1
Uppvärmning / Howto - Bygg din egen automatiserade styrning till solfångaren! (Långt!)
« skrivet: maj 27, 2009, 19:40:19:19 »
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.
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:
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:
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:
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!
=================================================
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.
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!