Комп’ютеризована система керування камінним опаленням та розподілом теплого повітря в приватному будинку

Abstract

У кваліфікаційній роботі розроблено комп’ютеризовану систему моніторингу та керування камінним опаленням із розподілом теплого повітря в приватному будинку. Проведено аналіз існуючих систем автоматизації повітряних камінів, що дозволило обґрунтувати вибір мікроконтролерної архітектури на базі Arduino Nano, температурних сенсорів DS18B20 та MAX6675, газових датчиків MQ-2 і MQ-7, а також виконавчих механізмів на основі серво-приводів, електромагнітних заслінок і вентиляторів. Проєктна частина містить розробку алгоритмів багаторежимного керування процесами горіння, тління, розподілу теплого повітря між приміщеннями, а також реалізацію аварійного захисту при перевищенні концентрації чадного газу та диму. Забезпечено функції моніторингу параметрів у реальному часі, зручний інтерфейс користувача на базі LCD-дисплея з меню налаштувань та сигналізацію аварійних ситуацій. Результати експериментальної перевірки підтвердили стабільну роботу системи в усіх режимах, високу точність підтримання заданих температурних режимів та ефективність роботи захисних функцій.

The bachelor thesis presents the development of a computerized monitoring and control system for fireplace heating with warm air distribution in a private house. An analysis of existing automation systems for air-based fireplaces was conducted, which substantiated the choice of a microcontroller architecture based on Arduino Nano, temperature sensors DS18B20 and MAX6675, gas sensors MQ-2 and MQ-7, as well as actuators based on servo drives, electromagnetic dampers, and air circulation fans. The project part includes the development of multi-mode control algorithms for combustion, smoldering, and warm air distribution between rooms, as well as the implementation of emergency protection in case of exceeding the permissible concentrations of carbon monoxide and smoke. Real-time monitoring functions are provided, along with a user-friendly interface based on an LCD display with a configuration menu and audible emergency alerts. The results of experimental verification confirmed the stable operation of the system in all modes, high accuracy in maintaining the specified temperature parameters, and the effectiveness of the safety functions.