PCB Platine zur Steuerung einer Zentralen Lüftungsanlage

[Jasimo]

Bei der Drehzahl kannst Du ruhig experimentieren oder hast Du vielleicht der Werte der ursprünglichen Konfiguration (siehe Handbuch Pluggit AP300, Seite 5, unten rechts)? Der Volumenstrom der Lüfter r3g225 pro Umdrehung ist größer als bei den r3g190, die genauen Werte der verbauten Lüfter kennen wir leider nicht, die sie spezifisch für Pluggit vom ebmpapst gefertigt wurden. Vermutlich kannst du auch weiter als 2500 heruntergehen.

Ein Hinweis noch zu den Drehzahlen. Das folgende habe ich mir angelesen, ich bin kein Klimatechniker.
Ziel bei der KWL ist es, einen wenige Prozente größeren Abluft-Volumenstrom als Zuluft-Volumenstrom einzustellen. Abluft-Volumenstrom größer heißt, es wird mehr Luft aus dem Haus gefördert, als in das Haus über die KWL zugeführt wird. Bei den immer vorhandenen Undichtigkeiten, auch in einem Passivhaus, wird in diesem Fall durch diese Undichtigkeiten Außenluft zugeführt. Die Außenluft ist im kalten Klima absolut betrachtet trockener als die warme und feuchte Luft aus dem Haus. Strömt die warme, feuchte Luft aus dem Haus in der Isolierung, würde sie dort abkühlen und ggfs die Feuchtigkeit dort hinterlassen, Schimmel in der Isolierung wäre die Folge. Bei einem ganz, ganz leichten Unterdruck im Haus bleibt die Isolierung trocken. Die Volumenströme können wir aber ohne Differenzdrucksensoren nicht an der Anlage messen. Ich würde mit gleichen Drehzahlen für Zu- und Ablauf starten. Dann bei Windstille darauf achten, ob sich im Haus ein Unter- oder Überdruck aufbaut. Dazu alle Fenster und Tür schließen, die KWL auf Stufe 2 mindestens 30 Minuten laufen lassen und bei der Hausöffnung mit der größten Undichtigkeit, oft die Haustür, lauschen. Strömt Luft ein oder aus? Die Drehzahl des Zuluftlüfters entsprechend in kleinen Stufen korrigieren. Alle Änderungen und Messungen bei Lüftungsstufe 2. Aufgrund der unterschiedlichen Längen und der baulichen Gegebenheit von Zuluft- und Abluftkanal im Haus, wäre eine identische Drehzahl für Zuluft- und Abluftlüfter zur reiner Zufall.
Sollte so funktionieren. Debugwerte sehen gut aus.

VG Sven

Ich bin mir sicher, dass die Anlage vorher mit Standarddrehzahl auf Stufe 2 lief, in der Anleitung steht ja auch etwas von 160 m³/h Abluft und 150 m³/h Zuluft, das deckt sich mit deiner Beschreibung, etwas mehr Abluft als Zuluft (leichter Unterdruck im Haus).
Laut Manual von Pluggit ist die Stufe 2 im Standard auf 1.550 Um/min für Abluft und Zuluft und ich glaube so war es bei mir auch, kann ja nicht mehr auf der Fernbedienung nachsehen
Würde dann auch diesen Wert später anstreben und vielleicht ein wenig korrigieren, nur wenn ich nun 2.500 U/min Eintrage in die Config wie schnell dreht der Lüfter dann wirklich, da fehlt es mir noch ein wenig der Zusammenhang. Wenn das Tachosignal passen würde, wäre es natürlich "für mich" viel einfacher. Du bist mir da weit vorraus.

Anstreben würde ich dann letztendlich in Stufe 2:
Abluft 1550 U/Min
Zuluft 1300 U/Min
"echte" Drehzahl

[Starsurfer]

Hm die von dir gewünschten Drehzahlen habe ich auf Stufe 1. Wobei ich halt auch nicht wirklich weiss, ob das reale zahlen sind. Aber man hört den Luftstrom schon leise an den Auslässen.
Wenn die nächste Version der Platine fertig ist, will ich da auch noch Mal bei

[Jasimo]

Hab mal bei den ganzen EBM-Papst Lüftern geschaut, z.B. bei dem R3G225-RE07-03, dort steht im Datenblatt:
Drehzahlausgang: Open Collector, 1 Impuls pro Umdrehung, galv. getrennt
Ist das bei meinem verbauten R3G225-AE19-12 jetzt nicht so?

[SvenJust]

Hab mal bei den ganzen EBM-Papst Lüftern geschaut, z.B. bei dem R3G225-RE07-03, dort steht im Datenblatt:
Drehzahlausgang: Open Collector, 1 Impuls pro Umdrehung, galv. getrennt
Ist das bei meinem verbauten R3G225-AE19-12 jetzt nicht so?

Nein, bei deinem Lüfter kommen augenscheinlich 2 Impulse je Umdrehung, die per mqtt übermittelten Drehzahlen sind also genau doppelt so groß wie die tatsächlichen Drehzahlen der Lüfter.

VG Sven

[Jasimo]

okay, verstanden.
Eine Sache noch, nochmal zu Unterdruck im Haus, Bei Dir dreht ja der Abluftventiltor mit 1100 und der Zuluft mit 1450, ist das baulich bedingt, denn eigentlich müsste ja für Unterdruck der Abluft höher drehen?

[SvenJust]

okay, verstanden.
Eine Sache noch, nochmal zu Unterdruck im Haus, Bei Dir dreht ja der Abluftventiltor mit 1100 und der Zuluft mit 1450, ist das baulich bedingt, denn eigentlich müsste ja für Unterdruck der Abluft höher drehen?

Baulich bedingt, da die Abluftführungen im Haus bei mir wesentlich kürzer als die Zuluftführung ist. Von den Drehzahlen kann man nicht auf die Volumenströme schließen, da die Luftwiderstände in der Luftführungen berücksichtigt werden müssen.

[Jasimo]

okay, hab ich mir gedacht.
Ich hab mal nen Foto von meiner Anlage (ohne Ventilatoren und Kreuzwärmetauscher) und den Platzierungen der Sensoren gemacht, falls das jemanden mal interessiert, die Schere unten bitte weg denken ,-).
Das Anschlußschema für das 4 Kanal Ralais Board hab ich auch korrigiert, das müsstest Du mal in Deine Doku irgendwann so übernehmen.

[SvenJust]

Das Anschlußschema für das 4 Kanal Ralais Board hab ich auch korrigiert, das müsstest Du mal in Deine Doku irgendwann so übernehmen.

Du hast das Bild getauscht, so ist es jetzt korrekt dargestellt... 

Ich habe die Adernfarben übernommen.

[Jasimo]

ja hatte erst versehentlich das falsche angehängt. Deins passt nun aber auch, nur die Adrenfarbe (br/sw) musst Du wieder raus nehmen, das kann ja bei jedem anders sein.

[Jasimo]

hab gerade kalibriert, mit den Werten:

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static constexpr unsigned StandardSpeedSetpointFan1       = 2500;
static constexpr unsigned StandardSpeedSetpointFan2       = 2500;

jedoch läuft sie nun wieder hochtourig, siehe Anhang

und hier die debug Ausgabe

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d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 776453040, gap: 3049, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5549
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 777453040, gap: 3047, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5547
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 778453040, gap: 3067, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5567
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 779453040, gap: 3061, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5561
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 780453040, gap: 3067, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5567
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 781453040, gap: 3051, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5551
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 782453040, gap: 3051, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5551
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 783453040, gap: 3059, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5559
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 784453040, gap: 3058, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5558
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 785453040, gap: 3072, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5572
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 786453040, gap: 3066, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5566
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 787453040, gap: 3056, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5556
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 788453040, gap: 3056, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5556
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 789453040, gap: 3059, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5559
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 790453040, gap: 3044, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5544
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 791453040, gap: 3050, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5550
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 792453040, gap: 3054, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5554
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 793453040, gap: 3059, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5559
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 794453040, gap: 3076, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5576
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 795453040, gap: 2893, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5393
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 796453040, gap: 3060, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5560
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 797453040, gap: 3056, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5556
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 798453040, gap: 3044, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5544
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 799453040, gap: 3042, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5542
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 800453040, gap: 3048, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5548
d15/debugstate/kwl/fan1 Fan1 - M: 801453040, gap: 3057, tsf: 877, ssf: 2500, rpm: 5557


[SvenJust]

Die Kalibrierung ist nicht durchgelaufen, da vermutlich der PID Regler zu langsam reagiert. Versuch mal bitte im Sourcecode die Parameter des PID Reglers zurückzusetzen.

FanControl.ccp, Zeile 56f

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static constexpr double aggKp  = 0.5,  aggKi = 0.1, aggKd  = 0.001;
static constexpr double consKp = 0.1, consKi = 0.1, consKd = 0.001;


Dann kompilieren und Kalibrierung starten. Laufen die Lüfterdrehzahlen hoch und runter, dann mit

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static constexpr double aggKp  = 0.25,  aggKi = 0.05, aggKd  = 0.001;
static constexpr double consKp = 0.05, consKi = 0.05, consKd = 0.001;

versuchen.

[Jasimo]

beide Varianten schlagen fehl.

[SvenJust]

Wenn es nicht funktioniert, schalte doch auf PID Steuerung zurück.

Wenn Du weiter testen willst, bleib bei PROP, logge die Debugausgabe der Lüfter mit

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mosquitto_sub -v -h localhost -t "d15/debugstate/#" > /tmp/debug.log

und lasst die Kalibrierung laufen. Für die Fehlersuche benötige ich einen kompletten Durchlauf der Kalibrierung.

[Jasimo]

debug.log ist im Anhang, hoffe ich hab alles richtig gemacht.
Serial Monitor meldet Calibration failed

[SvenJust]

Der Gap zwischen Soll- und Istdrehzahl ist im Sourcecode auf 10 festgelegt. Mit diesem Gap müssen 30 Ansteuerungswerte je Lüftungsstufe gefunden werden, dann ist die Kalibrierung erfolgreich. Bei dir pendelt der Gap so bei 10-12, damit ich die Kalibrierung nicht erfolgreich.

Wir erhöhen den möglichen Gap auf einen sicheren Wert von 70. Dazu bitte in der Datei FanControl.cpp die Zeile 185 ändern:

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    if ((gap < 70) && (good_pwm_setpoint_count_ < REQUIRED_GOOD_PWM_COUNT)) {

Neukompilieren, Loggen in Datei aktivieren und Kalibrierung starten. Wenn die Kalibierung erfolgreich ist, kannst Du den gap auf wieder verkleinern und schauen, bis zu welchem Wert es funktioniert (vermutlich ist 20 auch möglich).