FanCoil - автономное охлаждение.

[Игорь]

Чуть не забыл посмотреть результат изменения целевых параметров. Изменения заработали после 14 часов.
На температуры изменения особо не повлияли. Немного изменился характер изменения оборотов насоса (желтая линия), но по сути все осталось как прежде.

[Игорь]

Подготовил автономку на базе внутреннего блока к отправке.(Рамзес, это не тебе, твою отправлю через пару дней). Система, по крайней мере в такой комплектации, получилась очень трудоемка, больше нет желания делать такие. Это сообщение не надо рассматривать как рекламу. Скорее это инструкция для пользователя и - возможно - информация для тех, кто захочет повторить или о том, как делать не стоит.

[attach=1]	Основа - внутренний блок от Делфы - двенадцатки. Медные трубки обрезаны и к ним на хомутах присоединены шланги ПВХ Двн6 мм, стенка 2 мм. Вода пущена так, чтобы сначала она попадала в контура, находящиеся дальше от насоса. То есть вода идет навстречу воздуху. В одном пакете со шлангами находится кабель, который будет подавать напряжение на насос врутреннего блока. Длина шлангов - больше семи метров, кабель метра на полтора длиннее.
[attach=2]	В месте выхода шлангов есть пластмассовая деталь, выломав окна в которой можно выпустить шланги в нужном направлении
[attach=3]	Кроме того, можно провести шланги в канале сзади блока и вывести наружу, выломав окно с противоположной стороны
[attach=4]	В блоке есть жалюзи, меняющие направления потока воздуха в горизонтальной плоскости (черные). Они работают, направление можно устанавливать вручную. Белые внешние жалюзи, меняющие в кондиционере направление по вертикали, остались без управления. Я их снял, отправлю отдельно. Может хозяин найдет им применение
[attach=5]	Важная деталь - фильтры. Для доступа к ним, нужно с некоторым усилием повернуть крышку кверху. Их надо периодически снимать и мыть под краном
[attach=11]	Для крепления блока на стену в штатном варианте используется кронштейн. Мне этот блок попал без кронштейна. Я не успел придумать ему замену. Поэтому хозяину придется что-то придумать самостоятельно
[attach=6]	Вторая часть комплекта - шланги колонны и расширительная емкость. На стороне колонны - американки  и датчик температуры на выходе из дефлегматора. На противоположной стороне- расширительная литровая емкость с кучей соединений, и полтораметровый провод от датчика. Длина шлангов такова, что расширительная емкость будет стоять на полу прямо возле колонны
[attach=7]	Для соединения шлангов от внутреннего блока с расширителем использованы американки. Их достаточно закрутить руками. Если не подтекает, ключ лучше не использовать.
[attach=8]	Забегая вперед, сразу покажу куда нужно вставлять датчик температуры охлажденной воды. Именно в эту гильзу.
[attach=9]	На металлической части расширителя есть еще одна гильза - на линии горячей воды. При работе с РК она не используется, (температура измеряется прямо на дефлегматоре), но может пригодиться при работе автономки с дистиллятором или другой колонной.
[attach=10]	Третья часть комплекта - насос. Для соединения с расширителем и шлангом колонны применены американки. Разные, не перепутаешь. Провод метра полтора имеет штекер для подключения к блоку управления
[attach=12]	Блок управления. Черный ящик с сетевой вилкой и пятью гнездами для штекеров. Нет ни кнопок, ни экранов. Только один глазок, который подмигивает, показывая какой способ связи сейчас работае. Все управление- с телефона или компа. Это отдельная тема. Сейчас важно отметить, что система уже настроена на поддержание температур 65/40 и работает автоматически независимо от наличия или отсутствия связи. Распайка датчиков температуры и насоса соответствует распайке всех моих (и Валериных) датчиков и насосов. Расположение американок на насосе тоже стандартное.
[attach=13]	Датчики температуры подключаются в гнезда меньшего размера (12 мм). Гнезда подписаны. Г- температура горячей воды, Х - холодной. Третий датчик - для измерения температуры воздуха или чего угодно. Он не участвует в процессе управления и его можно не подключать. Чтобы сложнее было что-то перепутать, гнезда датчиков воды расположены рядышком, гнездо третьего, необязательного датчика, расположено чуть дальше.
[attach=14]	Вентилятор внутреннего блока подключается в двухконтактное гнездо большего размера на боковой стенке, рядом с вводом провода питания. Осторожно, там 220 вольт, пальцы в гнездо включенного блока не совать!
[attach=15]	Для подключения насоса использовано трехконтактное гнездо на противоположной стенке. Думаю, перепутать не получится. Но на всякий случай все подключения лучше сделать до включения блока в розетку.

Сборка.
Американки коротких шлангов соединяем с выпусками воды на дефлегматоре. Шланги должны опускаться вниз. Датчик температуры возле верхней американки вставляем в одну из гильз на дефлегматоре.
Расширитель ставим в такое место под колонной, где его сложно будет опрокинуть.
В гильзу у основания расширителя вставляем отдельный датчик, на штекере которого синий кембрик.
Соединяем насос между американками на расширительной емкости и на шланге от колонны.
Подтягиваем к расширителю шланги от внутреннего блока и соединяем американки.
Подключаем штекера к блоку управления. Штекер датчика температуры воды на выходе из дефлегматора (у него красный кембрик) включаем в гнездо с меткой Г. Штекер отдельного датчика, который мы уже вставили в гильзу в основании расширителя (синий кембрик) вставляем в гнездо  с меткой Х При желании, подключаем третий датчик в отдельно стоящее гнездо с меткой В.
Штекера насоса и вентилятора вставляем в соответствующие гнезда.
Система готова к запуску. Длина всех проводов - более полутора метров, поэтому для блок управления будет не сложно найти удобное место.

Запуск.
Берем 1,5-литровую бутылку воды и наливаем в расширитель до верху (поместится 1 литр). Воду можно взять кипяченую или подготовленную. А можно и просто водопроодную. Включаем вилку блока управления в розетку. Система начнет работать в режиме заполнения и достаточно быстро пить воду из емкости В то же время в банку будет вытесняться и булькать воздух.
Когда банка опустошится наполовину или больше, нужно вылить в нее остаток воды из бутылки. Полутора литров хватит на всё. Сама система охлаждения возьмет литр воды, еще пол литра останутся в банке в качестве запаса. После заполнения крышку банки можно закрутить полностью (она не герметична, крышка предотвращает испарение и не дает воде сразу разлиться если емкость случайно опрокинуть). Прозрачная банка, находящаяся ни виду, позволяет легко надлюдать достаточность воды. Уровень следует поддерживать на высоте примерно половины банки. Доливать до верху или допускать осушения не стоит. Доливать часто не придется. Если систему не разбирать, полутора литров хватает на неделю-две непрервной работы. Дольше не пробовал.

Отработав на заполнение, система перейдет в режим  запуска,но ге увидев горячей воды, вскоре перейдет в режим ожидания. При этом вентилятор будет молчать, а насос будет легонько крутиться чтобы горячая вода быстро попала к датчику.

Только сейчас подумал. Если датчик стоит в дефлегматоре, насос в режиме ожидания можно останавливать, датчик и без потока своевременно увидит подъем температуры. Сейчас вносить изменения в прошивку не буду. Понадобится - сделаем позже. Благо, поменять прошивку гораздо проще, чем написать это сообщение. :)
Вроде всё.

[Игорь]

Запустил систему, собранную в окончательном варианте на колонне, работающей на себя, с измерением температуры горячей воды непосредственно в дефлегматоре, и немного подстроил параметры ПИД. Третий теммометр в это время фиксировал горячую температуру в гильзе возле расширителя.  Снимал лог до трех ночи, интересно будет сравнить поведение температур в дефе и на удалении от него.

В три часа ночи остановил нагрев чтобы пронаблюдать переход автономки из рабочего режима в режим ожидания, и снова включил чтобы пронаблюдать обратный переход. При втором пуске поменял местами датчики на линии горячей воды. Теперь управляет насосом датчик возле расширителя (то есть удаленный от дефа на пару метров), а датчик непосредственно в дефлегматоре ничем не управляет, его показания логгируются для дальнейшего рассмотрения.
Изучу влияние на процесс места расположения датчиков.
Утром вытащу логи (они хранятся в памяти вайфай-модуля), вместе посмотрим и сделаем выводы.
Это не пустой интерес. От места расположения датчиков очень зависит простота или сложность системы. Изменив это расположение, можно получить плюс - упростить систему, и одновременно минус - ухудшение регулирования. Вот я и хочу "взвесить", оценить этот минус.

[zivaka]

А может есть смысл сделать, запуск "автономки" с блока росы например вместо клапана воды, или это уже лишнее?

[komarova]

Блок управления.

Игорь а когда можно будет купить коробочку или платы ? Ожидаемая цена ? (Схема с прошивкой тоже сойдет.  :) )

[yura20031977]

Игорь а когда можно будет купить коробочку или платы ?

На коробочку тоже стал бы в очередь

[Игорь]

В разных блоках (наружных и внутренних) могут быть установлены разные двигатели вентилятора. На сегодняшний день я научился (и научил автоматику) управлять 220-вольтовым асинхронным двигателем с конденсатором в цепи одной из обмоток. Да и с этим двигателем нужно потратить некоторое время на настройки системы. Несколько плат я запущу в работу на днях, а сейчас пора отправить Рамзесу его фанкойл. Сейчас выложу небольшую инструкцию.

[Игорь]

Следующая система, которую я готовлю к отправке, имеет другую компоновку которая тоже имеет и положительные, и отрицательные стороны.
Главное отличие от предыдущей - в ней и плата управления, и все датчики температуры расположены в самом фанкойле. Это намного упрощает систему, так как количество водяных соединений и электрических контактов меньше. Минус - это удаление на 7-8 метров точки измерения температуры воды, выходящей из дефлегматора.

[attach=1]	Вот общая схема системы охлаждения. Фанкойл слева. В нем плата (П) и все три датчика температуры. Водяные - в гильзах, в американках водяных соединений, воздушный - в потоке забираемого воздуха. Там-же расположен и 12-вольтовый блок питания. От фанкойла уходит два шланга (холодная и горячая вода) и провод к насосу. Они идут в одном пакете.  Шланги подключаются к блоку американками, провод - штекером. Путать шланги не стоит, направление отмечено. Отдельно из фанкойла выходит провод питания 220 вольт (в розетку). Расширитель и насос расположены на холодном шланге.
[attach=2]	Узел подключения к фанкойлу
[attach=3]	Он же, после подключения шлангов и кабеля. Метки направления воды на корпусе видны, на шлангах нарисую
[attach=4]	На удалении 5 метров от фанкойла, к холодному шлангу присоединен расширитель. Горячий шланг транзитом проходит дальше. В полумере от расширителя кабель кнасосу оканчивается штекерным разъемом.
[attach=5]	На выходе расширителя - неподвижная деталь американки,к которой присоединяется вход насоса. Выходной шланг насоса соединяется американкой с продолжением холодной линии.
[attach=6]	По просьбе заказчика, насос не входит в комплект поставки. Поэтому в комплекте будет отрезок шланга с двумя американками по краям, и провод со штекером. Кстати, весьма изящно получается не использовать родные красный и черный провода, а, отвернув два самореза, разобрать корпус и припаять концы этого кабеля к контактам насоса.
[attach=7]	После насоса к колонне идут два шланга. Заказчик попросил, чтобы я не ставил на них никаких содинений. Горячий шланг (выход из дефлегматора) длиннее, холодный короче
[attach=8]	Важный момент. Со стороны входа воздуха на фанкойле установлена пластиковая сетка. Очень нежелательно пользоваться фанкойлом без этой сетки. Время от времени, по мере загрязнения сетки пылью, ее нужно чистить пылесосом или просто под струей воды.

Заполнение и запуск ничем не отличается от аналогичных действий, описанных в предыдущем обзоре.
Планирую на ночь запустить автономку на последний пробный прогон и завтра буду собирать посылку.

[Игорь]

Сделал последние изменения схемы по опыту, полученному при работе с внутренним блоком. Запустил автономку в последней комплектации и с последней прошивкой. Сначала накосячил - дал нагрев на колонне не 1,8 кВт (как для 50-ки), с 2,5. При температуре воздуха 27° автономка не справилась. Горячая температура поддерживалась на заданном уровне, а вот холодная – нет, вентилятор уперся в 100% и больще охладить не смог.В 23-00 заметил этот косяк и снизил нагрев до 1,8 кВт. Все стабилизировалось на заданных температурах. Вентилятор заработал примерно на 2/3 от полных оборотов, насос вообще еле дрыгается. Я доволен.
Рамзес, когда будешь настраивать горячую температуру для своей колонны, имей ввиду, что горячая вода, пока дойдет до датчика, остывает примерно на 3 градуса. Сейчас автоматика поддерживает в зоне датчика 64 градуса, фактическая температура, измеренная непосредственно в дефлегматоре, составляет 67. Но дефлегматор не плачет. И все стабильно.

Сейчас зафиксирую обороты насоса и вентилятора на каких-то значениях. Посмотрим как будут вести себя температуры.

[Игорь]

В другой ветке зашла речь о стабильности или нестабильность подачи в мембранных насосах. Этой ночью появилась возможность проверить эту стабильность на практике.

К часу ночи автономка стабилизировала температуры на заданных значениях, и я отключил автоматическую регулировку оборотов, оставил их на стабильных значениях процентов (желтая и фиолетовая линии, шкала слева).
Измерял три температуры - вода вход-выход и температура воздуха (красная, голубая и зеленые линии, шкала слева).
[attach=1]

Какие можно сделать выводы... Пока температура воздуха была неизменной, заданные температуры поддерживались. Это говорит о том, что насос и вентилятор работали стабилтно, давали неизменные потоки воды и воздуха. Стабильные обороты давали стабильные температуры воды в течении часа - до двух часов.

В два часа ночи я открыл окно в помещении, где стоит фанкойл, а около пяти часов снова закрыл окно. Снова вернулся к графикам около восьми часов утра.
Манипуляции с окном привели сначала к уменьшению, а потом к увеличению температуры охлаждающего воздуха. И обе температуры воды стали изменяться, достаточно точно повторяя изменения температуры воздуха. Если бы потоки воды и воздуха были бы нестабильными, мы бы не увидели такого подобия температурных кривых.  Значит потоки были стабильны с часу ночи до восьми утра. Этих данных мне достаточно для того, чтобы сделать вывод. При стабильном напряжении питания, мембранный насос дает стабильную подачу воды достаточно долго. Если кто-то считает, что 7 часов недостаточно, чтобы сделать такой вывод, можно сделать долговременный эксперимент с замером фактического потока.

Идем дальше. Стабильность потока - дело хорошее, но она не обеспечивает стабильности выполнения поставленной задачи, в данном случае - поддержания нужных температур воды, так как есть помеха, мешающий фактор, в данном случае - изменение температуры охлаждающего воздуха. В случае работы насоса с НБК мешающие факторы тоже есть. Это изменяющаяся крепость и вязкость браги, изменение уровня браги в питающей емкости, и другие факторы. Поэтому для стабильного выполнения поставленной задачи нужна обратная связь - увеличение оборотов если имеющийся (пусть даже стабильный) поток оказывается недостаточным, или их уменьшение если поток оказывается избыточным. Если бы с часу ночи до восьми утра обратная связь работала, температуры воды оставались бы на заданных значениях, в не гуляли бы вместе с изменением температуры воздуха.

Продолжаю.

[Игорь]

В 13 часов закончил замеры. полный график прикреплен.
До 8 часов утра насос (мембранный, с обычным двигетелем) работал при стабильным и неизменным напряжении питания. На основании графика температур можно сделать вывод о том,  что подача воды (и воздуха) были стабильными, так как при отсутствии помехи (при стабильной температуре воздуха) температуры воды не менялись и соответствовали назначенным значениям, а когда температура воздуха стала меняться, кривые обеих температур воды стали изменяться точно так же, как и температура воздуха. Если бы подача воды плавала, такого подобия температурных кривых не было бы.
Поэтому утверждения о нестабильности подачи мембранного насоса не имеют оснований.

Далее.Стабильность подачи воды (или браги) - недостаточный фактор для качественного прохождения процесса. Помехи, в данном случае– изменение температуры воздуха, не дают системе выполнять задание. В НБК помехами является изменение крепости браги, количества растворенного в ней воздуха, вязкости, а также изменение уровня браги в питающей емкости. Поэтому, при стабильной подаче воды в автономке или браги в НБК, результат всегда зависит от влияния перечисленных и не перечисленных помех.
Чтобы устранить их влияние, необходима обратная связь, которая при возникновении ошибки, отклонения от задания, меняет обороты насоса так, чтобы ошибка уменьшалась.

Около восьми часов утра я разрешил системе менять обороты насоса и вентилятора. Обе заданные температуры воды тут-же приблизились к заданным значениям и слегка колебались в их окрестностях до самого конца замеров - до 13 часов.
Итак, задача обратной связи в системе регулирования неважно чего - устранение влияния помех, которое невозможно учесть при первоначальных настройках. Без обратной связи никакая стабильность настроенных параметров не дает качественного регулирования.

[komarova]

Игорь каким насосом ты сейчас пользуешся ? (ссылка, фото)

[Игорь]

Мембранник, куплен год назад, ссылку не найду, но их полно на алиэкспоессе. Сейчас спешу на День рождения, поэтому фото впопыхах. Валера комплектует такими МУПы.На фото нифига не видно потому что этикетка уже затерта, пользуюсь им во всех экспериментах. Харктеристики - 12 вольт, 2 ампера, 3,5 л/мин

[Beaton]

Вот фото насоса с комплекта МУП. Если я правильно понимаю китайский - модель DP-521

[Игорь]

Это он и есть. Спасибо.