セントラルヒーティングボイラーコントロールボックス

このプロジェクトについて

はじめに

自宅にガスボイラーを備えたセントラルヒーティングがあり、リビングルームに部屋のサーモスタットがある場合、リビングルームが十分に暖かい場合、サーモスタットはボイラーのスイッチを切ります。その時、ボイラーは家全体でオフになり、家の他の部屋を暖めることはできません。したがって、居間に暖炉や薪ストーブがある場合、それを使用すると家の残りの部分は冷たくなります。ボイラーサプライヤーは通常、天候に依存する制御または気候制御システムを設置することでこれを解決します。ただし、このようなシステムには欠点があります。高ガス代。そしてそれは床暖房と組み合わせてひどい働きをします。ボイラー制御ボックスは、より優れた安価なソリューションです。

機能

• 居間のサーモスタットがCHボイラーにスイッチを切るように指示した場合でも（オーバーライド機能）、家の他の部屋を暖める機会を与えます。

• フロントパネルに一時的および永続的なオーバーライド用のスイッチがあります

• フロントパネルで調整可能な最大ボイラー水温。

• フロントパネルLCD（4 x 20）は、測定されたボイラー温度、最大ボイラー温度の設定、残り時間でのオーバーライドのオンまたはオフ、または「永続的なオーバーライド」、アクティブな場合のバルブ保護プログラム（残り時間で）、回数を示しますバルブ保護プログラムが実行されました。再起動が発生した場合は再起動してください。

• 「フェイルセーフ」。つまり、ボイラー制御ボックス（BCB）に電力が供給されていない場合、室内サーモスタットはCHボイラーを通常の方法で操作し、暖房は正常に機能します。

• 万が一ソフトウェアがクラッシュした場合にBCBを再起動させるウォッチドッグ。

• システムには、床暖房給湯器に電気バルブ（電動バルブ）を配置する必要があります。現在のCH設備に天候に依存する制御システムがある場合、このバルブはすでに設置されています。

• 内蔵のバルブ保護プログラムは、電動バルブを約1回開閉することで、電動バルブが動かなくなるのを防ぎます。 24時間。

• 古い学校の天候に依存する制御システムとは異なり、床暖房パイプの最適な水温。床暖房の水温は外気温とは無関係です。

• ボイラーのペンデリングはありません。

メリット

• 家のすべての部屋の暖房が可能で、居間の温度とは関係ありません。

• 床暖房パイプの最適な水温により、快適なリビングルームの温度。床暖房パイプの水温を完全に制御します（従来の気候制御システム/天候に依存する制御システムとは異なります）。

• 古い学校の気象に依存する制御システムよりもガス代が安い。

• ボイラーの寿命が長くなり、ポンプやファンなどのボイラー部品の修理が少なくなります。

仕組み

BCBは、ボイラー（のサーモスタット接点）、リビングルームのサーモスタット、および床暖房給湯器に配置された電気バルブ（電動バルブ）に接続されています。また、BCBはボイラーの給湯管に設置されたNTCに接続され、給湯温度を測定します。

BCBのフロントパネルには、出力温水の温度（Tmeasured）、「オーバーライド」がアクティブな場合の調整された最大水温（Tset）、オーバーライドのオン、オフ、または永続的なオーバーライド、およびバルブ保護プログラムが実行されました。

BCBが「オーバーライド」モードでない場合、またはBCBに電力が供給されていない場合、リビングルームのサーモスタットがボイラーに接続され、床暖房バルブが開いています。居間のサーモスタットがCHボイラーを直接制御するようになりました。 BCBがなかったかのように。フロントパネルのLEDがオフになり、ディスプレイに「オーバーライド：オフ」と表示されます。居間のサーモスタットがボイラーにスイッチを切るように指示した場合、家の他の部屋の温度に関係なく、ボイラーはオフになります。

家の他の部屋の1つで暖房が必要な場合は、BCBの前面にある2つのボタンのいずれかを使用して、リビングルームのサーモスタットを「オーバーライド」できます。タンブラースイッチを使用して、リビングルームのサーモスタットを恒久的に無効にすることができます。プッシュボタンは、一時的なオーバーライドに使用できます。プッシュされた場合、ディスプレイに表示されるように、1〜8時間の一時的なオーバーライドを選択できます。 （0-1-2-3-4-5-6-7-8-0 ...などの時間）。 BCBがオーバーライドモードの場合、ディスプレイにそのように表示され、フロントパネルのLEDが点灯します。

オーバーライドモードでは、BCBがCHボイラーの制御を引き継ぎます。ボイラー出力水の測定温度が調整された最高温度Tset（写真59°C）を超えると、ボイラーのスイッチがオフになります。測定温度が（Tset --h）を下回ると、ボイラーのスイッチがオンになります。hは20°Cのヒステリシスです。したがって、この場合、出力水温が39°Cを下回ると、BCBはボイラーをオンにします。ヒステリシスhは、必要に応じてスケッチで変更できます。 BCBは、CHの水温を39°Cから59°Cの間に保ちます。各部屋は、リビングルームのサーモスタットとは独立して暖房することができます。室温は、必要に応じて、ラジエーターのサーモスタットバルブで制御できます。

リビングルームの温度は、床暖房の電気バルブを開閉することにより、リビングルームのサーモスタットによって制御されるようになりました。

作り方

それを構築することはかなり簡単です。スケジュールに示されているようにコンポーネントを接続します。 ArduinoUnoの5V出力はすべての+ 5V接続にリンクする必要があります（矢印）。また、すべてのアースピンを相互接続します。

BCBは、Arduinoに接続された12 VDCの外部電源から電力を供給されます。 Arduinoの+ 5V電力出力は、LCDとリレーモジュールの両方に電力を供給するのに十分なほど強力ではないため、後者のリレー回路は、別個の5Vスイッチ電源LM2596から電力を供給されます。 LM 2596は、外部12V電源から直接電力を取得します。 VccとJD-Vccを接続しているリレーモジュールのジャンパーを取り外す必要があります。回路図に注意深く従ってください。

スケッチをダウンロードしてArduinoにアップロードすれば完了です。

必要なもの：

• Arduino Uno

• 8-リレーモジュール

• LCDディスプレイ2004A

• LM25965Vスイッチ電源モジュール

• 12 VDC外部電源

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

• 金属皮膜抵抗器10kΩ、0、1％の許容誤差

• ポテンショメータ10kΩリニア（シャーシ）

• トリムポテンショメータ10kΩ

• 抵抗820Ω（許容誤差は重要ではありません。10％、5％以上で十分です）

• 抵抗1500Ω（許容誤差は重要ではありません。10％、5％以上で十分です）

• 抵抗10kΩ、許容誤差は重要ではありません（2個）

• コンデンサ0、1 uF（=100nF）16V（2個）

• Elco 470 uF 16V

• 押しボタン（通常はオフ）

• タンブラースイッチ

• 4つのコネクタ2.5mm（シャーシ）

• 1つの電源コ​​ネクタ（シャーシ）

• シングル2.5mmの4つのコネクタ

• LED、低電流、例：キングスブライトL53LYDイエロー

• エンクロージャー

インストール

電気バルブ、居間サーモスタット、CHボイラーのコネクタをBCBの適切なコネクタに接続します。 NTCのリード線が適切に分離されていることを確認してください。シュリンクスリーブ付き。 NTCをボイラーの温水出力バルブにタイラップで取り付けます。 NTCのコネクタをBCBの適切なコネクタに接続します。 12 V電源をBCBの電源コネクタに接続し、電源コネクタを主電源の壁のコンセントに接続します。

BCBの起動

電源コネクタを主電源コンセントに差し込むと、BCBは起動中であることを示すメッセージを表示します。画面にスケッチのバージョンも表示されます。

パーマネントオーバーライドのタンブラースイッチがオフの位置にある場合、BCBの起動後に次の画面が表示されます。画面には、出力ボイラー水の測定温度（Tmeasured）、出力ボイラー水の調整済み最高温度（Tset）、オーバーライドステータス（オフ）が表示され、BCBが起動したことが示されます。

「BOOTED」というメッセージを消去するには、タンブラースイッチを永続的なオーバーライド位置に置き、一時的なオーバーライドボタンを押します。 LEDが点灯します。これを行っている間、ボイラーはBCBによってオンにされる可能性があります。

ディスプレイでは、メッセージ「BOOTED」がメッセージ「＃VP =0」に置き換えられ、BCBが起動してからバルブ保護プログラム（#VP）が0回実行されたことを示します（バルブ保護プログラムを参照）。

パーマネントオーバーライドタンブラースイッチをオフの位置に戻します。 LEDがオフになります。

バルブ保護プログラム

バルブ保護プログラムは約24時間ごとに実行されます。電磁弁を閉じて再度開き、詰まりを防ぎます。 VPPが実行されるたびに、カウンター#VPがインクリメントされます。 ＃VP =99の後、ゼロに戻ります。実行中、VPPはBCBの表示に残り時間を表示します。プログラムの合計時間は15分です。これはかなり長く見えるかもしれませんが、多くの電気バルブは応答するのに数分かかります。オーバーライド機能が使用されている場合、最初のVPP実行は、オーバーライド機能がオフにされてから約24時間後になります。

ウォッチドッグ

万が一ソフトウェアがクラッシュした場合、組み込みのウ​​ォッチドッグがBCBを再起動します。再起動中、LCDに「REBOOTINPROGRESS」というメッセージが表示されます。再起動後、BCBは正常に機能します。メッセージ「＃VP =..」は「REBOOT」に置き換えられ、再起動が発生したことをユーザーに通知します。 「BCBの起動」で説明されているように、メッセージを消去できます。

コード

ボイラーコントロールボックススケッチv1.3

回路図