Caja de control de la caldera de calefacción central

Acerca de este proyecto

Introducción

Si tiene una calefacción central con caldera de gas en su hogar, con un termostato de ambiente en su sala de estar, el termostato apaga la caldera si la sala de estar está lo suficientemente caliente. Entonces se apaga la caldera para toda la casa y es imposible calentar otras habitaciones de la casa. Entonces, si tiene una chimenea o una estufa de leña en su sala de estar, el resto de la casa estará fría cuando la use. Su proveedor de calderas normalmente resolverá esto mediante la instalación de un control dependiente del clima o un sistema de control climático. Sin embargo, un sistema de este tipo tiene desventajas, p. Ej. la factura de gas alta. Y funciona pésimo en combinación con un suelo radiante. La caja de control de la caldera es una solución mejor y más económica.

Características

• Da la oportunidad de calentar otras habitaciones de la casa, incluso si el termostato del salón le dice a la caldera de calefacción que se apague (función de anulación).

• Tiene interruptores en el panel frontal para anulación temporal y permanente

• Temperatura máxima del agua de la caldera ajustable en el panel frontal.

• LCD del panel frontal (4 x 20) que muestra la temperatura medida de la caldera, ajuste la temperatura máxima de la caldera, anulación de encendido o apagado con tiempo restante o 'anulación permanente', programa de protección de la válvula si está activa (con tiempo restante), número de veces el programa de protección de la válvula se ha ejecutado, REINICIE si se ha reiniciado.

• 'A prueba de fallas', es decir, si la caja de control de la caldera (BCB) no está encendida, el termostato de la habitación hará funcionar la caldera de calefacción de manera normal y la calefacción funcionará normalmente.

• Perro guardián que hace que BCB se reinicie en el improbable caso de que se produzca un bloqueo del software.

• El sistema necesita que se coloque una válvula eléctrica (válvula motorizada) en el suministro de agua caliente de la calefacción por suelo radiante. Si hay un sistema de control dependiente del clima en la instalación actual de calefacción, esta válvula ya está en su lugar.

• El programa de protección de válvulas incorporado evita que la válvula motorizada se atasque cerrándola y abriéndola una vez cada aprox. 24 horas.

• Temperatura óptima del agua en las tuberías de calefacción por suelo radiante, a diferencia de un sistema de control dependiente del clima de la vieja escuela. La temperatura del agua en la calefacción por suelo radiante es independiente de la temperatura exterior.

• No colgar la caldera.

Beneficios

• La calefacción de todas las habitaciones de la casa es posible e independiente de la temperatura de la sala de estar.

• Temperatura confortable en la sala de estar debido a la temperatura óptima del agua en las tuberías de calefacción por suelo radiante. Control total sobre la temperatura del agua en las tuberías de calefacción por suelo radiante (a diferencia de un sistema de control climático convencional / sistema de control dependiente del clima).

• Factura de gas más baja que con un sistema de control dependiente del clima de la vieja escuela.

• Mayor vida útil de su caldera y menos reparaciones de partes de la caldera como la bomba y el ventilador.

Cómo funciona

El BCB está conectado a (los contactos del termostato de) la caldera, el termostato del salón y a una válvula eléctrica (válvula motorizada) colocada en el suministro de agua caliente de la calefacción por suelo radiante. El BCB también está conectado a un NTC colocado en la tubería de salida de agua caliente de la caldera, midiendo la temperatura del agua caliente de salida.

En el panel frontal del BCB hay una pantalla que muestra la temperatura del agua caliente de salida (Tmedida), la temperatura máxima del agua ajustada si "override" está activo (Tset), override on, off o permanente y el número de veces que se ha ejecutado el programa de protección de válvulas.

Si el BCB no está en el modo de "anulación", o si el BCB no tiene alimentación, el termostato del salón está conectado a la caldera y la válvula de calefacción por suelo radiante está abierta. El termostato del salón ahora controla directamente la caldera de calefacción. Como si el BCB no estuviera allí. El LED del panel frontal está apagado y la pantalla dice:"Override:OFF". Si el termostato del salón le dice a la caldera que se apague, se apaga independientemente de la temperatura en otras habitaciones de la casa.

Si queremos calefacción en una de las otras habitaciones de la casa, podemos "anular" el termostato del salón usando uno de los dos botones en la parte frontal del BCB. El interruptor de la secadora se puede utilizar para anular el termostato de la sala de forma permanente. El botón pulsador se puede utilizar para una anulación temporal. Si se presiona, se puede elegir una anulación temporal de una a ocho horas como se muestra en la pantalla. (0-1-2-3-4-5-6-7-8-0 ... etc. horas). Si el BCB está en el modo de anulación, lo dice en la pantalla y el LED del panel frontal está encendido.

En el modo de anulación, el BCB asume el control de la caldera de calefacción. Apaga la caldera si la temperatura medida del agua de salida de la caldera supera la temperatura máxima ajustada Tset (en la imagen 59 ° C). Enciende la caldera si la temperatura medida desciende por debajo de (Tset - h), siendo h la histéresis de 20 ° C. Entonces, en nuestro caso, el BCB enciende la caldera si la temperatura del agua de salida cae por debajo de 39 ° C. La histéresis h se puede cambiar en el esquema si se desea. El BCB ahora mantiene la temperatura del agua del CH entre 39 ° C y 59 ° C. Cada habitación se puede calentar independientemente del termostato del salón. Si se desea, la temperatura ambiente puede controlarse mediante válvulas termostáticas en los radiadores.

La temperatura de la sala de estar ahora se controla mediante el termostato de la sala de estar abriendo o cerrando la válvula eléctrica en la calefacción por suelo radiante.

Cómo construirlo

Construirlo es bastante sencillo. Conecte los componentes como se muestra en el programa. La salida de 5V del Arduino Uno debe estar vinculada a todas las conexiones de + 5V (flechas). También interconecte todos los pines de tierra.

El BCB está alimentado por una fuente de alimentación externa de 12 V DC conectada al Arduino. La salida de potencia de + 5V del Arduino no es lo suficientemente potente como para alimentar tanto la pantalla LCD como el módulo de relé, por lo que el circuito de relé en este último está alimentado por una fuente de alimentación conmutada de 5V separada, el LM2596. El LM 2596 obtiene su energía directamente de la fuente de alimentación externa de 12V. Es necesario quitar el puente del módulo de relé que conecta Vcc y JD-Vcc. Siga cuidadosamente los esquemas.

Descargue el boceto y cárguelo en su Arduino y listo.

Qué necesitas:

• Arduino Uno

• Módulo de 8 relés

• Pantalla LCD 2004A

• Módulo de fuente de alimentación conmutada LM2596 5V

• Fuente de alimentación externa de 12 V CC

• B + B Thermo Technik TS-NTC-103 (10kΩ)

• Resistencia de película metálica de 10 kΩ, tolerancia 0, 1%

• Potenciómetro lineal de 10 kΩ (chasis)

• Ajuste el potenciómetro 10kΩ

• Resistencia de 820 Ω (la tolerancia no es importante, 10%, 5% o mejor será suficiente)

• Resistencia de 1500 Ω (la tolerancia no es importante, 10%, 5% o mejor será suficiente)

• Resistencia de 10 kΩ, tolerancia no importante (2 piezas)

• Condensador 0, 1 uF (=100nF) 16V (2 piezas)

• Elco 470 uF 16V

• Botón pulsador (normalmente desactivado)

• Interruptor de vaso

• 4 conectores de 2,5 mm (chasis)

• 1 conector de alimentación (chasis)

• 4 conectores individuales de 2,5 mm

• LED, corriente baja, p. ej. Kingsbright L53 LYD amarillo

• Recinto

Instalación

Enchufar los conectores de la electroválvula, el termostato del salón y la caldera de calefacción a los conectores correspondientes del BCB. Asegúrese de que los cables del NTC estén correctamente aislados, p. Ej. con mangas retráctiles. Instale el NTC en la válvula de salida de agua caliente de la caldera con bridas. Enchufe el conector del NTC al conector correspondiente del BCB. Enchufe la fuente de alimentación de 12 V al conector de alimentación del BCB y enchufe el conector de la fuente de alimentación a la toma de corriente de la pared.

Puesta en marcha del BCB

Después de enchufar el conector de la fuente de alimentación a la toma de corriente de la pared, el BCB mostrará un mensaje de que se está iniciando. También mostrará la versión del boceto en la pantalla.

Si el interruptor de la secadora para anulación permanente está en la posición de apagado, aparecerá la siguiente pantalla después de que el BCB haya arrancado. La pantalla muestra la temperatura medida del agua de salida de la caldera (Tmedida), la temperatura máxima ajustada del agua de salida de la caldera (Tset), el estado de anulación (apagado) y muestra que el BCB ha arrancado.

Para borrar el mensaje "ARRANQUEADO", coloque el interruptor de la secadora en la posición de anulación permanente y presione el botón de anulación temporal. El LED se encenderá. La caldera puede ser encendida por el BCB mientras hace esto.

En la pantalla, el mensaje "BOOTED" ahora se reemplaza por el mensaje "# VP =0", lo que indica que el Programa de protección de válvulas (#VP) se ha ejecutado 0 veces desde que se inició el BCB (consulte Programa de protección de válvulas).

Vuelva a colocar el interruptor de la secadora de anulación permanente en la posición de apagado. El LED se apagará.

Programa de protección de válvulas

El Programa de protección de válvulas se ejecutará aproximadamente cada 24 horas. Cierra la válvula eléctrica y la vuelve a abrir para evitar que se atasque. Cada vez que se ejecuta el VPP, se incrementa el contador #VP. Después de # VP =99 vuelve a cero. Mientras está en funcionamiento, el VPP muestra el tiempo restante en la pantalla del BCB. El tiempo total del programa es de 15 minutos. Esto puede parecer bastante largo, pero muchas válvulas eléctricas tardan varios minutos en responder. Si se ha utilizado la función de anulación, la primera ejecución de VPP será aproximadamente 24 horas después de que se haya desactivado la función de anulación.

Perro guardián

En el improbable caso de que se produzca un fallo del software, el perro guardián integrado reiniciará el BCB. Mientras se reinicia, el mensaje "REINICIAR EN CURSO" se muestra en la pantalla LCD. Después del reinicio, BCB funcionará normalmente. El mensaje "# VP =.." será reemplazado por "REBOOT" para informar al usuario que ha ocurrido un reinicio. El mensaje se puede borrar como se describe en "Iniciar BCB".