Микропроцессорный регулятор работы, котла центрального отопления.
Микропроцессорный регулятор работы, котла центрального отопления.
Микропроцессорный регулятор температуры котла центрального отопления (ц.о.) предназначен для управления работой котла ц.о. с вентилятором.
РРК (регулятор работы котла) стабилизирует температуру котла с помощью плавной регулировки оборотов вентилятора, производит наддув в котел (с целью ликвидации накопленных газов, образовавшихся в результате процесса сгорания) и защищает систему центрального отопления от закипания воды.
Регулятор управляет работой насоса центрального отопления.
Параметры:
Функция
Диапазон
установки
Дельта
Рабочий
диапазон
Тип датчика
Термостат теплоносителя
+35°С _+99°С
1°С
0°С _+125°С
DS18b20
Термостат отработанных газов
100°С _+800°С
10°С
0°С _+600°С
РТ-100
Комнатный термостат
+5°С _+37°С
0.2°С
0°С _+125°С
DS18b20
Термометр улица
-
-
-55°С _+125°С
DS18b20
Температура включения циркуляционного насоса (насос Ц.О.)
+25°С _+70°С
4°С
-
-
Температура включение насоса ЦО при низкой температуре котла
<5°С
-
-
-
Скорость вентилятора
30% - 90%
-
30% - 100%
~230V 50Hz
Время между наддувами
2 - 30 мин.
-
-
-
Время наддува
5– 99 сек.
-
-
-
Режим Пауза - Надув
таймер
-
2 - 30 мин.
-
Включение насоса через каждые 15 дней на 1 минуту (антиблокировка)
таймер
-
1 мин.
-
Статистика работы 50 ячеек
-
Учёт, до 10 суток (240 часов) в одной ячейке
Выгорание топлива , цикл завершен.
Сигнал на моб. тел.. (Замыкание кнопки моб. тел..)
В схеме реализованы программно основные функции, это:
Контроль по температуре воздуха в помещении - комнатный термостат
Контроль по температуре нагретого теплоносителя в работающем котле.
Контроль температуры отработанных дымовых газов.
По отдельности и совокупности настроек этих термостатов, можно получить экономичное сжигание топлива, достигая при этом эффективного нагрева теплоносителя в системе отопления.
Информация о работе РРК выводится на ЖКИ экран 20х4.
На экране отображаются:
текущее дата и время, температура на улице, температура в помещении, температура нагрева теплоносителя температура отработанных газов,
а также текущий режим работы программы отображается текстовой строкой.
Дополнительно есть возможность подключить мобильный телефон, который при затухании котла или при полном выгорании топлива сделает звонок на определенный мобильный телефон.
Регулятор оборотов вентилятора стабилизирует процесс сгорания топлива.
В программе задействовано десять информационных ячеек, в которых программа ведет разовую статистику работы котла, в каждой из них записывается день, месяц, уличная температура (наименьшая в процессе этого цикла работы) и время работы в часах (одноразово до десяти суток непрерывной работы)
В схеме применены распространенные цифровые датчики DS18b20, высокотемпературный платиновый датчик температуры РТ100, автономные часы реального времени на микросхеме DS1302, регулировка скорости вентилятора сетевым диммером.
Микроконтроллер АТмеga16.
Схема.
Описание работы и эксплуатации
РРК после включения в сеть, на экране появятся текущие результаты измерения температуры. После включения РРК перейдет в такой режим работы, при котором был выключен. Применение такой функции, во избежание остановки работы в случае кратковременного перебоя в сети электропитания.
Функции кнопок, команды, информация на ЖКИ экране.
Кнопки, светодиоды.
Информация на ЖКИ экране
описание
«РАБОТА 00:00»
« -СТОП- »
Кнопка 5 служит для запуска или остановки работы котла.
«ПАУЗА 0:00сек»
Кнопка 6 во время работы котла делает приостановку работы котла (по таймеру, на время заданное в меню настройки «ПАУЗА»).
«работа -МИНИМУМ-»
«Продувка 0:00сек»
Если РРК находится в режиме ожидания (кнопка пуск не нажималась).
Нажатие на кнопку 6 включит режим «МИНИМАЛЬНАЯ РАБОТА КОТЛА».
Нажатие кнопки 6 еще раз, включит режим «ПРОДУВКА» (по таймеру, на время заданное в меню настройки «ПАУЗА»)
Кнопка 1. В меню настройки увеличивает выбранный параметр.
В основном экране, во время режима «РАБОТА» эта кнопка служит для увеличения значения заданной температуры теплоносителя (установка).
Кнопка 2. В меню настройки уменьшает выбранный параметр.
В основном экране, во время режима «РАБОТА» эта кнопка служит для уменьшения значения заданной температуры теплоносителя (установка).
Кнопка 3 вход в меню настроек, навигация по меню настроек.
Кнопка 4 в режиме основного экрана вход в просмотр статистики работы.
В режиме меню настроек, выполняет возврат из меню настроек в основной экран.
«РАБОТА 00:00»
Светодиод горит постоянно,
РРК нормальная работа.
«Приостановка работы»
«работа -МИНИМУМ-»
«ПАУЗА 0:00сек»
«Продувка 0:00сек»
Мигающий светодиод.
РРК работает в дополнительных режимах.
«РАБОТА 00:00»
Светодиод вентилятора горит постоянно.
Надув воздуха к топливу постоянный.
«работа -МИНИМУМ-»
«Продувка 0:00сек»
Мигающий светодиод.
Вентилятор включен по таймеру.
Светодиод насоса горит постоянно. Насос работает постоянно
Температура теплоносителя достигла заданного уровня.
Мигающий светодиод.
Насос включен по режиму Антизамерзание, Антиблокировка, или временно включен по таймеру.
«работа_ЗАВЕРШЕНА_»
Сообщение появляется по выгоранию топлива в котле.
Реле Р-4 кратковременно имитирует замыкание кнопки на мобильном телефоне.
(после выгорания топлива, котел еще 2 часа находится в режиме «работа -МИНИМУМ-» для удаления остатков угарного газа из топки котла)
Описание работы (работа, пауза, приостановка, минимальная работа, продувка, выключение, меню настроек).
При включенном питании и выключенном процессе работы (не горят светодиоды «Работа» и «Вентилятор».) РРК показывает текущую температуру теплоносителя в котле и находится в выключенном состоянии.
Если температура котла выше, чем температура включения циркуляционного насоса, РРК включает насос не зависимо от рабочего режима - светится светодиод «Насос ЦО».
Начало процесса работы наступает после нажатия кнопки «Пуск/Стоп» (горит светодиод «Работа»). Во время процесса работы РРК текущая температура сравнивается с заданной величиной (установленной температурой в меню программы).
При определенной температуре - установленной при настройке (например, 35 °С) - включается циркуляционный насос, при этом загорается светодиод «Насос ЦО». Когда температура подходит к установленной величине, скорость вентилятора сокращается до минимальных оборотов, установленных в меню настройки. Падение оборотов вентилятора начинается тогда, когда до установленной величины температуры остается 5°С. Если котел не в состоянии достигнуть требуемой температуры из-за слишком низких оборотов вентилятора, следует увеличить в меню настроек параметр «минимальные обороты вентилятора»
После достижения требуемой температуры, РРК переходит в режим приостановки, о чем сигнализирует мигающий светодиодом «Работа» на передней панели прибора РРК.
В режиме приостановки, происходит периодический наддув (только при температуре ниже 82°С). Это регулярное циклическое включение вентилятора на несколько секунд, которое предотвращает скопления газов в котле и возможного затухания огня.
Установку температуры нагрева котла можно производить оперативно в основном экране (или равнозначно, этот же параметр изменяется в меню настроек). Установка производится с помощью кнопок «+» и «-». Во время установки температуры, на дисплее мигают цифры, и показывается текущая установка. Выход из режима настройки происходит автоматически, спустя несколько секунд после последнего нажатия кнопки. Чтобы увидеть текущую установку, следует один раз нажать на кнопку «+» или «-».
Работу РРК можно остановить в любой момент (переход в режим выключения) с помощью кнопки «Старт/Стоп», или режим приостановки кнопкой «Пауза».
РРК может перейти в режим приостановки,
если выполняются следующие условия:
Температура теплоносителя котла достигла значения установленного в меню настроек.
Температура отработанных газов котла достигла значения установленного в меню настроек.
Температура отапливаемого помещения достигла значения установленного в меню настроек.
Режим приостановки сигнализируется моргающим светодиодом «Работа».
При этом режиме РРК сокращает обороты вентилятора до минимума и находится в состоянии ожидания до момента снижения температуры указанных раннее установок, ниже установленной температуры выключения РРК.
После выгорания топлива происходит остановка работы котла (мигание текстовой строки «РАБОТА ЗАВЕРШЕНА»),
При температуре ниже 5°С, Регулятор включает циркуляционный насос, что препятствует замерзанию системы отопления.
Если температура котла будет выше 90°С, РРК включит насос.
После отопительного сезона через каждые 15 дней на 1 минуту включается насос - это препятствует застою насоса - функция работает при включенном РРК.
Настройка РРК.
РРК может устанавливать несколько параметров работы. Таким образом, можно приспособить регулятор к условиям работы: типу отапливаемого помещения, типу топлива, устройству котла и т.д.
Вход в меню настроек происходит по нажатию кнопки 3 , выход кнопкой 4.
Кнопками «+» и «-» производится изменение величины параметра.
Мигающий графический курсор показывает, какой параметр устанавливается в настоящее
время.
Выход из режима настроек происходит автоматически по истечении 30 секунд после последнего нажатия кнопки, или сразу же, кнопкой 4.
Ниже показано описание следующих параметров, включающее короткое пояснения значений, указаны примерные величины.
Производительность вентилятора.
Минимальную мощность вентилятора установить в меню настроек «Минимальные обороты вентилятора».
Производительность вентилятора представлена в %. Диапазон изменений этого параметра от 30% до 100% (100% максимальные обороты вентилятора). Ограничение оборотов вентилятора применяется тогда, когда из-за устройства котла или применения высококалорийного топлива нет необходимости в большой мощности наддува.
Время наддува.
Установление этого параметра, включает наддув в регуляторе на нужное время (время настраивается от вида топлива уголь или древесина).
Определяется время в секундах, на которое включается вентилятор в момент включения наддува. Диапазон настройки этого параметра составляет: 5-99 секунд.
Пауза между наддувами.
Пауза между наддувами определяется в минутах при последующих включениях наддува.
Диапазон изменения этого параметра определяется в границах от 1 до 30 мин.
Выбор времени наддува и паузой между наддувами следует произвести на основании оценки качества применяемого топлива.
Если топливо высококалорийное, то слишком частые или слишком длинные наддувы могут привести к тому, что котел нагреется до температуры выше требуемой.
Температура включения циркуляционного насоса.
Насос работает независимо, включается выше параметра «температура включения насоса ЦО» и выключается, когда температура в помещении достигла заданной.
Включение насоса происходит по значению температуры установленное в меню настройки РРК «температура включения насоса ЦО».
Изменение этого значения можно произвести в диапазоне от 25°С до 70°С.
Выключение насоса происходит при температуре на 4°С ниже, чем установленная температура включения.
Это предотвращает включение и выключение насоса, когда во время розжига котла начнется поступление холодной воды из системы отопления.
Установка нужной температуры включения насоса обеспечивает котел от создания конденсата (росы) на случай охлаждения холодной водой с обратки контура
Выключение насоса ЦО. когда температура снизится, не гарантирует отсутствие конденсата, который приводит к коррозии.
Нужно использовать дополнительно правильно смонтированный трех - либо четырехходовой смешивающий клапан.
Если в контуре смонтирован один насос, и он загружает контур ЦО, а также емкость с теплой водой - повышение температуры включения насоса ЦО приведет к неохлаждению воды в емкости ГВС, когда в котле закончится топливо и в нем начнет падать температура.
Регулятор имеет дополнительные функции:
Антизамерзание
Ниже 5°С насос включается автоматически в целях обеспечения инсталляции
перед замерзанием, когда температура в котле вырастет до 7°С насос
выключится.
Антиблокировка
Каждые 15 дней на 1 минуту включается насос, предотвращает блокированию насоса после обогревательного сезона.
Термостат теплоносителя,
в качестве датчика температуры цифровая микросхема DS18b20 , диапазон измерений от 0°С до +125°С, точность показаний 0.1°С, работает в диапазоне, установленном в меню настроек от +35°С до +99°С дельта 1.0°С.
Датчик установлен в наиболее удобном месте, для измерения температуры теплоносителя, в верхней части котла на неприкрытой выходной трубе нагреваемого теплоносителя. (установлен на термопасте «КПТ-8», закреплен и прижат хомутом, обмотан теплоизоляционным материалом).
Термостат отработанных газов
использован температурный датчик линейный платиновый резистор РТ-100 , диапазон измерений от 0°С до +650°С , точность показаний 1°С, диапазон установок в меню настроек от +100°С до +800°С дельта 10°С .
Датчик установлен непосредственно в месте выхода дымовых газов котла, на открытом участке металлической дымовой трубы (установлен на тонкий слой термопасты, прикреплен и изолирован высокотемпературным герметиком «АВRO®» 999).
Комнатный термостат,
датчик температуры цифровая микросхема DS18b20 , диапазон измерений от 0°С до +125°С, точность показаний 0.1°С, работает в диапазоне установленном в меню настроек от +5°С до +37°С дельта 0.2°С.
Датчик устанавливается в контролируемом отапливаемом помещении, при достижении заданной температуры в помещении, термостат выдает команду для РРК перехода в режим "Приостановка работы", в данном режиме программа котла будет находиться, пока температура в помещении, не опустится ниже установленной.
Термометр улица,
датчик уличной температуры цифровая микросхема DS18b20, диапазон измерений от -55°С до +125°С, точность показаний 0.1°С.
Уличный датчик температуры, задействован совместно с автономной часовой микросхемой реального времени DS1302, для учета статистики работы котла.
Статистика работы котла,
использовано пятьдесять ячеек записываемой информации (по заполнению всех ячеек, запись продолжается с «0» ячейки по кольцу, удаляя наиболее старую запись).
В каждой ячейке содержится информация, о работе котла в один цикл, это номер ячейки, дата и месяц начала цикла работы, наименьшая температура наружного воздуха в данный период работы котла, и количество часов отработанных котлом за один беспрерывный цикл отопления (максимально в ячейке до 240 часов).
Ручное удаление / очистка ячейки статистики; в режиме просмотра экрана с записью статистики работы РРК, длительно удерживая кнопку кн1 «+» (более 3х сек.), будет удалена/очищена последняя по списку запись/ячейка.
После включения регулятора нет информации на ЖКИ экране (не светится).
Проверить напряжение сети, подсоединить регулятор в другое сетевое гнездо в другом помещении. Если дальше не работает то проверить предохранитель, заменить на плавкий предохранитель 3,15A/~230V, даже если не видно сожженного проводка. Если дальше после замены предохранителя регулятор не работает - нужно сервисное обслуживание.
Светодиод ВЕНТИЛЯТОР не
светится, а вентилятор
работает.
Вентилятор во время работы
неравномерно работает,
двигатель греется.
Поврежден выход вентилятора. Нужен сервисный ремонт вентилятора.
Вентилятор не работает, светится светодиод ВЕНТИЛЯТОР и РАБОТА.
Проверить, хорошо ли соединен с гнездом регулятора штекер от вентилятора. Если далее при горящем светодиоде ВЕНТИЛЯТОР- вентилятор не работает, нужна сервисная замена.
Вентилятор не работает, не горит светодиод РАБОТА, РРК отображает только информацию измерений о состоянии РРК.
Если светодиод РАБОТА не горит, то РРК находится в состоянии ожидания. Нажать и отпустить кнопку ПУСК / СТОП так, что бы загорелся светодиод РАБОТА.
После достижения заданной температуры вентилятор выключается и не включается циклично, что бы продувать.
Проверить заданные параметры: ВРЕМЯ ПРОДУВКИ и ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВА согласно установок в меню настройки.
Температура на котле растет, вопреки достижения заданной температуры и перехода РРК в состояние «Приостановка работы».
Проверить заданные параметры: Время продувки, время перерыва согласно установок в меню настройки. Уменьшить Время продувки до 10 сек, и увеличить параметр Время перерыва. Избыточно частое и длинное продувание приводит к росту температуры в котле. Если после выключения продувки температура котла возрастает, хотя вентилятор выключен, проверьте заслонку (могло заклинить в открытом положении) на вентиляторе и плотность дверей котла.
Не видно изменения скорости вентилятора, постоянно вентилятор работает с одинаковой скоростью, очень сильно. Во время приближения к заданной температуре не уменьшает обороты, а должен.
Уменьшить параметр в меню настройки «Минимальные обороты вентилятора». Этот параметр, указывает с какой минимальной скоростью вентилятор работает перед заданной температурой в %.
Котел не может достигнуть заданной температуры, вентилятор при приближении до заданной температуры сильно замедляется.
Увеличить параметр в меню настройки «Минимальные обороты вентилятора». Установить его на минимум до 90%.
После достижения заданной температуры во время продувок включается светодиод ВЕНТИЛЯТОР, а вентилятор не крутится, либо крутится очень медленно.
Увеличить параметр в меню настройки «Минимальные обороты вентилятора». Установить его на минимум до 90%.
В котле собираются газы, что приводит к стрельбе (взрывам).
Изменить настройки параметров ВРЕМЯ ПРОДУВКИ и ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВА согласно параметрам в меню настройки. Увеличить время продувки. Изменяя продолжительность продувки обратить внимание, что бы котел после достижения заданной температуры не нагревался до температуры много высшей чем заданная.
Светодиод НАСОС ЦО не светится, а насос ЦО не работает а, кажется что должен, потому что котел разожжен.
Проверить в меню настроек РРК.
-Превысил ли котел температуру выше
параметра «Насос по t °С теплоносителя»
НАСОСА ЦО, - величину этого параметра
уменьшить, если хотим, что бы насос быстрее
включался.
Светодиод НАСОС ЦО светится, а насос не работает.
Проверить:
- хорошо ли подключен штекер насоса с соответственным гнездом РРК. Разъединить и соединить их заново, - не поврежден или заблокирован насос; включить насос непосредственно к сетевому гнезду используя напр. кабель для подключения стационарного компьютера. Этот тест позволит оценить, какое звено повреждено, РРК или насос ЦО. (рекомендуется при сборке РРК, применить сетевые компьютерные разъёмы C13 и C14)
Котел холодный - ниже 5°С. Мигает светодиод НАСОС ЦО, а насос работает. Должен ли работать насос ЦО ниже ТЕМПЕРАТУРЫ ВКЛЮЧЕНИЯ НАСОСА.
ДА, может работать. Ниже 5°С регулятор включает насос ЦО, что приводит к замедлению замерзания некоторых элементов системы ЦО.
Нет отображения показаний температуры на экране ЖКИ, какого либо из датчиков DS18b20.
На экране только обозначение --,-°С.
Проверить правильность и надежность электрических подключений датчика температуры.
Указанная температура значительно разнится от той, которая указывается аналоговым датчиком, вмонтированном на котле.
Изменить способ монтажа датчика на котле. Если датчик вмонтирован в котле в специальной втулке, то изменить его положение и смонтировать на трубе горячей воды ЦО, обвернуть соединение труба-датчик термоизоляционным материалом
Периодически происходит «пропадание», какого либо из датчиков DS18b20.
На экране вместо показаний периодически обозначение --,-°С.
Изменить укладку проводов идущих к датчику DS18b20.
Провода датчика, не должны находится в одном жгуте с сетевыми проводами, по возможности исключить и их пересечение между собой.
После достижения заданной температуры теплоносителя или в помещении, насос периодически включается, светодиод насоса мигает, правильно ли это?
ДА, после по достижению заданной температуры насос включается с цикличностью ВРЕМЯ ПРОДУВКИ и ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВА согласно параметрам в меню настройки, чтобы вода в системе излишне не охлаждалась. Если холодная вода возвращается из системы в котел, это плохо влияет на продолжительность работы котла.
После достижения в помещении заданной температуры, насос включается циклично, что приводит к дальнейшему росту температуры в помещении.
Изменить настройки параметров ВРЕМЯ ПРОДУВКИ и ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВА согласно параметрам в меню настройки. Увеличить время паузы продувки. Изменяя продолжительность паузы продувки обратить внимание, что бы котел после достижения заданной температуры не остывал до температуры много ниже чем заданная. В исключительных случаях можно отключить полностью насос, если температура в помещении достигла заданной. Не рекомендуется этот параметр в связи с тем, что вода в системе может сильно охладится и повторное включение насоса приведет к возврату очень холодной воды в котел. Например, в чугунных котлах такое мгновенное изменение температуры может привести к разрыву некоторых его элементов.
В системе ЦО после выжигания топлива в котле, его температура падает. Насос работает до полного охлаждения котла и приводит к охлаждению воды в емкости с теплой водой горячего водоснабжения (в бойлере).
Нужно увеличить параметр ТЕМПЕРАТУРА ВКЛЮЧЕНИЯ НАСОСА ЦО. Выключение насоса, когда остывает котел при высшей температуре не охладит воду, аккумулируемую в бойлере.
После выжигания топлива в котле температура падает, а вентилятор работает дальше, приводя к дальнейшему охлаждению котла, работает до 30°С. Как ускорить выключение вентилятора, что бы ни работал так долго.
Увеличить параметр в меню настроек РРК ТЕМПЕРАТУРА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ доступный в настройках меню.
И еще важное дополнение, к этой программе ЖКИ нужно только поддерживающий кириллицу. ( в примере на фото ЖКИ Raystar RC2004C-YHY-CSX)
Если кому нужен надежный заводской блок управления котлом Кrypton , новый в упаковке , продам за пол цены .(изготовитель Польша, выпуск 09/2014, инструкция на русском).
В процессе сборки потребуется настройка, с применением образцового термометра (например, мультиметр с термопарой) R-1 настраиваем нулевую температуру которая ближе к комнатной, R-2 коэффициент усиления , настраиваем максимум измерения
PIR Sensor
Дополнительно в схеме применен, пассивный ИК датчик движения PIR Sensor HC-SR501. (Дополнительно, потому что к логике работы программы он не имеет никакого отношения, предназначен исключительно для управления освещением в котельной)
Основные параметры модуля HC-SR501 Питание: 4,5 - 15В. Радиус обнаружения: 3 -7 метров (регулируется). Угол обзора: 120 градусов. Время задержки: 0,3 - 18 сек, регулируется. Чувствительность: регулируется. Выходной сигнал: высокий - 3,3В, низкий - 0 В. Корпус: без корпуса Размеры: 32х24х18 мм. Рабочая температура: -20 - +80°C
Режимы работы: 1) (L) схема выдает высокий уровень при входе человека в зону чувствительности и по прошествии времени задержки выход переключается на низкий уровень. 2) (H) схема выдает высокий уровень все время пока человек в зоне чувствительности и переключается на низкий когда человек покидает зону чувствительности. Основа схемы микросхема BISS0001
Дроссели в этой схеме не имеют, критичной точности.
L1 использовал просто готовую запчасть от сетевого фильтра, вот такого вида
L2, использовал ферритовое кольцо, от неисправной болгарки.
намотал несколько витков эмалированного провода, и все индуктивность готова...
Это я к чему, в ходе экспериментов , отстройки работы вентилятора (и по осциллограмме так же ) разброс параметров дросселя , никак не влияет. Чего не скажешь про использование сопротивлений в этих цепях, и особенно номиналы конденсаторов, влияние на стабильность работы симистора, они оказывают существенное.
МС34063 <->LM7805
Эта часть схемы, так же может быть, упрощена без каких либо последствий для программы
Однако замена МС34063 на LM7805 , потребует применить к стабилизатору LM7805 радиатор охлаждения. Для меня применение радиатора является неудобным, поэтому в своих схемах использую МС34063.
Микропроцессорный регулятор работы, это самоделка в статье выложены все файлы для самостоятельного изготовления, есть "лишняя" автоматика управления которая шла в комплекте с котлом "Кrypton" эта интересует?