HRV (Home Air Exchanger) Arduino Controller With Air Economizer: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

HRV Arduino Controller med Air Economizer

Så min historia med det här projektet är att jag bor i Minnesota och mitt kretskort stekt på min LifeBreath 155Max HRV. Jag ville inte betala 200 dollar för en ny.

Jag har alltid velat ha något med en air economizer eftersom våra fjädrar och fall här är perfekta tider för att ta in sval låg luftfuktighet utomhusluft och konditionera huset snarare än att slå på luftkonditioneringen eller öppna fönster. Det är här det här projektet passar in.

Jag skrev upp en detaljerad beskrivning av driften för alla lägen, börvärdesstyrning, etc. hittar du här "HRV Control Narrative.docx"

All källkod, foton, kopplingsscheman och dokumentation finns på min GitHub -sida.

Steg 1: HARDWARE

(1) Arduino ESP32 - Används på grund av mängden GPIO som krävs för detta projekt. ESP8266 var inte tillräckligt med GPIO.

(1) 120V till 5V trappa ner strömförsörjningen - Använd inte de billiga strömförsörjningskortet. Jag gick igenom två andra typer innan jag fick reda på att det här var det mest stabila.

(2) DHT 22 temperaturgivare - Invändig sensor och extern fjärrsensor. Mät inomhus och yttre temperatur och luftfuktighet.

(1) 0,96 OLED -display för lokal indikation på det läge det fungerar och för indikering av temperatur/luftfuktighet. Var noga med att avlödda och lödstift så att kortet är konfigurerat för I2C -kommunikation. Instruktioner för SPI och I2C hittar du här.

(1) 8-kanals SSR 5 Volt högnivåutlösarreläkort

(1) LM1117 Linjär spänningsregulator för att driva ESP32 vid 3.3V

(1) Rotary Encoder KY-040 & Knopp används som tryckknapp. Framtida funktionalitet för att inkludera en meny och kunna välja driftsätt och kontrollera börvärden.

(1) Kapsling för att hysa OLED -display och encoder. Få den stora. Måtten är 100 mm x 68 mm x 50 mm.

Steg 2: Principal of Operation

Hur denna HRV programmeras är i 4 lägen.

Av - Självförklarande

Kontinuerlig- På 20 / Av 40 med variabla körtider.

Hög beläggning - 100% fläkthastighet för ett börvärde för tidsinställd fördröjning. Tänk dig tacksägelsemiddag med 20 gäster.

Air Economizer - När luften är svalare och mer önskvärd ute, dra sedan in den till huset. Du kontrollerar börvärdena för inomhus temperatur/luftfuktighet endast när det är säkert utifrån förhållanden utomhus/inomhus.

Steg 3: PROGRAMVARA

Blynk App för iOS används för att styra och övervaka statusen för HRV.

Arduino skriver temp, luftfuktighet och utrustning som kör status till blynk och läser börvärden och kör kommandon från blynk -servern. Allt du behöver göra är att registrera dig för ett konto och få en autentikett. Det finns gott om självstudier online hur man gör detta.

När du har din autentikett för ditt projekt skannar du den här QR -koden från din telefon i blynk -appen och den laddar ner projektet som redan är konfigurerat och klart för din arduino.

Steg 4: ARDUINO -KOD

Källkoden hittar du här.

Specialbibliotek du behöver installera:

Blynk av Volodymyr Shymanskyy (v 0.4.10) - använder BlynkSimpleEsp32.h för att läsa och skriva data till sin iOS -app.

Adafruit SSD1306 av AdaFruit Version 1.1.2 - använder Adafruit_SSD1306.h, SPI.h & Wire.h för den lokala OLED -skärmen

ArduinoOTA av Ivan Grokhotkov och Miguel Ajo version 1.0.0 - använder ArduinoOTA.h, mDNS.h, WiFiClient.h och WiFiUdp.h för luftuppdateringar.

När jag laddar upp kod är de framgångsrika inställningarna jag använde enligt följande:

Kort: NodeMCU-32S

Uppladdningshastighet: 512000

Blixt: 40 MHz

Anmärkningar:

1.) Eftersom du använder OTA -bibliotek kommer inte den seriella bildskärmen i arduino ideen att stödjas.

Steg 5: Demo

Dra ur HRV -nätsladden så att du inte arbetar med den. Ta massor av närbilder som en säkerhetskopia medan du tar bort ledningar eftersom du kommer att hitta dem användbara senare.

Knappsats Ta bort knappsatsen och bandkabeln från utsidan av HRV och släng.

Kretskort Koppla bort alla bandkablar för att ta bort kortet och slänga det.

Autotransformator har 6 ledningar. DU BEHÖVER DENNA DEL. Detta styr hastigheten på 120 volt fläktmotor. Låg hastighet är 73 volt och hög hastighet är 120 volt och tappar emellan. Klipp av kontakten som slösar så mycket trådlängd som möjligt. DU BEHÖVER LÄNGDEN !!!. Dokumentera färgerna nu eller senare. Du kan använda en multimeter senare för att pin-out transformatorns kranar för att få spänningen för fläkthastigheterna. Se mitt kopplingsschema.

Fan Motor har bara två ledningar som går till det nya SSR -kortet. 120 volt motor.

Magnetventil för spjäll har 3 ledningar (120 volt - Common, Open, Close). Kläm fast kontakten och anslut kabeln till det nya SSR -kortet.

OBS: Om du inte har en automatisk transformator typ HRV och en av de nyare enheter som de använder ECM-motorer måste du styra motorn annorlunda och min kod/ledningar fungerar inte för ditt HRV-system.

Steg 6: Kabeldragning

Kopplingsschemat hittar du här.

Den övergripande principen är att jag har all 120v effekt inuti HRV och en bandkabel som ansluter till den fjärrkontrollerade OLED -skärmen.

HRV -höljet innehåller 5v strömförsörjning, autotransformator (befintlig), SSR -reläkort, säkringar och brytkort. Jag använde breakout -kort för ett enkelt sätt att koppla bort min bandkabel om jag skulle behöva serva något.

OLED -höljet innehåller arduino -styrenheten, OLED och kodarknapp.

Alla dessa komponenter, pinouts och hur brytbrädorna är trådbundna är tydligt identifierade på kopplingsschemat.

Steg 7: Avslutning

Jag hoppas det här hjälper. Det tog mig 2 års på/av -tid att slutföra det här projektet bara att hitta tid och initiativ för att göra detta projekt. Jag hoppas att du tyckte om att läsa detta och kanske inspirerades att prova detta.

Saker jag skulle ha gjort annorlunda eller framtida förbättringar.

• Inkludera ett väder -API i stället för utomhustemperatursensorn. Just nu har den en provtagningsperiod som inte skulle behövas. Se kontrollbeskrivning.
• Använd blynk -överbryggningsfunktionen och placera den inre temperatursändaren inne i huset någonstans. Använd en ESP-01 över wifi. Bandkablar var en röra och skulle ha gjort projektet enklare. Se Blynk API -dokumentationen om att överbrygga två enheter.
• Jag ville lägga till ett menybibliotek till OLED -skärmen. Ändra börvärden lokalt och visa all felsökningsinformation från OLED -skärmen. Det hade varit ett tidsengagemang men jag skulle fortfarande vilja göra det någon dag.
• Rensa upp koden lite. Många felsökningsrader finns fortfarande men skadar ingenting för drift.