Задумався я над питанням, відключати або не відключати бойлер періодично?
Одне з безлічі прочитаних думок мені здалося дуже правильним:
Про що тут сперечатися взагалі? Чим менше середня температура бака протягом доби, тим менше втрати і тим менше споживання електроенергії! Вимкнення нагрівача на півдня середню температуру зменшує, причому неважливо, яка вода була в баку в момент вимикання - холодна або гаряча - витрата електроенергії зменшиться в обох випадках, тільки на різну величину.
Зворотний бік процесу, як уже сказали, необхідність чекати, поки воно нагріється після включення. Якщо процес включення / вимикання строго регламентований або автоматизований і таке очікування незручностей не створює - то слід однозначно виключати.
Для перевірки ідеї на практиці і був створений описуваний прилад. Він призначений для автоматичного керування включенням і відключенням нагрівача бойлера в заздалегідь встановлений час. Цим досягається економія електроенергії та зменшення накипу на Тене.
При необхідності бойлер можна включити примусово. У мене автомат працює в парі з водонагрівачем Ariston. Прилад являє собою годинник реального часу на мікросхемі PCF8563 і мікроконтролер PIC16F676, керуючий реле включення нагрівача.
На мікроконтролер надходить сигнал з датчика струму, що протікає через нагрівач. Для роботи годин при пропажі живлення призначений іоністор, який підтримує роботу годин досить тривалий час (більше 12 годин).
Живиться пристрій від імпульсного джерела живлення на мікросхемі LNK306PN. Джерело живлення має дуже мале споживання струму в режимі очікування і допускає цілодобову роботу.
• Автоматичний режим нормальний, основний режим, забезпечує включення по заздалегідь встановленому часу, 6 значень. Попередні за замовчуванням: 5:00, 10.30, 16.30.
• Режим примусового (ручного) включення нагріву кнопкою на 30 хвилин.
• Режим відключення.
Графічний алгоритм роботи приладу наведено нижче.
Програма написана на мові Сі, забезпечена достатньою кількістю коментарів і відкомпільована в «mikroC for PIC». Застосований мікроконтролер PIC16F676 має пам'ять всього 1 Kб, чого виявилося недостатньо. Тому довелося деякі функції скоротити до мінімуму. Наприклад, завдання часів включення бойлера можна робити тільки в вихідному коді, а потім компілювати прошивку. У мене за весь час експлуатації змінювати значення за замовчуванням або додавати значення часу не було потрібно.
На плату виведені висновки мікроконтролера для внутрисхемного програмування.
Управління проводиться за все однією кнопкою. Для введення в експлуатацію приладу і початкової установки точного часу необхідно о 12:00 за місцевим часом на відключеному від мережі пристрої утримувати натиснуту кнопку, включити мережу і дочекатися згасання світлодіодів (2 секунди). При цьому годинник реального часу встановляться на 12.00.
Тривале натискання кнопки (~ 5 с.) Призводить до переходу приладу в режим відключення, коли навантаження і сам автомат повністю відключені. Блимає жовтий світлодіод (рідкісні спалахи). Висновок з цього режиму проводитися коротким натисканням кнопки.
При роботі приладу короткий (~ 1 с.) Натискання кнопки виводить прилад з режиму очікування і переводить в автоматичний режим включення нагрівача за заздалегідь встановленим часу.
В автоматичному режимі (горить жовтий світлодіод), при збігу поточного часу з передвстановленим, бойлер включається (синій, потім червоний світлодіоди). Вимикається нагрів термостатом бойлера.
В автоматичному режимі коротке натискання кнопки включає режим примусового нагрівання на 30 хвилин. При цьому загоряються одночасно синій і червоний світлодіоди, і на бойлер надходить напруга. Якщо термостат бойлера подаватися не буде (вода вже нагріта), то через 30 хвилин напруга зніметься. А якщо включиться, то система вимикається після закінчення нагрівання термостатом бойлера. Після цього прилад знову переходить в автоматичний режим і очікує наступного часу включення.
Індикаторів три: червоний, жовтий і синій.
Жовтий блимає - індикація режиму очікування, прилад вимкнений і без натискання на кнопку не увімкнеться. Цей режим на практиці вкрай рідко використовується. Вхід в цей режим - тривале, більш 5 секунд, натискання кнопки.
Жовтий горить - індикація нормального автоматичного режиму роботи таймера. Коли спрацьовує відбувається спроба включення бойлера. На бойлер надходить харчування і вимірюється струм споживання. Якщо струм споживається (тобто термостат бака включений), то прилад буде подавати струм до відключення термостата бака. При цьому жовтий індикатор гасне і включається червоний.
Після відключення термостата знову спалахує жовтий індикатор і відбувається перехід в автоматичний режим.
Якщо при настанні часу спрацьовування ток бойлером не споживається (термостат вимкнений, вода вже нагріта), прилад переходить в режим очікування наступного часу, зазначеного в програмі.
Якщо ви зібралися прийняти душ, а бак вже нагрітий (термостат відключений), а вам необхідно щоб бак грівся і після того, як ви почали митися, передбачений режим примусового включення бака. Для цього слід натиснути кнопку на приладі і на ньому будуть світитися червоний і синій індикатори одночасно і на бак буде подано напругу на 30 хвилин.
У режимі примусового включення, якщо термостат подаватися не буде (вода нагріта), то через 30 хвилин напруга з бака буде знято і прилад перейде в нормальний автоматичний режим (загориться жовтий індикатор). Якщо ж бойлер включиться, то він буде грітися до відключення термостатом.
Синій індикатор включається при програмному включенні на час вимірювання струму і якщо споживання є, він відразу вимикається, і прилад переходить на нагрів, а якщо немає (термостат вимкнений, бак нагрітий) - то синій індикатор загориться приблизно на 5 секунд, чекаючи появи струму і згасне , а прилад переходить в очікування наступного часу спрацьовування.
Для полегшення користування приладом була написана коротка інструкція. Див. Розділ «Файли».
Конструктивно прилад виконаний на двох платах. Плати з'єднані між собою металевими стійками і пов'язані з допомогою 5 контактного роз'єму і поміщені в пластмасовий корпус, призначений для автоматичних вимикачів.
Резистор R1 в блоці живлення повинен бути на потужність розсіювання 2 Вт.
Індуктивність L2 в блоці живлення взята готова - «гантель» 2200 мікроГн 0,18A 7R. Може бути застосована й інша з індуктивність 1000 ... 2500 мікроГн (1 ... 2,5 мілліГн).
Подстроечнік С4 дозволяє підлаштувати точність ходу годинника реального часу PCF8563. Я спостерігав кілька днів за включенням бойлера і переконався, що він включається досить точно. За півроку помилка склала приблизно 4 хвилини. Тому я нічого не підлаштовувати. Можна встановити два постійних конденсатора C3 і C4 однакового номіналу, рекомендованого виробником кварцу, зазвичай від 10 пФ до 33 пФ.
Як датчик струму була застосована готова конструкція типу ХД5.739.047. Цей шлюб був викинутий на смітник і мені принесли кілька штук.
Трансформатор являє собою 2 кільця К20 × 12х6 з фериту НМ2000, складені разом.
I обмотка (висновки 1 - 2) 2500 віт. D = 0,1 мм.
II обмотка (висновки 3 - 4) 1500 віт. D = 0,1 мм.
Число витків вказано приблизно, так як точно порахувати їх не вийшло.
Ми додаємо струмовий обмотку - один виток, перетином не менше 1,5 кв. мм.
Можна застосувати і інші сердечники, наприклад, з трансформаторної сталі або пермаллоя, при цьому число витків вторинної обмотки може бути зменшено до 200 - 300. При цьому можливо буде потрібно підібрати резистор R7 на платі харчування.
Результати вимірювань трансформатора струму наступні: при навантаженні вторинної обмотки резистором 1 кОм, напруга на ній складає 10,4 V (розмах) при пропущенні через струмовий обмотку струму 10,6 A (еф.).
Конденсатор C5 - іоністор з ємністю 0,047 F, який був здобутий з старого відеомагнітофона.
Поставите більше ємність - сильно збільшите час збереження ходу годинника в відключений від джерела.
Реле P1 SHENLE типу HAT902CSDC12 з струмом контактів 30 A або інше, придатне за розміром і параметрами. На друкованій платі доріжки, по яких протікає струм нагрівача бака, посилені відрізками мідного дроту діаметром ок. 1 мм.
Експлуатація бойлера показала, що виходить економія електроенергії близько 10%, при цьому бойлер включається значно менше число раз, але завжди є гаряча вода.
Через 9 місяців роботи з автоматом бак був розкритий і оглянутий всередині. Огляд показав значно меншу кількість накипу на нагрівальному елементі і бруду на магнієвий анод.
• Компілятор mikroC PRO for PIC Version 6.6.3 з офф.сайта
• «Автоматика водонагрівача або про народну економії електрики», Олег Білоусов, журнал «Радіоаматор» № 8, 2014 р
• Ідея використання токового трансформатора за статтею «Включення і вимикання світла за допомогою однієї кнопки на AVR» .
• Коротка інструкція по роботі з приладом.
▼ datagor-instrukciya.7z 🕗 22/04/16 ⚖️ 14,76 Kb ⇣ 35 Здрастуй, читач! Мене звуть Ігор, мені 45, я сибіряк і завзятий електронник-любитель. Я придумав, створив і утримую цей чудовий сайт з 2006 року.
Вже більше 10 років наш журнал існує тільки на мої кошти.
Хороший! Халява скінчилася. Хочеш файли і корисні статті - допоможи мені!
Пожертвувати на журнал Датагор і ін. Способи отримання доступу.
-
Дякую за увагу!
Ігор Котов, головний редактор журналу «Датагор»
• Прошивка з кодами.
▼ datagor-soft.7z 🕗 22/04/16 ⚖️ 19,77 Kb ⇣ 41 Здрастуй, читач! Мене звуть Ігор, мені 45, я сибіряк і завзятий електронник-любитель. Я придумав, створив і утримую цей чудовий сайт з 2006 року.
Вже більше 10 років наш журнал існує тільки на мої кошти.
Хороший! Халява скінчилася. Хочеш файли і корисні статті - допоможи мені!
Пожертвувати на журнал Датагор і ін. Способи отримання доступу.
-
Дякую за увагу!
Ігор Котов, головний редактор журналу «Датагор»
• Креслення друкованих плат.
▼ datagor-plata.7z 🕗 22/04/16 ⚖️ 27,62 Kb ⇣ 38 Здрастуй, читач! Мене звуть Ігор, мені 45, я сибіряк і завзятий електронник-любитель. Я придумав, створив і утримую цей чудовий сайт з 2006 року.
Вже більше 10 років наш журнал існує тільки на мої кошти.
Хороший! Халява скінчилася. Хочеш файли і корисні статті - допоможи мені!
Пожертвувати на журнал Датагор і ін. Способи отримання доступу.
-
Дякую за увагу!
Ігор Котов, головний редактор журналу «Датагор»
Дякую за увагу!
Апарат працює вже близько 2-х років. В роботі збоїв або відмов не було, незважаючи на поодинокі відключення електроенергії по дому.
Завжди є гаряча вода в квартирі, і ніяких претензій до роботи бойлера немає.
З приводу економії: я зібрав дані і склав графік витрати електроенергії, і з нього видно, що невелика, але реальна економія є.
По осі «X» - дати зняття показань лічильника, по осі «Y» - витрата в кВт / год. Червоною стрілкою вказана дата введення пристрою в експлуатацію. 
Іван Внуковський (if33)
Україна, г. Днепропетровск
Радіоаматор, стаж понад 40 років. Працював на заводі інженером КБ, інженером з обслуговування ЕОМ, механіком по ремонту побутової техніки. Зараз на пенсії.
Задумався я над питанням, відключати або не відключати бойлер періодично?