Естественная вентиляция в санузлах многоэтажных домов, особенно старой постройки, зачастую не обспечивает приемлемого уровня влажности и (чего уж там скрывать!) отсутствие неприятных запахов. Причин тому может быть множество: от банального засорения вентиляционных каналов мусором и пылью до столь же банальных просчетов архитекторов и строителей. А вот метод решения один - использование принудительной вентиляции, которая обеспечивается вытяжными бытовыми электровентиляторами, стоимостью от 150 рублей и более.

Некоторые модели вентиляторов имеют собственный отдельный выключатель-цепочку, что следует считать скорее недостатком, чем достоинством, т.к. приходится вручную включать вытяжку перед использованием санузла и выключать после завершения проветривания. Более продвинутые (и, соответственно, более дорогие) модели имеют встроенный таймер, который включает вентилятор одновременно с включением освещения, а выключает через некоторое время после выключения освещения.

Такие таймеры можно купить отдельно и установить самостоятельно, однако, использование отдельных таймеров или вентиляторов со встроенными таймерами имеет ряд недостатков:

1. Таймер требует установки в отдельной распределительной коробке или электрощитке.
2. Таймер подключается к квартирной электропроводке минимум 4-я проводами: 2 к питающей сети и 2 к выключателю освещения, это же относится и к вентилятору со встроенным таймером. Если нужные провода не заложены в стену на этапе монтажа проводки, то их прокладка - удовольствие ниже среднего.
3. Таймер, будучи единожды настроен, отрабатывает один и тот же интервал работы вентилятора после выключения света, что может привести к напрасному расходу электроэнергии и повышенному уровню шума без необходимости.
4. Таймер стоит не менее 250 рублей (вентилятор со встроенным таймером - более 400).

Предлагается конструкция таймера для самостоятельной сборки, свободная от этих недостатков и обладающая дополнительными удобствами:

1. Устанавливается внутри крышки самого дешевого вытяжного вентилятора (не требует отдельной коробки и т.п).
2. Подключается только двумя проводами к бытовой сети 220В (не требуется подключение к выключателю освещения).
3. Присутствует световой индикатор работоспособности таймера.
4. Таймер реализует гибкий алгоритм работы, уменьшающий время непроизводительной работы.
5. Стоимость компонентов для сборки таймера чуть более 100 рублей.

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

Принципиальная схема.

Принципиальная схема таймера вытяжного вентилятора санузла

Описание принципиальной схемы.

Питание (~220В) подается на клеммы XP1В-ХР2А. Используется схема однополупериодного выпрямителя с реактивным балластом, роль которого выполняет С2. R1 служит для разряда конденсатора С2 и служит для повышения электробезопасности обслуживания (в принципе, его можно не устанавливать). Стабилитрон VD1 ограничивает напряжение, до которого заряжается конденсатор фильтра С1. VD2 препятствует разряду С1 в моменты, когда стабилитрон VD1 открыт прямым током (при соответствующем отрицательном полупериоде сетевого напряжения). Симистор VS1 служит для коммутации питания мотора вытяжного вентилятора, подключаемого к клеммам ХР1А-XP2В. Симистор без охладителя в состоянии управлять мотором с мощностью до 100 Вт, чего с большим запасом достаточно для любых бытовых вытяжных вентиляторов. Управляется симистор импульсами отрицательной (относительно цепи VCC) полярности, поступающими с микроконтроллера DD1. Программа, зашитая в микроконтроллере, реализует весь алгоритм работы устройства. Для синхронизации управляющих импульсов с полупериодами сетевого напряжения на микроконтроллер подается через резисторы R3 и R4 сетевое напряжение. Номиналы этих резисторов обеспечивают ток через защитные цепи порта микроконтроллера на безопасном уровне (не более 1 мА). Светодиод HL1 выполняет двоякую функцию: он используется для индикации рабочего состояния устройства и одновременно является датчиком освещенности.

Конструкция.

Устройство представляет собой одностороннюю печатную плату, на которой монтируются все компоненты, причем DD1 устанавливается со стороны проводников, а остальные компоненты - с другой стороны. К клеммам ХР1-ХР2 подключаются питающие проводники бытовой проводки с сечением не менее 0,35 мм². Печатная плата разработана конкретно под вентилятор Colibri, купленный в Leroy Merlin за жалкие 150 рублей. В этом вентиляторе плата крепится саморезом, а в других вентиляторах ее можно закрепить при помощи термоклея внутри декоративной крышки вентилятора, в которой по центру предварительно просверливается отверстие под светодиод HL1. После всех подключений крышка с платой устанавливается на штатное место.

Для защиты от влаги печатную плату рекомендуется покрыть влагостойким лаком.

На макете проверена работа таймера со светодиодами различных типов, размеров и цвета (красный, зеленый, синий). Наилучшая чувствительность обеспечивалась при использовании светодиода с прозрачной линзой красного свечения повышенной (2000 мКд) светоотдачи. Однако и с другими вариантами все работало достаточно надежно. Следует отметить, что синий светодиод более чувствителен к белому и сине-белому освещению, а красный - к желто-красному.

Стабилитрон VD1 может быть любым на напряжение 5,6В, например, КС156А. Симистор серии BTA с максимльным током от 6 до 12 ампер, т.е. BTA6...BTA12, с рабочим напряжением не менее 400 вольт (лучше - 600). Рабочее напряжение конденсатора C2 - не менее 350 вольт, тип - любой пленочный, например, К73-11, К73-17 и т.п. Рабочее напряжение конденсатора С1 - не менее 10 вольт, емкость можно довести до 1000 мкФ.

Светодиод рекомендуется не впаивать в плату, а установить в разъем, как на фото, иначе будет сложно подобрать нужную длину выводов, чтобы он выглядывал из крышки и в то же время не мешал ее установке. Кстати, если полярность светодиода перепутана, с разъемом значительно проще ее поменять. Экспериментировать с разными светодиодами так же проще именно в этом случае.

К остальным компонентам особых требований не предъявляется.

Вентилятор с установленным таймером

Условия эксплуатации.

Все компоненты таймера находятся под напряжением сети, поэтому при проверке и монтаже устройства следует соблюдать повышенную осторожность, так как опасность усугубляется тем, что устройство монтируется в ванной комнате - помещении с особой опасностью поражения электрическим током!

Обычно вытяжной вентилятор устанавливается в одной из стен санузла под потолком, т.е. при включении освещения в санузле вентилятор оказывается достаточно ярко освещен. Непременное условие нормальной работы таймера - наличие заметной разницы в освещенности при отключенном и включенном освещении санузла. Если в санузле и без освещения светло настолько, что вентилятор оказывается постоянно включенным, следует уменьшить количество света, попадающего на светодиод HL1 путем закраски его красным лаком (или лаком иного цвета - под цвет свечения светодиода), заглубления его внутрь крышки вентилятора и т.п. мерами.

Внешний вид модифицированного вентилятора

Если таймер устанавливается в вентилятор, уже подключенный параллельно лампе освещения санузла, следует предварительно изменить в распределительной коробке его подключение так, чтобы питание 220В поступало на него постоянно независимо от освещения.

Описание работы устройства.

Все время, пока на таймер подано питание, светодиод HL1 кратковременно вспыхивает каждую секунду, сигнализируя об исправности устройства и его готовности к работе.

Пока свет не включен, вытяжной вентилятор выключен. В этом режиме устройство потребляет очень малый ток, носящий преимущественно реактивный (емкостный) характер - порядка 15 мАР (реактивных миллиамер). Такой ток не фиксируется приборами учета электроэнергии, так что находиться в таком состоянии изделие может неограниченно долго - это дежурный режим.

Когда в санузле включается свет, начинается отсчет защитного интервала времени перед включением вытяжки. Этот интервал составляет около 15 секунд (приведенные здесь и далее значения интервалов времени могут отличаться от фактических на 1-2 секунды). Если свет будет погашен до истечения этого интервала, вентилятор не будет включен вообще. То есть если человек вошел в санузел только для того, чтобы, например, повесить на крючок полотенце - нужды в вытяжке нет. Если же свет в санузле горел больше 15 секунд, устройство включает вентилятор, и продолжает удерживать его включенным все время, пока горит свет, и еще 5 минут после выключения света плюс по 1 минуте на каждые полные 120 секунд, в течение которых свет был включен, но не более 30 минут всего. Таким образом, если человек принимал душ 15 минут, то вытяжка будет продолжать работать еще 5+15/2=13 минут после того, как свет в санузле будет погашен. Принятие ванны в течение получаса 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 вариант выбирается путем установки перемычки S1 (см. принципиальную схему).

Если свет в санузле включается повторно при работающем вентиляторе, то к остатку незавершенного интервала работы вентилятора после выключения света будет прибавлен новый интервал по ранее описанному алгоритму.

Примечание, не имеющее прямого отношения к устройству.

Эффективность вытяжной вентиляции определяется не столько мощностью вентилятора или какими-то электронными приспособлениями для него, сколько наличием притока свежего воздуха. Если дверь в санузел закрывается плотно и нет иных отверстий, через которые мог бы поступать внешний воздух, эффективность любой вытяжки будет близкой к нулю.

Файлы проекта

В настоящее время в файлохранилище можно скачать принципиальную схему, печатную плату устройства и прошивку микроконтроллера для единственного (первого) варианта алгоритма работы (т.е. состояние перемычки S1 роли не играет). При прошивке необходимо выбрать фьюзами встроенный RC-генератор 9,6 МГц (CKSEL=10) и обязательно отключить делитель тактовой на 8 (CKDIV8=1), все прочие фьюзы особой роли не играют, надо оставить их в "заводском" состоянии. По мере разработки можифицированных версий прошивок они будут добавлены в архив - следите за новостями.

Скачать файлы проекта
Обсудить материал на форуме. (270 сообщений)

Коментарии (6)

1  Написал(а) Toledo, в 10:43 13.07.2010 блин, а у нас в новых домах придётся делать светодиод-датчик выносным..... Уведомить админа

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии.
Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.