Jste zde

Řízení podlahového konvektoru snadno a rychle

Kamil Knotek, 30. Prosinec 2008 - 0:00

V rámci rekonstrukce rodinného domu jsme řešili problém vytápění zimní zahrady. Jelikož nebylo možné použít podlahové vytápění ani standardní radiátor, zvolili jsme na první pohled skvělý, podlahový konvektor. Nezavazí, má vysoký výkon, umí vytvořit tepelnou bariéru při otevřených dveřích atd. Principem konvektoru je vodní topné těleso připojené na kotel přes které v případě potřeby ženou vzduch elektrické ventilátory. Pokud ventilátory stojí, dodává konvektor do místnosti cca. 600W. Když ventilátory běží, dodá konvektor až 4kW. Původní, relativně drahý regulátor sleduje teplotu v místnosti a podle potřeby zapíná malé ventilátory.

Celý systém jsme nainstalovali a zprovoznili v létě, vše se zdálo být perfektní, až jednoho zimního večera se začal ze zimní zahrady plížit ledový chlad, že je tam zima si zjevně uvědomoval i zmíněný regulátor a oba ventilátory běžely na plno, v ten moment mi došlo, že je něco špatně. Kotel netopil a upřímně řečeno neměl ani důvod, všude jinde bylo skoro přetopeno. Snaživý regulátor však dál hnal proud vzduchu přes studené topné těleso nahoru k promrzlým oknům a dělal tak přesný opak toho co asi chtěl. Po několika hodinách strávených na internetu hledáním nějakého chytřejšího řešení, smířen s tím, že budu muset znovu rozkopat zrekonstruovaný dům (za účelem propojení kotle s konvektory) jsem dospěl k závěru, že i kdybych to udělal, dostanu se na cenu, za kterou bych mohl na zimu klidně odjet do teplejších krajů. A tak, za jednoho dlouhého zimního večera, spatřilo světlo světa první iDo.

Nechtěli jsme vytvořit jednoúčelové zařízení ani další ještě chytřejší pokojový termostat, který by na místo jednoho teplotního čidla umožnil připojit dvě nebo tři. Chtěli jsme vytvořit ucelený inteligentní systém, schopný vzájemné komunikace jednotek a autonomního provozu bez nadřazeného systému. Něco malého, přizpůsobivého, snadno použitelného, co by vyřešilo nejen problém s konvektorem, ale většinu podobných problémů se kterými se pravidelně setkáváme ať už doma či jinde a pro které cenově přijatelné řešení buďto neexistuje vůbec a nebo se pro tak malé série prostě dělat nevyplatí. Vytvořili jsme iDo.

Úloha pro řízení konvektoru je v celku triviální: konvektor má topit, když je teplota v místnosti nižší než teplota požadovaná, konvektor může topit, když je teplota topného tělesa (vstupní vody) alespoň o pět stupňů vyšší než je teplota v místnosti. První větrák má běžet pokud se má topit a zároveň může topit, druhý větrák má běžet pokud běží první větrák a zároveň je teplota v místnosti o více než dva stupně nižší než teplota požadovaná (to kvůli snížení hlučnosti).

Zapsáno jazykem iDo, to vypadá asi takhle:

prog(
   usr.TargetTemp := 22,
   SchopnostTopit = tm.Input.Temp - tm.Inside.Temp,
   TeplotniRozdil = usr.TargetTemp - tm.Inside.Temp,

   MuzeTopit = SchopnostTopit > 5,
   MaTopit = TeplotniRozdil > 0.5,
   out.1 = MuzeTopit && MaTopit,
   out.2 = out.1 && (TempDiff > 2)
)

Nadšeni úspěchem této aplikace jsme se rozhodli použít iDo i pro řízení konvektoru v dětském pokoji, po několika dnech však přišla mírně nabroušená dcera s kruhy pod očima se stížností na hlučný noční provoz a dodávala, že 22°C na spaní opravdu nepotřebuje. Vysvětlil jsem jí tedy jak se se svým notebookem k iDo připojí a jednoduchý jazyk kterým může vštípit iDo svou vlastní představu o nočním chování. Přišla s jednoduchou podmínkou, den začíná v sedm, v noci se má topit jen tehdy, klesne-li teplota pod 18°C.

Doplněno do předchozího programu to vypadá takhle:

prog(
  usr.TargetTemp := 22,
  SchopnostTopit = tm.Input.Temp - tm.Inside.Temp,
  TeplotniRozdil = usr.TargetTemp - tm.Inside.Temp,
  MuzeTopit = SchopnostTopit > 5,
  Hodina = hour(sys.Time),
  Den = (Hodina >= 7),
  MaTopit = ((TeplotniRozdil > 0.5) && Den) || (tm.Inside.Temp < 18.5),
  out.1 = MuzeTopit && MaTopit,
  out.2 = out.1 && (TempDiff > 2)
)

Jistě vás napadne spousta dalších možností vylepšení této aplikace. Například:

Po doplnění o dveřní kontakt vznikne automatická tepelná bariéra.
V létě pak může systém fungovat v režimu chlazení.
Po doplnění spínači lze snadno realizovat funkce rychlého zahřátí, tichého provozu nebo režim dovolené.

Fantazii se zde meze skutečně nekladou a náklady na doplňkové funkce jsou téměř nulové.

Co bylo k celé realizaci potřeba

Jedno iDo, Dále připojit a správně zkonfigurovat teplotní čidla:

Doporučuji následující postup:

První čidlo vhodnou lepicí páskou připepit na přívodní trubku
Druhé čidlo umístit vhodným způsobem do místnosti
Připojit obě čidla k iDo (klidně i za chodu, má hotplug a autoscan)
V tabulce iDo podle indikovaných teplot přiřadit role (na ty se odvolává program)

Ventilátory jdou připojit přímo k releovým výstupům iDo (jsou 12V), trafo jsem použil z původní instalace. A celou sestavu jsem zavřel přímo do konvektoru. Žádné kopání, vrtání a tahání kabelů, jen pohoda a teplo.