Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Arduino ciepłomierz dla pompy ciepła z czujnika halla i termometrów

11 Lis 2017 10:36 1344 7
  • Poziom 19  
    Witam serdecznie. Posiadam Arduino UNO oraz czujnik halla do mierzenia przepływu raz z kodem, który na serial monitorze wypluwa wartość aktualnego przepływu oraz sumaryczną zmierzoną objętość. Chciałbym do tego dodać odczyt temperatury (lepiej uzyć LM35 czy termometru cyfrowego?) przed i za wymiennikiem pompy ciepła aby z danych T1-T2 (delta temp.) oraz natężenia przepływu widzieć moc chwilową układu. Zgodnie ze wzorem:
    Q=q⋅cw⋅ρ⋅(t1−t2)

    gdzie:
    Q- moc cieplna [kW]
    q - przepływ wody m3/s (z czujnika halla)
    cw- ciepło właciwe wody (4200J/kg/1K)
    (t1-t2)-delta T z 2 termometrów.
    ρ-gęstość wody 1000kg/m3

    Poniżej zamieszczam dobrze działający kod dla czujnika halla, czy ktoś może pomóc i dopisać do niego obsługę 2 termometrów lm35 na 2 wej. analogowych i zaimplementować w/w wzór aby serial monitor podawał wartość mocy chwilowej, przepływu i delty T?

    Kod: c
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod
  • PCBway
  • Poziom 30  
    manitou napisał:
    cw- ciepło właciwe wody (4200J/kg/1K)

    Nie do końca takie, ja przyjmuję 0.001162777 kWh/kg*K, czyli ok. 4185J/kg/K

    manitou napisał:
    ρ-gęstość wody 1000kg/m3

    Tu jest gorzej, bo gęstość zmienia się z temperaturą, należy przyjąć wartość mniej więcej z zakresu w jakim temperatura będzie się zmieniać.
    Ja zakładam najczęściej 995.6kg/m3

    Kolejna sprawa, dokładność pomiarów, oraz poprawność odczytu temperatur (ich umiejscowienie) jest kluczowa. Mamy trzy pomiary które są mało dokładne i to mocno wpływa na wynik. No bo przecież dokładność takiego LM to ok. 0.5K jeszcze dokładność toru analogowego. W przypadku pompy ciepła, delta jest mała, ok 3-5K jak pomylimy się o 0.5 stopnia (a mamy aż dwa termometry) to błąd jest nawet 10%. Do tego dokładność pomiaru przepływu i mamy kolejne 10%

    Do wodomierza, dorobiłem taki układ zamiast liczydełka:

    Arduino ciepłomierz dla pompy ciepła z czujnika halla i termometrów
    Czujnik Halla to liniowy A1324 bo wszystkie pracujące jako switch są za mało czułe.
  • PCBway
  • Poziom 19  
    Hmm... Tak naprawdę stoję przed wyborem zakupu dosc drogiego cieplomierza fabryczbego a zrobieniem tego na arduino. Nie potrzebuje bardzo duzej dokładności chcę tylko szacować cop a nie rozliczać się z tauronem;) jeśli ktoś ma pomysl jak zlepić ten kod halla z odczytem 2 termometrow to juz będę bardzo wdzięczny. Pozdrawiam! Aha mój główny problem polega na tym ze cieplomierze na 1" sa drogie i rzadkie jako używane w przeciwieństwie do 1/2". A ja potrzebuję takiego aby nie dlawil przepływu
  • Poziom 30  
    Na alle... hasło "przepływomierz 5/4" dział "Dom i ogród" 128zł. Jak taki stosuję (są też na 1" itd.). Czy to drogo? W zasadzie to tak bo mają 100% marży na eksporcie z Chin, ale na razie tylko oni tym handluję więc płacimy.
    Jeśli nie zależy Ci na wyzwaniu tylko potrzebujesz to zmierzyć, to zobacz mój post, nt. pomiaru COP. Póki mam hw, to oddaję go po kosztach materiału bo to ciągle testy.
  • Poziom 37  
    michcior napisał:

    ...
    Kolejna sprawa, dokładność pomiarów, oraz poprawność odczytu temperatur (ich umiejscowienie) jest kluczowa. Mamy trzy pomiary które są mało dokładne i to mocno wpływa na wynik. No bo przecież dokładność takiego LM to ok. 0.5K jeszcze dokładność toru analogowego. W przypadku pompy ciepła, delta jest mała, ok 3-5K jak pomylimy się o 0.5 stopnia (a mamy aż dwa termometry) to błąd jest nawet 10%. Do tego dokładność pomiaru przepływu i mamy kolejne 10%
    ...


    W pełni się zgadzam (jakby sie przyssał do tematu, znalazł bym jeszcze inne problemy)
    W projekcie kilkakrotnie występują małe różnice zmierzonych dużych liczb, to jest bardzo niekorzystne z punktu widzenia propagowania błędów.

    Nie wyjdzie z tego żadna dokładność nadająca się do poważnych zastosowań (w tym rozliczeń między stronami). Wskazanie "dziś trochę więcej", "wczoraj trochę mniej". Ale popieram jako eksperyment.
    Sorry, nie umiem w jednym poście streścić kilku semestrów fizyki, miernictwa, numeryki
  • Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    michcior napisał:
    Kolejna sprawa, dokładność pomiarów, oraz poprawność odczytu temperatur (ich umiejscowienie) jest kluczowa. Mamy trzy pomiary które są mało dokładne i to mocno wpływa na wynik. No bo przecież dokładność takiego LM to ok. 0.5K jeszcze dokładność toru analogowego. W przypadku pompy ciepła, delta jest mała, ok 3-5K jak pomylimy się o 0.5 stopnia (a mamy aż dwa termometry) to błąd jest nawet 10%.


    Ale w tej aplikacji dokładność termometrów nie ma znaczenia. Ciepło dostarczone nie zależy od bezwględnej temperatury na wlocie i wylocie, lecz od różnicy temperatur. A tą, i przy pomocy LM35 i przy pomocy DS18B20 możemy mierzyć z bardzo dużą rozdzielczością, sięgającą dużo poniżej 0,1 stopnia. Jedyne co jest niezbędne to wstępna kalibracja mierników temperatury - czyli sprowadzamy różnicę temp. w dwóch punktach do zera, mierzymy wskazania obu czujników i potem używamy odczytanych wartości jako ofsetów. Problem i główne źródło błędów będzie leżał w innym miejscu - gradient temp. czynnik-termometr (od biedy też kalibrowalny) i przede wszystkim pojemność cieplna termometru, która utrudni szybką reakcję na zmiany temp. czynnika. Ale tu temp. chyba nie zmienia się bardzo szybko. W każdym razie istotny będzie sposób instalacji mierników temperatury.
    @manitou Pogoogluj trochę. Gotowców obsługi termometru na 1-wire, lub LM35 jest pełno (ten drugi wymaga tylko obsługi ADC).