Arduino Split-System-Steuerung für +7°C

Arduino zur Steuerung von Split-Klimaanlagen: Bau eines Kühlraums

Eine Split-Klimaanlage besteht aus einer Innen- und einer Außeneinheit, die durch Kupferrohre für das Kältemittel verbunden sind. Die Inneneinheit ist ein Lüfter mit einem Verdampfer und einer Steuerplatine. Die Außeneinheit beherbergt den Kompressor und den Lüfter. Ein-/Ausschaltmodelle arbeiten diskret: Der Kompressor ist entweder an oder aus. Für die Installation werden vorgefertigte Kits mit aufgeweiteten Enden bis zu 5 m Länge verwendet.

Die Installation erfordert:

• Rohrschneider, Aufweitungswerkzeug, Rohrbieger (Hebel- oder Federausführung).
• Manometer-Set, Vakuumpumpe.
• Adapter für R410A-Anschlüsse (5/16" statt 1/4").

Die Rohre (Flüssigkeitsleitung dünn, Gasleitung dick) werden mit Gefälle für Kondensat durch die Wand geführt. Verbinden mit Überwurfmuttern ohne Dichtungen. Obligatorisches Evakuieren entfernt Luft und Feuchtigkeit, um Säurebildung im Kompressoröl zu verhindern. Vorgehen: Blauen Schlauch an den Serviceanschluss der Außeneinheit anschließen, 30–60 Minuten evakuieren, auf Dichtheit prüfen.

Nach dem Evakuieren die Kältemittelventile mit einem Inbusschlüssel öffnen, Schlauch schnell abziehen.

Elektrischer Anschlussplan

Einheitskontakte: 1 — Kompressor (220V), 2N — Neutralleiter, 3 — 4-Wege-Ventil (Kühl-/Heizbetrieb), 4 — Außenlüfter.

• Kühlen: 1 + 4.
• Heizen: 1 + 3 + 4.

Die Inneneinheit übernimmt die Logik, ist aber auf mindestens 16°C begrenzt. Für +7°C ist eine externe Steuerung auf Basis von Arduino oder ESP8266 erforderlich.

Arduino-Controller: Grundlegende Logik

Verwenden Sie DS18B20, um Raumtemperatur und Rohrtemperaturen (Einlass/Auslass) zu überwachen. Problem: Nach dem Abschalten des Kompressors steigt der Druck in der Flüssigkeitsleitung schneller an, was beim Neustart zu hydraulischem Schlag führt.

Lösung:

• 3-minütige Verzögerung zwischen Kompressor-Aus und -Ein.
• Außenlüfter läuft 3 Minuten nach Kompressor-Stopp.
• Separate Relais: Kompressor (1), Lüfter (4), Ventil (3).

Beispiel-Pseudocode für ESP8266:

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

OneWire oneWire(2);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {
  sensors.begin();
}

void loop() {
  sensors.requestTemperatures();
  float temp = sensors.getTempCByIndex(0);
  if (temp > 7.0 && !compressorOn) {
    // 3-minütige Verzögerung
    delay(180000);
    digitalWrite(COMPRESSOR_PIN, HIGH);
    compressorOn = true;
  }
}

Fügen Sie Rohrtemperaturprüfungen hinzu, um den Start zu verhindern, wenn ΔT > Schwellenwert.

Lösung von Strom- und IR-Steuerungsproblemen

Bei Spannungseinbrüchen "schläft" die Inneneinheit, und der Kompressor läuft ohne Luftstrom. Lösung — IR-Modul (IR-LED + IRremote-Bibliothek) zur Emulation von Fernbedienungsbefehlen: "Einschalten," "Kühlmodus," "Temperatur 16°C."

Logik:

• Bei Verbindungsverlust (kein Luftstrom > 30 s) — IR-Weck-Signal senden.
• ESP8266 mit Relais und IR verwenden.

Fernbedienungen nutzen NEC-Protokoll: Codes von der Original-Fernbedienung mit Oszilloskop oder Bibliothek erfassen.

#include <IRremote.h>

IRsend irsend;

void wakeAC() {
  irsend.sendNEC(0x20DF10EF, 32); // Beispiel-Einschaltcode
}

Skalierung und Optimierung

Das System hält stabil +7°C. Für erfahrene Entwickler: MQTT für Fernüberwachung integrieren, PID-Regler statt Ein-/Ausschaltung, um Kompressorzyklen zu reduzieren. Drucksensoren, Kompressor-Vibrationssensoren hinzufügen.

• Vorteile: Geringe Kosten, Anpassungsfähigkeit.
• Risiken: Garantieverlust, erfordert Löt-/Aufweitungsfähigkeiten.
• Alternativen: Peltier-Module (geringe Effizienz), Industriekühler (teuer).

Wichtige Punkte:

• Evakuieren ist für R410A obligatorisch — Feuchtigkeit schädigt den Kompressor.
• 3-minütige Verzögerung verhindert hydraulischen Schlag.
• IR-Emulation löst Netzwerkprobleme.
• Überwachung von Rohr-ΔT ist entscheidend für Zuverlässigkeit.
• Rohrbieger verwenden — Biegen von Hand verformt Kupfer.

— Editorial Team