Brico Free-cooling casero

Abraham

Nergizo
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Buenas, a ver si algún fanático de la electrónica me echa una mano. Quiero poner un extractor que funcione de forma automática en función de la temperatura interior y exterior. Con tres modos de funcionamiento: calentar, enfriar y forzado.

En modo calentar, se enciende sólo cuando la temperatura exterior sea mayor que la interior.
En modo enfriar, se enciende sólo cuando la temperatura exterior sea menor que la interior.
Forzado, se mantiene encendido.

El extractor irá conectado a la corriente de casa a 230V.
Imagino que hará falta algún tipo de diodo para que pase corriente cuando Te>Ti, y que los contactos de los sensores de temperatura se crucen al cambiar de modo de funcionamiento, los dos sensores de temperatura, y un interruptor de tres posiciones, además de la tableta para hacer los contactos, ¿algo más?
 

Carlos

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Buenas, a ver si algún fanático de la electrónica me echa una mano. Quiero poner un extractor que funcione de forma automática en función de la temperatura interior y exterior. Con tres modos de funcionamiento: calentar, enfriar y forzado.

En modo calentar, se enciende sólo cuando la temperatura exterior sea mayor que la interior.
En modo enfriar, se enciende sólo cuando la temperatura exterior sea menor que la interior.
Forzado, se mantiene encendido.

El extractor irá conectado a la corriente de casa a 230V.
Imagino que hará falta algún tipo de diodo para que pase corriente cuando Te>Ti, y que los contactos de los sensores de temperatura se crucen al cambiar de modo de funcionamiento, los dos sensores de temperatura, y un interruptor de tres posiciones, además de la tableta para hacer los contactos, ¿algo más?
Mucho más sencillo con Arduino y dos sondas DTH, luego metes el interruptor en las entradas y listo.

Si lo haces como propones y luego quieres cambiar algo va a ser complicado, por ejemplo poner un diferencial al arranque/parada
 

Anónimo

Fulgencio
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Mucho más sencillo con Arduino y dos sondas DTH, luego metes el interruptor en las entradas y listo.

Si lo haces como propones y luego quieres cambiar algo va a ser complicado, por ejemplo poner un diferencial al arranque/parada
Pues sí, hacerlo sin ningún microcontrolador es complicarse la vida (especialmente si no tienes amp ops que usar como comparadores). Además, habría que implementar histéresis (que se podría hacer con amp ops, pero acabaría siendo más caro y complejo) para evitar que este constantemente encendiendo y apagando.
 

Carlos

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@Abraham ahora que recuerdo te tocó un kit arduino en un sorteo que hicimos hace tiempo, que mejor momento para empezar que este ;)
 

Luisgo

Fulgencio
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Tengo en mente exactamente el mismo proyecto. Dos extractores, uno que fuerze a entrar el aire exterior, y otro que extraiga el interior. Lo más separados posible para maximizar la renovación del aire interior. Con dos sensores de temperatura y humedad dentro y fuera, y un arduino que controle cuándo se encienden en base a ciertas reglas (pienso en lo que dices de bombear el aire exterior en función de su temperatura y de si interesa calentar o enfriar el interior, pero también alguna regla sobre la humedad absoluta interior y exterior, ya que dentro suele ser elevada, y alguna regla también de un mínimo y máximo de tiempo diario de bombeo para no pasarse ni quedarse corto).
Por ahora solo está en mi cabeza, pero pretendo echarle mano en las próximas semanas.
Has hecho algún avance? Alguien tiene alguna experiencia similar?
Por ahora lo único que me da miedo es que los extractores tengan capacidad suficiente para producir cambios reales en las condiciones interiores, algún consejo para su dimensionamiento? En función del volumen de interior y del caudal que bombee el extractor, cuantas renovaciones diarias teóricas aconsejáis?
Prometo fotos y gráficas de resultados cuando lo tenga!
Gracias!
 
OP
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Abraham

Nergizo
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Tengo en mente exactamente el mismo proyecto. Dos extractores, uno que fuerze a entrar el aire exterior, y otro que extraiga el interior. Lo más separados posible para maximizar la renovación del aire interior. Con dos sensores de temperatura y humedad dentro y fuera, y un arduino que controle cuándo se encienden en base a ciertas reglas (pienso en lo que dices de bombear el aire exterior en función de su temperatura y de si interesa calentar o enfriar el interior, pero también alguna regla sobre la humedad absoluta interior y exterior, ya que dentro suele ser elevada, y alguna regla también de un mínimo y máximo de tiempo diario de bombeo para no pasarse ni quedarse corto).
Por ahora solo está en mi cabeza, pero pretendo echarle mano en las próximas semanas.
Has hecho algún avance? Alguien tiene alguna experiencia similar?
Por ahora lo único que me da miedo es que los extractores tengan capacidad suficiente para producir cambios reales en las condiciones interiores, algún consejo para su dimensionamiento? En función del volumen de interior y del caudal que bombee el extractor, cuantas renovaciones diarias teóricas aconsejáis?
Prometo fotos y gráficas de resultados cuando lo tenga!
Gracias!
Pues sí, he avanzado. Ahora tengo un split Daitsu, de 400W en modo normal. La señora no quería experimentos con la pared, así que el brico de este año ha sido una hidrojardinera. :'D

Llevas razón en lo de la humedad. Hay unas tablas que te indican la densidad de energía térmica de un volumen de aire en función de la temperatura y la humedad relativa. Si te puedes permitir los dos sensores, lo ideal es programarlo para que circule cuando las condiciones exteriores sean mejores que las interiores (si dentro hace más calor que el confortable, equivalente a 25ºC y 50% de humedad, tiene que funcionar cuando el aire de fuera sea más fresco, y viceversa).

En cuanto al volumen de aire, yo de momento no me preocupaba por eso. Empieza por el Arduino y los sensores, y en vez de ventiladores ponle una luz para comprobar que manda señal al extractor. Si consigues que la luz se encienda cuando el aire exterior sea más confortable que el interior, entonces pasa al siguiente paso.

Lo del ventilador luego es otra historia, porque cuanto más aire muevas, más fresco vas a notar, así que si lo que tratas es de meter aire para calentar la vivienda, igual hay que hacerlo más despacio para que no te moleste la corriente. Y si lo que necesitas es refrescar, igual te conviene que siga funcionando el ventilador incluso al alcanzar el equilibrio, porque en una casa cerrada la humedad y la temperatura van aumentando a causa de los ocupantes.

Y otro detalle a pulir es cómo impedir que circule el aire cuando el sistema esté apagado. Porque si el aire exterior es menos confortable y se cuela por el extractor, no es buena idea. Debería cerrarse automáticamente cuando no haga falta ventilar.

En otro hilo me recomendaron un aparato, con un intercambiador cerámico, que hace algo así como respirar, se usa para ventilar viviendas que no tienen ventilación, y tiene la "habilidad" de hacer by-pass cuando le interesa que el aire exterior entre sin mezclar. Pero es caro de narices. Un ventilador con recuperación de calor para una sola habiltación cuesta unos 400€ sin bypass.
El que tiene bypass es éste :Ventilación DF Decentralizada - Siber
y se subía a los mil y pico.
 

Luisgo

Fulgencio
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¡Gracias por los consejos!

Aprovechando que el post se abrió por este motivo, y con la doble intención de poder ayudar a alguien en el futuro y si alguien puede ayudarme ahora, tomo el relevo de Abraham (por el momento tengo un WAF cercano a 1) y os trasladaré aquí mis reflexiones antes de ponerme manos a la obra.

Remarco que el doble objetivo sería calentar/refrigerar la casa, y ventilar por salubridad cuando térmicamente interese más.

Sobre qué volumen de aire ventilar: encuentro oportuno conocerlo de antemano. El tema de los arduinos no me preocupa, como mínimo seré capaz de programarlos para que funcionen por ejemplo las dos horas más cálidas/frías de la jornada (estimadas ni que sea), y eso ya ayudará a aclimatar (es lo que hacemos ahora manualmente, abrir ventanas de noche). La sensórica y consignas de funcionamiento se pueden afrontar incrementalmente en base a los resultados que vayamos obteniendo.

Así que me he cogido la tabla 2.1 de la sección DB HS3. Su propósito es determinar el caudal de ventilación natural o forzada para garantizar la salubridad del piso. Pero pienso que si el caudal vale para provocar cambios en la salubridad, valdrá también para provocar cambios en la temperatura del piso (¿os parece razonable?)

La planta a ventilar (la de los peques) cuenta con 3 “dormitorios” diáfanos a una sala de juegos (podemos asumir que ventilan uniformemente) y un baño. Por lo que el caudal para locales secos sería 3hab x 4 l/s + 10 l/s = 22l/s. Y el caudal para húmedos sería 33 l/s. Por lo que gana 33 l/s que son aprox. 120 m3/h.

Aquí casi me caigo, es un caudal típico de extractor de baño, pero que debería estar funcionando TODO EL TIEMPO para cumplir con la norma. Dudo mucho que la ventilación natural/incontrolada del piso actualmente ofrezca este caudal (mal iríamos en cuanto a eficiencia energética), así que no sé si debería preocuparme por la salubridad… ¿No os inquieta?

Respecto al volumen de las estancias, supone aproximadamente 1 renovación por hora. Es decir, que si los extractores funcionan las dos horas más frías de la noche (o más calientes del día en invierno), habrán sustituido todo el aire interior por el exterior, dos veces. Me parece algo razonable (sustituirlo solamente una vez puede ser insuficiente dada la inercia térmica de los materiales interiores). He utilizado también la tabla anterior a la última modificación del DB HS3 y obtenía 1,3 renovaciones por hora, por lo que el resultado parece consistente.

Así, el caudal que necesito me lo puede ofrecer cualquier extractor simple de baño (quizás lo sobredimensione un poco ya que estamos, no sé, 200-250m3/h, también para cubrirme de las pérdidas de carga). E instalaría 2, uno para forzar el aire hacia la sala de juegos desde fuera, y uno para forzar a salir el aire desde el baño, de forma que obliga a renovar también el aire de las habitaciones (que están comunicadas entre la sala de juegos y al baño).

Un detalle importante que mencionaba Abraham: cómo garantizar que no hay intercambio de aire cuando el sistema está apagado. Pensaba en una antirretorno simple (por gravedad), aunque me temo que no será lo más estanco del mundo. ¿Ideas? ¿Antirretorno con muelle? Evitaría rejillas electrónicas por evitarle un grado de complejidad al asunto… Aunque he visto también que hay extractores con su propio cierre electrónico (ver amazon, no puedo colgar links), que simplemente a la vez que se enciende el extractor, se abren las compuertas y viceversa.

Más cosas, estaba pensando en instalar también algún tipo de filtro en la entrada de aire. Según el RITE, entiendo que una vivienda sería un IDA2 (buena calidad), y el exterior diría ODA1 (pasaje particular poco transitado, al borde de un parque natural). Por lo que me tocaría un F8. Mi idea era algo sencillo, un disco circular que pueda intercalarse en el propio tubo del extractor. Pero tampoco conozco mucho, ¿opciones?

Y por último y para nota, no prioritario ahora mismo, estoy pensando en qué otros parámetros podría monitorizar fácil y económicamente, o que sean realmente importantes y valga la pena, para programar las consignas de ventilación por salubridad. Algunas ideas: CO, CO2, Radon, Compuestos orgánicos volátiles, SO2, partículas, asbestos, ozono, contaminantes biológicos, productos domésticos, NOx… Me temo que los sensores serán caros en su mayoría. Particularmente me inquieta el Radón al ser una planta baja sin forjado sanitario debajo.

Bueno, me ha quedado un post larguete, ¡espero que ayude a alguien / alguien me ayude! Dejo unos días por si alguien quiere aportar algo, y después empezaré a tomar decisiones concretas.
 
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