Arduino Mega 2550 Saunasteuerung (07.09.2016)

Auf einer Hütte im schönen Österreich darf ich immer wieder mal zu Gast sein.

Dort ist es noch sehr ursprünglich, Der Strom wird angeliefert und das Wasser kommt aus einem Brunnen der in einen Trog geleitet wird. Eine Besonderheit ist dort noch zum Entspannen, eine Sauna. Über die Jahre hin wurde der Saunaofen mittels einfacher Steuerung und Schütz bedient. Nur irgendwann ist dieser Schütz dann abgebrannt, und es stand an eine neue Steuerung für den Ofen zu finden.
Da ich mit meiner Gartenbewässerung schon gute Erfahrungen mit dem Arduino-Mega Board gemacht hatte, hab ich mich kurzerhand entschlossen damit eine Saunasteuerung aufzubauen. Ein Schütz war jetzt nicht der Schalter den ich mir vorstellte, obwohl das die kleinste Variante eines 10kW Schalters war. Der Scharm eines SolidStateRelais war ungemein größer, auch wenn das gute Stück doch um einiges größer ist, als ein Schütz.

Somit waren folgende Vorgaben:

Die entstandene Platine wird auf das Arduino Mega 2550 Board aufgesteckt, trägt Netzteil-, RTC-Modul und beide SSRs für die Beleuchtung. Der Touchscreen wird auf die Platine aufgesteckt.

Ein erster Test des Prototypen sah folgendermaßen aus:

Daraufhin entstand, mit ein paar Softwareanpassungen, die Steuerung berührungssicher im Gehäuse:

Hier die Platine die auf den Arduino aufgesteckt ist:

Die Anzeige mit integrierter Bedienung:

Das dicke SSR und die Klemmung:

Deckel und Boden verkabelt:

Zusammengeschraubt mit Einschalter unten:

Das Ganze dann in Betrieb:

Inzwischen sind Durchlauferhitzer und Sauna in Betrieb mit einer Prioritätsschaltung, da es maximal möglich ist 12KW Dem Netz zu entnehmen. Bei Betrieb des Durchlauferhitzers schaltet die Sauna ab. Das hatte zur Folge, daß die Steuerung nun mit einer extra Phase versorgt werden musste.

Hier die Bauunterlagen. und das INO-File.

ESP8266 Saunasteuerung (16.02.2021)

Es ist eine neue Saunasteuerung entstanden. diesmal nicht mit einem Arduino Board, sondern mit einem ESP8266 Wemos D1 Mini Board. Grund ist einfach die zukünftige Bedienbarkeit über WLAN.

Eigentlich besteht die Steuerung nur aus Modulen, die zusammen gesteckt werden. vier dicke SSR Module (SSR40A) um die drei Phasen für den Ofen und eines für den Verdampfer zu schalten, drei kleine SSRs S202S02, die die Beleuchtung bedienen, ein Optokoppler der den Leerzustand des Verdampfers meldet, ein Türkontakt, falls die Sauna zu lange offen steht, oder im "Zeitschalt-Modus" dann ausschaltet, nicht, daß jemand etwas auf den Ofen gelegt hat. Weiter zwei Temperaturfühler für über dem Ofen (NTC) und einer mit Feuchte-Sensor (ChipCap2 5V I²C) für den Raum. Zur Bedienung und Anzeige ist ein Nextion-Display (NX4832T035) verwendet worden. Da das Wemos Mini Modul nicht genügend Anschlußpins hat, gibt es noch einen I²C-Port-Expander. Falls kein WLan vorhanden ist, läuft ein Echtzeituhrmodul mit. Die Steuerung ansich wird über einen extra Schalter + Schütz ein- und ausgeschaltet. Wie bei der alten Steuerung ist das Regeln der Sauna nicht zu hören, was das Ganze für mich wieder sehr charmant gemacht hat.

Hier die 4 Leistungs-SSRs (SSR40A):

Das Testboard noch nicht ganz bestückt.

mit Nextion Display NX4832T035

ein genauerer Blick darauf:

Eins nach dem Anderen kommt ins Gehäuse:

Das komplett bestückte Steuer-Modul

Von der anderen Seite

Von Unten. Da erkennt man das Problem, daß der I²C-Portexpander nicht wirklich "High" ausgeben kann, sondern nur Masse und "Hochohmig". Drum sind für die drei SSRs der Beleuchtung noch 3 Transistoren
auf die Schaltung gezimmert.

Das dreiphasige Schütz und die Klemmleisten haben ihren Platz gefunden

Es werden mehr Drähte ...

... noch mehr Drähte

Das Steuerplatinchen liegt hoch genug, und so, daß man von Außen noch an die
Mini-USB-Buchse kommt, um gegebenenfalls Fehler zu suchen oder neue Software einzuspielen

Die ersten Versuche mal alles schalten zu lassen

Es tut sich was ....

Bilder im eingebauten Zustand muß ich schuldig bleiben .....

Belegung der Phönix-Leisten ist hier.

Bastelunterlage für das Steuer-Platinchen ist hier.

Verdrahtungsplan is hier

 

Nextion Daten sind leider etwas zu groß für die Homepage (10MB)...

VSCode-Files sind hier.

... viel Erfolg beim Nachbaun ...

73 de Tomtom

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