Тепловой насос своими руками и контроллер управления

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Аллоха, наконец-то зарелизил стабильную версию теплового насоса "Франкинштейн-1" и контроллер управления к нему. Греет по вечерам биметаллические радиаторы отопления (благо они рассчитывались на подачу низкотемпературного носителя) - пока хватает.

Дом 100 квадратов, ТН по теплу 3.5 квт, компрессор роторник матцушита, COP в районе 3.0 при подаче до 40, вода из скважины 10.5 градусов 1.3 куба в час.

 

Еще немного фотографий начинки контроллера, несмотря на бардак с проводами - все банально и просто
Позже опишу ключевые модули, датчики, интерфейсы, среду разработки...

 

Поздравляю!
Имею воду из колодца 10.6 гр. при напоре 0.85 куба, по теплу 9 кВт и подтвержденный теплосчетчиком КОП до 4.5.
Советую поставить менее мощный насос и получить больший КОП при этом.

 

я так думаю у вас наверное еще и спиральник? Сколько жрет насос водяной?

Мой 200 ватт, к нему надо частотник - тогда можно запустить при 200, соснуть и снизить до 100.
Хотя есть еще вариант поставить последовательно циркуль с отопителя (он отлично себя зарекомендовал на солнечном коллекторе), к тому же его можно ШИМом кормить

 

Далее по контроллеру и обвязке.
МОЗГИ - https://www.aliexpress.com/item/5pcs-stm32f100c8t6-stm32f1-stm32f100-stm32f100c8-minimum-system-board-learning-board-evaluation-kit-stm32-development-board-core/2042641738.html?spm=2114.13010608.0.89.2IJhxP

удобные, недорогие, достаточно мощные платки

датчик низкого давления - https://www.aliexpress.com/item/DC-5V-G1-4-Pressure-Sensor-Transmitter-Pressure-Transducer-1-2-MPa-174-PSI-For-Water/32656389610.html?spm=2114.01010208.3.2.SlimoP&ws_ab_test=searchweb201556_0,searchweb201602_2_10057_10056_10065_10068_10055_10054_10069_10059_10058_10073_10017_10070_10060_10061_10052_10062_10053_10050_10051,searchweb201603_7&btsid=3cf563d9-f8e1-468a-8942-5e37a56aa2cf

высокого http://www.ebay.com/itm/0-40bar-Pressure-Transmitter-Transducer-9-32VDC-G1-4-BSPP-0-5V-output-Din-/271400827487?hash=item3f30bffa5f

если нет старой платы от кондея то можно блок реле https://www.aliexpress.com/item/1pcs-lot-4-channel-relay-module-4-channel-relay-control-board-with-optocoupler-Relay-Output-4/32340914033.html?spm=2114.13010608.0.77.nBpFbs
только одну из них заменить на более мощную (для компрессора)

токовый сенсор https://www.aliexpress.com/item/30A-range-Current-Sensor-Module-ACS712-Module-ACS712T/2035928427.html?spm=2114.13010608.0.133.nBpFbs

датчик потока https://www.aliexpress.com/item/V1NF-High-Quality-G1-Inch-Water-Flow-Hall-Effect-Sensor-Switch-Flow-Meter-Counter-1-60L/32636812972.html?spm=2114.13010608.0.76.zN9o9d

датчики температуры https://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-1pcs-DS18B20-Stainless-steel-package-1-meters-waterproof-DS18b20-temperature-probe-temperature-sensor-18B20/2036115885.html?spm=2114.13010608.0.92.zN9o9d

большой шикарный дисплей https://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-Smart-Electronics-LCD-Module-Display-Monitor-LCD2004-2004-20-4-20X4-5V-Character-Blue/32314386612.html?spm=2114.13010608.0.100.zN9o9d

программатор http://www.ebay.com/itm/ST-Link-V2-mini-Emulator-Downloader-Programming-Unit-Random-Color-STM8-STM32-/251609973875?hash=item3a951f8473

ну и источник питания 12в (для датчика высокого давления) и 5в (вся схема), 3.3в с платы мозгов можно взять

 

Основной блок находится в непосредственной близости возле ТН, в кухню проброшен езернет кабель и к нему подключены 2 светодиода (красный и зеленый), потенциометр и кнопка. Пока такого выносного пульта достаточно, в дальнейшем будет rs485 + модем OpenWRT с базой данных + елементарная php страничка на нем же

https://www.aliexpress.com/item/New-Smallest-WT3020F-300M-Portable-Mini-Router-802-11-b-g-n-AP-Repeater-Wifi-Wireless/32217024405.html?spm=2114.13010608.0.116.zN9o9d
такой красавец трудится на контроллере ветряка

 

Алгоритм роботы программы, упрощенно:

- если ТН не работает то каждый час включается скважинный насос на 15 сек - таким образом устраняется утечка со скважинного клапана (без этого спустя 10-15 часов без работы и вода уходит, программно было проще реализовать чем перепаковывать и притирать механические части клапана)

- старт компрессора возможен если низкое и высокое давление находятся в допусках необходимых для старта.
сначала стартует скважинный насос, если через 4 секунды датчик потока показывает заданный диапазон - включаем циркуль СО и компрессор.

через 3 секунды проверка прироста давления на высокой линии и тест тока, если неуд то пауза несколько минут.

во время работы ТН контролируются следующие параметры, поток испарителя, ток, оба давления, температура меди на выходе из испарителя, и темпа воды на выходе из конденсатора (сравнивается с уставкой с потенциометра)

при достижении заданной температуры - выключается скважинный насос, компрессор и через 30 секунд вырубаю циркуль (чтобы выгнать теплую воду с погреба)

пауза 15 минут

Пока такой алгоритм, в процессе испытаний дорабатывается, вылавливаются баги

 

@nastas_, а можно фото как датчик низкого и высокого по фреону подключены?
латунные переходники впаяны?
Мне тут какраз надо подключать... вот думаю.

 

@dobrinia, вот таком переходничек попробуй:
https://ru.aliexpress.com/store/product/Generic-Brass-Flare-1-4-OD-x-1-4-Female-NPT-Female-Connector-Tube-Fitting/613952_32721378096.html

или такой, если на датчике резьба 1/8:
https://ru.aliexpress.com/store/product/5-X-New-Brass-Flare-1-4-OD-x-1-8-Female-NPT-Female-Connector-Tube/613952_824896660.html

 

да. латунные гайки выточены, пришлось метчики покупать трубные G-1/4, гайка припаяна на капилярку от оконника, на торце маслостойкие резиновые кольца.

 

К сожаления разбираюсь только немного в Arduino. А зачем нужна эта защита " через 3 секунды проверка прироста давления на высокой линии и тест тока, если неуд то пауза несколько минут."
зачем датчик тока? пуско-наладку можно токовыми клещами пользоваться. а как постоянная инфа вроде не важно, если Т нагнетания в норм пределах. У контроллера там что то на экране отображается я смотрю) А на ардуину нет кода, что бы через IDE софт закинуть на Atmel 328p?

 

Компрессор может не стартонуть, следовательно показания давления останутся без изменений, в таком случае ток будет в разы больше рабочего.
Малоли - напруга в сети просела, контакт на столбе плохой, давление не выровнялось (было пару раз - давление вроде отличное для старта, а не стартует - пару таймаутов по минуте и заработал)

Токовый датчик еще нужен для моинторинга на ходу, пропало питание на время за которое контроллер не успел ребутнуться, а компрессор за это время встанет - ток вырастет в разы.

 

не, это разные процы, IDE - хотя процесс довольно прост.

тут как и с миллионерами, самое трудное заработать первый миллион.

 

Если ток вырастает в разы - уже должен сработать автоматический выключатель! Подбирать его нужно строго по току компрессора! Иначе Ваш компрессор долго не проживет - встроенная тепловая защита не многоразовая! На Ваш компрессор нужен наверное С6, лучше 2-3 последовательно. И не экономьте на спичках (Иек, Екф и прочий ширпотреб по 50руб/шт.)

 

Думаю программной защиты хватит, но на всяк случай можно втулить. 10 амперный пробовал - не срабатывает , раньше срабатывает внутренняя.

На дин рейке всеравно еще место есть, рядом с дифф-автоматом и барьером.