Управление отоплением частного дома. Программирование.

Моя программа управления отоплением построена таким образом, чтобы я мог устанавливать разные режимы работы котла. Я уже упоминал в прежних статьях, что не использую электромагнитных клапанов в системе. Регулировками в устоявшемся, отлаженном режиме заниматься много не приходится, а присутствие человека во время работы котла все равно обязательно.

Никто еще не придумал надежного твердотопливного котла, работающего полностью в автоматическом режиме. Все равно нужно в топку дров положить, помешивать и подбрасывать, а в нужное время трубу закрыть. Алгоритм-то плевый, простой: перестали на углях плясать голубые огоньки - и можно закрыть трубу.

В качестве датчика можно поставить в трубу какой-нить супер-газоанализатор... Но это уже из разряда фантастики. Не в смысле несбыточности, а в смысле крутого наезда супруги с избиением меня кухонным черпаком, если она проведает про цену такого датчика.

Так вот, значит, что у меня за режимы? Для котла таких режимов два. Это "Работа котла" и "Дежурный режим". Переключаю я эти режимы установленным на блоке управления тумблером (он подключен к первому входу АЦП).

Что означает "Работа котла"? Это, в основном, отслеживание температуры на входе регистров. Перед тем, как растопить котел, надо довести температуру на входе регистров до значения не менее 40 градусов. И далее, практически до окончания топки следить за ней, не допуская охлаждения ниже 40 градусов и превышения выше 60 градусов.

Для чего это все нужно? Когда регистры холодные (ниже 40), на их поверхности внутри котла конденсируется влага из дымовых газов. Для металла это, сам понимаешь, невеселая история, да еще в такой агрессивной среде. А выше 60 я не допускаю, потому что если проспать и допустить чрезмерного повышения температуры на входе можно дождаться того, что регистры попросту начнут кипеть.

Такое случалось уже. И хоть страшного ничего не случилось, да и не могло случиться, но все равно неприятно, когда по всей системе начинается чехарда со щелчками и подозрительными шумами.

Короче, реализовано это следующим образом. На рисунке все подписано, так вот, изначально кран ВТА перекрыт, а кран байпаса открыт. При включении насоса получается круговорот воды по кругу насос - эл.котел - регистры - байпасная труба - насос.

Вот с таким положением кранов я и включаю режим "Работа котла". Что происходит? Программа включает насос и контролирует температуру датчиком "Вход регистров". Если эта температура меньше 40 градусов, включается эл.котел и сигнализатор (редкие короткие сигналы). По звуку сигнализатора я знаю, что включены ТЭНы электрокотла.

В установившемся режиме эксплуатации ТЭНы включаются всего лишь на несколько секунд, поскольку котел не успевает остывать за сутки. И как только включается насос, в зону датчика прогоняется вода через байпас из верхней зоны регистров, а она там еще достаточно горячая от массива котла.

А вот в начале сезона, когда в течение нескольких дней происходит разогрев массива и ВТА, ТЭНы при запуске котла работают до 10-15 минут, пока прогреют всю воду, находящуюся в регистрах и трубах этого кольца.

Итак, регистры прогрелись, ТЭНы отключились, сигнализатор замолчал. Можно разжигать топку. Что я и делаю, а после этого сажусь за компьютер и занимаюсь своими делами.

Через несколько минут дрова разгорелись и начался процесс интенсивного разогрева регистров. Насос байпаса работает, и на входе регистров температура практически та же самая, что и на выходе. И когда эта температура достигает 60 градусов, программа включает сигнализатор в режиме частых сигналов.

Я кнопкой отключаю сигнал, чтобы не раздражал, и приоткрываю кран ВТА наполовину. При этом к горячей воде, идущей с выхода регистров, начинает подмешиваться более холодная вода из нижних патрубков ВТА. Температура на входе регистров снижается и в дальнейшем находится в допустимых пределах.

А с выхода регистров теперь горячая вода делится на два потока. Один по прежнему уходит в байпас, а другой идет в ВТА через верхние патрубки. В таком режиме котел работает до конца топки.

Когда же настала пора закрывать трубу, котел переводится в "Дежурный режим". Программа при этом отключает насос байпаса, а я открываю полностью кран ВТА и иногда закрываю кран байпаса. Иногда, потому что хронически забываю это делать, да это и не суть важно. Этот кран байпаса, как я понял, можно было вообще не ставить.

И вот, будьте любезны, график работы котла. Нижняя полоса - это работа нагрузок. В верхней части - изменения температуры датчиков. Отчетливо видим, сколько времени работали ТЭНы (маленький коричневый квадратик на шкале нагрузок в самом начале) и как быстро поднялась температура на входе регистров.

Синяя полоса на шкале нагрузок - работа насоса байпаса. Зеленая полоска в конце шкалы - включился насос контура дома после отключения режима "Работа котла". Резкое повышение температуры на выходе ВТА свидетельствует о том, что я открыл кран ВТА и в аккумулятор начала поступать горячая вода из регистров.

Два спада температуры "Вход регистров" и Выход ВТА" - в это время я подбрасывал дрова в топку. Два раза. В момент отключения режима "Работа котла" выключился насос байпаса и одновременно упала температуры на входе регитсров и резко повысилась в точке Выход ВТА. С чем это связано?

Очень просто. Насос перестал работать. Остался только режим естественной циркуляции. Вода движется гораздо медленнее, и прогреваться за это время успевает значительно больше. От чего прогреваться? От углей и нагретого массива котла.

Правда, тут же включился насос в дом, который прогнал воду по контуру батарей и отключился, а вода в регистрах продолжила нагреваться и пополнять теплом ВТА. Кстати, заметил реакцию системы, когда труба котла была полностью закрыта? И еще: можно увидеть, что температура в прихожей несколько снизилась, пока работал котел. Это объяснимо: при работе котла происходит интенсивная вентиляция помещений.

И вот еще вопрос: а почему температура на входе регистров не достигает 40 градусов в режиме "Работа котла"? Это, Мастер, я уже объяснял. Датчики, привязанные пластырем к трубе, не отражают истинной температуры воды в трубе. Ведь они прижаты только одной поверхностью, а остальные контактируют с пластырем, который, в свою очередь, с воздухом. Оттого и температура с датчиков снимается ниже фактической.

Но это, право, не напрягает. Такие погрешности легко корректируются в программе управления отоплением, где указывается гистерезис, например, не 40-41 градус, а 35-36, что у меня и сделано.

Ну вот, статья получилась довольно длинная, и в ней я так и не рассаказал, каким образом сделана программа управления. Ну что ж, в следующий раз...