Persoonlijke Webserver: verwarming: week I: kabels trekken en meten

Zelf aan de slag:

kabels trekken en meten

Week I

Reeds uitgevoerde werken in de voorbereidende fasen

We veronderstellen dat je een werkend computersysteem hebt waarbij je temperatuurmetingen kan lezen en eventueel in een grafiek tonen. We weten welke ruimtes gecontroleerd moeten worden. De computer kan manueel (via een testprogramma) lampjes doen branden die de verschillende elementen van het systeem voorstellen.

Nu gaan we kabels trekken, alle ruimtes voorzien van temperatuursensoren, en de computer deze metingen laten opslaan.

Kabels trekken

In iedere ruimte plaatsen we een status-indicator: klep, circulateur, brander en proberen we de ledjes op een mooie lijn te krijgen

De stuurcomputer plaatst u op een centrale plaats, zodat de kabels naar de verschillende kamers en naar de ketel tot een minimum beperkt kunnen worden.

U kan zowel lokaal schakelen (relais of opto-triac bij de verbruiker) als centraal (alles in een kast naast de computer). Het voordeel van lokaal te schakelen is dat er geen hoge spanningen gevoerd worden in de kabels. Deze spanningen kunnen de zwakke signalen (temperatuurmeting, funktieschakelaars, leds) storen. Het voordeel van centraal te schakelen is dat alles mooi in een electriciteitskast ingebouwd kan worden.

Per ruimte moet er voorzien worden:

kabels voor de temperatuurmeting en de voeding ervan. Voor de temperatuurmeting gebruik ik een afgeschermde micro-kabel, voor de voeding van de sensor en de lokale versterker (op amp) twee luidsprekerkabels die de +12, massa en -12 leveren. Gebruik je een stroomlus, dan mag de -12V voeding vervallen.
kabels voor een eventuele lokale regeling en feedback. Het is ideaal als er per ruimte een instelmogelijkheid is, bijvoorbeeld "1 graad bijverwarmen" of "1 graad minder verwarmen". Er moet natuurlijk een feedback zijn zodat we de instelling kunnen controleren. Aan de deur of aan de trap voorzien we een funktie "afwezig voor x uren". Trek daarvoor 2 UTP-kabels.
kabels voor de sturing van de klep. Dit zijn ofwel stroomvoerende kabels (235V) ofwel signaalvoerende kabels (telefoon) naargelang we centraal of lokaal sturen.

Naar de ketel moeten volgende kabels voorzien worden:

kabels voor de temperatuurmeting van het warm water. Hetzelfde systeem als bij de kamersensoren.
kabels voor de sturing van brander en circulatiepomp. Bij de pomp moeten we de verschillende vermogens kunnen regelen. Bij centraal schakelen is een voedingskabel voldoende, in de schakelkast zetten we 1, 2, allebei of geen condensator in serie; bij lokaal schakelen moeten we drie stuurkabels en een massa voorzien.

Ook de buitensensor moet op dezelfde manier gebouwd een aangesloten worden als de kamersensor.
Gebruik zoveel mogelijk verschillende soorten kabels en blijf bij je keuze: bijvoorbeeld

blauwe UTP-kabel voor de drukknopen,
grijze UTP-kabel voor de feedback,
telefoonkabel voor de sturing,
microkabel voor de meetwaarden,
zwarte luidsprekerkabel voor de positieve voeding en massa,
bruine luidsprekerkabel voor de negatieve voeding en massa.

Meten

Ook de boiler van de ketel moet een temperatuursensor krijgen. Daarvoor gebruik je bijvoorbeeld een thermokoppel dat je in de meetkoker schuift (daar zit reeds de ketelthermostaat en de veiligheidsthermostaat). Het gebruik van een thermokoppel vereist een bijkomende schakeling om het zeer lage signaalniveau te versterken en een referentie te bekomen (een thermokoppel meet namelijk temperatuurverschillen). Als het mogelijk is, gebruik dus een klassieke temperatuursensor (je kan eventueel de ketelthermostaat verwijderen, want die zullen we niet meer gebruiken).

En als laatste moet je de buitentemperatuur meten. Een echte buitentemperatuur moet het niet zijn, het mag ook de temperatuur in een onverwarmde ruimte zijn (proviandkamer). Er mogen geen warmtebronnen in de ruimte zijn om geen storing te veroorzaken (auto, maar ook een diepvries in een kleine ruimte). De bedoeling is een correctiewaarde te bekomen. We gaan de boiler namelijk warmer laten worden als het koud buiten is en minder laten opwarmen als het buiten warmer is.

Eerst gaan we meten hoe het origineel systeem werkt. De meting laten we een paar dagen lopen zodat we een goed beeld krijgen. Dan gaan we het impulsgedrag van het systeem analyseren. Dit is belangrijk om nadien een goede stabilisatie te bekomen.

Impulsgedrag

Water heeft een hoge soortelijke warmte: warm water in de radiator zal dus nog een tijdje warmte afgeven aan de ruimte. We moeten dus de klep sluiten vòòr de gewenste temperatuur bereikt is.

We bepalen eerst het impulsgedrag van de ketel. Alle radiatoren gesloten, circulatiepomp uitgeschakeld, meetsysteem ingeschakeld, een meting om de 5 seconden. We zetten de brander aan en meten hoeveel tijd er verstrijkt vooraleer de watertemperatuur begint te stijgen. We noteren deze waarde (bijvoorbeeld 35 seconden). Van zodra de watertemperatuur begint te stijgen laten we de branden nog 1 minuut werken. Dan tellen we hoe lang de temperatuur van het water nog verder blijft stijgen (bijvoorbeeld 350 seconden).

Nu bepalen we het impulsgedrag van iedere ruimte. We zorgen dat de boiler op een constante temperatuur staat (bijvoorbeeld 60 graden), openen de radiatorkleppen van de ruimte en laten de circulateur draaien gedurende 1 minuut. We noteren hier ook hoe lang het duurt vooraleer de temperatuur meetbaar begint te stijgen, hoe lang de temperatuur stijgt en met hoeveel graden. We herhalen dit voor iedere ruimte dat we willen controleren.

Volgende week gaan we deze waarden gebruiken om de temperatuur van de ruimte te voorspellen en gaan we de keteltemperatuur met ons systeem controleren. We gaan dus de (bestaande) ruimtethermometer buiten dienst zetten.

Publicités - Reklame