Электронный регулятор или клапан подачи газа

[Diver52]

Друзья, возникла необходимость поддержания температуры в диапазоне +18...+20 градусов при отоплении газом в малом помещении 10 м2. Что имеется:
1.) Газовая плита гефест турист с ручной регулировкой пламени.
2.) Алюминиевый теплообменник, чтобы отводить выхлоп газа на улицу через трубу, а тепло отдавать в помещение.
Пока вижу 2 варианта регулировки газа:
1.) С помощью электромагнитного клапана подключить реле температуры и просто переключать минимальный/максимальный режим подачи газа. На минимуме газ будет открыт всегда, чтобы пламя не затухло. На максимум будет переключаться с помощью реле, если температура падает ниже +18 градусов.
2.) Если есть готовое устройство, которое само вращает газовый вентиль в зависимости от температуры, то было бы здорово. Но как понимаю, это сложно в реализации и дорого.
Просьба посоветовать, что лучше выбрать. С газом я мало работал - больше соображаю в электронике. Но цель сделать обогрев именно от баллонного газа, ибо в помещении нет электричества, и все будет питаться от 12 В аккумулятора. Потребление вентилятора у теплообменника и реле температуры или регулятора копеечное.

[vlasovzloy]

Имхо все правильно придумал, только нужно еще аварийную схему перекрытия газа делать. На фотоэлементе наверное

[Ivanoff-iv]

можно серву небольшую (чтобы ручку газа крутила) и ПИД регулятор - по потреблению экономней выйдет, т.к. клапан во время работы неплохо кушает
ну и защиту обязательно, по погасанию пламени, по отсутствию тяги и по просадке питания...

[Diver52]

По аварийной схеме проще поставить газоанализатор с громким звуковым сигналом. Ибо я всегда буду присутствовать, и если я буду спать, то чтобы проснуться от громкого звука и вручную перекрыть газ. Даже если газ потухнет, то через теплообменник он будет уходить на улицу в трубу. Или я не прав? Хотя при любом раскладе и любой утечке газа заорет газоанализатор. Или даже можно с него сделать вывод на дополнительный клапан перекрытия газа.
Сразу вопрос - сколько кушает газовый клапан? Вроде релюшка не должна много потреблять. Аккумулятор будет стоять на 55 А*ч - неужели его емкости не хватит на 2 суток? Даже если газовый клапат жрет 1 А, то аккумулятора должно хватить.

[vlasovzloy]

Вместо клапана актуатор от авто с концевиками попробовать можно. Через рычаг пусть двигает крутилку газа. Сам актуатор на пластинке можно чтобы двигать и фиксировать. Актуатор выключен, включили газ повернули минимальный огонь, затянули актуатор. Когда сработал крутилку повернул на погромче. Про актуатор недавно алексгивер на ютюбе чото делал

[Diver52]

У меня появилась идея. Может вместо того, чтобы держать клапан в открытом состоянии, затрачивая на его открытие энергию с аккумулятора, почему бы не тратить энергию только на переход из закрытого состояния в открытое? Пусть этот процесс будет длиться 2-3 сек. И лучше затратить много энергии за короткий промежуток, чем постоянно держать клапан. Погуглил в интернете - встречаются только готовые промышленные устройства и ничего не нахожу дельного по теме. По сути, нужно лишь устройство, которое меняет свое состояние при подаче либо импульса, либо питания. В продаже подобного ничего не нашел, кроме подобного крана для воды:
https://mysku.ru/blog/aliexpress/31402.html
Но я совершенно не уверен, выдержит ли кран большое давление газа.

[vlasovzloy]

Так актуатор с концнвиками и не будет потреблять

[Ivanoff-iv]

я делал яйцеворот для инкубатора на актуаторе с реостатом - по сопротивлению последнего довольно точно положение отслеживается, ни каких концевиков не надо...

Добавлено after 1 minute 38 seconds:
воротит на 90°, а если стопор выломать, то наверно сможет и на все 180...
правда я не проверял - нужды не было.

[Diver52]

Актуатор - это, по сути, шаговый двигатель с редуктором? Я просто впервые это слово слышу.
Если так, то у меня есть обычный двигатель 12 В с редуктором примерно 1 оборот за 3 сек. Меняет направление вращения, если поменять полярность. Так почему бы не сделать схему, совмещенную с потенциометром и по изменению сопротивления отслеживать положение вращения. Но как я понимаю, тут нужен микроконтроллер, а с ними я совершенно не дружу. Может тупо сделать 2 положения и приделать этот редуктор напрямую к газовому вентилю у газовой плитки? Скажем, минимум - это 20 градусов (угол вращения газового вентиля), максимум 90 градусов. Может кто схему насоветует без МК? Что-нибудь на ОУ или на триггерах может быть. Переключение между двумя состояниями: первое напряжение 0 В, второе напряжение +12 В. В первом прямая полярность на моторе до тех пор, пока сопротивление не будет, скажем 20 кОм. Во втором обратная полярность до тех пор, пока сопротивление не будет 100 кОм (на потенциометре). Или может есть более простой способ реализации.
Но в целом газовый электромагнитный клапан мне кажется намного проще и надежнее. Ибо в вышеприведенном примере выйдет из строя шестерня или слетит соединение со временем, износится потенциометр и т.д. и т.п. и все. Газ может полностью закрыться, а после открыться без поджига. Это сложно и не безопасно имхо. Если бы существовали газовые клапаны, потребляющие что-то в районе 3-4 Вт, то выбрал бы их без вариантов. А так в районе 10-12 Вт все же как-то многовато по расходу эл. энергии с аккамула.

[vlasovzloy]

Актуатор авто дверей с концевиками

[Diver52]

Как я понимаю, он так выглядит:
http://lumen-auto.ru/products/security/activators/1722/
И какой принцип работы? На сколько я понял, подаем прямую полярность и он втягивается и отключается. Подаем другую он вытягивается и отключается. Верно? Вот только его переделывать придется с линейного движения в круговое для управления газовым краном, что не совсем удобно.

[vlasovzloy]

Тип того, только с концевиками. На концевиках сделать чтоьы в крайнее положение дошел и отключился, а паралоеоьно концевика диод. В обратную сторону также до концевика. На плате термостата только надо еще одно реле параллеьно с родным и концы развести, в одном положении релех прямая прлярность, в другом положении обратная. Рычаг на крутилку газа

Добавлено after 12 minutes 2 seconds:
Тут сам принцип в концевиках, редуктор вращательный можно поставить с любой игрушки детской, лижбы смог прокрутить крантик.

[Diver52]

Идею понял. Реле понятно, что нужно будет с 2-мя группами для смены полярности. Перепаять на плате термостата не проблема. А редуктор попробую с сидюка дохлого использовать, который используется для открытия лотка дисков.
Единственное напрягает громкий щелчок активатора. Нефига не уснешь ночью, когда щелкать будет каждые 10-20 мин. Реле по сравнению с активатором вообще не слышно. Может в этом плане плюнуть на потребление и газовый клапан окажется тише. Хотя я не уверен.

[vlasovzloy]

Если вращательный редуктор с игрушки с большими отношение, можно на поменьше напряжения поставить и будет плавненько неслышно

Добавлено after 1 minute 21 second:
Можно из гавна и палок вообще от автодворников присобачить на 5-8 вольт поставить его, чо там сильно не надо крутить наверно мощи крутилку

[As]

В городе, наверное, не так трудно найти фирму, занимающуюся обслуживанием и ремонтом газового оборудования? У них точно должны быть электрические газовые клапаны, ведь они применяются во всех газовых отопительных котлах... (в современных, похоже, даже применяется ШИМ-управление этим самым клапаном, с регулированием мощности котла...)

Diver52 писал(а):

2.) Есть готовое устройство, которое само вращает газовый вентиль в зависимости от температуры, то было бы здорово. Но как понимаю, это сложно в реализации и дорого.
Просьба посоветовать, что лучше выбрать. С газом я мало работал - больше соображаю в электронике. Но цель сделать обогрев именно от баллонного газа, ибо в помещении нет электричества, и все будет питаться от 12 В аккумулятора. Потребление вентилятора у теплообменника и реле температуры или регулятора копеечное.

В газовых котельных такие устройства не применяются. Там реализован принцип двух горелок (основная и дежурная). А значит и два клапана подачи на них газа. Дежурная горелка служит для запуска котла и работает постоянно, а основная горелка работает на подогрев теплоносителя, периодически включаясь/отключаясь.
То что Вы не работали с газом очень настораживает. Так как увеличивает возможного ЧП. Имейте ввиду что пропан тяжелее воздуха, а значит не выветрится через просто открытую форточку. Так же в случае с пропаном, необходимо в обязательном порядке устанавливать газоанализатор. Который должен иметь минимум две уставки (предупреждение и авария). Уставка предупреждение включает принудительную вентиляцию помещения (приточный и вытяжной вентиляторы). Уставка авария должна полностью перекрывать подачу газа. Но это ещё не всё. В таком помещении необходимо поддерживать постоянный обмен воздуха, что сведёт на нет весь Ваш подогрев в зимний период времени. А если этого не делать, то вероятность хлопка увеличивается в разы. Я бы не советовал Вам использовать газ для подогрева Вашим способом.

Да, чуть не забыл – анализатор угарного газа ещё должен присутствовать. А то так можно и не проснутся.

Добавлено after 13 minutes 15 seconds:

Diver52 писал(а):

У меня появилась идея. Может вместо того, чтобы держать клапан в открытом состоянии, затрачивая на его открытие энергию с аккумулятора, почему бы не тратить энергию только на переход из закрытого состояния в открытое?

В системах безопасности необходимо, чтобы клапан закрывался при пропадании питания. При возникновении очередной идее оценивайте её с той точки, что безопасность важнее всего.

[Ivanoff-iv]

Да, чаще всего мощность котлов регулируется количеством горелок, но видел и с плавной регулировкой, там регулятор газа и воздуха по нелинейным кривым приводимым одним мотором открываются.
Опасности регулирования мощностью одной горелки: 1) трудно на всём диапазоне правильно выставить соотношение газ/воздух, из за этого возможны выбросы NOx, а также продуктов неполного сгорания газа (СО например). 2) при малом газе огонь может не распространиться по всей горелке и газ будет просто выходить без горения. Поэтому при включении горелки надо сначала дать большой газ, а потом его убавлять.
А вообще я предлагал привод от жигулевской печки - там стоит коллекторник, редуктор и переменный резистор, для отслеживания положения.
по поводу безопасности - правильней всего сделать клапан со взведенной пружиной, чтобы малым усилием удерживался зацеп, её удерживающий, а при снятии напряжения пружина освобождалась и перекрывала газ, этот клапан должен закрываться по потуханию запального факела, по загазованности, по пропаданию общего питания и по неисправности терморегулятора (возможно).

[Diver52]

Всем спасибо. На деле лучше сделать систему максимально простой. Сам уже подумывал купить газовый клапан у установщиков ГБО на авто. Единственный минус, клапан жрет 11 Вт. А так все норм и работает просто. О газоанализаторе я всерьез задумался - однозначно его куплю. Вы правы, безопасность превыше всего. Но главное это просто подача сильного звукового сигнала при любой утечке или превышении концентрации угарного газа. Все просто - как только что-то случится, чтобы я сразу либо проснулся, либо сразу же подошел, сам перекрыл подачу газа и открыл окно на проветривание. Думаю это самый лучший способ, нежели доверять на 100% электронике.
Ну и в завершении планирую сделать надежный разъем на аккумулятор без искрения, а также заключить регулятор температуры и реле в герметичный корпус, чтобы не допустить взрыва газа при искрении контактов реле. Плюс можно сделать дополнительный клапан полного перекрытия газа по аварийному сигналу с газоанализатора.
P.S. А так в целом на зимней рыбалке в палатке я тестил газовый обогрев. Собственно, все ОК. На утро голова не болела, газом не пахло. Я позаботился о микро проветривании и хорошей тяге. Также делал сравнительный тест между плиткой и ИК керамической горелкой. И выбрал плитку. По ощущениям она дает больше тепла и не так шумит. А с ИК керамикой и уснуть тяжелее, она прилично шумит при горении. Вентилятор от кулера на этом фоне очень тихий. Единственный минус - постоянно приходилось регулировать подачу газа, ибо при смене температуры на улице становилось то жарко, то холодно.

Diver52 писал(а):

О газоанализаторе я всерьез задумался - однозначно его куплю.

Верно, нет ничего дороже чем жизнь! Напоминаю Вам, так как пропан тяжелее воздуха то датчик (чувствительный элемент) устанавливается на расстоянии 10…20 см от пола. И не меньше 1 м от плитки (газового оборудования). Датчик оксида углерода (угарный газ) устанавливается на высоте 150…180 см от пола.
«Выгонять» пропан при утечке Вам придётся переносным вентилятором, выдувая массы «воздуха» в открытую входную дверь. Если дверь выходит на улицу, а не в коридор.
С пропаном всё намного серьёзней чем с природным газом (метаном). И требует при его использовании особого внимания в закрытых помещениях.
Ещё не маловажный момент. "По Феншую", газоанализаторы должны проходить ежегодную поверку. Так как чувствительный элемент (датчик) имеет свой ресурс работы. Наверняка в вашем городе есть аккредитованная лаборатория по поверки газоанализаторов.

[As]

Если рассуждать об конструкции из газовой плитки и теплообменника, то эта конструкция при работе будет обеспечивать и неплохую вентиляцию - ведь воздух для горения берётся из обогреваемого объёма! Главное - контролировать наличие тяги в дымоходе... Т.к. температура газов на выхлопе невелика - можно подумать об установке на выхлоп дополнительного вентилятора, это заметно улучшит вентиляцию, хотя и увеличит немного потери тепла...