Ämne: Howto - Bygg din egen automatiserade styrning till solfångaren! (Långt!)

[Nyodlarn]

1. Howto - Bygg din egen automatiserade styrning till solfångaren!
=================================================
Följande är en beskrivning hur man kan bygga en automatiserad styrning av solfångaren.

1.1. Lite om bakgrund och förutsättningar
Jag har en 8x4m pool med helt separata cirkulationer för poolrening och solvärme.

• Cirkulationen till reningen går via sandfilter och 0,55 kW pump med 63 millimeters PEM-slang
• Solfångaren består av 350m 25 millimeters PEM-slang i en inplastad låda på mitt garagetak och drivs av en hydroforpump på 800 W, som jag fram till nu kört semimanuellt med timer soliga dagar.

Jag har varit sugen att koppla allt till den ordinarie pumpen med trevägsventil och styrning men tvekat inför om pumpen skulle orka driva även solfångaren, så inspirerad av diskussionen på http://www.poolforum.se/forum/index.php?topic=2604.msg19888#msg19888 bestämde jag mig för att prova att bygga en automatiserad styrning av solfångaren.

Bygget är nu klart och jag är mycket nöjd med funktionen. För att eventuellt hjälpa andra har jag skrivit en Howto ("bruksanvisning") som jag hoppas fler kan ha glädje av.
Jag har försökt vara tydlig och enkel i min beskrivning och förhoppningsvis hjälper alla bilderna jag tagit för förståelsen.

2. Centrala komponenter

2.1 Temperaturdifferenskrets


Bild 1: Temperaturskillnadsstyrning från Towitek.

Den kan beställas från Conrad.se (http://shop.conrad.se/websale7/Temperaturskillnadssytrning.htm?shopid=conrad-swe&act=product&prod_index=191253&cat_index=SHOP_AREA_17362_2408005) och den kostar 215 kr.
Med kretsen följer två temperatursensorer T1 och T2, som man kan löda fast på vanlig 2-ledad lampkabel och montera i solfångare, respektive poolpump. Sensor T1 ska monteras varmare än sensor T2.


Bild2: Universalkåpa till temperaturdifferensstyrningen

Den kan köpas separat från (http://shop2.conrad.se/websale7/Universalk%E5pa-TowiTek.htm?shopid=conrad-swe&act=product&prod_index=191292&cat_index=SHOP_AREA_21020_9100008) och kostar 95 kr. Kåpan är inte nödvändig för funktionen men är enligt mig prisvärd och ger ett gedignare intryck.

Bildförklaring:

• A. Manuell forcering av driftlägen
• B. Temperaturinställning av pooltemperatur (slår på driften om temperaturen i solfångaren uppnår minst denna temperatur, inställbar 0-100 grader)
• C. Differensinställning (T1-T2, slår på driften om temperaturskillnaden är minst T1-T2 grader, inställbar 0-20 grader)
• D. Relästyrning, när driften är på är det kontakt mellan svart (C) och röd (NC) kabel enligt bild, när driften är av är det kontakt mellan svart (C) och vänstraste ingången (NO)
• E Ingång för temperatursensor T1
• F. Ingång för temperatursensor T2
• G. Ingång för nätdel (t.ex. 12 volt växelström från enkel nätadapter)

2.2 Skymningsrelä


Bild 3: Skymningsrelä med timer från Clas Ohlson

Reläet kan köpas på Clas Ohlson (http://www.clasohlson.se/Product/Product.aspx?id=104374622) och kostar 149 kr. Den klarar att driva upp till 1300 W och duger utmärkt för en hydroforpump (t.ex. http://www.jula.se/e-Sales/esa/ItemDetails.jsp?@where.ItemID@EQ=730004) som i sin tur kan driva cirkulationen i solfångaren.
Det fungerar naturligtvis att använda ett skymningsrelä utan timer, vilket blir lite billigare, men denna Howto baseras på varianten med timer.
Notera att skymningsrelät har en “fördröjning” på ca 1 minut innan den slår på, och även innan den slår av, vilket kan göra att man tror den är ur funktion om man inte vet om detta.

3. Demontering och lödning


Bild 4: Skymningsrelä med demonterat ytterlock

Om man demonterar locket i skymningsrelät ser det ut enligt ovan. Reläets centrala komponent är en fotoresistor som har mycket liten resistans vid solljus (leder ström bra) men väldigt hög resistans vid mörker (leder då inte ström). Målsättningen är att “koppla ur” fotoresistorns funktion och istället koppla in temperaturdifferensstyrningens reläfunktion.


Bild 5: Skymningsrelä med demonterat innerlock

Efter demontering av innerlocket ser man kretskortet i skymningsreläet.
Bildförklaring:

• A. Känslighet för ljus (vrid medurs så långt det går, mot solsymbolen)
• B. Timerfunktionen (Vrid moturs så långt det går mot “Dusk to Dawn” så stängs timerfunktionen av)
• C. Fotoresistorn (denna kan tjuvkopplas genom att löda fast två ledare på baksidan av kretskortet).

Bild 6: Baksidan av kretskortet

Här är baksidan av kretskortet. Det är gott om lödtenn på lödpunkterna så det går lätt att löda fast ledare, bara att hålla ledaren mot punkten och värma med lödkolven. Direkt när lodet smälter kan lödkolvspetsen lyftas bort.


Bild 6: Lödpunkter för fotoresistorn

Dessa två punkter hör till fotoresistorn. Löd fast två ledare här.


Bild 6: Ledare fastlödda

Ledarna fastlödda. Efter detta återstår att montera tillbaka kretskortet och den inre panelen. Montera inte det yttre täcklocket än.


Bild 6: Övertäckning av fotoresistorn

Innan det yttre locket monteras ska fotoresistorn täckas över för att försäkra sig om att den alltid har hög resistans (ej släpper fram ström, avbrott). På så vis kan temperaturdifferensstyrningen kortsluta fotoresistorn (koppla fram ström) baserat på temperaturinställningen.
Bildförklaring:

• I1 och I2 är ingång till skymningsreläet från stickproppen
• U1 och U2 är utgången till pumpen som driver cirkulationen till solfångaren.

Nu är det klart att montera på det yttre täcklocket.

3. Montering av temperatursensorer


Bild 6: Temperatursensorerna

Notera att temperatursensorerna kan lödas fast på vanlig “lampkabel”. Längden på kabeln är av mindre betydelse och 20 meter är inga problem.


Bild 6: Montering av temperatursensorn T1 i solfångaren

Dags att montera temperatursensor T1 i solfångaren, i mitt fall har jag 350 meter 25 millimeters PEM-slang på mitt garagetak i en låda med kanalplast över. Sensorn monteras med fördel så sent i solslingan som möjligt, då signalerar den först när all värme "mjölkats" ur slingan. Sitter den för tidigt når det kallare vattnet fram fort och en hel del värme riskerar bli kvar i slingan.


Bild 7: Montering av temperatursensorn T1 i solfångaren

Jag monterar sensorn på undersidan av PEM-slangen så att solen inte kan direktvärma den. Efter att bilden togs lindade jag flera varv med vulktejp runt sensorn för att tvinga den mot slangen så gott det gick.


Bild 8: Isolering av temperatursensorn T1 i solfångaren

För att sensorn ska mäta vattnets temperatur, och inte luras att starta för tidigt pga den varma luften i solfångarlådan, isolerar jag över sensorn med rörisolering.


Bild 9: Isolering av temperatursensorn T1 i solfångaren

Jag avslutar isoleringen med aluminiumtejp. Detta ger mycket bra isolering från solvärmen och hindrar även att isoleringen bryts ned av ljuset.


Bild 10: Isolering av temperatursensorn T2 vid poolcirkulationen

Temperatursensor T2 monteras på utgången från ordinarie poolcirkulationen. Även den isoleras för att inte påverkas av yttre temperatur i garaget/poolpumpsrummet.

4. Dags för provkörning


Bild 11: Färdigmonterat (men ostädat)

Klart att testköra! Kom dock ihåg att skymningsrelät har en inbyggd fördröjning på ca 1 minut innan den slår på, så ha lite tålamod.


Bild 12: Färdigmonterat - klart för provkörning

Dags att invänta solen!
Vid testkörning fungerade allt perfekt och jag har nu en helt automatisk styrning av cirkulationen till solfångaren. Jag kör med temperaturdifferensen (T1-T2) inställd på 6 grader men kan justera ner differensen till ca 2 grader när pooltemperaturen når över 25 har jag tänkt.

Lycka till!

[utopiazz]

Snygg och billig lösning   

Som jag tolkar det så är det egentligen bara fördröjningsfunktionen du är ute efter i ljusrelät. Har jag tolkat det rätt?

Nu är ju den typen av skymningsrelä billiga men annars så finns det tidsstyrda relän som kan fungera lika bra. Då slipper man modifieringen. Tyvärr är dom lite dyrare än skymningsrelän.

Jag ska nog beställa ett par difftermostater ikväll, fast inte till solfångare utan till en värmekulvert där det skulle fungera kanonbra för att styra en cirkulationspump.



Den första bilden verkar ha trillat bort

[Nyodlarn]

Hej,
egentligen var jag bara ute efter ett relä som pallade med uppåt 1kW och som jag kunde styra från temperaturdifferenskretsen. Fördröjningen är inget jag vill ha egentligen. Jag var osäker på vilka relän som fanns att tillgå för ändamålet och jag har nära till Clas Ohlson så deras billigaste (119 kr) skymningsrelä var förstalternativet. När jag kom hem upptäckte jag att jag köpt den med timer och pröjsat 30 kr mer. 

Poolhälsningar,
Nyodlarn

[utopiazz]

OK.

Det jag tänkte anars var att fördröjningen på en minut gjorde så att systemet inte slår av när det kalla poolvattnet når till solfångaren.

[Jemej]

Hej!

Låter som en billig och smart lösning men skulle du kunna beskriva hur du har kopplat rören?

Använder du en T-koppling och backventil eller hur fungerar det?

[Nyodlarn]

Som jag nämner så har jag helt separat slinga för solfångaren. Jag köpte ett paket med två inlopp från Folkpool och monterade de i poolen, där det ena används som utlopp. Inget behov att koppla ihop med poolreningsslingan således.

I hydroforpumpens insug har jag en backventil (mässingsfärgad på fotot), men annars är det "raka rör" så att säga. För att kunna fylla polen från trädgårdsslangen genom solfångaren har jag kopplat in några kulventiler som ger mig möjlighet att styra flödet till rätt utlopp.

På bild 11 är det de två slangarna som försvinner upp i taket som går till solfångaren.

[utopiazz]

Har ägnat hela helgen (nästan) åt poolmontering men fick en stund över igår kväll.

Även vi har fundering på solfångare och då vill vi ha automatisk styrning av dessa. Vi har sedan tidigare en del fasta vattenspridare som styrs via en enkel reglerdator. Reglerdatorn påverkar ventiler som i sin tur släpper på vattentrycket till spridarna.

De ventiler som jag använder är billiga och finns i ganska många olika storlekar. Dom är dessutom nästan helt i plast. Det enda som inte är i plast är en "nålventil" som öppnar ventilen. "Nålen" och sätet är i rostfritt.

Min ide är att använda två termostater, en differenstermostat för att se om det finns någon värme att hämta i solfångaren och en termostat för att stänga av solfångaren när önskad maxtemp har uppnåtts i poolen.

Differenstermostaten styr ett tvåpoligt växlande relä. Relät i sin tur styr två plastventiler. Efter sandfiltret monteras ett T-rör där den ena anslutningen går direkt till poolen och den andra går till solfångaren. Flödet till respektive utlopp styrs sedan av ventilerna.

Jag ska se om jag hinner göra en skiss ikväll på hur jag tänkt det hela.

[imtkjlu]

Ni som kör med separat sol pump, vad har ni för pump?
Har kört slut på två pumpar.
Efter ett tag så låter dom som tröskverk å vill ibland inte starta.
Verkar som lagren inte håller för många många timmar i sträck....

Vad är det för fördel med en hydroforpump?
Vad tror ni om den här?
http://www.jula.se/e-Sales/esa/ItemDetails.jsp?@where.ItemID@EQ=731049

Mvh Kjelle

[utopiazz]

Om man har separat pump för värmen bör man nog även ha separata anslutningar i poolen. Eller iaf ett separat inblås i poolen, inloppet är ju ganska litet och om en större pump används för att pumpa till solmattorna så kan det ju bli ett rätt stort tryck i systemet.

Finns det inte en risk att den vanliga pumpen även "driver" runt den separata eller att inblåset blir för litet för båda pumparna

[RLA]

Är det någon som kan förklara varför man ska ha en extra pump till solmattorna? Som jag ser det så är solen inte gratis längre, då kostar det 10 kr/dag i stället för 0 kr, bättre att lägga pengarna på en motorventil, kör man poolpumpen mellan t.ex 0800-2000 förlorar man inte många kw från solen, i så fall kan man förlänga pumptiden en timme extra, eller finns det någon annan fördel med extra pump som jag missat?