Система отопления подсобных помещений из металлолома с твердотопливным котлом и баком-аккумулятором

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Первая топка выглядела так:
Растапливаю котел на 1/4 топки сухих дров (сосновая шелёвка, мелкий дубок, орех, верба), все в равной пропорции.
Жду 10 минут:
температура на поверхности плиты 226,4 С

выхлоп дымохода 66,6 С

Выход воды из котла 46,8 С

На байпасе 45,6

Температура обратки на котел 42,8

температура подачи с бака - 11,4


Т. е. Котел работает в оптимальном режиме - рубашка горячая, холодная обратка не идет.

 

Где-то через час, котел вышел на полную мощность.
Температура варочной поверхности достигла 268,8


Температура дымохода при этом составила 140


Вода на выходе из котла 56


Бак начал активно загружаться теплом.
Бак работает отлично, стратификация бомбезная.
Верхушка бака под бойлером ГВС

Середина бака 17


низ бака по-прежнему 11

 

По программе управления котла у меня появились новые мысли.
Насос термостатического узла нужно гасить тогда, когда выхлоп котла сравнялся с температурой выходящей из котла воды.

Такая логика дает лучшие показатели экономии: мы не греем рубашкой воздух и насос не мотает электрику.
Это важно, когда насосы запитаны через источник бесперебойного питания. Лишняя экономия не повредит.

 

Работой котла на выхлопе 130-140 градусов я более чем доволен. У папы тоже только позитивные эмоции от этой системы. За три часа топки, можно зарядить бак на 8 часов комфорта +21. Потом еще 4 часа температура будет падать примерно по градусу в час.

Легкие звуки кипения начинают проявляться на температурах воды 74 градуса и выше, если напхать полную топку дров. В этом режиме ставлю циркуляционник на максимум и шумы значительно снижаются.

Бойлером особенно мы довольны. Если топится печка, то воды горячей - залейся.
При загруженном баке до 80 градусов, бойлер объемом 75л нагревается с 10 до 65 градусов за час. можно забрать 5 таких бойлеров горячей воды за пару часов. На этом бойлере висят: душ в бане; душ в котельной; раковина в котельной; кухня. Горячая вода ни разу не закончилась. Выхожу из душа только тогда, когда уже устал мыться.

 

С самой первой топки я понял, что без утепления всех горячих труб и ТА обойтись будет невозможно. Пока изоляция для бака еще едет, он был временно обмотан пятью одеялами. Стало комфортнее, но...

Варочная поверхность котла в максимальной производительности - это просто ад. Нагревалась более 300 градусов и в котельной было под 50 по Цельсию.

Короче, невыносимая жара.

Решено было сделать приточку с улицы и направить ее прямо на варочную поверность
Решено - сделано.
Старый вентилятор на 1000м3 с регулятором оборотов, как нельзя лучше подошел для этой цели.
В итоге, поверхность плиты сейчас не нагревается выше 200.



Опять появилось НО...

Поскольку помещение почти герметичное, то весь приточный воздух начал идти через поддувайло, и таким образом начал раздувать топку до адских температур горения. Выхлоп был замечен 240 градусов.
Хороший режим для растопки, когда тяги нету - включил приточку и через 15-20 минут котел в номинале.

Но так оставить я не хотел, ибо много тепла теряется.
Поэтому проложил воздуховод с котельной в сарай, где куры сидят.



Теперь все отлично.
Приток охлаждает варочную поверхность;
Можно раздуть котел, если надо;
И куры перестали мерзнуть.

Слева от котла на расстоянии вытянутой руки расположил двухклавишный выключатель. Одна клавиша включает приточку, вторая - вытяжку в сарай.




Блок - регулятор приточки и термореле под вытяжку засунул в корпус распредкоробки



Пока все временно на соплях, но пока морозы стоят, не хочу работать на улице. Потом доделаю.

 

Приточку регулирую по температуре вытяжки. Стараюсь держать комфортные +21 в котельной.
Во время активной топки, для этого нужно около 500м3/ч холодного воздуха.

 

Не много 500 м3/ч? Для сгорания 1 кг дров необходимо около 5 м3 воздуха. Для угля немного больше.

 

В сарай же все уходит.

 

Пока меня хватило только на то, чтобы подобрать домик для ардуины.
Разбираю ящик управления универсальной инфракрасной сушки - сделаю потом новый.

Хороший блок питания, фирма SkyNet, был куплен вместе с корпусом под SCISI сидюк за 15 гривен в 2001 году, таких щас уже не делают. стабилизированные 5 и 12В на выходе, мощность 40Вт.

Вроде ничего не забыл.
Так и будет.

 

Неспешно осваиваю Ардуину и вникаю в кодописание.
На сегодня уже сделано:

1. Собрал макет на столе из ардуины, двух Далласов, термопары, датчика движения, блока реле, и датчика дыма

2. Спаял платку для отдельной коробочки с Далласами и термопарой. Будет стоять вблизи дымовой трубы и соединяться с Арду через витую пару. 5м кабель - полет нормальный.

2. Написал код для управления всем этим хозяйством.

В коде реализовал:
- алгоритм включения/выключения термостатического узла
- включение/выключения света по датчику движения
- включение резервного тэна

#include <SPI.h>

#include <max6675.h>

#include <DallasTemperature.h>
#include <OneWire.h>
int thermoDO = 2; /он же SO
int thermoCS = 3;
int thermoCLK = 4; /он же SCK
MAX6675 thermocouple (thermoCLK, thermoCS, thermoDO);
int temp_gas;
int no_heat = 26;
int Ladom = 5; / пин релюхи
int maxTemp = 50; /уставка температуры
int out_Temp; /вода из котла
int foto_rele = 7;
int svet = 8; /реле
int ten = 9; /пин ТЭН
long previousMillis = 0; / храним время последнего переключения светодиода
long interval = 10000; / интервал между включение/выключением светодиода (10 секунд)
/ сигнальный провод подключен к 2 пину на Arduino
#define ONE_WIRE_BUS 6

/ выберем разрешение от 9 до 12
#define TEMPERATURE_PRECISION 9

/ настроем библиотеку 1-Wire для связи с датчиком
OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS);

/ создадим объект для работы с библиотекой DallasTemperature
DallasTemperature sensors(&oneWire);

/ создаем массивы для хранения адреса датчиков
DeviceAddress insideThermometer, outsideThermometer;

/ функция вывода адреса датчика
void printAddress (DeviceAddress deviceAddress){
for (uint8_t i = 0; i < 8; i+){
if (deviceAddress < 16) Serial. print("0");
Serial. print (deviceAddress, HEX);
}
}

void setup (void){
SPI. setClockDivider (SPI_CLOCK_DIV128);
/ инициализируем работу Serial порта
Serial. begin (9600);
Serial. println("Dallas Temperature IC Control Library");

/ инициализируем работу с датчиком
sensors. begin();

/ выведем общее количество найденных датчиков
Serial. print("Found ");
Serial. print (sensors.getDeviceCount(), DEC);
Serial. println(" devices.");

/ проверяем способ подключения питания
Serial. print("Parasite power is: ");
if (sensors.isParasitePowerMode(){
Serial. println("ON");
} else {
Serial. println("OFF");
}
/ сделаем запрос на получение адреса датчика
sensors. getAddress (insideThermometer, 0);
sensors. getAddress (outsideThermometer, 1);
/ выведем полученный адрес
Serial. print("Device 0 Address: ");
printAddress (insideThermometer);
Serial. println();
Serial. print("Device 1 Address: ");
printAddress (outsideThermometer);
Serial. println();

/ установим выбранное разрешение датчика
sensors. setResolution (insideThermometer, TEMPERATURE_PRECISION);
sensors. setResolution (outsideThermometer, TEMPERATURE_PRECISION);

/ выведем значение установленного разрешения
Serial. print("Device 0 Resolution: ");
Serial. print (sensors.getResolution (insideThermometer), DEC);
Serial. println();
Serial. print("Device 1 Resolution: ");
Serial. print (sensors.getResolution (outsideThermometer), DEC);
Serial. println();
pinMode (Ladom, OUTPUT); / реле термосмесительного узла
pinMode (foto_rele, INPUT); / вход фотореле
pinMode (svet, OUTPUT); / выход фотореле
pinMode (ten, OUTPUT); / выход тэн
}

void loop (void){
unsigned long currentMillis = millis();
/delay (500);
if (currentMillis - previousMillis > interval) {
/ сохраняем время последнего переключения
previousMillis = currentMillis;
/ отправляем запрос на измерение температуры
temp_gas = thermocouple. readCelsius();
sensors. requestTemperatures();
/ создаем переменную для хранения температуры в градусах Цельсия и выводим её значение
float tempC0 = sensors. getTempC (insideThermometer);
Serial. print("Temp C Device 0: ");
Serial. print (tempC0);
Serial. println();

float tempC1 = sensors. getTempC (outsideThermometer);
Serial. print("Temp C Device 1: ");
Serial. print (tempC1);
Serial. println();
/ включение насоса термосмесительного узла
bool limTemp = temp_gas > tempC0; /условие срабатывания
digitalWrite (Ladom, limTemp ? LOW: HIGH); /действие
Serial. print("Температура дымовых газов: "); /Выводим показания в монитор порта
Serial. println (thermocouple.readCelsius();

/нету тепла, включить тэн
bool vkl_ten = tempC1 < no_heat; /условие срабатывания
digitalWrite (ten, vkl_ten ? LOW: HIGH); /действие
}

/ включение света
int val = digitalRead (foto_rele);
bool svet_vkl = val=1;
digitalWrite (svet, svet_vkl ? LOW: HIGH); /действие
/Serial.print("Движение: ");
/Serial.println (val);
/delay (500);
}

Программа прошла все тесты и отладку и ее работа мне нравится. Уже можно собирать ардуину в ящик и монтировать.
Чего еще не сделал:
- не подключил часы реального времени
- не подключил ШИМ контроллер
- не подключил датчик давления/температуры/влажности
- не подключил дисплей
- не реализовал переключения скорости насоса термостатического узла
- не реализовано управление приточкой котельной и вентиляцией помещений
- семисегментные индикаторы тоже еще не знаю как их все подключить

 

Код в последнем посте некорректно отобразился.
двойные знаки заменились одинарными.
Синтаксис нарушен, в таком виде прога работать не будет.
Кому надо, вышлю на почту...
Может кто захочет существенно сэкономить и соберет вместо ладдомата "все в одном" дискретное устройство.
Управление к нему обойдется до 20 уе. Если заказать на АЛИ, то в 10 уе.

 

Ну вот, начался новый отопительный сезон. Поднимаю опять свою тему, ибо есть некоторые доработки и расширения.
Прошлый отопительный сезон показал высокую эффективность обвязки котла. Вылезли некоторые косяки в виде протечек в некоторых местах.
Этим летом к системе был подключен дом. Прокинули две железные трубы по 5м между домом и котельной.
В доме изначально установлена гравитационная система отопления с расширительным баком и газовым котлом типа Данко - самый дешевый на то время...
Котел дровяной решили пока не менять и оставить старый малоэффективный варочный котел. Мама любит готовить в котельной, когда там очень много тепла, можно включать приток воздуха и варить борщ и жарить, что угодно... Со включенной на полную мощь вентиляцией никаких запахов не остается.
Для дома установили отдельный насос и термостатический клапан. Все сделали железом.
Сварщик с меня там пока и не вышел, поэтому все швы я зачищал и обмазывал термостойким герметиком. нормальная технология по факту, если не лениться щеткой драить, потом растворителем, а потом обсмалить горелкой - потом только наносить герметик.
Какие вопросы были решены за эту часть проекта:
-увязал две разные системы в одну - насосную и гравитационную в доме. все осталось и все работает.
-наконец-то настроил автоматику, как и хотел. А именно, установил 7 датчиков температуры; все механизмы подключил на контроллер через реле
-щит управления закрепил и капитально смонтировал все компоненты
-вывел ручное управление на переднюю панель. Ручное управление очень помогает во время настройки или когда что-то сбойнет.
- подправил код. дописал сценарии для котла, для дома и для кухни, придумал коррекцию ошибок
- для датчиков температуры использую отдельную линию стабилизированного питания 5.5В с двумя проходными кондерами в середине и конце линии.

 

Щиты собираю не первый раз, но здесь решил заморочиться на счет организации кабеля. Раньше особо не заморачивался - входит, ну и пусть себе входит...

Сам организатор изготовил из куска ржавой сетки.

Ну, пару раз примерял, как станет щит. Вывел все провода точно на свои посадочные места и еще физически отделил информацию от силы.

 

После установки щита, все стало выглядеть следующим образом:
высокое напряжение только на клеммах, и оно труднодоступно. Специально для этих целей служит кабельная балка из аллюминиум профиля поднятая на максимальную высоту.

еще много чего нужно сделать, но основной функционал работает отлично.

Остались:
- провода для барометра, у меня под него витая пара.
- DH11 в самой котельной не лишний, хоть и точность хромает
- еще 3 датчика Dallas на шину. Один в бойлер и два на дом подача обратка. Подачу из ТА я уже контролирую, но она рознится с подачей на дом из-за термостатического клапана. Не очень нравится режим, когда дом еще не прогрет, а обратка уже херачит с дельтой 2-3 градуса. Из-за этого теплая вода с обратки попадает в нижние холодные слои бака и полностью перемешивается, а насос я не могу выключать наугад, нужно событие.

- соответственно, еще 2 датчика Даллас на хозблок, тоже подача и обратка. так уже лень паять, когда все работает(
- да, экранчик временами нужен, но лень учиться с ним работать. В случае чего, мне легче зайти с компа и все сделать удаленно
-какие-то лампочки вставить в переднюю панель, а то смотрится скучновато

 

Здесь полный бред я написал. Уже все передумал.
В новом виде оно выглядит так:
if (temp_gas>256)|tempC1>77) /или выхлоп больше 250 или вода с котла больше 78

Оказывается котел неплохо работает на ЕЦ, поэтому ей была дана возможность порулить.
Вот так реально экономно.