Найти в Дзене
РОБОТИП

Автоматика на котёл отопления своими руками

С наступлением зимы у всех, кто живет в частном доме начинает возникать вопрос об отоплении.

В своем доме я уже как 3 года назад решил этот вопрос. В кооперативе где стоит дом, газа пока что нет, из удобств только свет и вода. Тем не менее все мы люди и когда наступают холодные месяцы греться и обогреваться нужно.

По понятным причинам, выбор пал на твердотопливный комбинированный котел:

Рис.1 - комбинированный твердотопливный котел КУПЕР про.
Рис.1 - комбинированный твердотопливный котел КУПЕР про.

Котел очень удобный. Работает как на дровах и угле, так и на электропитании. Единственное чего в нем нет, так это возможности подключения к газу, когда тот появится. В целом себя оправдывает и дает тепла столько, сколько требуется для комфортной жизни.

Единственный минус всех твердотопливных котлов - это уход и обслуживание. Постоянно нужно заготавливать дрова и уголь. Выносить шлак и пепел. Это жуть как напрягает и с приходом зимы в сознании не елка и игрушки, а вот эта пыточная машина =).

Поэтому, спустя 3 года топки, я все же решился подключить ТЭНы на котле, которые там были все это время, но я почему-то считал, что они мне не к чему:

Рис.2 - ТЭНы на комбинированном котле КУПЕР про.
Рис.2 - ТЭНы на комбинированном котле КУПЕР про.

ТЭНы располагаются слева от лицевой части котла. В кожухе находится клеммная колодка на которую выходят 3 трубчатых электронагревательных элемента (ТЭН). Общая мощность нагревательных элементов составляет 9 кВт, по 3 кВт на каждый ТЭН.

Так как силовой линии в подвале нет, пришлось заново прокладывать силовой кабель 5 х 6 мм.кв. в помещение где стоит котёл. Такой кабель может передать 45А или 10 кВт мощности на 1 жиле, мне в самый раз, так как у меня не 3ф напряжение, а однофазное.

Для того, чтобы все это работало как положено, а именно регулировалась температура, мне понадобилась плата управления, которую я купил в китайском магазине электроники:

Рис.3 - плата терморегулятора w1209
Рис.3 - плата терморегулятора w1209

Это замечательная маленькая плата W1209 - терморегулятор. Она позволяет программировать нужный температурный гистерезис (разницу между минимальной и максимальной температурой) в пределах 30ºС.

Настраивается плата очень просто тремя кнопками на передней части:

Кнопка Set - выбор режима работы и настройка параметров каждого режима.

Кнопка "+" - увеличение значения выбранного параметра;

Кнопка "-" - уменьшение значения выбранного параметра.

Для входа в режим настройки, кнопку Set необходимо удерживать нажатой в течении 5 секунд и на индикаторе появится надпись первого режима P0.

Всего режимов 7: Р0,Р1,Р2,Р3,Р4,Р5,Р6. Каждый из режимов имеет параметры настройки, которые выбираются кнопками "+" и "-". Когда вы находитесь в настройке одного из режимов, чтобы выйти из него нужно кратковременно нажать на кнопку Set, тогда вы перейдете в "главное" меню выбора режимов. Так осуществляется переход от режима к режиму для настройки.

Описание режимов работы платы w1209:

Р0 - общий режим работы терморегулятора. Тут задается его "предназначение", что он будет делать, нагревать или охлаждать. Имеет 2 настройки: С - режим охлаждения, Н - режим нагрева; выбор величины уставки температуры : -50ºС - 110ºС.

Уставка - это базовая температура, относительно которой будет работать гистерезис. Для её задания нужно нажать на кнопку Set в выбранном режиме, например С.

Если включен режим С - то реле замкнет контакты и пропустит через них ток, тогда, когда температура достигнет максимума и разомкнет контакты, когда станет минимальной. Максимальная и минимальная температуры зависят от того, какую температуру вы выбрали в уставке и диапазон гистирезиса.

Если включен режим Н - то реле замкнет контакты когда температура будет минимальная, а разомкнет контакты когда температура достигнет максимального значения.

Р1 - режим настройки гистерезиса. Это разница между температурой включения и выключения контактов реле. Настраивается в пределах от 0.1 - 15ºС, с шагом в 0.1ºС. Когда вы выберете данный режим, по умолчанию там уже будет какое-то значение, кнопками "+" и "-" вы можете его с легкостью поменять.

Для примера: если вы установите в параметре Р1 значение гистерезиса равное 3ºС, а в режиме работы Р0 будет стоять H (нагрев) с уставкой в 20ºС, то это будет означать, что когда температура на датчике упадет до 20ºС, контакты реле замкнутся. Если на них находится нагревательный элемент, на него поступит питание, он нагреет то, к чему прислонен датчик температуры до 23ºС и реле отключит контакты, теплоноситель или что-то другое начнет остывать до 20ºС и реле снова замкнет контакты. Этот процесс будет продолжаться пока вы не отключите питание.

Р2 - уставка верхнего предела температуры -45ºС - 110ºС. Для ограничения верхнего предела уставки.

Р3 - уставка нижнего предела температуры -50ºС - 105ºС. Для ограничения нижнего предела уставки.

Р4 - корректировка датчика температуры. Если у вас есть образцовый термометр и вы измерили им значение, а оно не совпадает с показанием платы. В этой настройке вы можете скорректировать показание w1209 и записать корректировку в память. Величина корректировки может быть записана от -7 - 7 с шагом 1. По умолчанию значение 0. Впредь, измеренное датчиком платы значение температуры будет сперва откорректировано, а затем выведено на индикатор.

Р5 - задержка на включение реле. Когда условия будут соблюдены и все температуры находятся в допуске, чтобы реле замкнуло свои контакты, этот параметр откладывает замыкание на время в диапазоне от 0 - 10 минут.

Р6 - предел температуры, при котором плата отключается - аварийный режим. Устанавливается в диапазоне от 0 °C до +110 °C. Выключено по умолчанию.

Если вдруг так вышло, что вы растерялись или не помните что и где настроили, вы всегда можете сбросить все настройки на заводские. Для этого нужно выключить питание, зажать "+" и "-" и подать питание. Дождаться когда на индикаторах появиться надпись "888". Все, настройки сброшены на заводские.

Так, с платой разобрались. Она очень проста в настройке. Но что дальше? Ведь этим реле нельзя управлять ТЕНами на 9 кВт. Реле рассчитано на ток в 20 А при напряжении 14 В, и на ток в 5 А при напряжении в 220 В. Если включить 9 кВт на 220 В это будет ток в 41А., реле просто взорвется.

Для этого я подключил пускатель на 3ф и 40А:

Рис.4 - пускатель на 3ф - 40А.
Рис.4 - пускатель на 3ф - 40А.

Суть его в заключается в том, что у него есть электромагнитная катушка, которая при подаче на нее питания, притягивает шток, на котором группа из 3 контактов, рассчитанная на 40А на контакт, и дополнительные контакты для других целей. Главное,что для питания этой катушки, наше реле по мощности подходит еще и с запасом!

Подключаем к выходам реле на колодке находящимся на плате w1209 фазу для питания катушки пускателя:

Рис.5 - схема подключения платы w1209 к пускателю и ТЭНу котла
Рис.5 - схема подключения платы w1209 к пускателю и ТЭНу котла

Питание 12 В для платы взял от старого импульсного блока питания, от чего-то у меня сохранился. Что же касается питания на 220В для катушки пускателя, его можно взять от вводного кабеля.

Для того, чтобы все 9 кВт не подключать одновременно, поставил в разрыв между пускателем и ТЭНом на каждый нагреватель по автоматическому выключателю на 16А. Так стало удобней регулировать нагрузку и мощность.

Все это хозяйство запихнул в старый щит и повесил на стену:

Рис.6 - щит с иловой электрикой для автоматики котла
Рис.6 - щит с иловой электрикой для автоматики котла

Датчик температуры платы управления установил взамен штатного и забил пропитанной бумагой.

Вот как это выглядит на данной момент у меня в котельной:

Рис.7 - общее фото котельной
Рис.7 - общее фото котельной

Все работает без проблем. На будущее планирую поставить такую же плату на циркуляционный насос, чтобы он продолжал работать пока горят дрова и отключался, когда температура падает, а то получается что дрова уже сгорели, а он работает пол ночи в холостую.

В планах установить еще и инвертор на насос. Но это уже совсем другая история.

На видео ниже я постарался все рассказать и показать:

Спасибо что дочитали до конца!
Подписывайтесь на канал РОБОТИП впереди много интересного!