Автоматизация погреба своими руками

Несложный контроллер вентиляции погреба

Автор: Alkul
Опубликовано 19.08.2016
Создано при помощи КотоРед.

Хочу предложить еще один вариант несложного таймера, разработанного для автоматизации вентиляции погреба.

Все началось с того, что попросили меня сделать устройство, автоматизирующее принудительную вытяжную вентиляцию овощного погреба, в котором (в основном в теплое время года) накапливается углекислый газ, выходящий из-под земли. Держать же вентилятор включенным постоянно нецелесообразно из-за того, что, во-первых, летом он будет засасывать в погреб теплый воздух, а зимой – холодный. Во-вторых, постоянно включенный без толку 100-ваттный вентилятор будет потреблять лишнюю электроэнергию.
Изначально я планировал использовать датчик MQ135, но отказался от этой идеи из-за невозможности нормальной градуировки, для которой необходим либо образцовый газоанализатор либо (лучше) набор поверочных газовых смесей.
Поэтому я решил пойти по другому пути – так как скорость поступления газа в погреб меняется очень медленно, вполне достаточно дать пользователю возможность самому выбирать время, в течение которого вентилятор будет включен. В устройстве определено базовое время (1 час), а пользователь может установить время включения вентилятора в процентах от базового времени.
Интерфейс получился таким – на двухсимвольном семисегментном индикаторе отображается значение процента времени включения вентилятора (далее «процент») от 00 до 99, для коррекции значения процентов имеются две кнопки, одна из которых изменяет разряд десятков, другая – разряд единиц. При нажатии на кнопку соответствующий разряд увеличивается на единицу. При достижении значения 9 следующее нажатие дает значение 0.

Допустим, пользователь ввел значение 25, в этом случае вентилятор будет вращаться 15 минут (25 процентов от одного часа), после чего остановится на 45 минут. Когда эти 45 минут истекут, вентилятор вновь включится на 15 минут и так далее по циклу. Установка 50 процентов, естественно, даст полчаса работы вентилятора и полчаса его остановки. Установка 99 процентов даст почти постоянное включение вентилятора, а при установке 00 процентов вентилятор не будет включаться совсем. Привязки к реальному времени в устройстве нет, отсчет базового времени начинается после включения устройства. После каждой коррекции значения процента отсчет базового времени начинается сначала.
Кроме этого, в зимнее время для исключения перемерзания погреба при засасывании холодного воздуха мной была предусмотрена возможность подключения обычного бытового тепловентилятора мощностью до 1 кВт для обогрева погреба в этом случае. Канал обогрева работает независимо от канала вентиляции. По просьбе заказчика уставка включения обогревателя была выбрана равной 0 градусов Цельсия, а уставка отключения – равной плюс одному градусу Цельсия. Поскольку при работе киловаттного обогревателя на радиаторе симистора рассеивается 7,5 Вт, он через 6-7 минут работу нагревается примерно до 70-80 градусов. И хотя симистор по даташиту допускает рабочую температуру 125 градусов, такая «печка» внутри корпуса нежелательна. Для радиатора бОльшего размера в корпусе нет места, городить принудительное охлаждение я посчитал нецелесообразным. Вместо этого я реализовал повторно-кратковременный режим работы обогревателя, который включается на 3 минуты, потом отключается на 3 минуты для остывания радиатора. Если к моменту завершения времени остывания условие включения обогрева еще существует, обогреватель вновь включается на 3 минуты и так далее. Естественно, для работы канала обогрева к устройству должен быть подключен термодатчик (DS18B20).
Индикация осуществляется следующим образом: после включения питания на индикаторах в течение 10 секунд индицируется процент времени включения вентилятора (режим индикации А), затем в течение 10 секунд индицируется температура окружающего воздуха (режим индикации В), после чего устройство вновь переходит к режиму А и так далее по циклу. Внешне отличить эти режимы можно по наличию десятичной точки, индицируемой в режиме В после одного из разрядов в зависимости от величины температуры.
Если температура воздуха ниже минус 9 градусов, то на индикаторах отображаются символы «– –», если температура лежит в диапазоне от минус 9 до минус одного, то индицируется знак минус и значение единиц градуса (например, «– 4.»). Если температура лежит в диапазоне от нуля до плюс 9,5 градусов, то индицируются целое и дробное число градуса (например, «2.0» или «4.5»), если температура равна 10 градусам и выше, индицируются только целые значения градуса (например, «10.»). Если термодатчик не подключен или данные от него приняты с ошибкой, в режиме В индицируются символы «Er».
Опрос термодатчика осуществляется один раз в 10 секунд в начале режима А, в силу значительной инерционности изменения температуры воздуха в помещении делать опрос чаще не имеет смысла.
Изменять значение процента времени включения вентилятора (далее «процент») возможно только в режиме индикации А, в режиме В устройство не реагирует на нажатия на кнопки. Откорректированное значение процента сохраняется в EEPROM, при этом сохранение значения происходит спустя 10 секунд после последнего нажатия на кнопку. Это сделано для продления ресурса EEPROM, чтобы не записывать в эту память все промежуточные значения процента, получаемые при каждом нажатии на кнопку, а сохранять только итоговое значение. При каждом нажатии на кнопки время индикации режима А продляется на 10 секунд, позволяя спокойно завершить ввод. После истечения 10 секунд с момента последнего нажатия происходит запись значения процента в EEPROM, при этом на индикаторах кратковременно индицируются символы «ПС» (Параметр Сохранен). В случае ошибки сохранения параметра на индикаторах высвечиваются символы «nE» (Параметр ошибочен). В этом случае устройство будет работать в соответствии с введенным значением процента, но после отключения питания и последующего включения значение процента будет не прочитано из EEPROM, а инициализировано значением по умолчению (33%). Если после включения устройства данные в EEPROM по какой-то причине окажутся некорректными, значение процента также инициализируется значением по умолчанию.

В схеме предусмотрена возможность подключения к сети передачи данных через интерфейс RS-485 для возможного включения устройства в систему «Умный дом». Однако, с программной точки зрения обмен данными в предлагаемой версии ПО не реализован.
При отключенных вентиляторе и обогревателе устройство потребляет около 1,5 Вт.

Печатная плата была разработана с учетом технологии изготовления без металлизации отверстий, поэтому есть избыточность переходных отверстий.
Симисторы VS1 и VS2 расположены на одном радиаторе, изготовленном из стандартного радиатора И-650. Доработки показаны на эскизе доработки радиатора. Красными линиями показаны линии отрезов – необходимо отрезать боковые «уши» радиатора, два цилиндрических выступа и верхний ряд иголок. Красными крестами показаны места сверления глухих отверстий глубиной 7-9 мм, в которых необходимо нарезать резьбу М3 для крепления радиатора к плате. Перед сверлением отверстий необходимо напильником обработать эту (нижнюю) грань так, чтобы угол между ней и привалочной плоскостью симисторов составил 90 градусов. Верхнюю грань и верхний ряд иголок также необходимо обработать напильником по месту так, чтобы крышка корпуса не упиралась в них.
Отверстия для крепления радиатора на в файле печатной платы не показаны, их необходимо сверлить по месту. Точно также по месту следует высверлить отверстия для крепления симисторов к радиатору, в отверстиях нарезать резьбу М3. Кроме этого, в местах, свободных от установленных симисторов в радиаторе следует просверлить несколько отверстий диаметром 2-3 мм для улучшения циркуляции воздуха. В верхней и нижней поверхностях корпуса по месту высверлить ряд вентиляционных отверстий (над и под радиатором – два ряда отверстий).

Термодатчик DS18B20 соединен с разъемом XS1 (см. схему) проводом МГТФ 0.14 длиной 0,5 м. На места паек проводов к выводам DS18B20 надеты фторопластовые трубки, после чего все трубки были зафиксированы и по возможности герметизированы клеевым пистолетом, излишки пластика удалены так, чтобы пластик совпадал с габаритами корпуса термодатчика. Вся конструкция сверху защищена термоусадочной трубкой.

Конфигурация фьюзов для МК, необходимая при прошивке микроконтроллера, показана в одноименном файле.

Источник

arduinoLab

Подробно о проекте рассказано в видео, ниже схемы подключения и исходный код для ардуино.

то как оно работает у меня:

Структурная схема или как все подключено, если собирать на модулях.

Принцип работы прост, измеряем температуру и относительную влажность воздуха в подвале и на улице (в приточной трубе вентиляции), из этих данных вычисляем абсолютную влажность и если в подвале влажность больше чем на улице, включаем вытяжной вентилятор. Для этого установлено два «датчика» с интерфейсом RS485, датчики являются исполнительными устройствами и по запросу передают в сеть данные с сенсора HDC1080 или управляют 9 ногой ардуино к которому подключен мосфет, который в свою очередь управляет вытяжным 12 вольтовым вентилятором. Отправляет команды на датчики ардуино леонардо, он же вычисляет абсолютную влажность из полученных с датчиков данных о температуре и влажности, дает команду на включение или выключение вентилятора, отображает информацию на LCD экране, передает телеметрию на радиомодуль HC12.

Уличный датчик, собран на плате с микроконтроллером, микросхемой MAX485 и стабилизатором питания AMS1117-05. имеет разъем с питанием и I2C шиной для подключения датчика температуры и влажности серии SHT, HDC или подобных, которые могут быть установлены на плате китайского модуля и две колодки, одну для подключения шины RS485 и питания, вторую, для подключения датчиков с однопроводной шиной. Изначально планировалось использовать датчик AM2301 или ему подобный и подключать его к той колодке, в итоге используется HDC1080 в I2C.

Датчик в подвале, имеет аналогичную разводку платы, только за место колодки для датчика AM2301, установлен мосфет и колодка для подключения 12 вольтового вентилятора.

Платы в формате .lay

на ардуино леонардо, установлен протошилд, на котором распаяны колодки для подключения RS485 и питания, китайский модуль на МАХ485, колодка для LCD1602 с I2C и радиомодуль HC12. для сети RS485 используется экранированная витая пара для локальной сети.

Для вычисления абсолютной влажности используется формула, истоки которой тут

Источник

Вентиляция в погребе: правильная и эффективная система своими руками

Очень важным делом является выращивание и сбор урожая. Но это всего лишь половина, так как его еще нужно сохранить на протяжении всей зимы. Как правило, все соленья-варенья, овощи, фрукты на зиму отправляют в погреб, или подвал. Сделать идеальные условия собранному урожаю для хорошей и комфортной зимовки довольно сложно, но возможно. Достаточно всего лишь организовать правильную вентиляцию, чтобы на овощах не появлялась плесень и в итоге все труды не стали напрасными. Но вентиляция в погребе имеет ряд сложностей и особенностей, которые требуется обязательно знать.

Правильно сделанная вентиляция подразумевает создание и удержание оптимального уровня влажности в подвале или в погребе, температуры и т.д. Постараемся рассмотреть все самые действующие методы создания идеальных условий, способствующих сохранности овощей зимой.

Влажность и ее регулировка

Влажность в погребе или подвале можно легко регулировать при помощи обычных древесных опилок, соли или извести. Это очень эффективно в случае, если показатель влажности повышен. Материалы, которые имеют гигроскопические свойства, также могут отрегулировать заниженный показатель. Для этого просто рекомендуется разбросать по полу опилки и смочить их водой.

Независимо от того, в норме влажность или нет, вентиляция в погребе является незаменимой. Застойный воздух в любом случае требуется заменять. О создании вентиляции в погребе или подвале мы далее и поговорим.

Погреб гаража и его вентиляция

Идеальная вентиляция погреба в гараже основывается на полной автоматизации регулировки приточно-вытяжных потоков воздуха в нормальном количестве. При постройке гаража очень важно включать такую особенность еще на стадии проектирования.

Очень часто строители предлагают готовые решения по созданию вентиляции в погребе. Но это стоит довольно дорого и подходит не во всех случаях. По этой причине можно сделать вентиляцию самостоятельно. Рассмотрим две основные схемы:

вентиляция с естественной циркуляцией воздуха;
вентиляция погреба с принудительной циркуляцией воздуха.

Оба этих варианта одинаково часто применяются владельцами.

Естественная вентиляция предполагает под собой обмен воздушными потоками при помощи нескольких отверстий. Через одни втягивается, а через другие выводится наружу отработанный воздух. Все это происходит благодаря разнице давлений и температур в разных частях. Рассмотрим самую простую схему сборки:

Обязательно сделайте расчет площади и объем воздуха, который требуется заменять за единицу времени. В среднем на 1 кв.м. требуется делать 26 см.кв. сечения трубы воздуховода. Это действие нужно для того, чтобы вход и выход воздуха был достаточен.
Труба, через которую будет удаляться отработанный воздух, прокладывается по углу погреба. Ее край обязательно должен находиться примерно в полутора метрах над полом. Далее, подымаясь вверх и выходя из земли, труба должна возвышаться на 40-50 см.
Приточная труба обязательно должна находиться с обратной стороны на высоте от 40 до 50 см. от пола. Над перекрытием она возвышается на 80-100 см.

Придерживаясь этих правил, можно самостоятельно сделать вентиляцию погреба. При этом будет затрачено немного сил и материалов. Рассмотрим еще варианты, как сделать вентиляцию в погребе.

Самый простой способ сделать вентиляцию

Очень часто, по причине нарушений строительной технологии, сильно ограниченных средствах и многого другого, подвалы и погреба остаются пустыми. Причиной тому является невозможность хранения в них чего-либо. Плесень, грибки, гниль – все это моментально появляется на плодах вашего труда. И для того, чтобы избежать этого, не достаточно всего лишь провести утепление погреба. Здесь требуется еще, и создать правильное проветривание.

В случае если погреб является частью дома, то здесь достаточно просто вывести в цоколь здания воздуховоды. Данный метод является самым простым и в свою очередь имеет ограничения по площади. Максимально правильная вентиляция погреба с такой конструкцией возможна лишь при площади не более 5 кв. м.

Если все сделать правильно, то погреб или подвал будет сохранять максимальную свежесть продуктов, которые в нем хранятся. Обязательно рекомендуется сделать заграждения для отдушин, так как есть большая вероятность попадания в них мусора, пыли и животных.

Принудительная вентиляция

Обычная вентиляция с естественной циркуляцией может использоваться только на протяжении 4-5 месяцев, когда холодно. Вентиляция погреба зимой не составляет неудобств, так как разность температур позволяет создать естественные потоки перемещения воздуха.

Но, к сожалению, в теплое время года, когда температура воздуха недостаточно низкая, в погребе образуется застой по причине невозможности перемещения. Для круглогодичного использования погреба рекомендуется устанавливать принудительную вентиляцию, которая бы легко решила большое количество проблем.

Для создания принудительной циркуляции воздуха в погребе на трубу ставится маломощный вентилятор. Он устанавливается на вытяжную трубу и, откачивая отработанный воздух, создает разность давлений. Именно по этой причине происходит его замена. Дополнительно принудительная вентиляция может применяться в случаях, когда нужно быстро проветрить погреб, или резко в нем понизить уровень влажности.

Пошаговая инструкция создания вентиляции в погребе

Вентиляция погреба своими руками устанавливаетсяв три этапа. Рассмотрим их более подробно.

Определение диаметра трубы. Сейчас можно найти множество примеров и сложных формул, при помощи которых рассчитывается трубопровод. Но задачу можно значительно упростить, сократив все расчеты. На каждый метр площади нужно 2 см диаметра трубы. Итого, проводя подсчеты, можно утверждать, что для погреба площадью 7 кв.м. достаточно будет трубы, диаметром 14 см.
Монтаж вытяжки. После расчета требуется провести монтаж вентиляционной системы в погребе. При этом трубу пропускают по самому погребу и выводят наружу. Обязательным является вывод вытяжки выше строений, или в сторону свободную от стен. Данное решение даст возможность создания более стабильного проветривания помещения. Также на край трубы, внутри погреба, рекомендуется установить заслонку. С ее помощью можно легко регулировать силу потока.

Проверить правильность установки вентиляции в погребе можно при помощи спички. Если зажечь ее при закрытых дверях, и она будет гореть ровно и ярко – с вентиляцией все хорошо. В случае если спичка погасла – рекомендуется обратно проверить ход воздуха, так как это означает плохой обмен и циркуляцию. В следствии, устройство вентиляции нужно будет немного заменить.

Усовершенствованные схемы

В случае, если вы сомневаетесь в том, что сможете выполнить вентиляцию правильно, можно сделать одну небольшую хитрость – поставить два вентилятора на вход и выход. Это очень похоже на приточно-вытяжную систему, только она немного меньше по размерам и проще по конструкции. Также эта система гарантирует не только регуляцию влажности, но и отсутствие запахов, так как замена производится довольно быстро. В свою очередь, по причине быстрого замещения отработанного воздуха чистым, можно составлять график. Например, сделать автоматическое включение вентиляторов раз в час на 10 минут. Естественно, все эти показатели требуется выводить опытным путем.

Специалисты советуют делать съемные вентиляторы, так как зимой они не нужны по причине большого перепада температур. А когда придет весна и лето – можно монтировать и принудительную систему, чтобы постепенно проводить подготовку погреба к сезонному использованию.

Источник