HRV (Home Air Exchanger) Arduino Controller With Air Economizer: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

HRV Arduino Controller με Air Economizer

Έτσι, η ιστορία μου με αυτό το έργο είναι ότι ζω στη Μινεσότα και η πλακέτα μου τηγανίζεται στο LifeBreath 155Max HRV μου. Δεν ήθελα να πληρώσω τα 200 $ για ένα νέο.

Πάντα ήθελα κάτι με έναν εξοικονομητή αέρα, καθώς οι πηγές και οι πτώσεις μας εδώ είναι τέλειες στιγμές για να πάρουμε δροσερή χαμηλή υγρασία έξω από τον αέρα και να φροντίσουμε το σπίτι αντί να ανοίξουμε το κλιματιστικό ή να ανοίξουμε παράθυρα. Εδώ ταιριάζει αυτό το έργο.

Έγραψα μια λεπτομερή περιγραφή της λειτουργίας για όλες τις λειτουργίες, τον έλεγχο σημείου κλπ. Μπορείτε να βρείτε εδώ "HRV Control Narrative.docx"

Όλος ο πηγαίος κώδικας, οι φωτογραφίες, τα σχήματα καλωδίωσης και η τεκμηρίωση μπορούν να βρεθούν στη σελίδα μου στο GitHub.

Βήμα 1: HARDWARE

(1) Arduino ESP32 - Χρησιμοποιείται λόγω του ποσού GPIO που απαιτείται για αυτό το έργο. Το ESP8266 απλώς δεν ήταν αρκετό GPIO.

(1) Τροφοδοτικό 120V έως 5V - Μην χρησιμοποιείτε τα φθηνά PCB τροφοδοσίας. Πέρασα δύο άλλους τύπους πριν διαπιστώσω ότι αυτό ήταν το πιο σταθερό.

(2) Αισθητήρες θερμοκρασίας DHT 22 - Εσωτερικός αισθητήρας & Εξωτερικός τηλεχειριστήρας. Μετρήστε εσωτερική και εξωτερική θερμοκρασία και υγρασία.

(1) Οθόνη OLED 0,96 για τοπική ένδειξη της λειτουργίας που λειτουργεί και για ένδειξη θερμοκρασίας/υγρασίας. Βεβαιωθείτε ότι κάνετε συγκόλληση και συγκόλληση ακίδων έτσι ώστε ο πίνακας να έχει διαμορφωθεί για επικοινωνία I2C. Οδηγίες για SPI και I2C μπορείτε να βρείτε εδώ.

(1) Πίνακας ρελέ σκανδάλης 8 καναλιών SSR 5 Volt High Level

(1) Ρυθμιστής γραμμικής τάσης LM1117 για τροφοδοσία ESP32 στα 3.3V

(1) Rotary Encoder KY-040 & Knob που χρησιμοποιείται ως κουμπί. Μελλοντική λειτουργικότητα για να συμπεριλάβετε ένα μενού και να μπορείτε να επιλέξετε τρόπους λειτουργίας και να ορίσετε σημεία ρύθμισης.

(1) Περίβλημα για να στεγάσει την οθόνη και τον κωδικοποιητή OLED. Πάρε το μεγάλο. Οι διαστάσεις είναι 100mmx68mmx50mm.

Βήμα 2: Αρχή λειτουργίας

Ο τρόπος προγραμματισμού αυτού του HRV είναι σε 4 λειτουργίες.

Off - Αυτονόητο

Συνεχής- Ενεργοποίηση 20 / Απενεργοποίηση 40 με μεταβλητούς χρόνους λειτουργίας.

Υψηλή απασχόληση - 100% ταχύτητα φυσητήρα για καθορισμένο χρονικό σημείο καθυστέρησης. Φανταστείτε ευχαριστήριο δείπνο με 20 καλεσμένους.

Air Economizer - Όταν ο αέρας είναι πιο δροσερός και πιο επιθυμητός έξω, τραβήξτε τον προς το σπίτι. Ελέγχετε τα σημεία ρύθμισης θερμοκρασίας/υγρασίας εσωτερικού χώρου μόνο όταν είναι ασφαλές με βάση εξωτερικές/εσωτερικές συνθήκες.

Βήμα 3: ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ

Η εφαρμογή Blynk για iOS χρησιμοποιείται για τον έλεγχο και την παρακολούθηση της κατάστασης του HRV.

Το arduino γράφει τις θερμοκρασίες, την υγρασία και την κατάσταση λειτουργίας του εξοπλισμού στο blynk και διαβάζει τα σημεία ρύθμισης και εκτελεί εντολές από τον διακομιστή blynk. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να εγγραφείτε για έναν λογαριασμό και να λάβετε ένα διακριτικό έγκρισης. Υπάρχουν πολλά σεμινάρια στο διαδίκτυο πώς να το κάνετε αυτό.

Μόλις έχετε το διακριτικό έγκρισης για το έργο σας, σαρώστε αυτόν τον κωδικό QR από το τηλέφωνό σας στην εφαρμογή blynk και θα κατεβάσει το έργο που έχει ήδη διαμορφωθεί και είναι έτοιμο για το arduino σας.

Βήμα 4: ΚΩΔΙΚΟΣ ARDUINO

Μπορείτε να βρείτε τον πηγαίο κώδικα εδώ.

Ειδικές βιβλιοθήκες που πρέπει να εγκαταστήσετε:

Blynk by Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) - χρησιμοποιεί το BlynkSimpleEsp32.h για ανάγνωση και εγγραφή δεδομένων στην εφαρμογή iOS τους.

Adafruit SSD1306 by AdaFruit Version 1.1.2 - χρησιμοποιεί Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h για την τοπική οθόνη OLED

Το ArduinoOTA των Ivan Grokhotkov και Miguel Ajo έκδοση 1.0.0 - χρησιμοποιεί ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h & WiFiUdp.h για ενημερώσεις στον αέρα.

Κατά τη μεταφόρτωση κώδικα, οι επιτυχημένες ρυθμίσεις που χρησιμοποίησα είναι οι εξής:

Πίνακας: NodeMCU-32S

Ταχύτητα μεταφόρτωσης: 512000

Φλας: 40MHz

Σημειώσεις:

1.) Εφόσον χρησιμοποιείτε βιβλιοθήκες OTA, η σειριακή οθόνη στο arduino ide δεν θα υποστηρίζεται.

Βήμα 5: Επίδειξη

Αποσυνδέστε το καλώδιο τροφοδοσίας HRV για να μην το δουλεύετε ζεστά. Τραβήξτε πολλές φωτογραφίες από κοντά ως αντίγραφο ασφαλείας ενώ αφαιρείτε καλώδια καθώς θα τις βρείτε χρήσιμες αργότερα.

Πληκτρολόγιο αφαιρέστε το πληκτρολόγιο και το καλώδιο κορδέλας από το εξωτερικό του HRV και πετάξτε το.

PCB Αποσυνδέστε όλα τα καλώδια κορδέλας για να αφαιρέσετε την πλακέτα και πετάξτε την.

Ο αυτόματος μετασχηματιστής διαθέτει 6 καλώδια. ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΑΥΤΟ ΤΟ ΜΕΡΟΣ. Αυτό ελέγχει την ταχύτητα του κινητήρα φυσητήρα 120 volt. Η χαμηλή ταχύτητα είναι 73 βολτ και η υψηλή ταχύτητα είναι 120 βολτ και πατάει ενδιάμεσα. Αποσυνδέστε τη φίσα χάνοντας όσο το δυνατόν λιγότερο μήκος καλωδίου. ΘΑ ΧΡΕΙΑΣΤΕ ΤΟ ΜΗΚΟΣ !!!. Τεκμηριώστε τα χρώματα τώρα ή αργότερα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πολύμετρο αργότερα για να εξαγάγετε τις βρύσες του μετασχηματιστή για να λάβετε την τάση για τις ταχύτητες του ανεμιστήρα. Δείτε το διάγραμμα καλωδίωσής μου.

Το Fan Motor διαθέτει μόνο δύο καλώδια που θα συνδεθούν στη νέα πλακέτα SSR. Μοτέρ 120 volt.

Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για τον αποσβεστήρα έχει 3 καλώδια (120 βολτ - Κοινή, Ανοιχτή, Κλείσιμο). Κλείστε την κοντινή σύνδεση και συνδέστε τη στη νέα πλακέτα SSR.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εάν δεν διαθέτετε HRV τύπου αυτόματου μετασχηματιστή και μία από τις νεότερες μονάδες που χρησιμοποιούν κινητήρες ECM, τότε θα χρειαστεί να ελέγξετε διαφορετικά τον κινητήρα και ο κωδικός/η καλωδίωσή μου δεν θα λειτουργήσει για το σύστημα HRV.

Βήμα 6: Καλωδίωση

Το διάγραμμα καλωδίωσης μπορείτε να το βρείτε εδώ.

Η γενική αρχή είναι ότι έχω όλη την ισχύ 120v στο εσωτερικό του HRV και ένα καλώδιο κορδέλας που συνδέεται με την απομακρυσμένη οθόνη OLED.

Το περίβλημα HRV περιέχει το τροφοδοτικό 5v, τον αυτόματο μετασχηματιστή (υπάρχον), τον πίνακα ρελέ SSR, τις ασφάλειες και τον πίνακα διάσπασης. Χρησιμοποίησα σανίδες διαχωρισμού για έναν εύκολο τρόπο αποσύνδεσης του καλωδίου κορδέλας μου σε περίπτωση που χρειαζόταν να επισκευάσω οτιδήποτε.

Το περίβλημα OLED περιέχει τον ελεγκτή arduino, το κουμπί OLED και τον κωδικοποιητή.

Όλα αυτά τα στοιχεία, τα pinouts και ο τρόπος σύνδεσης των σανίδων διάσπασης προσδιορίζονται σαφώς στο διάγραμμα καλωδίωσης.

Βήμα 7: Κλείσιμο

Ελπίζω αυτό να βοηθήσει. Χρειάστηκα 2 χρόνια ενεργοποίησης/απενεργοποίησης για να ολοκληρώσω αυτό το έργο, βρίσκοντας τον χρόνο και την πρωτοβουλία για να κάνω αυτό το έργο. Ελπίζω να σας άρεσε να διαβάζετε αυτό και ίσως να εμπνευστήκατε να το δοκιμάσετε.

Πράγματα που θα είχα κάνει διαφορετικά ή μελλοντικές βελτιώσεις.

• Συμπεριλάβετε ένα API καιρού αντί του αισθητήρα εξωτερικής θερμοκρασίας. Αυτή τη στιγμή έχει μια περίοδο δειγματοληψίας που δεν θα χρειαζόταν. Δείτε την περιγραφή ελέγχου.
• Χρησιμοποιήστε τη λειτουργία γεφύρωσης blynk και τοποθετήστε κάπου τον εσωτερικό πομπό θερμοκρασίας μέσα στο σπίτι. Χρησιμοποιήστε ESP-01 μέσω wifi. Τα καλώδια κορδέλας ήταν ένα χάος και θα έκαναν το έργο πιο απλό. Ανατρέξτε στην τεκμηρίωση του Blynk API σχετικά με τη γεφύρωση δύο συσκευών.
• Wantedθελα να προσθέσω μια βιβλιοθήκη μενού στην οθόνη OLED. Αλλάξτε τα σημεία ρύθμισης τοπικά και δείτε όλες τις πληροφορίες εντοπισμού σφαλμάτων από την οθόνη OLED. Αυτό θα ήταν μια δέσμευση χρόνου, αλλά θα ήθελα να το κάνω κάποια μέρα.
• Καθαρίστε λίγο τον κώδικα. Πολλές γραμμές εντοπισμού σφαλμάτων εξακολουθούν να υπάρχουν, αλλά δεν βλάπτουν τίποτα για τη λειτουργία.