Ritardatore per acqua calda sanitari
di Stefano Purchiaroni
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PREMESSA: L’AUTORE DECLINA OGNI RESPONSABILITA’ PER DANNI A COSE O PERSONE DERIVANTI DALL’IMPIEGO DEL CIRCUITO DESCRITTO IN QUESTA PAGINA 

Il circuito proposto si interpone sulla linea che va dalla centralina della caldaia al flussostato, il sensore dotato di microswitch che rileva l’apertura di un rubinetto d’acqua calda nel circuito sanitari. Lo scopo è quello far accendere la caldaia con un ritardo impostabile dall’utente, ed evitare così inutili sprechi di gas. A volte infatti non si ha l’accortezza di aprire l’acqua fredda per un utilizzo rapido, diciamo al di sotto di cinque secondi. Questa mancanza di attenzione provoca l’inutile accensione del bruciatore nella caldaia, che tenta di soddisfare una richiesta di acqua calda che all’utente non arriverà mai, vuoi per il tempo necessario ad innalzare la temperatura dell’acqua, vuoi per la distanza che questa deve percorrere prima di raggiungere il rubinetto. Installando questo ritardatore, la caldaia avvierà la produzione solo dopo un tempo che sarà possibile impostare tra 0 e 255 secondi. Occorre però tener presente l’altra faccia della medaglia: il confort si riduce, in quanto se vogliamo davvero utilizzare l’acqua calda, per esempio per la doccia, dovremo attendere ulteriori secondi prima che arrivi.

Il circuito arriva dopo un primo tentativo di utilizzare
, per la sua alimentazione, una frazione di mA dalla linea stessa che proviene dalla centralina, ma le tarature si sono rivelate difficoltose e troppo dipendenti dalla circuiteria interna della centralina stessa, portando a false o mancate accensioni. Questa versione, più completa anche funzionalmente, necessita di un alimentatore esterno con tensione di uscita compresa tra 7 e 18 volts ed una corrente erogabile di almeno 200 mA, e garantisce una sicurezza intrinseca contro le false accensioni derivante dalla particolare soluzione circuitale adottata.

Il timer è gestito da un microcontrollore ed opera secondo i seguenti principii:

* Alla rilevazione del flusso nel circuito acqua calda sanitari si imposta e si avvia il timer T1. Se il flusso persiste, allo scadere di T1 viene abilitata l'accensione della caldaia, eccitando il relè.

* Se il flusso dura meno di T1, la caldaia non verrà accesa.

* Terminato il flusso, la caldaia verrà spenta e nel contempo viene imostato ed avviato il timer T2. Questo timer stabilisce un periodo "di grazia": una seconda apertura dell'utenza occorsa prima del suo scadere fa riaccendere la caldaia immediatamente.

Impostando T2 a zero, il periodo di grazia non verrà preso in considerazione. In questo caso anche una brevissima interruzione del flusso di acqua nel circuito sanitari farà si che alla riapertura del rubinetto il timer attenderà nuovamente il tempo T1 prima di riaccendere la caldaia. Impostando invece a zero il tempo T1, il circuito non introdurrà alcun ritardo. In questo caso T2 perde di importanza.I due tempi vengono impostati tramite pulsante: una breve pressione su B1 farà avanzare T1 di un secondo, facendo lampeggiare il led Rosso tante volte quanti sono i secondi attuali. Una pressione prolungata su B1 reimposta T1 a zero, e fa lampeggiare rapidamente il led Rosso. Analogamente si regola T2 tramite il pulsante B2 con ritorno visivo sul led Verde.   Anche in assenza di alimentazione, i tempi impostati resteranno memorizzati, grazie alla EEPROM interna del microcontrollore.

I due led servono anche per mostrare lo stato del timer: Il led Verde indica lo stato del flussostato, accendendosi quando esso rileva un flusso di acqua nel circuito sanitari. Il led Rosso indica lo stato del relè che abilita l'accensione della caldaia.

Andamento dell'uscita in relazione al segnale proveniente dal Flussostato, e dei tempi T1 e T2. 

Il grafico è stato creato simulando l'algoritmo con un programma in FreeBasic.

La sicurezza è fondamentale. Per evitare false accensioni della caldaia, i contatti COM-NO sono in serie al Flussostato, riportando la caldaia alla sua configurazione originale in caso di cortocircuito del timer. In tal caso torneremo ad avere l'accensione del bruciatore in corrispondenza alla rilevazione del flusso. Se invece i contatti restano aperti, per rottura della bobina di eccitazione de relè o per qualsiasi altro guasto, la caldaia non si accenderà mai, nemmeno in presenza di flusso. Dovrete allora provvedere alla rimozione del dispositivo, ed al ripristino dei collegamenti originali. 

Schema e layout del circuito stampato: le due sorgenti esterne di alimentazione e la lampada non rientrano nel layout, in quanto utilizzate unicamente per le simulazioni in Proteus.


        

Il circuito stampato ha dimensioni 34 x 74 mm. L'immagine è scaricabile. Provvedere ad adattarne il profilo a seconda del contenitore scelto:

 

Elenco dei componenti:


Alloggiamento nel box plastico opportunamente forato:



Collegamenti con la caldaia:
Il dispositivo si interpone tra Centralina e Flussostato.
ATTENZIONE ALLE POLARITA' - Determinarle con un tester prima di effettuare i collegamenti.
Interrompere il collegamento tra Flussostato e Centralina usando appositi connettori quando possibile.



HEX File per la programmazione del PIC 12F683
Sono disponibile per condividere il sorgente. Contattatemi via  e-mail.

Breve video che mostra il funzionamento del circuito alla fine della prototipazione:
Scaricare e riprodurre con VLC se il vostro browser è incompatibile col formato.