🕸️ 🤱🏻 🍀 Meretas AC portabel 🙏🏻 💆🏾 👆🏿

Pada bulan April 2020, saya membeli sepasang AC luar ruangan EdgeStar AP14001HS karena saya pikir saya akan menghabiskan sebagian besar musim panas saya di dalam ruangan. Di rumah, saya tidak bisa memasang AC jendela, meskipun itu akan menjadi pilihan yang jelas dalam hal efisiensi, karena semua bagian pemanas tetap berada di luar.

Model Serupa

Dilihat dari foto-foto dari Internet, AC berikut memiliki desain yang mirip:

EdgeStar AP14001HS
Whynter ARC-14S
Whynter ARC-14SH
Whynter ARC-141BG
Whynter ARC-143MX

Saya tidak bisa mengatakan seberapa mirip mereka, tetapi konten artikel ini mungkin berlaku untuk mereka juga.

Celah udara

Saya ingin membeli AC saluran ganda karena model saluran tunggal tidak optimal secara termodinamika. Hembusan udara panas dari jendela menciptakan tekanan negatif di dalam ruangan, sehingga udara dari luar tersedot kembali melalui berbagai celah. Secara teori, model saluran ganda mengatasi masalah ini dengan mendinginkan kondensor dengan udara luar, yang kemudian dibuang kembali.

Namun pada saat pengecekan inlet dan outlet duct AP14001HS ternyata volume udara yang melewati inlet duct jauh lebih sedikit, yaitu udara harus masuk ke ruang kondensor dari ruangan, dan juga berpindah antar ruangan. dan jalan saat kipas mati. Ada dua tempat utama di mana hal ini terjadi:

1. Di persimpangan bagian bawah casing dengan bagian depan:

Saya menutupinya dengan selotip:

2. Di belakang, di bawah filter udara:

Untuk menutupi lubang ini, saya memotong persegi panjang 436mm x 98mm dari lembaran ABS 1/16 "(1.5mm) . Kotak oatmeal dari karton akan berfungsi sebagai prototipe. Secara keseluruhan, bahannya harus cukup tipis, tetapi cukup kuat untuk bertahan Saat

kompresor bekerja, plastik tertarik ke belakang, dan sebaliknya ke depan, jadi selotip atau selotip akan memungkinkan

Anda untuk menahannya di tempatnya. Obeng Phillips 12 '' untuk M3.5-M5 ), akan memungkinkan untuk merekatkan celah saluran / kabel internal, tetapi saya tidak tahu seberapa penting celah tersebut.

Apakah tidak akan terbakar?

Modifikasi ini dirancang untuk menaikkan suhu kompartemen kondensor, yang dapat mengurangi masa pakai beberapa komponen, tetapi saya tidak tahu yang mana dan berapa banyak. Setidaknya saya memiliki beberapa bukti bahwa ini bukan ide yang buruk:

1. Saya meminta dukungan teknis EdgeStar tentang menutup celah bawah:

[]

EdgeStar AP14001HS , , . , . . , . , - ? , , .

[ EdgeStar]

, ,

EdgeStar.

.

, . , .

[]

. , , , , .

AP14001HS :

(ASHRAE) 14000 BTU (4,1 *)

(SACC) 8600 BTU (2,5 *) ( 38% )

, « » SACC:

https://support.edgestar.com/hc/en-us/articles/115005480926-What-is-SACC-Seasonally-Adjusted-Cooling-Capacity

( ) ?

[ EdgeStar]

, ,

.

. , SACC . . .

, , , . SACC, .

2. Seorang pengguna di forum penumbuh melaporkan bahwa Whynter ARC-143MX mampu ditutup cukup rapat untuk mempertahankan atmosfer CO2 yang tinggi. Tidak jelas dari teks berapa lama itu bekerja, tetapi topik itu dibuka 4 tahun yang lalu, dan penulisnya tidak menulis apa pun tentang kegagalan peralatan.

Oleh karena itu, tidak dapat dikatakan bahwa tidak ada bahaya kerusakan pada perangkat, tetapi setidaknya sudah ada yang mencobanya.

Setelah mengisolasi celah-celah ini, saya merasa bahwa lebih banyak udara yang masuk melalui saluran masuk, dan ketika tersumbat sebentar, lebih sedikit udara yang mulai mengalir dari saluran keluar.

Minggir, saya akan melakukan sains

Untuk menguji modifikasi ini, saya memasang AC di lemari berukuran 1,5 m² yang cukup terisolasi. Awalnya suhu sekitar 72 ° F (22 ° C), setel AC ke 61 ° F (16 ° C) (minimum), saya nyalakan dan menunggu sekitar 3 menit sampai kipas mati.

Percobaan diulang tiga kali dalam konfigurasi pabrik (garis merah), tiga kali dengan celah tertutup (garis biru), dan terakhir dua kali dalam "mode saluran tunggal" (garis hitam) di mana penyedotan dilakukan langsung dari ruang kabinet. Saya mencatat suhu dengan telepon menunjuk ke termometer, di mana foto itu dimulai oleh aplikasi Open Camera, diulangi setiap 10 detik:

Saya rasa sirkuit seperti itu tidak cukup andal untuk menghitung efisiensi absolut, tetapi jelas bahwa konfigurasi celah tertutup lebih baik untuk pendinginan, dan mode saluran tunggal buruk.

Omelan

Saya merasa memalukan bahwa produsen AC berdiri di lantai begitu ceroboh tentang efisiensi, yang dapat ditingkatkan dengan bantuan peralatan rumah tangga sederhana. Ini mengingatkan saya pada industri catu daya komputer sebelum pengenalan 80 Plus, ketika semuanya payah dan tidak ada yang tahu apa yang harus dibeli. Mengapa semua inovasi terkonsentrasi pada desain AC saluran tunggal?

Tempat-tempat seperti Area Teluk San Francisco penuh dengan apartemen dan kamar yang secara bertahap menjadi tidak dapat digunakan karena suhu naik, jadi akan sangat bagus jika orang bisa membeli produk yang layak.

Mungkin tahu barangnya http://www.climax-air.com/karena perusahaan ini memproduksi (setidaknya pada tahun 2020) satu-satunya AC floor-standing dengan saluran ganda dan kompresor kecepatan variabel. Tetapi saya hanya menemukan ini di situs web karena produk mereka sangat langka. Mungkin saya akan memperhatikannya lagi saat EdgeStar mengalami crash.

Gambar pemasangan di kabinet

(AP14001HS kedua, terlihat di cermin, digunakan untuk mengatur suhu ruangan.)

Informasi kamar

Setiap perangkat mengkonsumsi sekitar 10,5 A, jadi penting untuk menentukan pemutus sirkuit mana yang terhubung ke outlet mana agar tidak menghubungkan perangkat ke sirkuit dengan perangkat lain dengan konsumsi arus tinggi, seperti oven microwave atau ketel listrik. Idealnya, mereka juga harus berada di ujung yang berlawanan dari mesin utama. Sejauh ini, saya tidak mengalami masalah saat menghubungkan perangkat ke sirkuit 15 A bersama dengan lemari es atau komputer.

Pada hari ketika suhu maksimum mencapai 95 ° F (35 ° C), dua AC yang selalu menyala dapat mempertahankan ruang seluas 850 sq. kaki (78 meter persegi) sekitar 75 ° F (24 ° C). Berdasarkan termometer inframerah saya, langit-langit jauh lebih hangat daripada dinding, jadi mungkin ada baiknya meningkatkan isolasi loteng.

Saya berencana untuk menyalakannya di musim dingin untuk pemanasan, sementara mereka akan menggunakan lebih sedikit energi daripada pemanas alas tiang resistif, tetapi waktu akan memberi tahu seberapa besar hal ini benar.

Kekurangan dari skema ini adalah jendela saya terhalang / ditempel, jadi saya tidak bisa membukanya di malam hari ketika udara luar lebih dingin. Alangkah baiknya memiliki mode ventilasi otomatis untuk casing ini. Namun, AC yang didinginkan oleh udara sejuk malah menghembuskan udara yang lebih sejuk, sehingga tidak perlu bekerja dalam keadaan ini dalam waktu yang lama.

Peretasan yang lebih sederhana

Alat ini terutama menghembuskan udara dalam ruangan ke atas. Saya membuka casing dan melepas reflektor internal, menggantinya dengan Frost King HD9. Ini menciptakan aliran udara kira-kira horizontal, dan perangkat tampak sedikit lebih tenang karena kurangnya pelat tambahan ini.

(Catatan di foto: Saya menempelkan LED untuk meredupkannya, dan sepotong busa tersisa dari percobaan kedap suara yang ditinggalkan menggunakan lem semi permanen.)

Saluran ini dapat diisolasi dengan selongsong tabung kapas 6 ". Setelah 5 menit berlari dengan dua lapisan kapas, saya mendapatkan 122 ° F (50 ° C) pada saluran dan 102 ° F (38 ° C) pada permukaan kain. Ini bukan bahan isolasi terbaik, tetapi murah, mudah digunakan, dan cukup cocok.

Anda dapat membuka filter udara pemanas standar dan memotong bagian zig-zag agar sesuai dengan kerangka plastik saluran masuk. Perlu dicatat bahwa ini akan membatasi aliran udara, jadi masuk akal untuk meningkatkan kecepatan kipas. Setelah mengambil foto ini, saya sedikit meningkatkan kepadatan:

Kedap suara

Untuk menjaga perangkat tetap tenang, pertama-tama saya membungkusnya dengan selimut, diamankan dengan lakban. Saluran udara tidak memungkinkan apapun untuk menghalangi pemasukan udara ruangan. Ini prototipe saya untuk "conditioner burrito":

Setelah mengoperasikan unit selama beberapa jam pada suhu 90 ° F (32 ° C) di luar, bagian terpanas di bawah selimut adalah sekitar 94 ° F (34 ° C), jadi sepertinya unit bekerja cukup baik dengan pendinginannya.

Untuk membuat versi yang disempurnakan, saya menggunakan vinil yang dimuat massal (MLV) yang dibungkus selimut katun dengan Velcro yang diikat dengan staples staples.

Berikut adalah perkiraan biaya material untuk kedua perlengkapan tersebut:

Gulung MLV 1 psi 4 kaki x 12,5 kaki: $ 110
Dua selimut katun ganda (66 x 90 inci): $ 50
Beberapa yard Velcro 2 inci: $ 10
Staples 9/16 '' (Bostitch BTHT73533): $ 4

Saya menggunakan ukuran berikut:

Saya memotong MLV menjadi ukuran menggunakan pita pengukur, persegi, pensil dan gunting. Dengan memotong sudut bawah, kami menyisakan ruang untuk kabel daya. Panjang sisi-sisinya berbeda karena kabel daya tidak berada di tengah.

Pengencang velcro dipasang di bagian atas dan samping (pengencang yang sesuai direkatkan ke AC dengan pistol lem) sehingga "burrito" dapat disatukan di tepinya.

Foto Burrito dari MLV:

Pada akhirnya, MLV memang mengurangi kebisingan kompresor, tetapi suara kipas masih cukup keras. Saya tidak tahu seberapa besar "pembungkus" kapas membantu mengurangi suara yang dipantulkan, tapi setidaknya terlihat lebih cantik daripada dengan vinil polos.

Saya menghabiskan cukup banyak waktu untuk memasang dan membengkokkan ratusan staples. Saya pikir ada baiknya merekomendasikan kepada orang yang waras untuk tetap menggunakan solusi awal saya dengan selimut terlipat dan lakban, karena hanya perlu beberapa menit dan MLV tidak jauh lebih baik.

Kontrol jaringan

Saya telah menyambungkan mikrokontroler ESP32 ke terminal "relai kompresor tahap 1" (Y1) dan "katup peralihan pompa panas" (O) dari termostat Nest, yang keluaran "panas tambahan" -nya mengontrol relai pemanas alas tiang. (Saya telah memverifikasi bahwa Nest dapat menyalakannya secara individual, tetapi waktu akan memberi tahu apakah itu dapat menangani dua metode pemanasan di musim dingin.)

Setiap output relai 24VAC memberi makan pin input optocoupler SFH620AGB melalui resistor 10K (24V / 10K ohm akan diumpankan ke optocoupler LED beberapa mA). Optocoupler kompatibel dengan mode GPIO INPUT_PULLUP

dan menggunakan perangkat lunak untuk menghilangkan sinyal. Saya meminjam ide ini dari sebuah posting di StackExchange , meskipun 24VAC kurang mengintimidasi daripada 120-240VAC.

Di sisi AC, saya mengontrol LED inframerah standar melalui resistor 150 ohm menggunakan fungsi sendRaw()

dari IRremoteESP8266 .

Saya memotong pulpen menjadi dua, mengecatnya hitam dan memperbaikinya di atas LED indikasi mode, dan fotodioda INL-3APD80 akan mendeteksi perubahan kecerahan saat mode diputar ulang. Sepertinya fotodioda bekerja lebih baik dalam mode fotovoltaik dengan anoda terhubung ke input ADC dan katoda terhubung ke GND. Saya membaca setiap 50μs dan rata-rata nilainya lebih dari 1000ms (20.000 sampel) untuk mendapatkan sinyal yang bersih. Dengan menambahkan kapasitor secara paralel dengan dioda, waktu stabilisasi berkurang; 10nF tampaknya merupakan keseimbangan yang baik antara derau dan waktu respons, sehingga waktu baca turun menjadi 100-200 md.

Alasan untuk menghubungkan AC outdoor ke Nest adalah sebagai berikut:

Fitur pintar biasa yang disediakan Nest
-
/ , , 60-70

Saya mencegat kode konsol menggunakan mode2

paket LIRC yang mentransmisikan tanda / ruang waktu dalam mikrodetik, yang kompatibel dengan fungsi yang disebutkan di atas sendRaw()

.

Rekayasa balik protokol IR telah dilakukan: semua tanda memiliki panjang yang sama, dan data dikodekan dalam spasi. Tampaknya 32 bit per paket, berbaris sebagai [id, ~id, code, ~code]

. Saya mencoba semua 256 kode, mencoba menemukan fungsi yang tidak terdokumentasi seperti "setel daya ke X" atau "setel mode ke X", tetapi sayangnya, semuanya adalah duplikat dari 6 tombol standar, jadi mengetahui protokolnya hampir tidak diperlukan.

Berikut adalah kode JSON IR yang disederhanakanirrp.py

(Saya awalnya bereksperimen dengan pigpio

Raspberry Pi.)

Algoritme ini memungkinkan ESP32 mendeteksi kondisi AC saat start buta:

Mengambil sampel kecerahan dioda
Mengirim POWER
Jika kecerahan meningkat, itu berarti kami telah menyalakan sesuatu, jadi kami mengirimkan DAYA lagi
Kami sekarang tahu bahwa perangkat dimatikan
Kami mengirim 4 kali MODE, membaca kecerahan setelah setiap transmisi
Kami menandai mode paling terang sebagai COOL (karena LED ini paling dekat dengan dioda)
Kami menandai semua mode lainnya dalam urutan relatif terhadap COOL

Kecepatan kipas dapat disinkronkan dengan menjalankan DEHUMIDIFIKASI untuk waktu yang singkat (mode ini menyebabkan kipas beralih ke mode RENDAH), tetapi saya memutuskan untuk tidak melakukan ini dan membiarkan pengguna memilih kecepatan kipas.

Saya menemukan bug berikut khusus untuk AP14001HS:

Tidak mungkin untuk beralih mode dengan andal saat daya menyala, karena, misalnya, saat mengalihkan dalam urutan COOL-> DEHUMIDIFY-> FAN, terkadang mode tengah (DEHUMIDFY) dihidupkan, bahkan jika sinyal IR diterapkan secepat mungkin. Jadi saya harus mengganti kompresor ke idle dengan mengirim TEMP UP daripada beralih ke FAN.
(OFF), MODE-MODE-POWER , , , . 1000 MODE POWER.
«» , 0-2 . , , - F->C->F .
, IR- ; .
IR- 1200 , . , , «1».

Anda dapat mengatur suhu tertentu dengan mengirimkan perintah TURUN untuk mencapai nilai minimum, diikuti dengan perintah NAIK untuk meningkatkan suhu yang diinginkan. Secara teori, pengontrol selalu menggunakan 16C untuk pendinginan dan 32C untuk idle, tetapi saya lebih suka 18C-27C karena hanya membutuhkan 9 klik (mencicit lebih pendek) dan pengguna dapat mengatur titik pendinginan secara manual agar ruangan kecil tidak terlalu dingin. Penyesuaian manual hanya dapat dilakukan dalam mode Celsius karena bug konversi suhu, jadi sangat merepotkan AC kembali ke Fahrenheit saat daya dimatikan. Yang terbaik yang saya dapatkan adalah mengirim cukup perintah UP untuk menginisialisasi mode pendinginan untuk mencapai nilai maksimum dalam Fahrenheit,dan untuk mode pemanasan - sama dengan perintah TURUN. Setiap perubahan setelah titik ini akan dihitung dalam Celcius, sehingga suhu tidak akan pernah cukup rendah untuk menjadi dingin atau cukup tinggi untuk memanas sampai pengguna beralih ke mode Celsius dan menyalakan ulang ESP32. Dengan kata lain, lebih baik membiarkannya tidak pernah bekerja, daripada karya entah bagaimana .

Foto-foto pengontrol

Saya tidak dapat menemukan casing dengan dimensi yang benar, jadi saya memotong beberapa persegi panjang dari ABS dengan pisau klerikal, mengencangkannya dengan sekrup M3 5mm dan 12mm dengan tegak lurus 18mm dan spacer 5mm.

Saya menggunakan PCB Proto Advantage SBB206. Idealnya papan tersebut cocok dengan papan ESP32 dengan 15 baris pin, meskipun akan lebih baik jika papan itu satu pin lebih sempit. Dengan mengebor lubang pada rel listrik, komponen multiguna dapat dipasang di dalamnya.

Photodiode dan dongle IR terhubung ke konektor 22AWG MTA-100. Alih-alih alat khusus $ 35, saya menggunakan obeng kecil.

Beginilah cara pengontrol menempel ke AP14001HS:

Gambar termostat / relai

Kotak relai 24VAC dengan resistor 10K dan optocoupler:

Bud Industries CU-387 housing dengan Vigortronix VTX-146-030-212. Trafo mengubah 120VAC (gulungan paralel) menjadi sekitar 30VAC atau 208VAC (gulungan seri) menjadi sekitar 25VAC. Saya mengeraskan plastik dengan amplas dan tiang epoksi 6mm M3; semoga bisa bertahan dengan cukup erat.

Untuk memperbaiki konduktor 24VAC, saya mengambil beberapa blok terminal sekrup 3,5 mm (TE 1776275-6), membengkokkan kontak ke samping dan menyoldernya dalam bentuk bus. Logam telanjang dibungkus dengan lakban.

Seperti inilah tampilan rumah termostat lengkap, termasuk catu daya 24VAC hingga 5VDC di bagian bawah. Saya memutuskan untuk menggunakan MicroUSB agar tidak lupa mematikan daya sebelum memprogram ulang.

Kotak belakang awalnya berisi termostat 208VAC untuk pemanas skirting board. Saya menambahkan relai Schneider Electric 92S7A22D-24 kabel putih yang didefinisikan Nest sebagai "panas aux". Faktanya, relai dan transformator adalah satu-satunya komponen yang diperlukan untuk menggunakan Nest sebagai termostat bertenaga listrik.