Бассейн по научному (часть 2)
Aug. 7th, 2014 01:48 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
slava68Часть 1 здесь.
Решил прекратить эксперимент, тем более, пока ещё недостаточное количество датчиков спаял. Какие можно сделать выводы по первым данным:
- лето у нас неплохое.
- как только я выключил подогрев бассейна сразу на улице похолодало и пошёл дождь.
О чем нам может рассказать эта какофония графиков ?
1. В 13:40 я вылез из бассейна и выключил нагреватель. Температура воды в нагревателе упала с 50-ти до 36-ти градусов и далее до конца эксперимента была на 0.5 градуса ниже температуры основной массы воды (у водозабора). Как я и предполагал, это чувствуется даже просто рукой, теплообменник начинает греть воздух, забирая тепло от воды. Но рукой кажется, что разница больше. Можно будет сделать график теплоотдачи через нагреватель в зависимости от температуры окружающего воздуха. Но это для эстетов :-)
2. В 13:00 я залез в бассейн и перемешал воду. На графике ряд 4 и ряд 5 видно небольшую просадку. Сверху и у стенок была тёплая, а в центре холодная. Холодной воды было не много, поэтому изменения малозаметны. Можно будет дополнительным датчиком замерить разницу температур в толще воды.
3. По графику ряд 4 и ряд 5 заметно, что примерно в 8:40 изменился наклон кривой. Температура стала расти интенсивнее. Так как ни на графике температуры в прямых солнечных лучах, и на графике температуры в тени, нет подобных точек перегиба, то я могу сделать вывод - это угол возвышения Солнца достиг градуса, при котором прямые солнечные лучи начали интенсивно подогревать дно и стенки бассейна.
И самое непонятное - волатильность показаний датчика в водозаборе. Вот уж где, теоретически, должна быть стабильность ! Сумасшедший поток жидкости с постоянной скоростью, периодичность измерений раз в минуту, 26 м3 объём теплоносителя, там просто невозможны никакие резкие колебания.
Попробую сменить датчик.
Интересно, что после прекращения подачи тепла в систему, ещё около двух часов сохранялась неизменная температура теплоносителя, а потом начала интенсивно снижаться. Возможно, если бы не дождь, то этот период покоя был бы дольше.
4. В 13:55 (MSK) Солнце закрыло тучами и начался дождь. Температура датчика, доступного всем ветрам, опускалась даже ниже температуры датчика "в тени", который лежал на скамейке и измерял её температуру :-)
5. Изменение волатильности датчика "в тени" на графике ряд 2 вызвано тем, что сначала он висел, как и датчик "на солнце", но потом, под угрозой попадания на него прямых солнечных лучей, он был перемещён на скамейку. Её температуру он и измерял всё оставшееся время :-( Это надо будет исправить в следующий раз.
6. Общая освещённость в отражённом свете ряд 1 практически не зависит от облачности или прямых солнечных лучей. Даже в дождь было нормально. Это толкает меня к мысли рассмотреть вопрос приобретения солнечных панелей или солнечного водонагревателя. А ещё у меня есть мысль их совместить - ведь, чем ниже температура кремния, тем выше КПД преобразования солнечной энергии в электричество, а темные поверхности на солнце у нас могут нагреваться до 80 градусов. Вот, кстати, идея - измерить температуру черной металлической пластины на солнце.
7. Разница температуры, которую "прибавляет" нагреватель мощностью 30кВт, составляет всего 13 градусов. Там тоже есть потенциал, для отображения этого показателя в виде графика зависимости, т.к. она, почему-то нелинейная.
Чем объяснить волатильность на графике "Нагреватель", когда он включен - я пока не придумал. Попробую внести изменения в программу - буду делать измерения в 10 раз чаще, чем заказывает экспериментатор, а итоговый результат вычислять путём квадратичного преобразования полученных значений.
Фотки расположения датчиков есть в первой части этого исследования.
Решил прекратить эксперимент, тем более, пока ещё недостаточное количество датчиков спаял. Какие можно сделать выводы по первым данным:
- лето у нас неплохое.
- как только я выключил подогрев бассейна сразу на улице похолодало и пошёл дождь.
О чем нам может рассказать эта какофония графиков ?
1. В 13:40 я вылез из бассейна и выключил нагреватель. Температура воды в нагревателе упала с 50-ти до 36-ти градусов и далее до конца эксперимента была на 0.5 градуса ниже температуры основной массы воды (у водозабора). Как я и предполагал, это чувствуется даже просто рукой, теплообменник начинает греть воздух, забирая тепло от воды. Но рукой кажется, что разница больше. Можно будет сделать график теплоотдачи через нагреватель в зависимости от температуры окружающего воздуха. Но это для эстетов :-)
2. В 13:00 я залез в бассейн и перемешал воду. На графике ряд 4 и ряд 5 видно небольшую просадку. Сверху и у стенок была тёплая, а в центре холодная. Холодной воды было не много, поэтому изменения малозаметны. Можно будет дополнительным датчиком замерить разницу температур в толще воды.
3. По графику ряд 4 и ряд 5 заметно, что примерно в 8:40 изменился наклон кривой. Температура стала расти интенсивнее. Так как ни на графике температуры в прямых солнечных лучах, и на графике температуры в тени, нет подобных точек перегиба, то я могу сделать вывод - это угол возвышения Солнца достиг градуса, при котором прямые солнечные лучи начали интенсивно подогревать дно и стенки бассейна.
И самое непонятное - волатильность показаний датчика в водозаборе. Вот уж где, теоретически, должна быть стабильность ! Сумасшедший поток жидкости с постоянной скоростью, периодичность измерений раз в минуту, 26 м3 объём теплоносителя, там просто невозможны никакие резкие колебания.
Попробую сменить датчик.
Интересно, что после прекращения подачи тепла в систему, ещё около двух часов сохранялась неизменная температура теплоносителя, а потом начала интенсивно снижаться. Возможно, если бы не дождь, то этот период покоя был бы дольше.
4. В 13:55 (MSK) Солнце закрыло тучами и начался дождь. Температура датчика, доступного всем ветрам, опускалась даже ниже температуры датчика "в тени", который лежал на скамейке и измерял её температуру :-)
5. Изменение волатильности датчика "в тени" на графике ряд 2 вызвано тем, что сначала он висел, как и датчик "на солнце", но потом, под угрозой попадания на него прямых солнечных лучей, он был перемещён на скамейку. Её температуру он и измерял всё оставшееся время :-( Это надо будет исправить в следующий раз.
6. Общая освещённость в отражённом свете ряд 1 практически не зависит от облачности или прямых солнечных лучей. Даже в дождь было нормально. Это толкает меня к мысли рассмотреть вопрос приобретения солнечных панелей или солнечного водонагревателя. А ещё у меня есть мысль их совместить - ведь, чем ниже температура кремния, тем выше КПД преобразования солнечной энергии в электричество, а темные поверхности на солнце у нас могут нагреваться до 80 градусов. Вот, кстати, идея - измерить температуру черной металлической пластины на солнце.
7. Разница температуры, которую "прибавляет" нагреватель мощностью 30кВт, составляет всего 13 градусов. Там тоже есть потенциал, для отображения этого показателя в виде графика зависимости, т.к. она, почему-то нелинейная.
Чем объяснить волатильность на графике "Нагреватель", когда он включен - я пока не придумал. Попробую внести изменения в программу - буду делать измерения в 10 раз чаще, чем заказывает экспериментатор, а итоговый результат вычислять путём квадратичного преобразования полученных значений.
Фотки расположения датчиков есть в первой части этого исследования.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2014-08-11 10:46 pm (UTC)На 1 кв метр приходится примерно 1 кВт мощности в безоблачный день в правильной местности. Тогда почему "попугайчики"?
Кроме того, по опыту.
Если данное устройство планируется потом к серийному производству, я не советую связываться с процессорами Атмела. Да, сами микрухи очень хороши, но для разовых поделок. Фирма очень любит снимать с производства то, что им "не выгодно уже". Раньше - снимать полностью. Сейчас предлагают "полностью совместимую замену". Но насчёт полной совместимости - не совсем правда. Тоже по опыту :( Может так статься, что замучаетесь поддерживать.
Обратите лучше внимание на ARMы от NXP (LPC1xxx - LPC2xxx) или ST (STM32xxx). Язык - то же С.
Цена начинается от бакса, возможности начинаются от 2-8 раз круче.
Пожалуй, если опыта с ними не было, лучше, наверное STM32. У них есть очень дешёвые киты, которым больше не надо ничего, кроме USB дырки на компе.
no subject
Date: 2014-08-12 05:19 am (UTC)Взял себе на этот год пару новых предметов - конструирование на БИС и схемотехнику.
Под Атмегу (Ардуино) очень много шилдов, которые позволяют в рамках учебного часа собрать и запрограммировать какую-либо идею почти с нуля.
Мне главное - не испугать студентов сразу сложностью. По себе знаю, я 20 лет боялся микропроцессоров, и именно Ардуино показал мне, как всё просто и легко, оказывается.
А других микроконтроллеров мы обязательно коснёмся :-)
За этим будущее электроники.