Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Elektroniczna regulacja przepływu wody

wlw_wl 14 Mar 2010 22:52 6552 14
  • #1
    wlw_wl
    Level 38  
    Witam,

    potrzebuję skonstruować rzecz prostą zdawałoby się, ale jednak kryjącą pewne niespodzianki.

    Mieszacz wody na trójniku. Wejście: ciepła i zimna woda, oraz wyjście zmieszanej wody do wylewki.
    Mieszacz będzie sterowany elektronicznie ze sprzężeniem zwrotnym z termometru i ta część nie stanowi dla mnie problemu.
    Dokładność wymaganej regulacji temperatury to 1-2 stopnie C.

    Problemem jest wymyślenie elementu wykonawczego, tzn. regulacji przepływu wody ciepłej i zimnej na wejściu mieszacza.

    Myślałem o:



    1. zaworach kulowych sterowanych serwami, ale tu trzeba jeszcze dołożyć krańcówki i nie jestem przekonany co do wytrzymałości/sprawności mechanicznej takiego połączenia plus problem opisany poniżej.

    2. elektrozaworach sterowanych np. przez PWM, ale czy normalny elektrozawór on/off (NC) da się odpowiednio wysterować aby móc regulować temperaturę na wyjściu?

    3. elektrozaworach o regulowanym otwarciu, tzn. elektrozawór, którego stopień otwarcia (przepustowość) zależy od wypełnienia sygnału sterującego, ale o tym to tylko czytałem, że stosuje się w autach przy doładowaniu i że kosztują sto i więcej złotych i nic więcej użytecznego nie znalazłem.

    Priorytetem jest tutaj niski koszt rozwiązania.

    Problemem we wszystkich rozwiązaniach jest czy zastosować NC czy NO, bo przy pierwszym jak zabraknie prądu to woda nie będzie się lała, co z jednej strony zabezpieczy przed zalaniem ale z drugiej uniemożliwia korzystanie bez prądu...
    Szczególnym problemem jest to w rozwiązaniu 1., bo tam nie da się zrobić ani NO ani NC, trzeba by jakiś dodatkowy system awaryjnego zamykania zaworów zrobić...

    Wiem, że takie rzeczy robi się "czysto mechanicznie" ale po 1. nie mam pojęcia o mechanice na tyle żeby coś sprytnego wymyślić a po 2. właśnie rozwiązanie mechaniczne zawiodło i ten mechanizm ma je zastąpić. Ktoś na elce proponował użycie elektronicznej głowicy grzejnikowej, ale zdaje się, że to ma zbyt dużą bezwładność jak na zastosowanie w kontakcie ze skórą (wahania temperatury byłyby zbyt duże).

    Czy ktoś może ma jakiś pomysł jak to zrealizować?
    Może jednak da się to zrobić na zwykłym elektrozaworze z PWM (obawiam się że prędko zacyka się na śmierć)?
    Idealne byłoby tutaj regulowanie przepływu poprzez wypełnienie PWM, ale nie są mi znane elementy pozwalające na takie rozwiązanie.
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
  • Helpful post
    #2
    sq9jjh
    Electrician specialist
    Witam. A nie lepiej gotowca Link
    Albo zawór mieszający trójdrożny z siłownikiem :D Link
  • #3
    wlw_wl
    Level 38  
    Hm tylko zakres temperatur 35-55 stopni nijak się pokrywa z tym co potrzebne, bo nie daje to opcji "tylko zimna" która ma 20 czy nawet mniej stopni. Z drugiej strony też za dużo, bo maksymalnie czterdzieści-kilka jest w tej instalacji cwu (piec z kotłem co+cwu).

    Co do zaworu z siłownikiem - kompletnie się na tym nie znam, dokumentację poczytałem i pooglądałem ale nie wiem na które modele patrzeć i jak to dobierać... i gdzie szukać cen :)
    Wygląda to bardzo interesująco, zwłaszcza z siłownikiem sterowanym proporcjonalnie i możliwością przełączenia na sterowanie ręczne, ale ni w ząb nie wiem co z czym połączyć...
    Czy np. siłownik 2200 09 00 z zaworem 2100 09 00? W tej kwestii proszę o pomoc.
    Poza tym z tego co patrzę to cena takiego zaworu to setki złotych, i to samego zaworu, nie licząc siłownika... więc rozwiązanie piękne ale jako marzenie :D
  • #4
    sq9jjh
    Electrician specialist
    wlw_wl wrote:
    Hm tylko zakres temperatur 35-55 stopni...

    To zakres temperatury ustawiany na wyjściu, już po pomieszaniu zimnej z ciepłą.
  • #5
    wlw_wl
    Level 38  
    Jasne, to rozumiem, tylko nie się dzieje jak mam zimną wodę o temp. powiedzmy 25 stopni i nastawię zawór na minimum - czy będzie leciało 25 stopni (sama zimna) czy będzie leciało 35 stopni (mieszana z ciepłą)?
    Poza tym jak szukam po stronach to koszta tego są zbyt duże, tzn. sam zawór mieszający to 100-150zł a za tyle to maksymalnie chciałbym mieć całość, co wydaje się do zrealizowania na np. elektrozaworach... no właśnie, o ile jest to do zrealizowania od strony technicznej, więc pytania z pierwszego postu pozostają otwarte.
  • #6
    zenek_bb
    Level 12  
    Witam, dołączam się do tematu gdyż o coś podobnego mi chodzi

    Potrzebuję regulować przepływ wody przez reduktor LPG w samochodzie, punktem odniesienia będzie temp gazu w fazie już lotnej. Chodzi o to by utrzymać w miarę stałą temp gazu. Regulacja nie musi być całkiem płynna, może być kilka pozycji na przykład 1/4 otwarcia, 2/4, 3/4 i full. Może być też coś na innej zasadzie bardziej płynne, chodzi też o koszty, max ciśnienie jakie tam może panować to 0,7bar. Ma ktoś jakąś propozycję? Może silniczek krokowy które stosuje się do regulacji przepływu gazu LPG? Tylko czy jest on odporny na działanie płynu chłodniczego... bo niby pracuje pod większymi ciśnieniami i jest szczelny na gaz ale czy na wodę...
  • #7
    Marek_Pe
    Level 23  
    No niestety, wszystkie znane mi proste rozwiazania jak to w automatyce bywa sa drooogie.
    Pomysl o dodatkowym zbiorniczku mieszajacym, tak kolo 0.5 -1litr, zasilanym dwoma liniami ciepla-zimna. mozna wowczas uzyc 2 zawory el a i sterowanie wydaje mi sie, byloby prostsze.
  • #8
    wlw_wl
    Level 38  
    Pomysł z silnikiem korkowym, tak jak w dolocie auta, wydaje się być całkiem niezły. Trzeba przemyśleć tę kwestię :)
  • #9
    zenek_bb
    Level 12  
    myślałem bo mam też w tym aucie silniczek krokowy, ale on jest szczelny tak że nie powoduje on nieszczelności w dolocie, ale to powietrze którym steruje dostaje się do komory z cewkami i tam jak dostanie się woda to kaplica... dlatego myślałem że może silniczek krokowy sterujący przepływem gazu LPG w II generacji (lambda system) się nada....

    zbiorniczki i mieszanie nie wchodzi w grę bo po co, wystarczy zablokować przepływ gorącej wody z układu a reduktor w momencie wytraci temp gazu bo gaz parując odbiera energię, reduktor traci temp dostarczaną przez płyn, sterując przepływem płynu będę mógł regulować jego temp, więc po co zbiornik/mieszanie?

    przekrój rur to Fi16, może dało by radę na przykład kupić zaworek kulowy mały taki, i do jego rączki do otwierania/zamykania przyspawać nakrętkę, i zrobić tak żeby silniczek elektryczny szpilką z gwintem otwierał i zamykał zawór, podepnie się potencjometr przesuwny odpowiadający za pomiar pozycji i prosty układ który na podstawie zmiany rezystancji czujnika temp. bedzie dążył do określonej zmiany rezystancji na potencjometrze do określonej pozycji poprzez pracę w konkretną stronę silniczka elektrycznego? coś takiego mam do regulacji wysokości świecenia lamp mijania (oryginalnie) w lampach są silniczki, przesuwne potencjometry, w kabinie jest przełącznik wysokości i przy każdym stopniu jest po prostu zwarcie na 2óch kabelkach poprzez inny rezystor, np pozycja 1 -150Ω pozycja 2 - 500Ω pozycja 3 -2kΩ i 4,5,6 jeszcze :) co Wy na to? gdzie taki zaworek da się kupić?
  • #10
    Marek_Pe
    Level 23  
    Mialem na mysli wode.
    W modernizacje instalacji gazu bym sie nie bawil...to pachnie kryminalem lub w najlepszym przypadku klopotami przy przegladzie instalacji.
    Kilka lat temu na miom osiedlu bylo bum i z domu pozostala kupka gruzu.
    Nia wiadomo czy to byl gaz z samochodu czy z instalacji gazowej budynku ale to mnie nauczylo pokory w zabawie z instalacjami gazowymi.
  • #11
    zenek_bb
    Level 12  
    nie chciałem pisać wszystkiego, napiszę w skrócie, silnik 4G63, powiększone zawory, kolektor ssący mangan racing, tłoki wiseco CR8.3:1 turbina GT2871R-2 doładowanie 1,5bar około 380 koni wtrysk gazu w głowicę i takie tam, miał być intercooler gazu jednak okazało się że jeden z gazów (bodajże butan) przy ciśnieniu gazu +1bar do doładowania czyli 2,5bar i temp 20 stopni skrapla się w intercoolerze, a problem jest z reduktorami taki, że przegrzewają gaz i mam problem z utrzymaniem odpowiedniej mieszanki i doborem zapłonu pod WOTami po postoju lub wolnej jeździe gdy reduktory rozgrzewają gaz do 70 stopni, gaz wtedy jest bardzo mało kaloryczny, podgrzewa mieszankę, źle się miesza i zwiększa podatność na spalanie stukowe, jest to projekt innowacyjny i muszę liczyć na siebie

    potrzebuję utrzymać stałą temp odparowanego gazu na wyjściu na poziomie około 30°C co pozwoli mi w łatwiejszy sposób manipulować mapami, wyciągnąć więcej mocy na gazie, i przede wszystkim bezpieczniej dla silnika, puki co auto na gazie osiągnęło 340koni na wale, w warunkach laboratoryjnych sterując elektronicznie temp gazu udało się wyjść z boostem prawie na 2 bary bez stuków

    uprzedzam propozycję... na tym etapie odpada wtrysk ciekły gazu ze względu na już ograniczone fundusze jak na ten kwartał ;/ potrzebuję rozwiązania testowego
  • #12
    wlw_wl
    Level 38  
    To już lekko nie na temat generalnie się robi ;)

    Poza tym przy rozprężaniu gaz przecież pobiera energię, czyli się schładza (i swoje otoczenie), na pewno to tam Ci się podgrzewa?
  • #13
    zenek_bb
    Level 12  
    już tłumaczę, dwa reduktory KME Gold lekko zmodyfikowane, kiedy auto stoi na wolnych obrotach lub pracuje przy małych obciążeniach (dojazdy na próby) silnik pobiera mało gazu, mało gazu paruje, mało ciepła pobiera rozprężający się gaz, ciecz chłodząca rozgrzewa reduktory do temp 80°C, gaz ma wtedy 70°C na wyjściu, w tym momencie wciskam pedał gazu, mamy WOT, pełne obciążenie, rozgrzane reduktory jeszcze przez kilka minut ostrej jazdy dają zbyt gorący gaz, dopiero po czasie wytracają temp., wtedy dopiero można mówić o dobrej mieszance i pełnym wypełnieniu cylindrów, na gorącym gazie trzeba robić 20%+ korekty na + bo pomimo tego samego ciśnienia i czasu wtrysku, ta sama objętość gazu jest mniej kaloryczna, tak jak rozgrzane powietrze, jest rzadsze, gaz ma to samo, a przy okazji mieszanka ma większą temp, powietrze schłodzone za turbiną przez FIMC zostaje znów ogrzane po zmieszaniu z gorącym gazem i ładunek w cylindrze jest o około 25% mniejszy niżeli przy temp gazu 25°C

    podczas małego poboru układ ten zapobiegnie przegrzaniu reduktorów, a podczas dużych obciążeń utrzyma temp gazu w pewnym zakresie histerezy załóżmy 25-30°C dzięki temu będzie można bezpieczniej wyliczać mapę i nie przejmować się korekcjami zapobiegającymi spalaniu detonacyjnemu

    w zwykłych samochodach też są problemy z korekcją po temp gazu, gdyż podczas jazdy w korkach czy po mieście reduktor osiąga wysokie temp. grzejąc mocno małe ilości gazu, przez co (w stagu 300+/premium) instalator robi mocne korekty po temp gazu, jak mu nie wyjdzie, auto może mieć za ubogo lub spalać mieszankę ze stukami, to samo auto na trasie w zimie przy -10 z włączonym ogrzewaniem na max w kabinie utrzyma reduktor w niższej temp. przez co może być to jazda na mieszance za bogatej jeżeli nie będzie odpowiedniej korekty, dla tego niektórzy mogą się "pochwalić" że auto spala im tylko 12L gazu na mieście a na trasie tak samo albo nie wiele mniej, i jeszcze się cieszą, bo nie wiedzą że mógłby palić 8L na trasie i 10L na mieście jak byłby dobrze ustawiony...
  • #14
    wlw_wl
    Level 38  
    Okej, rozumiem.
    Nie wystarczyłoby odcinać chłodzenie (a raczej grzanie) cieczą, kiedy reduktor jest zimniejszy niż ta ciecz?

    Prędzej poradę dostaniesz jak założysz temat w dziale motoryzacyjnym ;)
  • #15
    zenek_bb
    Level 12  
    ciecz ma temp oscyl w zakresie 75-90°C, obudowa reduktora nawet nie wiem jaką ma temp, to mnie nie interesuje, interesuje mnie temp odparowanego gazu, i to ona będzie regulować przepływ