Таймер для циркуляционного насоса в системе отопления

Для отопления во многих частных домах используют жидкостную систему отопле­ния, состоящую из водогрейного отопи­тельного котла, работающего на газе, дизельном топливе или твердом топливе (дрова, уголь), и системы отопительных радиаторов (батарей). Очень сложно сде­лать всю систему так, чтобы при естест­венной циркуляции воды все радиаторы нагревались равномерно (нужны трубы большого диаметра, нужно соблюсти все уклоны и прочие важные мелочи), поэтому в такой системе устанавливают циркуля­ционный насос, его устанавливают на подводящую к отопительному котлу трубу. Насос ускоряет естественный поток воды, обеспечивая равномерный нагрев всех радиаторов.

Обычно циркуляционный насос работает постоянно, но если дом не большой и одноэтажный насос быстро справляется с задачей, — уже через 5-10 минут работы температура во всех радиаторах уравнивается, и очередное «уравнивание» по­требуется не ранее чем через один час. Выходит, что циркуляционный насос мож­но включать на 5-10 минут раз в один час. Это не только экономит электроэнергию и увеличивает ресурс насоса, но и делает в доме проживание более комфортным, потому что пусть даже совсем негромкий, но все же неприятный звук от ускоренного движения воды по радиаторам существует не постоянно.

Понятно, что для периодического вклю­чения насоса нужен таймер, вроде таймера для «повторного кратковремен­ного» режима работы. В радиолюбительськой литературе встречаются описания таких таймеров, но все они выполнены либо на многоразрядных двоичных счетчиках типа К561ИЕ16 или CD4060, либо на микроконтроллерах. И то и другое в моем случае неприемлемо из-за отсутствия необходимой элементной базы. Зато в нашем небольшом городке практически в каждом ларьке можно купить китайские электронные часы. Ходят они относительно точно, питаются от одного дискового или пальчикового элемента, стоят дешевле микросхемы CD4060 (судя по ценам в интернет-магазинах), но самое главное, — у них есть режим ежечасного боя (когда на табло виден колокольчик), при котором они каждый час издают короткий звуковой сигнал.

Таким образом, если взять пару таких часов, одни приспособить для включения насоса, другие — для выключения и уста­новить на них время со сдвигом в 5-10 минут, то те часы, что установлены на время раньше будут включать насос через каждый час, а те что установлены на время позже — выключать его через каждый час.

Схема прибора показана на рисунке.

Принципиальная схема устройства

У китайских электронных часов выход сделан либо на электромагнитном капсю­ле, либо на пьезоэлектрическом. Так как питание низковольтное, чтобы пьезо­электрический капсюль звучал достаточно громко в схеме часов параллельно ему подпаяна индуктивность. В любом из вариантов, при подаче звукового сигнала на капсюле возникает ЭДС напряжения значительно выше напряжения питания часов. Подавать такие импульсы на вход непосредственно ИМС серии К561 не желательно, так как либо их амплитуды будет недостаточно для логического уровня, либо отрицательный выброс ЭДС повредит вход микросхемы. Поэтому здесь на входе биполярные транзисторы (они покрепче полевых КМОП).

Часы CLOCK 2 нужно установить на 5-10 минут раньше чем CLOCK 1. Через каждый час сначала будут «бить» часы CLOCK 2, это приведет к установке триггера D1.3-D1.4 в положение высокого логического уровня на выходе D1.3. Ключ на транзисторах VT4-VT4 открывается и через реле К1 включает насос.

Так как часы CLOCK 1 установлены на 5­10 минут позже CLOCK 2, то они подадут сигнал через 5-10 минут после CLOCK 2. Этот сигнал переключит триггер в обрат­ное состояние. Реле выключит насос.

Электромагнитное реле здесь исполь­зуется автомобильное, — для приборного щитка машин марки «ВАЗ», например, реле звукового сигнала или включения фар. Желательно чтобы реле было в пластмассовом корпусе, так как комму­тировать будет 220V, а не 12V, и чем больше изоляции, тем лучше.

Эти реле продаются в любом магазине автозапчастей. Хотя контакты и рассчитаны на коммутацию 12V, они очень хорошо работают и на 220V, уверенно коммутируя ток до 2А.

Можно использовать и другое реле, например, реле от систем дистанционного управления телевизоров, или какие-то импортные реле. При выборе реле нужно принимать во внимание, что номинальное напряжение его обмотки не должно быть больше выходного напряжения используе­мого источника питания.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К176ЛЕ5, CD4001. Можно использовать микросхему типа «ЛА7», при этом элемен­ты D1.1 и D1.2 исключаются из схемы, а коллектора VT1 и VT2 соединяются с выводами 8 и 13 соответственно, функции часов (включение/выключение) меняются. Кстати микросхемы «ЛА» можно исполь­зовать и другие, в которых не менее двух элементов. При этом используются только два элемента. Все свободные входы соедините с плюсом питания ИМС (с выводом 14).

Если от сигнала часов триггер не сра­батывает, поменяйте полярность подклю­чения часов.

Автор: Локтеве С.М.

ТАЙМЕР ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Представляем интересную электронную конструкцию, которая предназначена для включения насоса примерно на 5 минут и выключения на 15 минут. Конечно выбраны значения элементов, чтобы при необходимости можно увеличивать или уменьшать отдельные значения.

Требования к таймеру насоса

• Полностью аналоговый контроллер
• Регулировка времени включения и выключения
• Время выключения должно быть больше времени включения
• Дешевая стоимость сборки и доступные используемые радиодетали.

Схема таймера

Сетевое напряжение, подаваемое на первичную обмотку трансформатора ТС-6/63, снижается до эффективного значения около 12 В. Выпрямительные диоды D1, D2, D3, D4 — это мост диодный, в котором происходит выпрямление. Интегральная микросхема 7809 стабилизирует напряжение до 9 В, конденсаторы С1, С2, С3, С4 идут для фильтрации напряжения. Резистор R1 ограничивает ток светодиода LED1, который информирует о включенном контроллере. Основным элементом контроллера является микросхема NE555. Видно, что тут он адаптирован к нестабильной работе. Конденсаторы C6, C10 заряжаются резисторами R4, R2, P1, P2, поэтому время срабатывания будет зависеть от значения обоих регулируемых резисторов.

График сигнала на 3 выводе м/с выглядит следующим образом:

Элементы R5, D5, R6, Q1 выполняют функцию инвертора, выход которого выглядит уже так:

Значение резистора R7 устанавливает значение тока базы транзистора Q2. Резистор R8 ограничивает ток светодиода LED2, который информирует о включенном насосе. Диод D6 имеет связь с катушкой реле для поддержания непрерывности тока катушки и защиты от высокого напряжения.

Сборка устройства управления

Печатная плата была изготовлена методом термопереноса, дополнительно луженая. Использовались довольно старые электролитические конденсаторы, вероятно у вас найдутся гораздо меньше по размерам и посовременнее.

В принципе такие большие конденсаторы можно уменьшить за счет увеличения сопротивления и трансформатор данного типа особо не требуется. Кроме того, стабилизатор будет вообще не нужен, если напряжение после выпрямления не превысит 15 В.

Конечно использование, к примеру, МК AVR предлагает много преимуществ. После того, как схема сделана, ее можно применить для различных целей просто изменив программу. Но как более простой и надёжный вариант, таймер 555 предпочтительнее.