Контроллер ЭРВ на ардуино

Около года назад родилась не без помощи форума идея, сделать контроллер ЭРВ на ардуино. Если кто не знает, это микроконтроллер для чайников.
В результате на свет появилось вот такое устройство, с управлением ЭРВ на 480 шагов (полушагов). Сделано ПИД регулирование степенью открытия клапана в автоматическом режиме для поддержания заданного перегрева (предустановка в 2 градуса), ручное управление ЭРВ для тестирования и настройки, изменение целевого перегрева в пределах 0,5-10 градусов.
Для измерения температур кипения и всаса использованы высокоточные цифровые датчики температуры DS18B20. Поэтому не нужен датчик давления, от используемого фреона управление тоже никак не зависит. Да и себестоимость вышла смешная.
На реальном ТН испытаний пока не проводил.
PS, в звуковой дорожке никакой полезной информации нет.

Сорри за качество, но ЖКИ очень плохо снимается на видео.

 

Датчик температуры вместо давления это, конечно, дешево. Но, может, котзаглониана для начала почитать...

 

А чего темнить, расскажи в чём ошибка.

 

Инертность я думаю. Датчик давления реагирует достаточно быстро в отличии от температурных. Но можно схитрить на небольших агрегатах. Зато у датчика температуры есть одно важное преимущество - ему пофиг какой там залит фреон. А в случае с датчиком давления нужно под каждый фреон прошивку.

А так можно подробнее узнать о девайсе. Из чего состоит и сколько какая часть стоит?

 

@RuslanGu, адруины на алиэкспрессе можно купить за 1000р
сам заказал адруину, экран (тач), блок реле и передатчик-приемник 433 мгц и все где то около 1000р
доставка правда долгая-месяца полтора-два

 

Тоесть, вы считаете, что кипение начинается сразу на входе испарителя?

 

Мы так не считаем. Кипение начинается после ТРВ, но при более высокой температуре чем в испарителе. Но все зависит от испарителя. Если это переразмерянный (с точки зрения холодильщиков) ППТО, то падение давления в нем мизер или можно взять как константу (учесть поправку). И потом если не грубить с размером вставки ЭРВ, то залить компрессор нужно еще постараться, особенно если есть докипатель.

 

Для чего тогда ЭТРВ? Я всегда считал, что для того, чтобы минимизировать перегрев. А реальный перегрев можно измерить только датчиком давления. Иначе что будет происходить? После ТРВ идёт жидкарь. Его температура на входе в испаритель одна (ее мы как раз меряем датчиком). Затем в испарителе жидкарь нагревается и начинает в какой то точке кипеть. Вот в этой точке нужно измерить температуру, чтобы получить реальный перегрев.

 

Температура после ТРВ и реальная температура кипения различааются незначительно. К примеру b3-052-40HQ при нагрузке 10 кВт холода дает потерю давления на фреоне около 15 кПа. Пусть по проге подбора в режиме воды +12/+7 кипение установиться +2,26 градуса.

Чему будет равно давление после ТРВ?
Я думаю что +2,26 (535.27 кПа) + 15 кПа = 550.27 кПа. Смотрим температуру кипения при таком давлении +3,13 градуса.
Разница +3,13 - (+2,26) = 0,87 градуса.

Теперь что получиться если пренебречь теплообменном между термодатчиком и фреоном, то такой контроллер завысить температуру перегрева на 0.87 градуса. Если мы ставим настройку перегрев +3 градуса, то в итоге получим из-за потерь давления конечный перегрев не менее +3.87 градуса.

Далее, все это можно учесть в контроллере, но по моему и так хорошо получается.

 

кипение начинается сразу за трв. Разве нет?
? Кстати во многих кондиционерах перегрев регулируется именно так. С быстродействием надо посмотреть что выйдет на реальном ТН. Но не думаю что хуже чем сейчас на моем самсунге, где период пульсаций перегрева составляет около 6 минут.

 

Вы сейчас пытаетесь смоделировать частную ситуацию и выпустить прибор, рассчитанный для этой ситуации.
давайте представим общий случай. Представим теплообменник в виде длинной трубки. После ТРВ поступает жидкий фреон. Он имеет некоторую температуру Тж. Далее, проходя по теплообменнику, этот фреон начинает нагреваться и в какой-то точке начинает кипеть. В этой точке температура будет равна Тк. Причем, Тк>Тж. Далее идет участок, в котором температура постоянна и равна Тк. В этом участке присутствует так называемая парожидкостная смесь. Затем следует участок, в котором присутствует только пар. И температура этого участка меняется в зависимости от расстояния до выхода. На выходе имеем самую высокую температуру (назовем ее Тп). Так вот, перегрев - это Тп-Тк.
В чем смысл электронного ТРВ? А в том, чтобы уменьшить длину участка, в котором находится один пар. Это нужно по той причине, что пар имеет существенно ниже теплоемкость, чем жидкость и эффективность теплообмена этого участка снижается.
В вашем случае, Вы пренебрегаете участком Тж-Тк, длина которого, в общем случае, неизвестна.
В результате, тот перегрев, на который настроен Ваш прибор, не соответствует действительности. В случае воздушных теплообменников, рассчитанных на перегрев в 15К это, вероятнее всего, не имеет особого значения. Но в случае теплообменников фреон-вода, работающих при перегреве 5К, такая ситуация грозит заливом компрессора.
Что касается Вашего прибора - какой ТРВ используете?

 

В бытовых кондиционерах ни разу не видел датчиков давления, а ЭРВ сколько угодно.
Так что должно работать.

Тот контроллер что на видео состоит из:
1. Ардуино уно 8 уе.
2. Дисплей с кнопками 1602 LCD Keypad Shield 5 уе
3. Плата управления униполярным шаговым двигателем 5V 4-phase Stepper Motor+ Driver Board ULN2003 4 уе.

Делал под ЭРВ Fujikoki на 480 шагов, 12В, модель сейчас не скажу, но стоит в самсунгах серии AQV.
Аналог от Данфосс - клапан серии KV.

 

Думаю вы ошибаетесь. Никогда не наблюдали через смотровое стекло что идёт в испаритель? Там парожидкостная смесь.

Фреон начал кипеть уже на выходе из ТРВ. Иначе как бы ему удалось охладиться ? И кипение будет при температуре, соответствующей температуре кипения в испарителе. Это если для простоты пренебречь падением давления в трубах и в испарителе. Ниже температуры кипения в испарителе он переохладиться не может, на этом участке нет никакого теплообмена. После ЭРВ фреон идёт до испарителя без всякого теплообмена, поэтому его температура на этом пути не меняется.
Вы же описываете ситуацию, когда переохлаждение фреона после конденсатора настолько большое, что ему даже кипеть не надо после ЭРВ, и он настолько холодный, что кипеть начинает только при подогреве в испарителе. Так не бывает.
Если учесть падение давления в трубах, то температура на выходе из ЭРВ выше чем в испарителе. При этом поддерживаемый контроллером перегрев будет на эту же величину выше установленного.
В остальном согласен, всё так и есть.

 

Все будет у Вас работать. Но только с изрядной погрешностью, допустимой для бытовой техники.
Реально, сам ЭТРВ стоит дешевле, чем обычный. Потому, поставив два копеечных датчика температуры, производители получают, в первую очередь, экономию денег.

 

То, что я написал про работу испарителя, придумал не я, а Котзаглониан. Я просто пересказал своими словами.