Ugrás a tartalomra

Kályha - égésszabályozás

Olvasási idő 8 percek

Frissítve - február 3, 2026

A modern fatüzelésű kályhák általában beépített égésszabályozó rendszerrel rendelkeznek. Ha Önnek még mindig van fatüzelésű kályhája, amely nem rendelkezik ilyen automatikus rendszerrel, akkor a Smarthome (Raspberry Pi) segítségével saját vezérlőrendszert építhet.

Még ha a fa betöltését még nem is lehet automatizálni, a pelletkályhákon kívül az automatizálás egyenletesebb égést, állandó hőmérsékletet és alacsonyabb, akár 30 % fafogyasztást ér el nagyobb hatékonysággal.

Ha nem „mered“ azonnal, elmondhatom, hogy egyszer én is így éreztem. De ha közelebbről megnézed a témát és a RaspberryMatic által kínált lehetőségeket például egy Raspberry Pi-n, hamarosan meggyőződhetsz róla, hogy „meg tudod csinálni“!

És mint oly sokszor az életben: együtt jobb! Lássunk neki!

Elmélet

Amit szabad szemmel láthatunk a lángképből és a láng színéből, azt egy, a füstgázcsőbe csavarozott magas hőmérsékletű érzékelő érzékeli az égéstér felett kb. 20 cm-re.

A 200 °C körüli tartandó hőmérséklettől függően egy egyszerű program segítségével a Raspberry Pi segítségével nyitja és zárja a befúvólevegő-csapot, amit korábban kézzel kellett elvégezni - ha a sütőre nézett ...

Elvileg egyszerű mechanizmus. A mechanizmus a szó legszorosabb értelmében itt egy lineáris meghajtáson keresztül valósul meg, amelyet egy léptetőmotor mozgat. A beállított értékhez viszonyított aktuális hőmérsékleti értéktől függően a léptetőmotor azt az információt kapja, hogy a túl alacsony hőmérséklet esetén növelni vagy csökkenteni kell-e a befújt levegőt. Ennek megfelelően a lineáris csúszka mechanikusan összekapcsolt (kézi) működtető karja a beszívott levegő csappantyúját előre vagy hátra mozgatja, és a csappantyú kinyílik vagy bezáródik.

Mivel a RaspberryMatic nem kínál lehetőséget a léptetőmotor közvetlen megszólítására, ezért egy ESP32-IDF-et használunk, egy kis számítógépet, amely lehetővé teszi a léptetőmotor-vezérlő csatlakoztatását, és így átveheti annak vezérlését.

A RaspberryMatic és az ESP32-IDF közötti kommunikáció a WLAN-on keresztül történik, amely már integrálva van az ESP32-IDF-be. Az ESP32-IDF C++-ban, Arduino IDE-ben van programozva, és ebben a cikkben szerepel, hogy néhány paraméter megváltoztatása után könnyen átvihető legyen.

A lineáris léptetőmotor hőmérsékletének és pozíciójának rögzítésére szolgáló program is rendelkezésre áll az egyszerű átvitel érdekében.

Vásárlási lista

  • Raspberry Pi 4 Model B Készlet házzal, ventilátorral, tápegységgel - kb. 95 euró
  • SD kártya 16 GB (RaspberryMatic telepítéshez) - kb. 10,- Euro
  • RaspberryMatic (letöltés) - ingyenesen
    (a Málna Pi pék (Mac) vagy Raspberry Pi képalkotó (Windows) Másolás SD-kártyára;
    Változók létrehozása Burning_status (Típus Karakterlánc); Burning_flap_actual (Típus Szám); Burn_off_flap_desired (Típus Szám); ISD-ID der drei Variablen ermitteln und im Code unter VAR_STATUS, VAR_IST und VAR_SOLL eintragen (Ermitteln der ISE-ID -> „http://IP_RaspberrPi:8181/rega.exe?x=dom.GetObject(%22Variablen_Name%22).ID()“ – das Eredmény az utolsó előtti kimeneti sorban található, pl. „19827“)
  • ESP32 fejlesztői kártya (pl. ESP32 DevKit V1) - kb. 12,- Euro
    Arduino IDE 2.x letöltése (Mac) (Windows)
  • CL86Y léptetőmotor-meghajtó (vagy TB6600)*
  • NEMA 17 léptetőmotor (200 lépés/fordulat)* - Készlet kb. 80,- Euro
  • Lineáris meghajtás 100 mm, 150 mm alkalmas a fent említett léptetőmotor típushoz kb. 50,- Euro
  • 2x végálláskapcsoló (mechanikus) - kb. 4,- Euro
  • 48V DC tápegység (12A motorhoz) - kb. 39,- Euro
  • Tápegység 5V DC (ESP32-hez, pl. USB) - kb. 7,- Euro
  • ELV PT1000 magas hőmérsékletű érzékelő 4-vezetékes Art. Nr. 258570 - kb. 24,- Euro
  • ELV platina hőmérséklet-érzékelő interfész - Art. No. 162126 - kb. 45,- Euro
  • Sárgaréz csőszerelvény M10 x 6 mm a PT1000 hőmérséklet-érzékelőhöz - kb. 4,- Euro

Összesen mintegy 370 euróért ez egy teljes értékű és egyben nagyon olcsó alternatíva az utólagos felszereléshez szükséges készlethez képest - ha egyáltalán kapható ilyen a kályhához -, amely általában 750 és 1500 euró közötti összegbe kerül!

Előkészületek

A RaspberryMatic telepítése a Raspberry Pi 4 B SD-kártyájára a következőképpen történik itt részletesen le van írva, beleértve a ház beszerelését is, ha nem vásárolt készletet.

ESP32 - Beállítás

macOS

1. lépés: Az Arduino IDE telepítése

  1. Letöltés:
    • Tovább a következő címre: https://www.arduino.cc/en/software
    • Az „Arduino IDE 2.x“ letöltése macOS-hez
    • Válassza ki a címet. .dmg Intel vagy .dmg az Apple Silicon esetében (M1/M2/M3)
  2. Telepítés:
    • .dmg Megnyílt fájl
    • Húzza az Arduino IDE-t a program mappába.
    • Arduino IDE indítása

ESP32 Board támogatás telepítése

  1. Nyissa meg az Arduino IDE-t
  2. Nyitott igazgatótanács menedzser:
    • Menü: Arduino IDE → Beállítások (vagy Cmd + ,)
    • Adja meg az URL-címeket a „További táblák kezelőjének URL-címei“ alatt:
    https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
    • Kattintson a OK
  3. ESP32 lapok telepítése:
    • Kattintson a tábla ikonra a bal oldalon (vagy a Menüsor Eszközök → Igazgatóság → Igazgatóságok menedzsere)
    • Keresés: esp32
    • Telepítés: „esp32 by Espressif Systems“ (2.0.17 vagy újabb verzió)
    • Várjon, amíg a telepítés befejeződik (ez 5-10 percet vehet igénybe).

USB-illesztőprogram (OS 10.14-ig)

Ha az ESP32-t nem ismeri fel:

  1. Letöltés: https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
  2. Fájl: macOS_VCP_Driver.zip letöltés
  3. Telepítse és indítsa újra a Mac-et

CH340 chiphez:

Az ESP32 csatlakoztatása

  1. ESP32 csatlakoztatása USB-n keresztül
  2. Ellenőrizze a portot:
    • Arduino IDE Menüsor: Eszközök → Port
    • Válassza ki a portot hasonlóan:
      • /dev/cu.usbserial-0001 vagy
      • /dev/cu.SLAB_USBtoUART vagy
      • /dev/cu.wchusbserial*

Válassza ki a bizottságot

  1. Arduino IDE:
    • Menüsor Eszközök → Igazgatóság → esp32 → „ESP32 Dev modul“
  2. Beállítások:
    • Feltöltési sebesség: 115200
    • Villanásfrekvencia: 80MHz
    • Vaku üzemmód: QIO
    • Flash méret: 4MB (32Mb)
    • Felosztási rendszer: Alapértelmezett 4MB spiffekkel

Teszt feltöltés

  1. Mintakód megnyitása:
    • Menüsor Fájl → Példák → 01.alapok → Blink
  2. Feltöltési kód:
    • Kattintson a feltöltés gombra (→)
    • Várjon, amíg megjelenik a „Csatlakozás...“ felirat.
    • Ha a „Csatlakozás...“ megakad: Nyomja meg és tartsa lenyomva a BOOT gombot az ESP32-n.
  3. Siker:
    • „Hard resetelés az RTS pin-en keresztül...“ = A feltöltés sikeres!
    • Az ESP32 LED-jének villognia kell

WINDOWS

Telepítse az Arduino IDE-t

  1. Letöltés:
    • Tovább a következő címre: https://www.arduino.cc/en/software
    • „Arduino IDE 2.x“ letöltése Windowsra
    • Válassza ki a címet. .exe Telepítő
  2. Telepítés:
    • Futtassa a telepítőt (rendszergazdaként)
    • Minden opciót hagyjon aktiválva
    • A telepítés véglegesítése

ESP32 Board támogatás telepítése

  1. Nyissa meg az Arduino IDE-t
  2. A Board Manager konfigurálása:
    • Menüsor Fájl → PreferenciákAdja meg az URL-címeket a „További táblák kezelőjének URL-címei“ alatt:
    https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
    • Kattintson a OK
  3. ESP32 lapok telepítése:
    • Menüsor Eszközök → Igazgatóság → Igazgatóságok menedzsere
    • Keresés: esp32
    • Telepítés: „esp32 by Espressif Systems“ (2.0.17+ verzió)
    • Várjon a telepítés befejezéséig

USB-illesztőprogram telepítése

A Windows gyakran NEM ismeri fel automatikusan az ESP32-t!

CP2102/CP2104 chiphez (a leggyakoribb):
  1. Letöltés:
  2. Telepítés:
    • ZIP kicsomagolása
    • CP210xVCPInstaller_x64.exe Futtassa rendszergazdaként
    • A telepítés véglegesítése
    • A Windows újraindítása
CH340/CH341 chiphez:
  1. Letöltés:
  2. Telepítés:
    • ZIP kicsomagolása
    • CH341SER.EXE Futtassa rendszergazdaként
    • Kattintson az „INSTALL“ gombra“
    • A Windows újraindítása
Tudja meg a chip típusát:
  • Az ESP32 csatlakoztatása
  • Nyissa meg az Eszközkezelőt: Windows + X → Eszközkezelő
  • Csatlakozások (COM és LPT) kibontakozni
  • Keresés:
    • „Silicon Labs CP210x...“ = CP2102
    • „USB-SERIAL CH340“ = CH340
    • „SLAB_USBtoUART“ = CP2102

Csatlakoztassa az ESP32-t és ellenőrizze a portot

  1. ESP32 csatlakoztatása USB-n keresztül
  2. Tudja meg a kikötőt:
    • Menüsor Eszközök → Port
    • Válassza ki: COM3, COM4, COM5 stb.
    • (a szám a rendszertől függően változik)

Nincs látható kikötő? → Nem telepített vagy rossz illesztőprogram!

Válassza ki a bizottságot

  1. Válassza ki a bizottságot:
    • Menüsor Eszközök → Igazgatóság → esp32 → „ESP32 Dev modul“
  2. Feltöltési beállítások:
    • Feltöltési sebesség: 115200
    • Villanásfrekvencia: 80MHz
    • Vaku üzemmód: QIO
    • Flash méret: 4MB (32Mb)
    • Felosztási rendszer: Alapértelmezett 4MB spiffekkel

Teszt feltöltés

  1. Terhelési példa:
    • Menüsor Fájl → Példák → 01.alapok → Blink
  2. Feltöltés:
    • Kattintson a feltöltés gombra (→)
    • A „Csatlakozás...“ esetében esetleg. BOOT gomb tartsa az ESP32-t
  3. Siker:
    • „Hard resetting...“ = ✅ Feltöltés sikeres!

Könyvtárak az égésszabályozáshoz

Automatikusan tartalmazza (ESP32 Core):

  • WiFi.h
  • HTTPClient.h
  • WebServer.h
  • Preferences.h
  • esp_task_wdt.h

Hibaelhárítás

Probléma: „Port nem található“

Mac:

# Nyissa ki a terminált és ellenőrizze:
ls /dev/cu.*

# Meg kell jelennie:
/dev/cu.usbserial-XXXXXX
/dev/cu.SLAB_USBtoUART

Windows:

  • Nyissa meg az Eszközkezelőt
  • Ellenőrizze a csatlakozásokat (COM és LPT)
  • Az illesztőprogram újratelepítése
  • A Windows újraindítása

„Csatlakozás...“ lóg

Megoldás:

  1. BOOT gomb Nyomja meg és tartsa lenyomva az ESP32
  2. Ezután kattintson a feltöltés gombra
  3. Tartsa lenyomva a BOOT gombot, amíg megjelenik a „Writing...“ (Írás...) felirat.
  4. Kioldógomb

Alternatíva:

  • Nyomja meg röviden az EN gombot (visszaállítás).
  • Ezután próbálja meg újra feltölteni

„Kompilálási hiba“

Gyakori okok:

  • Rossz tábla kiválasztva
  • ESP32 Board Support nincs telepítve
  • Szintaxis hiba a kódban

Megoldás:

  • Ellenőrizze újra a táblát: ESP32 Dev modul
  • Nyissa meg a Board Manager-t → telepítse újra az esp32-t

A feltöltés működik, de a soros monitor üres

Megoldás:

  1. Ellenőrizze a baud-sebességet:
    • Kód: Serial.begin(115200);
    • Soros monitor: Szintén 115200 Állítsa be a
  2. Ellenőrizze a portot:
    • Helyes COM-port van kiválasztva?
  3. Nyomja meg az EN gombot:
    • Feltöltés után visszaállítása

Ellenőrző lista az első feltöltés előtt

  • [ ] Arduino IDE telepítve
  • [ ] ESP32 Board Support telepítve (2.0.17+ verzió)
  • [ ] USB-illesztőprogram telepítve (Windows!)
  • [ ] USB-n keresztül csatlakoztatott ESP32
  • [ ] Az Arduino IDE-ben látható port
  • [ ] Board: „ESP32 Dev Module“ kiválasztva
  • [ ] Feltöltési sebesség: 115200
  • [ ] Flash mérete: 4MB
  • [ ] Soros monitor Baud rate: 115200
  • [ ] Router NTP kiadás

NTP kiadás

Egyes útválasztók alapértelmezés szerint NTP-megosztás nélkül vannak konfigurálva, ami azt jelenti, hogy a 123-as NTP-porton keresztül érkező kérések nem kerülnek továbbításra, aminek következtében a címzett NTP-kiszolgálótól nem lehet adatokat kérni.

Ezért meg kell határozni egy megfelelő szabályt:

Tanulási források

Hivatalos dokumentáció:

Kód feltöltése

  1. Nyissa meg a fájlt:
  2. WiFi testreszabása: const char* WIFI_SSID = "DEIN_WIFI"; const char* WIFI_PASSWORD = "DEIN_PASSWORT";
  3. XML-API token megadása: const char* XML_API_TOKEN = "DEIN_TOKEN_HIER";
    Az XML API kiegészítőt telepíteni kell a RaspberryMaticba. Ezután az XML API bővítmény beállításait a következő gombra kattintva módosíthatja tokenregister.cgi egy token generálható. A token minden jövőbeli GUI bejelentkezéshez érvényes, és kis- és nagybetűk 16 számjegyű sorozatából áll. Ezt be kell illeszteni az ESP32 kódjába a megfelelő helyre.
  4. Feltöltés:
    • Ellenőrzés (✓) → Kód ellenőrzése
    • Feltöltés (→) → Feltöltés az ESP32-be
  5. Soros monitor megnyitása:
    • Eszközök → Soros monitor
    • Baud-sebesség: 115200 (a TOOLS menüpont alatt jelenik meg - Feltöltési sebesség: .... megszűnt)
    • Figyelje a kimenetet!

Üzembe helyezés

Sikeres beállítás után:

  1. WiFi kapcsolat tesztelése
  2. Kiégésvezérlő kód feltöltése
  3. Motor és végálláskapcsoló csatlakoztatása
  4. RaspberryMatic token generálása
  5. Tesztrendszer

ESP32 kód

A szükséges kód teljes mértékben kommentált, így nyomon követhető és szükség esetén testre szabható. (letöltés)

ESP32 GRAFIKUS FELHASZNÁLÓI FELÜLET

A grafikus felhasználói felületen ez manuálisan és folyamatosan beállítható tesztelési céllal, hogy meghatározható legyen a kipufogógáz hőmérsékletének függése a csappantyúnyitástól.

A lángképet megfigyelik, és a megfelelő időben beállítják a csappantyúnyitás vizuálisan „megfelelő“ százalékos értékét. A RaspberryMaticból ekkor leolvasott hőmérsékletértéket a változtatás kiindulási értékeként a beállított százalékos csappantyúnyitási értékhez rendeljük. A hőmérsékletérték a csappantyúnyitás következő, vizuálisan „szükséges“ korrekciójának eredménye.

Ha például a 80%-re történő nyitás kiindulási értékeként (...-tól) 150°C-ot, a 45%-re történő csökkentés értékeként pedig 200°C-ot ismerünk el, akkor az első MÁS IF funkció alatt megjelenő konstelláció a következő programot eredményezi „Kiégésszabályozás - Hőmérsékletszabályozás“, ahogyan az illusztrálva van.

„A “Teszt üzemmód" akkor jelenik meg, ha az ESP32-hez még nem csatlakoztattak perifériákat, és a változó "const bool TEST_MODE =" még mindig a „igaz“ áll.
Váltás „hamis“ törli a teszt üzemmódot, és inicializálja a csatlakoztatott motor referenciafutását a végálláskapcsolók által meghatározott kezdő- és véghelyzet meghatározásához.

Élő naplózás

Diagnosztika

Automatizált hibakezelés

A lehetséges hibaállapotok felfogása elengedhetetlen a folyamatos, problémamentes működéshez. A kód ezért a következő rutinokkal van ellátva a hibák felismerésére és megfelelő intézkedésekkel történő elhárítására:

  • A verem túlcsordulás kezelése
  • Brownout érzékelés
  • Osztályozás NULLÁVAL
  • Végálláskapcsoló vészleállítás
  • HTTP hibakezelés
  • HTTP kivételek kezelése
  • Egész számok túlcsordulásának ellenőrzése
  • A memória felügyelete
  • millis() Túlcsordulás
  • Motor riasztás érzékelése
  • Preferenciák helyreállítása
  • Pozíciós korlátozások
  • Védelem a nagyon hosszú blokkoló műveletek ellen
  • Telnet kliens kezelése
  • Telnet NULL mutató
  • Menetbiztonság
  • Token érvényesítés
  • Watchdog időzítő
  • WiFi automatikus újracsatlakozás

RaspberryMatic - Programok

Kiégésvezérlés

Program

HA a rendszerállapot Burnup_Damper_Setpoint a 0 és 101 (százalék) közötti értéktartományban van.

MAJD SCRIPT ... AZONNAL

! ESP32 IP-cím (itt testre szabható!)
string esp32_ip = "IP_Adresse_ESP32_eingeben";

! A rendszerváltozó aktuális értékének lekérdezése
var sollwert = dom.GetObject("Abbrand_Klappe_Soll").Value();

! URL létrehozása az ESP32 visszahívásához
string url = "http://" # esp32_ip # "/setSoll?value=" # sollwert;

! ESP32 hívása
string cmd = "wget -q -O /dev/null '" # url # "'";
system.Exec(cmd);

! Napló kimenet (opcionális, hibakereséshez)
WriteLine("Kiégetés: Küldje " # setpoint # "% az ESP32-nek " # esp32_ip);

Kiégésszabályozás - Hőmérsékletszabályozás

Program

HA a készülék kiválasztása "PT1000_hőmérsékletérzékelő_füstgáz" FOR ACTUAL temperature from ... ...

THEN Rendszerállapot Burn-off_Damper_Setpoint IMMEDIATELY xxx*

EGYÉBKÉNT HA ...

Itt a felső két sor folyamatosan kiegészül különböző hőmérsékleti tartományokkal és százalékos értékekkel egy MÁSIK HA funkció segítségével, amíg az összes szükséges tartományt le nem fedik.

* xxx„ a szárnynynyílás kívánt százalékos értéke.

Lineáris működtető és végálláskapcsoló egység

A motorral felszerelt lineáris meghajtás a csappantyúmechanizmus alatt rendelkezésre álló helytől függően alulra kerül felszerelésre. A kocsihoz egy „villa“ van rögzítve, amelyet az orsó előre vagy hátrafelé mozgat, és amelybe a kézi működtetésű mechanizmus belekapcsolódik.

A „kart“ általában úgy tervezik, hogy kissé felfelé és lefelé mozgatható legyen. A „villák“ hossza ennek megfelelően van beállítva, hogy a kart még mindig ki lehessen mozgatni ebből kézzel, és teljesen NYITVA lehessen tolni.

Ez egyrészt arra szolgál, hogy az üzemanyag hozzáadásakor maximális huzatot hozzon létre, ha az elektronikus vezérlés még nincs teljesen beállítva 100%-re.

Másrészt a tisztán mechanikus működtetési lehetőség továbbra is rendelkezésre áll, pl. áramellátási hiba esetén.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

hu_HUHungarian
de_DEGerman en_USEnglish fr_FRFrench sv_SESwedish es_ESSpanish pt_PTPortuguese it_ITItalian nl_NLDutch nb_NONorwegian fiFinnish da_DKDanish cs_CZCzech elGreek ru_RURussian tr_TRTurkish jaJapanese lt_LTLithuanian lvLatvian sl_SISlovenian sk_SKSlovak afAfrikaans zh_CNChinese hu_HUHungarian