Sensormanipulator: så blir en gammal panna fjärrstyrd
I stället för att röra pannans elektronik ändrar en liten låda utegivarens resistans — tre lägen, två trådlösa reläer. Höljet är laserskuren akryl med graverad text.
En äldre värmeanläggning känner varken till wifi, appar eller ett schema som går att flytta från soffan. Den självklara vägen vore att gå in i dess styrlogik — dyrt, bundet till tillverkaren och tillbaka på ruta ett vid nästa pannbyte. Det här projektet tar omvägen och lämnar pannan helt orörd: mellan utegivaren och värmeanläggningen sitter en liten låda som ändrar mätvärdet. Rapporterar den en hög utetemperatur drar anläggningen ned av sig själv; rapporterar den en låg lägger den i en växel till. Pannan märker ingenting — den gör precis det den är byggd för.
Det fungerar därför att pannan inte mäter någon temperatur alls, utan ohm. Utegivaren är en resistansgivare och anläggningen räknar om den uppmätta resistansen till en utetemperatur. På just den här givaren lästes två punkter av: 825 Ω vid 0 °C och 979 Ω vid 20 °C. Resistansen stiger alltså med temperaturen, med ungefär 7,7 Ω per grad. Det är precis där manipulatorn griper in, med två potentiometrar och två brytare. Den ena ligger i serie med givaren och höjer resistansen: pannan ser varmare väder och drar ned. Den andra ligger parallellt och sänker den: pannan ser kallare väder och lägger i en växel till. Av det blir tre lägen, som räknades igenom i förväg i en kretssimulator på nätet — oförändrat 824 Ω, parallellt 810,6 Ω, i serie 1,1 kΩ. De runda talen där är exempel; hur många grader det blir beror på givaren och på anläggningens värmekurva och ställs in på potentiometrarna.
Alltihop är byggt på ett hålmönsterkort, medvetet enkelt: lödda tråbryggor, två trimpotentiometrar i mitten — upp till 500 Ω för seriegrenen, upp till 50 kΩ för parallellgrenen — och fyra skruvplintar ut: två till brytarna, en till utegivaren, en till värmeanläggningen. Brytarna är två Shelly-moduler som arbetar som potentialfria reläer och hämtar sina 230 V från elnätet; de ställs in via Bluetooth och wifi och körs sedan genom tillverkarens app. Från lasern kommer höljet: mörktonad, genomlysande akryl, hopfogad i kanterna, med graverat ordmärke och texterna Sensor, Heizung och Power 230V /50Hz. Det hänger på två vinkelfästen på pannrummets vägg — där behöver ingenting dras infällt, och potentiometrarna kunde trimmas med allt inkopplat medan temperaturvärdena lästes av direkt på pannstyrningen. En mening hör till: det handlar om 230 V och om ett ingrepp i en värmeanläggning. Det är en sak för människor som får och kan — det som tillverkas här är höljet, inte elen.
Vanliga frågor
Kan jag bygga det här själv?
Bara med nödvändig kunskap — och på eget ansvar. Manipulatorn kopplas in i givarledningen på en värmeanläggning och de trådlösa reläerna sitter på 230 V-nätet. Bådadera är en sak för personer som får utföra elinstallationer fackmässigt. Från lasern kommer här enbart höljet; kort, komponenter och kablage är egenbygge.
Hur kan en resistans styra värmen?
Därför att pannan inte mäter någon temperatur alls, utan ohm. Utegivaren är en resistansgivare och anläggningen räknar om den uppmätta resistansen till en utetemperatur. Ändrar man resistansen på vägen till pannan ändrar man dess bild av vädret. På den här givaren lästes 825 Ω vid 0 °C och 979 Ω vid 20 °C av — resistansen stiger alltså med temperaturen, med ungefär 7,7 Ω per grad.
Vilka är de tre lägena?
Oförändrat, kallare, varmare. I viloläge överbryggar ett relä seriemotståndet och parallellgrenen är öppen: pannan får det verkliga givarvärdet, 824 Ω i simuleringen. Kopplas parallellgrenen in sjunker värdet — i exemplet till 810,6 Ω — och pannan, som ser kallare väder, lägger i en växel till. Öppnas bryggan ligger seriemotståndet i kretsen och värdet stiger — i exemplet till 1,1 kΩ — och pannan, som ser varmare väder, drar ned till praktiskt taget avstängt.
Varför potentiometrar i stället för fasta motstånd?
Därför att simuleringen bara visar principen och de runda talen i den är exempel. Hur många grader ett ingrepp blir beror på den enskilda givaren och på anläggningens värmekurva. Därför sitter två trimrar på kortet — upp till 500 Ω i seriegrenen, upp till 50 kΩ i parallellgrenen. Den slutliga trimningen gjordes på anläggningen i drift: vrida, läsa av på pannstyrningen, justera igen.
Hur är kretskortet byggt?
Som hålmönsterkort, medvetet enkelt. Förbindelserna är lödda tråbryggor och de två trimpotentiometrarna sitter i mitten. Ut leder fyra skruvplintar: två till de trådlösa reläerna, en till utegivaren och en till värmeanläggningen. Skruvplintar därför att man med dem kan arbeta i pannrummet utan lödkolv.
Vad gör de två Shelly-modulerna?
De är brytarna. Båda arbetar som potentialfria reläer — de bryter alltså bara givarkretsen och lägger ingen spänning på den — och matas med 230 V från elnätet. Vid idrifttagningen ställs de in via Bluetooth och wifi och körs sedan genom tillverkarens app. Den som vill hänger in ytterligare rumsgivare i samma logik och låter lägena växla automatiskt.
Hur är det med frostskyddet?
Det är den viktigaste punkten i det tredje läget. När pannan ser en klart för varm utetemperatur går den praktiskt taget av — och på vintern får det inte sluta med frusna ledningar. Anläggningen måste alltså ha ett tillförlitligt eget frostskydd. Har den inget hör det skyddet hemma i de trådlösa reläernas styrlogik, tillsammans med en riktig rums- eller framledningsgivare.
Vad är höljet gjort av?
Av laserskuren akryl, mörktonad och genomlysande — man ser kortet och reläerna skymta bakom. Sidorna är hopfogade i kanterna och texten är graverad: ordmärket på fronten, Sensor och Heizung vid kabelgenomföringarna, Power 230V /50Hz nedtill. En låda som denna är en av de enklaste ritningar som finns — rektanglar med fingerskarv, några hål, klart. Den som vill ändra mått eller text ritar om den i modelleraren eller laddar upp en egen vektorfil.
- Kund
- Formulor — eget projekt
- Projekt
- Hölje till en sensormanipulator mellan utegivare och värmeanläggning
- Material & teknik
- Akryl, mörktonad och genomlysande — laserskuren, text graverad
Läs mer: Så fungerar modelleraren · Så fungerar det
Formgivning, bygge och bilder: Formulor. Kopplingsscheman, mätvärden och foton kommer från den ursprungliga projektdokumentationen.