Ekvitermní termostat ET2DS

vloženo:17.03.2014   aktualizováno:29.12.2015

Regulace plynového kotle, nebo elektrokotle.

Termostat automaticky upravuje teplotu topné vody podle venkovní teploty.
Když venku není příliš chladno, stačí nižší teplota topné vody, tím se ušetří náklady na vytápění.
Při klesající venkovní teplotě bude teplota topné vody stoupat.

Výstup termostatu ovládá kotel, plynový hořák nebo stykač topného tělesa.
Druhý výstup termostatu zapíná cirkulační čerpadlo topné vody.

Ovládací tlačítka. 
Vlevo (S) Set, uprostřed (-) mínus, vpravo (+) plus.

 

Kontrolní LED.
Horní (vlevo): Kotel
Prostřední (vpravo): Cirkulační čerpadlo
Dolní: ERROR senzor

 

Menu.
Pomocí tlačítek (+) a (-) můžeme prohlížet jednotlivé položky menu, listovat dopředu nebo dozadu.
Drží-li se tlačítko, zobrazuje se nadpis, až po uvolnění tlačítka se zobrazí příslušná hodnota.
Nadpis právě zobrazované hodnoty lze také ukázat stisknutím (držením) tlačítka (S).
Nebude-li stisknuto žádné tlačítko, zhruba 17s, vrátí se menu na první položku (T0). Tento automatický návrat neplatí pro první 2 položky a při nastavování, když displej bliká.

Nadpis, venkovní teplota (T0), porucha senzoru.

Nadpis, teplota topné vody (T1), porucha senzoru.

Nadpis, vypočítaná referenční teplota (REF).

Nadpis, horní mez 0 (HM0), nastavení MAX venkovní teploty.

Nadpis, dolní mez 0 (DM0), nastavení MIN venkovní teploty.

Nadpis, horní mez 1 (HM1), nastavení MAX teploty topné vody.

Nadpis, dolní mez 1 (DM1), nastavení MIN teploty topné vody.

Nadpis, horní mez 2 (HM2), nastavení teploty pro ZAP čerpadla.

Nadpis, dolní mez 2 (DM2), nastavení teploty pro VYP čerpadla.

Nadpis, pásmo regulace (PAR), nastavení hystereze.

Nadpis, ruční provoz, přepínání výstupů.

 

Nastavování.
Tlačítko (S) slouží kromě zobrazení nadpisu, také k zahájení a ukončení nastavování.
Nejdřív nalistujeme hodnotu kterou chceme změnit, a potom podržíme tlačítko (S).
Jakmile začne displej blikat, můžeme nastavovat. Tlačítkem (+) zvětšit, (-) zmenšit. Obě tlačítka zde mají opakovací funkci, držení zrychlí přičítání/odečítání.
Po ukončení nastavování tlačítkem (S), jsou data uložena do paměti EEPROM, kde vydrží i při vypnutém napájení.

 
Ruční provoz.

Displej v ručním provozu ukazuje okamžitý stav obou výstupů, 0=VYP, 1=ZAP.
Znak uprostřed představuje VB4 (L1) kotel, znak vpravo VA1 (L2) čerpadlo.

Chceme-li některý stav změnit, podržíme tlačítko (S). Až když displej bliká, začíná vlastní ruční provoz.
Nyní výstupy reagují pouze na tlačítka, (-) přepne výstup VB4 (L1), tlačítko (+) přepíná VA1 (L2).
Takto nastavené stavy zůstanou tak dlouho, dokud nestiskneme tlačítko (S). Potom displej přestane blikat a výstupy opět řídí termost.

 

Ekvitermní přímka.

Po každém naměření venkovní teploty se podle ekvitermní přímky vypočítá nová referenční teplota REF. Součtem REF + PAR vznikne pásmo regulace ve kterém termostat udržuje teplotu topné vody. Hodnota PAR je vlastně hystereze a lze jí nastavit od 0 do 25,5°C. Doporučuji 2 až 5°C.
Nastavitelné meze dovolují ekvitermní přímku libovolně modifikovat.
Pomocí horní meze 0 (HM0) a dolní meze 1 (DM1) nastavíme minimální teplotu topné vody při horní venkovní teplotě (pro mírnou zimu).
Zatímco dolní mez 0 (DM0) a horní mez 1 (HM1) stanoví maximální teplotu vody při dolní venkovní teplotě (pro velkou zimu).

 

Výstup VB4 (L1), ovládání kotle.
Kotel zapne, když teplota topné vody klesne na, nebo pod referenční teplotu.
Aby kotel zapnul, musí být splněna ještě jedna podmínka.
Venkovní teplota musí být menší, nebo alespoň stejná jako horní mez 0. To zabrání zapnutí kotle, když je venku už dost teplo.
 ZAP když T1 ≤ REF a když T0 ≤ HM0
Pro vypnutí kotle stačí, aby alespoň jedna z následujících dvou podmínek, byla splněna.
Stoupne-li teplota topné vody na, nebo nad hodnotu vzniklou součtem referenční teploty plus pásmo regulace.
Nebo, bude-li venkovní teplota větší, nebo alespoň stejná jako horní mez 0 plus 1°C.
 VYP když T1 ≥ REF+PAR nebo když T1 ≥ HM0+1

 

Výstup VA1 (L2), cirkulační čerpadlo topné vody.
Čerpadlo běží jen když má voda dostatečnou teplotu. Stejnou, nebo větší než horní mez 2.
 ZAP když T1 ≥ HM2
Čerpadlo vypne, jestliže voda vychladne. Teplota klesne na, nebo pod dolní mez 2.
 VYP když T1 ≤ DM2

 

Měření teploty, senzory DS18B20.
Oba senzory jsou připojeny na 1-wire sběrnici.
Četnost měření: 1x za 3s
Přesnost měření: ±0,5°C (od -10°C do +85°C)
Rozsah: -55°C až +125°C
Rozlišení: 0.1°C v pásmu -9.9 až 99.9°C. Okrajová pásma mají rozlišení 1°C.
Stejný rozsah a rozlišení platí i pro nastavování mezí.
Venkovní čidlo by mělo být ve stínu a mimo jakýkoliv zdroj tepla, např. okno, dveře.
Čidlo teploty vody dejte co nejblíže k topnému tělesu, na výstupní trubku, nebo přímo na horní část topné nádoby.

 

Připojení, napájení senzorů.
Termostat podporuje externí i parazitní napájení senzorů, včetně kombinaci obou variant.
Na krátkou vzdálenost (do 5m) stačí jakýkoliv kablík.
Pro delší vedení se osvědčil telefonní, nebo sdělovací UTP kabel.

Externí a Parazitní napájení senzoru DS18B20.

 

Identifikace, pořadí senzorů.
Po každém zapnutí termostatu proběhne vyhledávání senzorů.
Načítají se identifikační kódy FAMILY + prvních 8 bitů ID kódu.

Termostat postupně ukáže [0.dS][1.dS][2.dS], to znamená, že našel 2 senzory.
Pokud jsou oba nové, bude první s nižším ID kódem pro venkovní teplotu (T0)
a druhý pro teplotu vody (T1).
Fyzicky je rozeznáme tak, že senzor zahřejeme a na displeji sledujeme narůstající teplotu.
Při výměně jednoho senzoru přebírá nové čidlo pozici vyměněného (vadného) senzoru. Staré čidlo zůstává vždy na své pozici (bez ohledu na pořadí ID kódů).

Vyhledávání prvních 8 bitů ID kódu má jednu nevýhodu, obě čidla nesmí mít těchto 8 bitů stejné. Pokud ano, zobrazí se chyba [E.02] a jedno čidlo bude nutné vyměnit.

Další chyba při vyhledávání může nastat když se najde jenom jedno čidlo, nebo žádné, potom se zobrazí [E.00].
Dokud vyhledávání neproběhne bezchybně, bude se stále opakovat.

 

Porucha senzoru za běžného provozu.
Při komunikaci s čidlem může docházet k chybám, například vlivem rušení. Procesor každou chybu zaznamená do počítadla poruch a dokud se počítadlo nenaplní, nic se neděje, platí poslední naměřená teplota. Správně načtená teplota počítadlo nuluje, takže jenom souvislá řada chyb bude vyhodnocena jako porucha senzoru.

Pokud dojde k poruše venkovního senzoru (S0), běží termostat stále dál, jenom referenční teplota (REF) se nemění, zůstává ta poslední platná. Poruchu signalizuje ledka ERROR, a displej místo venkovní teploty (T0) ukazuje [Er.0].

Podstatně jiné to bude při poruše senzoru topné vody (S1). Termostat vypne kotel a zapne oběhové čerpadlo. Ledka ERROR také svítí, a místo teploty vody (T1), displej zobrazí [Er.1].

 

(pouze pro nekomerční účely, only for non-commercial purposes)

Program PIC16F1847 (16F1827).
ET2DS_11.HEX (10,7 kB)

Hlavička zdrojového kódu, programovací pojistky.
ET2DS_10.asm.txt (3503)

Schéma a seznam součástek najdete zde.
DS Termostat

 

Varistory (JVR07N391K 250VAC/320VDC) na svorkách L1 a L2 slouží jako přepěťová ochrana při spínání indukční zátěže.
https://www.tme.eu/cz/details/jvr07n391k/tht-varistory/joyin/#