Помогите с ТН воздух-вода из наружного блока кондея (8,1кВт; роторный R410a)

Здравствуйте!
Для создания теплового насоса для отопления 143м2 дома теплыми полами был выбран
недорогой новый наружный блок с поршневым компрессором на R410a 30kBTU (8143 Вт на тепло, 2900Вт потребление). Модель LG AP-Z286R20 и заказал новый теплообменник 050B-14D на 10,63кВт (0,6м2).
Сейчас думаю как организовать регулирование этим агрегатом... Контроллер буду делать с братом - он спец в области программирования, но надо разобраться с алгоритмом работы.
Вот электрическая схема наружного блока

Сервис мануал можно посмотреть или скачать по ссылке https://www.manualslib.com/manual/798792/Lg-Ap-Z-Series.html

С кондиционерами ранее не имел никаких дел, но учился на автоматчика поэтому, думаю, разберусь. Вот только наверняка будет много ламерских вопросов...

 

Вот набросал схему какие параметры хотелось бы контролировать и какие выходные дискретные сигналы планирую использовать

В алгоритме думаю использовать следующие ограничения по безопасности
180 секунд задержка на повторный пуск компрессора после останова.
15 секунды задержка на пуск-останов ЦН
30-секундная задержка на переключение трехходового клапана. Переключение разрешено не ранее, чем через 30 секунд после выключение компрессора.

Количество пусков компрессора не более 5 в час

 

* Пуск на обогрев*
Выдается напряжение на Кл4 для переключения 4-х ходового клапана для работы наружного блока на обогрев.

* Режим обогрев*

Вычисляется температура поверхности пола (Tпол уставка) в зависимости от наружной и внутренней температуры воздуха (по заданной функции) с ручной поправкой.

При температуре поверхности пола ниже требуемой с точностью половина градуса (deltaTпол) = 0,5`С

Если (Tпол уставка - Tпол > deltaTпол) то включается компрессор и переходим в режим Hot-start.

Если (Tпол - Tпол уставка > deltaTпол) то выключается компрессор с задержкой 30 секунд. ЦН отключается с задержкой 10 секунд после отключения компрессора

-

* Режим Hot-start * / *Управление циркуляционным насосом*

При переходе в режим Hot-start проверяем температуру подходящего фреона (Tфреон верх). В режиме обогрева допускается включать циркуляционный насос только при (Tфреон верх) > 26`C

В режиме обогрева Если температура подходящего фреона (Tфреон низ) < 26 `C, выключается циркуляционный насос, пока не поднимется температура фреона до 28`С (Tфреон низ) > 28`C

 

*Логика включение режима оттайки*

Если работаем на обогрев более 45 минут и наружная температура на радиаторе наружного блока падает до -6 градусов (Tиспаритель)<-6`C на время более 60секунд, то включается режим оттайки.

Через 10 минут после начала режима оттайки ИЛИ по достижению температуры на радиаторе 12 градусов (Tиспаритель)>12`C выключается режим оттайки и переходим в режим «Hot-start».

*Режим оттайки*

В режиме оттайки безусловно включается ЦН (при отсутствии токового сигнала сигнала запрещается работа компрессора в режиме оттайки) и переключается режим 4-ходового клапана на режим работы компрессора.

В режиме оттайки циркуляционный насос включен всегда – иначе авария (опасность заморозить теплообменник)!

В режиме оттайки Если температура уходящего фреона из ПТО (Tфреон верх) < 0,5`C, то предупреждение о заморозке компрессора и отключение компрессора на 3 минуты.

 

Просьба поправить или дополнить алгоритм управления/положение датчиков

 

У меня нет внутреннего блока и нет контроллера. Зная алгоритм абсолютно не проблема сделать свой контроллер и навернуть его выходом в сеть/интернет с графиками и статичтикой и любыми другими фичами.

Я думаю, что очень хорошо, если выдаст 4-5кВт при -15. Догреваться планирую проточным водонагревателем или типа того. Покрыть полностью теплопотери в самый мороз задачи не ставил. Экспертным путем рассчитываю, что теплопотери дома будут около 50Вт/м2 при -20 (т.е. около 7кВт), но темпетаруа ниже -15 я думаю, у насдержится дней 10 в году

Для ПТО встречал приблизительную оценку мощности 5кВт/1`C разницы температур. Искал себе около 0,5м2, но в китае нашел этот с указанием что он почти на 11кВт в режиме конденсатора для фреон-вода.
UPD: Указано, что ПТО расчитан на 410 фреон и рабочее давление 4,5МПа

 

Спасибо за ссылку. Я ее почитаю, но не очень весело то, что контроллер почти готов уже пол года как, а я надеюсь запустить систему отопления в ближайший месяц-два.
Ну и куда продуктивнее обсуждать конкретную систему, чем абстрактного "коня в вакууме", тем более, что данная тема находится в разделе форума с геотермальных ТН, а у меня воздушный.
Был бы правильный алгоритм (желательно без врезки в существующий заводской наружный блок), а уж за реализацию я полностью спокоен.

 

У меня в техкомнате есть еврокуб (пластиковая емкость 1000л). Вот думаю, может проще пользовать его как теплоаккумулятор - так будет проще проводить регулирование. Отдельный контур регулирования - температура воды в ТА (управляющие воздействие вкл/выкл ТН).
Второй контур регулирования - температура пола/воздуха в помещении (управляющие воздействие вкл/выкл цирк. насос)
Из плюсов - в межсезонье можно подолгу работать ТН, без надобности часто включать/отключать компрессор

 

@alexa2384, С чего Вы взял что алгоритм управления воздушкой проще, бестолковая оттайка может сильно уронить производительность, это я по собственному опыту наблюдения за парой сотен кондеев говорю, кастрированный теплообменник и средний горшек работают лучше чем породистые двухрядные наружки с примитивной оттайкой и глюками в поддержании конденсации, если народ пол года бьется над контролом, наверно есть чего, до зимы два месяца лучше потрттье время на поиск нормального контрола у китайцев, будет дешевле и эффективней, или используйте связку из двух контролов все процессы по испарителю свалите на холодильный контрол (например 974 эливел), и плюс простой котроллер который будет поодерживать температуру воды в контуре. Есть китайские котроллы баксов за 20 под воздушку с настраиваемой оттайкой, ищите на али elliwely или что-то похожее. И по поводу ПТО, не стоить верить всему что написанно, выжать из него можно и больше, но я подозреваю что КОП Вас интересует не в последнюю очередь, мне на 5 квт В23 на 0,9 кв м, много не показалось

 

@flashca, я и не писал, что воздушка проще, т. к. в ТН воздух-вода еще нужно делать оттайку да и диапазон работы много шире
В своем контроллере я могу управлять оттайкой как мне только захочется - засунуть любой алгоритм не проблема. Проблема знать этот алгоритм. Если можете, то подскажите как правильно рулить оттайкой.

Думаю, завтра закончу формализовать свой алголритм. Решил сделать двуконтурную систему регулирования: 1) рулить температурой в ТА и греть ТА от 33 до 45 градусов. Так же в случае повышения обратки по фреону до 45 градусов отключать компрессор.
Еще будут защиты по пусковому току и номинальному току компрессора.

Оттайка не ранее чем после 45 минут работы на обогрев при температуре радиатора (датчик засуну в середину испарителя, между ребер) менее -6`С в течении более минуты и отключать режим разморозки через 10 минут после начала или по достижении температуры радиатора 10 градусов. Чтобы не разморозить ПТО защита/аварийное отключение компрессора по температуре фреона в нижней части ПТО < 0`С.

2) регулировать температуру пола путем включения/отключения циркнасоса ТА-ТП. Задание выбирать по наружной температуре с поправкой на температу в комнате или ручная поправка (еще до конца не решил как правильно выбирать задание).

P/S ИМХО народ пол года бъется без нормального результата потому что пошли не с той стороны. Вместо того, чтобы начать с алгоритма, алгоритм оставили на потом и его до сих пор нет? Хотя конечно веб-морда хороша. Думаю у меня тоже все настраиваться будет только по сети с браузера

 

Да по оттайке так, единственно продумайте изменение параметров оттайки, 45 минут например многовато, если высокая влажность и около 0 то прихватит сильно быстрей, если будет капилярка, предусмотрите остановку циркуля при температуре в конденсаторе ниже например 35 (все это индивидуально для каждой системы) этим вы будете поддерживать производительность. При превышении температуры испарителя выше определенного значения (тоже надо подбирать под вашу систему) останавливать карлсон наружки, иначе когда на улице относительно тепло компрессор будет сильно перегружен. ПТО 0,6 точно не хватит.

 

Большое спасибо за дельные замечания. Я так же заказал датчик влажности - думаю по опыту эксплуатации сделать табличку по температуре и влажности или другой какой алгоритм выбора времени работы до режима оттайки. Есть ли у вас какие-то наработки в этом направлении? Или может можно добавить условие, что температура испарителя падает до какой-то там и ток компрессора растет чтобы понять, что пора включать оттайку?
Да, кстати я вот думаю, что при обмерзании радиатора жидкая фаза начнет выходить за радиатор и температура на выходе из радиатора/перед компрессором должна резко упасть. Мож сюда нужно дополнительно смотреть для более раннего включения режима оттайки и например включать режим оттайки по условию, что работаем на обогрев более 15 минут и температура на выходе из радиатора менее -2`C то включаем разморозку?

Я включил в алгоритм как в мануале - ЦН ПТО-ТА отключается если температура фреона на входе ниже 26`C и включается только если выше 28`C. Можно включить в алгоритм еще температуру в ТА. Стоит ли включать ЦН если температура в ТА выше, чем подходящий фреон чтобы ТН вышел на нормальную работу как можно скорее?

Я думал не трогать родную схему управления вентилятором (по схеме он запитывается с подачей напряжения на трехходовой клапан) и отключается по термореле (не знаю, где термодатчик, но в схеме нарисовано THERMISTOR (COND TH)-схема в первом сообщении. Как думаете, там это реализовано? Ато у меня опыта ноль...

 

Вот алгоритм из мануала

Заметил, что при переходе в режим оттайки компрессор отключать и не обязательно - достаточно преключить 4х-ходовой клапан =)
Хотелось бы уточнить, что они меют ввиду под Outdoor Pipe Temp. ?