Таймер для вытяжного вентилятора санузла

Естественная вентиляцияв санузлахмногоэтажных домов, особенно старой постройки, зачастуюне обспечиваетприемлемого уровня влажности и (чего уж там скрывать!) отсутствие неприятных запахов. Причин тому может быть множество:от банальногозасорения вентиляционных каналов мусороми пыльюдо столь жебанальных просчетов архитекторови строителей.А вотметод решенияодин –использование принудительной вентиляции, которая обеспечивается вытяжными бытовыми электровентиляторами, стоимостью от150рублейи более.

Некоторые модели вентиляторов имеют собственный отдельный выключатель-цепочку, что следует считать скорее недостатком, чем достоинством,т. к.приходится вручную включать вытяжку перед использованием санузлаи выключатьпосле завершения проветривания. Более продвинутые (и, соответственно, более дорогие) модели имеют встроенный таймер, который включает вентилятор одновременнос включениемосвещения,а выключаетчерез некоторое время после выключения освещения.

Такие таймеры можно купить отдельнои установитьсамостоятельно, однако, использование отдельных таймеров или вентиляторовсо встроеннымитаймерами имеет ряд недостатков:

1. Таймер требует установкив отдельнойраспределительной коробке или электрощитке.
2. Таймер подключаетсяк квартирнойэлектропроводке минимум4-я проводами:2к питающейсети и2к выключателюосвещения,это жеотносится ик вентиляторусо встроеннымтаймером.Если нужныепроводане заложеныв стенуна этапемонтажа проводки, тоих прокладка –удовольствие ниже среднего.
3. Таймер, будучи единожды настроен, отрабатывает одини тот жеинтервал работы вентилятора после выключения света, что может привестик напрасномурасходу электроэнергиии повышенномууровню шума без необходимости.
4. Таймер стоитне менее250рублей(вентиляторсо встроеннымтаймером –более 400).

Предлагается конструкция таймера для самостоятельной сборки, свободнаяот этихнедостаткови обладающаядополнительными удобствами:

1. Устанавливается внутри крышки самого дешевого вытяжного вентилятора(не требуетотдельной коробки и т.п).
2. Подключается только двумя проводамик бытовойсети 220В(не требуетсяподключениек выключателюосвещения).
3. Присутствует световой индикатор работоспособности таймера.
4. Таймер реализует гибкий алгоритм работы, уменьшающий время непроизводительной работы.
5. Стоимость компонентов для сборки таймера чуть более100рублей.

Назначение: автоматическое включение вытяжного вентилятора санузла при включении освещенияи отключениевентилятора через оптимальное время после выключения освещения.

Принципиальная схема.

Принципиальная схема таймера вытяжного вентилятора санузла

Описание принципиальной схемы.

Питание (~220В) подаетсяна клеммыXP1В-ХР2А.Используется схема однополупериодного выпрямителяс реактивнымбалластом, роль которого выполняетС2.R1служит для разряда конденсатораС2и служитдля повышения электробезопасности обслуживания(в принципе,его можноне устанавливать).СтабилитронVD1ограничивает напряжение,до которогозаряжается конденсатор фильтраС1.VD2препятствует разрядуС1в моменты,когда стабилитронVD1открыт прямым током (при соответствующем отрицательном полупериоде сетевого напряжения). СимисторVS1служит для коммутации питания мотора вытяжного вентилятора, подключаемогок клеммамХР1А-XP2В.Симистор без охладителяв состоянииуправлять моторомс мощностьюдо100Вт,чегос большимзапасом достаточно для любых бытовых вытяжных вентиляторов. Управляется симистор импульсами отрицательной (относительно цепи VCC) полярности, поступающимис микроконтроллераDD1.Программа, зашитаяв микроконтроллере,реализует весь алгоритм работы устройства.Для синхронизацииуправляющих импульсовс полупериодамисетевого напряженияна микроконтроллерподается через резисторыR3иR4сетевое напряжение. Номиналы этих резисторов обеспечивают ток через защитные цепи порта микроконтроллерана безопасномуровне(не более1мА).СветодиодHL1выполняет двоякую функцию:он используетсядля индикации рабочего состояния устройстваи одновременноявляется датчиком освещенности.

Конструкция.

Устройство представляет собой одностороннюю печатную плату,на котороймонтируются все компоненты, причем DD1 устанавливаетсясо стороныпроводников,а остальныекомпоненты –с другойстороны.К клеммамХР1-ХР2подключаются питающие проводники бытовой проводкис сечениемне менее0,35мм².Печатная плата разработана конкретно под вентиляторColibri,купленный вLeroy Merlinза жалкие150рублей.В этомвентиляторе плата крепится саморезом, ав другихвентиляторахее можнозакрепить при помощи термоклея внутри декоративной крышки вентилятора,в которойпо центру предварительно просверливается отверстие под светодиодHL1.После всех подключений крышкас платойустанавливаетсяна штатное место.

Для защитыот влагипечатную плату рекомендуется покрытьвлагостойким лаком.

На макете проверена работа таймерасо светодиодамиразличных типов, размерови цвета(красный, зеленый, синий). Наилучшая чувствительность обеспечивалась при использовании светодиодас прозрачнойлинзой красного свечения повышенной (2000 мКд) светоотдачи. Однако ис другимивариантами все работало достаточно надежно. Следует отметить, что синий светодиод более чувствителенк беломуи сине-беломуосвещению,а красный –к желто-красному.

СтабилитронVD1может быть любымна напряжение5,6В, например,КС156А.Симистор серииBTAс максимльнымтоком от6до12ампер,т. е.BTA6…BTA12,с рабочимнапряжениемне менее400вольт(лучше –600).Рабочее напряжение конденсатораC2–не менее350вольт,тип –любой пленочный, например,К73-11,К73-17и т. п.Рабочее напряжение конденсатораС1–не менее10вольт,емкость можно довести до1000мкФ.

Светодиод рекомендуетсяне впаиватьв плату,а установитьв разъем,какна фото,иначе будет сложно подобрать нужную длину выводов, чтобыон выглядывализ крышкиив то жевремяне мешалее установке.Кстати, если полярность светодиода перепутана,с разъемомзначительно прощеее поменять.Экспериментироватьс разнымисветодиодамитак жепроще именнов этомслучае.

К остальным компонентам особых требованийне предъявляется.

Вентиляторс установленнымтаймером

Условия эксплуатации.

Все компоненты таймера находятся под напряжением сети, поэтому при проверкеи монтажеустройства следует соблюдать повышенную осторожность, так как опасность усугубляется тем, что устройство монтируетсяв ваннойкомнате –помещениис особойопасностью поражения электрическим током!

Обычно вытяжной вентилятор устанавливаетсяв однойиз стенсанузла под потолком,т. е.при включении освещенияв санузлевентилятор оказывается достаточно ярко освещен. Непременное условие нормальной работытаймера –наличие заметной разницыв освещенностипри отключенноми включенномосвещении санузла.Если в санузлеи безосвещения светло настолько, что вентилятор оказывается постоянно включенным, следует уменьшить количество света, попадающегона светодиодHL1путем закраски его красным лаком (или лаком иногоцвета –под цвет свечения светодиода), заглубления его внутрь крышки вентилятораи т. п.мерами.

Внешний вид модифицированного вентилятора

Если таймер устанавливаетсяв вентилятор,уже подключенный параллельно лампе освещения санузла, следует предварительно изменитьв распределительнойкоробке его подключение так, чтобы питание 220В поступалона негопостоянно независимоот освещения.

Описание работы устройства.

Все время, покана таймерподано питание, светодиодHL1кратковременно вспыхивает каждую секунду, сигнализируяоб исправностиустройстваи егоготовностик работе.

Пока светне включен,вытяжной вентилятор выключен.В этомрежиме устройство потребляет очень малый ток, носящий преимущественно реактивный (емкостный)характер –порядка15мАР(реактивных миллиамер). Такой токне фиксируетсяприборами учета электроэнергии, так что находитьсяв такомсостоянии изделие может неограниченнодолго –этодежурный режим.

Когдав санузлевключается свет, начинается отсчет защитного интервала времени перед включением вытяжки.Этот интервалсоставляет около15секунд(приведенные здесьи далеезначения интервалов времени могут отличатьсяот фактическихна1–2 секунды).Если светбудет погашендо истеченияэтого интервала, вентиляторне будетвключен вообще.То естьесли человек вошелв санузелтолько для того, чтобы, например, повеситьна крючокполотенце –нуждыв вытяжкенет.Если жесветв санузлегорел больше15секунд,устройство включает вентилятор,и продолжаетудерживать его включенным все время, пока горит свет,и еще5минутпосле выключения света плюс по1минутена каждыеполные120секунд,в течениекоторых свет был включен, ноне более30минутвсего. Таким образом, если человек принимал душ15минут,то вытяжка будет продолжать работать еще 5+15/2=13 минут после того, как светв санузлебудет погашен. Принятие ванныв течениеполучаса заставит вытяжку поработать дополнительно 5+30/2=20 минут.

Предусматривается вариант программы таймера, при котором время работы вентилятора после выключения света будет равно времени его работы при включенном освещении.Этот вариантвыбирается путем установки перемычки S1(см. принципиальнуюсхему).

Если светв санузлевключается повторно при работающем вентиляторе, ток остаткунезавершенного интервала работы вентилятора после выключения света будет прибавлен новый интервал по ранее описанному алгоритму.

Примечание,не имеющеепрямого отношенияк устройству.

Эффективность вытяжной вентиляции определяетсяне столькомощностью вентилятора иликакими-тоэлектронными приспособлениями для него, сколько наличием притока свежего воздуха.Если дверьв санузелзакрывается плотнои нетиных отверстий, через которыемог быпоступать внешний воздух, эффективность любой вытяжки будет близкойк нулю.

Файлы проекта

В настоящее времяв файлохранилищеможно скачать принципиальную схему, печатную плату устройстваи прошивкумикроконтроллера для единственного (первого) варианта алгоритма работы(т. е.состояние перемычкиS1ролине играет).При прошивкенеобходимо выбрать фьюзами встроенный RC-генератор 9,6 МГц (CKSEL=10)и обязательноотключить делитель тактовой на8 (CKDIV8=1),все прочие фьюзы особой ролине играют,надо оставить их в «заводском» состоянии.По мереразработки можифицированных версий прошивок они будут добавленыв архив –следитеза новостями.

Скачать файлы проекта
Обсудить материална форуме.(118сообщений)

Источник