DIY värmesystem

Berätta om dina pågående projekt.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27395
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av danei »

Nej. Mellan punkterna är det ända som drastisk kan ändra tycket en ventil, den ska normalt sett vara öppen. Så det kan inte bli en markant tryckskillnad.
Dessutom har du fel när det gäller tyck och volym. normalt har man 0,5 bar i förtyck. innan man är upp i det så tar den inte emot något vatten alls. sedan är det halvfullt vid 1bar. Ett öppet expansions kärl har en tryck skillnad mellan tomt och fullt på ca. 0,05bar. Så de kommer inte att jobba bra tillsammans, men idiotdeas inlägg har inte mycket med verkligheten att göra.
idiotdea
Inlägg: 471
Blev medlem: 26 juli 2006, 16:11:34
Ort: Vasa, Finland
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av idiotdea »

Tja, var och en med sin åsikt.

Nu har jag inte satt mig in i exakt hur det är tänkt att detta skall fungera. Men jag kan garantera att trycket i anslutningspunkten för det slutna expansionskärlet kommer att variera. Poängen är i varje fall att det slutna kärlet t.o.m. kan förvärra situationen under vissa driftsförhållanden. Det statiska trycket i systemet (från det öppna expansionskärlet) kan variera med ca. 0,2 bar. Att trycket i anslutningspunkten till det slutna kärlet skulle variera i samma storleksordning (med konstant statiskt tryck av det öppna expansionskärlet) ser jag inte som orimligt, snarare troligt!

Observera också att jag inte sade att det slutna expansionkärlet kommer att fungera bra. Bara att Kretskorts uträkningar ser korrekta ut.

För övrigt så undviker man normalt tryckfall över ventiler, såvida de inte är reglerventiler. Annat vore slöseri med energi. Tryckfallen uppstår normalt över värmeväxlare, rörledningar och annan utrustning som finns i systemet.
Användarvisningsbild
blackadder
Inlägg: 325
Blev medlem: 2 juli 2007, 21:23:40
Ort: Dingle

Re: DIY värmesystem

Inlägg av blackadder »

Om jag inte minns helt fel, motsvarar 1 bar tio meter vattenpelare, vilket skulle innebära en höjdskillnad på 2 meter för att få en variation på 0,2 bar i ett öppet expansionskärl.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27395
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av danei »

Jo min uppskattning byggde på att kärlet kan vara 0,5m högt. Det är ett rimligt värde. Tycken kommer naturligtvis att variera på samma sätt på båda kärlen.

Jag förutsatte samtidigt att det inte fanns något tryck över ventilen, men det är den enda komponent som kan ha ett betydande tryckfall.
Jag håller å andra sidan med om att det är olämpligt att ha expansionskärl på olika punkter, just för att tryckskillnader kan göra att vatten rör sig mellan dem på ett ogynnsamt sätt. I värsta fall kan det extra kärlet förvärra situationen. Men som det ser ut nu gissar jag att det varken gör till eller från.
idiotdea
Inlägg: 471
Blev medlem: 26 juli 2006, 16:11:34
Ort: Vasa, Finland
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av idiotdea »

Jag höll på att skriva ett svar, men danei hann först.

Hur som helst, så kom mina 0,2 bar från citatet nedan.
Kretskort skrev: Expansionskärlet ligger ca 2 meter över de högsta radiatorerna så som max kan jag åtminstone få runt 0,2 bar i tryckvariation.
Eftersom det som jag förtår rör sig om ett hopplock av komponenter Kretskort har liggande, kan pumpen vara "för stor" för systemet, och då kan pumpen skapa en tryckökning på säg 2 - 3 bar. Denna tryckökning måste i så fall försvinna någonstans, och jag skulle gissa på att det då är över rören och kanske över pannan var de största tryckfallen uppstår. Men det är förstås bara spekulationer utan att känna till komponenterna bättre.

Jag tror inte heller att det i praktiken gör från eller till att expansionkärlen är kopplade till olika punkter. Men ifall det uppstår problem, så är det fördelaktigt om man vet att trycken i anslutningspunkterna till de båda expansionskärlen har samma tryck, för att kunna utesluta en felkälla.

Egentligen var det mest principen jag var ute efter. Ifall man har två (öppna) expansionskärl till samma krets, så bör de anslutas till samma punkt (ifall det inte finns goda skäl för att göra annorlunda). Resten var en förklaring till anledningen för detta.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27395
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av danei »

Vad ska du ha för pump om du ska kunna få 2-3bar över ett öppet rör? Jag tror inte att han har en så extrem pump. Även om den inte är optimalt dimensionerad för applikationen så lär den vara rimlig.
idiotdea
Inlägg: 471
Blev medlem: 26 juli 2006, 16:11:34
Ort: Vasa, Finland
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av idiotdea »

När vattenhastighet i rören överstiger 3 - 4 m/s blir tryckfallet över rören lätt markant. Pumpar som klarar av att hålla en tryckökning på 2 - 3 bar vid dessa små flöden finns det gott om. Normala circulationspumpar för hemvärmesystem verkar dock inte göra det, och rimligtvis är det väl en sådan han använder, så det blir nog inte så stora tryckskillnader.

Som jag ser det är vi överens om att det i princip inte är bra att ansluta expansionskärl till olika punkter och att nyttan av det slutna kärlet inte är stor. Då resten av diskussionen håller på att föra oss ganska långt off topic, föreslår jag att vi lägger ner denna diskussion, såvida Kretskort inte har något han funderar över angående detta.
Kretskort
Inlägg: 182
Blev medlem: 5 februari 2008, 08:07:45
Ort: Göteborg

Re: DIY värmesystem

Inlägg av Kretskort »

Kärlet sitter på ett stort rör nära botten på den stora ackumulatortanken där trycken bör vara relativt utjämnade och radiatorerna drivs av en liten standardpump på 40W så det lär inte vara några problem.

Jag håller som bäst på att prova PWM styrning av halvledarreläerna. Reläet är kopplat till en liten 230VAC fläkt.
Ett problem är att styrsignalen ibland hamnar någonstans mitt emellan AC perioderna så styrningen ligger och pendlar +/- en halvperiod. Det får hastigheten på fläkten att fluktuera otrevligt.
Provade att lägga en hög periodtid (200 ms) för att lösa problemet då en halvperiod framåt eller bakåt inte gör så stor skillnad. Det fungerade, men fick nu går fläkten ryckigt p.g.a. för infrekventa start/stopp. To be continued.
Kretskort
Inlägg: 182
Blev medlem: 5 februari 2008, 08:07:45
Ort: Göteborg

Re: DIY värmesystem

Inlägg av Kretskort »

Släppte precis taget om skruvmejseln och bjuder på en nattlig uppdatering.
SSR.jpg
Halvledarreläet fick lite komponenter på sig och verkar fungera bra. Dock kändes triacarna lite varma först så jag sågade ut en kylfläns och satte dit för säkerhets skull. Att BT136 utvecklar så mycket som ca 1,25W/A hade jag ingen aning om.

Om jag hade räknat med att få använda en kylfläns hade jag placerat säkringarna annorlunda så att man sluppit såga jacken i flänsen.


simul.jpg
En mängd simuleringar gjordes. Här får en switch simulera pulserna från flödesmätaren. Efter en del men inte överdrivet mycket mekande lyckades jag läsa av one-wire busen också.



montage1.jpg
Så var det äntligen dags för montage!



montage2.jpg
Det "yttre" montaget färdigt och nu har denna enhet en fast bostad i städskrubben i köket. Vid provning har vissa obskyra fel uppstått som får tas i nästa halvlek, men likväl har det blivit ett antal rätt.
Helt plötsligt klonkade det till. Det var enheten som läst av sensorn på utgående pannvatten korrekt och därför öppnade magnetventilen i pannkretsen. :tumupp:

fullt.jpg
Jag trodde aldrig jag skulle fylla ett μC minne och nu känner jag att jag hade velat ha dubbelt så många bytes för att kunna förverkliga allt jag fick slopa i detta projekt.
Finns nog dock en del i min nuvarande kod som kan skrivas om och göras kompaktare.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12819
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: DIY värmesystem

Inlägg av MiaM »

Trevligt!

Ursäkta om det redan varit uppe (jag kanske t.o.m. frågat själv) men vad har du för kringkomponenter på halvledarreläerna?

Att det är ett seriemotstånd för att hantera nån vanlig DC-nivå på optoingången kan jag räkna ut själv, men resten? Applikationsexempel för optokopplaren med triacutgång eller?

Apropå triac'ar så har jag för hundra år sen byggt med BT139F800 och MOC3020, då blev det bara ett seriemotstånd mellan MOC'en och triac'en, fast då var det rent resistiv last. Den där BT139-triac'en har dessutom rätt högt krav på triggström...
Kretskort
Inlägg: 182
Blev medlem: 5 februari 2008, 08:07:45
Ort: Göteborg

Re: DIY värmesystem

Inlägg av Kretskort »

Jag använde denna koppling, bara att jag hade en EL3063 istället för MOC304x.
moc3041.gif
Motståndet vid ben 4 är för att dränera så triacen stänger ordentligt. Kretsen med en kondensator och serieresistor är en snubber för att skydda triacen mot spänningsspikar. Motståndet vid ben 6 är för att begränsa strömmen genom gaten.
Utöver detta lade jag till en säkring i serie med lasten.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12819
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: DIY värmesystem

Inlägg av MiaM »

Tack!
Kretskort
Inlägg: 182
Blev medlem: 5 februari 2008, 08:07:45
Ort: Göteborg

Re: DIY värmesystem

Inlägg av Kretskort »

Värmesystemet har varit färdigt ett tag men annat har kommit emellan så har inte berättat om det ännu.

Här har jag raffsat ihop en liten film där man kan se lite utdrag från skapandet och några menyfunktioner:
ytube1.png


Enheten var nyss nollställd så loggvärdena var lite småkonstiga.

Kommentera gärna.

Tidigare problem
Det som gjorde att det inte fungerade sist var antagligen spänningsspikar som slog ut mikroprocessorn till styrenheten.
Ledningarna till instrumenteringen går några meter genom pannrummet och verkade ta in tillräckligt mycket elektriskt skräp för att ensamt ta död på processorn. Det kan ha berott på att en diod i anslutning till halvledarreläerna gav möjlighet till progressiv uppladdning av ledningskapacitansen. Om teorin stämmer blev det som en halvvågslikriktare som långsamt laddades upp från luften.
Sen finns det ju alltid risk för överledning i starkströmsdelen och statiska urladdningar.
Zenerdioder på alla IO's verkar ha löst problemet. Lådan har fungerat felfritt ett bra tag nu.

Till nästa gång
Så här i retroperspektivet hade man ju gärna haft en större skärm och fler knappar.
Enheten blir både enklare att använda och bygga när man har en knapp till varje funktion.
Nästa gång blir det starkare pullups på allt digitalt också. One-wire nätverket fungerade knappt alls med en 2,2K pullup, men rullar på klanderfritt med en på 1,2K. Ändå kör jag inte nätverket med parasite-power.

Vanlig TP kabel är billigt men värdelöst om man inte har den specialutrustning som väl behövs när den ska fästas in. Den går av och bråkar hela tiden när man skalat den och är inte alls bra att att sätta i vanlig skruvplint.

Kablarna i systemet är skarvade med lödning, vaselinklämmor ("fiskögon") och WAGO-klämmor. WAGO-klämmor är något jag verkligen rekommenderar. Enkla att koppla om, inga kablar som kryper ut eftersom det är en fjäder i, fungerar till de flesta kabeldimensioner.

Givarnätverket är förövrigt något jag är barnsligt fascinerad av. På massa små kabeländar får det plats varsin dator. Dessa är fastsatta med ståltråd, tejp och buntband runt rostiga tankar och gamla rör och ser inte ut att vara något för världen. Ändå rymmer varje sån här liten kabeltåt en dator, som inte behöver vara större än några saltkorn och kan prata med andra datorer. Det är ju helt loss. Man ser det ju hela tiden i dagens värld, men det blir ju en helt annan sak när man gått ner lite mer på djupet och sett själv hur det fungerar.


Sammanfattning
Lite av vad det färdiga systemet kan göra:
* Temperaturmätning i 16 punkter
* Laddningsmätare som visar i procent hur fyllda tankarna är med energi
* Varvtalsstyrning (långsam PWM) till båda pumparna i systemet
* Möjlighet till nattsänkning av inomhustemperaturen
* Justerbar tillslagstemperatur för en magnetventil i pannkretsen
* Effekt- och flödesmätning i såväl radiator- som pannkretsen
* Loggning på EEPROM av en mängd saker som t.ex. total energimängd som transporterats till radiatorerna och från pannan
* Automatiskt till- och frånslag av pannpumpen

Det verkar fungera ganska bra med långsam mjukvaru PWM med en period på runt 40 ms till triacreläerna som styr pumparna. På andra motorer jag provat så har det gett ryckig gång men pumparna fortsatte gå ganska tyst och fint.
Dock så använder jag inte den funktionen för jag är rädd för eventuell destruktiv interferens med styrelektroniken som pumparna levererades med. Det bästa hade antagligen varit att använda antiparallella transistorer och vanlig snabb PWM.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: DIY värmesystem

Inlägg av blueint »

Vilken MCU använder du med tanke på att du sa att programminnet vart för litet?

Hur ser baksidan av SSR.jpg ut? tänkt på att en del halvledare behöver galvanisk åtskillnad mm.

Kikade på Triac:en BT136-600.pdf utan att hitta något som direkt indikerar något motsvarande R_on för FET. Borde gå att räkna fram sådant som 1,25 W/A innan man bygger. Dock ökar nog jacket luftflödet så det har ju vissa positiva sidor också ;)

Med tanke på montaget på montage1.jpg och en viss annan tråd är plasten självslocknande? speciellt med tanke på att den är monterad på ett träunderlag.

Är kapacitansen 0,01 µF eller 0,01 F i moc3041.gif ?

Zenerdioder is the shit :D

1-wire nätet kanske kan fås stabilare med en aktiv pullup? som drar lite extra hårt i några µs på lämplig trigger? (t.ex låg DC nivå i mer än x µs?)

WAGO-klämman ser bra ut ;)
Bild

Hur mäter du tankarnas "laddning" ?

Pumparnas PWM kanske kan synkroniseras med nollgenomgången för att undvika interferens?

Hoppas det inte blev för långt att läsa. Tycker projektet vart intressant iaf. Trevligt med bilder och tekniskt djup ;)
Kretskort
Inlägg: 182
Blev medlem: 5 februari 2008, 08:07:45
Ort: Göteborg

Re: DIY värmesystem

Inlägg av Kretskort »

Hur ser baksidan av SSR.jpg ut? tänkt på att en del halvledare behöver galvanisk åtskillnad mm.
Triacarna triggas med en liten opto-triac med nollgenomgångsdetektering. Det kortaste avståndet mellan en stark- och svagströmsledare är ungefär 10 m.m. och sen är kortet skyddslackat så det är ju både hängsle och livrem :)
Vilken MCU använder du med tanke på att du sa att programminnet vart för litet?
Först använde jag en Atmega 168 men bytte sedan till en Atmega 328 som har dubbelt så mycket i all minnesväg men allt annat likadant, iallafall på implementeringsnivå. Nu fick allt plats och kunde lägga till lite funktioner.
Med tanke på montaget på montage1.jpg och en viss annan tråd är plasten självslocknande? speciellt med tanke på att den är monterad på ett träunderlag.
Lådan sitter mer eller mindre i en betongskrubb och det är bara svagspänning till den, strömbegränsad till några 100 mA. Klart det kan hända något ändå men är nog mycket annat som pyr i huset innan :)
Starkströmsdelen sitter i en egen låda i källaren.
Kikade på Triac:en BT136-600.pdf utan att hitta något som direkt indikerar något motsvarande R_on för FET. Borde gå att räkna fram sådant som 1,25 W/A innan man bygger. Dock ökar nog jacket luftflödet så det har ju vissa positiva sidor också
Ja egentligen hade det nog inte behövts ha fläns alls på reläerna om man bara vågat gå upp lite i halvledartemperatur.
Flänsen gör trots sin simpelhet stor skillnad när det gäller temperatur, mätte med en IR-mätare när jag provade reläet med en induktiv last. Kortet var inte designat för en fläns från början dock, så montaget blev lite krångligt.

1-wire nätet kanske kan fås stabilare med en aktiv pullup? som drar lite extra hårt i några µs på lämplig trigger? (t.ex låg DC nivå i mer än x µs?)
Det är redan as solid as a rock :) Men det stämmer att i olika application notes finns sådant du nämner föreslaget om en resistorpullup inte grejar jobbet.
Hur mäter du tankarnas "laddning" ?
Det sitter temperaturgivare på tankens topp och botten och sedan med jämnt avstånd mellan varandra på resten av tanken. Typ:

T1 - topptemp
T2
T3
T4 - bottentemp

Jag har satt 85°C (Tmax) som 100% och 20°C (Tmin) som 0%.

Algoritmen är sedan att räkna fram en slags medeltemperatur och se hur nära den ligger max. Det är lite svårt att beskriva det tydligt utan latex eller liknande men gör ett försök. Det är en förenkling som görs först, men såg bara ut att bli en förkrångling att ta med den här utan riktig matte-grafik. :)

Laddningsprocent i ett skikt = 100* [ (T1+T2)-2*Tmin ] / [ 2*( Tmax-Tmin ) ]

Som synes blir laddningsprocenten 0 då T1=T2=Tmin och 100% då T1=T2=Tmax och är linjärt varierande däremellan och därefter.

Sen görs bara en summering över skikten, förenklat matematiskt så långt det går.

Eftersom tankarna skiftar sig olinjärt kan det ju bli stora fel men eftersom jag mäter på så många ställen verkar det fungera ganska bra ändå.
Pumparnas PWM kanske kan synkroniseras med nollgenomgången för att undvika interferens?
Jo reläerna slår ju alltid av och på vid nollgenomgång. Dock så var det lite för dyrt att chansa på något när varje pump ändå har ett åtminstone stegat hastighetsreglage på sig :)
Hoppas det inte blev för långt att läsa. Tycker projektet vart intressant iaf. Trevligt med bilder och tekniskt djup
Alltid kul med respons! :)
Skriv svar