Для отопления во многих частных домах используют жидкостную систему отопления, состоящую из водогрейного отопительного котла, работающего на газе, дизельном топливе или твердом топливе (дрова, уголь), и системы отопительных радиаторов (батарей). Очень сложно сделать всю систему так, чтобы при естественной циркуляции воды все радиаторы нагревались равномерно (нужны трубы большого диаметра, нужно соблюсти все уклоны и прочие важные мелочи), поэтому в такой системе устанавливают циркуляционный насос, его устанавливают на подводящую к отопительному котлу трубу. Насос ускоряет естественный поток воды, обеспечивая равномерный нагрев всех радиаторов.
Обычно циркуляционный насос работает постоянно, но если дом не большой и одноэтажный насос быстро справляется с задачей, – уже через 5-10 минут работы температура во всех радиаторах уравнивается, и очередное «уравнивание» потребуется не ранее чем через один час. Выходит, что циркуляционный насос можно включать на 5-10 минут раз в один час. Это не только экономит электроэнергию и увеличивает ресурс насоса, но и делает в доме проживание более комфортным, потому что пусть даже совсем негромкий, но все же неприятный звук от ускоренного движения воды по радиаторам существует не постоянно.
Понятно, что для периодического включения насоса нужен таймер, вроде таймера для «повторного кратковременного» режима работы. В радиолюбительськой литературе встречаются описания таких таймеров, но все они выполнены либо на многоразрядных двоичных счетчиках типа К561ИЕ16 или CD4060, либо на микроконтроллерах. И то и другое в моем случае неприемлемо из-за отсутствия необходимой элементной базы. Зато в нашем небольшом городке практически в каждом ларьке можно купить китайские электронные часы. Ходят они относительно точно, питаются от одного дискового или пальчикового элемента, стоят дешевле микросхемы CD4060 (судя по ценам в интернет-магазинах), но самое главное, – у них есть режим ежечасного боя (когда на табло виден колокольчик), при котором они каждый час издают короткий звуковой сигнал.
Таким образом, если взять пару таких часов, одни приспособить для включения насоса, другие – для выключения и установить на них время со сдвигом в 5-10 минут, то те часы, что установлены на время раньше будут включать насос через каждый час, а те что установлены на время позже – выключать его через каждый час.
Схема прибора показана на рисунке.
Schematic diagram of the device
У китайских электронных часов выход сделан либо на электромагнитном капсюле, либо на пьезоэлектрическом. Так как питание низковольтное, чтобы пьезоэлектрический капсюль звучал достаточно громко в схеме часов параллельно ему подпаяна индуктивность. В любом из вариантов, при подаче звукового сигнала на капсюле возникает ЭДС напряжения значительно выше напряжения питания часов. Подавать такие импульсы на вход непосредственно ИМС серии К561 не желательно, так как либо их амплитуды будет недостаточно для логического уровня, либо отрицательный выброс ЭДС повредит вход микросхемы. Поэтому здесь на входе биполярные транзисторы (они покрепче полевых КМОП).
Часы CLOCK 2 нужно установить на 5-10 минут раньше чем CLOCK 1. Через каждый час сначала будут «бить» часы CLOCK 2, это приведет к установке триггера D1.3-D1.4 в положение высокого логического уровня на выходе D1.3. Ключ на транзисторах VT4-VT4 открывается и через реле К1 включает насос.
Так как часы CLOCK 1 установлены на 510 минут позже CLOCK 2, то они подадут сигнал через 5-10 минут после CLOCK 2. Этот сигнал переключит триггер в обратное состояние. Реле выключит насос.
О деталях. В качестве источника питания у автора используется сетевой блок для питания зарядного устройства шуруповерта. У него выходное напряжение постоянного тока около 18V. Поэтому напряжение питания микросхемы ограничено стабилитроном VD4. А резистор R6 ограничивает напряжение на обмотке реле К1 {реле с обмоткой на 12V). Можно использовать другой источник питания, но не ниже 12V (и не выше разумного). Сопротивление R6 рассчитывают под конкретное напряжение питания исходя из номинального напряжения и сопротивления обмотки репе постоянному току. Например, при питании от источника 24V нужно чтобы сопротивление R6 было равно сопротивлению обмотки реле. А при питании 12V сопротивление R6 вообще не нужно,
Электромагнитное реле здесь используется автомобильное, – для приборного щитка машин марки «ВАЗ», например, реле звукового сигнала или включения фар. Желательно чтобы реле было в пластмассовом корпусе, так как коммутировать будет 220V, а не 12V, и чем больше изоляции, тем лучше.
Эти реле продаются в любом магазине автозапчастей. Хотя контакты и рассчитаны на коммутацию 12V, они очень хорошо работают и на 220V, уверенно коммутируя ток до 2А.
Можно использовать и другое реле, например, реле от систем дистанционного управления телевизоров, или какие-то импортные реле. При выборе реле нужно принимать во внимание, что номинальное напряжение его обмотки не должно быть больше выходного напряжения используемого источника питания.
Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К176ЛЕ5, CD4001. Можно использовать микросхему типа «ЛА7», при этом элементы D1.1 и D1.2 исключаются из схемы, а коллектора VT1 и VT2 соединяются с выводами 8 и 13 соответственно, функции часов (включение/выключение) меняются. Кстати микросхемы «ЛА» можно использовать и другие, в которых не менее двух элементов. При этом используются только два элемента. Все свободные входы соедините с плюсом питания ИМС (с выводом 14).
Если от сигнала часов триггер не срабатывает, поменяйте полярность подключения часов.
Author: Локтеве С.М.
