Controler Arduino HRV (Home Air Exchanger) cu economizor de aer: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Controler HRV Arduino cu economizor de aer

Așadar, istoria mea cu acest proiect este că locuiesc în Minnesota, iar placa mea de circuit a fost prăjită pe LifeBreath 155Max HRV. Nu am vrut să plătesc cei 200 de dolari pentru unul nou.

Întotdeauna mi-am dorit ceva cu un economizor de aer, deoarece arcurile și căderile noastre de aici sunt vremuri perfecte pentru a admira aerul din exterior cu umiditate scăzută și condiționată, mai degrabă decât a porni aparatul de aer condiționat sau a deschide ferestrele. Aici se încadrează acest proiect.

Am redactat o descriere detaliată a funcționării pentru toate modurile, controlul setpoint-ului, etc poate fi găsit aici "HRV Control Narrative.docx"

Toate codul sursă, fotografiile, schemele de cablare și documentația pot fi găsite pe pagina mea GitHub.

Pasul 1: HARDWARE

(1) Arduino ESP32 - Folosit din cauza cantității de GPIO necesare pentru acest proiect. ESP8266 nu era suficient GPIO.

(1) 120V la 5V reduceți sursa de alimentare - Nu utilizați PCB-urile ieftine de alimentare. Am trecut prin alte două tipuri înainte să aflu că acesta este cel mai stabil.

(2) Senzori de temperatură DHT 22 - Senzor interior și senzor la distanță exterior. Măsurați temperatura și umiditatea în interior și în exterior.

(1) Afișaj OLED de 0,96 pentru indicarea locală a modului în care funcționează și pentru indicarea temperaturii / umidității. Asigurați-vă că ați desoldat și lipit pinii, astfel încât placa să fie configurată pentru comunicarea I2C. Instrucțiunile pentru SPI și I2C pot fi găsite aici.

(1) Placă de releu de declanșare de nivel înalt SSR de 5 canale cu 5 volți

(1) Regulator de tensiune liniar LM1117 pentru a alimenta ESP32 la 3,3V

(1) Codificator rotativ KY-040 și buton folosit ca buton. Funcționalitate viitoare pentru a include un meniu și a putea selecta moduri de funcționare și de control al valorilor de referință.

(1) Carcasă pentru adăpostirea afișajului OLED și a codificatorului. Ia-l pe cel mare. Dimensiunile sunt 100mmx68mmx50mm.

Pasul 2: Principalul operațiunii

Modul în care este programat acest HRV este în 4 moduri.

Off - Explicativ

Continuu - On 20 / Off 40 cu timpi de funcționare variabili.

Ocupare ridicată - 100% viteză de suflare pentru un punct de referință de întârziere temporizată. Imaginați-vă cina de mulțumire cu 20 de invitați.

Economizor de aer - Când aerul este mai rece și mai de dorit afară, trageți-l în casă. Controlați punctele de setare a temperaturii / umidității interioare numai atunci când este sigur, pe baza condițiilor de exterior / interior.

Pasul 3: SOFTWARE

Aplicația Blynk pentru iOS este utilizată pentru a controla și monitoriza starea HRV.

Arduino scrie timpul, umiditatea și starea de funcționare a echipamentului în blynk și citește valorile de referință și execută comenzile de pe serverul blynk. Tot ce trebuie să faceți este să vă înscrieți pentru un cont și să obțineți un jeton de autentificare. Există o mulțime de tutoriale online cum să faceți acest lucru.

După ce aveți simbolul de autentificare pentru proiectul dvs., scanați acest cod QR de pe telefon în aplicația blynk și acesta va descărca proiectul deja configurat și gata pentru arduino.

Pasul 4: CODUL ARDUINO

Codul sursă poate fi găsit aici.

Biblioteci speciale pe care trebuie să le instalați:

Blynk de Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) - folosește BlynkSimpleEsp32.h pentru citirea și scrierea datelor în aplicația lor iOS.

Adafruit SSD1306 de AdaFruit Versiunea 1.1.2 - utilizează Adafruit_SSD1306.h, SPI.h și Wire.h pentru afișajul local OLED

ArduinoOTA de Ivan Grokhotkov și Miguel Ajo versiunea 1.0.0 - folosește ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h și WiFiUdp.h pentru actualizări over the air.

La încărcarea codului, setările reușite pe care le-am folosit sunt următoarele:

Placă: NodeMCU-32S

Viteza de încărcare: 512000

Bliț: 40MHz

Note:

1.) Deoarece utilizați biblioteci OTA, monitorul serial din ideea arduino nu va fi acceptat.

Pasul 5: Demo

Deconectați cablul de alimentare HRV, astfel încât să nu lucrați la acesta la cald. Faceți o mulțime de fotografii de aproape ca o copie de rezervă în timp ce eliminați firele, deoarece le veți găsi utile mai târziu.

Tastatura scoateți tastatura și cablul panglică din exteriorul HRV și aruncați-le.

PCB Deconectați toate cablurile cu bandă pentru a scoate placa și aruncați-le.

Autotransformatorul are 6 fire. Ai nevoie de această parte. Aceasta controlează viteza motorului de suflare de 120 volți. Viteza redusă este de 73 de volți, iar viteza mare este de 120 de volți și robinetele între ele. Decuplați conectorul irosind cât mai puțin posibil lungimea firului. Vei avea nevoie de lungime !!!. Documentați culorile acum sau mai târziu. Puteți utiliza un multimetru mai târziu pentru a fixa robinetele transformatorului pentru a obține tensiunea pentru viteza ventilatorului. Vezi schema mea de cabluri.

Fan Motor are doar două cabluri care vor fi conectate la noua placă SSR. Motor de 120 volți.

Solenoidul pentru amortizor are 3 fire (120 volți - comun, deschis, închis). Prindeți conectorul apropiat de conector și îl veți conecta la noua placă SSR.

NOTĂ: Dacă nu aveți un autotransformator de tip HRV și una dintre unitățile mai noi care utilizează motoare ECM, va trebui să controlați motorul diferit, iar codul / cablajul meu nu va funcționa pentru sistemul dvs. HRV.

Pasul 6: Cablare

Schema de cablare poate fi găsită aici.

Principalul general este că am toată puterea de 120V în interiorul HRV și un cablu cu bandă conectat la afișajul OLED de la distanță.

Carcasa HRV conține sursa de alimentare de 5V, transformator automat (existent), placă de releu SSR, siguranțe și placă de rupere. Am folosit plăci de decupare pentru o modalitate ușoară de a deconecta cablul meu panglică în caz că trebuia să repar ceva.

OLED Enclosure conține controlerul arduino, OLED și butonul codificatorului.

Toate aceste componente, pinouts și modul în care sunt conectate plăcile de rupere sunt clar identificate pe schema de cablare.

Pasul 7: Închidere

Sper ca asta ajuta. Mi-au trebuit 2 ani de timp on / off pentru a finaliza acest proiect, găsind doar timpul și inițiativa pentru a face acest proiect. Sper că v-a plăcut să citiți acest lucru și probabil că ați inspirat să încercați acest lucru.

Lucruri pe care le-aș fi făcut diferit sau îmbunătățiri viitoare.

• Includeți un API meteo în locul senzorului de temperatură exterior. În acest moment are o perioadă de eșantionare care nu ar fi necesară. Vezi descrierea controlului.
• Utilizați funcționalitatea de legătură blynk și puneți transmițătorul de temperatură interior în casă undeva. Folosiți un ESP-01 prin wifi. Cablurile panglică erau o mizerie și ar fi făcut proiectul mai simplu. Consultați documentația API-ului Blynk despre conectarea a două dispozitive.
• Am vrut să adaug o bibliotecă de meniu pe ecranul OLED. Schimbați punctele de referință local și vizualizați toate informațiile de depanare de pe ecranul OLED. Acesta ar fi fost un angajament de timp, dar aș vrea să fac asta într-o zi.
• Curățați puțin codul. O mulțime de linii de depanare există încă, dar nu afectează nimic pentru funcționare.