Die Schaltung zur Regelung der Zirkulationspumpe

Hier zunächstmal das Gesamtschaltbild zur Temperaturregelung. Die Bauteile sind im Elektronikversandhandel gut erhältlich und kostengünstig. Die 3 verwendeten ICs haben bei Reichelt Elektronik gerade mal 1,94 Euro gekostet. Der Bauteileaufwand ist minimal, so daß die Schaltung auch auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden kann. Hierbei sind natürlich die üblichen Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit 230V zu beachten. Daß die Schaltung in ein isoliertes Gehäuse eingebaut werden sollte, versteht sich von selbst. Für in Sachen Elektronik Unbedarfte empfiehlt es sich unbedingt, die Schaltung von einem erfahrenen Elektroniker aufbauen und Testen zu lassen. Für etwaige Schäden oder Verletzungen kann ich natürlich keinerlei Haftung übernehmen. Es gelten hier die selben Regeln, wie sie zum Beispiel für Nachbauschaltungen aus den gängigen Elektronikzeitschriften gelten.

Schaltbild :
Klicken zum Vergrößern
Im Kern besteht die Schaltung lediglich aus zwei Temperatur/Stromwandlern LM334 (auch LM 134 oder 234 sind möglich) und einem 2-Fach Komparator LM393 von dem nur eine Hälfte benötigt wird. IC1 ist hierbei der Fühler an der vom Kessel entferntesten Stelle, IC2 wird unmittelbar am Ausgang des Warmwasserspeichers befestigt. Das Poti bestimmt die Temperaturdifferenz, also um wieviel das Wasser in den Leitungen abkühlen darf, bevor das Relais geschaltet wird. Der Regelbereich liegt bei 1kOhm zwischen 0°C und etwa 33°C,  was in jedem Fall ausreichen sollte.Die Widerstände R1 bis R4 sollten 1% Toleranz haben, wobei es auf den absoluten Wert nicht so sehr ankommt (R3 und R4 könnten durchaus auch 11kOhm haben), vielmehr ist wichtig, daß R1 und R2, sowie R3 und R4 gleich groß sind und wenig Drift aufweisen. Die Widerstände R1 und R2 dienen zur Einstellung des Verhältnisses Temperatur zu Strom und werden am besten unmittelbar an IC1 und IC2 angebracht, wie das Bild des montierten Sensors zeigt. Die LED mit ihrem Vorwiderstand (R6 = 820Ohm ..1kOhm) ist optional und zeigt an, wann die Pumpe eingeschaltet ist. Das Relais K1 ist ein einfaches 12V-Relais, dessen Schaltkontakt für 230V und vorsichtshalber die doppelte Leistungsaufnahme der Pumpe ausgelegt ist. Da der LM393 nur 20mA Strom liefern kann, sollte das Relais einen Spulenwiderstand von 750Ohm oder größer haben. Andernfalls sollte man ein paar Cent mehr investieren und eine Transistorstufe zwischen den Komparator und das Relais schalten.
Wichtig ist auch eine stabile Stromversorgung. Ein einfaches 100mA-Netzteil mit 78L12 und einem üppigen Kondensator sollte es schon sein, da ansonsten die Schaltung im Bereich des Schaltpunktes zum Schwingen neigen könnte. Der obligatorische 100nF-Kondensator zwischen den Stromversorgungsanschlüssen des LM393 kann auch nicht Schaden.
                                 
Montage:

Hier ist wieder der Tüftler gefragt. Ich habe meine Sensoren mit etwas Wärmeleitpaste und einem Kabelbinder montiert, was vielleicht nicht der Weisheit letzter Schluß ist, aber für den Testlauf gut funktioniert. Die Wärmeleitpaste beeinflußt übrigens das Verhalten des Aufbaus nicht unerheblich und sollte auf jeden Fall benutzt werden. Wichtig ist auch, daß die elektrischen Anschlüsse keine Metallteile der Wasserleitung berühren und nicht feucht werden.
Als Verbindungskabel von den Sensoren zur Schaltung kann normales verdrilltes, zweiadriges Kabel Verwendung finden, z.B. Telefonkabel. Die Länge ist hierbei absolut unkritisch, da die Sensoren einen zur Temperatur proportionalen Strom ziehen und somit der Leitungswiderstand keine Rolle spielt.
Die Schaltung kann mitsamt dem Netzteil in einem Wandgehäuse im Heizungskeller untergebracht werden. Auch möglich wäre ein Gehäuse wie es für Netzfilter benutzt wird, mit je einem angespritzten Schukostecker und einer Schukokupplung. Wenn sich dieses Gehäuse noch Huckepack auf die Steckdosenschaltuhr setzen läßt, geht es wohl kaum noch kompakter.

Test und Einstellung :

Das optimale Einstellen der Schaltung geht natürlich nur empirisch und am besten im Sommer, wenn nur der Warmwasserkreislauf in Betrieb ist. Extrem praktisch ist hier ein Betriebsstundenzähler für die Brennerlaufzeit, da man den Effekt und damit auch die Einsparung unmittelbar ablesen kann, aber mit ein wenig Geduld geht es auch so. Am Einfachsten stellt man den Trimmer zunächst mal auf Mittelstellung. In aller Regel erhält man hiermit schon brauchbare Ergebnisse. Von diesem Punkt kann man sich langsam hochtasten zu dem Punkt, wo entweder das Wasser nicht mehr immer zufriedenstellend warm ist, oder die Schaltung nicht mehr regelmäßig Ein- und Ausschaltet. Wenn man hier die Einstellung ein Wenig zurücknimmt dann ist man schon im optimalen Bereich.

Datenblätter :

Wer sich für die technischen Daten der verwendeten Halbleiter interessiert, der kann sich die Datenblätter frei aus dem Internet herunterladen und mit dem ebenfalls kostenlosen Acrobat Reader ansehen.
Hier die zugehörigen Links (Klicken zum Ansehen, oder “Speichern unter...” zum herunterladen) :

Das Datenblatt zum LM334 (pdf) :
Das Datenblatt zum LM393 (pdf) :

<- ZURÜCK