HRV (Home Air Exchanger) Arduino Controller Dengan Air Economizer: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Pengontrol Arduino HRV dengan Penghemat Udara

Jadi sejarah saya dengan proyek ini adalah saya tinggal di Minnesota dan papan sirkuit saya tergores di LifeBreath 155Max HRV saya. Saya tidak ingin membayar $200 untuk yang baru.

Saya selalu menginginkan sesuatu dengan penghemat udara karena mata air dan air terjun kami di sini adalah waktu yang tepat untuk menghirup udara luar dengan kelembapan rendah yang sejuk dan mengkondisikan rumah daripada menyalakan AC atau membuka jendela. Di sinilah proyek ini cocok.

Saya menulis deskripsi rinci operasi untuk semua mode, kontrol setpoint, dll dapat ditemukan di sini "HRV Control Narrative.docx"

Semua kode sumber, foto, skema pengkabelan, dan dokumentasi dapat ditemukan di halaman GitHub saya.

Langkah 1: PERANGKAT KERAS

(1) Arduino ESP32 - Digunakan karena jumlah GPIO yang dibutuhkan untuk proyek ini. ESP8266 saja tidak cukup GPIO.

(1) Catu daya step down 120V ke 5V - Jangan gunakan PCB catu daya murah. Saya melewati dua jenis lain sebelum saya menemukan bahwa ini adalah yang paling stabil.

(2) Sensor suhu DHT 22 - Sensor dalam & Sensor Jarak Jauh Luar. Ukur suhu dan kelembaban di dalam dan di luar.

(1) Layar OLED 0,96 untuk indikasi lokal mode operasinya dan untuk indikasi suhu/kelembaban. Pastikan Anda melepas solder dan pin solder sehingga papan dikonfigurasi untuk komunikasi I2C. Petunjuk untuk SPI dan I2C dapat ditemukan di sini.

(1) 8-Channel SSR 5 Volt papan relai pemicu Tingkat Tinggi

(1) Regulator Tegangan Linier LM1117 untuk memberi daya pada ESP32 pada 3.3V

(1) Rotary Encoder KY-040 & Knob digunakan sebagai tombol tekan. Fungsionalitas masa depan untuk menyertakan menu dan dapat memilih mode operasi dan mengontrol setpoint.

(1) Kandang untuk menampung layar OLED dan encloder. Dapatkan yang besar. Dimensi 100mmx68mmx50mm.

Langkah 2: Prinsip Operasi

Cara HRV ini diprogram dalam 4 mode.

Nonaktif - Cukup jelas

Berkelanjutan- On 20 / Off 40 dengan waktu berjalan variabel.

Hunian Tinggi - kecepatan blower 100% untuk setpoint penundaan waktu mati. Bayangkan makan malam syukuran dengan 20 tamu.

Penghemat Udara - Ketika udara lebih dingin dan lebih diinginkan di luar maka tarik ke dalam rumah. Anda mengontrol titik pengaturan suhu/kelembaban dalam ruangan hanya jika aman berdasarkan kondisi luar/dalam ruangan.

Langkah 3: PERANGKAT LUNAK

Aplikasi Blynk untuk iOS digunakan untuk mengontrol dan memantau status HRV.

Arduino menulis temps, kelembaban dan status peralatan berjalan ke blynk dan membaca setpoint dan menjalankan perintah dari server blynk. Yang perlu Anda lakukan hanyalah mendaftar akun dan mendapatkan token autentikasi. Ada banyak tutorial online bagaimana melakukan ini.

Setelah Anda memiliki token auth untuk proyek Anda, pindai kode QR ini dari ponsel Anda di aplikasi blynk dan itu akan mengunduh proyek yang sudah dikonfigurasi dan siap untuk arduino Anda.

Langkah 4: KODE ARDUINO

Kode sumber dapat ditemukan di sini.

Perpustakaan khusus yang perlu Anda instal:

Blynk oleh Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) -- menggunakan BlynkSimpleEsp32.h untuk membaca dan menulis data ke aplikasi iOS mereka.

Adafruit SSD1306 oleh AdaFruit Versi 1.1.2 -- menggunakan Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h untuk tampilan lokal OLED

ArduinoOTA oleh Ivan Grokhotkov dan Miguel Ajo versi 1.0.0 -- menggunakan ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h & WiFiUdp.h untuk pembaruan melalui udara.

Saat mengunggah kode, pengaturan yang berhasil saya gunakan adalah sebagai berikut:

Papan: NodeMCU-32S

Kecepatan Unggah: 512000

Flash: 40MHz

Catatan:

1.) Karena Anda menggunakan perpustakaan OTA, monitor serial di arduino ide tidak akan didukung.

Langkah 5: Demo

Cabut kabel daya HRV agar Anda tidak menggunakannya dalam keadaan panas. Ambil banyak foto close-up sebagai cadangan saat Anda melepas kabel karena akan berguna nanti.

Keypad Lepaskan kabel keypad dan pita dari bagian luar HRV dan buang.

PCB Lepaskan semua kabel pita untuk melepaskan papan dan membuangnya.

Auto-transformator memiliki 6 kabel. ANDA MEMBUTUHKAN BAGIAN INI. Ini mengatur kecepatan motor blower 120 volt. Kecepatan rendah adalah 73 volt dan kecepatan tinggi adalah 120 volt dan ketukan di antaranya. Potong konektor dengan membuang panjang kabel seminimal mungkin. ANDA AKAN MEMBUTUHKAN PANJANG!!!. Dokumentasikan warnanya sekarang atau nanti. Anda dapat menggunakan multi-meter nanti untuk menyematkan keran transformator untuk mendapatkan tegangan untuk kecepatan kipas. Lihat diagram pengkabelan saya.

Fan Motor hanya memiliki dua kabel yang akan terhubung ke papan SSR baru. motor 120volt.

Solenoid untuk peredam memiliki 3 kabel (120 volt - Umum, Buka, Tutup). Klip dekat konektor dan akan menyambungkan ke papan SSR baru.

CATATAN: Jika Anda tidak memiliki HRV tipe auto-transformator dan salah satu unit yang lebih baru mereka menggunakan motor ECM, maka Anda perlu mengontrol motor secara berbeda dan kode/pengkabelan saya tidak akan berfungsi untuk sistem HRV Anda.

Langkah 6: Pengkabelan

Diagram pengkabelan dapat ditemukan di sini.

Prinsip umumnya adalah saya memiliki semua daya 120v di dalam HRV dan kabel pita yang terhubung ke layar OLED jarak jauh.

Selungkup HRV berisi catu daya 5v, trafo otomatis (ada), papan relai SSR, sekering, dan papan breakout. Saya menggunakan papan breakout untuk cara mudah melepaskan kabel pita saya jika saya perlu memperbaiki apa pun.

OLED Enclosure berisi pengontrol arduino, OLED, dan tombol encoder.

Semua komponen ini, pinout, dan bagaimana papan breakout disambungkan dengan jelas diidentifikasi pada diagram pengkabelan.

Langkah 7: Penutupan

Saya harap ini membantu. Butuh waktu 2 tahun untuk menyelesaikan proyek ini hanya dengan menemukan waktu dan inisiatif untuk melakukan proyek ini. Saya harap Anda menikmati membaca ini dan mungkin terinspirasi untuk mencoba ini.

Hal-hal yang akan saya lakukan secara berbeda atau perbaikan di masa depan.

• Sertakan API cuaca sebagai pengganti sensor suhu luar ruangan. Saat ini ia memiliki periode pengambilan sampel yang tidak diperlukan. Lihat deskripsi kontrol.
• Gunakan fungsi penghubung blynk dan letakkan pemancar suhu di dalam rumah di suatu tempat. Gunakan ESP-01 melalui wifi. Kabel pita berantakan dan akan membuat proyek lebih sederhana. Lihat dokumentasi Blynk API tentang Menjembatani dua perangkat.
• Saya ingin menambahkan pustaka menu ke layar OLED. Ubah setpoint secara lokal dan lihat semua informasi debug dari layar OLED. Itu akan menjadi komitmen waktu tetapi saya masih ingin melakukannya suatu hari nanti.
• Bersihkan kode sedikit. Banyak baris debug masih ada tetapi tidak mengganggu apa pun untuk operasi.