Можно докомплектовать котел Эван?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

 

Собственно схема, печатная плата и прошивка.
А теперь - как это работает!
Плата собрана на базе микроконтроллера PIC16F628A, оптодрайверов MOC3082 (с контролем нулевого напряжения в фазе), симисторах BTA41-700B, преобразователе напряжения 7805. Питание платы 12 вольт. Индикатор работы - светодиод. Симисторы помещены на радиатор. Ссылка на него была дана выше. На таком радиаторе при коммутации ТЭНа на 5 кВт симистор чуть теплый, практически не греется.

Разъёмы J1, J2, J3 имеют пару сухих контактов, а также имеется контакт для подключения напрямую управляющего сигнала уровнем 3-5V например от какого-нибудь контроллера. Например, МАСТЕРКИТ. Естественно контроллер и данная плата должна иметь общий минус.

Разъём J1 - выбор мощности. При замыкании контактов 1-2 или при подаче напряжения 3-5V на контакте 3 котел во время режима "НАГРЕВ" будет работать на двух произвольных ТЭНах.

Разъём J2 - выбор мощности. При замыкании контактов 1-2 или при подаче напряжения 3-5V на контакте 3 котел во время режима "НАГРЕВ" будет работать на трех ТЭНах.

Разъём J3 (выносной датчик) - включение режима "НАГРЕВ". При замыкании контактов 2-3 или при подаче напряжения 3-5V на контакт 1 котел переходит в режим "НАГРЕВ".
Собственно к контактам 2-3 можно подключить выносной датчик температуры или хронотермостат.

Разъем J4 (регулятор температуры котла) - подключение регулятора температуры котла (сухие контакты).

Режимы работы

• Режим ОЖИДАНИЕ -светодиод мигает 7 раз. В данном режиме котел находится при условии незамкнутых контактах 2-3 разъема J3, и при отсутствии напряжения 3-5V на контакте 1.
• Режим НАГРЕВ С ПРОГРЕВОМ - в данный режим котел входит при замыкании контактов на разъемах J3 и J4. При этом включаются сразу три ТЭНа и происходит нагрев воды до установленной на регуляторе температуры. Светодиод мигает 3 раза. Данный режим позволяет быстро нагреть воду в системе до нужной температуры.
• Режим НАГРЕВ - в этот режим котел входит тогда, когда во время режима НАГРЕВ С ПРОГРЕВОМ размыкаются контакты на разъёме J4 (то есть вода прогрелась). И при последующем замыкании контактов на разъеме J4 и в зависимости от состояний контактов на разъёмах J1 и J2 котел включает:
  • 1 ТЭН - при разомкнутых контактах разъёмов J1 и J2 и отсутствии 3-5V. (светодиод мигает 1 раз)
  • 2 ТЭНа - при замкнутых контактах 1-2 разъёма J1 и разомкнутых J2. (светодиод мигает 2 раза)
  • 3 ТЭНа - при замкнутых контактах 1-2 разъёма J2. (светодиод мигает 3 раза)
    • В режиме НАГРЕВ происходит ротация включенных ТЭНов каждый раз когда размыкаются и замыкаются контакты на разъёме J4

При размыкании контактов J3 котел снова переходит в режим ОЖИДАНИЯ. Затем цикл повторяется.
Также в архиве найдете прошивку для контроллера PIC и печатную плату в формате SPRING LAYOUT.


К этой схеме я подключил контроллер BM8036 без проблем и настроил как мне необходимо. В итоге избавился от шумного включения пускателя (собственно из-за шума и спаял симисторное управления), получил равномерный износ ТЭНов, ступенчатое включение мощности, погодозависимую характеристику. И кстати, применяя именно драйвер MOC3082 (с контролем нулевого напряжения в фазе) продлеваем ещё немного жизнь ТЭНам!

 

Для тех, у кого всё же дойдут руки до пайки. Прилагаю слово конфигурации для прошивки PICа.

 

Позвольте возразить. Ежели 5 кВт приходиться на один комутатор (симистор), то это ток 22 А в схеме звезда. Только приехал из Питера, где проводили испытания такого коммутатора на 15 А с водяным охлаждением. При теипературе воды 40 градусов можно о семистор обжеться.

 

У меня на ТЭН подано 380 вольт. Соответственно 5000/380=13A, согласитесь ток гораздо меньше чем 22А.


И по практике, реально устройство работает уже 3 года и руки ещё ни разу об него не обжог

 

Так у Вас три ТЭНа по 5 кВт соединены треугольником? и все три симистора на одном радиаторе?

 

Тоже начинал с этого. Но я пошел другим путем. С PIC-ами я не дружу, потому что не умею.
В те времена (лет 8 назад) у ЭВАНа не стояла проблема в ротации ТЭНов. Они просто работали и не горели, да и сейчас мне кажется эта проблема надумана. Но механическая коммутация слегка напрягала (котел 12 кВт). В результате недолгого поиска были установлены вместо механических твердотельные реле. Поставил их на радиаторы. Без кожуха - все нормально. Как кожух одеваешь, все начинает греться. Прикрутил радиаторы к кожуху - конечно не помогло. Потом пришлось делать вент. отверстия - все устаканилось. Переключение мощности - по прежнему вручную. Температура - по хронотермостату. В процессе эксплуатации обнаружилась (она была и до переделки) такая ерунда - батареи нагревались, нагревали дом (а он у меня очень инерционный), хронотермостат отключал котел. И пока дом остывал на 1 градус (примерно час), батареи становились уже холодными. И пока они снова раскочегарятся, пройдет еще полчаса. В общем батареи то горячие, то холодные, температура в доме прыгает - достало, решил поставить погодозависимую автоматику. В качестве регулятора взял Fotek DSC340. Он позволяет регулировать трехфазную мощность плавно от 0 до 100%, либо ШИМ регулирование, либо фазовое. Управляющий сигнал - либо 4-20 мА, либо 0-10V. Контроллер - Optigo OP10-230 - они только тогда появились на Российском рынке. Простой как палка, но есть все, что надо. В нем ПИ-регулятор от уличной температуры и П-регулятор от комнатного датчика. Так же есть регулировка уставки в зависимости от времени (типа хронотермостата). Что получилось - в момент когда надо повысить температуру (например переход из режима ЭКО в режим ДЕНЬ), он задействует всю мощность. По кривой, которую я задаю в настройках, вычисляет необходимую температуру теплоносителя. К получившейся температуре прибавляет еще разницу между заданной температурой в помещении и реальной температурой, умноженной на 3 (такой алгоритм вычисления уставки). Эта уставка - его (котла) временная цель (она меняется, по мере приближения комнатной температуры к заданной). Почти до полного прогрева дома, котел работает на 100%. Потом мощность падает до реально необходимой и плавает от температуры на улице. Температура в доме стоит как влитая. Батареи всегда теплые. Прогрев максимально быстрый при данной мощности без перегрева. Для любителей поэкономить ТЭНы- они работают всегда вместе, но мощность даже в лютые морозы больше 80% при прогретом доме не поднимается. Перекос фаз отсутствует как класс. Потом приделал еще Кситал, сэмулировав в контроллере еще один режим ЭКО с опусканием уставки на 10 градусов. Вот уже лет 5 работает, новых потребностей не возникло.

 

Подумывал о симисторном управлении, а тут все уже готово!

 

Сильно сомневаюсь.

 

Если 3 года уже работает, какие сомнения?

 

Схема управления симисторами просто скопирована из даташита на микросхемы. Такое исполнение не надёжно работает.
Не ясно, где симисторы рвут цепь, по сторонам треугольника, али по проводам подключения фаз?
Просто коммутацию на симисторах делать нельзя по соображениям электропожаробезопасности. На входе по силовой сети обязательно должен быть электромагнитный пускатель, который включается при включении котла и постоянно находится во включенном состоянии. На обмотку его подаётся напряжение через аварийное температурное реле.
Три года работает, а жахнуть может не дай бог. Как там в песне:
три года ты мне снилась, а встретилась вчера.

 

Если котел 15 кВт - ТЭНы на 220 вольт, как их включить на 380 - непонятно. Но если поменять ТЭНы - то выигрыш по току очевиден.

Это безусловно, я себе поставил.

Ну если есть механическое реле защиты - просто тихо умрет симистор (одно ТТ реле у меня сгорало, ничего страшного не произошло). Но это с дырявым корпусом котла - брызгозащищенное исполнение.

 

В этой номенклатуре ТЭНы на 380 В, подключаются треугольником, начиная с 12 кВт.

 

Насчёт пускателя на аварийное отключение-дельная мысль, спасибо за подсказку

 

Конечно, так и сделано. Силовая цепь подана через штатный пускатель. В цепь управления подкючён аварийный датчик. СОбственно этот момент в котле остался без изминения!

Да именно так.