HRV (domáci výmenník vzduchu) Ovládač Arduino s ekonomizátorom vzduchu: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Ovládač Arduino HRV s ekonomizátorom vzduchu

Takže moja história tohto projektu je, že žijem v Minnesote a moja obvodová doska bola vyprážaná na mojom LifeBreath 155Max HRV. Nechcel som zaplatiť tých 200 dolárov za nový.

Vždy som chcel niečo s ekonomizátorom vzduchu, pretože naše pramene a pády sú tu ideálnym obdobím na príjem chladného vonkajšieho vzduchu s nízkou vlhkosťou a na úpravu domu, než zapínanie klimatizácie alebo otváranie okien. Tu tento projekt zapadá.

Spísal som podrobný popis činnosti pre všetky režimy, ovládanie požadovanej hodnoty atď. Nájdete tu "HRV Control Narrative.docx"

Všetky zdrojové kódy, fotografie, schémy zapojenia a dokumentácia nájdete na mojej stránke GitHub.

Krok 1: HARDWARE

(1) Arduino ESP32 - Používa sa kvôli množstvu GPIO požadovaných pre tento projekt. ESP8266 jednoducho nestačilo na GPIO.

(1) Napájanie 120 V až 5 V so zníženým výkonom - Nepoužívajte lacné PCB napájacie zdroje. Prešiel som dvoma ďalšími druhmi, než som zistil, že je to najstabilnejšie.

(2) Teplotné snímače DHT 22 - vnútorný snímač a vonkajší diaľkový snímač. Zmerajte vnútornú a vonkajšiu teplotu a vlhkosť.

(1) 0,96 OLED displej pre miestnu indikáciu prevádzkového režimu a pre indikáciu teploty/vlhkosti. Uistite sa, že ste odpájali a spájkovali kolíky tak, aby bola doska nakonfigurovaná na komunikáciu I2C. Pokyny pre SPI a I2C nájdete tu.

(1) 8-kanálová 5-voltová spúšťacia reléová doska SSR s vysokým napätím

(1) Lineárny regulátor napätia LM1117 na napájanie ESP32 pri 3,3 V

(1) Rotačný snímač KY-040 a gombík používané ako tlačidlo. Budúca funkcia bude zahŕňať menu a bude môcť vyberať režimy prevádzky a ovládať požadované hodnoty.

(1) Kryt na umiestnenie OLED displeja a enkodéra. Získajte ten veľký. Rozmery sú 100 mm x 68 mm x 50 mm.

Krok 2: Riaditeľ operácie

Programovanie tohto HRV je v 4 režimoch.

Vypnuté - Samovysvetľujúce

Nepretržité- zapnuté 20 / vypnuté 40 s premenlivými časmi prevádzky.

Vysoká obsadenosť - 100% rýchlosť ventilátora pre nastavenú hodnotu oneskorenia vypnutia. Predstavte si večeru vďakyvzdania s 20 hosťami.

Ekonomizátor vzduchu - Keď je vzduch chladnejší a vonku žiadanejší, vtiahnite ho do domu. Nastavené hodnoty vnútornej teploty/vlhkosti vzduchu ovládate iba vtedy, ak je to bezpečné na základe vonkajších/vnútorných podmienok.

Krok 3: SOFTVÉR

Aplikácia Blynk pre iOS sa používa na ovládanie a monitorovanie stavu HRV.

Arduino zapisuje teploty, vlhkosť a stav chodu zariadenia do blynku a číta požadované hodnoty a spúšťa príkazy zo servera blynk. Všetko, čo musíte urobiť, je zaregistrovať sa a získať autorizačný token. Na internete je veľa návodov, ako na to.

Akonáhle budete mať svoj autorizačný token pre svoj projekt, naskenujte tento QR kód z telefónu v aplikácii blynk a stiahne projekt, ktorý je už nakonfigurovaný a pripravený pre vaše arduino.

Krok 4: KÓD ARDUINO

Zdrojový kód nájdete tu.

Musíte nainštalovať špeciálne knižnice:

Blynk od Volodymyra Shymanskyy (v 0.4.10) - používa BlynkSimpleEsp32.h na čítanie a zapisovanie údajov do svojej aplikácie pre iOS.

Adafruit SSD1306 od AdaFruit, verzia 1.1.2 - používa Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h pre miestny displej OLED

ArduinoOTA od Ivana Grokhotkova a Miguela Aja verzie 1.0.0 - používa ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h a WiFiUdp.h na bezdrôtové aktualizácie.

Pri odosielaní kódu som použil nasledujúce úspešné nastavenia:

Doska: NodeMCU-32S

Rýchlosť nahrávania: 512 000

Blesk: 40 MHz

Poznámky:

1.) Pretože používate knižnice OTA, sériový monitor v arduino ide nebude podporovaný.

Krok 5: Demo

Odpojte napájací kábel HRV, aby ste na ňom nepracovali za tepla. Pri odstraňovaní káblov si urobte veľa zálohovaných fotografií ako zálohu, pretože neskôr vám budú užitočné.

Klávesnica Vyberte klávesnicu a plochý kábel z vonkajšej strany HRV a vyhoďte ich.

DPS Odpojte všetky ploché káble, vyberte dosku a vyhoďte ju.

Auto-transformátor má 6 vodičov. POTREBUJETE TÚTO ČASŤ. Toto riadi rýchlosť 120 voltového motora ventilátora. Nízka rýchlosť je 73 voltov a vysoká rýchlosť 120 voltov a kohútiky medzi nimi. Odrežte konektor a plytvajte čo najmenším počtom vodičov. BUDETE POTREBOVAŤ DĹŽKU !!!. Zdokumentujte farby teraz alebo neskôr. Neskôr môžete použiť multimeter na vypnutie odbočiek transformátora, aby ste získali napätie pre otáčky ventilátora. Pozrite si moju schému zapojenia.

Motor ventilátora má iba dva zvody, ktoré sa prepoja s novou doskou SSR. 120 voltový motor.

Solenoid pre klapku má 3 vodiče (120 voltov - spoločný, otvorený, zatvorený). Pripojte konektor blízko konektora a zapojí sa k novej doske SSR.

POZNÁMKA: Ak nemáte automatický transformátor typu HRV a jedna z novších jednotiek používa motory ECM, budete musieť motor ovládať inak a môj kód/zapojenie nebude pre váš systém HRV fungovať.

Krok 6: Zapojenie

Schéma zapojenia nájdete tu.

Všeobecne platí, že vo vnútri HRV mám všetko 120 V napájanie a plochý kábel, ktorý sa pripája k vzdialenému OLED displeju.

Kryt HRV obsahuje napájanie 5 V, automatický transformátor (existujúci), dosku relé SSR, poistky a oddeľovaciu dosku. Použil som oddeľovacie dosky na ľahký spôsob odpojenia plochého kábla v prípade, že by som potreboval niečo opraviť.

Kryt OLED obsahuje ovládač arduino, OLED a tlačidlo kodéra.

Všetky tieto komponenty, vývody a spôsob zapojenia oddeľovacích dosiek sú jasne uvedené v schéme zapojenia.

Krok 7: Zatváranie

Dúfam, že to pomôže. Trvalo mi 2 roky času zapnutia/vypnutia, kým som dokončil tento projekt, a našiel som si čas a iniciatívu na jeho realizáciu. Dúfam, že sa vám čítanie páčilo a možno ste ho aj inšpirovali.

Veci, ktoré by som urobil inak alebo budúce vylepšenia.

• Namiesto snímača vonkajšej teploty zahrňte API pre počasie. Práve teraz má vzorkovacie obdobie, ktoré by nebolo potrebné. Pozrite si popis ovládania.
• Využite funkciu premosťovania blynk a niekde umiestnite vysielač vnútornej teploty do domu. Použite ESP-01 cez wifi. Ploché káble boli neporiadok a projekt by bol jednoduchší. Pozrite si dokumentáciu rozhrania Blynk API o premostení dvoch zariadení.
• Chcel som na OLED displej pridať knižnicu ponúk. Miestne zmeňte požadované hodnoty a zobrazte všetky informácie o ladení z OLED displeja. Bol by to časový záväzok, ale stále by som to chcel jedného dňa urobiť.
• Vyčistite kód trochu. Mnoho ladiacich liniek stále existuje, ale prevádzke nič neubližuje.