Řídící systém tepelného čerpadla
Loading...
Date
Authors
Kundrata, Radim
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Rostoucí náklady na vytápění objektů vedou k rozšíření použití úsporných zdrojů tepla, kterými jsou mimo jiné také tepelná čerpadla. Pořízení tepelného čerpadla je značnou investicí. Možností, jak snížit pořizovací náklady, je jeho stavba svépomocí nebo přestavba z vysloužilé klimatizační jednotky. Jednou z překážek při konverzi těchto zařízení je jejich následná integrace do otopné soustavy domu a jejich řízení. Proto je v rámci práce popsán návrh jednoduchého řídicího systému, který je primárně určen pro tyto případy. Jeho základ je postaven na mikrokontroléru řady ESP32. Řídící systém má 13 konfigurovatelných vstupů pro teploměry nebo digitální vstupy, 6 z nich umožňuje i analogový vstup. Dále má 9 výstupů pro připojení relé. K řídicímu systému se lze bezdrátově připojit, jeho konfigurace probíhá pomocí webového rozhraní. Řídící systém obsahuje ekvitermní řízení, uživatelsky nastavitelný termostat, různé způsoby pro odmrazení výparníku, ovládání bivalentního zdroje, prvky ochraňující kompresor, možnost měření přehřátí chladiva. Všechny možnosti nastavení jsou v textu práce popsány. V příloze práce je zdrojový kód pro mikrokontroler a webovou konfigurační stránku.
The rising costs of heating buildings are leading to the widespread use of energy-saving heat sources, including heat pumps. The purchase of a heat pump is a significant investment. A way to reduce the purchase costs is to build it yourself or to convert it from an old air-conditioning unit. One of the obstacles in converting these devices is their subsequent integration into the heating system of the house and their control. Therefore, the paper describes the design of a simple control system, which is primarily intended for these cases. It is based on the ESP32 microcontroller series. The control system has 13 configurable inputs for thermometers or digital inputs, 6 of which also allow analog input. It also has 9 outputs for relay connections. The control system can be connected wirelessly, its configuration is done via a web interface. The control system includes equithermal control, user adjustable thermostat, various methods for evaporator defrosting, bivalent source control, compressor protection elements, refrigerant overheating measurement. All setting options are described in the text of the thesis. The source code for the microcontroller and the web configuration page are included in the appendix of the thesis.
The rising costs of heating buildings are leading to the widespread use of energy-saving heat sources, including heat pumps. The purchase of a heat pump is a significant investment. A way to reduce the purchase costs is to build it yourself or to convert it from an old air-conditioning unit. One of the obstacles in converting these devices is their subsequent integration into the heating system of the house and their control. Therefore, the paper describes the design of a simple control system, which is primarily intended for these cases. It is based on the ESP32 microcontroller series. The control system has 13 configurable inputs for thermometers or digital inputs, 6 of which also allow analog input. It also has 9 outputs for relay connections. The control system can be connected wirelessly, its configuration is done via a web interface. The control system includes equithermal control, user adjustable thermostat, various methods for evaporator defrosting, bivalent source control, compressor protection elements, refrigerant overheating measurement. All setting options are described in the text of the thesis. The source code for the microcontroller and the web configuration page are included in the appendix of the thesis.
Description
Citation
KUNDRATA, R. Řídící systém tepelného čerpadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Charvát, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Krejčí, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Lízal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D. (předseda)
Date of acceptance
2023-06-12
Defence
Student seznámil zkušební komisi s průběhem řešení, výsledky a závěry své závěrečné práce. V návaznosti na posudek oponenta zodpovídal následující otázky oponenta:
1) Jaký typ teplotních senzorů jste nakonec na svém zařízení použil?
Hodnocení odpovědi: Zodpovězeno
Doc. Klimeš poprosil o konkretizaci, jaké konkrétně zařízení bylo nakonec využito.
2) Máte již daný systém aplikovaný v reálném provozu? Pokud ano, jak se zatím osvědčil?
Hodnocení odpovědi: Zodpovězeno
3) V práci na straně 35 popisujete možnost využití SSR jako spínacího prvku. Od jaké četnosti (frekvence) spínání byste doporučil využití SSR namísto klasického relé?
Hodnocení odpovědi: Zodpovězeno
Doc. Klimeš: Na jakém principu navržené řízení funguje, co je přesně řízenou veličinou?
Hodnocení odpovědi: Zodpovězeno
Doc. Klimeš: Dotaz směřoval na porovnání a využitý hardware, konkrétně na využití ESP32.
Hodnocení odpovědi: Zodpovězeno
Student dále aktivně zodpověděl veškeré další dotazy komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení