Tato práce se zaměřuje na vývoj a tvorbu řídicí desky, pro regulaci splitového tepelného čerpadla vzduch-voda, postavené na mikrokontroléru ESP32-S3. Součástí práce je návrh a realizace vlastního plošného spoje. V teoretické části je popsána základní teorie ostatních možností řízení a jednotlivých typů regulátorů spolu s vysvětlení základního principu fungování tepelného čerpadla. Dále je představen použitý hardware a popis použité technologie. Praktická část práce se skládá z elektrotechnických schémat plošného spoje, fyzického návrhu plošného spoje pro výrobu a dílčích částí kódu. Práce implementuje i další vlastní vyvinutý hardware (3D tisknutelná krabička pro montáž na DIN lištu). V poslední řadě jsou součástí práce nasbíraná data z testovacího provozu.
Anotace v angličtině
This thesis focuses on the development and creation of a control board for the control of a split air-to-water heat pump, based on the ESP32-S3 microcontroller. In the theoretical part, the basic theory of the other control options and the different types of controllers is described, together with an explanation of the basic principle of operation of the heat pump. Furthermore, the hardware used and a description of the technology used is presented. The practical part of the thesis consists of the electrical schematics of the PCB, the physical design of the PCB for manufacturing and the code components. The thesis also implements other self-developed hardware (3D printable box for DIN rail mounting). Lastly, the work includes data collected from test runs.
Klíčová slova
ESP32, PID regulace, tvorba plošného spoje, řízení tepelného čerpadla
Klíčová slova v angličtině
ESP32, PID regulation, circuit board formation, heat pump control
Rozsah průvodní práce
59
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce se zaměřuje na vývoj a tvorbu řídicí desky, pro regulaci splitového tepelného čerpadla vzduch-voda, postavené na mikrokontroléru ESP32-S3. Součástí práce je návrh a realizace vlastního plošného spoje. V teoretické části je popsána základní teorie ostatních možností řízení a jednotlivých typů regulátorů spolu s vysvětlení základního principu fungování tepelného čerpadla. Dále je představen použitý hardware a popis použité technologie. Praktická část práce se skládá z elektrotechnických schémat plošného spoje, fyzického návrhu plošného spoje pro výrobu a dílčích částí kódu. Práce implementuje i další vlastní vyvinutý hardware (3D tisknutelná krabička pro montáž na DIN lištu). V poslední řadě jsou součástí práce nasbíraná data z testovacího provozu.
Anotace v angličtině
This thesis focuses on the development and creation of a control board for the control of a split air-to-water heat pump, based on the ESP32-S3 microcontroller. In the theoretical part, the basic theory of the other control options and the different types of controllers is described, together with an explanation of the basic principle of operation of the heat pump. Furthermore, the hardware used and a description of the technology used is presented. The practical part of the thesis consists of the electrical schematics of the PCB, the physical design of the PCB for manufacturing and the code components. The thesis also implements other self-developed hardware (3D printable box for DIN rail mounting). Lastly, the work includes data collected from test runs.
Klíčová slova
ESP32, PID regulace, tvorba plošného spoje, řízení tepelného čerpadla
Klíčová slova v angličtině
ESP32, PID regulation, circuit board formation, heat pump control
Zásady pro vypracování
Cílem bakalářské práce je vyvinutí řídicí desky, která bude s pomocí teplotních čidel, průtokoměru a tlakoměru schopna regulovat tepelné čerpadlo a spolu s třícestnými ventily a čerpadly i celý tepelný okruh rodinného domu.
Pracovat bude ve dvou základních režimech: "PAST" a "S použitím deskového výměníku". Jednotka bude provádět sběr dat o změnách konfigurace a celkovém běhu s odesíláním na server. Uživatelské rozhraní bude realizováno prostřednictvím dotykového displeje Nextion.
Řídicí deska bude prakticky testována na akumulační nádrži s výměníkem pro přímý výpar kondenzátu s bivalencí (patrona 2 kW, 4 kW nebo 6 kW).
Osnova:
rešerše o aktuálních řešeních regulace
vysvětlení použitých pojmů
návrh schématu plošného spoje
sestavení plošného spoje
naprogramování a nastavení regulace
testování a vyhodnocení
získání statistických dat o celkovém běhu
Zásady pro vypracování
Cílem bakalářské práce je vyvinutí řídicí desky, která bude s pomocí teplotních čidel, průtokoměru a tlakoměru schopna regulovat tepelné čerpadlo a spolu s třícestnými ventily a čerpadly i celý tepelný okruh rodinného domu.
Pracovat bude ve dvou základních režimech: "PAST" a "S použitím deskového výměníku". Jednotka bude provádět sběr dat o změnách konfigurace a celkovém běhu s odesíláním na server. Uživatelské rozhraní bude realizováno prostřednictvím dotykového displeje Nextion.
Řídicí deska bude prakticky testována na akumulační nádrži s výměníkem pro přímý výpar kondenzátu s bivalencí (patrona 2 kW, 4 kW nebo 6 kW).
Osnova:
rešerše o aktuálních řešeních regulace
vysvětlení použitých pojmů
návrh schématu plošného spoje
sestavení plošného spoje
naprogramování a nastavení regulace
testování a vyhodnocení
získání statistických dat o celkovém běhu
Seznam doporučené literatury
KESL, Jan. Elektronika 1: analogová technika. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-074-1.
SMITH, Alan G. Introduction to Arduino: A piece of cake! [online]. 2011 [cit. 2022-10-18]. ISBN 1463698348. Dostupné z: http://www.introtoarduino.com/downloads/IntroArduinoBook.pdf
MONK, Simon a Duncan AMOS. Make Your Own PCBs with EAGLE: From Schematic Designs to Finished Boards. 2nd edition. New York: McGraw Hill TAB, 2017. ISBN 1260019195.
Seznam doporučené literatury
KESL, Jan. Elektronika 1: analogová technika. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-074-1.
SMITH, Alan G. Introduction to Arduino: A piece of cake! [online]. 2011 [cit. 2022-10-18]. ISBN 1463698348. Dostupné z: http://www.introtoarduino.com/downloads/IntroArduinoBook.pdf
MONK, Simon a Duncan AMOS. Make Your Own PCBs with EAGLE: From Schematic Designs to Finished Boards. 2nd edition. New York: McGraw Hill TAB, 2017. ISBN 1260019195.