Přepínání kotle dřevo/plyn

Jakub Fulín (PCtun)

V době zdražování plynu a elektrické energie se mnoho lidí vrací ke kotlům na tuhá paliva. Mnoho z nich si ale ponechává možnost i topení elektřinou či plynem. Následující zařízení řeší automatické přepnutí topného systému mezi dvěma topnými systémy (např. plyn/dřevo).

Zapojení bylo navrhnuto na základě požadavku mého kamaráda, který si nainstaloval ke stávajícímu plynovému kotli ještě kotel na dřevo. Přepínání mezi kotli má vyřešeno trojcestným ventilem. Několikrát do roka se ale stalo, že při zatopení v kotli na dřevo zapomněl přepnout ventil z polohy topením na plyn a kotlem na dřevo necirkulovala voda. Tím pádem došlo k přetopení kotle a aktivaci přetlakového ventilu a v kotelně bylo poněkud mokro. Požádal mne proto o návrh automatického přepínače.

Základní princip činnosti: Zapojení sleduje teplotu potrubí hned na výstupu kotle na dřevo a na jejím základě řídí servopohon připojený k přepínacímu ventilu. Pokud se zatopí v kotli na dřevo, velmi rychle naroste teplota na výstupním potrubí. V tom okamžiku dojde k přepnutí ventilu do polohy topení na dřevo. Pohyb servoventilu je poměrně pomalý (celkový přeběh mezi polohami cca 1min). Servopohon i ventil je od firmy komextherm. Vzhledem k tomu nedochází k šokovému zchlazení kotle, což by bylo nežádoucí a mohlo zapříčinit cyklování přepínače. Pokud je stále zapnutý kotel na plyn nic se nestane, protože se sám vypne provozním termostatem při dosažení své provozní teploty. Obsluha je tedy víceméně bezúdržbová, zanedbáme-li občasné kontroly.

Popis zapojení: Jako snímač teploty bylo zvoleno odporové čidlo také od firmy komextherm (katalog s parametry je ke stažení dole na stránce). Signál z čidla je vyhodnocen dvojicí komparátorů. Jeden indikující poruchu vedení mezi jednotkou a čidlem (odpojené čidlo), druhý komparátor řídí servoventil a oběhové čerpadlo. Kondenzátory C5,6 filtrují rušení vzniklé na vedení mezi jednotkou a čidlem. Vyfiltrovaný signál je porovnáván prvním komparátorem s napětím cca 19V získaným z děliče R9/R8. Pokud čidlo není připojeno, objeví se na vstupu pro čidlo napájecí napětí a komparátor vyhodnotí stav jako nepřipojené čidlo. LED D5 se rozsvítí. Druhý komparátor porovnává napětí z čidla s napětím na děliči R5/R6. tento dělič určuje spínací teplotu. K hornímu odporu děliče je paralelně připojen potenciometr pro přesné nastavení požadované teploty. C7 má filtrační funkci. R17 zavádí minimální hysterezi zamezující kmitání okolo mezní teploty. Na výstup komparátoru jsou připojeny přes rezistory R14,15 a zenerovy diod D9,10. optočleny spínající triaky Tri1,2. Při sepnutí komparátoru se na výstupu objeví kladné napětí. Jeho velikost je ale o trochu menší než Ucc, tento problém řeší právě D9, 10 a 11. Přes D8,11 a R16 je také spínán T2 ovládající relé pro napájení oběhového čerpadla. Druhé relé (na 220V) je použito pro spínání čerpadla signálem z plynového kotle. Pro indikaci chodu čerpadla slouží D2. Jako srážecí rezistor je použita sériová kombinace dvou rezistorů R1,2 z důvodu menšího napěťového namáhání. Napájení je zajištěno klasickým stab. zdrojem s tranzistorovým stabilizátorem. Napětí zdroje je nastaveno na 24V pomocí D4.

Pamatujte na to, že i takovéto zapojení se může porouchat, např. vlivem přepětí v síti, zaseknutí serva atd. Vždy mějte v topném systému i jiné ochané prvky jako např. chladící smyčku a přetlakový ventil. Také je vhodné použít pro napájení UPS. Při výpadku proudu vypadne oběhové čerpadlo a bez chladící smyčky opět hrozí přetopení kotle. V zapojení se nachází plné síťové napětí, tudíž instalaci takového zařízení smí provádět jen osoby s příslušnou vyhláškou pro instalaci zařízení se síťovým napětím. V opačném případě hrozí úraz el. proudem.

Pozn.: Jako komparátor použijte OZ, např NE5532, LM1458 (použití LM393 není možné - má výstup s otevřeným kolektorem). Všechny součástky, nebo jejich náhrady jsou k dostání např. v gm elektronik www.gme.cz Obrazce DPS i osazovacích plánů jsou z pohledu ze shora ze strany součástek

Přeji hodně úspěchů se stavbou. Případné dotazy či připomínky pište do diskusního fóra nebo na e-mail jakubful@gmail.com

Webdesign a autor většiny článků: Jakub Fulín (PCtun)

2009