Управляющий кабель для конвектора

Личный опыт создания автоматической системы отопления на базе дешевых конвекторов, бесплатных «мозгов» и реле с Али

Как превратить «глупые» конвекторы в «умные» с минимальным бюджетом: мастер-класс

Последние годы все больше в ходу аббревиатура DIY – по нашему, самоделки всех мастей и форм. Но если на Западе это воспринимается как нечто удивительное, в нашей стране шевелить «мозгой» и руками, стиль жизни. Участники нашего портала строят дома, отделывают их изнутри и снаружи, мастерят инструмент и многое, многое другое. Например – превращают самые бюджетные примитивные электроконвекторы в интеллектуальную систему отопления, затрачивая по нашей жизни практически копейки. Именно о таком опыте пойдет речь в материале, по сути, это подробнейшая инструкция, которую может повторить каждый. Вложений минимум, отдача – максимальная.

Зачем нужны «умные» конвекторы

В моём доме основное отопление на солярке. Мне нравится, всё работает автоматически. Не нравится только цена на топливо. Что касается электричества — то сначала у меня было временное подключение. Выделенная мощность 3 кВт. Так «временно» и жили два года. Потом всё же сети подключили мне 15 кВт, положенных для ИЖС. Собственно, тогда и возник вопрос – ну так если у меня столько электричества, да ещё и по дешёвому сельскому двухтарифу, то почему бы не использовать его для отопления ?
Так как система отопления уже была собрана и работала как часы плюс при постройке дома сделана была качественная проводка, то я пошёл по самому простому варианту – купил несколько конвекторов и расставил их в комнатах и санузлах.
Конвекторы взял самые дешёвые по 680 рублей.

Как показал опыт применения, при копеечной стоимости, оборудование работает отлично. После того, как были докуплены таймеры, система стала работать автоматически – днем, топит котел, ночью, конвекторы. За сезон такая комбинация помогла сэкономить около 500 литров дизеля. И все бы ничего, но возникла одна проблема – «родные» терморегуляторы. За все время Ljubitel, сколько не вращал регуляторы, так и не смог поймать «нормально». То грело слишком сильно и под утро становилось жарко, то наоборот.

Как собрать конвектор с электронным термостатом и дистанционным управлением по WiFi

Решил приделать к ним нормальные терморегуляторы. Но как-то дорого всё. Да ещё захотелось контроля дистанционного. И вот, порывшись в интернете, нашел WiFi реле Sonoff, которые стоят копейки, к которым можно подключать всевозможные датчики если их перепрошить какой-либо сторонней прошивкой.
Прошивок для них очень много, но приглянулась 1m Smartphone:
https://1msmart.com/
Это готовая система, без лишних наворотов и самое главное – она может работать вообще без WiFi сети. Устройства связываются между собой и создают свою сеть. Это потом уже, когда мне завели оптику в дом – стало удобно ещё и через интернет управлять и видеть какая температура в каждой комнате и на улице.
Выбраны были Sonoff Basic опять же по причине стоимости – они самые дешёвые.

В результате получилась следующая система, бюджетней некуда.

• Конвекторы – 680 руб.
• Sonoff – на Али по 400 руб.
• Датчики DS18 – по 40 руб.

За 1200 рублей получается электроконвектор с электронным термостатом и возможностью дистанционного управления по WiFi.

Вскрываем корпус реле (поддевается даже ногтем).

Источник

Превращение обычного электрического конвектора в беспроводной

Предыстория

Переделка

Как я уже сказал, я плотно занимаюсь беспроводкой и имею по этой теме наработки. Для мониторинга различных датчиков как нельзя лучше подходит ZigBee, а качестве ZigBee микроконтроллера я уже давно использую JN5148 фирмы Jennic (куплена NXP). Для быстрого изготовления макетов я сделал себе несколько модулей с этим микроконтроллером.

Схема модуля (кликабельна):

В схему модуля включен сам микроконтроллер, внешняя память программ для него (обязательный компонент для JN5148), кварц, конденсаторы по линиям питания, ВЧ часть с антенной. Для быстрого старта нужен только разъём программирования и питание 3.3 В. Платки заказывал в seeedstudio, дёшево и сердито. Для того чтобы быстро что-то сваять отлично подходят.
Датчик температуры тоже был сделан заранее и ждал своего часа.

Схема датчика (кликабельна):

В качестве измерителя температуры использована микросхема TMP102 фирмы Texas Instruments. Микросхема довольно недорогая, измеряет температуру с точностью 0.5 градуса в диапазоне -25..+85, имеет ток потребления 10 мкА в активном режиме и 1 мкА в спящем, очень компактная, а также работает в диапазоне напряжений питания от 1.4 до 3.6 В, что важно при питании от одной литиевой батарейки. В остальном схема датчика отличается от схемы модуля наличием батарейки, делителя для измерения её напряжения, включателя питания и разъёма для программирования.
Чтобы закончить с железом и перейти собственно к переделке, забегу вперёд и скажу, что сначала я хотел только измерять температуру, передавать его конвектору и каким то образом подсовывать её микроконтроллеру вместо его родного датчика. В последствии появилась идея устанавливать температурный порог так же удаленно, с ПК. Для этого я использовал USB свисток с тем же JN5148.

Схема (тоже кликабельна):

Схема свистка включает в себя схему модуля, рассмотренного выше и USB-UART конвертер на микросхеме FT232R, который одновременно является программатором для микроконтроллера.
Теперь перейдём к реверс-инжинирингу. В качестве подопытного использовался конвектор фирмы Ballu мощностью 1000 Вт с электронной системой управления. Разобрав конвектор, я обнаружил 2 платы: силовую и плату управления.

Силовая плата:

Плата управления:

На силовой плате расположен сетевой источник питания, стабилизатор напряжения +5В на L7805, 2 реле, которые включают либо нагрузку 500Вт (50%) либо 1000Вт (100%) и зуммер. Отдельно расположены термопредохранитель и ионизатор воздуха. На плате управления расположен микроконтроллер, кнопки, а также семисегментный индикатор температуры.
Осмотр показал, что для измерения температуры используется полупроводниковый диод, который, как известно, обладает довольно линейной зависимостью прямого падения напряжения от температуры. Диод включен в верхнее плечо делителя напряжения питания, а напряжение с делителя подаётся на вход АЦП микроконтроллера.

Исходя из этой схемы измерения, самый простой способ эмулировать датчик температуры — это подавать на АЦП конвектора напряжение с ЦАП, который имеется на борту JN5148. Т.к. напряжение питания (и одновременно опорное АЦП) контроллера в конвекторе составляет 5 В, а опорное у ЦАПа — 2.4, необходимо усилить напряжение с ЦАП при помощи операционника примерно в 2 раза. Исходя из этого рисуем схему эмулятора датчика температуры (кликабельна).

Дополнительно к модулю она включает в себя усилитель на операционнике, преобразователь 5 В — 3.3 В для питания JN5148 и разъём программирования. Дальше изготавливаем плату: утюжим, травим, сверлим, лудим, паяем.

Устанавливаем плату на место и начинаем кодить. Кстати, то что плата управления отключается от силовой платы оказалось очень удобно. На неё достаточно подать +5 В и она может работать полностью автономно, поэтому в конвектор я её устанавливал после полной отладки работы системы.

Программирование

Опытным путём я снял зависимость температуры, измеренной конвектором, от напряжения на входе АЦП.

Видно, что в середине диапазона разница между реальной характеристикой и идеальной составляет примерно 1 градус, поэтому я принял решение записать соответствующие коды ЦАП в массив и в зависимости от температуры брать нужный код из массива и отправлять ЦАПу.

В качестве основы для программирования я использовал шаблон от фирмы Jennic — JN-AN-1123-ZBPro-Application-Template, который можно скачать здесь. В нём реализован весь базовый функционал сети ZigBee, которая работает на основе операционной системы JenOS, собственной разработке фирмы Jennic для её микроконтроллеров. Кому интересно, могут скачать шаблон и посмотреть, я же приведу здесь только самый важный код.
В данной системе представлены все типы устройств сети ZigBee: координатор (конвектор), маршрутизатор (USB свисток) и спящее оконечное устройство (датчик). Начнём с самого простого — с USB свистка. Он занимается тем, что сканит UART на предмет появления байта с компьютера и отправляет принятый байт координатору.
Функция сканирования представляет собой задачу операционной системы, которая запускается один раз в 50 мс. Она проверяет не пришла ли команда и выдаёт все пришедшие команды в очередь сообщений, которая обрабатывается основной задачей.

В основном цикле все пришедшие команды отправляются координатору.

Датчик температуры просыпается один раз в секунду (время, конечно, настраивается), измеряет температуру и напряжение батарейки, отправляет всё конвектору и снова засыпает.

Координатор в свою очередь определяет от кого пришли данные и если это температура, то устанавливает соответствующее напряжение на выходе ЦАПа, а если это команда с компьютера, то выдаёт импульсы на кнопки установки температуры (эмулирует нажатие).
Функция установки температуры:

И напоследок, видео работы системы:

И ещё, статья опубликована 7 мая, так что всех с днём Радио!

Источник

Абсолютно безопасное подключение конвектора

Есть кирпичное помещение утепленное изнутри пенопластом и потом обшитое фанерой.
Надо запитать конвектор мощностью 1,5 кВт. Который будет работать без присмотра.
Как это сделать абсолютно пожаробезопасно?
1.Каким проводом вести и как.
2.какие автоматы и счетчик.
3.какая розетка и как закрепить на фанере.
Ввод будет через наружную кирпичную стену без утепления. Щиток будет устанавливаться на этой же стене. Под освещение и розетки уже есть щиток и он обесточивается на ночь. Сейчас ввод и счетчик на этом щитке, предпологаеться запитать его от нового ввода и счетчика. максимальная мощность 7 кВт.
4.кстати каким проводом ввод делать? снаружи проводка алюминий 6кв.мм
и как с ним соединяться?
5.куплен конвектор NOBO с электронный термостатом — надежный или нужен другой?
6.Напряжение обычно 180-200 вольт это надо как то учитывать?

Пенопласт и фанера—очень опасное сочетание.

У вас потенциально опасное помещение.
Так что ни о какой АБСОЛЮТНО безопасности и речи быть не может.

Розетка на фанере—это плохо,нужно ставить как минимум на АЦП (асбоцементную плиту).
И вообще при такой фанере—провода у вас по правилам должны быть в СТАЛЬНЫХ ТРУБАХ.

Так что либо обдирайте пенопласт и ставьте минераловатные плиты для утепления и АЦП для облицовки,либо придется потратиться на стальные трубы.

Иначе ни о какой АБСОЛЮТНОй и речи быть не может

Про трубы понятно, а какие лучше стальные или медные?
Розетку обязательно на шифер или можно что то другое, и какого размера должен быть кусок шифера?
По остальным вопросам как?
В принципе бюджет не ограничен, в пределах разумного, главное надежность.

Сказано же,стальные. Так по ПУЭ положено.Годяться даже водогазопроводные.
Только соединения должны быть НЕ герметичны (чтобы не образовывался конденсат)

Розетку можно на шифер,АЦП, ЦСП в общем любой НЕгорючий материал.

Теперь про другие вопросы.

Ввод у вас однофазный .
Значит и счетчик нужно ставить однофазный.
И вообще,если вы намерены конвектор постоянно включенным держать,то счетчик лучше двух-тарифный (цена 2000 р).

Счетчик рассчитан на 50 ампер.
Перед счетчиком должен быть пакетник на 50 ампер.
Далее -автоматы.

Советую делать несколько групп
16 ампер-освещение
16-ампер-розетки
25 ампер-электроплита.

Конвектор лучше поставить на отдельный автомат,10 ампер

azus6 написал :
Советую делать несколько групп
16 ампер-освещение
16-ампер-розетки
25 ампер-электроплита.

Речь шла только о конвекторе.

Ну а с ним все проще.

Поскольку его все равно на отдельную линию—то можно ограничиться ее проводкой в стальной трубе и защитой автоматом на 16 ампер.
Провод берем сечением 2.5 мм,естественно медь.

С остальной проводкой в принципе можно не мучаться с трубами—все равно же перед уходом автор ее обесточит,оставит только линию на конвектор.

sergey_sav написал :
Речь шла только о конвекторе.

Скажи спасибо, что до тепловозов разговор не дошел.

Спасибо.

azus6 написал :
Только соединения должны быть НЕ герметичны (чтобы не образовывался конденсат)

Такие тонкости и интересуют. Значит берем трубу 1/2 дюйма туда провод (Какой марки?) как делать стыковку трубы и розетки? Или розетки специальные бывают (негорючие, сверхнадежные), а кто такие делает?

azus6 написал :
Розетку можно на шифер,АЦП, ЦСП в общем любой НЕгорючий материал.

Кусок какого размера- чуть больше розетки или метр на метр. Сейчас была мысль сложить что-то типа небольшого камина но без трубы и туда конвектор.

azus6 написал :
Значит и счетчик нужно ставить однофазный.
И вообще,если вы намерены конвектор постоянно включенным держать,то счетчик лучше двух-тарифный (цена 2000 р).

Нужен надежный. Чтобы не коротнул, не загорелся. Какую модель посоветуете и какого производителя?
Слышал про противопожарное УЗО — тут такое имеет смысл? (Земли нормальной нет)

не_китаец написал :
4.кстати каким проводом ввод делать? снаружи проводка алюминий 6кв.мм
и как с ним соединяться?

Кусок до счетчика чем делать — алюминий или медь? И какая марка провода?

2не_китаец
Посмотрите тут — » >
И может Вам не придется маяться со стальными трубами. К тому же ГОСТ на электропроводки допускает монтаж кабеля в оболочке не поддерживающей горение — открытую прокладку без стальных труб.

Основание под розетку конечно лучше взять с запасом—больше розетки.

Что касается «супернадежных розеток» то вот вам вариант :

класс IP 67, герметична как скафандр
» >

ток 32 ампер,взято с запасом.

azus6 написал :
класс IP 67, герметична как скафандр

В этом нет необходимости — достаточно IP44.

sergey_sav написал :
К тому же ГОСТ на электропроводки допускает монтаж кабеля в оболочке не поддерживающей горение — открытую прокладку без стальных труб.

Не совсем так — по фанере это дело уже не пройдет, если по нормативам, хотя все нарушают.

СП 31-110-2003
14.5.
. В зданиях со строительными конструкциями, выполненными из горючих материалов групп Г2 и (или) Г3, допускается: открытая прокладка одиночных кабелей и проводов в защитной оболочке с медными жилами сечением не более 6 мм2 в ПВХ изоляции в исполнении НГ или LS без подкладки; скрытая прокладка под штукатуркой кабелей и проводов в защитной оболочке с медными жилами сечением не более 6 мм2 в исполнении НГ или LS по намету штукатурки.
________________
1 Под проводами в защитной оболочке понимаются изолированные провода в общей оболочке, обеспечивающей механическую защиту в соответствии с условиями применения.

А вы видели как горит фанера—.

Вообще фанера-очень опасный материал. Именно из-за нее в общественных зданиях гибнут люди. Дело в том,что при горении она дает очень сильное пламя( намного сильнее чем простые дрова) и поглощает очень много кислорода.

И противогаз вам не поможет,т.к уже через 20 секунд от недостатка кислорода и вдоха раскаленного воздуха вы потеряете сознание.

Я Видел как горят обычные деревянные бревенчатые дома. Но то, что я видел не имеет отношения к способу прокладки электропроводки. Способ открытой прокладки в стальных трубах без обеспечения локализации горения лишь увеличенные трудозатраты. Правильно подобранный кабель и автоматы защиты — вот гарантия спокойной жизни. Если этого мало, то можно выбрать более «защищённый» вариант — стальные трубы, металлические герметичные распредкоробки (для взрыво и пожароопасных помещений) и не дай бог подключить электричество.

У автора дом кирпичный.

А вот внутренняя облицовка—пожароопасная.

Между прочим такие случаи уже были,и приводили к страшным последствиям.

1. Печально известный всем случай во Владивостоке.
   Помещения были также полностью облицованы пластиком и фанерой,на полу линолеум и т.д и т.п.

Причиной пожара,как потом выяснилось стало ест-но короткое замыкание и ГРУБОЕ НАРУШЕНИЕ ПРАВИЛ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ.
Обычный провод в ПЛАСТИКОВЫХ коробах там был.

2 Пожар в Москве на улице Правды. То же самое. То же КЗ и открытая проводка.

А если бы были провода в трубах,розетки на асбестовых прокладках—то в случае КЗ какое либо соединение здохло бы раньше,чем горящая изоляция вышла бы из трубы. И ток бы выключился.

Я один раз для интереса подбросил в костер кусок той ссамой пластмассы,которой стены в офисах облицовывают.

Вспыхнуло моментально_через 2 минуты повалил густой черный дым.

И пламя было такое,что пришлось отойти.

А прелставьте,что это в закрытом помещении и уйти вам некуда. Даже страшно стало.

Много каких материалов хорошо горит в костре. Но для возгорания нужна достаточно высокая температура. Кабель подбирается по допустимому току и нагреву, автоматы — для обеспечения защиты по этим параметрам.
А Ваши примеры с КЗ лишь подтверждают, что был косяк в расчётах или при монтаже.

avmal написал :
В этом нет необходимости — достаточно IP44.

А какой фирмы? И как стыковать с металической трубой?

azus6 написал :
А вы видели как горит фанера—.

sergey_sav написал :
Я Видел как горят обычные деревянные бревенчатые дома.

А что сделать проводку так чтоб не загорелась не реально? Я не хочу переделывать помещение, я хочу сделать нормальную проводку. Там кусок то будет 5метров. В подлодках проводка не горит и на самолетах то же(хотя там напряжения пониже но условия пожестче).

КЗ способно РАСПЛАВИТЬ даже металл. Но до этого обычно не доходит,т.к не выдерживают слабые места—скрутки,спайки,контакты и распредкоробки.

А вообще,если цепь защищена автоматом —и его номинал соответствует номиналу провода,то такая ситуация может быть исключена.

Вот я и советую поставить 2,5 мм (меди) в стальной трубе ,с автоматом на 16 ампер..
Еще лучше взять класс автомата не С16,а B16 .

Розетку лучше поставить с запасом,на 25 ампер,классом не ниже IP 44/

А дальше все зависит от вашихз предпочтений.

Наберите в Яндексе—«розетка для электроплиты»+IP44

не_китаец написал :
А что сделать проводку так чтоб не загорелась не реально?

Об этом уже говорилось> Правильно подобранный кабель и автоматы защиты — вот гарантия спокойной жизни.

Задача — Надо запитать конвектор мощностью 1,5 кВт. Который будет работать без присмотра. Как это сделать абсолютно пожаробезопасно?
В мире нет ничего абсолютного, кроме наверное водки «Абсолют»
Максимально безопасно да.
ПУЭ
2.1.36. Прокладка проводов и кабелей, труб и коробов с проводами и кабелями по условиям пожарной безопасности должна удовлетворять требованиям табл. 2.1.3.
Из табл. — Защищенные провода и кабели в оболочке из несгораемых и трудносгораемых материалов допускается прокладывать открыто, непосредственно по сгораемым конструкциям.
7.4.39. В пожароопасных зонах любого класса разрешаются все виды прокладок кабелей и проводов. Расстояние от кабелей и изолированных проводов, прокладываемых открыто непосредственно по конструкциям , на изоляторах, лотках, тросах и т. п. до мест открыто хранимых (размещаемых) горючих веществ, должно быть не менее 1 м.
И ещё много много пунктов на эту тему. В трубах — это при скрытой проводке и то в табл не говорится о метелле — «В трубах и коробах из трудносгораемых и несгораемых материалов», когда речь идёт о «Незащищенные и защищенные провода и кабели в оболочке из сгораемых, трудносгораемых материалов»
Это привёл к тому, что не надо столь фанатично браться за суперзащиту, если Вы конечно не хотите защитить от возможного возгарания саму электропроводку, то есть от воздействия внешнего фактора.
А по мощностям, автоматам и кабелям. Не затруднит Вас ещё разок расписать как Вы хотите распорядиться планируемыми 7 кВт?

Источник