Использование кондиционера для создания климата в нашей квартире, доме, офисе, стало привычным и обыденным делом! Единственное, что этот самый кондиционер не дешев, а иногда и не эффективен. Скажем, он расходует значительную энергию на охлаждение, когда комната прогрелась на солнце, но на улице уже пасмурно. Или после зимы в доме всегда более прохладно, чем на улице. И здесь можно было использовать теплый воздух для обогрева. По факту кондиционер не запускает воздух, как это было бы с вентиляционной системой, он охлаждает воздух в помещении, хотя наиболее эффективно было бы воспользоваться внешней энергией, для того чтобы создать свой собственный комфортный климат внутри. Ну что же, это и есть одна из особенностей кондиционеров, она является и плюсом и минусом, тут уж как посмотреть.
Я же как раз хотел предложить свою версию поддержания комфортного климата, в основном за счет внешней энергии, то есть используя энергию «за бортом» нашего помещения. Этот климат контроль можно назвать ограниченным, так как он будет лишь стараться установить комфортную температуру в помещении за счет энергии улицы путем включения вентиляции и распределения воздушных масс. Ограничения будут связаны с невозможностью охладить помещение ниже той температуры, что на улице или нагреть выше той же уличной температуры. То есть это климат контроль будет призван поддерживать комфортную температуру в помещении без активных систем охлаждения, будь то антифриз кондиционера или нагреватель, но при этом он будет наиболее эффективен по использованию энергии, так как она будет сводиться лишь к подаче воздуха извне, причем в нужный момент времени. Ну, хватит объясняться и повторяться, лучше уже перейти непосредственно к проекту.
Условия создания комфортного климата
Вначале стоит определится с тем, какая температура для вас комфортная. В моем случае это была температура в 20-22 градуса, так как помещение не жилое и в одежде в 25 градусов Цельсия, как принято это для комнатной температуры уже жарковато.
Здесь же возникает уже и алгоритм работы такого климат контроля, то есть условия, при которых воздух будет подаваться с улицы в помещение или не будет. Условия можно записать в виде 4 правил:
1) При температуре НИЖЕ 20 градусов по Цельсия и температуре в помещении ВЫШЕ уличной ВЫКЛЮЧИТЬ вентиляцию;
2) При температуре НИЖЕ 20 градусов по Цельсия и температуре в помещении НИЖЕ уличной ВКЛЮЧИТЬ вентиляцию;
3) При температуре ВЫШЕ 22 градусов по Цельсия и температуре в помещении ВЫШЕ уличной ВКЛЮЧИТЬ вентиляцию;
4) При температуре ВЫШЕ 22 градусов по Цельсия и температуре в помещении НИЖЕ уличной ВЫКЛЮЧИТЬ вентиляцию;
Теперь же осталось реализовать выполнение этих правил в железе. Условия довольно сложны для аналоговой техники, к тому же потребуют явной регулировки. Поэтому реализовано все на микроконтроллере Атмега 328, установленном в Ардиуно.
Схема для климат контроля на базе платформы Arduino
Что на счет схемы, то лучше ее не описывать, а взглянуть на картинку – скетч, который я набросал от руки. Ну и как всегда бывает с изделиями на микроконтроллере, данное подключение к органам контроля, и управления актуально лишь для того ПО, которое залито тут же, в статье ниже. То есть вполне возможно осуществить и другое подключение, но это необходимо будет корректировать и прописывать программно.
Теперь же о самом ПО.
Cкетч для климат контроля на базе платформы Arduino
Если рассказывать о возможностях программы, то оно все же чуть жире, чем просто поддержание климата в пределах 20-22 градуса Цельсия. Программа и данное изделие дает возможность выставить еще два режима, - нагрева или охлаждения помещения. Опять же они будут ограничены исключительно разницей температур в помещении и на улице… Но суть их будет следующая. Для режима обогрева нагреть помещение как можно теплее, если это позволяет погода на улице, для режима охлаждения соответственно охладить как можно холоднее, если это позволяет температура на улице.
Теперь же непосредственно смотрим СКЕТЧ. (v.1.0)
В нем есть комментарии, по крайней мере, я старался сделать их максимально везде. Видно конечно, что программист еще тот, так как есть признаки дурного тона с перелетами по GOTO, но это уж как могу, так и сделал.
Второй СКЕТЧ был уже более технологичен в своих алгоритмах, так как не задействовал GOTO и логика для управляющих элементов была написана несколько по другому, но с тем же смыслом функционала.
Смотреть скетч. (v.1.1) без goto.
Вот так внешне выглядит этот проект.
...разве что не показан вентилятор, которым управляет реле.