«Баня-баня-баня-баня!»

В конце прошлого года вдруг позвонил один старый заказчик и сообщил, что он наконец-то начал достройку бани. По каковой причине нужно собрать для неё щиток и заодно реализовать некоторые накопившиеся за несколько лет хотелки.

Щит в этот дом я собирал и ставил аж шесть лет тому назад. Тогда же «окультуривал» электрику в котельной. Заодно и в доме понаставил энное количество розеток-выключателей-светильников.

Поскольку тогда мы прекрасно сработались и за прошедшие с тех пор шесть лет никаких замечаний не обнаружилось, то вопрос о выборе подрядчика состоял, в основном, в том, готов ли я этим заняться и, если да, то когда.

Единственной «недоработкой» старого щита было то, что в нём не были предусмотрены отключаемые линии. То есть, их предлагалось сделать, но в тот момент заказчик решил, что ему это не понадобится. Как сам же признался, не послушался совета зря и хорошо бы это как-то исправить. А то регулярно где-нибудь остается включенным свет.

Питание от генератора в щите предусмотрели сразу, сейчас его нужно было только «физически» подключить. Генератор изначально планировалось поставить в маленькую конуру в этой самой бане. Туда же, где будет стоять новый щиток.

Отопление в этой «конурке» было от общей УШП дома, но конкретно в том помещении труб теплого пола в плите не было. А поскольку в конурку предполагалось поставить коллектора для воды и бойлер ГВС этой бани, то хорошо бы туда добавить отопления, дабы в сильные морозы ничего не разморозилось.

Наконец, основная затея и «фишка» этого проекта — управление каменкой в парилке. Да непростое, а чтобы регулировать и температуру, и влажность.

У выбранной печки есть две группы ТЭНов, которые нагревают камни (и, соответственно, воздух в парилке). И какой-то особо хитрый парогенератор, со своим отдельным ТЭНом. Парогенератор, в отличие от других аналогичных, вырабатывает перегретый до 300 гр. пар. По утверждению производителя, такой пар гораздо лучше, чем тот, что получается в «лоханке с кипятильником».

И, наконец, ограничение мощности. На вводе в дом стандартные три фазы (15 кВт). Электрокотёл мощностью 14 кВт. Разумеется, потребляет он столько не всегда, но кто знает, когда ему приспичит? Бойлер в доме — 1,5-2 кВт. Варочная поверхность — 7-8 кВт. Духовка. Без бани все работает нормально, но каменка на полной мощности потребляет 4 кВт парогенератор и по 3 кВт на каждую группу ТЭНов нагрева. Итого 10. Разумеется, вводной автомат сработает ровно в тот момент, когда на улице будет мороз под тридцать. Есть шанс, что придется бежать прямо из парилки к щиту учета (он на улице). Перспектива так себе.

Одним махом семерых побивахом

Поскольку на момент «получения ТЗ» я уже начал использовать контроллеры Myheat и более-менее с ними разобрался (как мне казалось в тот момент, ха-ха), то ничтоже сумняшеся предложил решение всех этих затейливых задач сделать на нём. Даже можно сказать, что дописал ТЗ исходя из возможностей контроллера: изначально хотелки заказчика были даже скромнее.

Итак:

• управление каменкой, разумеется, делаем на контроллере. Там в настройках даже есть особая зона «Сауна», правда, не полностью подходящая под нашу задачу;
• отопление «конурки» сделаем обычным греющим кабелем по плите. Сверху плитка. Это совсем просто;
• управлять освещением дома удаленно через приложение/сайт с помощью Myheat’а особых сложностей также не предполагает. Попутно сделаем отключение/включение питания этой бани, когда там никого нет.
• на всякий случай скажу, что каменкой можно управлять удаленно. Впрочем, в наше время удивить можно тем, что этого делать нельзя;
• ограничение мощности сделаем путем написания соответствующих сценариев.

Теперь о том, над чем пришлось поразмыслить.

Во-первых, в парилке бывает жарко и одновременно влажно. Поэтому не всякие датчики годятся. Кроме того, «по умолчанию» Myheat не предусматривает подключение датчиков влажности. В инструкции об этом нет никаких упоминаний. Зато описаны аж два аналоговых входа, стандартные «4-20 мА» и «1-10 В». Значит, можно к ним подключить какие-нибудь стандартные датчики с соответствующими выходами. Теоретически, у контроллера есть еще вход Modbus, что вроде как могло быть дать просто неограниченные возможности подключения датчиков чего угодно. Но как работать с этим входом не описано вообще нигде. Увы.

Стандартные датчики влажности («киповские») на проверку оказались довольно дорогими. Но тут, как всегда, на помощь пришли братья-китайцы. Нашелся вполне подходящий датчик и влажности, и температуры по вполне приемлемой цене.

Диапазон температуры -40…120 гр., влажности 0…100%, то, что надо. Засада, правда, в том, что оба выхода могут быть либо «токовыми», либо «по напряжению». Как быть? — да очень просто. Из «токового» сигнала при помощи одного резистора сопротивлением 500 Ом получаем сигнал 2…10 В. Соответственно, «4-20 мА» подаем на первый аналоговый вход (IN), «2…10 В» — на вход AI. Вроде бы бинго. Потом выяснилось, что не все так гладко.

Старый щит

Для того, чтобы включать-выключать свет в доме при помощи контроллера, а также управлять мощными потребителями (отключать их на время работы каменки), в домашний щит пришлось внести кое-какие изменения. В свое время делался он не то, чтобы совсем впритык, но свободного места на дин-рейках осталось не то, чтобы много. Я бы даже сказал, что почти не осталось. А надо добавить (а) аж три контактора; (б) модуль расширения контроллера; (в) какой-нибудь «выключатель», чтобы в случае неурядиц контроллера иметь возможность включить всё вручную.

При внимательном рассмотрении выяснилось, что в «телекомовской» части можно сдвинуть оптический роутер и поставить туда все три контактора. Один нужен для управления освещением («Кнопка «Отъезд»), второй управляет электрокотлом, а третий — остальными прожорливыми нагрузками.

«Ручное» управление сделано по-простому. Самым простым трехполюсным автоматом, который удалось найти в местной лавке. Собственно, более породистых в ней просто не было; в данном случае это ни на что не влияет. Заодно сняли счетчик, которым пытались считать расход электроэнергии на общую скважину. Расход настолько мал, что это дело быстро прекратили и счетчиком никто не пользовался.

Блок расширения встал на место щитовой розетки. Последний раз пользовался ей я сам, когда монтировал этот щит.

Поначалу была идея обойтись без сигнального кабеля от контроллера (из бани) к блоку расширения. И я даже заказал пару беспроводных приемопередатчиков-удлинителей RS-485. Было вполне обоснованное предположение, что если на выход «Ext» присоединить один передатчик, а ко входу блока расширения — другой, то они увидят друг друга безо всяких кабелей.

Проза жизни состояла в том, что скорость обмена у китайских трансмиттеров не соответствовала «майхитовской», а как её настроить, продавец мне так и не ответил. Хорошо, что этот важный нюанс удалось выяснить еще в процессе сборки щита, а не на объекте, как это получилось с датчиком температуры.

А для связи модуля с контроллером пришлось залезть на чердак и протянуть кабель. Годится любой (например, МКЭШ 5х0,5).

Новый щит

На самом деле, схему щита в части автоматики я нарисовал полностью. Потом собрал щит и даже все смонтировал. А потом у меня получился очередной казус с облаком Корпорации добра (aka Google Drive) и схема канула в Лету. Перерисовывать её заново, откровенно говоря, лень. Вы лучше следите за новыми публикациями, я к какому-нибудь очередному проекту нарисую другую схему. Еще более лучшую, конечно.

Впрочем, даже типовых схем с сайта myheat в большинстве случаев достаточно для понимания того, что куда подключается. А конкретная система (конкретно ваша) все равно будет иметь свои особенности.

Итак, что не хватает на этой картинке.

Контакторов для управления ТЭНами каменки. Их три штуки: один на парогенератор, два — на ТЭНы «камней». Подключаются к симисторным выходам, ради большего ресурса. Контактор, который заведует освещением и розетками бани (отключаемыми), присоединен к обычному релейному выходу. Работает редко, ресурс «бесконечный». Кабель теплого пола «конурки» мощность имеет смехотворную, поэтому подключен к симисторному же выходу контроллера напрямую.

Датчик температуры стяжки (в «конурке») подключен понятно куда. И туда же, параллельно, пришлось присоединить еще одну «гильзу». Это вполне штатно, а для чего — об этом чуть позже.

Про аналоговые датчики я написал выше.

Собираем

Мои щиты образца 2022 года отличаются удивительным разнообразием применяемых компонентов. Собрать щит полностью на продукции одного производителя, как в прежние годы, не удалось ни разу.

Здесь, к примеру, у Chint’а не оказалось в наличии лампочек нужных цветов и УЗО на 0,01 А (для «мокрых» помещений). Точнее, оказалось, но одно. Пришлось «добить» ИЭКовским. Лампочки у КЭАЗа немного «цыганские» по дизайну, но светят нормально — а что еще нужно.

Клеммы остались от прежних времен, а маркировочные таблички, увы, в чулане кончились. И найти их уже нет никакой возможности…

Заказчику по внешнему виду этот щит понравился даже больше, чем предыдущий.

Термодатчик и его «блочок» приехали с опозданием, поскольку перед Новым годом на почте традиционно наблюдается коллапс. Датчик застрял на одном из сортировочных пунктов почти на месяц и, как водится, приехал на почту буквально в первые дни уже наступившего года. Поэтому в щит я его ставил уже на месте. И, что самое важное, не имел возможности испытать работу «всей этой кибенематики» в лабораторных условиях. Как выяснилось позже, это было бы весьма полезным.

Засада

При натурных испытаниях уже в бане выяснилось, что (а) «токовый» вход контроллера, хоть и не без костылей, но работает, и (б) вход 0-10 В как бы работает, но измеряет напряжение на входе по каким-то своим законам электроники. Проще говоря, использовать пока можно только вход 4-20 мА.

Вопрос поиска бага в контроллере повис в воздухе на неопределенный срок. К моменту написания поста разбираются с ним уже два месяца, но пока без результата.

Поэтому при установке датчиков в парилке на всякий случай я решил рядом с датчиком термогигрометра поставить обычную штатную «гильзу» из комплекта контроллера. И проложить лишних три провода, соответственно. «Мало ли вдруг оно чего». Как в воду глядел.

Таким образом, влажность в парилке мы будем измерять «штатным» образом, через «токовый» вход контроллера. А температуру, временно, стандартным термодатчиком. Именно в исполнении в гильзе, поскольку здесь микросхема защищена от разных негативных факторов внешней среды.

На самом деле, во всех 1-wire датчиках температуры используется один и тот же чип, когда-то изобретенный фирмой Maxim. Разница только в том, что в комнатном датчике микросхема открыта всем невзгодам.

Теперь осталось все настроить. Для управления температурой парилки в Myheat предусмотрена специальная зона управления с говорящим названием «Сауна». Тут все просто. Правда, управление влажностью этой зоны не предусмотрено, поэтому пришлось добавить еще одну контролируемую зону под названием (сюрприз!) «Влажность». Далее в настройках прописываем включение соответствующих реле (контроллера), которые управляют силовыми контакторами. Вроде все просто, но не совсем.

Как я уже упоминал, у этой каменки есть две группы ТЭНов на прогрев камней. Вполне логично предположить, что нам не все время нужно греть камни на полной мощности, а в какой-то момент можно отключить половину ТЭНов и просто поддерживать температуру в парилке за счет тепловой  инерции. Недолго думая, в алгоритм управления добавил отключение половины нагревателей при достижении температуры в парилке на пять градусов ниже требуемой. В чем смысл затеи? В том, что при включении каменки мы вынуждены отключать часть мощных нагрузок дома.

Поскольку плитой, духовкой и т.п. техникой все-таки хотелось бы иметь возможность пользоваться, то эту технику мы обесточим только в режиме «форсированного» прогрева, когда каменка (и парогенератор) потребляют все свои паспортные 10 кВт.

А когда парилка прогрета и нужно только поддерживать температуру/влажность, можно оставить включенным только половину ТЭНов. А плиту, соответственно, дать возможность включить. Электрокотёл при этом остается отключенным до полного завершения «водных процедур», но для хорошо утепленного дома на УШП несколько часов отключения котла практически никак не влияют на температуру воздуха.

Один (всего один) график, который с непривычки может показаться устрашающим:

Хорошо видно, когда что включено. Заодно можно освежить знания из школьного курса физики о взаимосвязи относительной влажности и температуры воздуха. Картинка — хоть в учебник вставляй.

Наводим окончательную красоту

Очередной новый международный электротехнический термин:

В «конурке» вокруг щита действуем многократно проверенным способом оформления входящими в щит кабелями. Чего тут выдумывать?

Непонятные белые коробочки с желтыми молниями — это модули управления внешним освещением дома. Просто висели под потолком гроздьями на проводах, в щите им будет как-то уютнее. Но ввод проводов на большинстве подобных штуковин сделан настолько ужасно, что с нормальными проводами крышечки обычно невозможно нормально закрыть. Даже после доработки напильником. Оставлять оголенные клеммы мне как-то не по нутру. Наклейки, конечно, против особо шаловливых пальцев не слишком спасут, хотя бы предупредят. Да и пластроны для того и предназначены, чтобы внутрь щита кто попало залезть не имел возможности.

Заодно оформляю подключение генератора и пару крайне нужных розеток.

 

В итоге получилось вот так:

Я бы, конечно, не стал сравнивать ИЭКовские корпуса щитов с теми-которых-нет, но работать с ними как-то можно. Подчас с недовольным выражением лица вообще и крепкими выражениями со стороны той части, которая разговаривает. Но хотя бы что-то появилось в нормально размере (пока что до 216 модулей). То, что раньше столько же стоил полноценный Comfortline… так до 1913 года целую корову можно было за рубль купить. Работаем на том, что можно купить, в общем.

Некоторые наблюдения и выводы

В первую очередь, про контролеры Myheat, конкретно модели Pro.

В данном конкретном случае есть некоторая досада. Состоит она в том, что на этой железяке можно было бы и много чего другого. Здесь его возможности используются примерно наполовину. Но, скажем, управление отоплением уже автоматизировано другими способами, переделывать как-то нелогично. Если система строится с нуля, на «прошке» можно автоматизировать практически всю инженерку. Особенно когда функционал контроллера разработчики доведут до ума, добавят то, чего не хватает, устранят все… ладно, все невозможно… большую часть багов. Недоработок и глюков пока больше, чем хотелось бы. И вылезают при работе они активнее, чем тараканы из щелей под покровом ночи.

Впрочем, по моему опыту общения с производителем, это все понимают и работают в поте лица, чтобы «решить и углубить».

Хорошая новость в том, что решения на базе «майхита» получаются как-то логичнее и лаконичнее, чем на «Зонте». По стоимости набора необходимых железяк выходит гораздо интереснее. В данном случае, например, даже блок расширения функционально не был необходим. Поставили исключительно исходя из того, чтобы не тащить много проводов от одной части дома к другой.

Далее планирую тему автоматизации в своей работе развивать, холить и лелеять. Следите за публикациями (и пишите письма).