Σύστημα ψύξης / θέρμανσης ελεγχόμενο από Arduino για ζύμωση με μπύρα - 💡 Fix My Ideas

Σύστημα ψύξης / θέρμανσης ελεγχόμενο από Arduino για ζύμωση με μπύρα

Σύστημα ψύξης / θέρμανσης ελεγχόμενο από Arduino για ζύμωση με μπύρα


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Ψυχρής ζύμωσης μπίρας TEC

Ο έλεγχος της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ζύμωσης αποτελεί βασικό παράγοντα για την τέλεια παρασκευή του σπιτιού και είναι υποχρεωτικό εάν θέλετε να παρασκευαστείτε σαν επαγγελματίας. Υπάρχουν πολλές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο κλασικού ψυγείου ή θερμαντικού στοιχείου και πολλές εφαρμογές αυτοματισμού - το έργο ξεκίνησε ως κλασική τροποποίηση ψυγείου, προσθέτοντας ένα θερμορυθμιστή στην περιοχή ζύμωσης και ενδεχομένως ένα συμπληρωματικό στοιχείο θέρμανσης.

Η ιδέα είναι να εκμεταλλευτούμε το φαινόμενο Peltier και ένα θερμοηλεκτρικό ψύκτη (TEC), που είναι το κύριο λειτουργικό στοιχείο σε πολλές εφαρμογές ψύξης, καθώς υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα για τον έλεγχο της θερμοκρασίας μιας μικρής ποσότητας μπύρας (μικρού όγκου) μέσω ηλεκτρονικής συσκευής αντί να χρησιμοποιεί κλασικό μηχανικό συμπιεστή.

Πρώτα απ 'όλα, μπορείτε να ρυθμίσετε την ισχύ αντί να έχετε έναν απότομο έλεγχο ενεργοποίησης / απενεργοποίησης, ώστε να μπορείτε να επιτύχετε καλύτερη ακρίβεια και σταθερότητα μέσω ενός αλγορίθμου PID / PWM καθώς και μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, όταν η μπύρα φτάσει στο σταθερό σημείο ρύθμισης η ζύμωση θα παράγει μια μικρή ποσότητα θερμότητας). Ο άλλος βασικός παράγοντας είναι ότι μπορείτε να επαναφέρετε τη θέρμανση και την ψύξη, ώστε να μπορείτε να αντισταθμίζετε τη θερμοκρασία δωματίου σας το καλοκαίρι και το χειμώνα - εδώ δεν χρειάζεται να συντονίζετε δύο διαφορετικές διαδικασίες τα στοιχεία e / o και το TEC είναι "όλα σε ένα"

Τελικά, το άλλο εγγενές πλεονέκτημα είναι ότι δεν υπάρχουν μηχανικά εξαρτήματα, ώστε να μπορείτε να σχεδιάσετε ένα πολύ συμπαγές και χαμηλού θορύβου σύστημα για το περιβάλλον στο σπίτι.

Έχω κάνει πολλές προηγούμενες υλοποιήσεις (χωρίς βάση Arduino), και οι δύο με ανταλλαγή αέρα-αέρα δημιουργώντας θάλαμο ζύμωσης, και ανταλλαγή αέρα-νερού που ανακυκλώνει δροσερό / ζεστό νερό με ψύκτη μέσα στον ζυμωτήρα για να ψύχει το υγρό.

TEC ψυχρού θαλάμου ζύμωσης

Τώρα μεταφέρω τη λύση σε ένα σύστημα ελέγχου βασισμένο σε Arduino και προσπαθώ να ρυθμίσω τον βασικό κώδικα πυρήνα τόσο για τη θερμοκρασία ελέγχου PID όσο και για την ασπίδα κινητήρα PWM / H-γέφυρας για να οδηγήσει το TEC

Ρυθμιστής Tdu Arduino PID-PWM-HBrdige

Το μπλοκ διάγραμμα δείχνει τη λύση μου. Το Arduino διαβάζει την θερμοκρασία από τον ψηφιακό αισθητήρα (σειρά Dallas oneWire DS18B20) και τον αλγόριθμο PID που παράγει ένα σήμα PWM με μεταβλητό κύκλο λειτουργίας. Το PID παρέχει την "κατεύθυνση" του ελέγχου - είτε για θέρμανση είτε για ψύξη, ενώ το σήμα και η κατεύθυνση PWM αποστέλλονται σε μια συσκευή τροφοδοσίας γέφυρας Η (οδηγός κινητήρα DC) που οδηγεί τα κύτταρα. Η ταχύτητα του ανεμιστήρα ελέγχεται επίσης ανάλογα με την ισχύ των κυψελών.

Σε αυτό το στάδιο έχω δημιουργήσει ένα περιβάλλον εργαστηριακών δοκιμών με ένα μόνο κύτταρο pettier, 2 εναλλάκτες θερμότητας και 2 ανεμιστήρες για να αναπτύξω και να εντοπίσω τον αλγόριθμο ελέγχου και τη λογική υπηρεσίας

Δοκιμή Arduino TEC

Η μία πλευρά του συστήματος με στοιχείο θέρμανσης / ψύξης και ο ανεμιστήρας έχει εισαχθεί σε κουτί από πολυστερίνη παγωτού προκειμένου να προσομοιωθεί ο θάλαμος ζύμωσης.

TEC θάλαμο ζύμωσης

Ήμουν σε θέση να φτάσω σε καλή σταθερότητα με αυτόν τον αέρα / αέρα, όπως φάνηκε στο παρακάτω γράφημα που ελήφθη με σειριακή εκτυπωτική τιμή του PID του arduino.

Έξοδος ελέγχου PID

Το επόμενο βήμα είναι να κλιμακώσετε τη λύση στον εναλλάκτη θερμότητας αέρα-νερού και να προσθέσετε όλο το μενού αλληλεπίδρασης τελικού χρήστη.



Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Maker Pro News: Ιδρυτές της Foodtech, Τρισδιάστατη εκτύπωση στον πάτωμα του εργοστασίου και πολλά άλλα

Maker Pro News: Ιδρυτές της Foodtech, Τρισδιάστατη εκτύπωση στον πάτωμα του εργοστασίου και πολλά άλλα


Αυτή την εβδομάδα στο Make: Επισκεφθείτε τον κατασκευαστή του κόσμου Faire στη Νέα Υόρκη, κάντε ένα πιο έξυπνο σπίτι και πολλά άλλα

Αυτή την εβδομάδα στο Make: Επισκεφθείτε τον κατασκευαστή του κόσμου Faire στη Νέα Υόρκη, κάντε ένα πιο έξυπνο σπίτι και πολλά άλλα


Όταν τα πράγματα αρχίζουν να κουτσομπολιό και άλλα θέματα υπολογιστικής

Όταν τα πράγματα αρχίζουν να κουτσομπολιό και άλλα θέματα υπολογιστικής


Γρήγορη Συμβουλή Μοντελοποίησης: Sprue κάνει Μεγάλη Greeble!

Γρήγορη Συμβουλή Μοντελοποίησης: Sprue κάνει Μεγάλη Greeble!