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.