Controlador Arduino HRV (Home Air Exchanger) amb economitzador d'aire: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Controlador HRV Arduino amb Air Economizer

Així que la meva història amb aquest projecte és que visc a Minnesota i la meva placa de circuit fregida al meu LifeBreath 155Max HRV. No volia pagar els 200 dòlars per un de nou.

Sempre he desitjat alguna cosa amb un economitzador d’aire, ja que les nostres fonts i caigudes aquí són moments perfectes per prendre aire exterior de baixa humitat i condicionar la casa en lloc d’engegar l’aire condicionat o obrir les finestres. Aquí és on s’adapta aquest projecte.

Vaig escriure una descripció detallada del funcionament de tots els modes, control de setpoint, etc. es pot trobar aquí "HRV Control Narrative.docx"

Es pot trobar tot el codi font, les fotos, els esquemes de cablejat i la documentació a la meva pàgina de GitHub.

Pas 1: HARDWARE

(1) Arduino ESP32: s'utilitza a causa de la quantitat de GPIO necessària per a aquest projecte. ESP8266 no era suficient amb GPIO.

(1) Reduïu la font d'alimentació de 120V a 5V: no utilitzeu els PCB de font d'alimentació econòmica. Vaig passar per dos tipus més abans de descobrir que aquest era el més estable.

(2) Sensors de temperatura DHT 22: sensor interior i sensor remot exterior. Mesureu la temperatura i la humitat a l'interior i a l'exterior.

(1) Pantalla OLED de 0,96 per a la indicació local del mode en què funciona i per a la indicació de temperatura / humitat. Assegureu-vos de dessoldar i soldar els pins perquè la placa estigui configurada per a la comunicació I2C. Les instruccions per a SPI i I2C es poden trobar aquí.

(1) Tauler de relés d’activació d’alt nivell de 5 volts SSR de 5 canals

(1) Regulador de tensió lineal LM1117 per alimentar ESP32 a 3,3 V.

(1) Codificador rotatiu KY-040 i comandament utilitzat com a polsador. Funcionalitat futura per incloure un menú i poder seleccionar modes de funcionament i controlar els punts de consigna.

(1) Caixa per allotjar la pantalla OLED i el codificador. Aconsegueix el gran. Les mides són de 100 mm x 68 mm x 50 mm.

Pas 2: principal de l'operació

La manera com es programa aquest HRV és en 4 modes.

Desactivat: autoexplicatiu

Continu: activat 20 / apagat 40 amb temps de funcionament variables.

Alta ocupació: velocitat del bufador del 100% per a un punt de consigna de retard temporitzat. Imagineu un sopar d’acció de gràcies amb 20 convidats.

Economitzador d'aire: quan l'aire sigui més fresc i desitjable a l'exterior, tireu-lo fins a la casa. Controleu els punts de configuració de la temperatura / humitat interior només quan sigui segur segons les condicions exteriors / interiors.

Pas 3: PROGRAMARI

L’aplicació Blynk per a iOS s’utilitza per controlar i controlar l’estat del HRV.

L’arduino escriu el temps, la humitat i l’estat de funcionament de l’equip a blynk i llegeix els consells i les ordres d’execució des del servidor blynk. Tot el que heu de fer és registrar-vos a un compte i obtenir un testimoni d’autorització. Hi ha un munt de tutorials en línia sobre com fer-ho.

Un cop tingueu el testimoni d’autorització del vostre projecte, escanegeu aquest codi QR des del telèfon a l’aplicació blynk i descarregarà el projecte ja configurat i llest per al vostre arduino.

Pas 4: CODI ARDUINO

El codi font es pot trobar aquí.

Biblioteques especials que heu d'instal·lar:

Blynk de Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10): utilitza BlynkSimpleEsp32.h per llegir i escriure dades a la seva aplicació per a iOS.

Adafruit SSD1306 per AdaFruit versió 1.1.2: utilitza Adafruit_SSD1306.h, SPI.h i Wire.h per a la pantalla local OLED

ArduinoOTA d'Ivan Grokhotkov i Miguel Ajo versió 1.0.0: utilitza ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h i WiFiUdp.h per a actualitzacions a través de l'aire.

En penjar codi, la configuració correcta que he fet servir és la següent:

Tauler: NodeMCU-32S

Velocitat de càrrega: 512000

Flash: 40 MHz

Notes:

1.) Com que utilitzeu biblioteques OTA, el monitor sèrie de l'ide arduino no s'admetrà.

Pas 5: demostració

Desconnecteu el cable d’alimentació HRV perquè no hi treballeu en calent. Feu moltes fotografies de prop com a còpia de seguretat mentre traieu els cables, ja que les trobareu útils més endavant.

El teclat treu el teclat i el cable de cinta de l'exterior del HRV i llença'ls.

PCB Desconnecteu tots els cables de cinta per treure la placa i llençar-los.

L’autotransformador té 6 cables. NECESSITA AQUESTA PART. Això controla la velocitat del motor del bufador de 120 volts. La velocitat baixa és de 73 volts i la velocitat alta és de 120 volts i es prenen aixetes pel mig. Retireu el connector malgastant la mínima quantitat possible de longitud de fil. NECESSITARÀ LA LONGITUD !!!. Documenta els colors ara o més tard. Podeu utilitzar un multímetre més tard per fixar les aixetes del transformador per obtenir la tensió de les velocitats del ventilador. Vegeu el meu esquema de cablejat.

Fan Motor té només dos cables que es connectaran a la nova placa SSR. Motor de 120 volts.

El solenoide per a amortidor té 3 cables (120 volts: comú, obert, tancat). Retalleu el tancador del connector i es connectarà a la nova placa SSR.

NOTA: Si no teniu un transformador automàtic tipus HRV i una de les unitats més noves que utilitzen motors ECM, haureu de controlar el motor de manera diferent i el meu codi / cablejat no funcionarà per al vostre sistema HRV.

Pas 6: cablejat

El diagrama de cablejat es pot trobar aquí.

El principal és que tinc tota la potència de 120 V dins del HRV i un cable de cinta que es connecta a la pantalla OLED remota.

El recinte HRV conté la font d'alimentació de 5 V, transformador automàtic (existent), placa de relés SSR, fusibles i placa de ruptura. Vaig fer servir taulers de ruptura per desconnectar fàcilment el cable de cinta per si necessitava reparar qualsevol cosa.

El gabinet OLED conté el controlador arduino, el botó OLED i el codificador.

Tots aquests components, pinouts i com es connecten les plaques de connexió s’identifiquen clarament al diagrama de cablejat.

Pas 7: tancament

Espero que això us ajudi. Vaig trigar dos anys d’activació / desactivació en completar aquest projecte només trobant el temps i la iniciativa per fer aquest projecte. Espero que us hagi agradat llegir això i potser us hagueu inspirat a provar-ho.

Coses que hauria fet de manera diferent o millores futures.

• Incloeu una API meteorològica en lloc del sensor de temperatura exterior. Ara mateix té un període de mostreig que no seria necessari. Consulteu la descripció del control.
• Utilitzeu la funcionalitat de pont blynk i poseu el transmissor de temperatura interior dins de la casa en algun lloc. Utilitzeu un ESP-01 per wifi. Els cables de cinta eren un embolic i haurien simplificat el projecte. Consulteu la documentació de l'API de Blynk sobre Com connectar dos dispositius.
• Volia afegir una biblioteca de menús a la pantalla OLED. Canvieu els punts de consigna localment i visualitzeu tota la informació de depuració des de la pantalla OLED. Això hauria estat un compromís de temps, però encara m’agradaria fer-ho algun dia.
• Neteja una mica el codi. Encara existeixen moltes línies de depuració, però no perjudiquen res per a la seva operació.