Автоматизация дачного обогрева «своими руками»

    Дача — это хорошо, а вот теплая дача — это намного лучше, а на моей даче тепла как раз и не хватает, поэтому решил заняться вопросом организации дачного обогрева. Итак имеется небольшая дача, состоящая из 2-х комнат и небольшого общего коридора, также наличествует электричество 220В.

    Начал с идеи, надо было придумать систему обогрева которая бы держала комфортную температуру, здесь нужны датчики температуры, по одному в крайнем случае по 2 на комнату (на случай если один выйдет из строя). Прочитал много информации чем же можно устроить обогрев типа Электрокотел vs Конвекторы, решил что в моем случае мне лучше подойдут конвекторы (как оказалось в дальнейшем это не важно, можно было бы использовать любой из них). Принцип работы: делаю замер температуры, если она ниже требуемой — включаю конвертор(обогреватель), если выше требуемой выключаю. Идея сама по себе не нова, опять же комнатные термостаты могут решить этот вопрос, выглядят красиво — но вот цена на них кусается. Поэтому решил делать устройство самостоятельно.

    В принципе в интернете куча готовых схем автоматизации обогрева — берешь датчик температуры, простенький контроллер подключаешь друг к другу и пишешь программку в несколько строк, и готово.

    Но это мне не подходило, да и банально это как-то). Мне требовалось чтобы я мог видеть какая текущая температура, включен ли сейчас обогреватель, еще нужно чтобы было 2 режима работы один основной — это когда я на даче и нужно держать температуру в районе 19-24 градусов, и дежурный — когда я не на даче и нужно чтобы температура не падала ниже нуля, была примерно 3-5 градуса, ну и как же нынче без современных удобств — принятие команд по переходу в режимы через SMS(собрался на дачу кинул СМСку — дача начинает выходить в теплый режим), опять же экономия электричества очень даже кстати. Ну с требованиями я определится, теперь можно и устройством заняться.

    Исходя из своего опыта, и частичного наличия электронных компонентов, за основу взял контроллер Arduino Nano — маленький размер очень мне симпатизирует, последнее время на них сижу (слышал много мнений что Ардуино не всем нравится, а я вот со стороны модульного подхода очень даже доволен ими, к тому же библиотеки есть готовые на все лады), вывод решил делать на жидкокристаллический индикатор 2 строки по 24 символа — его должно вполне хватить, датчики решил использовать классические — DS18B20 на IWare, ну и модуль GSM SIM800L, думал над корпусом — взял монтажную коробку 100х80 из строительного магазина, довольно интересной формы.



    Для соединения всего этого набора компонентов требовалось изготовить плату-основу на которой все будет находиться (на макетке все спаивать очень не хотелось), благо у меня станочек соответствующий есть, нарисовал схему, развел плату, выгравировал, получилось не совсем все идеально (потом пришлось немного доделать), но получилось однозначно лучше чем на макетке. Начал на нее все монтажить и понял что корпус по размерам только-только, можно и побольше было бы взять.




    4 тройных разъема для подключения датчиков температуры, в схему заложил, что можно подключить отдельно до 4-х датчиков, но потом понял, что зря я так задумал, по 1-му 1Wire на 1 разъем можно подключить кучу и маленькую тележку датчиков, в принципе с каждой комнаты можно было бы подключить 2-3-4 датчика на разъем для этой комнаты и ты точно будешь в программе знать что они идут с той комнаты (а дальше там в программе компонуй, усредняй, «готовь рагу» из этих показаний), но если вдруг понадобится подключить 4 комнаты то переделывать ничего не нужно!

    5-ной разъем (сделал его двойным из стандартной IDC и под винтовой зажим) для вывода на реле, блок с реле специально не стал делать вместе с контроллером, его буду размещать в отдельной скрытой коробке к которой потянутся силовые провода, провода от конвекторов и управляющие, а блок управление будет на стене висеть, в месте доступном для обзора и управления.

    Зеленая плата — плата для работы с модулем ЖКИ, инициализирует его, конвертирует русский язык, короче забирает на себя работу по выводу текста на экран, (ардуина только скидывает текст по I2C (и знать не знает, что там ЖКИ находится), а эта плата сама следит за местом, за кодировкой, за допустимым количеством символов, все распихивает в нужные места и т.п.)



    По управлению: включается блок, проводит опрос и настройку доступного оборудования, датчики, ЖК, модуль СИМ (в принципе делал так, что устройство будет выполнять свои функции, если не доступны ЖКИ, модуль СИМ, без датчиков оно сможет работать — просто будет писать датчики не доступны), далее входит в дежурный режим — на работу по температуре 5-8 градусов, долгое нажатие на кнопку переводит в основной режим, в основном режиме потенциометром(крутилкой) можно настроить температурный диапазон от 16-19 для тех кто любит похолоднее)) до 22-25 (всего 7 температурных разновидностей). Долгое нажатие кнопки в основном режиме переводит в дежурный (в дежурном режиме температура не регулируется). Светодиоды показывают состояние работы конвертеров.

    Отдельная история с модулем СИМ, пришлось долго повозится с его настройками, но все-таки его удалось настроить на лад. Сделал 4 команды с которыми работает модуль: Включить основной режим, включить дежурный режим, рассказать о статусе устройства, рассказать о доступном балансе. По приходу СМС о смене режима на ЖКИ выводится информация что режим работы сменился (тоже самое выводится если меняешь режим кнопкой) в остальных случаях на ЖКИ ничего не выводится (вывод баланса на ЖКИ не делал). Выполнение команд происходит только с доверенных номеров до 2-х штук, записанных в энергонезависимую память (EEPROM). Их можно поменять если подключится по USB к компу, задавая команды через COM порт(без прошивки flash). Еще добавил в память параметр установленного режима работы, типа если отключается электричество, и через некоторое время снова включается то чтобы устройство выходило в тот режим который был установлен до отключения. Думал стоит ли делать дополнительное сообщение от СИМ по всем активным номерам, по высокому показателю температуры, типа «пожар», решил пока тестирование провести, а там уже видно будет — (если вдруг что не так с настройкой или датчиками то замучаюсь деньги на симку класть) — в общем вопрос открытый!

    На последок небольшое видео по работе устройства

    Ссылка на видео

    Прошу сильно помидорами не кидать, делал для себя, да и вдруг кому сие знание пригодится!

    P.S. Если кому то нужна помощь в похожем проекте, пишите на почту(vasilii_ru@mail.ru), помогу чем смогу))
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 64
    • +3

      Если реле вот такие, как на картинке, я бы застраховал дачу.

      • 0
        Застраховать никогда не помешает)) у меня в модуле освещения такой тип блока реле применен, вот уже почти год непрерывно работает, проблем не было, к тому же никто не мешает применить другой!
        • 0
          Но зачем же вам механическое реле? Возьмите лучше симистор с опторазвязкой.
          • +2
            Не могли бы Вы назвать конкретную марку симистора, чтобы не грелся на 6-8А без радиатора?
            • 0
              Греться они все будут. Pтепловая=Uпадения*I. Если корпус симистора сможет примерно рассеивать эту мощность, то нагрев будет незначительным (а так, допустимо, например, +125 градусов на том же отечественном ТС122). Но что может помешать поставить небольшой радиатор?
              • 0
                Если использовать радиатор, то его ведь ещё как-то обдувать надо, то есть в закрытую коробку не поставишь? С механикой у меня такой проблемы пока не возникло (греются незначительно), а симистор (не помню точно какой) сразу перегрелся и перестал выключаться.
                • +2
                  Если площадь радиатора относительно большая, то можно и не обдувать. Но вот чего точно делать не стоит, так это трогать радиатор руками, если нет изолирующего термоинтерфейса с симистором. :)
              • +2
                Решения «чтобы не грелся» на гигтайме тоже есть. параллельно SSR ставится обычное механическое реле и включается с некоторой задержкой (хватит 1 фазы, 2 мс), отключается в обратном порядке. В результате получаем правильное включение нагрузки посредством SSR (при проходе нуля), а при последующей работе основной ток пойдёт через мехреле так как его сопротивление меньше и не надо городить схему с проверкой перехода нуля и волноваться за залипание и искрение.
                Если ставить просто реле без контроля перехода нуля, то через некоторое время начнутся залипания из за искрения контактов, даже если реле на 40-50А.
                Так что проще использовать SSR + радиатор, обдувать его не надо.
          • +1
            Да ладно, автор же реле не напрямую к тэнам подключал. А так, у конвектора своих два термостата, т.е. в худшем случае просто перерасход эл-ва.
            • +1
              По своему опыту могу сказать, что подобные реле достаточно пожаро-безопасные. При перегрузке просто выгорают контакты. Проблема только в том, что выгорание может наступать при токах заметно меньше заявленных 10А.
            • +8
              Я дико извиняюсь, но в таком виде лучше на mysku писать.
              Тут же хотелось бы видеть ссылку на исходники, плату, описание решений трудностей в работе сим, которые вы упоминали…
              • +1
                Про реле рубилово в Интернетах идет знатное.
                Но такие — в топку. Либо пускатель либо твердотельное фирменное, либо твердотельное китайское с большим запасом и радиатором.
                Для параноиков — твердотельное включает пускатель.
                Сам остановился на китайском 40А. Радиатором — 5мм пластина 100 кв. см. без нее — было горячим.
                • 0
                  А как насчет не китайских релешек, а всяких фирменных? Тоже делаю автоматизацию. Заказал со штатов, для экспериментов девайсы от Panasonic, Omron и Schrack.
                  Вроде смотрел во всех контроллерах теплого пола стоят релешки. В твердотелках смущают размеры и тепловыделение. Размышлял также на счет комбинации симистор плюс реле (релешка шунтирует при значительной длительной нагрузке).
                  • 0
                    Поделитесь ссылочкой, на проверенные лоты?
                    • +1
                      Я на mouser.com в штатах заказывал, т.к. что-то не было особого желание играться в лотерею на Ebay или Ali. Ну и нужна повторяемость заказов, учитывая, что релешек нужно пару десятков (на каждую розетку :) ) Это пробный заказ, взял 8 штук разных на 16А, из них три бистабильных, потестирую, потом победителей закажу уже в нужном количестве.

                      Также на удивление дешевым оказался STM32F072-DISCOVERY за 10 баксов, на Ali в 2.5 раза дороже. Плюс заказывал всякую мелочевку типа smd кондеров, резисторов. Выбор конечно зашкаливает, да и нормальный фильтр для поиска нужного, это не на Ebay или Ali с Taobao ковыряться.

                      Релешка и упаковка


                      По прибытию, конечно, культурный шок, во-первых отправили всё в тот же день, каждая релешка в 2 зип-пакетах, один большой с огромной наклейкой с описанием содержимого, на нем 9 (!) штрихкодов (видимо автоматизация на высшем уровне), внутри пакет поменьше замотана релешка с подложкой для ножек, чтобы не болталась.

                      Доставка конечно не бесплатная, но в принципе в Киев с помощью Meest Express доставка до дома 6 баксов и 8 дней ожидания. Терпимо.
                      • +1
                        А ну на маузере и иже с ними я тоже искал, но на тот момент дороговатая доставка была, кажется, баксов 20-30 в РФ… И да, на недорогие стмовские отладки я тоже засматривался там))
                        • 0
                          Было бы Очень интересно узнать о результатах тестирования. Как раз сейчас разрабатываю подобну систему у себя (управление каждой розеткой)
                          • 0
                            Какие именно параметры интересуют? Меня в первую очередь интересовала шумность, и реальное потребление в включенном режиме. Потому и бистабильные решил попробовать, для розеток они вроде более логичны (хотя они почти в 2 раза дороже).
                            Некоторые релешки настолько маленькие, что не верится, что они могут до 16 ампер через себя прогнать.
                      • 0
                        Я в электронике профан, так-что мое мнение надо слушать с осторожностью. Но мне кажется, что
                        В теплых полах — банальная экономия.
                        Симистор — он как раз основа твердотельного реле.
                        С SSR проблема что они если дохнут, то чаще залипают чем наоборот. У меня FOTEK зиму отработал с обогревателем.
                        С фирменными наверное лучше в том плане, что там с мощностью не жульничают.
                        • +2
                          В свое время использовал комбинацию оптосимистор (MOC3063) + симистор_на_радиаторе(BT139-800) для управления нагрузкой на объектах. Рекомендую.
                          • 0
                            Тут дело не в фирме производителе. Включать реле надо когда синусоида напряжения проходит через 0. Тогда будет правильная нагрузка на сеть и не будет искрения контактов. Если включать когда попало, то рано или поздно контакты «пригорят» и реле просто перестанет выключаться. Хоть они китайские, хоть Американские.
                            • +1
                              Включать реле надо когда синусоида напряжения проходит через 0.

                              Так не получится, так как реле не мгновенно включается. Насчет «Хоть они китайские, хоть Американские» вы сильно погорячились.
                              • 0
                                >> рано или поздно контакты «пригорят»

                                Чисто активная нагрузка, приличный бренд, запас по току… ИМХО, скорее «поздно». Еще не факт, что это механическое реле не переживет остальные компоненты…
                          • +4

                            Вы уж извините, но протокол зовётся 1Wire (УанВайр, коли по-русски).

                          • +6
                            Устройство выглядит аккуратно. НО!
                            Обзор ни о чем. Кроме текста и картинок — информации 0.
                            • –3

                              И эти люди смеют мне говорить что-то про защиту окружающей среды?
                              Я бы электричество для таких целей продавал в десять раз дороже...

                              • +2
                                В смысле для тех, кто экономит электричество продавали бы его в 10 раз дороже? :)
                              • 0
                                У меня реализовано слегка другим образом. На конвекторах стоят ТП-Линковские ХС110, они умеют говорить потребляемую мощность, дальше сама линия на этаж или сегмент, блокируется подобной релюхой, но на 30А ток, которая в свою очередь дублирует 16А автомат. Т.е. если все уехали и нужды в разогреве нет, система выключает сегмент целиком, если ж есть нужда приехать, то включается удаленно и по ночам прогревает дом. Все реле на лан-управлении. На 30А релюхи, макс нагрузка 12А, бойлер то же на них. Год стоят без вопросов. Т.е. если что — автомат подстрахует — вырубится, перед этим скорее у реле обгорят контакты.
                                • 0
                                  Если не секрет, кабель какого сечения у Вас защищен 30А (вероятно, С32) автоматом? Неужели 6мм2? Пардон, неправильно прочитал, С16.
                                  • 0
                                    Кабель 1.5 квадрата, чего достаточно для тока около 20А или 4-4.5квт. На вход, конечно ж 6квадратный провод. 30А взято с запасом, с учетом рекомендаций от китайцев по использованию релюх SLA 05 VDC-SL-C. Практическая нагрузка не превышает 3квт.
                                    • 0

                                      Нельзя на 1.5мм2 ставить 16А, ни по правилам, ни по здравому смыслу. Путь такой: расчетная нагрузка, кабель, автомат, иначе может быть беда.

                                      • 0
                                        Почему нельзя ставить на открытую медную 1.5 кв, 16А? простите?
                                        • 0

                                          Открытая — это на улице, не в гофре, не в коробе и не в стене. Иначе максимальный длительный ток для 1.5мм2 — 18А. С16 будет срабатывать на таком токе вечность.

                                          • 0
                                            Ну возможно вам виднее, я использовал рекомендации провода-производителя, он заявлял ток 23А. Ну нагреется провод в самозатухающей изоляции, сработает один раз автомат 16 на 25А, второй раз он четко сработает на 16 ..., и дальше по нисходящей — разве не так?
                                            • +4
                                              Там сложнее, автомат не сработает при том токе, который на нем написан. При превышении тока на 13% (при 18А) он обязан сработать в течении часа. При меньшем превышении имеет право не сработать вообще.

                                              Можно ли повесить 16А на 1,5 квадрата — предмет давнего холивара. С одной стороны, он вполне может обеспечить адекватную защиту. Например, если нагрузка имеет периодический характер и кабель не будет успевать перегреваться. И даже если будет, это скорее всего не приведет к каким-то немедленным страшным последствиям. С другой стороны, 100% железобетонный вариант для 1,5 квадратов, при котором кабель не сможет перегреться ни при каких условиях — автомат на 10А.

                                              То есть, технически можно поставить 16А на 1.5 квадрата, но только на свой страх и риск, четко понимая, в каких условиях будет работать кабель, какой будет характер нагрузки, насколько вероятен перегрев и какие могут быть его последствия.

                                              Что касается правил, насколько я понимаю, этот сетап может пролезть как допустимый, если кабель проложен определенным способом (чтобы допустимый ток был чуть выше), но и то еле-еле. И еще, ЕМНИП, были какие-то поблажки для периодической нагрузки в соответствующем ГОСТ'е. Но это не точно, там было не для любых типов помещений вроде и не для любых кабелей. Или считать это «электроустановкой» — тогда правила будут другие.

                                              А чтобы голову не греть и спать спокойно, 1,5кв — 10А, 2,5кв — 16А.
                                              • 0
                                                На самом деле, если уж быть честным, 16-шка у меня всего одна, остальные 10 и 6, ставил, что от дома оставалось)))
                                                • +1
                                                  Что произошло с домом, что от него только автоматы остались?
                                              • 0
                                                Длина провода будет иметь большее значение чем его толщина.
                                  • 0
                                    А какие конкретно реле на линию используются?
                                  • 0
                                    С автоматами для подстраховки, буду также делать
                                    • +1
                                      Ссылкой на ХС110 поделитесь, пожалуйста.
                                  • 0

                                    А есть в системе экстренные отсечки на случай внезапного сбоя? Например, ардуинка свихнется и решит прогреть дом до +255, а не 23… есть что-то, пресекающие нештатные ситуации?

                                    • 0
                                      Так у конвектора свой термостат же есть, т.е. больше, чем на нём не нагреется.
                                      Вообще у нас в похожей ситуации на даче конвектор Noirot, тупо выставляется на режим от заморозки и держит 5-7 градусов. Получается заметно дешевле обогрева газом.
                                      • 0

                                        Ну, сверху система ограничена мощносттю нагревателей. Если их включить бесконтрольно, они, конечно, жару дадут, "свету нажгут", но не более.

                                        • 0
                                          Подогреть дачу больше чем позволят себе конвекторы точно не получится, а это максимум 26-28 градусов (в общем случае от теплоизоляции зависит), дополнительно к сказанному выше, если Ардуино не загружается — реле по умолчанию не включатся
                                        • 0

                                          А что это за зелёная плата, так лихо рулящая ЛЦД?
                                          И да, котёл и конвекторы это не одно и то же. Высокая​ теплоёмкость и высокая скорость реакции — это два принципиально разных подхода. Но их можно совмещать.

                                          • 0
                                            скорее всего i2c декодер, типа такого
                                            • 0

                                              В статье речь что эта плата, помимо подключения по i2c, обеспечивает русские буквы. Я знаю драйвер для Ардуино, который так умеет, а вот про плату не слышал.

                                              • 0
                                                действительно, по диагонали читал. Тогда вот тут видно, что это еще один МК на atmega8, возможно самопал (судя по отзеркаленной маске и ручной пайке смд).
                                            • +1
                                              Плату давно разрабатывал под себя, основной функционал — чтобы уменьшить количество кода в программах под Ардуину, ей нужна только библиотека для работы с I2C, никаких библиотек типа «LiquidCrystal_I2C»(как приведено выше по ссылке) ей не нужно — для этого специально плату и делал (если нужны подробности — в профиле есть почта). МК atmega88, точнее))
                                            • 0
                                              У меня стоят хорошие конвектора AEG, но все равно датчик температуры, встроенный в нагревающее устройство, не дает объективной картины. Поэтому решил использовать отдельно температурный мониторинг и референс вести по нему, а сам конвектор ограничен температурой максимального желаемого нагрева…
                                              • 0

                                                Классно сделал!
                                                А я вот поленился! решил купить готовое . В мастер ките набор bm8035. Подключил котел на даче, свет уличный и датчик дыма.
                                                На днях прикупил датчик движения, тоже надо воткнуть. С приложения для андроид управляется.
                                                На "соплях" пока собрал. Думаю облагородить надо.
                                                Кстати не знаете нормальную релюшки на дин рейку 30А, чтобы можно было насос подключать через управление розеткой? Ставил на 10А — залипла

                                                • 0
                                                  Спасибо, Если так сложилось (не делать самому), не вижу ничего плохого, главное чтобы устраивал результат, по релюшке подсказать не могу. Полагаю вы имели ввиду управляющая розетка будет только управлять реле, а питание через контакты реле на нагрузку?
                                                • 0

                                                  А что у вас за дисплей с русским языком? Или что это за зелёная плата которая занимается выводом текста?

                                                  • +1
                                                    Стандартный ЖКИ с кириллицей (к примеру WinStar 2402 Rus), по зеленой плате выше отписался
                                                  • +1

                                                    Зря вы так про релюхи. Они прекрасно себя чувствуют на резистивной нагрузке. Вот на светодиодные драйверы я бы их не ставил, т.к. пусковые токи большие и может залипать. А твердотельные могут сами включаться от помех на линии при большой скорости нарастания напряжения. А по поводу кабеля: 1,5 кв.мм защищают автоматом C10, а 2,5 — С16, т.к. автомат с характеристикой С не выключается при полуторократной перегрузке до 10 минут

                                                    • +1
                                                      У себя организовал альтернативный вариант с минимальной нагрузкой на реле. В конвекторах Thermor Elec (и еще какие-то digi где есть режим Prog) есть дополнительный вывод на программатор (клемма N). Сама таймкарта крайне неудобная, зато все это работает через замечательный протокол:
                                                      Есть отдельный контакт на который 220 — режим комфорт, -127 — антизамерзание, +127 выключен, 0 — Eco (-3 градуса от выставленного).
                                                      Соответственно при наличии 1 диода, слаботочного реле и датчика температуры можно сделать весьма удобную систему и не тащить через реле нагрузку. :)

                                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.