Witam.
Parę miesięcy temu przedstawiłem projekt sterownika do C.O i pompki do grzania wody. Od tego czasu instalacja grzewcza powiększyła się o kolektory słoneczne, oczywiście domowej roboty , wykonane przez mojego niestrudzonego Tatę. Zaistniała więc potrzeba rozbudowy sterownika. Poprawione detale to zamiana przekaźników na triaki i czujniki z analogowych LM35 na cyfrowe DS 18B20.
Sterownik powstał na bazie:
Atmegi 8,
Optotriaków: MOC 3022 x4
triaki: bt 138 x4
czujniki temperatury DS 18B20 x4
Cały koszt zamknął się do 77 zł
Podczas pisania oprogramowania natrafiłem na problemy z komunikacją z wieloma czujnikami: zdecydowanie za dużo kabla . Problem rozwiązałem ( po bardzo długim czasie ... ) zmniejszając rezystancje opornika podciągającego +5V do linii danych czujników DS18B20 i zwiększając czas oczekiwania na bit z 1wire.
Panel przedni sterownika
Rozbebeszony
Kolektory słoneczne
Instalacja
Zamontowany sterownik
Film ilustrujący działanie menu sterownika. Poprawione:
- jednopoziomowe menu
- zapisywanie ustawień w eeprom
- numer strony w zakładkach
- automatyczne wyjście z menu po 15 sekundach
- tryb pracy: automatyczna, wyłączony, włączony dostępny pod przełącznikiem
Interesuje mnie sam panel słoneczny:
Z czego wykonany? Czym pomalowany? Jaka izolacja? Jaka ciecz w środku? Obieg grawitacyjny czy pompka? Jak jest odbierane ciepło z tego panelu (druga wężownica w bojlerze, czy jakoś inaczej)?
Może masz jakieś fotki z budowy, albo rysunki poglądowe?
Jakieś spostrzeżenia z eksploatacji, czy jeszcze za mało czasu całość pracuje?
Interesuje mnie sam panel słoneczny:
Z czego wykonany? Czym pomalowany? Jaka izolacja? Jaka ciecz w środku? Obieg grawitacyjny czy pompka? Jak jest odbierane ciepło z tego panelu (druga wężownica w bojlerze, czy jakoś inaczej)?
Może masz jakieś fotki z budowy, albo rysunki poglądowe?
Jakieś spostrzeżenia z eksploatacji, czy jeszcze za mało czasu całość pracuje?
Jak do tej całość działa przez 2 słoneczne dni. Kolektory są od spodu izolowane wełną mineralną, a od góry szyba. Rurki miedziane przyspawane są do blachy falowanej. Pompa wymusza obieg glikolu, przez drugą wężownice w 1 zbiorniku i samodzielną w 2 zbiorniku. Przez 1 wężownicę przepływa woda z pieca. Jak do tej pory 300 litrów nagrzeje do 50C przez cały słoneczny dzień. Dodatkowy element to zbiornik na glikol, widoczny na zdjęciach i zawór bezpieczeństwa.
Co do farby, ma ona istotny wpływ na pochłanianie energii, na różnych forach odnośnie solarów można znaleźć farbę odpowiedniego producenta.
Dwa zbiorniki? A woda z nich jest jakoś mieszana, jak są one w ogóle połączone?
A ta druga wężownica w jednym ze zbiorników była fabrycznie czy jakoś dorabiana?
Napisałeś, że miałeś problemy z czujnikami. A jakie zastosowałeś połączenie 2 czy 3 przewodowe?
richardsenior wrote:
Rurki miedziane przyspawane są do blachy falowanej.
Spawane, a nie lutowane? I to jest zwykła rurka miedziana czy taka inna przystosowana do gięcia?
richardsenior wrote:
Jak do tej pory 300 litrów nagrzeje do 50C przez cały słoneczny dzień. Dodatkowy element to zbiornik na glikol, widoczny na zdjęciach i zawór bezpieczeństwa.
Na razie dni są jeszcze krótkie... Rozumiem, że panele są ustawione centralnie w stronę południową?
richardsenior wrote:
Co do farby, ma ona istotny wpływ na pochłanianie energii, na różnych forach odnośnie solarów można znaleźć farbę odpowiedniego producenta.
Z tego co widziałem/czytałem ludzie stosują czarną farbę do tłumików... A można wiedzieć, jaką Ty konkretnie zastosowałeś?
Witam. Jaki jest algorytm pracy sterownika? Jest to tak, że woda podgrzewa się w kolektorze do określonej temperatury po czym jest przepompowywana do zbiornika i tak w kółko?
Konstrukcja zarówno sterownika jak i kolektorów rewelka. A zdradziłbyś jeszcze szczegóły dotyczące tych kolektorów. Jakiej grubości rurki, ile ich tam jest i czy całość wychodzi taniej niż kupne? A szybę osłaniającą kolektor dałeś jakąś specjalną czy zwykłą - wiadomo chodzi o grad. Planuje właśnie zakup kolektorów jednak trochę to kosztuje a twoje wyglądają naprawdę elegancko, aż naszła mnie chęć aby do siebie takie zrobić.
Kodu źródłowego nie zamieszczę bo chce go jeszcze użyć w pracy magisterskiej,
a plik z wsadem mogę zamieścić ale raczej nie nie przyda bo adresy czujników wpisałem na stałe. Jak będę miał wolną chwilę to dorobię do menu opcję dołączania czujników, wtedy zamieszczę na forum wsad, może komuś się przyda.
Dodano po 37 [minuty]:
joy_pl wrote:
Dwa zbiorniki? A woda z nich jest jakoś mieszana, jak są one w ogóle połączone?
A ta druga wężownica w jednym ze zbiorników była fabrycznie czy jakoś dorabiana?
Zbiornik 1 jest fabryczny z 2 wężownicami , jedna do pieca a druga na solary. Zbiornik 2 dopięty jest na zaworze szeregowo. Łatwo go przyłączyć i odłączyć. Taki dodatkowy zbiornik. Nie wiem czy to dobre rozwiązanie ale to okaże się w trakcie użytkowania. Jak napisałem instalacja jest świeża, niewypróbowana. Pierwsze wrażenie:
Szyba na solarach pewnie za cienka, oddaje za dużo ciepła ( jest gorąca w słoneczny dzień ). Reszta izolacji spisuje się dobrze. Farba za bardzo odblaskowa trzeba pomalować jakąś przetestowaną przez forumowiczów . Reszta do dobór kąta. To można jeszcze zmienić. Chciałem by panele miały mechanizm podążania za słońcem, ale to byłby już niepotrzebny wydatek. I dużo myślenia i dużo kosztów: rurki ciśnieniowe, złącza, a tak to pospawać i jest.
joy_pl wrote:
Napisałeś, że miałeś problemy z czujnikami. A jakie zastosowałeś połączenie 2 czy 3 przewodowe?
Problemy pojawiły się po podłączeniu wszystkich czujników. Po prostu za długie kable. Największy problem pojawiał się przy czytaniu temperatury powyżej 90 stopni. Gdzieś na forum, już nie pamiętam przeczytałem że rozwiązać go można wydłużając czasy przy obsłudze protokołu 1-wire, nie zadziałało. Pisało też o zmianie kolejności ustawiania portu wejście/wyjście i ustawiania portu w stan wysoki/niski. To także zmieniałem i nic. Dodam że zasilanie czujnika odbywa się w normalny sposób nie pasożytniczy. Więc co? coś natchnęło mnie w sumie z głupa by dodać jeszcze jeden rezystor podciągający zasilanie tak że w sumie to miałem 2x 4.7 szeregowo. I zadziałało . Pojawiły się odczyty temperatur. A zmiana czasu w protokole sprawiła że czujniki radzą sobie z temp. powyżej 90 stopni.
Ciekawostka: Podczas podłączania jednemu czujnikowi urwał się kabel zasilający. I nic. Żaden z czujników nie przejął się losem koleżanki. Tak i jak sama koleżanka. Zadanie w wolnym czasie: podgrzać temperaturę i zobaczymy jak będzie śpiewać w 90 stopniach .
joy_pl wrote:
Spawane, a nie lutowane? I to jest zwykła rurka miedziana czy taka inna przystosowana do gięcia?
Są to zwykłe rurki miedziane, takie przeznaczone do instalacji grzewczych, do grzejników. Czy zostały przyspawane, czy przylutowane to nie wiem, ja tylko podziwiałem gotową pracę Taty. Solary są ustawione bezpośrednio na południe. Do zmiany będzie jedynie kąt nachylenia. Nie znam optymalnego.
Jak do tej pory ( do 20:00 ), woda na 52 stopnie . Wystarczająco zwłaszcza że podpięty jest 2 zbiornik.
Spostrzeżenia:
Jeden obieg glikolu ( 1 załączenie się pompki ) powoduje wzrost temp. w baniaku o 0.6 stopnia. Dzieje się to co 15 minut przy różnicy temperatur między solarem a temperaturą na dole zbiornika równej 12 stopni. Histereza 2 stopnie. Pompa włącza się na około 30 sekund.
Richardsenior Kolego widać, że włożyłeś w to dużo pracy i pieniędzy (za materiały hydrauliczne i zbiorniki) ogólnie instalacja wygląda dobrze i solidnie - a najważniejsze, że działa. Ciepła woda za darmo po zwrocie kosztów to piękna sprawa.
Podejrzewam jednak, że zimą będą za duże straty ciepła żeby z twojego urządzenia korzystać w naszych warunkach klimatycznych.
Natomiast co do elektroniki to jednak powinieneś ją poprawić. Sterownik solarów to urządzenie które w skrajnych warunkach musi pracować bezawaryjnie i bezpiecznie - w razie zawieszenia sie procesora lub uszkodzenia układów wykonawczych może zagotować Ci wodę albo glikol i spowodować duże problemy (chociażby strata płynu i koszt zakupu nowego,rozsadzone rury itp):
- Ścieżki na 230V są stanowczo za cienkie, triaki powinny mieć układy odsprzęgające RC (np 100n i 1kohm) miedzy anodami i warystory zabezpieczające. Sterujesz silnikami a nie żarówką. Poza tym lepiej stosować bezpieczniejsze elementy z serii BTA ponieważ mają izolowane wkładki radiatorowe.
- Procesor Atmega powinien być dobrze odsprzęgany kilkoma kondensatorami 100nF i 10nF najlepiej SMD blizko nóżek tak żeby nie była brana pod uwagę indukcyjność i oporność ścieżek. Nie zaszkodzi też jakiś mały dławik na zasilaniu 10-47uH . Wersja w obudowie TQFP jest ogólnie lepsza do takich zastosowań ma więcej podłączeń masy i ogólnie w warunkach przemysłowych działa bardziej niezawodnie.
- Stosujesz takie same grubości ścieżek dla wszystkich sygnałów, zasilań, masy itp. Tak się nie robi w profesjonalnych urządzeniach Powinieneś zalać masą okolice procesora, tak żeby spadki napięć przy przełączaniu na niej były jak najniższe. Zasilanie +5V też powinieneś pogrubić.
Pomijam już fakt estetyki panelu frontowego, ale to już akurat kwestia gustu i nie każdemu jest potrzebny dobry wygląd.
Pozdrawiam i mam nadzieję, że nie odbierzesz moich rad źle tylko weźmiesz je pod uwagę w kolejnej wersji urządzenia ;] A koledzy którzy chcieli by wykonać podobny układ też powinni się nad tym zastanowić.
Sterownik solarów to urządzenie które w skrajnych warunkach musi pracować bezawaryjnie i bezpiecznie - w razie zawieszenia sie procesora lub uszkodzenia układów wykonawczych może zagotować Ci wodę albo glikol i spowodować duże problemy (chociażby strata płynu i koszt zakupu nowego, rozsadzone rury itp):
Przecież autor napisał i pokazał zdjęcie:
richardsenior wrote:
Dodatkowy element to zbiornik na glikol, widoczny na zdjęciach i zawór bezpieczeństwa.
richardsenior wrote:
To jest standardowe zabezpieczenie zamkniętej instalacji grzewczej, dodatkowo widać poprowadzona rurka od zaworu bezpieczeństwa do plastikowego baniaka. (Tylko foto jest przekręcone).
Mam jeszcze jedno pytanie jak zamontowałeś czujniki, na powierzchni rury/zbiornika? Czy może jakoś wewnątrz?
Kolego wiem co to jest - bo montowałem taką instalację - naczynie przeponowe które ma zrekompensować zmiany ciśnienia w instalacji - nie mniej nie zmienia to faktu, że to co napisałem ma racje bytu - glikol po przegrzaniu zostanie w końcu zrzucony zaworem bezpieczeństwa (o ile jest)
Koszt nowego środka wymiennikowego może dojść do 200-300 zł jeżeli się korzysta ze środków przeznaczonych specjalnie do tego celu a nie płynu do chłodnic samochodowych
Jak dla mnie kawał dobrej roboty wykonaliście z tatą jestem pod wrażeniem tylko czemu panele nie są na dachu przecież można osiągnąć znacznie lepsze warunki nagrzewania. Choć ja powiem też tak to co ty osiągasz przez cały dzień ja osiągam w ok 1h przy użyciu odrobiny drewna które i tak dostaję za darmo od kumpla z tartaku. Może mało ekologiczne ale dział. Ale z drugiej strony twój wasz projekt jest godzien podziwu gdyby jeszcze w naszym kraju przywiązywano do tego taką wagę jak w krajach północy to by było zdrowiej taniej i wygodniej. A i zrób coś z tym odpływem spod zaworu bezpieczeństwa bańka nie wystarczy najlepiej wyprowadź na zewnątrz kotłownie lub wpuść do kanalizacji bo nie dość ze może zalać kotłownię to i komuś krzywdę zrobić. I nie ma w tym nic śmiesznego teraz jest ok ale pomyśl jak będzie jak na dworze będzie z 30C.
Kolego wiem co to jest - bo montowałem taką instalację - naczynie przeponowe które ma zrekompensować zmiany ciśnienia w instalacji - nie mniej nie zmienia to faktu, że to co napisałem ma racje bytu - glikol po przegrzaniu zostanie w końcu zrzucony zaworem bezpieczeństwa (o ile jest)
Koszt nowego środka wymiennikowego może dojść do 200-300 zł jeżeli się korzysta ze środków przeznaczonych specjalnie do tego celu a nie płynu do chłodnic samochodowych
Pozdrawiam
A widzisz to co jest na zdjęciu i to co zostało napisane?
Dj_Pele wrote:
A i zrób coś z tym odpływem spod zaworu bezpieczeństwa bańka nie wystarczy najlepiej wyprowadź na zewnątrz kotłownie lub wpuść do kanalizacji bo nie dość ze może zalać kotłownię to i komuś krzywdę zrobić. I nie ma w tym nic śmiesznego teraz jest ok ale pomyśl jak będzie jak na dworze będzie z 30C.
Zapewne w instalacji nie ma tyle glikolu żeby ten baniak się przelał...
Witam
Z góry przepraszam że może trochę nie na temat ale przypadkowo obejrzałem posty kolegów bardzo interesujących się zagadnieniem solarów.
Chciałbym zbudować układ solarów i mam kilkanaście grzejników c11-czy za szybą będą się tak samo sprawdzały jak rurki miedziane położone na blasze.
I drugie pytanie czy montaż takich grzejników nie wychodzi taniej niż wykonywanie ręcznie wszystkich obwodów rurowych.Oczywiście nie mówimy o solarach próżniowych tylko wykonanych sposobem domowym i ze sprawnościami takimi jakie uda się osiągnąć.
Z góry dziękuję za odpowiedź i przepraszam że trochę nie na temat ogólnej dyskusji.
Mój kolega robił solary z 2 aluminiowych grzejników (lekko używanych okazyjnie kupionych po modernizacji instalacji u sąsiada - sprawdzone pod kątem występowania kamienia kotłowego) które zmatowił odpowiednią tarczą z drutu założoną na wiertarce, pomalował czarną farbą matową do felg - odporną na temperaturę, spód zaizolował wełną mineralną 10 cm, z góry szyba hartowana uszczelniona silikonem, wszystkie doprowadzenia glikolu ocieplone pianką kauczukową. Efekt dobry latem praktycznie jak z kolektora próżniowego CPC w słoneczne dni, ale zimą system nie pracował - zbyt dużo ciepła uciekało przez górę kolektora i nie potrafił on zbierać światła rozproszonego.
Kilka uwag z mojej strony:
-Ktoś pisał o tym że kolektory lepiej by się grzały na dachu, różnica byłaby minimalna, wręcz niezauważalna, a na ziemi łatwiej raz na jakiś czas przemyć szybę.
(inaczej sprawa wygląda z bateriami słonecznymi, światło odbite itp, ale tu nie będę o tym pisał)
-Idealnie by było, jakby rurki były możliwie w próżni, ale wtedy trudno to uszczelnić, choć samą próżnię można łatwo osiągnąć specjalną pompą, którą można pożyczyć. Miałem okazję oglądać kupne kolektory które podczas ostatniej zimy osiągnęły +27 st C przy -15 na dworzu.
-Jeśli chodzi o farbę to czarna nie równa się czarnej dla widma światła słonecznego. Z niewidocznych dla oka "kolorów" można wyciągnąć więcej energii, specjalna powłoka ma antracytowy kolor i zapewnia pochłanianie większej ilości ciepła, ale nie wiem jak z dostępem to tego typu farb.
-Zamiast wodzenia za słońcem proponowałbym ustawić optymalny kąt, spróbować wyssać powietrze z kolektora i dbać o czystość szyby.
-Teoretycznie szyba im cieńsza tym lepsza, grzać będzie się zawsze, ostatecznie liczy się temperatura rurek.
-Kupne instalacje przestają pompować płyn przy ok 120st C, ale to zależy od wymiennika ciepła.
Może jak się zwróci trochę kosztów za energię będzie można projekt polepszyć.
Pozostaje tylko życzyć słonecznych dni!
piMezon - policz jaki byłby nacisk na szybę o powierzchni zaledwie 1m2 gdyby wyssać powietrze z jednej strony. Żeby to wytrzymać ta szyba musiałaby mieć parę cm, nie mówiąc już o pancernej ramie...
Nie napisałem że szyba ma mieć 1 mm grubości, a wewnątrz koniecznie ma być próżnia.
Wystarczy trochę rzadsze powietrze, szyba może być grubsza i nie musi być podparta tylko na brzegach kolektora.
Czterema podporami wewnątrz kolektora dzielimy "Twój" 1 m² na 9 częsci .
Oczywiście zdaję sobie sprawę, że teoretyczny model jest niewykonalny, ale im bliżej niego tym wydajniejszy cały układ.
Niestety nie umiem powiedzieć czy wydajność wzrasta w tym wypadku, ekspotencjalnie czy tylko logarytmicznie,
w każdym wypadku jednak opłaca się każdy mały krok. W najgorszym wypadku po dłuższym czasie, ale sie opłaci.
Coś na kształt małego, prywatnego postępu technologicznego.
Nie opłaca się. Taka szyba musiałaby ze względów bezpieczeństwa być hartowana, trzeba by wzmocnić ramę, a całość tak uszczelnić, żeby tą próżnię udało się zachować. Dodatkowo grubsze szkło -> wyższa cena. Cena tego byłaby kosmiczna, a nie o to chodzi w kolektorach homemade. Dlatego wymyślono stosowne kolektory próżniowe, których budowa jest zupełnie inna.
BTW, nawet jak sobie podzielisz tą szybę na 9 pól to masz ciągle nacisk ponad 1 tony na pole. Powodzenia z budową takiego kolektora.
Do budowy solarów polecał bym zamiast zwykłej blach, blachę miedzianą. Dodatkowo przy tworzeniu swoich solarów nie użyłem farby lecz odpowiedniego roztworu chemicznego, którym poczerniłem powierzchnię blach. Z tego co wyczytałem wynikało, że poczerniona miedź ma lepszą zdolność przyjmowania ciepła, a wpływa na to grubość wytworzonej warstwy na powierzchni absorbera. Zresztą nie ma co się rozpisywać, bo na forum jest bardzo dużo na ten temat, wystarczy poszukać.
Witam posiadam podobna kostrukcję i ciekawi mnie czy mierzyłeś o ile stopni nagrzewa się woda przepływając przes same kolektrory u mnie róznica miedzy wejsciem a wyjsciem przy dobrym słoncu wynosi około 15 stopni wydaje mi sieze to troche mało. Mam problem z odebraniem ciepła z z blachy rurka słabo przytyka się do blachy.
- Ścieżki na 230V są stanowczo za cienkie, triaki powinny mieć układy odsprzęgające RC (np 100n i 1kohm) miedzy anodami i warystory zabezpieczające. Sterujesz silnikami a nie żarówką. Poza tym lepiej stosować bezpieczniejsze elementy z serii BTA ponieważ mają izolowane wkładki radiatorowe.
- Procesor Atmega powinien być dobrze odsprzęgany kilkoma kondensatorami 100nF i 10nF najlepiej SMD blizko nóżek tak żeby nie była brana pod uwagę indukcyjność i oporność ścieżek. Nie zaszkodzi też jakiś mały dławik na zasilaniu 10-47uH . Wersja w obudowie TQFP jest ogólnie lepsza do takich zastosowań ma więcej podłączeń masy i ogólnie w warunkach przemysłowych działa bardziej niezawodnie.
- Stosujesz takie same grubości ścieżek dla wszystkich sygnałów, zasilań, masy itp. Tak się nie robi w profesjonalnych urządzeniach Powinieneś zalać masą okolice procesora, tak żeby spadki napięć przy przełączaniu na niej były jak najniższe. Zasilanie +5V też wysprzęgać pogrubić.
to należy bezwzględnie poprawić w płytce drukowanej i w schemacie elektronicznym. Po pewnym czasie triaki przestały się wysprzęgać i pompa pracowała kilka minut dłużej niż powinna. Problem rozwiązałem dolatując układ RC.
Pogrubiłem także grubość ścieżek 230V. Po tych zabiegach wszystko działa jak należy.
, wykonane przez mojego niestrudzonego Tatę. Zaistniała więc potrzeba rozbudowy sterownika. Poprawione detale to zamiana przekaźników na triaki i czujniki z analogowych LM35 na cyfrowe DS 18B20.
. Problem rozwiązałem ( po bardzo długim czasie ... ) zmniejszając rezystancje opornika podciągającego +5V do linii danych czujników DS18B20 i zwiększając czas oczekiwania na bit z 1wire.
Rozumiem, że panele są ustawione centralnie w stronę południową? 
Richardsenior Kolego widać, że włożyłeś w to dużo pracy i pieniędzy (za materiały hydrauliczne i zbiorniki) ogólnie instalacja wygląda dobrze i solidnie - a najważniejsze, że działa. Ciepła woda za darmo po zwrocie kosztów to piękna sprawa.
