Lecturas del DataLogger de la caldera

Datos de temperaturas recogidos.

(6ª parte del invento de control de caldera de gasoil, post aquí)

Una vez funcionando el data logger, aun con las limitaciones expuestas en post anteriores, ya podemos empezar a analizar los datos recogidos y casi tomar algunas decisiones.

A pesar de que la resolución de la toma de datos es demasiado alta, y el manejo de la hoja excell se hace muy lento, los datos son realmente buenos y permiten ampliar cualquier parte de la gráfica con gran detalle.

He marcado algunos puntos que merece la pena analizar con un poco más detalle, al principio hay un pico que llega a 100ºC que evidentemente es imposible, es un error debido a que el condensador de filtro en la entrada del conversor A/D del Arduino, se soltó, en general tengo que mejorar la estabilidad de todos los sensores, están instalados sin pensar demasiado en el diseño y los cables sin apantallar recogen demasiado  ruido.

Esta imagen es la del ruido medido en el cable del sensor de temperatura del tanque que es el más largo, debe tener unos tres metros de cable, la foto es sin el condensador de filtro de 10nF que le puse luego.

Es evidente que esto empieza a convertirse en una chapuza, demasiados cables sueltos, sensores metidos bajo el aislante de los tubos, el lector de tarjetas sobre el tubo... creo que tengo que empezar a pensar ya en una placa definitiva con todos los elementos soldados y sin falsos contactos.

En fin, con la chapuza de circuito de arriba tenemos todos estos datos, que si ampliamos en el punto A, donde se puede ver como afecta una ducha:

Cuando empieza a subir la temperatura en el tubo de salida de agua caliente, la línea lila sobre las 6:25, se puede ver cómo empieza a bajar la temperatura del tanque, según sale agua caliente del tanque le entra agua fría en la misma cantidad, de forma que la cantidad de calor acumulado en el tanque baja.

En el punto B, se puede ver un ciclo completo de calentamiento de agua en el tanque:

Las líneas verde y roja corresponden a las temperaturas del agua de ida y de retorno del serpentín intercambiador de calor dentro del tanque de ACS, la diferencia de temperatura de unos 5ºC indica que el intercambio no es muy bueno, si el agua del tanque está a unos 30ºC y la entrada del intercambiador llega a 55-65ºC, el retorno debería estar más frío si se hubiera cedido el suficiente calor al agua del tanque, sería bueno disponer de una mayor superficie de intercambio, quizá poniendo los dos serpentines del tanque en serie, pero `preferiría dejar el de arriba para un panel solar.

Quizá bajando la velocidad de la bomba de circulación de este circuito, tambien se intercambie mejor el calor, esta si es una prueba sencilla que habrá que hacer.

Si nos fijamos ahora en el punto C, donde se puede ver otra muestra de comportamiento en una ducha, se puede ver ampliando la gráfica:

Se puede apreciar que la temperatura de acumulación en el tanque baja casi verticalmente hasta unos 15ºC, cuando la realidad es que sigue saliendo agua caliente, esto sólo se puede explicar porque el agua dentro del tanque esté totalmente estratificada, con unas capas superiores de agua caliente y la parte inferior fría, y un gradiente de temperaturas por altura, parece que no hay mucha turbulencia en la entrada de agua fría y no se debe mezclar demasiado el agua caliente con la fría.

Quizá un agitador o invertir las tomas de agua fria y agua caliente ayudarían a mejorar la mezcla.

Si invierto las tomas, cuando demande agua caliente, meteremos agua fría por la parte de arriba, donde está la caliente y se mezclaría, haciendo que el termostato salte antes y manteniendo todo el tanque a una temperatura media más uniforme, pero perdería una de las ventajas de la acumulación que es el ahorro energético.

Además, me consta que cuando mi sensor ve 31ºC, en la parte de arriba del tanque todavía hay agua a 50 y pico grados:

Estas dos fotos han sido tomadas a la misma hora, la temperatura que lee el sensor del Arduino es de 31º, el sensor está colocado en la boca inferior del serpentin superior y los dos termómetros de la foto de arriba tienen sus sensores metidos en la boca superior del mismo serpentín, el analógico redondo es el original de la caldera desmontado de su emplazamiento original en la misma.

Entonces, cuando el termostato se entera, ya tengo más de la mitad del tanque lleno de agua fría, sería bueno ver si dentro de la vaina que hay dentro del tanque prevista para sensores, puedo poner dos a diferentes alturas y calcular así el gradiente.

En cualquier caso, está bastante claro que la regulación del termostato está mal, la posición de los sensores tambien y que hay que hacer las cosas bien y dejarse de chapuzas.

En esta carpeta os dejo los datos recogidos.