"Народный контроллер" для теплового насоса

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

У меня больше года стоит ТН насос от Деда Мароса. https://www.forumhouse.ru/threads/187858/
SDW-03 EVI (до 12 кВт по теплу) с контроллером G8.
Контроллер категорически не устраивает.
1. Я так и не смог его настроить (отключение происходит по достижению установленной максимальной температуры теплоносителя а не по интегралу)
2. Мне нужно удаленное управление через интернет. Дистанционное включение я прикручу а вот регулирование температуры с G8 не сделать.
3. Хочу еще всякие функции контроля за ТН - сейчас это у меня реализовано отдельным блоком (в моей теме это есть).

Сейчас есть единственная альтернатива дигимарк по очень "правильной цене" с непонятным для меня удаленным управлением.
У Деда Мароса новый блок анонсирован, но пока даже спецификации не видел и с каким оборудованием работать будет (мне нужен старт-стопник).

Вот уже год я думаю взяться за создание открытого контроллера или прикупить что то готовое.
По этому в этой теме я теме хочу посмотреть может есть единомышленники по совместной разработке и возможно что то образуется -) и соберем народный G8

Нашел в инете аналогичные разработки -
1. https://code.google.com/archive/p/quotek/
2. http://ecorenovator.org/forum/geothermal-heat-pumps/4629-home-made-heat-pump-controller.html
3. http://ecorenovator.org/forum/geothermal-heat-pumps/3763-designing-general-purpose-heat-pump-controller.html
4. http://harizanov.com/2012/03/monitoring-of-my-heat-pump-performance/
5. http://wordpress.hawleyhosting.com/ramblings/?p=22
6. https://github.com/takyka/heatpump

На первом этапе предполагается разработка открытого контроллера аналога G8, а дальше обрастание плюшками и вкусностями. Начинать надо с ТЗ и алгоритма работы, а в холодильной технике я полный профан, и как то она у меня тяжело идет (читаю, читаю, а понимания не особо прибавляется).

Мыслю использовать Ардуино но не стандартную. Последнее время мне понравились stm32, а конкретно вот этот проект (stm32 под ардуино) http://www.stm32duino.com/ git https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32

И общественность советом поддержит

 

Поддерживаю всеми конечностями т. к. это больной вопрос, буду только рад Привлечь предлагаю Саньку Лютика и еще найдутся соратники уверен

 

Я за, я буду начинать по приезду наружек...
Если на ардуино конечно народ устраивает... для начала такое смогут сделать даже те кто паять не умеет...

А уж после можно будет сделать плату и готовую коробочку, кому это надо конечно.

Я за короче, я в теме, буду всяческий участвовать и способствовать развитию темы. Зарабатывать на этом не планирую. Все наработки буду выкладывать.
@Pav2000, хорошую тему задели...

 

Так же собираюсь разработать контроллер для ТН на Arduino. Жду заказанное железо и датчики для экспериментов.
Готов оказать посильную помощь.

 

Ну вот, нас оказывается много. думаю @SergCh присоеденится, он уже делал контроллер шагового ЭРВ на ардуине и говорил что может выложить код, уже часть контроллера есть для желающих иметь ЭРВ @Sheeny,

 

У меня голов эрв куча, тоже нужен для управления недорогой и понятный контроллер

 

Для начала (описывал для своих потребностей, но надо же с чего-то начинать):

Датчики и показания
P1 – Перегрев
P2 – Переохлаждение
Dk– давление кипения
ТК1 – Температура кипения, Табличное значение
ТК – Температура кипения, Реальные показания
Тi– Температура Испарителя
ТV– Температура Воздуха
ТR1 – Температура Газа на входе в РТО
ТR2 – Температура Газа на выходе из РТО
ТR3 – Температура Жидкости на входе в РТО
ТR4 – Температура Жидкости на выходе из РТО
DN– давление нагнетания
ТN– Температура нагнетания
ТК1 – Температура Пара на входе в ППТО
ТК2 – Температура Пара-Жидкости на выходе из ППТО
ТР – Температура подачи СО
ТО – Температура обратки СО
RCO– Расход теплоносителя СО

Исполнительные устройства

ШД – шаговый двигатель
R1 – Сухое реле
R2 – Реле 220V/380V
R3 – Реле 220V/380V
R4 – Реле 220V/380V

Переменные, вводимые пользователем

Х – величина перегрева
DК1 – минимальное давление кипения
DN1 - максимальное давление конденсации
ТСО – температура системы отопления
Т - целевая температура (воздуха, теплоносителя и т. д.)

Показания, выводимые на экран

ТК – Температура кипения, Реальные показания
Тi– Температура Испарителя
ТN– Температура нагнетания
ТК2 – Температура Пара-Жидкости на выходе из ППТО
ТСО – температура системы отопления
Т - целевая температура
Состояние R1 R2 R3 R4

 

Нужно всего два варианта дешевого контроллера:
Один на перегрев всасываемых газов и шаговый ЭРВ - он уже сделан Сергеем.
Второй вариант - для капилярки с регулировкой по перегреву газа после компрессора.
Требует реализации.

Дальше будет проще - достаточно объединить эти два варианта одной логикой.

Предлагаю набрать круг желающих поиметь второй вариант. И поучавствовать в "оптовой" разработке деньгой.
Определиться с очень ограниченным функционалом: вкл, выкл, аларм. Что-нибудь на уровне простейшего контроллера. Ну и стандартный 4-20ма выход, для управления частотником.

и желающий=желающие потрудиться на благо отечества - отзовитесь.

 

Желающи (е) есть.
Но желающим интересно сделать нормальный девайс и знать о каждом параметры работы ТН т. к. датчики температуры копейки стоят. Очень грамотно описал @Sheeny все датчики. кому не нужны, могут не подключать. предвижу что функционалы контроллеров всем разные будут.
капиллярка/трв/эрв
ТН воздух/вода/рассол
компрессор старт-стоп/инвертор
наличие РТО, функции ГВС...
DX-схемы.

Все это может превратиться в сотню вариантов. надо сразу целится на максимум, взять за основу контроллер в котором с избытком производительности и выводов. Составить Таблицу всех возможных опций и распределить выводы контроллера.

Тогда можно будет более-менее легко и быстро писать прошивки, склеивать, разделять... иначе закопаемся. это точно. Если кому-то опредиленный датчик не нужен - он его просто не подключает и все дела.

Предлагаю за основу ардуино мега 2560. Цена простой версии в китае с доставкой 6 баксов, думаю вполне приемлимо.

 

Предлагаю за основу ардуино мега 2560. Цена простой версии в китае с доставкой 6 баксов, думаю вполне приемлимо.

Поддерживаю всеми руками, у меня управление домом на ней, за два года ни разу не глюкнуло.
Предложил бы сразу в пару ethernet5100, и управление контроллером через веб страницу, то есть поднять на ней сервер. В таком случае кроме доступа к контроллеру через интернет мы сможем избавиться от необходимости лсд экрана и тачскрина или кнопок. Берешь дома (или не дома) любой телефон или планшет и управляешь насосом.
Проще один раз написать библиотеку и обработку для web морды, чем мучиться с совместимостью и искать разные экраны\тачскрины\блоки кнопок.

Кроме того в контроллере заодно надо сделать с пяток и > выходов дистанционно управляемых, никак не связанных функционалом с насосом, просто "web-включалка". Они очень пригодятся, можно будет повесить на них включение вентиляции, фанкойлов, каких нить насосов, и прочей домашней утвари. У меня так и баня, и гараж включаются, и прочая шняга. Просто в 2560 с полсотни выходов уже есть, так что можно пользовать для домашней автоматизации и кроме насоса.

 

По опыту участия в создании- тестировании https://www.svp-team.com/forum/index.php ...
Программка, таки стала платной. Хотя в основе лежит открытый проект.
Это случилось по приходу профи в команду...
Хотя моих реализованных идей там немало, проект свернул в сторону удобства для юзера, никак не качества картинки.

Бесспорно, в основу нужно закладывать железо на вырост.
Но, если погнаться сразу - за суперфункционалом, есть риск заглохнуть на пол дороги.
Начинать нужно с простейших, востребованных функций. Которые, имеют сугубо практическое применение, и не зависят от наших хотелок.
В этом случае - появится практическая необходимость. Т. е. какие-никакие "продажи", т. е. оборот.

Как вы себе представляете, всё же покупку, столь сложной и специфической запчасти, без элементарной техподдержки?
Повторюсь ещё раз: нужен понятный функционал на уровне обычного двухканального контроллера + выход для управления частотником компрессора.
Идея использовать езернет, вместо всяких промышленных интерфейсов, с нормальной= понятной веб мордой аля какой-нибудь роутер ...Просто шикарна. Комп есть в любом доме, и этот "фокус" сразу открывает доступ из сети...ведь никто не запрещает докупить точку доступа, если нет возможности соединить проводами. Вай- фай, все же в разы дальнобойнее всяких блютуз.
Роутер есть в каждом доме - проблем совсем не вижу.
Есть технология передачи РоЕ - подать удаленное питание.
Есть возможность передачи езернет через розетку.
Т. е. все карты в руки.

Ну а рекуператоры и подзарядку электромобиля - нужно реализовать потом.
Идти по функционалу самодельщика - самый верный вариант.

 

Что ж, тема нашла отклик у пользователей, продолжаем разговор.
Вступление:
Мне нравится один из законов Мерфи "На любой вечеринке 20% народа выпивает 80% пива". Это я к тому что не надо делать "супер контроллер" иначе время разработки будет стремится к бесконечности. Что охватив 70,80, 90 % возможностей мы резко сократим трудозатраты.

Лучше сделать средний контроллер до конца чем не сделать идеальный. Будьте разумны в своих хотелках. Я хочу избежать сегментирования проекта.

По делу -)
1. Как я говорил я в холодильной технике профан.

Пугает количество и чем отличается датчик от показаний? Может что то можно выкинуть.
Для понимания надо разделить датчики и показания. Надо указать, сокращение, описание, диапазон. точность.

Как я понимаю шаговый двигатель это ЭРВ. также нужно два реле на насосы двух контуров, реле компрессора, реле трехходового клапана отопление - ГВС, это минимум дополнительно реле охлаждение - отопление если у кого есть (у меня есть)
Компрессор наверно через пускатель. Т. е слаботочное реле управляет пускателем напрямую.
Желательно описать за что реле отвечает и токи.

Тут все будет зависит от нас, и я думаю можно все реализовать, и это не зависит от железа (схему переделывать не надо).

2. Железо.
Все товарищи поддерживает разработку на ардуино. Пусть профессионалы нас осудят. Но это как минимум сократит скорость разработки.

Предлагаю поддерживать ТОЛЬКО один тип плат. Это ускорит и облегчит отладку. А плато зависимость будет (периферия по разному работает).

2.1 Выбор контроллера. Ихмо есть три варианта. Младшие ардуино (нано, про мини) не подойдут - памяти и ног мало, и мало периферии (см таблицу по датчикам). Так как разница в цене самого дорогого и самого дешевого контроллера менее 1 тыс. рублей (китайские магазины) и будут производится единичные экземпляры, то стоимость в детальнейшем при сравнении результатов не учитываем.

- классическая ардуино мега - достоинства много ног, памяти, переферии, хорошо документирована и распространена. Нет часов реального времени. Маленькая частота работы, 8 бит - про флоат можно забыть или все будет медленно и печально. Основные минусы частота и 8 бит.

- ардуино дуе - 32 разряда, много памяти, есть разнообразная периферия, частота 82 мгц, плохо документирована, мало библиотек, мало распространена и сам чип малораспространенный. Нет часов. Сейчас делаем один проект на ней. Пока все идет штатно. Но знания по железу приходится добывать с трудом, и решения далеко не очевидны. Основной недостаток слабая документированность и распространенность. Плата вышла в 2012 году а народ большие проекты все равно на меге делает.

- maple mini (http://ru.aliexpress.com/item/STM32F103RCBT6-ARM-Cortex-M3-leaflabs-Leaf-maple-mini-module-for-arduino-STM32/1878982440.html?spm=2114.30010708.3.2.dHIT9s&ws_ab_test=searchweb201556_2,searchweb201602_3_2000019_10036_10035_10034_507_10032_10020_10001_10002_10017_10005_10010_10006_10011_10003_10021_10004_10022_10009_401_10007_10008_10018_10019,searchweb201603_6&btsid=8cc656cc-3634-4bdf-9d73-8867cd725449)
Интегрируется в среду ардуино http://www.stm32duino.com/. Используется лидер ARM контроллеров stm32. Памяти средне (128 к при большом развитии проекта может не хватить), ног и периферии среднее количество, частота 72 мгц. Можно прикрутить встроенные часы. При нехватке памяти можно поменять плату на вот эту - http://ru.aliexpress.com/item/FREE-SHIPPING-ARM-Cortex-M3-mini-stm32-stm32F103VEt6-Cortex-development-board-72MHz-512KFlash-64KRAM/32216480157.html?spm=2114.14010208.99999999.288.cumfoi
Уже есть часы, spi флеш память 1 мбайт.
Или сразу ее взять. Сейчас активно использую эти наработки.

Отдельно надо отметить проект по разработке в среде ардуино на чипе wifi esp8266. - очень интересно и все замечательно, но надежность и стабильность оставляет желать лучшего.
Пока сам не решил на чем делать. Но склоняюсь stm32.

2.2 Интерфейс пользователя.
Предлагается сделать два параллельных интерфейса. Минимальный и полный.
- Минимальный — реализация на TFT дисплее. Показывает основные параметры и позволяет изменять целевые температуры (отопление и ГВС). Включать и выключать тепловой насос. Типа для домохозяек, можно включать выключить и сделать потеплее и холоднее. И посмотреть что все штатно или есть ошибки и это все. Ввод через энкодер с кнопкой или 5-6 кнопочную клавиатуру.
- Полный - реализация через веб сервер. Странички статические и там все можно менять и настраивать. Этот интерфейс также является удаленным управлением. Большой плюс — не надо никаких дополнительных приложений для управления, минус танцы с бубнами на сером IP (но они решаются).

Уф много букв.

 

Я Uno R3 собираю, но думаю большой разницы нет на чем...
Вот мой минимальный набор:

Arduino - https://ru.aliexpress.com/item/2-4-inch-TFT-LCD-Touch-Screen-Module-UNO-R3-CH340-Development-Board-Compatible-For-Arduino/32594027474.html

Реле - 4 channel 5V Relay module - http://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-4-channel-5V-Relay-module-extension-board-Relay-Shield-V1-3-for-arduino-compatible/32568745547.html?spm=2114.10010208.100005.1.NrRKLZ&isOrigTitle=true

DC Motor Driver Shield - http://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-Smart-Electronics-L298P-Motor-Shield-motor-drive-for-arduino/32441719607.html?spm=2114.10010208.100005.1.p1gQlV&isOrigTitle=true

Arduino Sensor Shield - http://ru.aliexpress.com/item/Smart-Electronics-1pcs-for-Arduino-Sensor-Shield-V4-0-V4-Digital-Analog-Module-Expansion-Development-Board/32376058254.html?spm=2114.10010208.100005.1.NT7feG&isOrigTitle=true

ScrewShield - http://ru.aliexpress.com/item/ScrewShield-Screw-Shield-for-Arduino-Analog-side-PCB-6-pin-Stackable-Headers-Screw-Terminals/32492842624.html?spm=2114.10010208.100005.1.O8UtWW&isOrigTitle=true

Data Module Logging Shield + часы реального времени - http://ru.aliexpress.com/item/New-Data-Module-Logging-Shield-Data-Recorder-Shield-for-for-Arduino-UNO-SD-Card/2038557997.html?spm=2114.10010208.100005.1.0nmrR6&isOrigTitle=true

Ethernet LAN модуль - http://ru.aliexpress.com/item/Ethernet-LAN-Module-ENC28J60-Network-RJ45-SPI-Arduino-UNO-2560-AVR-ARM-PIC-USA/32552954084.html?spm=2114.30010708.3.68.NLPPu8&ws_ab_test=searchweb201556_0,searchweb201602_2_10036_10035_10034_10033_507_10032_10020_10001_10002_10017_10005_10010_10006_10011_10003_10021_10004_10022_10009_401_10007_10008_10018_10019,searchweb201603_2&btsid=9df62bb0-a2f0-42d8-b893-757f43fbbd14

плюс разные плюшки по желанию...

 

Ну вот и мнения разошлись, кому то средней уно хватит а кому-то надо stm32
А так все хорошо начиналось =)
По ПО согласен, от меньшего к большему.

 

Для поддержания перегрева в испарителе...

Примерно рассчитывал реализовать так:

Функция 1.
Управление электронным расширительным вентилем (ЭРВ) шаговым двигателем (ШД).

Шаг1.
Переводим Dk– давление кипения, в градусы ТК1 по таблице кипения фреона при разном давлении.

Шаг 2.
Замеряем ТК в градусах.

Шаг 3.
Высчитываем P1 – Перегрев
P1 = ТК - ТК1

Шаг 4.
Х – величина перегрева, устанавливаемая вручную.

Если P1 = Х ничего не делаем, переход к Шагу 1.
Если P1 > Xкоманда ШД на 3 шага назад (закрыть), пауза 10сек и переход к Шагу 1.
Если P1 < Xкоманда ШД на 3 шага вперед (открыть), пауза 10сек и переход к Шагу 1.

Считаю для начала необходимо составить список всех показателей, которые контроллер снимает с системы. Всех возможных по максимуму.
И составить список всех функций управления системой, которыми управляет контроллер.

От этого можно будет отталкиваться по набору датчиков и их системного единого обозначения, и по набору исполнительных устройств - драйверы и реле.

реле добавить не проблема... сколько нужно реализовать функций, столько и ставить...