Контролер для системи опалення Пальник Бабінгтон

Контролер для системи опалення. пальник Бабінгтон

Використання відпрацювання масла для обігріву останнім часом стало досить популярним. Відпрацювання має невисоку вартість, а в літній період її часто можна знайти взагалі безкоштовно. Разом з тим, при спалюванні відпрацювання виділяється досить велика кількість енергії на одиницю об`єму палива, яку можна використовувати для потреб обігріву гаража або навіть вдома в опалювальний період. У мережі пропонується багато різних варіантів пальників, як промислового виробництва, так і креслень для самостійного виготовлення в домашніх умовах.

Розглянутий контролер призначений для автоматичного керування температурним режимом при використанні пальника, що працює на відпрацюванні масла або інших видах рідкого палива. Незважаючи на те, що пристрій робилося за індивідуальним замовленням для пальника, побудованої за методом Бабінгтон (рис. 1), його цілком можна використовувати і для температурного регулювання в різних системах опалення, а так само в якості термостата.

Спочатку розглянемо принцип роботи пальника. Паливо підігрівається в баку нагрівачем і за допомогою циркуляційного насоса подається на форсунку. яка являє собою порожнистий куля з одним або декількома дуже маленькими отворами (0,3 мм). З іншого боку до форсунки підводиться стиснене повітря. Паливо, поточний по кулі, утворює тонку плівку, яка розпилюється, а що утворилася суміш підпалюється. Незгоріле паливо надходить назад в бак, створюючи замкнутий цикл. Процес горіння контролюється по фотодатчиком. Отримана в процесі горіння палива енергія використовується для безпосереднього нагрівання повітря (наприклад, для опалення гаража) або для нагріву води в котлі системи опалення будинку.

Більш докладно про пальнику Бабінгтон можна почитати тут - https://termoportal.ru/forum37/thread904.html

Для реалізації алгоритму роботи такої системи, необхідно забезпечити автоматичне керування підігрівом палива, циркуляційним насосом, подачею повітря і займанням паливної суміші. Повинно бути передбачено аварійне автоматичне вимикання в разі нештатної ситуації, сигналізація аварійного режиму і ручне управління.

На рис. 2 показано включення в схему виконавчих реле для управління елементами системи пальника.

Контролер реалізований на основі мікроконтролера 16F876A. Він має 2-х рядковий 16-ти символьний алфавітно-цифровий дисплей, два датчика температури (палива і повітря в приміщенні) DS18B20. сім каналів транзисторних ключів для управління реле К2-К8. кнопки установки параметрів і скидання. входи контролю датчика полум`я (фотодатчика) і стану реле К1. Принципова схема пристрою приведена на рис. 3

На дисплей контролера виводиться температура палива і повітря в приміщенні, індикація режиму роботи (Р - ручний, А - автоматичний), а так же стан реле К1-К8. Порожній квадрат позначає, що реле відключено. заповнений - включено (рис. 4). Індикація відображається на латиниці з метою підтримки індикаторів, які не мають знакогенератора кирилиці (саме такий індикатор використовується в цьому пристрої)

Контролер передбачає два режими роботи - режим ручного управління і автоматичний режим. В ручному режимі можна керувати пальником за допомогою кнопок «місцевого» управління, що підключаються безпосередньо до виконавчих реле.

У режимі ручного управління можна вводити параметри контролера (уставки). Для введення уставок необхідно в ручному режимі натиснути і відпустити кнопку «Введення». Після цього кнопкою «Вибір» можна вибрати, а потім кнопкою «Введення» ввести першу уставку - температуру палива для включення циркуляційного насоса (рис. 5).

Потім відбувається перехід на введення другої уставки і т.д. Кожна операція зі зміни і введення уставок підтверджується коротким звуковим сигналом бузера. Всього можна ввести шість уставок:

Уставка 1 - температура палива для включення циркуляційного насоса (20-40 ° С)

Уставка 2 - температура палива для включення пальника (50-70 ° С)

Уставка 3 - максимальна (критична) температура палива (90-99 ° С)

Уставка 4 - температура повітря в приміщенні для відключення пальника (15-35 ° С)

Уставка 5 - температура повітря в приміщенні для перезапуску пальника (14-34 ° С)

Уставка 6 - час затримки перемикання насоса на знижену швидкість (1-9 хвилин)

Значення уставки 5 є залежним від значення уставки 4. Для забезпечення гистерезиса включення / відключення нагріву, температура в приміщенні при перезапуску (включення) пальника повинна бути хоча б на 1 градус менше температури відключення. Програма введення уставок побудована таким чином, що максимальне значення уставки 5 завжди на одиницю менше введеного значення уставки 4. Наприклад, якщо значення уставки 4 вибрано 25? С, то діапазон уставки 5 буде 14-24 ° С.

У разі зникнення напруги, все значення уставок зберігаються в незалежній пам`яті мікроконтролера.

Для переходу в автоматичний режим необхідно натиснути на кнопку «Пуск». реле К1 при цьому стає за допомогою контакту К1.1 в режим самоблокировки. Інший контакт К1.2 підключений до входу контролера.

Розглянемо алгоритм роботи автоматичного режиму по пунктам:

1. При запуску системи контролер вимірює температуру палива, і, якщо вона менше значення уставки 1, то включається підігрів палива.

2. При досягненні температури значення уставки 1, включається насос на першій швидкості.

3. Через час, що дорівнює часу значення уставки 6, насос перемикається на другу швидкість.

4. При досягненні температури палива, рівного значенню уставки 2, відкривається повітряний клапан і відбувається перша спроба електроподжіга. На дисплеї в цей час додатково відображається відповідна піктограма.

5. Якщо підпал неуспішна (полум`я контролюється по фотодатчиком) відбувається ще дві спроби підпалу з інтервалом в 3 секунди.

6. У разі триразового неуспішного підпалу пристрій переходить в ручний режим управління і спрацьовує реле К8 (сирена). Відключити сирену можна кнопкою «Скидання».

7. Якщо підпал успішний, то контролюється температура повітря в приміщенні (уставка 4).

8. При досягненні температури повітря в приміщенні значення уставки 4 відбувається зупинка роботи пальника, перекривається подача повітря, зупиняється насос.

9. Чи контролюється температура повітря в приміщенні. Якщо вона стає рівною значенню уставки 5, відбувається повторне включення (перезапуск) пальника.

10. У всіх режимах контролюється максимальна (критична) температура палива (уставка 6). Якщо температура палива стає рівною цьому значенню, відбувається перехід в ручний режим і відключення пальника. Так само постійно виконується контроль наявності полум`я фотодатчиком.

11. З автоматичного режиму можна вийти в будь-який момент за допомогою кнопки «Скидання»

12. Кнопка «Стоп», показана на рис. 2, необхідна для відключення системи опалення в ручному режимі.

Як уже зазначалося, контроль роботи пальника здійснюється за допомогою фотодатчика. Один з варіантів принципової схеми фотодатчика наведено на рис. 6. Зверніть увагу, що при наявності полум`я, на вхід контролера повинен подаватися низький рівень.

Для використання контролера в якості термостата досить залишити один канал управління (К2), температура включення цього реле задається уставкой 5, відключення - уставкой 4. Вхід фотодатчика і вхід контролю реле необхідно підключити до загального проводу.

Зовнішній вигляд друкованої плати контролера зі знятим дисплеєм, показаний на рис. 7

УВАГА! Незважаючи на те, що на сайті чітко вказано, що забороняється використовувати авторські розробки в комерційних цілях. проте цей контролер серійно випускається і продається без мого відома і згоди, а так само без посилань на першоджерело. Компанію-продавця вказувати не буду, що б не створювати їм додаткову рекламу. Тому, якщо ви зустрінете такий контролер в продажу, то майте на увазі, що я не маю до нього жодного відношення і за наслідки використання не відповідаю

У той же час хочу висловити подяку всім, хто зібрав цей контролер для особистого користування і надіслав відео його роботи з пальником Бабінгтон.

Відео роботи пальника Бабінгтон під управлінням контролера: