Uppvärmning av källare

[Eriond]

Jag har funderat på om jag skulle starta en tråd, med den här passar utmärkt!

Jag bor i ett hus från '46 och vid den tiden tyckte man att det var tillräckligt med att endast värma luften vid taket i källaren (ett slags simpel golvvärme för bovåningen ovanför), och därför är elementen placerade högt uppe på väggarna.
Jag fick ett tips av min värmepumpsinstallatör; att om jag skaffade ett eller två fläktkonvektorelement så skulle det enligt honom skulle värma hela källaren (86m2) till dräglig temp. Vad har det här med elektronik att göra?

Jo, jag vill inte investera x tusenlappar i nya element, och inte heller y tusen kronor till en VVS-snubbe för installation mm., så i sann entusiast-anda ska jag fixa det med några komponenter och lite snickeri.

Jag har skaffat två 120mm chassifläktar med tacho-utg på ELFA, och byggt en "liten" låda till dem: (frontskivan borttagen)


Nu ska jag sätta ihop ett kontrollerkort som ska:
* Ha en 4-siffrig LED display
* Ha några knappar (pil upp/ner, OK, avbr.)
* Ha två DS18S20 termometrar
* Mäta tacho-porten från bägge fläktarna
* Styra utspänningen till vardera fläkten från 7 till 14 volt
* Ha en port till mitt EIA485 hemma-nät

Tanken är att fläktarna tar in kall luft vid golvet och leder denna upp till elementet, där den värms upp och trycks ut över rummet vid takhöjd. De två tempsensorerna ska mäta dels kalluftstemperatur vid golvet (vid fläktintagen) samt avgiven lufttemp. Utifrån detta ska fläkthastigheten anpassas så att man får ett optimalt temperaturdelta.

På displayen ska man kunna växla mellan Intemp, Uttemp, Fläkt-RPM, etc.
Fläkthastigheten skall också hållas så låg som möjligt av bullerskäl, och när rummet uppnått "godkänd" temperatur (typ 18-20 grader) så ska fläktarna slås av.

Kanske ambitiöst, men nåt ska man ha att pyssla med?
Min fråga till er är: Hur spänningsreglerar man en fläkt på c:a 150mA från en microkontroller (PIC18F) på bästa/enklaste sätt? Jag har funderat på en R2R-stege med lagom upplösning som på något sätt styr gate:n på en logik-FET. Låter det vettigt? och isf. är det någon som har ett exempel att utgå ifrån?

/Eriond

[Mindmapper]

Jag har funderat på om jag skulle starta en tråd, med den här passar utmärkt!
/Eriond

Det är nog bättre med en ny tråd än att använda någon annans. Detta ser dessutom ut att passa under projekt. Kanske någon adm. kan flytta dit det hör hemma.

När det gäller fläkten så passar det nog bäst med pwm som pic18F tar hand om. Är inte så hemma på pic så jag kan inte ge råd där. En enkel transistor som klarar strömmen till fläktarna med råge kopplas mellan pic och fläktarna. En diod och en resistor behövs också. Finns dock en reservation att vissa fläktar inte tycker om pwm.
Edit: Välkommen till forumet!

[Eriond]

Tack, och jag håller nog med. Jag ska maila någon adm och be dem flytta mitt inlägg! Ursäkta, EEPROMdanne.

/Eriond

[strombom]

Jag delade upp tråden (från "värmefläkt" under Idébanken) på Erionds begäran, kan se lite skumt ut men så är det

/Johan

[ensten]

Jag är inte överens om luftflödesriktningen och här kommer min motivering:

På grund av elementets placering har du redan flöde i den riktningen du beskriver. Sug/blås istället uppvärmd luft neråt mot golvet, detta kommer att ge en jämnare rumstemperatur och den varmare luften vid taket sprids ut över golvet och stiger uppåt i rummet.

Fördelar:
1) Jämnare rumstemperatur
2) Varmare på golvet

Nackdelar:
1) Kan tänkas att det behövs något högre fart på luften för att få den att spridas ordentligt (förutsatt att fläktarna placeras i botten på konstruktionen).


Det var mina 2 cent.

[Khaki]

>Jag bor i ett hus från '46 och vid den tiden tyckte man att det var tillräckligt med att endast värma luften vid taket i källaren (ett slags simpel golvvärme för bovåningen ovanför), och därför är elementen placerade högt uppe på väggarna.

Tror nog du har missuppfattat någonting där. Att elementen sitter vid taket i källaren beror på att systemet är byggt för självcirkulation, dvs det fanns ingen cirkulationspump (antar att du har det nu?).

I längden är det nog billigare, smartare men kanske inte lika kul för den innovative gör-det-själv´aren att sänka elementen och kanske sätta upp fler.

[Mindmapper]

Jag skulle nog satsa på LCD istället för LED display. Sedan skulle jag nog börja med att köra fläktarna ON/OFF för att snabbare komma igång. Det kräver samma hårdvara som att köra pwm.

[Eriond]

Tack för alla tips!

@Khaki: Det där med självcirkulation är nog helt sant, jag gjorde bara en (okvalificerad) gissning

@Mindmapper: Jag har tröttnat på LCD, och tänkte att gamla herdeliga 14mm LED skulle lysa fint i källarmörkret. On/off kan väl funka, men elementet går ju hela tiden, och då tänkte jag att fläktarna får göra det också.

@ensten: Jag funderade i de banorna också, men tänkta att:
1) Om fläktarna stannar, så funkar självcirkulationen ändå.
2) Det verkar inte energieffektivt att motverka termodynamikens lagar
Dessutom kan jag ju alltid vända på fläktarna den dagen jag blir experimetlysten!

Jag tveksam till PWM, eftersom drivelektroniken i fläkten då får sin matning sönderhackad. Tacho-signalen blir därmed otillförlitlig. Magkänslan säger (och EBM-Papst datablad) att en likspänning på mellan 7 - 12V är bäst. Men frågan kvarstår: Hur får man till en varierbar likspänning? FET:ar eller en LM317 med en digital pot, eller....

Alla förslag mottages med glädje!

Här är en uppdaterad närbild på nederdelen av lådan, med de bägge fläktmodulerna hopsatta (och målade), samt Dallas tempgivare som sticker ut ur flexslangen i mitten.


/Eriond

[Mindmapper]

Visst, håller med om att LED ger ett varmare sken.
Likspänning får du med pwm. Du filtrerar signalen som styr transistorn via ett RC-filter. Du tappar vitsen med pwm och får större effektförlust i transistorn. Men vad gör det, det är ju inga större strömmar det är frågan om.

[dennis]

Annars kan man köra lite högre PWM frekvens och filtrera Tacho-signalen med ett enkelt RC filter, har funkat kanon på dom fläktar jag provat...

[JimmyAndersson]

Eriond:
"Tanken är att fläktarna tar in kall luft vid golvet och leder denna upp till elementet, där den värms upp och trycks ut över rummet vid takhöjd."

Men så är fungerar det ju redan. Luften som värms upp av elementet stiger upp i taket samtidigt som den svalnande luften pressas bort från väggen där elementet sitter och sjunker ner, vilket skapar självcirkulation. Inte alls emot termodynamikens lagar utan istället exakt i linje med dem!

Sedan funderar jag på en liten grejj: Varför skickar du upp luften i taket?
Där gör den ingen större nytta för de som befinner sig i rummet...


Du har förresten exakt samma avatar-bild som en annan forum-medlem.


Mindmapper:
"Likspänning får du med pwm. Du filtrerar signalen som styr transistorn via ett RC-filter."

Det behövs inget RC-filter. Det räcker med R (ett motstånd) eftersom fläkten består av C (spolar) som jämnar ut PWM-pulserna till näst intill likspänning.

[Mindmapper]

Jag vet att motorn består av L och att induktanser jämnar ut strömmen. Jag föreslog att han skulle filtrera innan transistorn eftersom det i stort sett inte krävs så mycket av komponenterna man sätter där. Men ett R efter transistorn ger bara förluster. Det behövs inget R efter transistorn heller för att motorn jämnar ut strömmen. Egentligen föreslog jag RC-filtret för att slippa en diskution om hurvida och hur mycket motorn jämnar ut strömmen. Men egentligen är det kanske lite grann att göra som strutsen.

[Eriond]

Ok, alla verkar rörande överens om att PWM är det rätta spåret. Jag kommer att använda en 18F452 (för att jag har massor liggandes), och den har en inbyggd PWM-modul, om jag inte missminner mig.

Det här med hur luft circulerar är jag ingen expert på. Alls! Vad jag vet är följande: En god vän till mig bytte bort 4 vanliga element, mot ett fläktkonvektorelement, och fick ändå en jämnare värme. Effektmässigt var det nya elementet c:a 30% mindre än de fyra gamla (sammanlagt).

Det här blir intressant, och jag ska hålla er uppdaterade.
Jag har gjort en simpel skiss i paint som visar hur jag hoppas att det kommer fungera:



Jag skulle gjärna vilja se ett enkelt schema på port->R/C-filter->Trissa->Fläkt. Gärna med lämpliga komponentvärden.

/Eriond

[Mindmapper]

Jag letade lite grann på ebmpapst och att de har integrerad elekronik kanske inte är så bra. Jag vet inte om syftet med elektroniken är att hålla varvtalet konstant isåfall funkar det inte med likspänning heller.

[Khaki]

>Jag bor i ett hus från '46 och vid den tiden tyckte man att det var tillräckligt med att endast värma luften vid taket i källaren (ett slags simpel golvvärme för bovåningen ovanför), och därför är elementen placerade högt uppe på väggarna.

Det som du skrev i första inlägget är väl precis det du håller på med nu också, skillnaden är bara lite större luftflöde.
Ska du få jämnare värme i källaren ska du väl rikta luftströmmen utåt-neråt, inte utåt-uppåt.
Jag har ett elektriskt fläkt-element i ett rum i källaren som saknar annan uppvärmning och det står på golvet och blåser ut luften från mitten och neråt (funkar utmärkt).