Convertire Una Caldaia a Lambda Con Arduino

[Biomas]

Introduzione:

Vorrei creare con arduino un' elettronica ingrado di controllare l'aria primaria e secondaria della mia caldaia a legna a fiamma inversa in modo da modulare la velocità del ventilatore e ridurre i consumi.

https://it.wikipedia.org/wiki/Arduino_(hardware)

Vantaggi:

Riduzione dei consumi di legna "risparmio di denaro"
Riduzione dell'inquinamento
Riduzione abbatimento alberi
Riduzione consumo di energia elettrica nel uso della caldaia
Riduzione fuligine nella caldaia e nel camino "maggiore efficenza"


Il progetto:

Arduino legge da una sonda lambda riciclata da un'auto la percentuale di ossigeno nei fumi, in base a questo valore regola l'apertura dell'aria secondaria tramite un motore passo passo collegato alla vite dell'aria secondaria, un secondo motore passo passo modula l'aria primaria ruotando un potenziometro collegato a all'inverter che regola la velocità di rotazione del ventilatore, in modo da modulare la velocità del ventilatore tenendo conto anche della richiesta di calore dell'impianto

Costi:

Arduino uno 10€ su ebay
Inverter con potenziometro €3 su ebay
Stepper e elettronica compatibile con arduino per controllare il potenziometro 5€ su ebay
Stepper e elettronica per il controllo dell'aria secondaria 25€ circa su ebay
Sonda labda usata di un'auto 15€ su ebay
Display LCD button e switch 10€ su ebay
Sonda di temperatura compatibile con arduino 2€

Possiedo una mescoli Gaselle quick up elettromeccanica.... a breve mi arriva la scheda per iniziare i primi esperimenti, si potrebbe creare con arduino un sistema universale ingrado di ottimizzare e convertire a Lambda qualunque caldaia elettromeccanica...

Purtroppo non me ne intendo molto di combustione quindi cerco aiuto qua da voi....

 

[Walter64]

Ci sono anche io ... Themorossi al momento "parcheggiata" in attesa del vero inverno
(però sono dubbioso inverter = 3 € ... ci vuole qualcosa di più performante, controllato in tensione per adattarlo all'uscita analogica di Arduino 10 Bit = 1024 livelli)
(la sonda labda usata ??? ... non ci penso propio con 30/35 € la prendi nuova ... ricordiamoci che a differenza dei gas di scarico delle auto, che sono "puliti" ... i fumi di una caldaia sono spesso "polverosi" e sicuramente presto inizieranno ad imbrattare (catrami) satuarare la parte sensibile)
Vero anche che se funziona non vi è formazione di catrame !!!
Vabbè ... si può iniziare

 

[Lucamax]

un secondo motore passo passo modula l'aria primaria ruotando un potenziometro collegato a all'inverter che regola la velocità di rotazione del ventilatore

Willy il coyote approved

Domanda: quando accendi la baracca come fà il passo passo a sapere dove si trova ?
Gli metti un encoder ?

 

[fabriziowhite]

........potresti anche senza sonda lambda modulare il ventilatore creando una routine sullo sketch di Arduino che ti gestisca un PID,
con l'uso di un sensore fumi ti imposti una temperatura di set point e modulando i giri del ventilatore la insegui aumentando o diminuendo la sua velocità ............così facendo eviteresti motori passo passo per aria primaria e secondaria che avrebbero dietro una bella programmazione con Arduino ma la meccanica dovrà essere ancora più precisa........

 

[morenorisorti]

Sulla baia si trova a 250 euro circa tutto gia pronto, controller programmato, sonda
Mancante dei soli attuatori, forse conviene

 

[fabriziowhite]

.........confermo quello detto da Moreno, funziona alla grande

 

[scresan]

Ciao a tutti, ci sto lavorando da qualche tempo, anche se ormai da agosto è tutto fermo in un angolo del mio laboratorio (garage alla bill gates !!! ma senza Bill!!!!).

Non è tutto così semplice come sembra:

1- lambda. La sonda costa un' inezia, anche se si deve utilizzare una del tipo a lettura estesa (le bosch installate su alcune versioni della opel corsa ...) che nuova costa sui 100 euro, comunque il difficile è trovare il cavo adattatore lambda-controller della scheda che deve essere specifico della sonda, cioè con resistenza pesata per quel cavo/collegamento/spinotto, altrimenti i valori letti oltre che sbagliati sono molto ballerini!

2- la scheda deve "mediare" su una serie di valori che la lambda legge escludendone alcuni per ottenere un valore vicino al reale dell'ossigeno nei fumi

3- la sonda va alimentata in modo che il sensore sia sempre riscaldato prima di leggere i dati sui fumi e tenuta pulita tramite una specie di effetto corona... grossomodo!

4- poi vanno elaborati i dati e tramite un algoritmo pid (forse ci sono già le librerie pronte!) gestite le arie e le T (caldaia, fumi, braciere...) tramite degli attuatori meccanici sui condotti o tramite dei semplici regolatori sui motori delle relative ventole di insuflaggio aria....Visualizza allegato 51375

Non credo sia così semplice, ovvero non proprio alla portata di qualsiasi smanettone, me compreso!

 

[Lucamax]

concordo con scresan.
sembra tutto facile , un Arduino due righe di C e si fà tutto, ma la realtà è assai diversa.
Ci sono dei prodotti fatti apposta , non vale asolutamente la pena per una mera questione di spesa avventurarsi in un progetto che se funziona ti costa decine di ore uomo non ti dà nessuna garanzia sulla bontà della misura ottenuta o sulla qualità della regolazione della caldaia, per forse dico forse alla fine "risparmiare" 50 - 100 euro .

Apprezzo il tuo entusiasmo Biomas ma da quello che hai scritto si denota una conoscenza molto approssimativa di inverter , motori passo passo etc., lascia perdere.
Non dimenticare che vai a modificare un generatore di calore che se và male non è che ti si inceppa il filo della stampante 3D oppure il robottino casca dal tavolo.
Ti si può incendiare canna fumaria, tetto ed abitazione, con tutte le conseguenze civili e penali.

 

[Yapok]

Concordo con Lucamax, una biocontrol costa più del suo costo di produzione, ma il sovraprezzo non è buttato via: ci vuole molto poco per arrivare a 50h di lavoro su un progetto molto più stupido, se anche speri di ottenere risultati simili a quelli di un prodotto "professionale" (assolutamente improbabile) e valuti il costo del tuo tempo a 10€/h sei già fritto. È ovvio che poi uno lo farebbe per passione, ma sinceramente ci sono cose più interessanti e piu soddisfacenti da fare con l'elettronica...

 

[scresan]

..... oggi ho perso la mattinata ad attivare e fare il primo giro di prova con questo:

Phantom 3 Advanced | DJI

Ragazzi, che ****ta!!! Pazzesco! Va in alto fino a 400 mt, torna a casa da solo a fine batteria e si posa in automatico nel mq di cortile da dove è decollato.........

Riprese in 2k (per la versione pro da 4k servivano ancora 300 euro.... ma poi non avevo la tv per vederle!!) come da operatore della rai con elicottero ....... Incredibile! immagini stabili come prese da fermo!

Mi sa che la mia caldaia dovrà aspettare le ferie del prossimo anno per ricevere la lambda ..... ora ho trovato un nuovo giocattolino a cui dedicare qualche ora di tempo.

Scusate l'ot, ma sono troppo eccitato !!!!

 

[Lucamax]

scresan , sono stato il primo in Italia 7 anni fà ad importare multirotori , (Mikrokopter) .
Ne ho costruiti almeno un quarantina, tra i miei clienti, Normale di Pisa, Politecnico di Torino, Politecnico di Milano, CNR di Cagliari, Università di Pavia , Crast etc etc
Ho di fatto quasi smesso per via della normativa Enac entrata in vigore da Giugno 2014 .
Fai conto che con quella normativa neppure le FDO possono di fatto volare un drone come il tuo.


Occhio che rischi oltre 100.000 Euro di multa oltre a denuncia penale e se per caso casca e fai male a cose e persone , denuncia per disastro aereo e causa civile che facilmente ti porta via la casa (caldaia compresa).

 

[Lucamax]

Se il tuo drone può fare volo autonomo ed ha a bordo una telecamera è considerato un SAPR.

• mpiego del SAPR senza dichiarazione di rispondenza presentata all' ENAC per le operazioni non critiche o senza adeguata autorizzazione nel caso di effettuazione di operazioni critiche / miste. Si applica l'art. 1216 del codice della navigazione all'operatore e al pilota ( in tal caso ridotta ad un 1/3 ): ARRESTO FINO AD UN ANNO ovvero AMMENDA FINO 1032€ sempre in ambito penale.
• Pilota di SAPR che conduce operazioni sprovvisto della opportuna qualificazione o con qualificazione scaduta. Si applica l' art. 1117 del codice della navigazione RECLUSIONE DA 1 A 5 ANNI
• Pilota di SAPR con certificato medico di idoneità scaduto. Si applica l' art. 1331 del codice navigazione ARRESTO FINO A 3 MESI ovvero AMMENDA FINO A 206€
• SAPR privo di copertura assicurativa / scaduta. Art. 1234 sanzione amministrativa da 56.664€ a 113.338€
• Utilizzo del SAPR senza avere al seguito la polizza assicurativa. Sanzione amministrativa da 16.999€ a 33.999€

 

[scresan]

.... si in parte conosco le "rogne" a cui vado incontro, ma per oggi mi sono limitato a volare sulla mia proprietà (onestamente ne ho un po' in giro a casa!!) e sotto i 300 mt, anzi sono rimasto sui 100 mt.....

Comunque esperienza incredibile !!!

Grazie per l' avvertimento, mi informerò meglio, anzi già che siamo in ot, se mi giri qualche link .

Serve già il patentino per l' uso dei droni? o solo a certi livelli?

 

[Lucamax]

E una materia estremamente molto poco chiara, tanto per dirne una l'Enac ha fatto regole che riguardano gli aereomodelli sui quali NON HA ALCUNA competenza, tuttavia il punto è la definizione di aereomodello. Siccome il tuo drone può volare da solo, hai detto che torna indietro ed atterra tu stesso, per l'Enac non è un aereomodello , quindi diventa un APR o SAPR , apparecchio pilotaggio remoto , lo considera un AEREOMOBILE .
Tu ne fai un uso ludico e basta ma guarda la questione da un altro punto di vista : un "innocente" aereomodellista vola con il suo Dj per caso sulla villa di campagna di Renzi e lo riprende in tenere pose con la Boschi.
Non pensi che sarebbe la giustificazione che porterebbe un paparazzo ? Sono solo un povero aereomodellista...
Quindi in sostanza al 90 % andrà sempre tutto bene , ma se ti và male , ed il rischio è molto concreto di far male a qualcuno. sei ROVINATO !
Per saperne di più , e chiudo l'OT, guarda qui: Home - Tutto sul mondo dei droni, APR, UAV

 

[Walter64]

Sulla baia si trova a 250 euro circa tutto gia pronto, controller programmato, sonda

con quale voce richiami la ricerca nella baia ?

 

[morenorisorti]

Sulla baia stavo cercando un attuatore Esbe e sono entrato in un negozio in Tedesco dove per 254 euro vendono controller per biomassa compresa sonda lambda e cavo dedicato
Non essendo interessato all'articolo non ho memorizzato il sito, ricordo l'importo perche è sembrato OTTIMO per il genere di articolo
Se rintraccio nella cronologia il sito lo posto di sicuro

 

[scresan]

Chiudo l' ot anch'io. Grazie Luca delle dritte. Si il dji ha proprio la funzione del ritorno alla base automatico tramite gps, oltre che un tipo di guida gestita via gps, cioè si determina delle coordinate e lui ci arriva da solo, per poi rientrare.

Onestamente il ragazzo dello store che me l'ha venduto non mi aveva dato e detto tutte queste notizie.

Vedremo il da farsi!

Grazie.

 

[Biomas]

Sulla baia si trova a 250 euro circa tutto gia pronto, controller programmato, sonda
Mancante dei soli attuatori, forse conviene

.........confermo quello detto da Moreno, funziona alla grande

Mi potete passare i link?

Ciao a tutti, ci sto lavorando da qualche tempo, anche se ormai da agosto è tutto fermo in un angolo del mio laboratorio (garage alla bill gates !!! ma senza Bill!!!!).

Non è tutto così semplice come sembra:

1- lambda. La sonda costa un' inezia, anche se si deve utilizzare una del tipo a lettura estesa (le bosch installate su alcune versioni della opel corsa ...) che nuova costa sui 100 euro, comunque il difficile è trovare il cavo adattatore lambda-controller della scheda che deve essere specifico della sonda, cioè con resistenza pesata per quel cavo/collegamento/spinotto, altrimenti i valori letti oltre che sbagliati sono molto ballerini!

2- la scheda deve "mediare" su una serie di valori che la lambda legge escludendone alcuni per ottenere un valore vicino al reale dell'ossigeno nei fumi

3- la sonda va alimentata in modo che il sensore sia sempre riscaldato prima di leggere i dati sui fumi e tenuta pulita tramite una specie di effetto corona... grossomodo!

4- poi vanno elaborati i dati e tramite un algoritmo pid (forse ci sono già le librerie pronte!) gestite le arie e le T (caldaia, fumi, braciere...) tramite degli attuatori meccanici sui condotti o tramite dei semplici regolatori sui motori delle relative ventole di insuflaggio aria....

Non credo sia così semplice, ovvero non proprio alla portata di qualsiasi smanettone, me compreso!

Per quanto riguarda la lambda ho trovato questo sito che spiega il funzionamento di vari tipi di sonde Sonde lambda colore fili e caratteristiche, io opto per una sonda al titanio a 4 fili; funziona come una normale "sonda di temperatura supportata da arduino", 2 cavi si usano per la alimentare la termoresistenza della sonda che credo si autoalimenti con un ciclo di on/off automatico al ragiungimento dei 300 gradi, mediamente la resistenza assorbe 0.5A quindi non serve un'alimentatore potente per le prove penso di riciclare un vecchio alimentatore da pc i restanti 2 cavi li collego ad arduino, arduino manda 1V il voltaggio di ritorno è il riferimento sulla pecentuale di ossigeno 0.1v significa pessima combustione ossigeno al 100% 1.0v ottima combustione ossigeno al 10% 0.5v ossigeno al 50% questo tipo di sonda costa 12€uro su ebay 985mm Long Delphi Lambda Sensor O2 Oxygen Probe Exhaust Genuine OE Quality | eBay

concordo con scresan.
sembra tutto facile , un Arduino due righe di C e si fà tutto, ma la realtà è assai diversa.
Ci sono dei prodotti fatti apposta , non vale asolutamente la pena per una mera questione di spesa avventurarsi in un progetto che se funziona ti costa decine di ore uomo non ti dà nessuna garanzia sulla bontà della misura ottenuta o sulla qualità della regolazione della caldaia, per forse dico forse alla fine "risparmiare" 50 - 100 euro .

Apprezzo il tuo entusiasmo Biomas ma da quello che hai scritto si denota una conoscenza molto approssimativa di inverter , motori passo passo etc., lascia perdere.
Non dimenticare che vai a modificare un generatore di calore che se và male non è che ti si inceppa il filo della stampante 3D oppure il robottino casca dal tavolo.
Ti si può incendiare canna fumaria, tetto ed abitazione, con tutte le conseguenze civili e penali.

Mi coreggo non uso un'inverter per regolare i giri del ventilatore ma uso un Dimmer con potenziometro che è già montato sulla caldaia fa il suo dovere l'unica pecca a regimi molto bassi il condensatore fatica ad avviare il motore ma è ingrado di modulare la velocità della ventola, un dimmer come quello in foto costa 5 euro l'atuatore che va a modulare la velocità del ventilatore può essere un passo passo ma potrei anche usare un servo da modelismo che integra un'encoder per gestire i fine corsa...


per saltare la programmazione in c++ necessaria per programmare la scheda pensavo di usare un software tipo questo Moddingstudio.com - MiniBloq v0.8: Programmare graficamente Arduino senza conoscerne il linguaggio

 

[Lucamax]

Biomas, scusa la domanda che non vuole essere offensiva : ma sei iscritto al club "ACME Willy il Coyote " ?

Per ruotare un potenziometro fai un acccrocchio con un motore passo passo ?
- Il passo passo una volta che spegni e riaccedni la baracca non sai in che posizione si trova , e sappi che i motori passo passo li possono anche perdere i passi o se ci sono disturbi muoversi per i fatti loro .
- il servo da modellismo vibra e non è fatto per rimanere acceso H24.
- un potenziometro che fà ?
Varia la resistenza e 99 volte su 100 serve alla fine va variare una tensione .
Su Arduino hai o non hai una o più uscite analogiche cioè in tensione ?
Se poi il tuo dimmer vuole proprio vedere una variazione in Ohm esistono dei potenziometri digitali che fanno la stessa cosa ma sono comandati direttamente da un micro o da appunto un Arduino con due semplici ingressi digitali ,
Elimini il potenziometro e vai direto a variare tensione o resistenza .

 

[fabriziowhite]

per poter modulare i giri ventilatore effettivamente mi sembra un pò buttata li l'idea di pilotare un potenziometro con un motore passo passo..........
anche mettere un motore con encoder Assoluto perchè fosse Relativo ogni volta che lo spegni si dimentica non sarebbe una soluzione pulita.........
personalmente userei un uscita 0/10V di Arduino e andrei a pilotare un Inverter che a sua volta in potenza modula i giri motore......proprio come ti dice Lucamax.
Un paio di mesi fà grazie anche ai suggerimenti e le dritte di un Ottima persona che scrive qui sopra ho acquistato e installato una centralina che mi gestisce caldaia, puffer, acs,climatica eventuali accensione automatica,controllo remoto da pc o smartphone e che ampliando il suo bus si può espandere con gestione lambda, gestione di n° circuiti in climatica , ecc..........
La sto collaudando in queste settimane e devo dire che è un ottimo prodotto, semplice compatto e intelligente basta collegarci un attuatore e lui lo riconosce e lo usa e rende invisibili i parametri degli oggetti non usati............
Acquistato non in Italia ma sia la vendita che l'assistenza sono veramente seri e professionali............anche adesso a distanza di mesi dall'acquisto sono in contatto con l'ing. che verifico un dettaglio da valutare sul mio impianto e loro ne stanno studiando il da farsi............