Я "слепил" солнечный коллектор

[espace]

Завидую белой завистью людям, которые могут наступить на горло своей жабе и потратить какое-то количество денег на хорошую вещь, не взирая на экономическую целесообразность и сроки окупаемости.

ты знаешь я себе сам сейчас завидую ,что в какой то момент времени психанул и заказал это .
вообще то я хотел большой бойлер , литров на 300 , потом захотел из нержавейки
вначале думал с одним теплообменником внутри . потом подумал авось
что то еще к нему подключу надо брать с двумя , а еще на всякий случай чтоб и электро тен был
оказалось что самый простой made in CPR ( как впрочем и наверное и 90% брендовых )
стоит в Украине ±1000$
просчитав доставку из поднебесной задумался . экономия есть
задумался .
начал искать коллектора
в итоге нашел завод коллекторов , пообщался
они комплектуют свои продукты всем необходимым и производят бойлеры
в общем заказ получился 3м3 . так как времени до установки всего этого было много
"медленным багажом" и соответственно дешевым , оно поплыло через "три моря"
были конечно заморочки в порту Одесса . меня хотели развести на какое то мега дорогое хранение , повторную оплату фрахта ,
какого то мутного брокера и тд и тп . это длинная ( почти месяц ) история украинских реалий порта Одесса .
все проблемы были с агентом перевозчика в Украине F.S. Mackenzie-Ukraine LTD , я отказался платить еще раз уже оплаченную стоимость доставки и в и тоге воспользовался услугами не их таможенного брокера .
когда мне надоели ежедневные письма с добавляющейся стоимостью хранения я
написал официальный отказ от груза , только отказался я в пользу трех организаций , продавец - перевозчик - агент
они все были очень озадачены , крайне много телодвижений потребовалось бы им втроем совершить что бы разобратся с моим грузом
я не знаю о чем они втроем говорили и договорились , но в какой то момент времени мне пришло письмо
в котором не было ни каких дополнительных оплат ( одна из них 150$ заезд сторонней машины на территорию порта ) , получено разрешение ( а они естественно не хотели ) на работу моего брокера
c этим справились , пришлось только оплатить доставку
из Одессы в Киев из за того что другой таможенный брокер уже был не связан с этой конторой . деньги на общем фоне не такие большие . тем паче
перевозчик Деливери привез прямо к воротам дома , я бы доставку по Киеву со склада этой конторы заплатил примерно 1/3 .

PS не знаю нужен ли тут мой длинный опус , продублировал ответ
в моей теме про стройку
моя стройка -ESPACE

[BIS]

Я обещался отписаться по результатам эксплуатации системы.
Собственно все лето отработало нормально родители довольны. Газовую колонку не включали до конца сентября. Но по факту за последние недели три было только пару-тройку солнечных дней. Так что если реально оценивать срок эксплуатации таких девайсов месяцев 5-6 в год. В один из последних приездов к родителям слил воду и начал заполнять незамерзайкой (канистра 20 литров 450 грн). Но сходу залить не получилось. Много длинных горизонтальных участков. Пока система завоздушена. Но это не проблема. До следующего сезона заполню
В планах слепить таки контроллер. Исходя из моей концепции не делать вложений, которые будут окупаться 10 лет 1600 грн на контроллер зажал. Все лето пользовал просто программируемый таймер. Он у меня был в наличии. Запрограммил на нем включение насоса раз в пол часа на 6 минут. Это работает, но не максимальная эффективность.
Сначала думал поискать схему на простом компараторе, но на простых элементах сложно реализовать гистерезис. Вспомнил что мы таки живем в эру цифровых технологий. Посмотрел в сторону ардуиновских платок.
Итого прикупил в местном радиомагазине:
arduino nano(китайская) -75 грн.
релюшку 5-вольтовую - 35 грн
датчики температуры DS18B20 - 2шт по 28 грн.
Макетик уже выдает температуру с датчиков с помощью програмки примера из библиотеки

ROM = 28
Chip = DS18B20
Data = 1 7A 1 4B 46 7F FF C 10 EC CRC=EC
Temperature = 23.62 Celsius,
ROM = 28
Chip = DS18B20
Data = 1 7B 1 4B 46 7F FF C 10 AF CRC=AF
Temperature = 23.69 Celsius,

Если заказывать у китайцев - то комплектующие дешевле раза в два обойдутся.
С учетом еще проводов и разъемчиков думаю контроллер в две сотни гривен уложится. Можно купить еще дисплейчик, но то понты за 100 грн.
Для работы котроллера дисплейчик собственно не нужен.

Далі буде

[mutexx]

С учетом еще проводов и разъемчиков думаю контроллер в две сотни гривен уложится. Можно купить еще дисплейчик, но то понты за 100 грн.
Для работы котроллера дисплейчик собственно не нужен.

лови наводку как эти 100грн https://www.olx.ua/obyavlenie/bluetooth ... 30d0512d08 можно потратить с большей пользой, не только температурку смотреть (и любые другие параметры) но и управлять контроллером
http://www.instructables.com/id/Connect ... /?ALLSTEPS

[BIS]

mutexx
Посмотрел. Прикольная штука.
Но для данного "прожекта" думаю излишняя. У родителей бабушкофоны а не андроиды
Да и индикатор не сильно нужен. Но на него хоть вывести какие-то температуры можно.
Планирую по минимуму на момент отладки по USB с компа ввести данные разности температур для включения насоса, задержек выключения для гистерезиса. А дальше все будет крутится автоматом без каких-то команд и настроек.
Дорогие контроллеры имеют логику для отработки перегрева бака, режима стагнации коллектора. Практика показывает, что мне это все не нужно Главная задача эффективно снять тепло, когда оно есть.

[Sysopaty]

BIS

А есть более подробная схема/инструкция по которой делаешь?

[mutexx]

хозяин барин, но мне кажется было бы удобно подойти к контролеру с телефоном (планшетом), подключится по блютуз и посмотреть что там у него в мозгах крутится. Если нужно то подправить какие-то параметры. В принципе ни кто не запрещает в дальнейшем снять модуль блютуз и использовать его в каком-то своем будущем проекте если он (модуль) окажется невостребованным, штука довольно универсальная. Плюс это выглядит как магия, без проводов подключаешься к своей железяке и управляешь нею, для родителей точно волшебником будешь Все, аргументы закончились, больше уговаривать не буду

[BIS]

mutexx
Есть просто в планах потратить тысячу-другую грн на всякие датчики/модули и поиграться с этим, чтоб заинтересовать ребенка к творчеству в робототехнике. Но пока не придумал что бы такого интересного для ребенка сотворить. Моргающий светодиодик заинтересует его на 5 минут
А вот какой-то автомобильчик с управлением наверное было бы интересно.
Так что в будущих планах есть.

[BIS]

А есть более подробная схема/инструкция по которой делаешь?

Схема подключения датчика ds18b20 очень проста. Один опорный резистор.
Загугли чтоб я картинки чужие сюда не таскал. А логика пишется самостоятельно.
Вот первая попавшаяся ссылка
Пока в планах реализовать очень простую логику.
Если датчик температуры в коллекторе показывает температуру градусов на 10-15 больше температуры воды в бойлере - включаем насос. Если температура датчика в коллекторе падает до температуры в бойлере - выключаем.
Возможно еще поиграться с задержкой по времени выключения насоса, чтоб насос прокачал воду по трубе.
Возможно на бойлер поставлю два датчика. Один внизу в отверстие для датчика. Второй на обратную трубу из бойлера. Так будет точнее определяться температура в бойлере.
Как это все пройдет натурные испытания - выложу сюда.
Но думаю это будет следующей весной.

[oreh]

Если брать ардуину с датчиком и блюпуп для передачи, то можно попробовать взять что-то из RTL8710 или ESP8266, там арм+вайфай фсе в одном, SDK доступен, несколько пинов наружу имеется

[healix]

пока не придумал что бы такого интересного для ребенка сотворить

Китайцы сейчас продают много разных DIY-конструкторов. От цифровых часов до осциллографов, радиоуправляемых машинок, коптеров, роботов и проч.
Занедорого можно всю квартиру завалить успешно работающими электронными поделками. Это если брать уже готовое, на сборку. А если творить что-то самостоятельно, то там вообще пределов нет

А сколько ребёнку? Если паяльник в руки можно уже давать, купи часы - как раз проверишь тягу к diy

[BIS]

А сколько ребёнку?

10 лет.
Спасибо за наводки. Пороюсь в китайском разнообразии

[BIS]

Итак мой дешевый контроллер солнечного коллектора готов.
Провел несколько вечеров за чтением всякой инфы по arduino. Пару вечеров с паяльником.
Приобрел полезный опыт, которым и хочу поделиться. Вдруг кому-то захочется повторить
Это мой первый ардуиновский проект. Потому прошу не пинать гуру за возможные косяки
В дополнение к закупкам, которые я описывал несколькими постами выше, купил:
20 метров телефонного провода( 4 жилы) 40 грн;
еще один датчик температуры DS18B20 28 грн;
два резистора на 4,7 кОм
Два телефонных коннектора + розетку с двумя гнездами(отдельно таких разъемов не нашел) 25 грн;
Отобрал у сына пластмассовую коробочку из под шпионского набора ;
Взял зарядку не помню от какого девайса с miniUSB штекером.
Если покупать все - то в 200-250 грн уложиться можно. Если закупаться на нормальном радиорынке - то выйдет и того дешевле. Просто в Полтаве радиорынок как таковой отсутствует
Далее по шагам.
Скачиваем софт к arduino
Скачиваем Библиотеку OneWire для работы с датчиками. Устанавливаем ее.
На винде 8.1 все стало без проблем. На win7 понадобилось скачать дрова "USB to serial" для китайского чипа.
В arduino-вской софтине в меню инструменты выбираем тип платы, чип, COM-порт.
Дальше берем паяльник в руки. Я именно паял все соединения для надежности. Чтоб потом не искать проблемы с плохими контактами.
Берем два провода (телефонные 4 жилы) и паяем датчики DS18B20.Датчиков можно посадить несколько на один провод. Датчики в теории можно подключать по двум проводам, но на длинных проводах схему с паразитным питанием не рекомендуют. Потому паяем датчики на три провода. Заливаем места пайки лаком для защиты от влажности. Надеваем термоусадочную трубку. Греем зажигалкой и датчик готов. На второй конец обжимаем телефонный коннектор.
Второй провод делаем точно так же, но паяем два датчика. На бойлере будет два датчика. Один в штатном месте для датчика температуры внизу бойлера. Второй датчик будет на обратной трубе на выходе из бойлера. Для расчетов будет браться максимальная температура с одного из датчиков.
Та же логика будет и на линии к коллектору. Если на эту линию хочется налепить больше датчиков - то не проблема.
Больше про датчики и схемы их подключения можно почитать, например, здесь.
Дальше паяем модуль релюшки. На него три провода. + - и сигнал с цифрового вывода.
У себя я использовал такие сигнальные выводы:
DS2 - Провод к датчикам накопителя
DS3 - Провод к датчикам коллектора
DS5 - Вывод для управлением реле насоса.
DS2 и DS3 нужно подвязать к +5 через резисторы 4.7кОм.
Затем запихнул это все дело в коробочку из под шпионского набора
Получилось так.

DSC_3117.JPG (489.05 KiB) Просмотров: 1662

DSC_3120.JPG (313.45 KiB) Просмотров: 1662

Дальше программируем.
Я взял пример программы из библиотеки OneWire. Выкинул оттуда лишний код. Дописал немного логики сравнения температур и включения/выключения насоса.
Получился следующий скетч
Сверху параметры разницы температур, которыми в процессе настройки можно поиграться.

#include <OneWire.h>
// Контроллер солнечного коллектора.
// OneWire DS18S20, DS18B20, DS1822
//
// http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_OneWire.html

OneWire ds(2); // on pin D2 (a 4.7K resistor is necessary) Провод к датчикам накопителя
OneWire ds_col(3); // on pin D3 (a 4.7K resistor is necessary) Провод к датчикам коллектора
int t_dif_max = 10; // разница температур для включения насоса
int t_dif_min = 2; // разница температур для выключения насоса
int pump_pin = 5; // вывод управления реле насоса
boolean pump_state = false; // состояние насоса вкл/выкл
void setup(void) {
Serial.begin(9600);
pinMode(pump_pin, OUTPUT);
digitalWrite(pump_pin, HIGH);//релюшка включается низким уровнем
}

void loop(void) {
byte i, j;
byte present = 0;
byte type_s;
byte data[12];
byte addr[8];
float celsius;
float t_col_max, t_boiler_max, difference;

for ( j = 0; j < 3; j++) { // делаем чтение датчиков на линии накопителя и находим максимальную температуру
if ( !ds.search(addr)) {
ds.reset_search();
delay(1000);
break;
}

if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) {
Serial.println("CRC is not valid!");
return;
}
ds.reset();
ds.select(addr);
ds.write(0x44); // start conversion, with parasite power on at the end
delay(1000); // maybe 750ms is enough, maybe not
// we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it.

present = ds.reset();
ds.select(addr);
ds.write(0xBE); // Read Scratchpad
for ( i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes
data[i] = ds.read();
}

// Convert the data to actual temperature
// because the result is a 16 bit signed integer, it should
// be stored to an "int16_t" type, which is always 16 bits
// even when compiled on a 32 bit processor.
int16_t raw = (data[1] << | data[0];
if (type_s) {
raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
if (data[7] == 0x10) {
// "count remain" gives full 12 bit resolution
raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
}
} else {
byte cfg = (data[4] & 0x60);
// at lower res, the low bits are undefined, so let's zero them
if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7; // 9 bit resolution, 93.75 ms
else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
//// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
}
celsius = (float)raw / 16.0;
Serial.print(" TB");
Serial.print(j);
Serial.print(" = ");
Serial.println(celsius);
if (t_boiler_max < celsius) {
t_boiler_max = celsius;
}
}
for ( j = 0; j < 3; j++) { // делаем чтение датчиков на линии коллектора и находим максимальную температуру
if ( !ds_col.search(addr)) {
ds_col.reset_search();
delay(1000);
break;
}
if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) {
Serial.println("CRC is not valid!");
return;
}
ds_col.reset();
ds_col.select(addr);
ds_col.write(0x44); // start conversion, with parasite power on at the end
delay(1000); // maybe 750ms is enough, maybe not
// we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it.
present = ds_col.reset();
ds_col.select(addr);
ds_col.write(0xBE); // Read Scratchpad
for ( i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes
data[i] = ds_col.read();
}
int16_t raw = (data[1] << | data[0];
if (type_s) {
raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
if (data[7] == 0x10) {
// "count remain" gives full 12 bit resolution
raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
}
} else {
byte cfg = (data[4] & 0x60);
// at lower res, the low bits are undefined, so let's zero them
if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7; // 9 bit resolution, 93.75 ms
else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
//// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
}
celsius = (float)raw / 16.0;
Serial.print(" TC");
Serial.print(j);
Serial.print(" = ");
Serial.println(celsius);
if (t_col_max < celsius) {
t_col_max = celsius;
}
}
difference = t_col_max - t_boiler_max ;
Serial.print(" t_boiler_max = ");
Serial.print(t_boiler_max);
Serial.print(" t_col_max = ");
Serial.print(t_col_max);
Serial.print(" Diff = ");
Serial.print(difference);
Serial.println(" ");
if ( t_boiler_max == 0 || t_col_max == 0 ) { // не прочитаны датчики на одной из линий
return;
}
if (difference > t_dif_max & pump_state == false) {
digitalWrite(pump_pin, LOW);
Serial.println(" Pump On ");
pump_state = true;
}
else if (difference < t_dif_min & pump_state == true) {
digitalWrite(pump_pin, HIGH);
Serial.println(" Pump OFF ");
pump_state = false;
}
delay(5000);
}

Для испытаний понизил температуру срабатывания до 8градусов (в вышеприведенном тексте 10)
Теплом руки имитировал нагрев датчиков.
Ниже протокол испытаний.
Осталось отвезти это все к родителям и установить на место.

TB0 = 22.12
TB1 = 21.44
TC0 = 21.69
t_boiler_max = 22.12 t_col_max = 21.69 Diff = -0.44
TB0 = 22.19
TB1 = 21.44
TC0 = 21.81
t_boiler_max = 22.19 t_col_max = 21.81 Diff = -0.37
TB0 = 22.19
TB1 = 21.50
TC0 = 27.87
t_boiler_max = 22.19 t_col_max = 27.87 Diff = 5.69
TB0 = 22.19
TB1 = 21.50
TC0 = 30.06
t_boiler_max = 22.19 t_col_max = 30.06 Diff = 7.88
TB0 = 22.19
TB1 = 21.50
TC0 = 30.87
t_boiler_max = 22.19 t_col_max = 30.87 Diff = 8.69
Pump On
TB0 = 22.19
TB1 = 21.50
TC0 = 31.37
t_boiler_max = 22.19 t_col_max = 31.37 Diff = 9.19
TB0 = 22.25
TB1 = 21.50
TC0 = 29.81
t_boiler_max = 22.25 t_col_max = 29.81 Diff = 7.56
TB0 = 28.44
TB1 = 21.56
TC0 = 28.56
t_boiler_max = 28.44 t_col_max = 28.56 Diff = 0.12
Pump OFF
TB0 = 29.81
TB1 = 21.56
TC0 = 27.62
t_boiler_max = 29.81 t_col_max = 27.62 Diff = -2.19

[healix]

По сути, температура в градусах Цельсия не нужна... Ты же не показываешь её человеку?
Выбросив код конвертации, можно сократить и размер и время выполнения программы... Хотя, в этом проекте речь о нехватке ресурсов у Ардуины не идёт

Кстати, если уж температура в градусах не нужна, то датчики можно заменить терморезисторами - ещё дешевле будет

[oreh]

По сути, температура в градусах Цельсия не нужна... Ты же не показываешь её человеку?
Выбросив код конвертации, можно сократить и размер и время выполнения программы... Хотя, в этом проекте речь о нехватке ресурсов у Ардуины не идёт

Кстати, если уж температура в градусах не нужна, то датчики можно заменить терморезисторами - ещё дешевле будет

считаю, это тот случай, когда упрощение приведет к усложнению и лишнему геморрою и все это ради экономии неск.десятков гривен и освобождения ненужных ресурсов проца.... проще влепить готовый датчик, чем лепить резюки с разбросами параметров, зависимостью от длины проводов, помех, наличия ацп и т.п., проще использовать готовый софт, который уже считает градусы, и в лимиты ставить градусы, чем сидеть и высчитывать шо-ж туда нужно вписать вместо градусов, что бы работало как надо

[healix]

Согласен
Но, некрасиво