Контроллер давления воды в доме

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

Я, как и многие другие, живу в частном доме без центрального водоснабжения. В таком случае вода добывается ( разными способами ) и дом ей снабжается самостоятельно. Это может быть скважина, колодец, озеро или комбинации их. В любом случае присутствует насос и реле давления. Чаще всего используют самой простое механическое реле давление воды ( от 300 до 800 руб )

Механическая мембрана переходит из одного состояния в другое и переключает мощные контакты, пружинками можно регулировать давление по которому выключается/включается насос. Точность не высока, но для дома точно и не надо, гистерезис большой, до 0,8..1,2 атм. Например при давлении 4.0 атм насос выключается, а включиться при падении давления до 2,8..3,0 атм. Меня такой разброс не устраивал, почему опишу ниже. Можно было применить электронное реле давления выпускаемые как китайцами так и в России. У них гистерезис можно выставлять свой на усмотрение, но меня это также не устраивало. Основная причина описана ниже.

На РИС представлена схема снабжения водой моего дома. Вода берется из колодца глубиной 10 метров. Насос стоит на самом дне. Сам дом двухэтажный + подвал, гидроаккумуляторы стоят в подвале. Потребители воды есть как на каждом этаже, а также в подвале и на улице, и везде хочется иметь нормальную подачу воды.

Для снабжения 2 этажа дома насосу уже надо преодолеть 20 метров высоты и по горизонтали 20 метров, это уже минус 2,2 атм. от макс давления насоса. Обычные насосы создают давление максимум 6..7 атм. Иные и покупать не стоит, дороги и в нужный момент замены не найти. При 6 атм. ( 60 м высоты ) насос уже воду практически не подает, струйка как спичка в лучшем случае. Более менее объемная подача воды до 5 атм. ( 50 метр. высоты). Т.ч. обычно реле давления настраивают на 3,5 -4 атм. При этом на высоте второго этажа давление будет минус 1 атм = 2,5..3.0 атм в лучшем случае. А сантехника работает ( душ, автоматика унитаза и т.п. ) до 1,8..2 атм, ниже уже проблемы. Но кроме всего прочего есть еще в доме один элемент — ФИЛЬТР воды (E), у меня стоит 20 дюймовый — вот такой

И надо понять, что сквозь него продавить воду по объему в единицу времени сравнимую с тратой воды через открытый кран не получиться. Поэтому в доме стоят два гидроаккумулятора, один на входе фильтра, второй после него.Это существенно уменьшает нагрузку на насос, он запускается, поднимает давление в первом гидроаккумуляторе (С) до 3,5 атм. и выключается, затем фода продавливается через фильтр в во второй гидроаккумулятор (G), давление падает на входе и насос включается снова.Итог, когда давление в гидроаккумуляторах выравнивается на уровне 3,5 атм. (рассматриваем работу с механическим реле давлением «B» ), процесс останавливается. Запаса воды в гидроаккумуляторе ( при их объеме по 100 литров) образуется в размере 50-60 литров, остальную воду использовать уже не удается, т.к. в них падает давление.

Рассмотрит самую критическую работу. Утро, все встали и пошли по туалетам, сливать воду из бочков, лить воду из кранов и принимать душ, на всех этажах, готовить завтрак, и много другое. Вода потекла рекой. И это длится не 1 минуту, а как обычно час.

Итог, вода из гидроаккумулятора (G)быстро заканчивается, давление в доме начинает падать, вода медленно продавливается через фильтр и когда давление на входе в дом будет менее 2,..3 атм насос включиться, НО !! внутри дома после фильтра давление уже 2.0..2.2 атм, а на 2 этаже и того около 1..1,2 атм. Т.к. чтобы нормально вода шла через фильтр перепад давления должен быть более 0,5 атм. И включение насоса сильно не помогает, уже опоздали, на входе давление повышается до 3..3,5 атм, на выходе фильтра в лучшем случает 2,5..2,8 а на втором этаже 1,5..1,8 атм. Думать надо было раньше. Но механическое реле на это не способно. А если фильтр стоит уже более 2 недель, пропускная способность его падает ( постепенно засоряется ) и ситуация еще хуже.

Решение снабжения дома водой принято такое. Вместо механического реле давления установлен разработанный мною контроллер (W) с двумя электронными датчиками давления (D и F). Алгоритм работы состоит из нескольких задач. Прошу не забывать, потребление воды может быть и на улице ( баня, мытье авто и т.д.)

Алгоритм и Задачи:

1. Поддержания давления в Гидроаккумуляторе (С) в пределах установленного гистерезиса, я ставлю мин 3,2 атм, макс 3,5 атм.

2. Поддержание давления в доме на втором гидроаккумуляторе (G) я себе ставлю 3,4 атм.

3. Если давление в доме менее 3,4 атм и давление снаружи не более 3,5 атм — насос включить, При достижении давления снаружи более 3,5 атм, но не менее 5 сек работы, насос выключить.

4. Если давление снаружи менее 3,2 атм., насос включить, при достижении давления снаружи более 3,5 атм., насос выключить, но не менее 5 сек работы насоса.

5. Выводить информацию о текущем состоянии давления и работы насоса, а также общее время работы после включения и время последнего цикла и возможные ошибки датчиков.

6. Производить настройку порогов срабатываний контроллера по датчикам и их гистерезис.

Реализация.

Устройство выполнено на 2-х платах, для установки на ДИН рейку, корпус был изготовлен на 3D принтере. Индикатор может быть простым, т.к. информации мало, но морока со светодиодами и надписями больше чем с цветным TFT дисплеем. Выбор был Цветной TFT. На нижней плате — источник питания, разъемы для подключения датчиков выхода для управления реле SSR механизма.На верхней плате сам микроконтроллер, индикатор кнопка управления. Схема базы, нижней платы

Схема Индикатора, Верхней платы

Датчики давления купленные на Али Экспресс

Его параметры и описание с сайта

Он может измерять давление некоррозионного газа,

жидкости и линейного аналогового напряжения на выходе.

Особенности:

-Рабочее напряжение VCC: 5,0 В постоянного тока

-Выходное напряжение: 0,5-4,5 В постоянного тока, Vout = VCC * (1,6 * Давление + 0,1)

-Рабочий ток: <= 10 мА

-Давление Масштаб: 0-0,5 МПа

-Самый большой Давление: 1,5 МПа

-Уничтожить Давление: 3,0 МПа

-Диапазон рабочих температур: 0-85 градусов по Цельсию

-Погрешность измерения: ± 1,5% FSO

-Температура погрешность в допустимом диапазоне: ± 3,5% FSO

-Время ответа по уровню поверхности: <= 2,0 мс

-Интерфейс насоса с переменной скоростью: G1/4 (1/4 дюйма)

-Выходной разъем: XH2.54MM-3P

-Выходные разъемы: желтый (передача данных), красный (VCC), черный (GND)

-Длина рукава: 20 см

Вид контроллера в работе

Вид Шкафа с реле и автоматом

Вид установки датчика давления входного гидроаккомулятора. Обрамлен двумя вентилями, верхний для смены датчика, нижний для периодического слива отстоя скопившегося у датчика давления.

 

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

А код будет?

Зы как вам удалось так испортить шрифт...

Jeka_M
Jeka_M аватар
Offline
Зарегистрирован: 06.07.2014

b707 пишет:
Зы как вам удалось так испортить шрифт...

При копировании с другого сайта вместе с текстом копируется и форматирование.

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

Jeka_M пишет:

При копировании с другого сайта вместе с текстом копируется и форматирование.


а потому что надо размещать оригинальные материалы, а не копипастой заниматься :)

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

Пишу в LibreOffice ( и рисую в нем же ) шрифтом Courier New ( нравиться мне Он исторически ) и храню оригинал у себя, ну а потом вставлял  на форум. Видимо надо будет на другой шрифт потом на сайте менять, на самом деле Courier смотрится бледновато.

По поводу кода и ПЕчатных плат, Вечером время будет - оформлю, выложу. Схемы и pcb в Diptrace - демо версии хватает, программа на микро Паскале ( тоже демо версии хватит ), и HEX будет. но лего переписывается на Си ардуино.

 

Jeka_M
Jeka_M аватар
Offline
Зарегистрирован: 06.07.2014

wasq пишет:

Видимо надо будет на другой шрифт потом на сайте менять

Достаточно вставлять скопированный текст через Ctrl+Shift+V, тогда он вставляется без специфичного форматирования. 

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

wasq пишет:

На РИС представлена схема снабжения водой моего дома. Вода берется из колодца глубиной 10 метров. Насос стоит на самом дне. Сам дом двухэтажный + подвал, гидроаккумуляторы стоят в подвале. Потребители воды есть как на каждом этаже, а также в подвале и на улице, и везде хочется иметь нормальную подачу воды.

 

а если гидроаккамуляторы размещать не в подвале, а на чердаке ?

....решение, придуманное еще в Древнем Риме

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

b707 пишет:

а если гидроаккамуляторы размещать не в подвале, а на чердаке ?

А если оне там замёрзнут?

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

DetSimen пишет:

А если оне там замёрзнут?

телогрейкой укутать :) - у жены деревенском доме так...

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

b707 пишет:
телогрейкой укутать :) - у жены деревенском доме так...

Я не в древнем Риме живу, а если телогрейки на чердаке хватает на -30-40 гр мороза, значить второй этаж не утеплен, все тепло со второго этажа через потолок валит через чердак на улицу. Дешевле контроллер поставить, чем улицу отапливать.

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

wasq пишет:

Дешевле контроллер поставить, чем улицу отапливать.

не обязательно отапливать весь чердак и улицу, достаточно сделать вокруг ГА утепленный кожух и поддерживать внутри плюсовую температуру... не думаю что это так уж разорительно

Но это я так, в качестве альтернативной идеи. Не реагируйте уж слишком резко, обсуждение - это нормально. Никто не подписывался обязательно хвалить ваш проект :)

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

b707 пишет:
Не реагируйте уж слишком резко, обсуждение - это нормально. Никто не подписывался обязательно хвалить ваш проект :)

Спасибо, я спокоен. Ваше предложение не ново и я сначала думал на эту тему

НО, Надо понимать, что для поддержания температуры внутри кожуха также нужно устройство контроля и равномерного нагрева. Кроме этого баки с водой надо обслуживать и на чердаке это не очень приятно особенно в мороз. 

И самое интересное - ПРОЛИВ из бака. Баки и фурнитура также неожиданно выходят из строя и залить два этажа особенно зимой мне  очень неприятно, а в подвале - вопрос решается проше и дешевле, что уже и было несколько раз у меня.

v258
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2020

wasq пишет:

НО, Надо понимать, что для поддержания температуры внутри кожуха также нужно устройство контроля и равномерного нагрева. Кроме этого баки с водой надо обслуживать и на чердаке это не очень приятно особенно в мороз. 

Но у вас же есть отопление? Вывести небольшой контур к ГА несложно, а высокая температура там и не нужна

wasq пишет:

И самое интересное - ПРОЛИВ из бака. Баки и фурнитура также неожиданно выходят из строя и залить два этажа особенно зимой мне  очень неприятно, а в подвале - вопрос решается проше и дешевле, что уже и было несколько раз у меня.

Как раз на чердаке отвод воды организовать проще - перелив просто выводится на улицу. А в подвале воду как-то еще откачивать нужно ))

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

v258 пишет:
Как раз на чердаке отвод воды организовать проще - перелив просто выводится на улицу. А в подвале воду как-то еще откачивать нужно ))

Речь не о переливе, перелива быть не может  - если грамотно сделать. Речь о ПРОРЫВЕ ВОДЫ - бак лопнул, фурнитура сорвалась или еще что. А тащить контур отопления на чердак ??? - У вас дом есть ?? - Вы его обслуживаете ?? А контур отопления потек на чердаке ?? Вы себе это представляете, а я в это время на лыжах в Альпах катаюсь ??

А вот откачать немного из подвала - милое дело, вообще проблем нет. И ВЕСЬ ДОМ сухой и котроллер стоит мене 5000 руб, а не контур отопления отдельный от 100 т.р. Да и бак через люк на чердак не затащишь, это его при строительстве дома надо туда ставить, а потом вместе с крышей и менять если лопнет или сгниет.

 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

мне интересно только одно, неужели колодезную воду, даже фильтрованную, можно пить и, смысла держать давление на втором этаже более 1.5 атмосферы не вижу, достаточное для нормального расхода

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

ua6em пишет:
мне интересно только одно, неужели колодезную воду, даже фильтрованную, можно пить и, смысла держать давление на втором этаже более 1.5 атмосферы не вижу, достаточное для нормального расхода

Если на втором достаточно 1,5 - 2 атм ( для душа лучше даже 2,5 - женщинам нравиться напор по плотней ), то в Подвале должно быть +1 атм как миниму т.к. высота 10 м. одна атмосфера МИНУС - в подвале 3..3,5 атм.  А пить ее не надо и даже вредно. Она только для сантехники и стирки. Пить воду надо очищенную от солей бактериев и вирусов - для этого у меня есть ДВОЙНОЙ ОСМОС - про который здесь уже писал = http://arduino.ru/forum/proekty/dvoinoi-osmos-ochistki-vody-i-ego-kontroller

 

dmitron1036
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

Подпишусь.

Ничего не понятно, но очень интересно.

Тоже владею станцией водоснабжения (Aquatica 125).

Сколько ваша электроника стоит?

(вопрос не в тему) Как мой насос обслуживается? Вообщем прошу поделиться идеями на счёт тюнинга существующего работающего насоса( станции).

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

dmitron1036 пишет:
Тоже владею станцией водоснабжения (Aquatica 125). .... Вообщем прошу поделиться идеями на счёт тюнинга существующего работающего насоса( станции).

dmitron1036

Эта насосная станция не обслуживается и я думаю даже не ремонтируется, если только на обрыв провода и дефекта вилки.  Просто меняется на новую. Ну а  для идеи Тюнинга - надо знать вашу сферу применения станции.

 

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

dmitron1036 пишет:

Ничего не понятно, но очень интересно.

да ладно, что там непонятного - я делал ровно такой же электронный прессостат, только для компрессора. Сначала тоже стояло механическое реле типа такого

но я замаялся его менять.

Потом собрал простенькое реле давления на атмеге328, при таком же датчике как у ТС, управление компрессором через симистор, передача данных на панель управления на сервере...

Все отлично работает уже 2.5 года 24 часа в сутки.

 

А с ветками автора проблема в том, что он перепутал раздел хоббийных проектов с личной рекламной площадкой, поэтому размещает одни анонсы без исходных кодов...

 

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

b707 пишет:

А с ветками автора проблема в том, что он перепутал раздел хоббийных проектов с личной рекламной площадкой, поэтому размещает одни анонсы без исходных кодов...

        Хобби бывают разные, в том числе и свой дом автоматизировать. Исходные коды на это - просто смешно, у каждого свой дом, своя система снабжения  и свои нюансы, а я универсальной программы не писал и у Вас моего дома нет, повторить можно только схему ( приведена ), а писать придется самому - это ж просто хобби. Здесь главное идея =  та которую вы не поняли. Тем более законченные  программы/автоматы пишу на МикПаскале, а вас от них воротит.

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

нафига тогда эта ветка? Похвалиться красивыми картинками? Смотрите, завидуйте?

Какая тут "идея" тут главная? Упало давление - включаем насос? :)))

 

 

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

Если у Вас нет своего дома тогда этот пост и не смотрите! Это тем кто живет на природе в доме и есть проблемы с водоснабжением и есть у человека хобби - он разберется и сделает или не разберется и не сделает, а повторять полностью бессмысленно, т.к. дом у каждого свой. 

Вы видимо перепутали ХОББИ с КОПИРОВЩИКАМИ !! Хобби это в первую очередь - САМООБРАЗОВАНИЕ !!

Я вот еще своею ВАННУ автоматизировал, которую принимаю и зимой и летом - глубиной 3 метра, а так как автоматика стоит на улице и там бывает температура до - 40.. -45 гр С, то пришлось все сделать на реле и  триггеры и логику да еще и питание от 5 В с двойной изоляцией от 220В - защита от удара в тело. НО приводить схему вообще смысла нет, т.к. такая ванна только  у меня и там нет AVRки !!

Ванна

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

b707 пишет:

Какая тут "идея" тут главная? Упало давление - включаем насос? :)))

Нет Это не главная ИДЕЯ !!! С этой идеей справляется и пресостат. То что главное вы не рассмотрели.

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

wasq пишет:

Нет Это не главная ИДЕЯ !!! С этой идеей справляется и пресостат. То что главное вы не рассмотрели.

ну так какая?

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

без кода - это не для ветки Проекты.

Мое мнение убрать, как саморекламу, или сделать невидимой, пока нет кода. Если человек "грамотой не владеет", хрен с ним, пусть на своем птичьем языке (МикроПаскале) выкладывает. Но поощрять саморекламу на форуме нельзя никак!!! Через день я напишу в "жалобы" Александру просьбу удалить это.

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

b707 пишет:

ну так какая?

В моем первом посте все написано подробно, а в вашем случае про пресостат - можно было просто = пусть пресостат управляет мощным симистором или контактором и будет работать вечно, если у вас проблема с надежностью, и паять ничего не надо.

wdrakula пишет:

без кода - это не для ветки Проекты.

Этим кодом забит весь интернет и книги, как светодиодом поморгать или реле пощелкать, глупо этот код приводить еще раз …

Идея проекта не код, а техническая реализация .

 

 

dmitron1036
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

Сфера применения станции - как и у вас: по прямому назначению.

wasq
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2018

dmitron1036 пишет:

Сфера применения станции - как и у вас: по прямому назначению.

Если так, то я думаю тюнинг  не получиться, т.к. вся автоматика в него встроена, у меня же все есть и было раздельно. Т.е. у меня - насос отдельно, гидроаккомулятор отдельно, реле давление отдельно + у меня фильтры и т.п. У вас все в одной не разделимой системе. Т.е. если хотите тюнинговать систему водоснабжение дома, то надо все это купить по отдельности, придумать схему соединение всего этого, собрать запустить, проверить что все работает. а Уж потом можно и автоматизировать.

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

wasq пишет:

Этим кодом забит весь интернет и книги, как светодиодом поморгать или реле пощелкать, глупо этот код приводить еще раз …

Идея проекта не код, а техническая реализация .

реализация тут настолько же банальна, как и код, если "код не нужен". то и реализация тоже.

И если ты писал это сообщение ради "идеи реализации", то почему ей в заглавном сообщении посвящено 4 строчки, где перечислена только совершенно бессмысленная лабуда типа "система выполнена на двух контроллерах в корпусе, напечатанном на 3Д принтере". Какая ценная идея. я охереваю...

Nord_Air
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2020

 wasq Дык какую идею ты хотел протащить?

То что можно без AVRки воду вскипятить или что?  И это всё на реле или на микрухах простой логигики или чё? Ты поясняй свои ответы и всё будет нормально :))) И интересно для читателей :)

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

Nord_Air пишет:

 wasq Дык какую идею ты хотел протащить?

"покупайте у меня", как мне кажется...

Цитата:

То что можно без AVRки воду вскипятить или что?  И это всё на реле или на микрухах простой логигики или чё?

На АВР там, смотрите схему. Все там совершенно обычно - датчик давления - атмега328 - реле насоса. Дальше уже описанной мной "супер-идеи" - "давление упало = включаем насос" проект не ушел.

Nord_Air
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2020

b707    Я бы не был столь категоричным...  Может быть какое-то интересное решение, в обход кода, чиста на реле, или  на стандартной логике...  Интересное решение, быть может, достойное обзора.

Я стараюсь всегда эту сторону человека осмотреть, а не ту, что за торговлю отвечает ;)

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

Nord_Air пишет:

b707    Я бы не был столь категоричным...  Может быть какое-то интересное решение, в обход кода, чиста на реле, или  на стандартной логике... 

в первом посте ветки есть схема. Нет там никакого "интересного решения... на реле, или  на стандартной логике... ". Ардуина, два датчика, реле SSR... Любой новичок такое может сообразить.

 

Я, конечно, понимаю, что любительские проекты и не обязаны претендовать на нобелевку. Так их ценность обычно не в идее, а именно в реалзации. Реализация проекта на ардуине - это в первую очередь код. Без кода все эти красивые картинки - либо пустые понты, либо реклама.

 

Nord_Air
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2020

b707 пишет:

Я, конечно, понимаю, что любительские проекты и не обязаны претендовать на нобелевку. Так их ценность обычно не в идее, а именно в реалзации. Реализация проекта на ардуине - это в первую очередь код. Без кода все эти красивые картинки - либо пустые понты, либо реклама.

В твоих словах тоже есть правда.

 

Nord_Air
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2020

b707 пишет:

Я, конечно, понимаю, что любительские проекты ...

Дело еще в том...  Что некоторые, относительно примитивные вещи можно реализовать на микросхемах простой логики, без кода и программирования типа два И. или два И-НЕ  и так далее.  то есть можно собрать простую функцию или программу на простых микруках стандартной логики типа К155.   Я полагал что товарисчь (топик стартер) вёл об этом спич... Во всяком случае мне хотелось в это верить :))) Просто потому что мне интересно было бы об этом прочесть :)  

Но конечно, это уже не Ардуино...

b707
Онлайн
Зарегистрирован: 26.05.2017

Nord_Air пишет:

Дело еще в том...  Что некоторые, относительно примитивные вещи можно реализовать на микросхемах простой логики, без кода и программирования типа два И. или два И-НЕ  и так далее.  то есть можно собрать простую функцию или программу на простых микруках стандартной логики типа К155.  

Это имело смысл, когда контроллеры стоили дорого. А сейчас контроллеры стоят по 10-15 рублей, и сделать на них любую логику не дороже, но в разы проще и быстрее, чем на логических элементах

Nord_Air
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2020

b707 пишет:

Это имело смысл, когда контроллеры стоили дорого. А сейчас контроллеры стоят по 10-15 рублей, и сделать на них любую логику не дороже, но в разы проще и быстрее, чем на логических элементах

Справедливо...