HRV (Home Air Exchanger) Arduino-controller met Air Economizer - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

HRV Arduino-controller met Air Economizer

Dus mijn geschiedenis met dit project is dat ik in Minnesota woon en mijn printplaat gebakken op mijn LifeBreath 155Max HRV. Ik wilde geen 200 euro betalen voor een nieuwe.

Ik wilde altijd al iets met een luchtververser, omdat onze lente en herfst hier perfecte tijden zijn om koele, lage luchtvochtigheid buitenlucht op te nemen en het huis te conditioneren in plaats van de airconditioner aan te zetten of ramen te openen. Hier past dit project in.

Ik schreef een gedetailleerde beschrijving van de werking voor alle modi, setpointregeling, enz. kan hier worden gevonden "HRV Control Narrative.docx"

Alle broncode, foto's, bedradingsschema's en documentatie zijn te vinden op mijn GitHub-pagina.

Stap 1: HARDWARE

(1) Arduino ESP32 - Gebruikt vanwege de hoeveelheid GPIO die nodig is voor dit project. ESP8266 was gewoon niet genoeg GPIO.

(1) 120V tot 5V step-down voeding - Gebruik geen goedkope voedingsprintplaten. Ik heb twee andere typen doorlopen voordat ik erachter kwam dat dit de meest stabiele was.

(2) DHT 22 temperatuursensoren - Binnensensor & Buitensensor op afstand. Meet binnen- en buitentemperatuur en vochtigheid.

(1) OLED-display van 0,96 voor lokale indicatie van de modus waarin het werkt en voor indicatie van temperatuur/vochtigheid. Zorg ervoor dat u de pinnen desoleert en soldeert, zodat het bord is geconfigureerd voor I2C-communicatie. Instructies voor SPI en I2C vindt u hier.

(1) 8-kanaals SSR 5 volt triggerrelaiskaart op hoog niveau

(1) LM1117 Lineaire spanningsregelaar om ESP32 van stroom te voorzien op 3,3 V

(1) Rotary Encoder KY-040 & Knop gebruikt als drukknop. Toekomstige functionaliteit om een menu op te nemen en om bedrijfsmodi en regelinstelpunten te kunnen selecteren.

(1) Behuizing voor het OLED-scherm en de behuizing. Pak de grote. Afmetingen zijn 100 mm x 68 mm x 50 mm.

Stap 2: Werkingsprincipe

De manier waarop deze HRV is geprogrammeerd is in 4 modi.

Uit - Zelfverklarend

Continu- Aan 20 / Uit 40 met variabele looptijden.

Hoge bezettingsgraad - 100% ventilatorsnelheid voor een instelpunt voor vertraagde uitschakeling. Stel je een Thanksgiving-diner voor met 20 gasten.

Air Economizer - Wanneer de lucht buiten koeler en aantrekkelijker is, trek deze dan naar binnen. U regelt de instelpunten voor binnentemperatuur/vochtigheid alleen als het veilig is op basis van buiten-/binnenomstandigheden.

Stap 3: SOFTWARE

Blynk App voor iOS wordt gebruikt om de status van de HRV te controleren en te bewaken.

De arduino schrijft de temps, vochtigheid en de status van de apparatuur naar blynk en leest de instelpunten en voert opdrachten uit van de blynk-server. Het enige dat u hoeft te doen, is u aan te melden voor een account en een auth-token te krijgen. Er zijn genoeg tutorials online hoe je dit kunt doen.

Zodra u uw auth-token voor uw project hebt, scant u deze QR-code van uw telefoon in de blynk-app en het zal het project downloaden dat al is geconfigureerd en klaar is voor uw Arduino.

Stap 4: ARDUINO-CODE

Broncode is hier te vinden.

Speciale bibliotheken die u moet installeren:

Blynk door Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) -- gebruikt BlynkSimpleEsp32.h voor het lezen en schrijven van gegevens naar hun iOS-app.

Adafruit SSD1306 door AdaFruit Versie 1.1.2 -- gebruikt Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h voor de lokale OLED-weergave

ArduinoOTA door Ivan Grokhotkov en Miguel Ajo versie 1.0.0 -- gebruikt ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h & WiFiUdp.h voor draadloze updates.

Bij het uploaden van code zijn de succesvolle instellingen die ik heb gebruikt als volgt:

Bord: NodeMCU-32S

Uploadsnelheid: 512000

Flits: 40MHz

Opmerkingen:

1.) Aangezien u OTA-bibliotheken gebruikt, wordt de seriële monitor in de arduino ide niet ondersteund.

Stap 5: Demo

Koppel het netsnoer van de HRV los, zodat u er niet heet aan werkt. Maak veel close-upfoto's als back-up terwijl u draden verwijdert, want u zult ze later nuttig vinden.

Toetsenbord verwijder het toetsenbord en de lintkabel van de buitenkant van de HRV en gooi deze weg.

PCB Koppel alle lintkabels los om het bord te verwijderen en gooi het weg.

Auto-transformator heeft 6 draden. U HEBT DIT ONDERDEEL NODIG. Dit regelt de snelheid van de 120 volt ventilatormotor. Lage snelheid is 73 volt en hoge snelheid is 120 volt en tikken daartussenin. Knip de connector af en verspil zo min mogelijk draadlengte. U HEBT DE LENGTE NODIG!!!. Documenteer de kleuren nu of later. U kunt later een multimeter gebruiken om de transformatorkranen vast te pinnen om de spanning voor de ventilatorsnelheden te krijgen. Zie mijn bedradingsschema.

Ventilatormotor heeft slechts twee draden die worden aangesloten op het nieuwe SSR-bord. 120 volt motor.

Solenoïde voor demper heeft 3 draden (120 volt - Common, Open, Close). Klem de close to connector vast en sluit deze aan op het nieuwe SSR-bord.

OPMERKING: Als u geen HRV van het type autotransformator heeft en een van de nieuwere units die ze gebruiken ECM-motoren, moet u de motor anders regelen en zal mijn code/bedrading niet werken voor uw HRV-systeem.

Stap 6: Bedrading

Het aansluitschema vind je hier.

Het algemene principe is dat ik alle 120v-stroom in de HRV heb en een lintkabel die is aangesloten op het externe OLED-display.

De HRV-behuizing bevat de 5v-voeding, autotransformator (bestaand), SSR-relaiskaart, zekeringen en breakout-kaart. Ik gebruikte breakout-boards voor een gemakkelijke manier om mijn lintkabel los te koppelen voor het geval ik iets moest repareren.

OLED-behuizing bevat de arduino-controller, OLED en encoderknop.

Al deze componenten, pinouts en hoe de breakout-kaarten zijn bedraad, worden duidelijk aangegeven op het bedradingsschema.

Stap 7: Afsluiten

Ik hoop dat dit helpt. Het kostte me 2 jaar aan / uit tijd om dit project te voltooien, gewoon de tijd en het initiatief vinden om dit project te doen. Ik hoop dat je het leuk vond om dit te lezen en misschien geïnspireerd om dit te proberen.

Dingen die ik anders zou hebben gedaan of toekomstige verbeteringen.

• Voeg een weer-API toe in plaats van de buitentemperatuursensor. Op dit moment heeft het een bemonsteringsperiode die niet nodig zou zijn. Zie beschrijving van de bediening.
• Gebruik de blynk overbruggingsfunctie en plaats de binnentemperatuurzender ergens in huis. Gebruik een ESP-01 via wifi. Lintkabels waren een puinhoop en zouden het project eenvoudiger hebben gemaakt. Zie de Blynk API-documentatie over Bridging two devices.
• Ik wilde een menubibliotheek toevoegen aan het OLED-scherm. Wijzig de instelpunten lokaal en bekijk alle debug-informatie van het OLED-display. Dat zou een tijdsinvestering zijn geweest, maar ik zou dat nog steeds op een dag willen doen.
• Code een beetje opschonen. Er zijn nog steeds veel foutopsporingsregels, maar deze doen niets af voor de bediening.