Jak zrobić sobie czujnik pogodowy do pieców Saunier Duval i Vaillant

Tematem dzisiejszego wpisu będzie niewielki element domowej automatyki - czujnik pogodowy pieca centralnego ogrzewania  Saunier Duval i Vaillant. Rzeczywisty tytuł powinien jednak brzmieć " jak zautomatyzować funkcję pieca centralnego ogrzewania a jednocześnie nie dać się przerobić na Indianina cwaniakom od wymiany paciorków za futra (tu akurat niemieckim a nie angielskim).
Ale do rzeczy.





W większości kotłów CO stosowany jest tzw. czujnik pogodowy. Jego funkcją jest zmiana charakterystyki grzania pieca w zależności od temperatury zewnętrznej. A dokładnie zwiększenie temperatury wody w obiegu CO przy większych mrozach. Logika w tym jest i warto taki czujnik podłączyć sobie do pieca. I nie chodzi tu specjalnie o oszczędność gazu choć tym nas wabią sprzedawcy paciorków. Większa temperatura wody CO przy niższych temperaturach zewnętrznych pozwala na szybszą regulację ciepła w poszczególnych pomieszczeniach. A jeśli sieć grzewcza w naszym domu jest dość rozległa to w mroźne dni ciepła w ciepłej wodzie musi być znacznie więcej by skutecznie ogrzać pokoje również te najdalej oddalone od pieca.

Ustawić temperaturę wody CO można ręcznie na piecu ale to blog dla leniwych "Po co się wyśilać jeśli może to zrobić za ciebie domowa automatyka".

Dołożenie czujnika pogodowego to niestety konieczność pociągnięcia kabla od pieca na zewnątrz budynku.  Pan Henryk (serdecznie pozdrowienia) specjalista od kotłów już w trakcie budowy dopilnował by takowy pojawił się we właściwym miejscu.

Piec kupiłem, kabel czekał spokojnie w ścianie brakowało mi tylko czujnika pogodowego. Mogłem go kupić w sklepie za ca 150 zł. Ale wiedziony wrodzonym skąpstwem miast oryginału zamontowana została polska podróbka "pogodówki"   to znaczy

• termistor NTC 10 kom (50 gr) 
• obudowa w postaci puszki natynkowej (3 zł)
• kostka zaciskowa (1 zł)
• wyłącznik (3 zł)

Patent działał znakomicie. Po dziewięciu jednak latach przyszedł czas na wymianę pieca. Polubiłem Saunier Duval szczególnie za wewnętrzny zbiornik CWU więc i tym razem zdecydowałem się na Saunier Duval Isotwin Condens F24/30. Piec wisi i grzeje, nie zabiera już powietrza (zamknięta komora spalania) i jest bardzo cichy (zamknięta komora spalania).

Wszystko jak na razie działa bez zarzutu za wyjątkiem ... czujnika pogodowego. Ten stary ni w ząb nie pasuje do nowego pieca. Czemu?

Krótka kwerenda po zasobach sieci i wszystko jasne. Producentem tych pieców od 2001 jest grupa Vaillant. Niemcy wykupili rodzinną firmę spod Paryża i dziś są niekwestionowanym liderem pieców CO na europejskim rynku. Zachowali markę ale sukcesywnie wprowadzają swoje własne rozwiązania do produktów grupy. Takiej standaryzacji "uległ" i czujnik pogodowy mojego nowego pieca CO. Mogę go kupić nawet taniej niż czujnik do starego pieca.

Taniej ale wciąż drogo w porównaniu do kosztów czujnika "zrób to sam".
Nowy czujnik nie jest już jednak prostym termistorem NTC. Ktoś już to pobadał i porównał charakterystyki temperaturowe obu sensorów (na końcu wpisu).
Do "starych"francuskich kotłów jest to ewidentnie goły termistor 10 kom

Nowy czujnik dla zniemczonego Saunier Duval w 20oC ma ok 1,1 kom ale całej charakterystyce daleko do termistora  NTC 1kom

Dla kotłów Vaillant charakterystyka czujników pogodowych jest identyczna.

Wartości rezystancji w funkcji temperatury są za mocno spłaszczone jak na termistor. Pewnikiem zastosowano linearyzację.
Uzyskanie bardziej liniowej charakterystyki dla temperatur ujemnych wymaga równoległego przyłączenia rezystora do termistora. Dla temperatur dodatnich termistor linearyzuje się szeregową opornością. Robili to niemieccy inżynierowie więc zakładam, że termistor jest zlinearyzowany w obu kierunkach.
Wypadkowy schemat czujnika pogodowego powinien być mniej więcej taki

lub taki

Pozostaje tylko dobrać odpowiednio rezystory R2 i R3 dla obu schematów i wybrać lepszy. Jak? Np. rozwiązując układ dwu równań z dwoma niewiadomymi. Lub zafundować sobie trochę zabawy arkuszem kalkulacyjnym .

Poniżej jet to co wyszło mi z obliczeń po zaokrągleniu do wartości z szeregu rezystorów E24

Dla pierwszego schematu:

termistor  = 1kom
R2            = 560 om
R3           = 3 kom

a tak to się ma do oryginału

dla drugiego schematu zaś

termistor  = 1kom
R2            = 390 om
R3           = 2,2 kom

i analogicznie porównanie charakterystyk

Nie ma wątpliwości który schemat zastępczy jest prawidłowy. Błąd charakterystyk dla drugiego połączenia w zakresie temperatur +10 do -25 oC jest mniejszy niż 1 %. Oczywiście to wszystko teoria. Same rezystory mają dokładność 5 lub 10% nie mówiąc już o rozrzucie parametrów termistora. Toteż przywiązywanie się to teoretycznej zgodności obu charakterystyk jest młodzieńczą naiwnością.

Jak autorytatywnie stwierdził Pan Henryk "nie ma co tu doktoratu otwierać - montować i już"

Pozostaje jeszcze umieścić elementy na kawałku prototypowej płytki i wszystko zapakować do puszki starego czujnika. A koszty?

• termistor NTC 1 kom (50 gr) 
• dwa rezystory (20 gr)
• obudowa w postaci  puszki natynkowej (już mam)
• kostka zaciskowa (1 zł)
• wyłącznik (1 zł)

Oj jak ja to lubię. A może sprzedać ten pomysł, wezmę niedrogo powiedzmy 10 EURO/szt.
To byłby dopiero numer gdyby udało się wcisnąć te paciorki na rynek niemiecki.

Poczekajmy na ciąg dalszy. Jest szansa, że nastąpi....

158