在我們家，WTW已經(jīng)運行了14年了。它是一種非連接(不在線)的通風(fēng)機，從房子外面吸收新鮮空氣，經(jīng)過過濾后空運到房子里。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熱交換器從流出的“臟”空氣中獲取的。這種設(shè)置通過重新利用排出的空氣中的熱量來最大限度地減少與通風(fēng)有關(guān)的能量損失。

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

該項目升級了現(xiàn)有的Brink Renovent Excellent 400 WTW，同時沒有失去手動開關(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是通過一樓的三狀態(tài)手動選擇開關(guān)手動控制的，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，長時間無人在家時使用)

·S2：正常氣流(150m3/hr，作為晝夜正常流量)

·S3：大氣流(300m3/小時，僅在需要時使用)

當(dāng)紅色LED燈亮?xí)r，表示W(wǎng)TW過濾器(進口和出口過濾器)應(yīng)清洗。請注意，這個開關(guān)控制整個房子的氣流，而不僅僅是浴室。(不是很智能，但是沒有單獨控制各個房間的閥門)。

在浴室里，有空氣吸入到WTW，還有一個電加熱毛巾架，由一個定時恒溫器和一個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間更長。鏡子和窗戶可能會起霧，霉菌生長的風(fēng)險也會增加。為了解決這個問題，可以通過手動開關(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)忘記將手動開關(guān)轉(zhuǎn)回正常狀態(tài)S2時，會浪費大量不必要的能量。

這種情況是創(chuàng)建這個項目的原因：設(shè)計和構(gòu)建一個系統(tǒng)，接管手動開關(guān)的控制，并以一種智能的自動方式控制WTW。

該系統(tǒng)通過Zigbee溫濕度傳感器監(jiān)測浴室濕度，并使用1通道Zigbee智能開關(guān)暫時覆蓋Brink WTW的標(biāo)準(zhǔn)手動通風(fēng)控制。濕度讀數(shù)觸發(fā)智能生活場景，控制Zigbee開關(guān)。這些場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，濕度水平超過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)保持手動控制，因為這只有在我們度假時才需要。所有的布線和電子設(shè)備都被封裝在一個小的3d打印盒(模塊)中，該盒(模塊)與現(xiàn)有的電纜(來自手動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)原來的情況。該模塊位于wtw機組的頂部。

為了增強其功能，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，藍色LED為S3)

智能WTW控制正在運行

這種設(shè)置為WTW提供了有意義的反饋，其中手動開關(guān)不在視線范圍內(nèi)。還可以修改智能生活場景，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(此處未實現(xiàn))。

1.1市場上現(xiàn)有的解決方案

市場上有相當(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化或集成HVAC平臺，通常帶有專有控制器和云儀表板。

這個項目的獨特之處是什么?

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

?無需編碼-只需智能生活場景

?保留手動開關(guān)控制

?增加視覺反饋(led)

?可擴展的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)機組。該項目旨在啟發(fā)許多類似品牌的平衡機械通風(fēng)的可復(fù)制升級。

2. 這個項目中用到的東西

在這個項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

?簡單的EDA

3. 設(shè)計

智能WTW控制系統(tǒng)的設(shè)計基于以下要求：

?它應(yīng)與3狀態(tài)手動選擇開關(guān)與現(xiàn)有WTW機組的現(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來管理。

系統(tǒng)示意圖如下：

接線圖

手動選擇開關(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

?默認模式：手動墻開關(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S3。

?濕度< 60%：繼電器轉(zhuǎn)NC，系統(tǒng)返回S2。

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

3.1硬件搭建

循序漸進的指導(dǎo)

準(zhǔn)備組件

-收集“使用過的物品”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。

-綠色和藍色LED的24V電源來自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中繼模塊可能會故障，如果這些反向。

安裝指示燈led

-紅色LED：連接陽極過濾LED信號從X2連接器和陰極(-)通過一個電阻到GND

—綠色LED (S2)：陽極3.3 kΩ至+ 24v，陰極至S2線。

-藍色LED (S3)：陽極通過3.3 kΩ到+24 V，陰極到S3線。

組裝外殼

—3D打印機箱部件。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。

測試和檢查所有線路

-檢查所有接線(使用萬用表)

-測試后，將所有開關(guān)和Brink WTW之間的Box直線連接。

對設(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。

-測試場景行為并根據(jù)需要調(diào)整閾值。

監(jiān)控系統(tǒng)

—檢查LED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)以下計算的：

?紅色LED(濾波器)：5V從WTW，→電阻= 220Ω

?綠色LED (S2)：來自WTW的24v→電阻= 3.3 kΩ

?藍色LED (S3): 24V從WTW→電阻= 4.7 kΩ

為綠色和藍色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)位按鈕可通過盒子正面的打印孔訪問。

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智能生活自動化

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

要設(shè)置這個集線器，請遵循其附帶的手冊中的說明。

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)置自動化，請進入智能生活主界面底部，選擇“場景”：

然后點擊“創(chuàng)建場景”

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

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行設(shè)置，最后單擊“確認”。

然后返回“創(chuàng)建場景”屏幕。

點擊“然后”框中的“+”，添加一個動作。

請注意，“前置條件”設(shè)置為“全天”，但您可以選擇不同的時間段，例如白天，當(dāng)您的太陽能電池板(過度)產(chǎn)生電能時。

作為操作，選擇Device：

在“設(shè)備”中選擇“單個設(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：

然后你會看到下面的屏幕，你可以按照紅色箭頭的指示進行設(shè)置：

別忘了確認。然后返回“創(chuàng)建場景”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景的房間。

當(dāng)返回到這個屏幕時，確保你“保存”你的場景：

給你的場景起一個名字并確認：

現(xiàn)在您已經(jīng)完成了自動化的第一部分(場景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)。

場景設(shè)置

場景一:

IF濕度> 70%

→然后打開Zigbee中繼(強制S3)

場景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)該能夠自己制作場景B，并應(yīng)用與場景a相同的過程。結(jié)果應(yīng)該是這樣的：

4. 最后的評論

這個項目展示了如何在保留人工控制的同時，用智能自動化來增強現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)。通過集成Zigbee設(shè)備和智慧生活場景，實現(xiàn)節(jié)能控濕，改善空氣質(zhì)量。

這個項目是為特定類型的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，需要一個簡單的選擇開關(guān)來自動化，使其“智能”。

本文編譯自hackster.io