Contrôleur Arduino HRV (Home Air Exchanger) avec économiseur d'air : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Contrôleur HRV Arduino avec économiseur d'air

Donc, mon histoire avec ce projet est que je vis dans le Minnesota et que mon circuit imprimé a frit sur mon LifeBreath 155Max HRV. Je ne voulais pas payer les 200 $ pour un nouveau.

J'ai toujours voulu quelque chose avec un économiseur d'air, car nos printemps et nos chutes ici sont des moments parfaits pour absorber l'air extérieur frais à faible humidité et climatiser la maison plutôt que d'allumer le climatiseur ou d'ouvrir les fenêtres. C'est là que s'inscrit ce projet.

J'ai rédigé une description détaillée du fonctionnement de tous les modes, du contrôle du point de consigne, etc.

Tout le code source, les photos, les schémas de câblage et la documentation peuvent être trouvés sur ma page GitHub.

Étape 1: MATÉRIEL

(1) Arduino ESP32 - Utilisé en raison de la quantité de GPIO requise pour ce projet. ESP8266 n'était tout simplement pas assez GPIO.

(1) Alimentation abaisseur 120V à 5V - N'utilisez pas les PCB d'alimentation bon marché. Je suis passé par deux autres types avant de découvrir que c'était le plus stable.

(2) capteurs de température DHT 22 - Capteur intérieur et capteur extérieur à distance. Mesurer la température et l'humidité à l'intérieur et à l'extérieur.

(1) écran OLED de 0,96 pour l'indication locale du mode de fonctionnement et pour l'indication de température/humidité. Assurez-vous de dessouder et de souder les broches afin que la carte soit configurée pour la communication I2C. Les instructions pour SPI et I2C peuvent être trouvées ici.

(1) carte de relais de déclenchement de haut niveau SSR 5 volts à 8 canaux

(1) Régulateur de tension linéaire LM1117 pour alimenter ESP32 à 3.3V

(1) Encodeur rotatif KY-040 et bouton utilisé comme bouton-poussoir. Fonctionnalité future pour inclure un menu et pouvoir sélectionner des modes de fonctionnement et des points de consigne de contrôle.

(1) Boîtier pour loger l'écran OLED et l'encodeur. Obtenez le grand. Les dimensions sont de 100 mm x 68 mm x 50 mm.

Étape 2: principe de fonctionnement

La façon dont ce VRC est programmé est en 4 modes.

Off - explicite

Continu - On 20 / Off 40 avec des temps d'exécution variables.

Occupation élevée - Vitesse de ventilateur de 100 % pour un point de consigne de délai d'arrêt. Imaginez un dîner de Thanksgiving avec 20 invités.

Économiseur d'air - Lorsque l'air est plus frais et plus souhaitable à l'extérieur, tirez-le dans la maison. Vous contrôlez les points de consigne de température/humidité intérieure uniquement lorsque cela est sûr en fonction des conditions extérieures/intérieures.

Étape 3: LOGICIEL

L'application Blynk pour iOS est utilisée pour contrôler et surveiller l'état du VRC.

L'arduino écrit les températures, l'humidité et l'état de fonctionnement de l'équipement sur blynk et lit les points de consigne et les commandes d'exécution à partir du serveur blynk. Tout ce que vous avez à faire est de créer un compte et d'obtenir un jeton d'authentification. Il existe de nombreux tutoriels en ligne sur la façon de procéder.

Une fois que vous avez votre jeton d'authentification pour votre projet, scannez ce code QR depuis votre téléphone dans l'application blynk et il téléchargera le projet déjà configuré et prêt pour votre arduino.

Étape 4: CODE ARDUINO

Le code source peut être trouvé ici.

Bibliothèques spéciales que vous devez installer:

Blynk de Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) -- utilise BlynkSimpleEsp32.h pour lire et écrire des données dans leur application iOS.

Adafruit SSD1306 par AdaFruit Version 1.1.2 -- utilise Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h pour l'affichage local OLED

ArduinoOTA par Ivan Grokhotkov et Miguel Ajo version 1.0.0 -- utilise ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h et WiFiUdp.h pour les mises à jour sans fil.

Lors du téléchargement du code, les paramètres que j'ai utilisés avec succès sont les suivants:

Carte: NodeMCU-32S

Vitesse de téléchargement: 512000

Flash: 40 MHz

Remarques:

1.) Étant donné que vous utilisez des bibliothèques OTA, le moniteur série dans l'ide arduino ne sera pas pris en charge.

Étape 5: Démo

Débranchez le cordon d'alimentation du VRC afin de ne pas travailler dessus à chaud. Prenez beaucoup de photos en gros plan comme sauvegarde pendant que vous retirez les fils, car vous les trouverez utiles plus tard.

Clavier retirez le clavier et le câble plat de l'extérieur du VRC et jetez-les.

PCB Déconnectez tous les câbles plats pour retirer la carte et jetez-la.

L'autotransformateur a 6 fils. VOUS AVEZ BESOIN DE CETTE PARTIE. Ceci contrôle la vitesse du moteur du ventilateur de 120 volts. La basse vitesse est de 73 volts et la haute vitesse est de 120 volts et les prises entre les deux. Coupez le connecteur en gaspillant le moins de longueur de fil possible. VOUS AUREZ BESOIN DE LA LONGUEUR !!!. Documentez les couleurs maintenant ou plus tard. Vous pouvez utiliser un multimètre plus tard pour épingler les prises du transformateur afin d'obtenir la tension pour les vitesses du ventilateur. Voir mon schéma de câblage.

Le moteur du ventilateur n'a que deux fils qui seront reliés à la nouvelle carte SSR. Moteur 120 volts.

Le solénoïde pour amortisseur a 3 fils (120 volts - commun, ouvert, fermé). Clipsez le connecteur près du connecteur et câblez-le à la nouvelle carte SSR.

REMARQUE: Si vous n'avez pas de VRC de type autotransformateur et que l'une des unités les plus récentes utilise des moteurs ECM, vous devrez alors contrôler le moteur différemment et mon code/câblage ne fonctionnera pas pour votre système VRC.

Étape 6: Câblage

Le schéma de câblage est disponible ici.

Le principe général est que j'ai toute l'alimentation 120 V à l'intérieur du VRC et un câble plat se connectant à l'écran OLED distant.

Le boîtier HRV contient l'alimentation 5v, l'autotransformateur (existant), la carte relais SSR, les fusibles et la carte de dérivation. J'ai utilisé des cartes de dérivation pour déconnecter facilement mon câble plat au cas où j'aurais besoin de réparer quoi que ce soit.

Le boîtier OLED contient le contrôleur arduino, l'OLED et le bouton encodeur.

Tous ces composants, brochages et la manière dont les cartes de dérivation sont câblées sont clairement identifiés sur le schéma de câblage.

Étape 7: Clôture

J'espère que ça aide. Il m'a fallu 2 ans de temps de marche/arrêt pour terminer ce projet, juste pour trouver le temps et l'initiative de faire ce projet. J'espère que vous avez apprécié cette lecture et peut-être inspiré pour l'essayer.

Choses que j'aurais fait différemment ou améliorations futures.

• Incluez une API météo à la place du capteur de température extérieure. À l'heure actuelle, il a une période d'échantillonnage qui ne serait pas nécessaire. Voir la description du contrôle.
• Utilisez la fonctionnalité de pontage blynk et placez le transmetteur de température intérieure quelque part à l'intérieur de la maison. Utilisez un ESP-01 en wifi. Les câbles plats étaient un gâchis et auraient rendu le projet plus simple. Consultez la documentation de l'API Blynk sur le pontage de deux appareils.
• Je voulais ajouter une bibliothèque de menus à l'écran OLED. Modifiez les points de consigne localement et affichez toutes les informations de débogage à partir de l'écran OLED. Cela aurait été un engagement de temps, mais j'aimerais toujours le faire un jour.
• Nettoyez un peu le code. De nombreuses lignes de débogage existent toujours mais ne nuisent pas au fonctionnement.