Ostatnia aktualizacja: Śr, 05 grudnia 2012

Sterownik różnicowy temperatury
(włącznik pompy instalacji solarnej)

Przedstawiony układ pozwala sterować pracą pompy w instalacji solarnej DIY ("zrób to sam") na podstawie różnicy temperatur odczytywanych przez dwa analogowe czujniki.

Jest to nowa wersja PCB do sterownika wykonana według poniższego schematu krążącego od kilku lat w sieci. Jako, że oryginalna płytka nie bardzo mi odpowiadała pozwoliłem sobie sporządzić nową i tak oto powstał ten projekt. Poniżej oryginalny schemat i płytka.

Układ jest bardzo prosty, więc jego wykonanie i uruchomienie nie powinno nastręczyć problemów nawet początkującym.

UWAGA! - Należy pamiętać, że na płytce jest obecne napięcie sieciowe 230V AC, które może być niebezpieczne dla zdrowia i życia. Uruchomienie układu przeprowadzić z zachowaniem szczególnej ostrożności.

Większość elementów jest standardowa. Koszt budowy sterownika nie powinien przekroczyć 30 zł.

Wymiary PCB: 50x84mm. Rozstaw otworów montażowych: 42x76mm.

W prototypie zastosowano transformator do druku TS2/36 (8,8V 0,22A) produkcji firmy Indel, ale można użyć także np. TS2/060 (12V 0,2A). Projekt finalny przewiduje transformator zalewany typu TEZ (od 1,5 do 2,5, ze względu na identyczne wymiary i rozstaw pinów) o napięciu po stronie wtórnej 9V lub 12V.
Na płytce przewidziano wyjście 12V do zasilania innego układu. To wyjście zasilania może być także wejściem i zasilać nasz układ (wtedy nie montujemy elementów F1, TR1 i B1).
Jeden z otworów montażowych można podłączyć do masy układu za pomocą opcjonalnej zworki.

Przekaźnik to tani i popularny chińczyk HF3FF (zamienniki np. NT73-2, G5LA-14, S3). Jako wzmacniacz operacyjny należy użyć popularny UA741 lub LM741 na podstawce DIL8. Czujnikami temperatury są układy scalone z serii KTY. W prototypie działają KTY81-210 w obudowie TO-92, gdyż akurat takie były dostępne w sklepie, ale można użyć innych o podobnych parametrach. Kondensatory elektrolityczne na napięcie min. 25V. Rezystory węglowe 0,25W. Potencjometr wieloobrotowy 5k(precyzyjny). Złącza ARK podwójne o rastrze 5mm. Gniazda izolowane do druku na bezpieczniki 5x20mm.

Po wlutowaniu elementów należy sprawdzić poprawność działania układu. Do złącza AC230V podłączamy kabel zasilający, a do złącz SOLAR i BOJLER czujniki temperatury. Po włączeniu zasilania transformatora i włącznika ON/OFF powinna zapalić się dioda LED1. Rezystory ograniczające (R1, R2) dla LED-ów zastosowano o wartości 1k. Gdyby jednak diody świeciły zbyt jasno można zwiększyć ich wartości do 2k2-4k7. Zmniejszy się w ten sposób także prąd pobierany przez cały układ. Następnie kręcimy potencjometrem POT1 do momentu zapalenia się diody LED2 i załączenia przekaźnika - powinno to nastąpić mniej więcej w połowie skali potencjometru. Jeżeli załączy się przekaźnik i zaświeci dioda LED2, to w dalszej kolejności kręcimy potencjometrem w stronę przeciwną do momentu wyłączenia przekaźnika i diody LED. W tym momencie mamy wstępnie skalibrowany układ. Można także złapać czujnik SOLAR palcami - ciepło ludzkiego ciała powinno podgrzać go na tyle, że załączy się przekaźnik. Jeżeli wszystko działa jak należy, to można zająć się podłączaniem sterownika do układu solarnego. Jeżeli nie działa, to prawdopodobnie popełniliśmy błąd w montażu (sprawdzić czy nie ma zwarć od strony ścieżek i czy wszystkie elementy wlutowane są prawidłowo).
W 99% przypadków błąd tkwi między krzesłem a lutownicą i tam należy go szukać w pierwszej kolejności.

Montaż w instalacji polega na umieszczeniu (przyklejeniu, przykręceniu, itp.) czujnika temperatury SOLAR na wyjściu z kolektorów słonecznych, natomiast czujnika temperatury BOJLER przy wyjściu ciepłej wody użytkowej z bojlera. Do złącza POMPA podłączamy pompę obiegową instalacji solarnej. Zasilanie do złącza AC230V.
Podłączenie czujników, zasilania sterownika i zasilania pompy obiegowej wykonać przewodami min. 2 x 0,5mm.

No i przechodzimy do kalibracji... Jeżeli mamy termometry zamontowane tam gdzie czujniki, to sprawa jest prosta - ustawiamy różnicę temperatur (wstępnie około 3-5 stopni Celsjusza) między czujnikami, przy której załącza się przekażnik pompy. Jeżeli nie mamy termometrów, to musimy metodą prób i błędów ustawić moment włączania pompy w układzie, aby uzyskać największą efektywność.

Poniższe zdjęcia przedstawiają prototyp wykonany w 2011 roku w trzech egzemplarzach, działających bezawaryjnie do dziś.
Rysunki PCB prototypu można pobrać stąd.