Kirjautuminen

Haku

Tehtävät

Keskustelu: Projektit: Kodin ilmanvaihdon ohjaus

Sivun loppuun

Metabolix [02.10.2022 22:50:14]

#

Olin tyytymätön ilmanvaihdon ohjaukseen (koneellinen poisto ja liesikupu) ja päätin rakentaa paremman. Kielenä on MicroPython, alustana on Raspberry Pi Pico W ja läjä itse kasattua elektroniikkaa.

Koodi ja kytkentäkaavio on GitHubissa: https://github.com/Metabolix/HomeVentilationControl

Ominaisuudet:

- Lukee ohjausjännitteet ja laskee vastaavan puhaltimen nopeuden.
- Tunnistaa tästä ohjaimen asetuksen.
- Lukee lieden lähettämät infrapunakoodit (Hob2Hood).
- Asettaa liesikuvun tasoille omat asetukset.
- Asettaa puhaltimille minimi- ja maksiminopeudet.
- Ottaa edellä mainitut asetukset langattoman verkon kautta.
- Laskee puhaltimille näistä nopeustavoitteet (oletus = ohjausjännitettä vastaava).
- Lukee kummankin poistopuhaltimen todellisen nopeuden.
- Ohjaa puhaltimia PWM:llä tavoitteen ja toteutuneen nopeuden mukaan.
- Lukee lämpötilan ja kosteuden DHT22-anturilta.

Fyysisillä kytkimillä voi valita, onko puhaltimet kytketty omaan ohjaukseen, alkuperäiseen ohjausjännitteeseen (esimerkiksi vikatilanteessa) vai ovatko kokonaan irti ohjauksesta (eli pysäytettynä).

Koska nopeutta voi säätää verkon yli, lisäominaisuudet (kuten varsinaisen ajastuksen ja lämpötilan mukaan säädön) voi toteuttaa jollain toisella alustalla.

Tausta:

Asunnon ilmanvaihtona on koneellinen poisto eli yksi huippuimuri yleisilmanvaihtoon ja toinen liesikuvulle. Alkuperäisen ilmanvaihdon puute on se, että sitä ei voi oman automatiikan ohi ajastaa tai tehostaa järkevästi, vaan ainoa ”tehostus” on välitön täysteho ja ”ajastus” on täystehon kesto, tai sitten pitää vaihtaa täysin manuaaliseen ohjaukseen. Liesikuvun vikoja ovat täysin sopimattomat asetukset, Hob2Hood-infrapunaohjauksen puute ja bugi automaattisessa palautumisessa perustilaan. Nämä kaikki on nyt tällä projektilla korjattu.

Lebe80 [03.10.2022 09:16:26]

#

Aika upea tuotos!

Oletko miettinyt jotain HomeAssistant -integraatiota? Eli saisi luotua erilaisia sääntöjä ja fyysisiä painikkeita, joilla tuota voisi ohjata.

Metabolix [03.10.2022 17:02:33]

#

Projekti oli sikäli hyvin mielenkiintoinen, että en ole aikaisemmin suunnitellut varsinaista elektroniikkaa. Juotosjälki on aivan kammottavaa...

Lebe80 kirjoitti:

Oletko miettinyt jotain HomeAssistant -integraatiota?

En ole miettinyt. Pitää seuraavaksi tutustua johonkin tuollaiseen alustaan, kun alkaa olla kotona palasia, joita tuolla voisi ohjata.

Lebe80 [05.10.2022 09:41:38]

#

Mulla HomeAssistant tällä hetkellä vain kerää tietoa, ja ilmoittelee lasten huoneen alhaisesta lämpötilasta.

Tarkoituksena on ollut tilata ilmalämpöpumppuun wifi-moduli, jonka avulla saisin automatiikalla ohjailtua sen toimintaa, esim. lämpömittari huomaa, että takka on päällä ja pistäisi lämmityksen sijaan ilpin vain oskiloimaan ilmaa ympäri asuntoa yms.

Metabolix [06.10.2022 00:03:44]

#

Ilmanvaihtoprojektin ohjausjännitteiden osalta jäi ihmetyttämään, onko sähkölaitteet yleensäkin suunniteltu ja koottu näin suurpiirteisesti vai onko tässä jotain huonoa tuuria. Seuraa teknistä nipotusta:

Speksin mukaan puhaltimelle pitää olla 1–10 voltin ohjausjännite, ja alle 1 voltin jännitteellä puhallin on pois päältä. Puhaltimen datalehdellä tosiaan 1 V tuottaa 360 RPM. Lähes lineaarinen kuvaaja saavuttaisi huipun 9 V kohdalla, mutta tämä on ovelasti jätetty merkkaamatta, eli 8 V:n jälkeen tuleekin jo 10 V ja – tadaa – maksimijännitteellä maksimikierrokset 3069 RPM. Että näin jo virallisissa papereissa, kuka nyt yhtä volttia kaipaisi.

Omalla katolla jo 8 V tuottaa maksimikierrokset. Sama tulos kahdella puhaltimella eri putkissa, joten ei liene yksittäisen laitteen tai putken aiheuttama sattuma.

Saman valmistajan ”hieno” ohjain tuottaa 1–10 voltin ohjausjännitteet mutta laskettuna väärin, kuin 1 voltti olisi nolla. Näin ollen ohjaimen antama ”10 %” onkin sitten jo 1,9 volttia eli 19 % maksimista. Mitä ihmettä, insinöörit? Kun huomioidaan vielä nuo yllä mainitut 8 voltin huippukierrokset, ensimmäinen porras on peräti 24 %. – Toki voidaan ajatella, että asunnon säännölliseen ilmanvaihtoon ei kuitenkaan käytetä ihan alimpia puhaltimen nopeuksia, mutta tämä kyllä näyttää enemmän laskuvirheeltä.

Liesikuvun ohjain taas tuottaa PWM-signaalia 12 voltin jännitteellä. Puhaltimen kytkentäesimerkin mukaan tämä on sentään siedetty jännite, mutta 10 volttia vastaava lopputulos tulee sitten jo noin 83 % PWM-syklillä, mitä ei ole kuitenkaan huomioitu ohjaimen suunnittelussa. Asetus 7/8 tuottaa yli 10 volttia vastaavan PWM-signaalin, joten 8/8 jää täysin tarpeettomaksi. Asetus 6/8 tuottaa yli 8 volttia vastaavan signaalin ja näillä puhaltimilla siis maksimikierrokset, joten myös 7/8 menee hukkaan. Kaiken huipuksi ohjekirjassa on annettu vielä reilusti korkeammat prosenttilukemat asetuksille alkaen siitä, että asetus 1/8 olisi 25 %; onneksi ohjekirja on väärässä ja asetus 1/8 on todella noin 1/8 kyseisen ohjaimen maksimista.

Grez [06.10.2022 08:38:36]

#

Metabolix kirjoitti:

Ilmanvaihtoprojektin ohjausjännitteiden osalta jäi ihmetyttämään, onko sähkölaitteet yleensäkin suunniteltu ja koottu näin suurpiirteisesti

Kyllä on. En ole vielä nähnyt virheetöntä datalehteä, ainakaan monisivuista. Tai ainakaan minkään laitteen ensimmäistä, jotkuthan niitä päivittelevät kun virheitä tulee esiin, mutta eivät kaikki.

Ja puhun nyt siis esim. jenkkiyhtiöistä. Kiinalaisillahan datalehden on usein vaan kopio jostain länsimaisen tuotteen datalehdestä ja tuote on vähän sinne päin.

jalski [06.10.2022 12:48:01]

#

Kaikkihan sitten muistavat myös mitata, että vaadittavat asunnon ilmanvaihdon ilmamäärät toteutuvat, jos askarrellaan omia säätimiä muuhun kuin pelkkään keittiön poistoon.

Metabolix [06.10.2022 13:10:25]

#

jalski kirjoitti:

Kaikkihan sitten muistavat myös mitata, että vaadittavat asunnon ilmanvaihdon ilmamäärät toteutuvat,

Tottakai! Kun venttiilit on säädetty ja oikea kiinteä puhaltimen nopeus on tiedossa, omalla ohjaimella saavutetaan tietenkin täysin sama lopputulos. Lisäksi tässä ilmanvaihto oletuksena seuraa alkuperäisen ohjaimen signaalia ja käytännössä käyttötarkoitukseksi tulee automatisoitu tehostus (nostamalla alarajaa, jolloin mikäli alkuperäinen ohjain antaisi vielä korkeamman jännitteen, edelleen noustaisiin sen mukaan).

Toisaalta ilmamäärät saa helposti vaatimusten vastaisiksi myös alkuperäisillä ohjaimilla tai ihan vain pyörittelemällä venttiilejä.

Kun nyt IV-vaatimukset tulivat asiaksi:

Nämä IV-vaatimuksethan on täysin vanhanaikaisesti vakioitu siten, että niissä ei huomioida vaihtelevaa käyttöä eikä varsinkaan nykyisiä mittausmahdollisuuksia. Suunnitelmissa on tietyt litramäärät joka venttiilille, ja lisäksi on se yleisvaatimus, paljonko pitää pystyä tehostamaan – kaikkea kerralla tietenkin, ei esimerkiksi yksittäisen märkätilan poistoa erikseen. Onkohan todella rakennusmääräysten hengen mukaista, että puhallus pyörii samalla teholla arkena ja sunnuntaina ja lomamatkoilla? Kärynpoisto keittiöstä ja kylppärin kuivatus on joka tapauksessa täysin omalla vastuulla.

Jos sitten näitä suunniteltuja ilmamääriä pidetään ehdottomina, niin miten on edes mahdollista, että merkittävä alan toimija myy Suomessakin järjestelmää, joka säätää ilmanvaihtoa automaattisesti (vaikkakin kömpelösti) ilmanlaadun ja -kosteuden mukaan?


Sivun alkuun

Vastaus

Muista lukea kirjoitusohjeet.
Tietoa sivustosta