"Народный контроллер" для теплового насоса

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Самое высокое давление - на входе в испаритель. Оно неминуемо падает к компрессору. Иначе ничего компрессор не возьмет.
Кипеть же фреон может как в начале испарителя, так и в конце. Собственно, данное явление легко наблюдать по мере заправки сплита и т. д.
Пока фреона мало - обмерзает жидкостная магистраль.
Когда перелил - обмерзает газовая магистраль.
Если заправлен нормально - ничего не обмерзает.
На самом деле, при протяженных магистралях, длинных коаксиалах, ДХ зондах - потери на прокачку могут легко достигать нескольких градусов. Это, по сути, и есть перегрев= подсушивание газо-жидкостной, кипящей среды. Т. е. даже с падением температуры - происходит подсушивание газа.
Отделитель жидкости, работает по принципу резкого расширения сечения трубы - уменьшения давления. В результате падает температура, но и фреон подсушивается, ибо давление упало.

Когда пытаюсь донести правильные сечения самодельных ТО - как раз с учетом газовых потерь.
Ибо парожидкостная смесь, как и сухой фреон - дают неминуемые потери. Без уменьшения скорости потока до минимально возможной, а лучше менее 1.5м/с и ориентированию масла от гравитации - эффективный испаритель не сделать.
По существу - прямые потери. И они легко могут быть выше по абсолютному значению.

Конечно, у Павла просто происходит перезалив ПТО, где работают уже другие причины. Конденсатор "подпирает" фреон в испарителе. Поскольку температура в конденсаторе выше - имеем то, что имеем. Пока фреон не остынет до давления кипения - хрен будет кипеть.
Зато в конце испарителя - кипение очень активное. Вот и отрицательный перегрев, который, именно в случае перезалива испарителя перегревом= подсушиванием газа не является.
Поскольку давление в испарителе и температура фреона на входе в испаритель, в данном конкретном случае не равны - сижу, помалкиваю.
Нужно взять за ориентир точку после РТО, найти величину открытия ЭРВ - выше которой давление испарения не будет расти. Это и будет оптимальное заполнение испарителя.
Дальше ищем край, за который нельзя переступать - ориентируясь на давление в испарителе и температуру после РТО.
После этого - добираемся до конденсатора, и по максимальному переохлаждению= дельте, ищем оптимальное количество фреона в системе. Естественно, оставаясь в рамках крайних параметров.

Ну..как смогла...

 

Нарыл в закромах ещё одну характерную картинку работы инверторного ТН воздух-вода в режиме отопления с температурами кипения (датчик стоит на входе в испаритель) и всаса. Видно и процесс запуска и болтанку эрв и как температуры всаса и кипения реагируют на закрытие и открытие эрв.
И отрицательный перегрев тоже в наличии.
https://www.forumhouse.ru/attachments/2128833/
При закрытии эрв можно наблюдать как выхлоп компрессора (discharge) ползёт вверх, температура всаса увеличивается, а кипение падает.

 

Давайте, я начну
1. Пришло задание на старт компрессора.
2. Проверяем, закончилось ли минимальное время простоя компрессора. если нет - ждем
3. запускаем (если стоят) циркули. между запусками циркулей тоже пауза пару секунд.
4. пауза пару секунд
5. Открываем ЭРВ на значение, которое было перед остановом компрессора.
6. пауза пару секунд
7. запускаем компрессор. Одновременно с ним запускаем таймер минимального времени работы
8. пауза пару секунд
9. Если нет датчика давления, ждем, пока не появится положительный перегрев
10. запускаем алгоритм работы ЭРВ

1. Пришло задание на стоп компрессора
2. Проверяем, закончилось ли минимальное время работы компрессора. если нет - ждем.
3. запоминаем положение ЭРВ
4. останавливаем компрессор.
5. пауза пару секунд
6. закрываем (полностью открываем) ЭРВ. наверно, надо сделать возможность выбора
7. таймаут работы циркулей
8. процедура работы с циркулями (тут надо иметь выбор - работать постоянно, периодически, всегда выключено). циркули не должны выключаться одновременно (нужна пауза пару секунд)

 

Надо различать старт ТН (запуск цикла управления) и старт компрессора внутри цикла управления ТН.
По этому
Старт ТН замечания
1. между 3 и 7 сделать паузу 30 сек надо,
2. зачем 8 пункт
3. выкинуть 2 пункт
4. пункт 5. Открыть ЭРВ на половину диапазона

Останов ТН замечания
1. пункт 2 выкинуть
2. выкинуть п. 3
3. пункт 8 - выключить насосы

 

ИМХО. Сделайте как @Ljutik, говорит. Он же не с потолка алгоритм взял.
К тому же часть Ваших замечаний выполняются простой установкой задержек = 0 или 30 сек.

Установка ЭРВ в положение, которое было перед остановом компрессора позволит перед запуском регулирования поработать ТН в режиме, установившимся непродолжительное время назад, что обеспечит более быстрый выход на режим.

Пункт 8 нужен как раз для определения установившегося режима и нужен только если нет датчика давления.

Минимальные времена работы и простоя компрессора нужны для обеспечения возврата масла. Почитайте доку - число циклов включения в час у компрессоров ограничено.

 

Я не против НО

@Ljutik описал включение выключение внутри цикла работы ТН
Мои замечания касаются начала цикла работы и его окончания.

по 8 пункту понял

Внутри цикла управления да, в начале (при включении) не так очевидно.

Про масло знаю, но опять это надо выполнять только внутри цикла управления ТН.
Авария, вы нажимаете кнопку стоп ТН а контролл считает что рано -)

 

Я не касался работы всего ТН. Я только описал процедуры запуска и останова КОМПРЕССОРА.
СТАРТ
1. пауза для разгона циркулей - согласен. Но не 30 секунд! 5-10 сек максимум!
2. 8 пункт ввел специально. Поясню. Если после компрессора будет включаться какое-то еще силовое оборудование, то будет не феншуйно двум контакторам одновременно сработать. Всегда так стараюсь делать.
3 и 4 - уже за меня ответили. Половина диапазона ЭТРВ для старта - не совсем правильно

ОСТАНОВ
1. Минимальное время работы обязательно. НЕ КАСАЕТСЯ АВАРИЙНОГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ
2. - уже за меня ответили. Половина диапазона ЭТРВ для старта - не совсем правильно
3. Если насосы выключить совсем, то не сможем контролировать температуру обратки. Так что здесь надо давать возможность выбора

Что касается пунктов "пауза пару секунд" - исключительно из опыта - не хорошо, когда силовые реле (контакторы) срабатывают одновременно. Лучше их разнести по времени. Как-то лет 15 назад полечил таким образом большой глюк, с тех пор стараюсь делать задержки.

 

Отчет за последнюю неделю
1. Купил датчик давления вот такой ttp://morena.ru/catalog/avtomatika...5/datchik-davleniya-ppr15-dixell-be079302-00/
Поставил, вроде утечек нет. Работает. Пытался откалиброваться по двум крайним точкам (0 и 15 бар), выскакивает большая погрешность в середине диапазона. Будем считать что у датчика края завалены (хотя обещают ошибку 1.2%). Откалибровался по встроенному манометру ТН в двух точках 7 и 4 бара. сейчас расхождение в рабочем диапзоне около 0.1 бара или чуть меньше. Еще надо поработать над входной цепью и первичной обработкой, на 12 битах показания прыгают 20-30 отсчетов (опора, фильтры, питание, обработка). Над калибровкой надо еще подумать, думаю о калибровке по 5 точкам. Калибратор взял в деревню, а осцилограф поленился тащить.
От датчика не в восторге.
2. Использовал еще четыре свободные ноги дуни (снимал контролл для пайки АЦП заодно решил и это распаять)
- вход перемычка - сетевые настройки по умолчанию (пока нет программной поддержки)
- вход сброс пароля на веб морду (пока нет программной поддержки)
- выход светодиод если ок то частота мигания 0.5 гц если ошибка 2 гц.
- выход на бипер (пока нет программной поддержки)
3. С Евгением начали прикручивание статистики (данные в динамике). Контроллер при пуске будет накапливать 21 параметр с настраиванием интервала записи (10 сек 1,3,10,30,60 минут). Число точек до 120, через кольцевой буфер. Евгений на этой неделе прикрутит вывод крафиков накопленных данных. Я уже сделал вывод в файл всех накопленных данных. В дальнейшем можно посмотреть:
pNONE, / ничего не показываем
pTOUT, / Температура улицы
pTIN, / Температура в доме
pTEVAIN, / Температура на входе испарителя (по фреону)
pTEVAOUT, / Температура на выходе испарителя (по фреону)
pTCONIN, / Температура на входе конденсатора (по фреону)
pTCONOUT, / Температура на выходе конденсатора (по фреону)
pTBOILER, / Температура в бойлере ГВС
pTACCUM, / Температура на выходе теплоаккмулятора
pTRTOOUT, / Температура на выходе RTO (по фреону)
pTCOMP, / Температура нагнетания компрессора
pTEVAING, / Температура на входе испарителя (по гликолю)
pTEVAOUTG, / Температура на выходе испарителя (по гликолю)
pTCONING, / Температура на входе конденсатора (по гликолю)
pTCONOUTG, / Температура на выходе конденсатора (по гликолю)
pPEVA, / Давление
pposEEV, / позиция ЭРВ
ppowerFC, / мощность частотника
pRCOMP, / включение компрессора
pOVERHEAT, / перегрев
pdCO, / дельта СО
pdGEO, / дельта геоконтура
pTPEVA, / температура расчитаная из давления
4. Ошибки, конечно куда без них идет отладка, Дмитрий выступает в качестве бета тестера, и мы с ним активно отлавливаем ошибки при работе. Проверили датчик давления, работу ЭРВ.
5. В выходные с Евгением совместно запускали ТН, данные в прикрепленном файле (переименовать в statistic. csv). Конечно ПИД перерегулирован, но он работает. Интервал записи 10 сек, в работу ТН вмешательств не было (ничего не крутили). Можно посмотреть изменение всех параметров.

Сейчас наиболее актуальные задачи
- сделать работу датчика давления удовлеторительной
- переработать механизм выключения ТН, сейчас он не учитывает особенности многозадачности
- доделать графики

 

чего-то не помню, чтобы эти датчики приходилось калибровать. И, уж, точно не стоит делать это по стрелочным манометрам

 

@Ljutik, вот и я о том, Павел говорил может на работе по эталону откалибровать... Это оптимальный вариант имхо.
Манометр показометр прибор не точный... доверия ему мало. Вполне может быть что он врет а не датчик за 50 баксов...

 

Занимался тем же в прошлые выходные. Выводы следующие:
1. Руководствоваться нужно данными из паспорта датчика, в калибровке они не нуждаются.
2. При калибровке по манометру ТН у меня лично возникла ошибка в чтении с датчика давления около пяти градусов. Не знаю, чем это объяснить.
3. Показания датчика давления (и манометра на всасе компрессора) совпадают с показаниями датчика температуры на входе в испаритель только в рабочем режиме, т. е. когда через ЭРВ идёт чистая жидкость без пузырьков. При чрезмерном открытии ЭРВ температура на входе в испаритель выше чем показывает датчик давления на 2-3 градуса. Что логично, ведь точка дросселирования размазывается по всему теплообменнику.
4. Питать контроллер с аналоговыми высокочувствительными датчиками лучше аналоговым, не импульсным блоком питания. Либо очень сильно обратить озаботиться борьбой с помехами и путями их следования. У себя наблюдал ситуацию, когда при подаче напряжения на одну обмотку ЭРВ, датчик давления показывал одну величину. При включении двух обмоток ЭРВ - другую. При выключенных обмотках- третью. Связано это с изменением нагрузки на БП и соответственно изменением уровня помех. Пока вылечил это считыванием (и усреднением показаний) в момент, когда ЭРВ обесточен. Та же беда с датчиками температуры, при сильных помехах датчик периодически теряется.

ЗЫ. В эти выходные провозился с подбором коэффициентов для пид регулятора перегрева. Топил дом два дня, благо не так жарко было на улице. Загвоздка в том, что при малой нагрузке инвертора (15 Гц в моём случае) точка перегрева плавает и не стабильна даже при жёстко зафиксированном положении шагов ЭРВ. Поймать перегрев очень сложно, рад что у вас получилось на номинальной нагрузке.
Хинт двух дней исследования этого явления: Интегральная составляющая пид регулятора накапливает ошибку и при большом и при малом её значении, и когда ошибка изменяется в плюс и когда в минус. Удалось утихомирить автоколебания путём введения дополнительного условия, когда интегральная составляющая может изменять (увеличивать) своё значение ТОЛЬКО при увеличении ошибки. Когда значение перегрева приближается к заданному, нельзя это значение увеличивать. Необходимо наоборот, притормозить процесс с помощью дифференциальной переменной. И в районе нулевой ошибки перегрева +- 1 градус, избегать резких манипуляций с шагами эрв.

 

@SergCh, спасибо, очень развернуто и адекватно расписано, впрочем как всегда в ваших сообщениях...

Понятно что нужно температуру кипения считать по датчику давления, а датчик температуры после ТРВ лишь показометр...

У нас не совсем получилось, гляньте логи в сообщении Павла... (только txt переименуйте в csv и откройте через эксель)

 

Честно говоря, если бы не желание оставить функцию охлаждения в моём воздушном тн, поставил бы туда контрол с двумя датчиками температуры. Они и дешевле и реализация проще и глюков при считывании меньше.

Конечно, я сразу полюбопытствовал. По такому короткому отрезку времени, что представлен в файле трудно судить, но вообще не плохо вышло. Подбор коэффициентов для точного поддержания перегрева, отсутствия автоколебаний и что бы ещё эрв лихорадочно не скакал из края в край, это отдельная эпопея и для каждого ТН-а своя. В этом плане реализация у Санты табличных значений положения эрв для стартстопа имеет свои преимущества.
Кстати, у данфоса алгоритм адаптивного перегрева сделан так, что сама уставка постоянно меняется с целью найти минимальное значение перегрева. Установленное значение в процессе работы плавно снижается до начала колебаний, как только начинаются колебания, уставка перегрева снова повышается для стабилизации. Так и работает, болтаясь туда-сюда. Так что в небольших отклонениях нет ничего страшного.

 

Странно, у меня такой же - показывает точно.
Может с математикой ошибочка? Vout=0.5-4.5v...

 

А поподробнее
Я калибруюсь:
0 бар это 0.5 вольта
15 бар это 4.5 вольта
Питание 5.011 вольта.
Если проблема не в датчике, то скорее всего проблема с наводками и опорой. С этим я сейчас борюсь. В выходные буду пробовать, есть уже положительные моменты, кое что в коде поправил.

Смущает диапазон питающих напряжений 4.5-5.5 вольта, при питании 4.5 вольта на выходе явно не будет 4.5 вольта. А зависимость выхода от напряжения питания не описана. Документация на датчик дрянь, хоть и фирма солидная.