Авторизация
Зарегистрироваться

Управление вытяжкой в котельной

  • Цена: $1.03 + $0.72 + $1.77 + $0.50 (14 грн ) = $4

Ниже опишу блок управления вытяжкой, основным элементом которого служит датчик дыма MQ-2.

Предисловие
В связи с подорожанием газа, в последние годы все большую популярность набирают котлы, на альтернативных источниках энергии (электрические и твердотопливные). Установка твердотопливного котла помогла мне уменьшить затраты на отопление в прошлом отопительном сезоне, примерно, в 4-5 раз. Кстати, кроме замены котла, я постоянно повышаю энергоэффективность своего дома другими путями (заменил все лампы на светодиодные, отоплением управляет программируемый термостат, установил качественные энергосберегающие окна, в данный момент ведется утепление стен пенополистиролом).
Итак, о самой проблеме: для установки котла, я построил помещение с отдельным входом, это позволило не допустить попадания дыма и пыли в жилые помещения, но в то же время, для похода в котельную, нужно одеваться, чтобы выйти на улицу. Конечно это не самая большая проблема, тем более что одной загрузки дров хватает не менее чем на сутки, а угля — до трех суток, но при розжиге (особенно, если жечь дрова) в котельной скапливается дым, для удаления которого была установлена вытяжная вентиляция, но постоянная работа такой вентиляции равносильна отоплению улицы, она вытягивает теплый воздух из котельной, что вроде бы и не страшно, так как помещение нежилое, но как мы знаем из физики — потери тепла прямо пропорциональны разнице температур, например, при температуре теплоносителя 45 градусов, снижение температуры воздуха в помещении с +18 до +5 увеличивает потери тепловой энергии в котельной на треть. Кроме того, затраты электричества за месяц составляют около 10 кВт*ч (вроде бы и не много, но это около 5% от моего ежемесячного потребления).
Таким образом, назрела необходимость управления вытяжкой. С одной стороны — экономия энергоносителей, а с другой — отсутствие необходимости выходить на улицу, для выключения вытяжки, после того как воздух в помещении очистится.


Варианты решения

1. Готовый датчик — вариант отпал из-за высокой стоимости моделей с внешним выходом.
2. Собрать плату блок на основе ардуино и соответствующих шилдов.
3. Собрать собственную плату состоящую из датчика дыма MQ-2 и компаратора, открывающего реле.
4. Собрать устройство из шилда MQ-2 и шилда реле (был навеян наличием на большинстве китайских модулей, не только аналогового, но и цифрового выходов).

По стоимости и трудозатратам последний вариант показался мне наиболее приемлемым.

Комплектующие

1. Шилд датчика дыма MQ-2
2. Шилд реле
3. Импульсный блок питания 5в
4. Корпус (куплен в местном интернет-магазине)
5. Разъем для подключения вентилятора взят со старого блока питания.

Фото
Модуль MQ-2



Реле



Блок питания







Принципиальная схема


Выглядит примерно так:


Сборка

Сборка устройства не отличалась хитростью и сложностью.
Комплектующие закрепил внутри с помощью соплей термоклея.
Для сеточки датчика высверлил отверстие, которое потом расширил напильником.
Соединения выполнил пайкой проводов к выводам гребенок (с выпаиванием гребенок не стал возиться).

Результат:

Снаружи


Внутри


Устройство вполне работоспособно, на дым от спички реагирует бодро. По свободе займусь подключением на постоянное место «жительства».

PS: обзор получился несколько сумбурным, прошу не судить строго.
Планирую купить +53 Добавить в избранное +28 +74
свернуть развернуть
Комментарии (49)
RSS
+
avatar
  • Vipeg
  • 10 мая 2016, 22:48
+3
Хороший обзор. Есть проблема — есть решение. Всё чётко и по обоснованно. Люблю такое.
P.S. Не увидел подтяжку к «земле» базы транзистора. Её роль выполняет светодиод?
+
avatar
  • miklkr
  • 10 мая 2016, 22:58
0
Действительно потерял один резюк, ограничивающий ток через светодиод HL2.
+
avatar
  • zlogic
  • 11 мая 2016, 03:05
0
Не знаю, что вы ещё потеряли, но этот модуль управляется низким уровнем напряжения. То есть в модуле стоит не NPN транзистор, а PNP. У меня таких куплено 10 штук, так что знаю, про что говорю…

Читаем описание на странице магазина «шилда реле»:

4, когда входной сигнал сигнала, часто начиная с общего терминала будет включен;

Автор, так как же работает эта ваша конструкция?
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 07:46
0
у модуля два выхода — аналоговый на котором напряжение колеблется от 0 до 5 вольт, в зависимости от загазованности, и цифровой основанный на компараторе, порог срабатывания регулируется потенциометром.
+
avatar
0
Шилды реле с опторазвязкой управляются минусом. Шилды реле без таковой (как тут) управляются плюсом.

Вроде, так.
+
avatar
0
Не увидел подтяжку к «земле» базы транзистора
? а зачем? :)
+
avatar
  • skif31
  • 10 мая 2016, 23:32
+3
на всякий случай
+
avatar
  • Asasl
  • 10 мая 2016, 23:18
+1
Такое применять нельзя, стоит датчику деградировать и вы можете нанести своему здоровью большой ущерб.
+
avatar
+1
здоровью может и не навредит т.к. все в отдельном строении
но такие датчики имеют очень ограниченный ресурс, так что их нужно либо закупать тоннами, либо переходить на другие датчики
+
avatar
  • Z2K
  • 11 мая 2016, 08:59
0
очень ограниченный ресурс
— можете как-то конкретизировать — просто по времени работы, теряют свои рабочие свойства под влиянием работы в дыму? Сколько реальный срок работы?
+
avatar
+1
Sensitive material of MQ-2 gas sensor is SnO2, which with lower conductivity in clean air.
These sensors use a metal oxide, typically Tin oxide, The electro-chemical operation is well-explained here www.figarosensor.com/products/general.pdf Due to contamination of the surface, these sensors have a limited lifespan, perhaps 1-2 years.

И да, они боятся высокой концентрации газа, конденсата, вибраций и т.д.
Это написано в спецификации.
+
avatar
  • Oleg78
  • 10 мая 2016, 23:32
+1
Котельная и так должна иметь вентиляцию с естественным побуждением и приток и кубатуру и прочее прочее.Так что это устройство просто хотелка, а не обязалово.
Автор расскажи как топиться электричеством стало дешевле газа? Дровами еще понять можно. Хотя у вас там назревает большой шухер с ценами, при СССР жил в Виннице, газ был даже в хуторах из двух домов, даже в Подмосковье такого не было. Продублировать систему не думал?
+
avatar
+1
Я не автор, но "… Установка твердотопливного котла помогла мне уменьшить затраты..." Где он сказал про то, что дешевле отапливать электрическим котлом?
+
avatar
  • Oleg78
  • 11 мая 2016, 00:25
0
В предисловии “В связи с подорожанием газа, в последние годы все большую популярность набирают котлы, на альтернативных источниках энергии (электрические и твердотопливные). “
+
avatar
+2
Популярность и экономность понятия далеко не тождественны) А популярны электрические котлы у наших депутатов. Самого бедного слоя населения. Отапливают в свое удовольствие, а после скручивают счетчик… Лично у меня газовый + твердотопливный котел. Первый отапливает ночью, второй днем.
+
avatar
0
пишут «stable and long life...» — врут, собаки?
+
avatar
0
По моему, это вредное устройство уменьшающие тягу в дымоходе.
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 07:51
+1
Та модель котла, которая установлена у меня, от тяги не зависит.

сверху установлен вентилятор, который подает воздух в топку, а на дверцах стоят уплотнители. Забор воздуха выведен на улицу. Проблема с дымом в помещении в основном возникает при завалке топлива, когда дверца открыта.
+
avatar
  • kirich
  • 11 мая 2016, 03:11
0
Маленький совет автору.
Вы если уж чертите схему, то не забывайте обозначать точки соединения элементов.
+
avatar
+2
1. применение механических вытяжных установок в котельных запрещено
2. вы себе противоречите — чем тратиться на покупку этой электроники, дешевле ходить нюхать и хлопать форточкой
3. если вы например меняете стеклопакеты, вы просчитывали экономический эффект?
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 07:56
+2
1. По поводу тяги я написал выше
2. Экономия только на электроэнергии, потребляемой вентилятором окупит это устройство за полтора сезона. Не говоря уже о комфорте.
3. Замена стеклопакетов позволила снизить температуру теплоносителя в системе на 4-5 градусов, по сравнению с прошлой зимой.
+
avatar
  • Z2K
  • 11 мая 2016, 09:03
0
А зимы одинаковые? По оценкам синоптиков эта зима аномально теплая, возможно и за столетие. И это практически по всей Европе.
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 09:33
+2
Я же сравниваю не затраты на отопление, а температуру теплоносителя. Так в прошлом году в мороз -25...-30 температура теплоносителя в системе была 55 градусов, а в этом году при тех же температурах 50 градусов. В более теплые периоды опускалась до 40.
И это при том, что в этом году добавился умный термостат, который греет батареи не постоянно, а только, если температура падает ниже заданной, а в прошлом году батареи были постоянно на заданной температуре.
+
avatar
  • Z2K
  • 11 мая 2016, 09:51
0
Понятно. :)
+
avatar
-1
1. к котлу приточка-вытяжка прямого отношения не имеет. она нужна для БЕЗОПАСНОСТИ! это ваша жизнь! 3х кратный воздухообмен должен быть по нормативу. еще необходимо учесть в приточке потребление котлом воздуха.
2. цифры в студию. но описание того, что вы там колхозите, шансы угореть(насмерть) резко увеличиваются
3. да не считали, так, себе внушили) градусы в рубли переведите что-бы нам прочувствовать вашу экономию. раз заикнулись и доказываете — не будьте голословным. 4-5 градусов при каком графике? 30-50 или 75-90? две большие разницы)))
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 13:30
0
1-2. Приточка-вытяжка в данном случае абсолютно не влияют на безопасность! Котел НЕ ИСПОЛЬЗУЕТ ЕСТЕСТВЕННУЮ ТЯГУ! Воздух подается в котел ПРИНУДИТЕЛЬНО с помощью турбины производительностью 300 кубов в час, а дверцы закрываются практически герметично. Вытяжка на тягу в котле никак не влияет. Кроме того, как я уже писал, воздух подается с улицы, а не из помещения.
3. График уже привел
+
avatar
  • johnes
  • 13 мая 2016, 19:56
0
Безопастность как раз и зависит от вытяжки! И Вашем случае тем более, так как у Вас котел с принудительным надувом. Т.е. при нарушении герметичности контура сгорания (щепка попала в уплотнитель, уплотнитель прохудился и т.д.) Вас как раз и будет спасать пасивная система безопастности в виде «приточки-вытяжки».
И еще: Вы пишите: «Котел НЕ ИСПОЛЬЗУЕТ ЕСТЕСТВЕННУЮ ТЯГУ! » — Вы случайно не думаете, что котлы использующие эту тягу, конструктивно выводят продукты сгорания в котельную???… Не турбо-котлы имеют такую же безопастность как и турбированые: они зависят от естественной тяги, но зато не имеют потенциальных шансов на поломку нагнетателя.
+
avatar
  • miklkr
  • 13 мая 2016, 20:43
0
Конечно не думаю, но даже если как Вы пишете «щепка попадет в уплотнитель» и при этом дверца закроется (хотя даже небольшая щепка попавшая в уплотнитель не дает закрыть дверцу), дымовые газы будут выноситься нагнетающим вентилятором в дымоход, по пути наименьшего сопротивления, а обратную тягу не даст создать тот самый нагнетатель, производительность которого в разы больше вытяжки. Насчет безопасности дымоходных котлов по сравнению с турбироваными, вы все верно сказали, за исключением того, что дымоходные имеют гораздо более высокие требования к дымоходу.
+
avatar
  • Parsek
  • 11 мая 2016, 07:08
0
Надо аналогичное собрать. Те же проблемы, но котел в подвале на крыльце. Пару раз, в шторма, сбивало тягу, дым стоял столбом.
+
avatar
0
Если у Вас классическая дымовая труба, то данное устройство может привести к беде.
+
avatar
  • Parsek
  • 11 мая 2016, 11:02
+1
ТС вроде не в трубу это ставит… (перечитал… и правда в трубу) 8-)
я собирался сделать вытяжной вентилятор в помещении, и как раз такой прибор прикрутить, для автоматического включения.
Труба и тягя тут не причем. Вытяжку в котельной включать по датчику дыма.
+
avatar
+1
При включении вытяжка будет «бороться» с тягой в трубе за один и тот же объём воздухо в котельной. У автора тяга в котле обеспечивается нагнетательным вентилятором и воздух забирается не из помещения а с улицы.
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 13:45
0
+
avatar
0
непонятно назначение HL1 — понизить напряжение на реле до 3В?
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 08:00
0
нет, китайцы попросту втулили на модуль реле 2 светика, один светится при подаче питания (HL-1), а второй при поступлении входного сигнала (HL-2). их на фото видно
+
avatar
0
HL1 скорее включен параллельно питанию, а не последовательно с катушкой
+
avatar
0
а обзора термостата нету?
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 09:33
+2
Здесь был обзор аналогичного, но с кнопочным управлением. А я купил сенсорный.
Вот на вскидку обзоры нескольких моделей:

mysku.ru/blog/aliexpress/38157.html
mysku.ru/blog/aliexpress/38157.html
mysku.ru/blog/ebay/27664.html

Внутри они практически идентичны. И переделка для работы с котлом описана в первом обзоре.
Кстати, я сделал все намного проще — не разбирая полностью термостата, сделал прорезь на плате с помощью дремеля, таким образом перерезал дородки с обеих сторон платы. Такая модернизация работает уже на двух термостатах (у меня и у моего товарища), а сейчас готовится к установке третий — у тестя.
+
avatar
  • Sanja
  • 11 мая 2016, 11:57
0
на дым от спички реагирует бодро
Давеча тестировал MQ-2 и MQ-135 с газовой плитой (магистральный газ). Будучи помещёнными в 20 см. сверху от горелки датчики показывают что-то типа 130 с копейками по шкале от 0 до 1024, рост показаний составляет, дай бог, плюс-минус 20.

Что я делаю не так? Или же эти датчики продукты сгорания магистрального газа учуять не могут принципиально?
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 13:47
0
Для корректной работы датчика его нужно «прогреть» в течении нескольких часов (до суток). То есть запитать и оставить включенным.
+
avatar
  • Sanja
  • 11 мая 2016, 16:39
0
я их все прокаливал 40 часов
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 13:44
0
Чтобы исключить споры о безопасности, еще раз обрисую ситуацию.
Оборот воздуха в котельной выглядит так:

При этом дверцы котла закрыты практически герметично. Газообмен между топкой и помещением котельной возможен только когда открыта дверца котла (загрузка топлива) Если отключить вентилятор — котел попросту погаснет.
+
avatar
0
мне всегда казалось что нить подогрева таких датчиков надо питать очень стабильным напряжением, поправте если я не прав?
+
avatar
0
для такого применения особой разницы нет
+
avatar
  • warkan
  • 11 мая 2016, 14:41
0
"… вытяжка вытягивает тепло и отапливает улицу..." (не дословно).
Рекуператор?!!! Не, не слышал… :) И запилить его ручками, имхо, не очень-то и сложно.
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 21:22
0
Во-первых, рекуператор выйдет гораздо дороже 4 баксов, а во-вторых — он все равно не решит проблемы расхода электричества.
Кстати, рекуператор в моих планах на будущее, но с другой целью: подогревать воздух, который поступает в камеру сгорания, за счет тепла отходящих дымовых газов.
+
avatar
  • Z2K
  • 11 мая 2016, 22:27
0
подогревать воздух, который поступает в камеру сгорания, за счет тепла отходящих дымовых газов.
— при 300м3 в час возможно есть смысл. Хотя стоить посчитать, теплоемкость воздуха небольшая.
+
avatar
0
а можно ли такойже собрать но что бы управлять по wifi или получать оповещения по беспроводной связи?
+
avatar
  • miklkr
  • 11 мая 2016, 21:19
0
Можно конечно, например на ардуино, или еще лучше на esp8266, он уже имеет wifi на борту.
В качестве датчика можно использовать все тот же модуль MQ-2.

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.