在我們家，WTW已經(jīng)運(yùn)行了14年了。它是一種非連接(不在線)的通風(fēng)機(jī)，從房子外面吸收新鮮空氣，經(jīng)過(guò)過(guò)濾后空運(yùn)到房子里。新鮮的環(huán)境空氣是用從房子里大多數(shù)房間取出的空氣預(yù)熱的。再加熱的能量是通過(guò)熱交換器從流出的“臟”空氣中獲取的。這種設(shè)置通過(guò)重新利用排出的空氣中的熱量來(lái)最大限度地減少與通風(fēng)有關(guān)的能量損失。

WTW是荷蘭語(yǔ)的縮寫，意思是“溫暖的勝利”，或者用英語(yǔ)說(shuō)就是“溫暖的勝利”。(亮)，具有熱回收的平衡通風(fēng)系統(tǒng)。

該項(xiàng)目升級(jí)了現(xiàn)有的Brink Renovent Excellent 400 WTW，同時(shí)沒(méi)有失去手動(dòng)開關(guān)控制，并增加了LED指示燈，用于壽命狀態(tài)反饋。

現(xiàn)有的WTW是通過(guò)一樓的三狀態(tài)手動(dòng)選擇開關(guān)手動(dòng)控制的，而WTW本身位于閣樓上。

開關(guān)的3種狀態(tài)與(用戶設(shè)置的)風(fēng)量有關(guān)，如下：

·S1：低氣流(50m3/小時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人在家時(shí)使用)

·S2：正常氣流(150m3/hr，作為晝夜正常流量)

·S3：大氣流(300m3/小時(shí)，僅在需要時(shí)使用)

當(dāng)紅色LED燈亮?xí)r，表示W(wǎng)TW過(guò)濾器(進(jìn)口和出口過(guò)濾器)應(yīng)清洗。請(qǐng)注意，這個(gè)開關(guān)控制整個(gè)房子的氣流，而不僅僅是浴室。(不是很智能，但是沒(méi)有單獨(dú)控制各個(gè)房間的閥門)。

在浴室里，有空氣吸入到WTW，還有一個(gè)電加熱毛巾架，由一個(gè)定時(shí)恒溫器和一個(gè)Zigbee智能插頭控制。為了節(jié)約能源，我們減少了加熱毛巾架的時(shí)間(1200W)。然而，這樣做的結(jié)果是，淋浴或浴缸后(在正常氣流下)濕度在浴室里停留的時(shí)間更長(zhǎng)。鏡子和窗戶可能會(huì)起霧，霉菌生長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)手動(dòng)開關(guān)將WTW的氣流置于最高位置。然而，在最高通風(fēng)位置，WTW使用的電能明顯多于正常狀態(tài)。當(dāng)忘記將手動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)回正常狀態(tài)S2時(shí)，會(huì)浪費(fèi)大量不必要的能量。

這種情況是創(chuàng)建這個(gè)項(xiàng)目的原因：設(shè)計(jì)和構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)，接管手動(dòng)開關(guān)的控制，并以一種智能的自動(dòng)方式控制WTW。

該系統(tǒng)通過(guò)Zigbee溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)浴室濕度，并使用1通道Zigbee智能開關(guān)暫時(shí)覆蓋Brink WTW的標(biāo)準(zhǔn)手動(dòng)通風(fēng)控制。濕度讀數(shù)觸發(fā)智能生活場(chǎng)景，控制Zigbee開關(guān)。這些場(chǎng)景都可以在智慧生活/途雅APP中制作和修改。

當(dāng)有人洗澡時(shí)，濕度水平超過(guò)70%(編程預(yù)設(shè)值)，Zigbee智能開關(guān)模塊被激活，將WTW切換到S3(高氣流)。一旦浴室內(nèi)的濕度降到用戶設(shè)定的水平以下，智能開關(guān)中的繼電器將返回其NC(常閉)位置并恢復(fù)S2(正常速度)。原來(lái)的3速墻開關(guān)仍然在原地，仍然可用。最低氣流(S1)保持手動(dòng)控制，因?yàn)檫@只有在我們度假時(shí)才需要。所有的布線和電子設(shè)備都被封裝在一個(gè)小的3d打印盒(模塊)中，該盒(模塊)與現(xiàn)有的電纜(來(lái)自手動(dòng)3狀態(tài)選擇開關(guān)的公RJ12插頭和WTW上的(母)RJ12插頭)保持一致。這樣做可以很容易地恢復(fù)原來(lái)的情況。該模塊位于wtw機(jī)組的頂部。

為了增強(qiáng)其功能，該模塊包括：

·鏡像濾波器警告LED(紅色)

·通風(fēng)速度指示燈(綠色LED為S2，藍(lán)色LED為S3)

智能WTW控制正在運(yùn)行

這種設(shè)置為WTW提供了有意義的反饋，其中手動(dòng)開關(guān)不在視線范圍內(nèi)。還可以修改智能生活場(chǎng)景，使其包含基于智能CO?傳感器數(shù)據(jù)的功能，使通風(fēng)邏輯更加智能(此處未實(shí)現(xiàn))。

1.1市場(chǎng)上現(xiàn)有的解決方案

市場(chǎng)上有相當(dāng)多的解決方案。大多數(shù)商業(yè)系統(tǒng)專注于大型樓宇自動(dòng)化或集成HVAC平臺(tái)，通常帶有專有控制器和云儀表板。

這個(gè)項(xiàng)目的獨(dú)特之處是什么?

這個(gè)項(xiàng)目正在彌合制造商級(jí)的靈活性和消費(fèi)者級(jí)的簡(jiǎn)單性之間的差距。大多數(shù)解決方案要么完全工業(yè)化，要么完全智能家居;這一個(gè)是針對(duì)改造一個(gè)特定但常見的用例：

?無(wú)需編碼-只需智能生活場(chǎng)景

?保留手動(dòng)開關(guān)控制

?增加視覺(jué)反饋(led)

?可擴(kuò)展的CO?邏輯

?開源和可復(fù)制

?定制3D打印外殼

盡管Brink Renovent Excellent 400在荷蘭和西歐部分地區(qū)最為常見，但本項(xiàng)目中的控制方法可以應(yīng)用于其他具有類似多速輸入邏輯的通風(fēng)機(jī)組。該項(xiàng)目旨在啟發(fā)許多類似品牌的平衡機(jī)械通風(fēng)的可復(fù)制升級(jí)。

2. 這個(gè)項(xiàng)目中用到的東西

在這個(gè)項(xiàng)目中使用了以下東西：

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)

?智能生活/ Tuya

?Autodesk Fusion 360

?看臺(tái)

?簡(jiǎn)單的EDA

3. 設(shè)計(jì)

智能WTW控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于以下要求：

?它應(yīng)與3狀態(tài)手動(dòng)選擇開關(guān)與現(xiàn)有WTW機(jī)組的現(xiàn)有連接在一條線上。

?它應(yīng)該基于Zigbee智能交換模塊的使用。

?我應(yīng)該用智能生活A(yù)PP來(lái)管理。

系統(tǒng)示意圖如下：

接線圖

手動(dòng)選擇開關(guān)接口、LED邏輯、Zigbee繼電器集成和RJ12連接的完整接線圖如下：

它是如何工作的

?默認(rèn)模式：手動(dòng)墻開關(guān)設(shè)置通風(fēng)為S2。

?濕度> 70%：智能生活將Zigbee繼電器轉(zhuǎn)到NO，斷開S2并啟動(dòng)S3。

?濕度< 60%：繼電器轉(zhuǎn)NC，系統(tǒng)返回S2。

?速度和過(guò)濾器led: 3個(gè)led顯示活躍風(fēng)扇模式和過(guò)濾器維護(hù)狀態(tài)。

3.1硬件搭建

循序漸進(jìn)的指導(dǎo)

準(zhǔn)備組件

-收集“使用過(guò)的物品”部分列出的所有物品。

連接所有組件

-原理圖所示的面包板式PCB上的導(dǎo)線組件。

—使用6線扁線掛接RJ12 (6P6C)插頭。

-綠色和藍(lán)色LED的24V電源來(lái)自WTW X2連接器。

-使用安全電源線將230V的L和N連接到繼電器上。確保交流電源極性正確(L和N)。一些Zigbee中繼模塊可能會(huì)故障，如果這些反向。

安裝指示燈led

-紅色LED：連接陽(yáng)極過(guò)濾LED信號(hào)從X2連接器和陰極(-)通過(guò)一個(gè)電阻到GND

—綠色LED (S2)：陽(yáng)極3.3 kΩ至+ 24v，陰極至S2線。

-藍(lán)色LED (S3)：陽(yáng)極通過(guò)3.3 kΩ到+24 V，陰極到S3線。

組裝外殼

—3D打印機(jī)箱部件。stl文件。我使用了銀色的PLA，在2200℃下填充15%。

-將所有部件固定在3d打印外殼內(nèi)。

—230v線路必須絕緣。

測(cè)試和檢查所有線路

-檢查所有接線(使用萬(wàn)用表)

-測(cè)試后，將所有開關(guān)和Brink WTW之間的Box直線連接。

對(duì)設(shè)備

-將Zigbee模塊和濕度傳感器添加到智能生活應(yīng)用程序中。

-測(cè)試場(chǎng)景行為并根據(jù)需要調(diào)整閾值。

監(jiān)控系統(tǒng)

—檢查L(zhǎng)ED狀態(tài)和濕度觸發(fā)通風(fēng)。

RJ12 Pinout和Color Code Details

LED電阻選擇

為了確保適當(dāng)?shù)牧炼群蚻ed的壽命，電阻是根據(jù)以下計(jì)算的：

?紅色LED(濾波器)：5V從WTW，→電阻= 220Ω

?綠色LED (S2)：來(lái)自WTW的24v→電阻= 3.3 kΩ

?藍(lán)色LED (S3): 24V從WTW→電阻= 4.7 kΩ

為綠色和藍(lán)色LED選擇不同電阻值的原因是由于它們不同的正向電壓特性。

3.2裝配工作的結(jié)果

下面是原型面包板上所有組件(電源線除外)的完成組裝圖：

一旦所有東西都安裝在3D打印外殼中，結(jié)果如下所示：

注意電源插頭上有“L”和“N”標(biāo)記，以免誤接到230V墻上插座上。也可見在盒子的內(nèi)側(cè)，是應(yīng)變救濟(jì)電力電纜。3D打印的外殼可以很容易地將RJ12母入口連接器插入盒子的底部。公RJ12插頭的出線扁平電纜很容易夾在底部和頂部之間。Zigbee模塊的復(fù)位按鈕可通過(guò)盒子正面的打印孔訪問(wèn)。

最后，盒子的頂部被扣在底部。頂部可以很容易地用一字螺絲刀在頂部的插槽中拆卸。

將頂蓋安裝在盒子上后，結(jié)果如下所示：

3.3智能生活自動(dòng)化

為了使用智能生活并使用其自動(dòng)化功能，您需要在移動(dòng)設(shè)備上安裝智能生活A(yù)PP并創(chuàng)建一個(gè)帳戶。打開應(yīng)用程序并按照說(shuō)明設(shè)置新帳戶。

要設(shè)置這個(gè)集線器，請(qǐng)遵循其附帶的手冊(cè)中的說(shuō)明。

完成后，您可以繼續(xù)添加濕度傳感器和1通道智能交換模塊。

要設(shè)置自動(dòng)化，請(qǐng)進(jìn)入智能生活主界面底部，選擇“場(chǎng)景”：

然后點(diǎn)擊“創(chuàng)建場(chǎng)景”

然后你會(huì)看到下面的屏幕，選擇“當(dāng)設(shè)備狀態(tài)改變時(shí)”

然后出現(xiàn)如下屏幕：

從顯示的列表中，選擇已經(jīng)添加的溫濕度傳感器：

選擇“當(dāng)前濕度”

按照紅色箭頭的指示進(jìn)行設(shè)置，最后單擊“確認(rèn)”。

然后返回“創(chuàng)建場(chǎng)景”屏幕。

點(diǎn)擊“然后”框中的“+”，添加一個(gè)動(dòng)作。

請(qǐng)注意，“前置條件”設(shè)置為“全天”，但您可以選擇不同的時(shí)間段，例如白天，當(dāng)您的太陽(yáng)能電池板(過(guò)度)產(chǎn)生電能時(shí)。

作為操作，選擇Device：

在“設(shè)備”中選擇“單個(gè)設(shè)備”。然后從設(shè)備列表中選擇你的1CH智能開關(guān)，不管你之前給它的名字是什么：

然后你會(huì)看到下面的屏幕，你可以按照紅色箭頭的指示進(jìn)行設(shè)置：

別忘了確認(rèn)。然后返回“創(chuàng)建場(chǎng)景”屏幕。檢查一下是否一切正常。在“顯示區(qū)域”中，您可以選擇要分配此智能場(chǎng)景的房間。

當(dāng)返回到這個(gè)屏幕時(shí)，確保你“保存”你的場(chǎng)景：

給你的場(chǎng)景起一個(gè)名字并確認(rèn)：

現(xiàn)在您已經(jīng)完成了自動(dòng)化的第一部分(場(chǎng)景A)，這是將智能開關(guān)置于“ON”模式的部分，如果浴室中的濕度高于70%，內(nèi)置繼電器將切換到S3(高通風(fēng)量)。

場(chǎng)景設(shè)置

場(chǎng)景一:

IF濕度> 70%

→然后打開Zigbee中繼(強(qiáng)制S3)

場(chǎng)景2:

IF濕度< 60%

→然后關(guān)閉Zigbee中繼(返回S2)

您可以在智能生活A(yù)PP中調(diào)整濕度閾值的所有值。稍后也可以增強(qiáng)邏輯，例如，基于房間內(nèi)的二氧化碳水平。

現(xiàn)在你應(yīng)該能夠自己制作場(chǎng)景B，并應(yīng)用與場(chǎng)景a相同的過(guò)程。結(jié)果應(yīng)該是這樣的：

4. 最后的評(píng)論

這個(gè)項(xiàng)目展示了如何在保留人工控制的同時(shí)，用智能自動(dòng)化來(lái)增強(qiáng)現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)。通過(guò)集成Zigbee設(shè)備和智慧生活場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控濕，改善空氣質(zhì)量。

這個(gè)項(xiàng)目是為特定類型的WTW量身定制的，但是它可以很容易地適應(yīng)不同類型的通風(fēng)系統(tǒng)，甚至其他設(shè)備，需要一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇開關(guān)來(lái)自動(dòng)化，使其“智能”。

本文編譯自hackster.io