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

Sterowanie elektrozaworem [prototyp]

Marcin J. 12 Wrz 2007 09:47 26111 43
  • #31
    petione
    Poziom 17  
    Tak, napewno da to samo. Ale tu chodzi o koszta i przyznam troche o satysfakcje:). Gdybym mial zamiar kupic fabryczny elektrozawor z pewnoscia zdecydowalbym sie na pompke.
  • e-miernikie-mierniki
  • #32
    theta
    Poziom 1  
    Widziałem ciekawe rozwiązanie elktrozaworu który sterował pracą grzejnika.Do jego budowy została zaadoptowana głowica termostatyczna w której umieszczono opór 5W. Podłączenie napięcia powoduje podgrzanie hłowicy i jej zamknięcie. Rozwiązanie to jest o tyle dobre,że przy braku zasilania jest przepływ przez zawór.
  • e-miernikie-mierniki
  • #33
    Marcin J.
    Poziom 10  
    Witam, ponownie. Zrobiło się odrobinę zimniej więc była okazja przetestować cały układ. Kilka rzeczy zostało zmienione w moim prototypie, w skrócie :
    - dodane przyciski dzięki którym można zadawać parametry przy starcie układu, tzn. delta T oraz opóźnieniee
    -na wyjściu przekaźnika włączony dodatkowo warystor
    -podłączenie czujników jest sprawdzane przed każdym pomiarem
    -zmieniony algorytm porównywanie temperatur

    Działanie układu - bez zarzutu, trzeba jednak dodać,że minęło niewiele czasu od kiedy całość działa razem. O przydatności oraz niezawodności będzie można napisać na wiosne kiedy prototyp przepracuje cały sezon.

    Planuje dalsze zmiany w sterowniku, dodanie:

    -watchdog-a
    -eeprom-u
    -RTC
    -sterowania grzałka

    Wydaje mi się, że wygodniej będzie się przesiąść na uK który ma wbudowane 2 wymienione wyżej układy.
    Chętnie więc usłyszę od Was jaki, oraz coś o programatorze do niego.

    Pozdrawiam

    Sterowanie elektrozaworem [prototyp] Sterowanie elektrozaworem [prototyp] Sterowanie elektrozaworem [prototyp] Sterowanie elektrozaworem [prototyp]
    Sterowanie elektrozaworem [prototyp] Sterowanie elektrozaworem [prototyp] Sterowanie elektrozaworem [prototyp]
  • #34
    petione
    Poziom 17  
    No fajnie ze rozwijasz swoj projekt. Napisz moze cos w skrocie o samym algorytmie w szczegolnosci odnosnie pomiaru temperatury i sterowaniu elektrozaworu. Napewno tez masz jakies doswiadczenie zwiazane z praca calego ukladu i mozesz przedstawic jakies wnioski, spostrzezenia, czego unikac itp.
    Caly czas przymierzam sie do budowy takiego ukladu ale byl problem z czasem wiec Twoje spostrzezenia beda bardzo mile widziane i pomocne.

    Co do wyboru samego procka to tak jak juz pisalem gdzies wczesniej, jakis AVR np Atmega 16 za ok 8zl. Programator to koszt ok 6zl np STK200 (w google znajdziesz mnostwo o tym). Sam program tez sie niewiele zmieni (bo o ile dobrze pamietam pisales w Bascomie).
  • #35
    Jjacenty
    Poziom 12  
    Ja wykonałem już kilka takich sterowników. Sterują one elektrozawory z Isbudu. Ale układ jest tak pomyślany, że można zastosować sterownik do każdego typu napędu także do tych podawanych jako przykłady w postach powyżej. Wszystkie ustawienia są zapamiętywane w pamięci a sterowanie odbywa się za pomocą przycisków.
    Ja wykonuję swoje sterowniki na ATMEGA8, który w swojej strukturze posiada wszystkie "urządzenia" które wymieniasz tj. Watchdog, RTC, EEPROM, przetworniki A/C, itp. A jako programator stosuję 5 przewodów :D podłączonych do portu równoległego komputera. Zdaję sobie sprawę, że nie jest to do końca bezpieczne dla komputera ale jest to niezawodny programator.
  • #36
    drewniany80
    Poziom 15  
    Witam
    Jacenty czy mogłbys powiedziec cos wiecej o tym sterowniku, udostepnic jakis schemacik, załozyłem ostatno do układu Co zawor 3drogowy i pompke do bojlera z zaworem ktory odcina dopłuw wody z CO kiedy bedzie gasło wpiecu tylko zastanawiam sie jak tym sterować.
  • #37
    kaerb
    Poziom 12  
    Może przydałoby się też zabezpieczenie w postaci bimetalu na rurze wychodzącej z pieca, przy totalnym zwisie uC i zamkniętym zaworze różne rzeczy mogą sie stać.. :]
  • #38
    Marcin J.
    Poziom 10  
    Po kilku miesiącach pracy mogę opisać dokładniej działanie układu, które jak się okazało nie było do końca takie jak zakładałem.
    Co do samej elektroniki to nie mam zastrzeżeń. Przez cały okres od kiedy układ został załączony nie było zawieszenia mikrokontrolera. Raz spalił się bezpiecznik na wejściu zasilania ale nie wiem jak była przyczyna, po wymianie wszystko było ok.
    Chciałem zwrócić uwagę na kilka innych szczegółów. Musze zacząć od tego jak zmieniały się temperatury w ciągu doby i od kilku wzorów.
    Wykres nie jest zbyt dokładny ponieważ zbyt rzadko były robione pomiary ale daje ogólne pojęcie o tych zmianach w ciągu kolejnych 30 godzin.
    W ciągu 30 godzin pracy woda w bojlerze była 3 krotnie wyższa od wody w piecu. Nie mamy informacji czy były to wartości maksymalne ale wynosiły one : 0,9°C; 4,5°C; 4,3°C. Temperatura wody zasilającej wahała się od +10°C do +13°C, a temperatura na zewnątrz nie była ujemna i mieściła się w granicy 0°C do +2°C, w ciągu całego czasu w jakim były wykonywane pomiary.
    Maksymalna różnica temperatur wody w piecu i bojlerze jaką udało się zaobserwować wynosiła około 10°C, ale było to w dni kiedy temperatura na zewnątrz była znacznie niższa.
    Elektrozawór był załączany jeżeli temperatura wody w piecu była wyższa o 4 stopnie od temperatury wody w bojlerze.
    Mając takie dane możemy oszacować czy budowa takiego układu opłacała się i czy wystąpiły jakiekolwiek oszczędności. Mówiąc oszczędności należy rozumieć koszt podgrzania wody grzałką elektryczną o zaobserwowaną różnice temperatur. Oczywiste jest to, że jeżeli nie było by układu z elektrozaworem ciepło to zostałoby wykorzystane na podgrzanie mieszkania, a więc nie zostało by ono niewykorzystane.
    Zaczniemy od obliczenia ile potrzeba ciepła na podgrzanie 80l wody o 0,9°C; 4,5°C; 4,3°C. Zakładamy, że wszystko dzieje się w układzie stacjonarnym.

    Q=V*cw*ΔT
    Q=80*4,186*0,9=301,4kJ

    Uwzględniając straty jakie występują w rurkach doprowadzających ciepłą wody otrzymamy:

    Qdost=307,4/0,98=307,6kJ

    Grzałka zainstalowana w bojlerze ma moc 2kW. Obliczmy więc czas przez jaki musiałaby pracować aby woda została podgrzana do tej samej temperatury:

    tał=Qdost/P=307/2=153,8s=2,6min=0,0433h

    Zostanie w tym czasie zużyta energia elektryczna równa:

    A=tał*P=0,0433*2=0,0867kWh

    I będzie to kosztować, przyjmując całkowitą cenę energii elektrycznej 0,40 za kWh:

    kA=A*kE=0,0867*0,4=0,0348zł

    Postępując analogicznie dla pozostałych temperatur otrzymamy:


    V ΔT Q Qdost P tał tał tał A kA
    l °C kJ kJ kW s min h kWh zł
    80 0,9 301,4 307,6 2 153,8 2,6 0,0433 0,0867 0,0348
    80 4,3 1440 1470 2 734,7 12,2 0,2033 0,4067 0,1627
    80 4,5 1507 1539 2 768,9 12,8 0,2133 0,4267 0,1707
    80 5 1674 1708 2 854,0 14,2 0,2367 0,4733 0,1893
    80 10 3349 3417 2 1709 28,5 0,4750 0,9500 0,3800
    Sterowanie elektrozaworem [prototyp]

    Zakładamy, że codziennie rano będziemy używać ciepłej wody i że musi być ona cieplejsza od wody krążącej w obiegu o 10°C. Jeżeli nie będzie odpowiedniej różnicy będzie ona podgrzewana elektrycznie. Teraz musimy założyć ile dni w roku układ będzie pracował. Przyjmujemy, że zaczyna on prace 1 października kończy 31 marca to jest 183 dni. Teraz kolejne założenie, ile razy w ciągu całego okresu pracy osiągniemy różnice temperatur 10°C, a ile 5°C. Zakładam takie wartości ponieważ najczęściej pojawiała się różnica 5°C, 7°C oraz 10°C. Zakładając, że różnice 5°C osiągamy przez 100dni a 10°C przez pozostałe 83dni można łatwo obliczyć oszczędności :

    Qbr=100*0,1893+83*0,3800=50,47zł

    Teraz należy obliczyć jakie są koszty działania układu w ciągu tego okresu czasu. Moc czynna pobierana przez elektrozawór to 8W moc transformatora w sterowniku wynosi 2VA. Dla tego transformatora producent nie podaje współczynnika cosφ. Dla małych transformatorów jest on z reguły mniejszy niż dla transformatorów dużych. Wiec przyjmując cosφ równy 0,9 nie popełniamy większego błędu. A więc P transformatora jest równe 1,8W. Analizując poniższy wykres można stwierdzić, że elektrozawór pracował około 15 godzin.

    Azw=24*1,8+15*8=0,1632kWh
    kAzw=0,1632*0,4=0,0653zł
    Qnet=Qbr-kAzw*183=50,47-0,0653*183=38,52zł

    (tutaj była poprawka nie 30,3h tylko 24h)

    Takie oszczędności osiągniemy w ciągu jednego sezonu. Koszt samych materiałów potrzebnych do wykonania układu to około 280zł, nie doliczam do tego pracy jaką należało włożyć w budowę układu. Więc cała instalacja zwróci się po około 7,5 sezonach.
    Jednak to nie wszystko na co chciałem zwrócić uwagę. Zauważyłem, że nawet kiedy elektrozawór był wyłączony to woda w bojlerze nagrzewała się. Nie wiem czym to dokładnie było spowodowane ale wydaje mi się ciepło było przekazywane po miedzianych rurkach, chciałem równocześnie zapytać czy to możliwe, że elektrozawór nie zamykał się on do końca?
    Mam nadzieje, że te uwagi będą przydatne dla osób które budują podobny układ, należy pamiętać, że w rozważaniach było kilka założeń i nie wiadomo czy będą spełnione. A więc należy sprawdzić jakie wartości temperatur uda się osiągnąć w budowanym układzie, ile dni w roku będzie pracował układ i dla tych danych spróbować oszacować oszczędności.
    Sterowanie elektrozaworem [prototyp]
  • #39
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne
    Czy przy opisanym przec Ciebie (na początku) tematu sposobie sterowania nie miałeś czasem tak, że jak piec wygasał to "wyciągał" ciepło z boilera. Po prostu temperatura spadała, ale różnica temperatur była stała?
  • #40
    Marcin J.
    Poziom 10  
    Witam, ja nie zauważyłem takiej sytuacji, co nie jest jednoznaczne z tym, że nie występuje ona.
    Należałoby dokładnie przez dłuższy okres czasu mierzyć temperaturę i jeżeli jest tak jak sugeruje kolega bolek to na pewno będzie to widać.
    W związku z tym mam dwie uwagi.

    Ponieważ ręczne wykonywanie pomiarów jest uciążliwe to może ktoś pokusi się o budowę urządzenia, które będzie pomiary wykonywać automatycznie przesyłać je do komputera i archiwizować w odpowiednim pliku. Z całą pewnością ułatwiło by to analizę całego układu.

    Jeżeli występuje sytuacja opisana przez kolegę bolka to może wyjściem byłoby, po osiągnięciu odpowiednio niskiej temperatury, zamknięcie elektrozaworu niezależnie od różnicy temperatur.

    Czy to pomogłoby, jak myślcie?
  • #41
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne
    no dzieje się tak, w sumie to zależy gdzie da się czujnik, pomiar różnicowy jest ok gdy faktycznie mierzy się wode podgrzewaną i to gdzieś wewnatrz boilera...
  • #42
    Marcin J.
    Poziom 10  
    U siebie czujnik temperatury założyłem :

    - w piecu, zamiast termometru

    - w bojlerze, jest wpuszczany w miejsce gdzie znajduje sie czujnik od termostatu
  • #43
    bober85
    Poziom 12  
    witam,
    również chcę zmodernizować swoją kotłownię i wyszło na to że będę potrzebował 3 elektrozaworów kulowych, ale o za duży koszt jak dla mnie, dlatego zdecydowałem się zrobić je samemu wykorzystując zwykły zawór kulowy i silniczki od tylnej wycieraczki z auta.
    Bawiłem się już wstępnie i powinno to nieźle działać, tylko mam takie może nieco banalne pytanie, tzn. czy na otwieranie i zamykanie stosować zmianę polaryzacji silniczka + krańcówki, czy lepiej aby silnik kręcił się tak jak jest oryginalnie czyli w jedną stronę?
    Chodzi mi tylko o to czy zmiana obrotów nie będzie dla niego lub przekładni ślimakowej niszcząca.

    dzięki za odpowiedzi.
  • #44
    YureQ
    Poziom 17  
    No, zabawa fajna i przyjemność duża jak się coś samemu zrobi.

    Zastanawiam się tylko czy nie prościej (moze i lepiej) rozdzielić obwody grzewcze za kotłem.
    Ja tak mam w swoim kotle.
    Jeden obwód do boilera, drugi do podlogówki (tam w obwodzie zawór trójdrożny z napędem), trzeci do grzejników. W każdym osobna pompa, odpowiednie sterowanie i osprzęt.
    Pompa jest tez jakby zaworem.
    Jak nie pracuje to nie ma obiegu w tym obwodzie.
    Pompa boilera ma priorytet.

    Sterowanie elektrozaworem [prototyp]