Każdy kto ma pompę ciepła powietrze-woda, ten wie jak wygląda efekt uboczny cyklu defrostowania — woda spływa rurą spustową i przy mrozie zamienia okolice jednostki zewnętrznej w całkiem porządne lodowisko. Niegroźne dla pompy, ale już dla człowieka który tamtędy chodzi — niekoniecznie.
Postanowiłem to ogarnąć we własnym zakresie, bez ingerencji w automatykę pompy i bez wydawania majątku.
Co jest problemem?
Podczas defrostu pompa ciepła rozmraża parownik — woda z topniejącego lodu spływa przez rurę spustową (u mnie to rura igelitowa ⌀35mm, długości ok. 1,5m). Przy temperaturach poniżej zera woda zamarza jeszcze w rurze albo tuż po jej opuszczeniu. Efekt: lodowy korek w rurze, a pod jednostką zewnętrzną — solidne lodowisko.
Mój plan
Rozwiązanie opiera się na trzech filarach: izolacja termiczna rury, kabel grzejny wewnątrz i inteligentne sterowanie przez ESP32-C3. Całość ma działać niezależnie od pompy ciepła, pobierać minimalną moc i włączać się tylko wtedy, kiedy naprawdę trzeba.
Kluczowe założenia:
- brak jakiejkolwiek ingerencji w automatykę pompy ciepła
- niezależne zasilanie
- minimalna pobierana moc — grzanie tylko w warunkach mrozu (temperatura otoczenia poniżej 2°C)
Co kupiłem?
- Otulina kauczukowa 32mm na rurę 35mm — 2 metry
- Przewód grzejny 24V, 8mm, 20W/metr — 3 metry (60W łącznej mocy)
- Zasilacz stałonapięciowy 24V / 100W / 4,2A
- Mikrokontroler ESP32-C3
- 3x czujnik temperatury DS18B20
- 3x rezystor podciągający 4.7kΩ
- Przekaźnik 10A
- Kondensator 3300µF 10V (aktualnie taki posiadam), zmniejszy ryzyko resetów ESP32 przy przełączaniu przekaźnika
Jak to ma działać?
Trzy czujniki DS18B20 będą zbierać temperatury z różnych punktów instalacji:
Pierwszy montowany przy przewodzie grzejnym tacy ociekowej pompy ciepła — dzięki temu wiem kiedy trwa defrost i ciepła woda zaraz ruszy w dół rurą.
Drugi wpuszczony do środka rury spustowej, mniej więcej w połowie jej długości — przewody poprowadzone na zewnątrz, do rury wchodzi tylko sama czujka. To mój punkt kontrolny — sprawdzam czy w rurze robi się niebezpiecznie zimno.
Trzeci mierzy temperaturę zewnętrzną — to główny punkt decyzyjny. Jeśli jest ciepło, cały system śpi.
Co kilka minut ESP32-C3 odpytuje wszystkie czujniki i na podstawie zebranych danych decyduje czy włączyć przewód grzejny przez przekaźnik. Profilaktycznie przy niskich temperaturach zewnętrznych kabel będzie załączany sekwencyjnie, żeby nie przepuszczać prądu bez potrzeby.
Aktualny status
Komponenty mam już zakupione, ale obecne temperatury na zewnątrz nie wymagają jeszcze natychmiastowego działania — projekt realizuję spokojnie i wrócę do montażu gdy zrobi się cieplej. Algorytm sterowania jest jeszcze do dopracowania i opiszę go szczegółowo w kolejnej części.
Mam też kilka zdjęć z tego jak wyglądało lodowisko pod pompą — dorzucam do galerii projektu.
Jeśli masz podobny problem z lodowiskiem pod pompą albo już coś takiego robiłeś — chętnie poczytam w komentarzach jak to rozwiązałeś. Może masz pomysł na lepszy algorytm? Śmiało, piszcie!
Kolejna część pojawi się gdy system będzie gotowy do montażu — opiszę tam schemat połączeń, kod dla ESP32 i pierwsze testy. Do zobaczenia w aktualizacji!
