集中供热锅炉控制箱开源项目

描述

介绍

如果您家里有带燃气锅炉的中央供暖系统，客厅里有房间恒温器，如果客厅足够暖和，恒温器会关闭锅炉。整个房子的锅炉都关掉了，不可能给房子里的其他房间供暖。因此，如果您的起居室有明火场所或燃木火炉，那么当您使用它时，房子的其余部分会很冷。您的锅炉供应商通常会通过安装天气相关控制或气候控制系统来解决这个问题。但是这样的系统有缺点，例如高煤气费。它与地暖结合使用时效果很差。锅炉控制箱是一种更好、更便宜的解决方案。

特征

• 提供给房子里其他房间供暖的机会，即使客厅恒温器告诉 CH 锅炉关闭（覆盖功能）。

• 前面板上有用于临时和永久覆盖的开关

• 最高锅炉水温可在前面板调节。

• 前面板 LCD (4 x 20) 显示测量的锅炉温度、设置最高锅炉温度、用剩余时间或“永久覆盖”打开或关闭、阀门保护程序（如果它处于活动状态）（带剩余时间）、阀门保护次数程序已运行，如果重新启动，则重新启动。

• “故障安全”，即如果锅炉控制箱 (BCB) 未通电，房间恒温器将以正常方式操作 CH 锅炉，加热将正常运行。

• 在不太可能发生的软件崩溃事件中导致 BCB 重启的看门狗。

• 该系统需要在地暖热水供应中放置一个电动阀门（motorized valve）。如果当前 CH 安装中有一个依赖于天气的控制系统，则该阀已经到位。

• 内置的阀门保护程序通过大约每 2 次关闭和打开一次来防止电动阀门卡住。24小时。

• 地暖管道中的最佳水温，与老式的天气依赖控制系统不同。地暖中的水温与外界温度无关。

• 没有锅炉的悬垂。

好处

• 房子里的所有房间都可以供暖，并且不受客厅温度的影响。

• 舒适的客厅温度得益于地暖管道中的最佳水温。完全控制地板采暖管道中的水温（与传统的气候控制系统/天气相关控制系统不同）。

• 与老式天气相关控制系统相比，燃气费用更低。

• 延长锅炉的使用寿命，减少泵和风扇等锅炉部件的维修。

怎么运行的

BCB 连接到锅炉（的恒温器触点）、客厅恒温器和放置在地暖热水供应中的电动阀（电动阀）。BCB还连接到放置在锅炉热水输出管上的NTC，测量输出热水的温度。

在 BCB 的前面板上有一个显示屏，显示输出热水的温度 (Tmeasured)、如果“override”激活 (Tset)、override on、off 或 permanent override 以及次数阀门保护程序已运行。

如果 BCB 未处于“覆盖”模式，或者如果 BCB 未通电，则客厅恒温器连接到锅炉并且地暖阀打开。客厅恒温器现在直接控制 CH 锅炉。就好像 BCB 不存在一样。前面板上的 LED 熄灭，显示屏显示：“覆盖：关闭。” 如果客厅恒温器指示锅炉关闭，则无论房屋中其他房间的温度如何，它都会关闭。

如果我们想在房子的其他房间之一取暖，我们可以使用 BCB 前面的两个按钮之一“覆盖”客厅恒温器。翻转开关可用于永久控制客厅恒温器。按钮可用于临时覆盖。如果按下它，可以选择一到八小时的临时覆盖，如显示屏所示。（0-1-2-3-4-5-6-7-8-0...等小时）。如果 BCB 处于覆盖模式，它会在显示屏上显示，并且前面板上的 LED 会亮起。

在覆盖模式下，BCB 接管 CH 锅炉的控制。如果锅炉输出水的测量温度超过调整后的最高温度 Tset（图片上为 59 °C），它会关闭锅炉。如果测得的温度低于 (Tset - h)，它会打开锅炉，h 是 20 °C 的滞后。因此，在我们的案例中，如果输出水温降至 39 °C 以下，BCB 会打开锅炉。如果需要，可以在草图中更改滞后 h。BCB 现在将 CH 的水温保持在 39 °C 和 59 °C 之间。每个房间都可以独立于客厅恒温器进行加热。如果需要，可以通过散热器上的恒温阀控制室温。

客厅温度现在由客厅温控器通过打开或关闭地暖中的电动阀门来控制。

如何建造它

构建它相当简单。如明细表所示连接组件。Arduino Uno 的 5V 输出必须连接到所有 +5V 连接（箭头）。还要互连所有接地引脚。

 

 

 

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BCB 由连接到 Arduino 的 12 V DC 外部电源供电。Arduino 的 +5V 电源输出不足以为 LCD 和继电器模块供电，因此后者的继电器电路由单独的 5V 开关电源 LM2596 供电。LM 2596 直接从外部 12V 电源获取电源。继电器模块上连接 Vcc 和 JD-Vcc 的跳线需要移除。请仔细按照示意图进行操作。

下载草图并将其上传到您的 Arduino，您就完成了。

你需要什么：

• 阿杜诺乌诺

• 8继电器模块

• 液晶显示器2004A

• LM2596 5V开关电源模块

• 12 V DC 外部电源

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

• 金属膜电阻 10kΩ, 0, 1% 公差

• 电位器 10kΩ 线性（底盘）

• 微调电位器 10kΩ

• 电阻器 820 Ω（公差不重要，10%、5% 或更好）

• 电阻器 1500 Ω（公差不重要，10%、5% 或更好）

• 电阻器 10 kΩ，公差不重要（2 个）

• 电容0、1uF（=100nF）16V（2个）

• 埃尔科 470 uF 16V

• 按钮（常闭）

• 翻转开关

• 4个连接器2.5mm（机箱）

• 1个电源连接器（机箱）

• 4 个连接器，单个 2.5 毫米

• LED，低电流，例如 Kingsbright L53 LYD 黄色

• 外壳

安装

将电动阀、客厅恒温器和 CH 锅炉的连接器插入 BCB 的相应连接器。确保 NTC 的引线已正确隔离，例如使用收缩套管。用扎带将 NTC 安装在锅炉的热水输出阀上。将 NTC 的连接器插入 BCB 的相应连接器。将 12 V 电源插入 BCB 的电源连接器，并将电源连接器插入墙壁电源插座。

 

 

 

 

 

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启动 BCB

将电源连接器插入墙壁电源插座后，BCB 将显示一条消息，表明它正在启动。它还将在屏幕上显示草图的版本。

如果用于永久覆盖的翻转开关处于关闭位置，BCB 启动后将出现以下屏幕。屏幕显示输出锅炉水的测量温度 (Tmeasured)、调节的输出锅炉水的最高温度 (Tset)、覆盖状态 (off) 并显示 BCB 已启动。

要删除消息“BOOTED”，请将翻转开关置于永久覆盖位置并按下临时覆盖按钮。LED 将点亮。执行此操作时，BCB 可能会打开锅炉。

 

 

 

 

在显示中，消息“BOOTED”现在被消息“#VP=0”取代，表示自 BCB 启动以来阀门保护程序 (#VP) 已运行 0 次（请参阅阀门保护程序。）

将永久覆盖翻转开关放回关闭位置。LED 将关闭。

 

 

阀门保护程序

阀门保护程序大约每 24 小时运行一次。它关闭电动阀并再次打开以防止其卡住。每次 VPP 运行时，计数器#VP 都会递增。在#VP=99 之后它返回到零。运行时，VPP 在 BCB 的显示屏上显示剩余时间。该节目的总时间为 15 分钟。这可能看起来相当长，但许多电动阀需要几分钟才能响应。如果使用了覆盖功能，则第一次 VPP 执行将在覆盖功能关闭后大约 24 小时内执行。

 

 

看门狗

万一发生软件崩溃，内置看门狗将重启 BCB。重新启动时，LCD 上显示消息“REBOOT IN PROGRESS”。重启后 BCB 将正常工作。消息“#VP=..”将替换为“REBOOT”，以通知用户已重新启动。可以按照“启动 BCB”中的说明删除该消息。