Starą kotłownię wystarczy odmalować, założyć sznurki na pranie, dołożyć grzejnik, wentylator i suszarnia gotowa. Ale tylko pozornie bo jak mówią „diabeł tkwi w szczegółach”. Gdzie jest haczyk?
Poniższy artykuł dotyczy właścicieli domów wybudowanych w Polsce głównie do końca lat 90, których mieszkańcy – mimo dostępności sprzętu AGD z funkcją suszenia – nadal preferują tradycyjne metody suszenia prania. W tamtym okresie budynki jednorodzinne charakteryzowały się:
- stosunkowo małymi łazienkami w których najczęściej montowane były wanny oraz przepływowe gazowe podgrzewacze CWU popularnie nazywane „junkersami”. Powszechnym było w okresie „kiepskiej pogody” wykorzystywanie łazienki jako suszarni na pranie. Ale czasy się zmieniają, łazienki przechodzą remonty, wanny są likwidowane a w ich miejsce montowane są kabiny prysznicowe (przykład takiego remontu opisałem w artykule: Jak zrobić praktyczną instalacje elektryczną w łazience?).
- Kotłownią, do której była doprowadzona bieżąca woda (chociażby w celu dopuszczenia wody do sytemu CO), kanalizacja (kratka ściekowa), znajdował się w niej komin dymowy i wentylacyjny.
- Składem opału, który znajdował się blisko kotłowni do którego doprowadzony był kanał wentylacyjny.
W tego typu budynkach likwidacja „kopciucha” często wiąże się nie tylko z wymianą samego kotła na inny np. na pellet (bo tych nie dotyczy poniższy artykuł), lecz jest to większa przeróbka instalacji CO (Centralnego Ogrzewania), oraz CWU (Ciepłej Wody Użytkowej) z przejściem na inny typ źródła ciepła np. pompę ciepła. Pozbycie się kotła stałopalnego ma tą dużą zaletę, że w domu najczęściej „odzyskujemy” jedno pomieszczenie jakim jest skład opału a w wielu przypadkach to właśnie w dotychczasowym składzie opału jest urządzana nowa kotłownia. Dlaczego? Kotłownia i skład opału w domach jednorodzinnych są najczęściej sąsiadującymi ze sobą pomieszczeniami, a podczas wymiany źródła ciepła trzeba zmienić podłączenia rur i dołożyć nowe elementy jak chociażby zasobnik CWU i bufor ciepła dla CO, dodatkowe filtry, pompki, a często również inne elementy jak chociażby naczynia wyrównawcze, separatory lub sprzęgła hydrauliczne. Tego typu instalacje łatwiej (a często i taniej) wykonać w świeżo wyremontowanym pomieszczeniu (np. dotychczasowy skład opału) a nowymi rurami wpiąć się w dotychczasową instalację właśnie w dotychczasowej kotłowni.
Spis treści:
- Jak przebiega proces suszenia?
- Jak dobrać wentylator do suszarni?
- Dlaczego do suszarni wybrałem wentylator TT Silent-M 160?
- Dlaczego do wentylatora warto dołożyć: zawór zwrotny, filtr i prezostat
- Jak sterować pracą wentylatora w suszarni?
- Jak działania automatyka wentylatora suszarni?
Ale, zanim zaczniemy czy zastanawiałeś się:
Jak przebiega proces suszenia?
Podczas suszenia woda zgromadzona w praniu odparowuje zamieniając swój stan skupienia z ciekłego w gazowy czyli zmienia się w parę wodną. Na szybkość suszenia wpływ ma powierzchnia z której odparowuje woda, temperatura i wilgotność panująca w suszarni. W związku z tym planując suszarnię powinniśmy skoncentrować się na:
- właściwym rozmieszczeniu „sznurków na pranie”,
- sterowaniu temperaturą w suszarni (ogrzewaniem),
- sterowaniu wentylacją (usuwaniem nadmiaru wilgoci).
Skoro już dysponujesz pomieszczeniem które można zagospodarować i znasz czynniki wpływające na proces skutecznego suszenia czas zastanowić się od czego zacząć?
Skoro hydraulik i tak przerabia instalację CO (wymiana źródła ciepła) dołożenie jednego grzejnika i umieszczenie go w starej kotłowni lub w starym składzie opału nie stanowi większego problemu. Teraz wystarczy odświeżyć (odmalować pomieszczenie) i zapewnić odpowiednią wentylację.
Jak dobrać wentylator do suszarni?
Zanim w dużym skrócie omówię dobór wentylatora zastanówmy się jaką drogą usuwać wilgoć znajdującą się w suszarni?
- Przez ścianę za pomocą nowo wykonanego otworu lub wentylatora umieszczonego np. w oknie,
- do komina za pomocą kanału wentylacyjnego,
- do komina za pomocą kanału dymowego.
Każdy wybór ma swoje konsekwencje i może wymagać zastosowania innych rozwiązań technicznych (szczególnie związanych z wyborem wentylatora) w związku z tym poniżej opiszę zagadnienie w sposób, który pozwoli każdemu wybrać opcję która najlepiej mu pasuje.
Do usunięcia wilgotnego powietrza z suszarni wykonanej w starej kotłowni aż szkoda nie wykorzystać dotychczasowego a obecnie nie używanego kanału dymowego. Dlaczego? Ponieważ moim zdaniem jest to najlepszy wybór. Kanał dymowy (w odróżnieniu od kanałów wentylacyjnych) nie ma połączenia z innymi pomieszczeniami, ma stosunkowo największe pole powierzchni w porównaniu z innymi kanałami wentylacyjnymi i jest wyprowadzony ponad dach budynku (dodatkowe wspomaganie wentylacji). Wykorzystując go do odprowadzania wilgoci z suszarni nie ma konieczności wykonywania nowych otworów w ścianach budynku, nie trzeba „blokować” wentylatorem okna i nie wprowadzamy wilgoci do innych pomieszczeń co może się łatwo zdarzyć, jeśli będziemy wilgoć usuwać za pomocą kanałów wentylacyjnych połączonych z innymi pomieszczeniami.
Dobór średnicy wentylatora do suszarni
Dobór wentylatora do suszarni należy rozpocząć od sprawdzenia pola powierzchni kanału za pomocą którego będzie z suszarni usuwana wilgoć. W starych murowanych kominach kanały dymowe najczęściej mają kształt kwadratu lub prostokąta.
| Wymiar wewnętrzny kanału kominowego | Pole powierzchni kanału kominowego |
| 140 x 140 mm | 19 600 mm2 |
| 140 x 200 mm | 28 000 mm2 |
W nowszych kominach (lub frezowanych kominach) wstawiane były okrągłe wkłady ceramiczne, więc dobór wentylatora jest prostszy bo wystarczy porównać średnice wewnętrzną wkładu kominowego i wentylatora, ale na potrzeby tego opracowania podam dane najbardziej popularnych wkładów kominowych:
| Średnica kanału kominowego | Pole powierzchni okrągłego kanału kominowego |
| 120 mm | 11 304 mm2 |
| 140 mm | 15 386 mm2 |
| 150 mm | 17 663 mm2 |
| 160 mm | 20 096 mm2 |
| 170 mm | 22 687 mm2 |
| 180 mm | 25 434 mm2 |
| 190 mm | 28 339 mm2 |
| 200 mm | 31 400 mm2 |
| 220 mm | 37 994 mm2 |
| 250 mm | 49 063 mm2 |
| 300 mm | 70 650 mm2 |
Skoro znamy pole powierzchni kanału kominowego możemy przystąpić do doboru średnicy wentylatora. W celu optymalizacji zużycia energii elektrycznej jaką pobierze wentylator powinniśmy dążyć do sytuacji w której nie będziemy utrudniać mu pracy w związku z tym jego średnicę należy dobrać w taki sposób, aby pole powierzchni wentylatora nie było większe od pola powierzchni kanału odprowadzającego powietrze. Dzięki temu przepływające powietrze nie będzie miało dodatkowych oporów tłoczenia.
Zwróć uwagę na poniższe uproszczone zestawienie w którym podałem przybliżone średnice i pola powierzchni popularnych wentylatorów. Zwracam na to uwagę, ponieważ część kanałów wentylacyjnych ma przekrój kwadratu lub prostokąta więc powinniśmy dokonać przeliczeń i porównywać pola powierzchni.
| Średnica wentylatora lub okrągłego kanału wentylacyjnego | Pole powierzchni |
| 100 mm | 7 850 mm2 |
| 125 mm | 12 266 mm2 |
| 150 mm | 17 663 mm2 |
| 160 mm | 20 096 mm2 |
| 200 mm | 31 400 mm2 |
| 250 mm | 49 063 mm2 |
| 315 mm | 77 892 mm2 |
Sytuacja w której pole powierzchni kanału odprowadzającego powietrze jest większe od powierzchni wentylatora jest korzystna. W szerszym kanale wentylacyjnym o większej od wentylatora polu powierzchni zmniejsza się prędkość i szum wywołany przepływem tłoczonego powietrza.
W moim przypadku, stary murowany kanał dymny o kształcie prostokąta był kiedyś frezowany i obecnie posiada wstawiony ceramiczny wkład o średnicy wewnętrznej 160 mm a ponieważ zależy mi, aby wilgotne powietrze było jak najszybciej usunięte z suszarni wybieram wentylator o średnicy 160 mm.
Znam średnicę wentylatora, ale jeszcze nie wiem, jaki wentylator będzie odpowiedni. Aby to ustalić muszę wiedzieć:
Ile razy w ciągu godziny powinno być wymienione powietrze w suszarni?
Producenci podczas doboru wentylatora w zależności od przeznaczenia pomieszczenia zalecają różną wielkość (krotność) wymiany powietrza np:
| Rodzaj pomieszczenia | Zalecana krotność wymiany powietrza w pomieszczeniu |
| Pralnia | 7 |
| Prysznic | 7 – 9 |
| Ubikacja | 8 – 10 |
W związku z tym, każdy sam musi dokonać własnych obliczeń. Aby to ustalić należy znać kubaturę suszarni (wymiary pomieszczenia długość x szerokość x wysokość). W moim przypadku wymiary suszarni wynoszą:
- długość 3,3 m
- szerokość 2 m
- wysokość 2,2 m
W związku z tym kubatura mojej suszarni wynosi (3,3 x 2 x 2,2) 14,5 m3. Na etapie doboru wentylatora pod kątem wydajności producent zaleca skorzystać z wzoru:
L = Vnom x Kr (m3/h)
Gdzie:
Vnom – kubatura pomieszczenia w m3
Kr – minimalna krotność wymiany powietrza 1/h patrz powyższe założenia (ja przyjąłem 10 m3/h).
W moim przypadku minimalna wydajność powietrza wynosi:
L = 14,5 x 10 = 145 m3/h
Dobierając wentylator do suszarni znam już:
Ale co z sprężem (ciśnieniem)?
Dlaczego spręż, jest ważny podczas doboru wentylatora do suszarni?
W wentylacji określenie spręż (ciśnienie statyczne jednostka Pa) oznacza zdolność wentylatora do wytwarzania ciśnienia, które jest niezbędne do przepływu powietrza przez system wentylacyjny do którego należą filtry, kolanka, zawory zwrotne, kanały wentylacyjne itp. W skrócie, jest to kluczowy parametr, który określa, jak mocno wentylator może tłoczyć powietrze przez system wentylacyjny.
W tym miejscu wrócę do omawianego już tematu kształtu kanału kominowego. W kwadratowych, murowanych kanałach wentylacyjnych jest sporo nierówności w związku z tym opory przepływu powietrza przez taki kanał są większe w porównaniu z gładkimi ściankami systemowych kanałów ceramicznych. W związku z tym jeśli wentylator będzie miał zbyt mały spręż nie będzie w stanie wypompować wystarczającej ilości powietrza z suszarni. Natomiast jeśli spręż będzie zbyt duży, to wentylator może generować zbyt wysokie ciśnienie co w naszym przypadku głównie będzie przekładało się na wytwarzany podczas pracy podwyższony hałas, który (o ile wykorzystany będzie kanał dymowy) nie powinien być uciążliwy dla domowników.
W moim systemie wentylacyjnym będzie filtr powietrza, kilka kolanek, zawór zwrotny i około 9 metrowy komin którym powietrze będzie tłoczone na zewnątrz. Dodatkowo muszę liczyć opory zasysania powietrza z zewnątrz budynku więc doświadczony projektant systemów wentylacyjnych mógłby dokładnie wyliczyć minimalne statyczne ciśnienie (spręż) jaki musi wytworzyć wentylator, jednak przy wyborze wentylatora do suszarni nie będę aż tak odpowiedzialnie podchodził do tematu i z dużym uproszczeniem będę szukał wentylatora który zapewni mi minimalną wyliczoną krotność wymiany powietrza przy założeniu 50 % spadku związanego z oporami tłoczenia.
Jak głośny powinien być wentylator w suszarni?
Czym cichszy, tym lepszy, ale realnie pracy każdego wentylatora towarzyszy pewien poziom hałasu. W związku z tym, wykonanie „bezgłośnego” systemu wentylacji będzie bardzo trudne i może okazać się dość kosztowne więc wybierając wentylator dla własnej wygody zwrócić uwagę na hałas jaki towarzyszy jego pracy. Producenci w kartach katalogowych wentylatorów podają wartość wytwarzanego hałasu (fachowo ciśnienia akustycznego podawanego w jednostce dB(A)), ale ponieważ same cyfry niewiele ludziom mówią poniżej podaję orientacyjne poziomy odniesienia:
| dB(A) | Charakterystyka | Źródło hałasu |  |
| 10 | Prawie nic nie słychać | Cichy szelest liści | |
| 15 | Ledwie słychać | Szelest liści | |
| 20 | Szept człowieka z odległości 1 m | ||
| 25 | Cicho | Szept człowieka z odległości 1 m | |
| 30 | Szept, tykanie ściennego zegara | ||
| 35 | Wystarczająco słychać | Przyciszona rozmowa | |
| 40 | Zwykła rozmowa | ||
| 45 | Rozmowa o zwykłej głośności | ||
| 50 | Wyraźnie słychać | Rozmowa, maszyna do pisania | |
| 65 | Głośno | Głośna rozmowa z odległości 1 m | |
| 75 | Krzyk, śmiech | ||
| 80 | Bardzo głośno | Krzyk, dźwięk motocykla z tłumikiem | |
| 85 | Głośny krzyk | ||
| 90 | Pociąg towarowy z odległości 7 m | ||
| 95 | Dźwięk przejeżdżającego metra |
Źródło: na podstawie katalogu Vents Group
Skoro mam już komplet informacji który pozwala dobrać wentylator do suszarni. Teraz czas na nudną, żmudną pracę czyli przeglądanie i porównywanie dokumentacji technicznej różnych wentylatorów i na koniec mam 🙂 Wybrałem TT Silent-M o średnicy 160 mm producenta Vents-Group.
Dlaczego do suszarni wybrałem wentylator TT Silent-M 160?
Ze względu na jego parametry techniczne. Pranie lepiej schnie w wyższych temperaturach dlatego do suszarni szukałem wentylatora, który po uruchomieniu szybko usunie wilgotne i ciepłe powietrze (ma dużą wydajność i odpowiedni spręż) a jednocześnie będzie stosunkowo cichy.
Wentylator powinien mieć odpowiednio wykonane sterowanie (opisane w dalszej części artykułu), tak, aby załączył się gdy w pomieszczeniu wilgotność osiągnie określony poziom i pracował do momentu aż poziom wilgotności nie obniży się do wcześniej ustalonego poziomu. Po tym czasie wentylator powinien się wyłączyć dzięki czemu pomieszczenie może swobodnie się nagrzewać i pranie szybciej będzie schło. Podczas suszenia wentylator powinien załączać się kilka a nawet kilkanaście razy do czasu aż pranie wyschnie 🙂
W związku z tym jak już wspominałem wykorzystałem średnicę komina i do suszarni wybrałem wentylator o średnicy 160 mm w którym producent przewidział możliwość regulacji prędkości obrotowej a nawet fabrycznie zastosował dodatkowe wytłumienie hałasu.
 |
 |
Wentylator wybrany, więc trzeba zastanowić się jak zadbać o jego długotrwałą i bezawaryjną pracę?
Dlaczego do wentylatora warto dołożyć: zawór zwrotny, filtr i prezostat?
W celu rozwiania wątpliwości przedstawiam kolejność podłączenia elementów wentylacji:
Wybrałem sporych rozmiarów dobrze wytłumiony wentylator kanałowy o średnicy 160 mm co oznacza, że nie da się go zamontować jak „tradycyjny” wentylator łazienkowy (w ścianie) i jego montaż należy wykonać mocując go do ściany lub sufitu. Należy pamiętać, że w suszarni ciepłe i wilgotne powietrze zbiera się pod sufitem, natomiast do odprowadzania wilgotnego powietrza wykorzystuję stary kanał dymowy którego górna krawędź znajduje się 50 cm poniżej sufitu. Takie umieszczenie czerpni i połączenia z kominem wymusiło konieczność zastosowania kilku kolanek.
Omówmy poszczególne elementy, które wykorzystałem do wykonania instalacji wentylacyjnej. Patrząc od strony komina pierwszy jest zawór zwrotny.
Jaką korzyść daje zawór zwrotny?
W celu uniknięcia efektu cofki pomiędzy wentylatorem i kominem zamontowałem zawór zwrotny (aby zimne powietrze poprzez komin i wyłączony wentylator nie cofało się do suszarni). Dodatkową zaletą zastosowania zaworu zwrotnego pomiędzy kominem a wentylatorem jest ochrona wentylatora przed zanieczyszczeniami, które z wkładu kominowego mogłyby się do niego dostać. Musimy pamiętać, że przez wiele lat kanał kominowy był przewodem dymowym i pomimo czyszczenia zostały w nim różne zabrudzenia, które pod wpływem wilgoci i przepływu powietrza mogą z czasem łuszczyć się w kanale i w razie wystąpienia cofki powietrza zabrudzenia mogłyby dostać się do wentylatora.
Wybrałem metalowy zawór zwrotny, który podczas zamykania wytwarza charakterystyczny stukot. Aby hałas ten nie był uciążliwy zawór zwrotny zamontowałem przy samym wlocie kanału wentylacyjnego do komina (kilkanaście centymetrów wewnątrz ściany) i dodatkowo całość usztywniłem i wytłumiłem za pomocą pianki montażowej (oś na której osadzone są klapki zaworu zwrotnego zabezpieczyłem, aby nie została unieruchomiona przez piankę). Patrząc od strony komina za zaworem zwrotnym znajduje się wcześniej omówiony wentylator przed którym umieściłem filtr powietrza.
Dlaczego filtruję powietrze które jest wyrzucane do komina?
Po co ponosić koszt zakupu: kasety filtracyjnej, filtra, prezostatu i dokładać sobie roboty związanej z okresową wymianą filtrów powietrza? Powód jest prosty. Zależy mi na ochronie wentylatora, który jeśli ma pracować niezawodnie przez najbliższe lata musi mieć zapewnione odpowiednie warunki pracy. Kto raz próbował ten wie, że dokładne czyszczenie wentylatorów i kanałów wentylacyjnych nie należy do najłatwiejszych zadań więc warto chronić je za pomocą mat filtracyjnych. W zasysanym z suszarni powietrzu znajduje się kurz, który z biegiem czasu osadza się na ściankach kanałów wentylacyjnych i wentylatorze (poniższe zdjęcie pokazuje zabrudzenia jakie zostały wychwycone przez filtr zabezpieczający wentylator znajdujący się w łazience).
Do zabezpieczenia wentylatora w suszarni używam kasety filtracyjnej FBV 160 z zamontowanym filtrem z mat filtracyjnych G4. Dlaczego? Ponieważ maty G4 skutecznie zatrzymują kurz. Zainteresowane osoby odsyłam do artykułu: SMOG, jak skutecznie i niedrogo badać i oczyszczać powietrze? Poniższe zestawienie jest częścią przytoczonego artykułu i pokazuje skuteczność filtracji różnych materiałów.
Człowiek z natury jest leniwy i zapominalski więc nie ma się co oszukiwać, że regularnie np. co miesiąc będę sprawdzał stan filtra powietrza. Owszem niejednokrotnie maiłem takie postanowienia, nawet miałem zapisane w kalendarzu zadanie, ale jak pokazuje życie, niejednokrotnie już miałem sprawdzać filtry powietrza, ale ktoś mnie zagadał, coś wypadło, czymś innym się zająłem i zapomniałem. Zrobię jutro… pojutrze i tak mijają tygodnie aż w końcu wymieniam filtr wówczas, gdy wentylator już ledwo ciągnie… Więc nauczony doświadczeniem montuję automatykę której częścią jest prezostat, która wyłączy wentylator gdy filtr powietrza będzie zanieczyszczony.
Dlaczego warto stosować prezostat?
Rzeczą normalną jest, że silnik pracującego wentylatora grzeje się, a odpowiednie chłodzenie zapewnia mu przepływające przez niego powietrze. Jeśli filtr powietrza jest mocno zabrudzony przepływ powietrza jest mocno utrudniony wentylator pracuje, mocniej się grzeje próbując zassać powietrze a jednocześnie brak właściwego przepływu nie zapewnia odpowiedniego chłodzenia silnika wentylatora. Taka sytuacja trwająca przez dłuższy czas może doprowadzić do przegrzania i uszkodzenia silnika wentylatora. Opisanej sytuacji można uniknąć stosując zabezpieczenie jakim jest odpowiednio zamontowany prezostat.
Jak działa prezostat?
Czujnik różnicy ciśnienia powietrza (fachowa nazywa prezostat) porównuje wartość ciśnienia pomiędzy swoimi końcówkami np. przed i za matą filtracyjną. Jeśli filtr jest czysty, powietrze przepływa przez maty filtracyjne praktycznie bezstratnie więc różnica ciśnienia jest minimalna. Wraz z osadzaniem się na filtrze kurzu i innych zanieczyszczeń powietrze przenika przez filtr z coraz większymi oporami przez co różnica ciśnień przed i za filtrem stopniowo wzrasta.
Prezostat np. DTV 500 który zamontowałem posiada możliwość ustawienia ciśnienia roboczego w zakresie od 50 do 500 Pa więc doświadczalnie można wybrać na nim wartość przy której styk prezostatu zmieni swoje położenie wysyłając odpowiedni sygnał do automatyki sterującej wentylatorem.
Wykonanie automatyki dzięki której prezostat wyłączy wentylator jest proste. Gdy wentylator jest załączony a filtr mocno zabrudzony na filtrze powietrza powstaje różnica ciśnień która po osiągnieciu odpowiedniej wartości powoduje, że w prezostacie następuje przełączenia styku. W takim wypadku automatyka wyłącza wentylator dzięki czemu ciśnienie po obu stronach filtra się wyrównuje więc styk prezostatu wraca do poprzedniej pozycji która umożliwia załączenie wentylatora. Aby uniknąć „cykania” czyli załączania i wyłączania wentylatora należy wykonać automatykę która po otrzymaniu sygnału z prezostatu wyłączy wentylator do czasu aż system nie zostanie ręcznie zresetowany co należy zrobić po wymianie mat filtracyjnych na nowe.
Wykonanie takiej automatyki nie jest trudne. Wystarczy użyć przekaźnika np: 2P 8A 230V AC AgNi 40.52.8.230.0000 Finder, który po otrzymaniu sygnału z prezostatu załączy się rozłączając obwód wentylatora i jednocześnie sam podtrzyma napięcie na swojej cewce dzięki czemu do czasu zresetowania układu za pomocą przycisku typu rozwiernego lub przypadkowego zaniku napięcia wentylator nie będzie miał możliwości załączenia co ochroni go przed przegrzaniem.
 |
 |
Przedstawiony powyżej układ można łatwo rozbudować o sygnalizację, lub zdalne powiadomienia za pomocą prostego systemu którego wykonanie opisałem w artykule: Jak wykonać sygnalizację np. uszkodzenia ogranicznika przepięć lub zadziałanie czujnika zalania?
Patrząc od strony wentylacji całości dopełnia
Kanał wentylacyjny wraz z kształtkami
W sprzedaży spotkać można kanały wentylacyjne o przekroju okrągłym wykonane z rur gładkich, spiralnych i aluminiowych a także o przekroju prostokątnym lub kwadratowym. Przepływające przez nie powietrze na skutek nierówności ścianek zwalnia i wiruje co powoduje dodatkowy szum. Ponieważ o ile to możliwe chciałbym maksymalnie wyciszyć układ zdecydowałem się na wykorzystanie kanałów okrągłych o gładkich ściankach. Po złożeniu układu dobrą praktyką jest dodatkowe uszczelnienie wszystkich połączeń kanałów wentylacyjnych za pomocą taśmy klejącej.
Wykonanie układu wentylacyjnego to dopiero połowa sukcesu bo, aby utrzymać odpowiedni poziom wilgotności należy przemyśleć sposób sterowania pracą wentylatora.
Jak sterować pracą wentylatora w suszarni?
Zależy mi na tym, aby wentylator włączał się sam gdy wilgotność w suszarni wzrośnie powyżej określonej wartości i sam wyłączył, gdy wilgotność w pomieszczeniu spadnie do ustalonego poziomu. W tym celu w suszarni musi być zamontowany czujnik wilgotności który będzie sterował wentylatorem. Proste?
Tylko pozornie bo taki układ niestety nie będzie działał poprawnie. Dlaczego? Trzeba pamiętać, że pracujący wentylator usuwa powietrze z suszarni a w to miejsce różnymi drogami napływa powietrze z pozostałej części domu do którego świeże powietrze dostaje się z dworu. Tu dochodzimy do sedna wyzwania z którym musimy się zmierzyć. W ciągu roku są okresy w których przez kilka dni pada deszcz lub jest mgła przez co w budynku wzrasta wilgotność aż dochodzi do poziomu w którym włącza się wentylator próbując ją usunąć, lecz w miejsce usuniętego powietrza z zewnątrz napływa świeże, które zawiera w sobie jeszcze więcej wilgoci więc realnie wilgotność w pomieszczeniu zamiast spadać wzrasta. To doprowadza do sytuacji w której wentylator potrafi pracować cały czas nawet przez kilka dni.
Rozwiązanie zaistniałej sytuacji jest proste. Należy zastosować dwa czujniki wilgotności powietrza. Jeden mierzący wilgotność zewnętrzną, drugi wilgotność panującą w suszarni. Automatyka sterująca wentylatorem powinna uwzględniać zależności pomiędzy wskazaniami obu czujników. Ale na tym nie koniec bo należy pamiętać, że wilgotność powietrza zmienia się w zależności od panującej temperatury (tej zależności jeszcze w swoim sterowaniu nie zaimplementowałem).
Przez kilka miesięcy robiłem różne eksperymenty dotyczące sterowania wentylatorem na podstawie wskazań jednego i dwóch czujników wilgotności. Stopniowo rozbudowywałem układ o kolejne zależności związane z dodatkowymi parametrami związanymi z temperaturą zewnętrzną i wewnątrz suszarni.
Poniżej zamieszczam wykresy z zewnętrznego czujnika wilgotności i temperatury humiditySensor. Zwróć uwagę w jakich zakresach wahają się wskazania zewnętrznego czujnika wilgotności i temperatury w okresie luty/marzec.
| Wilgotność zewnętrzna | Temperatura zewnętrzna |
 |
 |
Dla porównania poniżej zamieszczam wykresy wilgotności i temperatury zarejestrowane przez czujnik humiditySensor w suszarni.
| Wilgotność suszarnia | Temperatura suszarnia |
 |
 |
Do wykonania automatyki sterującej wentylator w suszarni wykorzystałem elementy wykonawcze i czujniki Blebox:
- 2 szt czujnik wilgotności i temperatury humiditySensor
- 1 szt sterownik włącz-wyłącz switchBox o obciążalności styków 16A z możliwością ręcznego sterowania za pomocą przycisku typu „dzwonek”
- 2 szt 5 V przetwornic napięcia AC/DC do zasilania humiditySensor
| Czujnik wilgotności w suszarni | Czujnik wilgotności na dworze |
 |
 |
Wykonanie logiki sterowania było trochę większym wyzwaniem które z pomocą przyjaciela wykonałem dzięki możliwości integracji z Home-Assistant i Node-Rode.
Jak działania automatyka wentylatora suszarni?
Automatyka uruchamia się po wykryciu zmiany odczytów czujników wilgotności lub po ręcznym załączeniu wentylatora.
Przypomnijmy cel wykonania automatyki. Celem wykonania automatyzacji jest automatyczne zarządzanie pracą wentylatora w suszarni na podstawie danych środowiskowych jakimi jest temperatura i wilgotność z wnętrza suszarni oraz otoczenia, z dodatkową możliwością ręcznego włączenia lub wyłączania klawiszem znajdującym się w suszarni.
Blokowy układ automatyki w Node-Red przedstawia się następująco:
Zagłębiając się w szczegóły Node-Red:
Wykorzystuję dane wejściowe
- temperatura wewnętrzna
- wilgotność wewnętrzna
- temperatura zewnętrzna
- wilgotność zewnętrzna
- stan wentylatora (ON lub OFF)
- stan ręcznego sterowania (jest to przycisk typu „dzwonek”, podający impuls więc Node-Red przechowuje informacje czy aktualny stan wentylatora jest wymuszony przez czujniki wilgotności czy przez ręczne naciśniecie klawisza).
Logika działania automatyki
Podzielona jest na trzy bloki:
Ręczny:
- Naciskając klawisz można wymusić włączenie lub wyłączenie wentylatora na okres 60 minut. W tym czasie wentylator nie reaguje na zmiany zewnętrznego lub wewnętrznego poziomu wilgotności.
Przycisk ręcznego sterowania wentylatorem fizycznie podłączony jest pod switchBox sterujący wentylatorem, ale w oprogramowaniu wBox, do przycisku jest ustawiona akcja „Żądanie HTTP GET”. Warto wiedzieć, że automatyka Blebox umożliwia wykorzystanie otwartego API (uniwersalny interfejs HTTP) do komunikacji między oprogramowaniem a urządzeniami. Dzięki temu sterowniki Blebox mogą komunikować się z otwartymi projektami społecznościowymi lub rozwiązaniami innych producentów. Osoby zainteresowane tematem odsyłam do rozszerzonej instrukcji obsługi sterowników https://technical.blebox.eu/
Automatyczne włączenie (ON) wentylatora:
- Wilgotność wewnętrzna > 55 %
- Wilgotność zewnętrzna < (wilgotność wewnętrzna – 5 %)
- Temperatura zewnętrzna > 5 °C
- Temperatura wewnętrzna > 15 °C
- Obecny stan wentylatora to „OFF”
Wentylator włącza się, gdy powietrze na zewnątrz jest znacząco suchsze niż wewnątrz suszarni, a warunki temperaturowe pozwalają na skuteczne suszenie. Wentylacja nie miałaby sensu przy niskich temperaturach.
Automatyczne wyłączenie (OFF) wentylatora:
- Wilgotność wewnętrzna < 45 %
- Wilgotność zewnętrzna ≥ (wilgotność wewnętrzna – 2 %)
- Temperatura zewnętrzna < 3 °C
- Temperatura wewnętrzna < 12 °C
- Obecny stan wentylatora to „ON”
Wentylator przestaje działać, gdy wilgotność w suszarni spadnie do wystarczająco niskiego poziomu, lub powietrze zewnętrzne przestaje być wystarczająco suche (brak korzyści z wymiany powietrza), lub warunki termiczne są niekorzystne dla wentylacji.
Dodatkowe zaprogramowane funkcje
- System resetuje ręczny włącznik wentylatora przy starcie Home-Assistanta
- Debugowanie, czyli proces znajdowania i usuwania błędów odbywa się poprzez nieaktywne węzły w Node-Red
Ponieważ na skuteczność procesu suszenia wpływ mają trzy czynniki: wilgotność i przepływ powietrza omówmy teraz zagadnienia związane z temperaturą panującą w suszarni.
Jak sterować temperaturą w suszarni?
W suszarni zamontowałem grzejnik wodnego Centralnego Ogrzewania (CO) sterowany za pomocą siłownika termicznego TW-A Danfoss. Za utrzymanie temperatury w suszarni odpowiedzialny jest powietrzny elektroniczny termostat TETD2W.01/149 serii Simon 55 GO produkcji Kontakt-Simon.
| Siłownik termiczny TW-A 088H3112 Danfoss | Programowalny termostat Simon 55 GO TETD2W.01/149 |
 |
 |
Dlaczego zdecydowałem się na termostat Simon 55 GO TETD2W.01/149? Wspominałem już, że człowiek z natury jest: wygodny, leniwy i zapominalski. Suszarnia jest w piwnicy i praktyczne korzystanie z niej pokazuje, że najczęściej ogrzewanie załączamy lub wyłączamy zdalnie korzystając z aplikacji wBox na telefonie, z HomeHabit na tablecie lub aplikacji wBox na Windows sterując termostatem Simon GO.
Wybór osprzętu serii Simon 55 w kolorze czarnym którą zastosowałem był przemyślany ponieważ w niej czarny kolor barwiony jest w masie z jakiej są wykonane klawisze, ramki, puszki natynkowe (całość jest odlana z czarnego tworzywa) dzięki czemu w trakcie użytkowania nie będą na nich powstawały pokazane poniżej z innego osprzętu przetarcia.
Instalacja elektryczna w suszarni jest prosta. Zdecydowałem się na instalację natynkową przez co do Osprzętu Simon 55 zastosowałem osprzętowe puszki natynkowe. W jednym miejscu zrobiłem łącznik światła, a w innym umieściłem elektroniczny termostat, przycisk do sterowania wentylatorem i gniazdko 230 V (miłym zaskoczeniem jest brak sprężynki i kąt otwarcia klapki gniazda IP44 w serii Simon 55).
 |
 |
 |
Po kilku miesiącach użytkowania suszarni mogę stwierdzić, że decyzja o przerobieniu starej kotłowni na suszarnię była dobra a wykonana automatyka znacznie przyspiesza proces suszenia prania 🙂
 |
 |
