Контролер для теплового насоса (той що народний)

[volomoto]

11 годин тому, yur43 сказав:

Або зміна алгоритму керування контролеру на більш якісну.

Ну от виглядає так, що в при розробці того контроллера десь загубили слона, яким в даному випадку є погодозалежна автоматика. По температурах щось робити є сенс тільки тоді, коли ті температури значущі, але вже років 10 мінімум заводські теплові насоси йдуть із вбудованим котролем по зовнішній температурі, бо тільки він дає можливість оцінити тепловтрати для інерційних систем.

PID — це контроль без моделі та зі зворотнім зв'язком. ПЗА — це контроль на базі моделі тепловтрат, яка може бути статична (як в електрокотла Протерм), так і динамічна, як у випадку хороших газових конденсаційних котлів та практично всіх брендових ТН. Це, звичайно, вимагає трохи більше програмування, але працює майже ідеально.

Я використовую примітивну ПЗА, яка вбудована в мій старий протерм скат, і два роки живу комфортно без кімнатного термостата. При цьому котел працює тільки вночі, відповідно за ніч заливається кількість енергії, які відповідає добовим тепловтратам. Звичайно, мені потрібно було добре модель, тобто еквітермальну криву та її зміщення, під свій випадок, але результат перевищив очікування.

12 годин тому, yur43 сказав:

Бо при моїх номінальних потужностях дельти СО і так дуже незначні, який тоді сенс молотити ЦН.

Вам треба поставити частотний ЦН, виставити в ньому режим constant pressure і забути де той насос знаходиться. Витратоміри рухати не треба, бо ви втратите здатнійсть балансувати контури.

[yur43]

56 хвилин тому, volomoto сказав:

десь загубили слона, яким в даному випадку є погодозалежна автоматика

є там погодозалежність, встановлюється опорна температура обратки для 0С і погодозалежний коефіцієнт. Це все гарно працює.

Як виконавча частина - встановлення обчисленої температури обратки, отут проблема. Бо обратка має показати стан нагрівача, а отже отриманий ним запас енергії. А зміниться та обратка дуже нескоро в моєму випадку, а отриманий  за цей час запас енергії часто надмірний.

[volomoto]

1 година тому, yur43 сказав:

Як виконавча частина - встановлення обчисленої температури обратки, отут проблема.

Для ПЗА не треба температури обратки, тільки подача. ПЗА на вхід бере зовнішню температуру та продуктивність, а на виході видає уставку для подачі, а обратка вже яка вийде.

[RomanMP]

1 час назад, volomoto сказал:

Для ПЗА не треба температури обратки, тільки подача. ПЗА на вхід бере зовнішню температуру та продуктивність, а на виході видає уставку для подачі, а обратка вже яка вийде.

Так і було від початку, але декому хотілося по обратці.

[yur43]

15 годин тому, RomanMP сказав:

Так і було від початку, але декому хотілося по обратці.

уточнюйте, що це відбулось в процесі розробки алгоритму керування, кілька років тому. Моєї вини тут немає, бо так може здатися.

17 годин тому, volomoto сказав:

Для ПЗА не треба температури обратки, тільки подача. ПЗА на вхід бере зовнішню температуру та продуктивність, а на виході видає уставку для подачі, а обратка вже яка вийде.

самий логічний варіант мабуть, погода = продуктивність. Але зворотнього зв'язку по температурі приміщення тут немає.

А розробники хочуть універсальності, витратоміри не у всіх є, порахувати потужність без витратоміра не вийде. Показники однієї подачі несуть мало інфомації. Через це я запропонував просту формулу для аналізу СО - середньоарифметичне значення подачі-обратки-температури приміщення, на це вже накладаємо погоду. Як воно буде, треба тестувати.

Змінено 27 грудня 2023 користувачем yur43

[volomoto]

18 годин тому, yur43 сказав:

А розробники хочуть універсальності, витратоміри не у всіх є, порахувати потужність без витратоміра не вийде.

Якщо жаба давить поставити витратомір, то треба прикрутити свої апепити і задовольнятись тим, що є, а не роззявлятись на якийсь дуже точний котроль. Ультразвуковий витратомір коштує до 100$ — це копійки на фоні ціни всієї системи. Я взагалі не знаю, як можна відлагодити систему без витратоміра, особливо якщо для ТН величина протоку є критичною величиною.

[yur43]

26.12.2023 в 17:00, volomoto сказав:

Для ПЗА не треба температури обратки, тільки подача. ПЗА на вхід бере зовнішню температуру та продуктивність, а на виході видає уставку для подачі, а обратка вже яка вийде.

уточню. Потрібна температура "нагрівача", а це дещо середнє між подачею і обраткою. 

[volomoto]

2 години тому, yur43 сказав:

уточню. Потрібна температура "нагрівача", а це дещо середнє між подачею і обраткою.

Так, потрібна просто якась одна температура, яка контролюється, а все інше зашивається в коефіцієнтах моделі. Дельту, між подачею та звороткою в режимі рівноваги можна зробити константою, що технічно легше, ніж робити контроль по двох температурах. Але керувати по подачі і точніше і правильніше, бо тоді відома макс. теммпература, до якої можуть нагрітись поверхні.

[yur43]

якщо комусь заважає провід для інтернет-з'єднання, отака штука вирішує цю проблему. Вмикаємо режим WiFi-клієнт, скануємо ефір і підключаємо до роутера сусіда.

Одна біда - суцільно-металевий корпус ТН.

www.aliexpress.com/item/1005006168731478.html?spm=a2g0o.productlist.main.3.7c6730ddiNIFVB&algo_pvid=1d09aada-22ce-45c3-9573-ea11dc70274c&algo_exp_id=1d09aada-22ce-45c3-9573-ea11dc70274c-1&pdp_npi=4%40dis!USD!8.18!5.48!!!8.18!!%402116610517047347111091454ed253!12000036087540563!sea!UA!760018461!&curPageLogUid=1tUApkkogC2w&utparam-url=scene%3Asearch|query_from%3A

Змінено 8 січня користувачем yur43

[yur43]

Оце тільки дійшли руки поставити того адаптера. Знову проблема - залізний корпус . Наклеїв з боку труб, надіюсь не заллє.

В адаптері прокинути 80 порт для керування через локальну мережу. Хто використовує MQTT - ще порт по якому ідуть дані на сервер.

[yur43]

ТН трохи застоявся, показує приємний СОР.

[tollyn]

Мені одному здаться, що початково ваша опалювальна система, на моє особисте переконання була недосконала. Дуже інерційна система опалення. Ругулювати не дуже удобно, і як теплоаккумулятор не використаєш. Управляти температурою теплоаккумулятора набагато простіше і при цьому ніяк не виходячи за комфортну температуру приміщень. Хочеш підняти температуру вдень -  підняв, на ніч для доброго сну - знизив. А тут ніяк. 

Я розумію логіку, чому залишили управляння по обратці. Це по сутті температура теплоносія, і для підтримання температури ТА це нормальний варіант. А далі вже можна звичайними контролерами,  регулювати температуру по окремих приміщеннях.

Змінено 13 лютого користувачем tollyn

[yur43]

2 години тому, tollyn сказав:

.. ваша опалювальна система була недосконала

я б так не сказав.

Регулювання по обратці більш привабливе, бо обратка несе інформацію про поточний стан нагрівача і поточні тепловтрати. В моєму випадку обратка максимально наближена до температури приміщення, це показник максимальної інформативності. 

Теплоємність так, не дає змоги регулювати режими день-ніч. Та і оперативно змінити температуру на 1 градус (наприклад) в мене вийде за 3-4 дні.

Але з розрахунку економії на нічному тарифі воно все добре.

Жаль, що даний контролер передбачає регулювання тільки по обратці, бо в моєму випадку бажано керуватися середнім значенням подача-обратка. При постійній роботі ТН контролер встигає з відслідковуванням, а от при динамічних розігрівах по нічному тарифу інформативності тільки обратки малувато.

Поки викручуюсь на старому алгоритмі по обратці, інтегральний коефіцієнт близький до "0", пропорційним досягається відносна точність, диференційним попереджую перехід цілі.

Алгоритм керування контролеру ТН обіцяють доробити, може в цьому році..

Змінено 13 лютого користувачем yur43

[tollyn]

5 часов назад, yur43 сказал:

Регулювання по обратці більш привабливе, бо обратка несе інформацію про поточний стан нагрівача і поточні тепловтрати. В моєму випадку обратка максимально наближена до температури приміщення, це показник максимальної інформативності. 

Я також вважаю це привабливішим рішенням. Хоч рішення універсальне, але для регулювати температуру в приміщенні трошки недостатньо. звичайно можна підібрати настройки,  щоб керувати температурою приміщення.  Але ж це буде добре працювати добре не при великій дельті температур зовнішнього повітря. Це моє імхо.

 

5 часов назад, yur43 сказал:

Теплоємність так, не дає змоги регулювати режими день-ніч. Та і оперативно змінити температуру на 1 градус (наприклад) в мене вийде за 3-4 дні.

Але з розрахунку економії на нічному тарифі воно все добре.

Я дуже великий прихильник ТА, але бетонна плиту, до ТА я віднести не можу. Мені більш подобається комфорт і економія.  А не економія за рахунок дискомфорту. Я розумію, що все вже побудовано.

5 часов назад, yur43 сказал:

Жаль, що даний контролер передбачає регулювання тільки по обратці, бо в моєму випадку бажано керуватися середнім значенням подача-обратка. При постійній роботі ТН контролер встигає з відслідковуванням, а от при динамічних розігрівах по нічному тарифу інформативності тільки обратки малувато.

Тут тільки збільшенням залежності температури обратки від температури повітря в приміщенні допоможе. На данний момент плита чисто технічно, не має таку залежність. Теплові втрати(на обігрів приміщення) впливають недостатньо, із-за великої інерційності плити(температура в приміщенні понижується бистріше, чим обратка). Або поставити ТА.

Змінено 13 лютого користувачем tollyn

[yur43]

Для мене комфорт опалення - це стабільність температури. Графік за останні три місяці.

якщо я захочу спати в прохолоді - на веранді маю 12-14С.

Змінено 13 лютого користувачем yur43

[yur43]

Маємо оновлення мікропрограми контролера. 

Головна зміна - новий алгоритм регулювання, який приймає до уваги температуру подачі СО, обратки СО, температуру приміщення. Працює алгоритм суперово, адже даних для PID регулювання тепер вистачає. Те регулювання, яке було раніше, не мало даних, бо температура обратки мінялась повільно. Зараз все чітко, час аналізу поставив 30 секунд, реакції надзвичайно швидкі і логічні. З коефіцієнтами можна робити все що завгодно - вивести регулювання з режиму майже неможливо. Про перегріви чи недогріви навіть мови бути не може, наскільки все класно працює.

Жертви з моєї сторони: чотири дні без ТН, бо чогось полетів порт прошивальщика ардуїно, мінус затрати на заміну того чипа. 

[yur43]

мої добові налаштування.

Режими ніч (3шт) і день. З настанням нічного тарифу три режими ніч розігрівають будинок на наступний день. Чого три режими, бо найбільший нагрів запланований під ранок 4-7год, щоб спати було не так гаряче. Один режим контролер не може зробити зі змінною температурою і безперервним одночасно.

Режим день задіює вбудований вимикач по температурі приміщення, він при теплій погоді вимикає ТН вдень. Час вимкнення залежить від погодних умов і поточного теплового стану приміщення. Таким чином досягається прийнятна рівномірність роботи зі зміщенням активності в бік нічного тарифу. Нагадаю що в мене геоконтур невеликої потужності і відбір тепла від нього я стараюсь регулювати. В морози -12С геоконтур міг дати достатньо тепла при цілодобовій роботі, але його вистачає і цієї зими ел.ТП веранди не вмикалась жодного разу, бо двері туди не закриваємо.

Так вийшов один графік для будь-якої погоди. Контролер на новій прошивці режими відслідковує відмінно.

Змінено 26 лютого користувачем yur43

[yur43]

Ось тут більш показово видно роботу ТН в теплу погоду. На день ТН вимикається вбудованим алгоритмом вимикача з "плаваючою" температурою вимикання. Причому за холодної погоди вимикач може і не спрацювати, якщо будинок повторюватиме динаміку охолодження задану графіком.

Період нічного тарифу розбито на три зони, з наростанням температури. Тут також спрацьовує правило - коли холодно, працюємо з більшою потужністю.

Весь добовий режим адекватно реагує на зміни погоди, а після останнього оновлення ще й на температуру приміщення з контролем потужності ТН.

Виходить що набір з кількох погодозалежних програм з різними цільовими параметрами розкиданий по добовому графіку.

За лютий місяць результати роботи, розподілення по тарифам, ефективність мене прямо порадували.

Згенерована ТН теплова енергія 1050 кВт*год.

COP ТН за місяць 5,62.

Спожита ТН ел.енергія: ніч 114,3 кВт*год, день 72,4 кВт*год.

Змінено 2 березня користувачем yur43

[yur43]

минула ніч була холоднішою. Контролер ТН згенерував потрібну порцію тепла.

[yur43]

графік погоди нагадує зебру.

Морозної ночі важко вгадати - який буде день. Контролер вмикає вже ТН тільки вночі, з плавним вимкненням зранку.

Стабільність температури приміщення прекрасна. Згадую як бісили перепади температури підлоги в попередньому будинку, там був газовий котел по кімнатному термостату, імно рідке.

[yur43]

результат роботи геотермального ТН при опаленні будинку 108м.кв. за сезон 2023-2024рр

- отримано тепла 5300кВт*год

- витрачено ел.енергії 1053кВт*год

- СОР вийшов 5,03

- вартість опалення середня 450 грн/міс.

Дані неповні, один місяць в статистику не попав, але як орієнтир годяться.

Якби геозонд був тепліший, СОР мав би бути більше 6, але мене влаштовує і так.

[blacktigra]

5 часов назад, yur43 сказал:

Якби геозонд був тепліший, СОР мав би бути більше 6, але мене влаштовує і так.