Boîtier de commande de chaudière de chauffage central

À propos de ce projet

Présentation

Si vous avez un chauffage central avec une chaudière à gaz dans votre logement, avec un thermostat d'ambiance dans votre pièce à vivre, le thermostat éteint la chaudière si la pièce à vivre est suffisamment chaude. La chaudière est alors éteinte pour toute la maison et il est impossible de chauffer d'autres pièces de la maison. Donc, si vous avez une cheminée à foyer ouvert ou un poêle à bois dans votre salon, le reste de la maison est froid lorsque vous l'utilisez. Votre fournisseur de chaudières résoudra normalement ce problème en installant un système de contrôle dépendant des conditions météorologiques ou climatique. Un tel système présente cependant des inconvénients, par ex. la facture de gaz élevée. Et cela fonctionne mal en combinaison avec un chauffage par le sol. Le boîtier de commande de chaudière est une solution meilleure et moins chère.

Fonctionnalités

• Donne la possibilité de chauffer d'autres pièces de la maison, même si le thermostat du salon demande à la chaudière CH de s'éteindre (fonction de dérogation.)

• A des commutateurs sur le panneau avant pour la dérogation temporaire et permanente

• Température maximale d'eau de chaudière réglable en façade.

• Affichage LCD du panneau avant (4 x 20) affichant la température mesurée de la chaudière, la température maximale de la chaudière réglée, la marche ou l'arrêt de la dérogation avec le temps restant ou « dérogation permanente », le programme de protection de la vanne s'il est actif (avec le temps restant), le nombre de fois le programme de protection des vannes s'est exécuté, REBOOT si un redémarrage s'est produit.

• « Sécurité intégrée », c'est-à-dire que si le boîtier de commande de la chaudière (BCB) n'est pas alimenté, le thermostat d'ambiance fera fonctionner la chaudière CH normalement et le chauffage fonctionnera normalement.

• Chien de garde qui provoque le redémarrage du BCB dans le cas improbable d'un plantage logiciel.

• Le système a besoin d'une vanne électrique (vanne motorisée) à placer dans l'alimentation en eau chaude du chauffage au sol. S'il existe un système de contrôle dépendant des conditions météorologiques dans l'installation CH actuelle, cette vanne est déjà en place.

• Le programme de protection de vanne intégré empêche la vanne motorisée de se bloquer en la fermant et en l'ouvrant une fois tous les environ. 24 heures.

• Température de l'eau optimale dans les tuyaux de chauffage par le sol, contrairement à un système de contrôle dépendant de la météo à l'ancienne. La température de l'eau dans le chauffage au sol est indépendante de la température extérieure.

• Pas de suspension de chaudière.

Avantages

• Le chauffage de toutes les pièces de la maison est possible et indépendant de la température de la pièce à vivre.

• Température confortable du salon grâce à la température optimale de l'eau dans les tuyaux de chauffage par le sol. Contrôle total de la température de l'eau dans les tuyaux de chauffage par le sol (contrairement à un système de contrôle climatique conventionnel / système de contrôle dépendant de la météo).

• Facture de gaz moins élevée qu'avec un ancien système de contrôle dépendant de la météo.

• Plus longue durée de vie de votre chaudière et moins de réparations des pièces de la chaudière comme la pompe et le ventilateur.

Comment ça marche

Le BCB est relié à (les contacts thermostatiques de) la chaudière, le thermostat du salon et à une vanne électrique (vanne motorisée) placée dans l'alimentation en eau chaude du chauffage au sol. Le BCB est également connecté à un NTC placé sur le tuyau de sortie d'eau chaude de la chaudière, mesurant la température de l'eau chaude de sortie.

Sur le panneau avant du BCB se trouve un affichage, indiquant la température de l'eau chaude de sortie (Tmesurée), la température d'eau maximale réglée si "override" est actif (Tset), override on, off ou forçage permanent et le nombre de fois que le le programme de protection des vannes s'est exécuté.

Si le BCB n'est pas en mode "override", ou si le BCB n'est pas alimenté, le thermostat d'ambiance est connecté à la chaudière et la vanne plancher chauffant est ouverte. Le thermostat du salon contrôle maintenant directement la chaudière CH. Comme si la BCB n'était pas là. La LED sur le panneau avant est éteinte et l'affichage indique :« Override :OFF. » Si le thermostat du salon demande à la chaudière de s'éteindre, celle-ci est éteinte quelle que soit la température des autres pièces de la maison.

Si nous voulons chauffer l'une des autres pièces de la maison, nous pouvons « outrepasser » le thermostat du salon en utilisant l'un des deux boutons situés à l'avant du BCB. L'interrupteur à bascule peut être utilisé pour outrepasser le thermostat du salon en permanence. Le bouton poussoir peut être utilisé pour une dérogation temporaire. S'il est enfoncé, une dérogation temporaire d'une à huit heures peut être choisie comme indiqué sur l'écran. (0-1-2-3-4-5-6-7-8-0... etc. heures). Si le BCB est en mode prioritaire, il l'indique à l'écran et la LED sur le panneau avant est allumée.

En mode forçage, le BCB prend le contrôle de la chaudière CH. Il éteint la chaudière si la température mesurée de l'eau de sortie de la chaudière dépasse la température maximale réglée Tset (sur la photo 59 °C). Il met la chaudière en marche si la température mesurée descend en dessous de (Tset - h), h étant l'hystérésis de 20 °C. Ainsi dans notre cas le BCB allume la chaudière si la température de l'eau de sortie descend en dessous de 39°C. L'hystérésis h peut être modifiée dans le croquis si vous le souhaitez. Le BCB maintient désormais la température de l'eau du CH entre 39 °C et 59 °C. Chaque pièce peut être chauffée indépendamment du thermostat du salon. Les températures ambiantes peuvent, si désiré, être contrôlées par des vannes thermostatiques sur les radiateurs.

La température du salon est désormais contrôlée par le thermostat du salon en ouvrant ou fermant la vanne électrique du plancher chauffant.

Comment le construire

Sa construction est assez simple. Connectez les composants comme indiqué dans le programme. La sortie 5V de l'Arduino Uno doit être reliée à toutes les connexions +5V (flèches.) Interconnectez également toutes les broches de masse.

Le BCB est alimenté par une alimentation externe de 12 V DC connectée à l'Arduino. La sortie d'alimentation +5V de l'Arduino n'est pas assez puissante pour alimenter à la fois l'écran LCD et le module de relais, donc le circuit de relais de ce dernier est alimenté par une alimentation séparée à découpage 5V, le LM2596. Le LM 2596 est alimenté directement par l'alimentation externe 12V. Le cavalier sur le module relais, reliant Vcc et JD-Vcc, doit être retiré. Veuillez suivre attentivement les schémas.

Téléchargez le croquis et téléchargez-le sur votre Arduino et vous avez terminé.

Ce dont vous avez besoin :

• Arduino Uno

• Module 8 relais

• Écran LCD 2004A

• Module d'alimentation à découpage LM2596 5V

• Alimentation externe 12 V CC

• B+B Thermo Technik TS-NTC-103 (10kΩ)

• Résistance à film métallique 10kΩ, tolérance de 0, 1%

• Potmètre 10kΩ linéaire (châssis)

• Trim potmètre 10kΩ

• Résistance 820 Ω (tolérance sans importance, 10 %, 5 % ou mieux)

• Résistance 1500 Ω (tolérance sans importance, 10 %, 5 % ou mieux)

• Résistance 10 kΩ, tolérance sans importance (2 pièces)

• Condensateur 0, 1 uF (=100nF) 16V (2 pièces)

• Elco 470 uF 16 V

• Bouton poussoir (normalement éteint)

• Interrupteur à bascule

• 4 connecteurs 2,5 mm (châssis)

• 1 connecteur d'alimentation (châssis)

• 4 connecteurs simples 2,5 mm

• LED, courant faible, par ex. Kingsbright L53 LYD jaune

• Enclos

Installation

Brancher les connecteurs de l'électrovanne, du thermostat du salon et de la chaudière CH aux connecteurs appropriés du BCB. Assurez-vous que les fils du NTC sont correctement isolés, par ex. avec manchons rétractables. Installez le NTC sur la vanne de sortie d'eau chaude de la chaudière avec des attaches. Branchez le connecteur du NTC au connecteur approprié du BCB. Branchez l'alimentation 12 V au connecteur d'alimentation du BCB et branchez le connecteur d'alimentation à la prise secteur murale.

Démarrage de la BCB

Après avoir branché le connecteur d'alimentation sur la prise secteur, le BCB affichera un message indiquant qu'il démarre. Il affichera également la version du croquis à l'écran.

Si l'interrupteur à bascule pour la dérogation permanente est en position d'arrêt, l'écran suivant apparaîtra après le démarrage du BCB. L'écran affiche la température mesurée de l'eau de chaudière de sortie (Tmeasured), la température maximale ajustée de l'eau de chaudière de sortie (Tset), l'état de dérogation (off) et il montre que le BCB a démarré.

Pour effacer le message "BOOTED", placez le commutateur à bascule en position de dérogation permanente et appuyez sur le bouton de dérogation temporaire. La LED s'allumera. La chaudière peut être allumée par le BCB pendant cette opération.

Dans l'affichage, le message "BOOTED" est maintenant remplacé par le message "#VP=0" indiquant que le programme de protection de valve (#VP) s'est exécuté 0 fois depuis le démarrage du BCB (voir programme de protection de valve.)

Remettez l'interrupteur à bascule de dérogation permanente en position d'arrêt. La LED s'éteindra.

Programme de protection des vannes

Le programme de protection des valves s'exécutera toutes les 24 heures environ. Il ferme l'électrovanne et l'ouvre à nouveau pour éviter qu'elle ne se coince. Chaque fois que le VPP s'exécute, le compteur #VP est incrémenté. Après #VP=99 il revient à zéro. Pendant le fonctionnement, le VPP affiche le temps restant sur l'écran du BCB. La durée totale du programme est de 15 minutes. Cela peut sembler assez long, mais de nombreuses vannes électriques mettent plusieurs minutes à répondre. Si la fonction de dérogation a été utilisée, la première exécution VPP aura lieu environ 24 heures après la désactivation de la fonction de dérogation.

Chien de garde

Dans le cas peu probable d'un crash logiciel, le chien de garde intégré redémarrera le BCB. Lors du redémarrage, le message "REBOOT IN PROGRESS" s'affiche sur l'écran LCD. Après le redémarrage, le BCB fonctionnera normalement. Le message "#VP=.." sera remplacé par "REBOOT" pour informer l'utilisateur qu'un redémarrage a eu lieu. Le message peut être effacé comme décrit sous "Démarrage du BCB."

Code

Esquisse du boîtier de commande de la chaudière v 1.3

Schémas