V Brně na letošním OpenAltu jsem měl přednášku nazvanou stejně jako tento blog post. Zde je:
Slídy k přednášce (a všechny ostatní přednášky) najdete na stránce přednášek.
Jednou z hlavních věcí v této přednášce je představení mého malinkého WiFi udělátoru, který zvládá dvě věci: jednak rozblikat nezávisle až dva chytré LEDové pásky (WS2812, Neopixel atp.), a taky zobrazovat na libovolný displej (či jiné zařízení) s SPI rozhraním jakékoliv informace, například aktuální teploty stažené odněkud z internetu. Přičemž hlavní důvod vývoje té mé destičky plošných spojů je, aby to přesně pasovalo na jeden konkrétní displej, takto:
Stačí to nasunout na piny displeje a hned to funguje. Zblízka holá destička vypadá takto:
Osazená pak takto:
Je to minimalistické zapojení, není tam ani Ň navíc. Dokonce i ten mikroUSB konektor může být matoucí - ve skutečnosti slouží jen k napájení, programovat se přes něj ESP8266 nedá. Na to je tam zvlášť vyveden sériový port (RX, TX), který ale poslouží i pro zapojení případného druhého chytrého LEDového pásku.
Kdyby někdo měl zájem o ty destičky, kterých mám doma mnoho navíc, tak je můžu poslat za 8 Kč + 30 Kč poštovné. Mohl bych poslat i osazenou desku, kdyby měl někdo zájem. Kdyžtak mi napište na email petr@pstehlik.cz.
Software a krabička pro vytištění na 3D tiskárně by se časem mohly objevit v příslušném projektu na GitHubu.
Doplňuji užitečné informace z komentářů pod mým Google+ příspěvkem. Za prvé, na modulu je nejspíš použit starší čip (či jeho mladá čínská kopie) TPS54332 od Texas Instruments (jeho obdobou by měl být MP2315 od Monolithic Power).
Dále, převládající názor v komentářích je, že se nejedná o chybu chirurga při navrhování plošného spoje, ale že to byl krutý záměr, a že měděnou cestičku je potřeba přeříznout, pokud člověk nechce používat trimr. Pokusil jsem se o to skalpelem, a vyfotil modul před a po operaci:
Jak se praví ve známé písni "už to funguje, konev šetří vodou", takže kdo máte skalpel a chuť něco nebo někoho přeříznout, směle do toho :-)
Heslo dne: Arduina už mi nestačí, tak začínám hackovat i auta :-D
Teoretický úvod
U nás platí už nějaký pátek (konkrétně od 1. července 2006) povinnost svítit světly automobilu i ve dne. Výrobci aut na to zareagovali a během pár let doplnili do vozidel kromě potkávacích, obrysových, parkovacích a mlhových světel i světla pro denní svícení - obvykle ve formě elegantního LEDového pásku.
U starších aut speciální světla pro denní svícení nejsou, a tak má řidič jen dvě možnosti:
A) koupí si sadu přídavných světel pro denní svícení a zabuduje si je do auta. O takovém řešení tento článek není, to je totiž příliš jednoduché :-)
B) pro povinné celodenní svícení použije běžná potkávací světla. Ty může zapnout buďto ručně po nastartování, anebo na to použije nějaký automatický systém, který potkávací světla rozsvítí po otočení klíčku do polohy II, případně až po nastartování.
Někdy je tento automatický systém v autě zabudován už od výrobce a stačí ho nějak aktivovat, například přepnutím otočného přepínače světel do speciální polohy. Pokud tam není, je možné ubastlit různě složitý bazmek, který zareaguje na určitou situaci (třeba nastartování) a sám zapne potkávací světla, i když je otočný přepínač světel v poloze 0 (světla vypnuta).
příklad dodělávané chytré krabičky, fotku stránky časopisu jsem našel ve fóru
Ford Focus II
Mám auto Ford Focus vyrobené v březnu 2007, tedy těsně před faceliftem, po kterém Ford do Focusů začal přidávat systém pro denní svícení potkávacími světly. Tudíž jsem si myslel, že mám smůlu, denní svícení v autě není a musel bych ubastlit nějaký ďábelský bazmek, který světla rozsvítí za mě. Proto jsem to celá léta házel za hlavu a víceméně pravidelně zapomínal v autě rozsvítit světla, speciálně když mi do obličeje svítilo Slunce na plné koule, jako je tomu například v tento krásný letní týden.
Už mě to ale dožralo, přecejen příslušníci "Pomáhat a chránit" nevidí zhasnutá světla rádi a protijedoucí řidiči na mě pořád přátelsky blikali, nebo ukazovali různé posunky - třeba jako když chcete ve stínohře ukázat tlamu zvířete, která něco kouše. E?
Proto jsem se začetl do fóra na www.ford-focus.cz a hledal jsem, jak dodělat to rozsvícení potkávacích světel. Našel jsem mnoho a mnoho úžasných informací a řadu různých návodů. Úplný souhrn a takový rozcestník denního svícení je tady: http://www.ford-focus.cz/forum/viewtopic.php?p=12346.
Ukázalo se, že kromě složitých krabiček s časovači, relé a další automatikou existují i jiné cesty, z nichž ta nejjednodušší je obyčejná dioda vložená na vhodné místo do pojistkové skříně v motoru, která prostě přivede napětí po nastartování (které se tam někde dá najít) do cívky relé pro přední světla. Tím pádem se rozsvítí aspoň ta přední potkávací světla, což by prý zákonu mohlo vyhovět.
Jedna vhodně připojená dioda rozsvítí světla po nastartování. Nevím ale, kde v autě je R6 a R13...
Originální denní svícení
Nejvíc mě ale zaujala jiná věc: ukázalo se, že Ford o povinnosti denního svícení zřejmě tušil už dříve, a tak i Focusy vyrobené před jarem 2007 obsahují téměř kompletní přípravu pro automatické rozsvícení potkávacích světel! Chybí tam jen pár naprostých drobností: jedno relé, tři pojistky a možná doplnit jeden drátek do konektoru.
Celý návod z fóra (autorem je ZaQik) je tady, cituji:
original ford denni sviceni pro FoFo II (Cmax) pred faceliftem: - pojistka 10A do pozice F71 - pojistka 20A do pozice F48 - pojistka 10A do pozice F45 - rele R15 (patice nahore uprostred kabinove pojistkovky) - propojit pin 1 a 26 konektoru C96 (velky zeleny na GEMu), neni-li original ford denni sviceni = rozsviceni celeho auta (jako potkavacky) pri ovladaci svetel v poloze 0 s tim, ze predni svetla maji cca 85% vykon poloha "0" - potkavaci svetla stale sviti na snizeny vykon pri klicich v poloze II poloha "AUTO" - potkavaci svetla sviti na snizeny vykon a pokud svetelny senzor vyhodnoti, ze je tma, tak je prepne na 100% (vse pri klicich v poloze II) Jak vidíte, přišlo mi to velmi jednoduché a elegantní řešení. Proto jsem vyrazil (dle rad dobrodruhů z fóra) na autovrakoviště zakoupit potřebné relé R15. Pro ilustraci fotka na patici úplně jiného relé než R15, ale se stejnými nožičkami, takže člověk věděl, co shánět:
Relé jsem na vrakovišti skutečně sehnal, zaplatil za něj 70 Kč (dle internetu je běžná cena 50 Kč) a uháněl domů. Pak jsem zase uháněl do obchodu, protože jsem doma neměl správné pojistky (takové maličké, asi jen centimetr dlouhé). Všechno je to potřeba zapojit do tzv. GEMu, o kterém nic nevím, ale který vypadá takto:
Našel jsem ho nad nohama spolujezdce, pod takovým jednoduchým krytem - stačilo sundat dvě plastové úchytky, oddělat kryt (snad z papíru, s cenovkou 591 Kč :-O) a pak povolit rukou dva šroubky. Tím se celý ten GEM vyklopí a stane se trochu přístupným. Vsuvka mimo téma: právě jsem se dočetl, že tato deska řídí celé auto a proto oblíbenou kratochvílí tunerů je sehnat si lepší verzi z jiného auta a nasadit do vlastního - auto pak získá nečekané vlastnosti z nejvyšší příplatkové výbavy. Do této desky jsem tedy doplnil relé z vrakoviště (na fotce níže ta černá kostička s vodorovným proužkem) a tři zmíněné pojistky - za minutu bylo hotovo.
Pak zbývala poslední "drobnost". Do konektoru C96, který je na fotce výše už vypojený, jsem měl doplnit drátek, který by propojil piny č. 1 s č. 26. Prý ho tam některé auta už mají, asi hlavně ta po faceliftu, ale já jsem takové štěstí neměl:
Když tam piny chybí, těžko je propojit drátkem. Mimochodem, piny jsou na plastovém okraji očíslované 1-15 a pak až 27-41, takže můžete váhat, kde je vlastně pin 26. Na to se mi povedlo najít následující obrázek konektoru C96:
Zbývalo tedy "jen" sehnat piny do tohoto konektoru. Věnoval jsem tomu asi tři dny, objel jsem všechny možné i nemožné servisy včetně specializovaných na autoelektriku, ale nikde jsem nepochodil. Už jsem zvažoval úplně partyzánské akce typu rozšroubovat celou tu GEM desku a zkusit to propojit nějak uvnitř, ale pak mě napadla ještě jedna zoufalá možnost: znovu navštívit vrakoviště a zkusit sehnat celý konektor C96, ideálně s osazenými piny. Postupně jsem objel dvě vzdálená vrakoviště, než se mi povedlo najít v jednom Focusu daný konektor. Sice taky neměl piny 1 a 26 osazené, ale použil jsem místo nich piny 27 a 16:
Pak už stačilo ustřižené konce spájet, zaizolovat smršťovací trubičkou a zapojit do konektoru:
Po zapojení konektoru C96 zpět do GEMu a zamontování celé parády nad nohy spolujezdce jsem s velkým očekáváním otočil klíčkem do polohy II - a fakt, světla se automaticky rozsvítila. Uff, týdenní mise skončena úspěchem, mám radost a ode dneška už bude moje auto svítit i za plného slunečního svitu :-)
Konec?
Myslíte, že to opravdu bylo tak jednoduché a optimistické? Kdepak! Odpojením konektoru C96 se mi totiž zablokovalo originální autorádio! Teď chce po zapnutí vložit kód, jinak nehraje a ani nic neukazuje (nejvíc naštve nesmyslný čas od nastartování, který nejde přenastavit). Ale jaký kód a kde ho vzít? Takže zpět do fóra a číst a hledat...
OK, takže existují kalkulačky - programy v ruštině pro Windows XP, které po zadání sériového čísla vyplivnou kód pro zadání do autorádia. Super. Takže je potřeba zjistit sériové číslo autorádia. To je na něm napsáno ZEZADU. Takže vymontovat rádio a vytáhnout ho z palubky ven. Na to jsou potřeba čtyři speciální packy. Ty samozřejmě nemám. Co teď? Raději znovu do fóra a hledat hlouběji.
Podařilo se mi najít úžasný návod na zjištění sériového čísla i bez vymontování rádia, cituji (už nevím koho, ale je to ve fóru):
1) zapnout rádio, (většinou výzva k zadání pinu) 2) podržet tlačitko číslo 6 a zmáčknout číslici 1 (právě u 6000CD) případně u jiného typu pokud se vám nic nezobrazí zkusit zmáčknout dvojku - obojí po dobu dvou vteřin 3) zobrazí se vám dlouhé číslo tuším série, rok výroby a typ rádia a posledních 7 znaků (např. M034872 ) je právě chtěné Serial Number 4) takže bez vyndávání rádia máme SN a pak ho už stačí zadat do "key generator" a vypadne na vás PIN Vašeho rádia :-D 5) pozor na rádiu je pouze šest číslic a může na Vás vypadnout pin třeba 4780 další postup je že na první pozici zmáčkneme 4x číslici 1, na druhé 7x číslici 2, třetí 8x číslici 3, a na čtvrté (nula je buďto na prvním místě, nebo na posledním) 10x číslici 4, a číslicí 5 potvrdíme zadání pin, šipkami se pohybujeme na jednotlivých pozicích(pro případ že se potřebujeme vrátit) No a PAK UŽ NÁM TO HRAJE
Zkusil jsem to a fakt, moje rádio začalo něco ukazovat:
Sériové číslo je až ta nejposlednější změť: V076003. Dobře. Zpět do fóra pro kalkulačku kódu.
Aha, takže kalkulačka funguje pouze pro série začínající "M", zatímco mně začíná sériové číslo rádia "V". Na to kalkulačka neexistuje. D'oh!
Kód tak umí zjistit jen ve Fordu. Tam jsem byl kvůli pinům č.1 a č. 26 v konektoru C96 a jejich odpověď "musíte se objednat, je to potřeba diagnostikovat, ale máme do půlky srpna plno" mě utvrdila v tom, že do značkového servisu už nikdy nepáchnu.
Co teď? Ve fóru se mi podařilo najít parádní databázi sériových čísel a kódů k nim. Soubor se jmenuje FORD Ser.V DATABASE Ver.9.7.7.rar, obsahuje celkem 4437 sériových čísel a moje mezi nimi - co myslíte, je? Správně, není! D'oh2!
Znovu do fóra, opravdová studnice moudrosti. Podařilo se mi tam najít odkaz na podivný web, kde prý za peníze zjistí kód a pošlou jej na mail. Web vypadá fakt úžasně, posuďte sami: http://ukbookshelf.co.uk/
Nicméně tonoucí se stébla chytá, tak jsem tam zaplatil těch 55 Kč přes Paypal a čekal jen pár minut, než mi na mail přistál kód pro mé autorádio. Fungující kód!
Tak a to je už skutečný konec anabáze s oživením originálního denního svícení ve Fordu Focus. Docela mě to povzbudilo k dalším úpravám v autě, tak možná brzy napíšu zas nějaký blog post na toto téma :-)
Na jaře 2012 jsme Ráďovi dali k narozeninám morče. Pojmenovali jsme ho Kuba, Kubík. Byl moc krásně barevný a mazlivý.
Od jara do podzimu bydlel "na letním bytě" venku, aby byl na čerstvém vzduchu, dostával čerstvou trávu a další zeleninu. Celý den poslouchal ptáčky, v noci si sám spal v boudě, ráno už stával na verandě a čekal na nás. Když měl na něco hlad nebo chuť, přivolal nás svým typickým pískáním. Na zrní, které mu v granulích nechutnalo, za ním chodila myška.
Moc rád jedl seno, ale jen a pouze "z Železných hor". V prodejně věcí pro zvířátka už mě znali, vždycky jsem trval na tom, že chci z Železných hor, že to Kuba pozná a jiné jíst nechce. Mlsoň! :)
Jen v zimě jsme si ho brávali domů, aby nám nezmrzl. To pak bydlel s námi v kuchyni v kleci, spával v převrácené krabici od mlék, kam si vždycky zaběhl schovat se před námi, když dostal nějaký mls - nejraději měl mrkev. Věděl moc dobře, že mrkev bydlí v ledničce a tak vždycky moc kvíkal, jen když slyšel otevření jejích dveří. Za dobroty uměl taky moc pěkně poděkovat, takovým zvláštním zavrkotáním. Naopak pokud ho něco zlobilo, třeba pronikavé cinkavé zvuky, dával nám to vědět cvakáním zubama. Myslím, že jsme mu docela dobře rozuměli.
Jak se brzy ukázalo, rozuměl i on nám. Slyšel na své jméno, na zavolání přišel, věděl taky, co znamená "mrkvička" nebo "celer". Aby na nás nebyl v létě tak závislý, postavil jsem mu venkovní výběh a propojil ho potrubím s jeho verandou. Poprvé se dlouho bál do trubky vejít. Ale nakonec sebral odvahu a s typickým škrabkáním drápků v trubce proběhl až na konec, kde na něj čekala šťavnatá travička. Pak už si to pamatoval a chodil si sem-tam jak se mu zachtělo.
Tak to nějakou dobu šlo, ale nakonec jedno sušší léto už v dosahu trubky nebyla žádná čerstvá tráva a tak nemohl sám chodit na pastvu. Tehdy jsme se odhodlali k revolučnímu kroku a pustili jsme Kubíka na volno z domečku na zahradu. Věřili jsme, že jestli se má u nás dobře, neuteče, ale navečer se sám vrátí do svého příbytku. A Kubík to (na rozdíl od svých předchůdců) skutečně dokázal!
Celý den si hopkal šťastný po zahradě, tam si zobl ostřice, tam si ohryzal nějakou větvičku, tu ukousl list pampelišky, a pak si zaběhl pod boudu, kde měl v létě vždycky chládek, takže mohl odpočívat vleže na bříšku. Byl svobodný a bydlel s námi dobrovolně, snad i rád. Měli jsme z něj obrovkou radost.
Potrubí měl celý den otevřené, takže napít nebo na něco dobrého na zub si chodil na verandu, někdy jen tak ležel na zápraží, v horku většinou vycházel ven až s večerem. S chutí taky lehával na verandě a hlavu měl přitom vraženou v trubce, jako by tam měl průvan nebo nějaký klid, nevím.
Roky ubíhaly, Kubík nemládl. Byl i dvakrát u paní doktorky, dostal nějakou injekci proti parazitům, ale jinak to byl zdravý pašák. Až před rokem se mu naráz zakalily oči takovým mléčným zákalem. Paní doktorka vyřkla obávaný ortel - Kuba přestal vidět. Navrhla zkrátit mu život injekcí, ale my jsme si ho odvezli domů. S obavou jsme čekali na konec zimy - jak si sám na jaře poradí v boudě?
Ukázalo se, že náš Kubík nějakým zázračným způsobem dokázal fungoval i se zakaleným zrakem. Chodil si z boudy na zahradu a zpět, jako by se nechumelilo. Nechápu, jak to dělal, musel vidět jen nějaké stíny nebo možná ani to ne, ale přesto se dokázal orientovat a žít dál. Byl to opravdový bojovník.
Když jsem mu dnes v poledne nesl oběd, našel jsem ho, jak netypicky leží a spí na sluníčku. To přece nemá rád? Pohladil jsem ho a domlouval jsem mu, že má na verandě na misce celer, ať si na něj zajde. Tak vstal a zaběhl do trubky. Odpoledne jsem ho ale uviděl zase ležet venku, tentokrát ve stínu velkého keře. Přišel jsem za ním a uviděl, že už nedýchá...
Dožil se šesti a půl roku. Na morče asi slušný výkon. Poslední dobou to musel mít bez zraku moc těžké, ale nevzdal to a žil, dokud to jen šlo. Byl členem naší rodiny a bude nám chybět. Místo svého posledního odpočinku si pod velkým rozkvetlým keřem vybral sám, tak jsem jeho volbu respektoval. Teď tam leží pod zemí a nad sebou má křížek se jménem a datumy, kdy k nám přišel a kdy od nás odešel.
Chtěl jsem o něm napsat, protože bych nerad zapomněl, jak byl výjimečný. O morčatech se říká, že mají paměť jen 3 týdny. Náš Kubík si pamatoval trubku k výběhu od podzimu do jara. Taky se o nich říká, že nesmějí navlhnout. Náš Kubík si rád chodil v dešti ven, sekal si travičku a voda mu vůbec nevadila. To, že rozuměl, co mu říkám, už jsem psal. Chápal celé věty typu "Kubíku, přinesl jsem ti mrkvičku, je na verandě v misce, vlastně ne, dal jsem ji za misku".
Na podzim, když jsme ho stěhovali do domu, tak jsme s úžasem zjistili, že dokázal natrhat krabici od mlék na malé kousíčky a pečlivě ucpat všechny škvíry ve svém dřevěném domečku, aby mu tam netáhlo. A když jsme mu dali nějaké staré hadry do domečku a v legraci řekli, aby se jimi přikryl, tak jsme pak překvapeně zjistili, že si z nich udělal krásné hnízdečko a navrch se přikryl pečlivě okousanou krabicí od mlék, aby byl jako v nějakém úzkém zatepleném tunelu. Byl to opravdový šikula!
Zahrál si taky v mém zatím nejsledovanějším filmu na Youtube, kdy jsem testoval NoIR kameru k Raspberry Pi a automatické nahrávání po detekci pohybu:
Byl naše tuším druhé nebo třetí morče, ale byl naprosto výjimečný svou samostatností, inteligencí a dlouhověkostí. Budeme na něj s láskou vzpomínat...
Po tomto "úspěchu" jsem si spočítal, že nejlevnější bude koupit nějakou hotovou. Jakmile mi dorazila (loni v červnu), hned jsem o ní natočil krátké video:
Ve videu ukazuju tři věci: za prvé, neumím to pořádně ovládat a pořád to na mě pípá. Za druhé, neumím to přepnout do módu měření vybíjení baterie (což ale nepotřebuju). Za třetí - vestavěný ampérmetr měří špatně: ukazuje asi o 10 až 30 % méně, než by měl. To je špatné.
Přemýšlel jsem, že ho nějak zkalibruji, ale než jsem se do něčeho pustil, napadlo mě podívat se, co na to ostatní lidé na internetu. A hle, co všechno jsem našel!
Potom je skvělé, že všechno řídí procesor, takže by měl jít přeprogramovat, že? Neexistuje k němu už i alternativní firmware, když k mému chorošnému zdroji existuje?
Zdá se, že procesor na desce je chráněný proti čtení, takže nelze zálohovat původní firmware. Proto autoři alternativního firmware doporučují koupit nový procesor (a to rovnou lepší, STM8S105K6T6C) a tento původní si uschovat, kdyby to alt. firmware neuspokojilo.
Ovšem alternativní firmware slibuje mnohem lepší využití sériové linky, především pro kalibraci a vzdálené nastavování zátěže přes PC. Kalibrací bych seřídil ty displeje, aby proudový ukazoval správně, to je lepší jak se vrtat v analogové části a měnit nějaké rezistory. Na to se moc těším, procesory jsem už na Ali objednal :-) Napíšu, až v přestavbě/upgrade elektronické zátěže někam pokročím.
Cítil jsem potřebu referovat o pokračujícím vývoji WiFi Teploměrů - jak po hardwarové, tak i softwarové stránce. Rozhodl jsem se pro video, protože jsem chtěl ukázat několik věcí interaktivně.
Níže je popis jednotlivých probíraných bodů a přesný čas ve videu, takže si můžete najít jen to, co vás zajímá.
Novinky v hardware - 00:30
3D tištěná krabička - 00:35
lepší konektor k relé - 00:58
silnější relé - 01:35
přesnější čidlo vlhkosti a teploty - 01:55
nové čidlo CO2, vlhkosti a teploty - 02:25
pohled zblízka - 04:55
Novinky v software - 05:50
widget pro Android - 05:55
přesun čidel a jejich mazání - 07:10
vývoj firmware a upgrade na dálku - 08:25
dokumentace upgrade firmware - 09:10
Novinky ve firmware - 10:45
všechna pravidla musí platit současně - 10:58
možnost ignorovat chybu 85 ℃ - 13:25
možnost jemně doladit měřené hodnoty - 14:35
možnost seřadit dle jména - 16:48
nastavení počtu desetinných míst - 18:20
lepší hledání čidel - 19:10
regulace před připojením k WiFi - 19:50
lepší WiFi konfigurace, captive portál - 20:44
Průvodce popisem novinek na webu - 21:44
Způsoby zapojení čidel do WiFi Teploměru - 25:25
Rozloučení a teaser na příště - 27:40
Update 19. června:
Včera v noci jsem natočil ještě další dvě krátká videa, která jsem chtěl už půl roku udělat. První ukazuje, jak jednoduché a rychlé je nastavit jméno a heslo k WiFi síti pomocí zařízení s Androidem, které pěkně reaguje na nový Captive portál v posledních verzích WiFi Teploměru:
No a poslední video je vlastně průvodcem nového Widgetu pro Android - jeho instalace, přidání na plochu, konfigurace a používání:
Tak snad se vám tato videa budou hodit, nebo dokonce líbit :-)
Před delší dobou jsem na zahradě postavil bazén, který se docela osvědčil. Bohužel poslední dobou léta jaksi nejsou, co bývala, a tak se voda slunečním svitem málokdy ohřeje na koupatelnou teplotu pro zhýčkané jedince (tj. nad 25 ℃). Nějakou dobu jsem vymýšlel různé systémy černých hadic na střeše (a podobné solární vynálezy), až jsem nakonec usoudil, že na Slunce není spolehnutí a koupil si tepelné čerpadlo.
Tepelné čerpadlo?
Tepelné čerpadlo je zařízení pro domácí boj proti globálnímu oteplování. Obsahuje velký ventilátor, který prohání vzduch z okolního prostředí přes výměník tepla, ve kterém se rozpíná nějaké chladivo, takže je studený. Cílem je ochladit vzduch na zahradě zhruba o 5 - 10 ℃ a tak drobně přispět k ochlazení atmosféry planety Země, která se dramaticky ohřívá kvůli dobytku na pastvě vypouštějícímu metan.
Prakticky tedy člověk zaplatí jen čerpadlo (10-50 tisíc Kč) a pak elektřinu (2-5 Kč/hod) a už může bojovat proti změnám klimatu. Drobnou výhodou tohoto marného boje s větrnými mlýny je, že při takovém domácím ochlazování atmosféry vzniká odpadní teplo, kterým je možné ohřívat vodu v bazénu. Dalším odpadním produktem je voda, zkondenzovaná přímo ze vzduchu. To se může hodit například na poušti - nebo u nás se s ní dá doplňovat voda v bazénu, kde stejně pořád chybí.
Mountfield
Tepelná čerpadla k bazénům se prodávají všude možně a za různé ceny. Moje čerpadlo jsem koupil v Mountfieldu, což je čínský řetězec prodejen předražené zahradní techniky, kterému z původní české minulosti zůstala (kromě Kola štěstí) ještě jedna zajímavá věc: cena zboží zde v průběhu roku divoce kolísá. Pokud má člověk nervy pokerového hráče světového formátu, může si vyhlédnout zboží a pak čekat, čekat a čekat, až se jeho cena změní na přijatelnou, což je obvykle půl roku poté, kdy bylo potřeba to zboží koupit. Tj. lyže v létě (ty se tam ale neprodávají), a čerpadla k bazénu v zimě.
Konkrétně můj 5kW typ stál loni v létě 32 990 Kč. Na svatého Štěpána jsem ho ale pořídil za 10 993 Kč.
Příkon, výkon a doba ohřevu
Tepelné čerpadlo je samozřejmě dobré koupit co nejvýkonnější, ale to zase nepříjemně leze do peněženky. Proto jsem zvolil kompromis a vybral čerpadlo s jmenovitým elektrickým příkonem 1,03 kW a slibovaným tepelným výkonem 5 kW (to není perpetuum mobile, jen se přečerpává teplo ze vzduchu do vody). Takové čerpadlo prý stačí na bazény s objemem až 35 kubíků vody. Ovšem jak dlouho by se takový objem vody ohříval? V internetových diskusích (i přímo na stránkách prodejce) najdete mnoho protichůdných nepodložených názorů typu "ohřálo nám to bazén o 5 stupňů za odpoledne", anebo "vůbec nám to neohřívá, je to krám". Přitom se to dá jednoduše a přesně kalorimetricky spočítat, takže člověk nemusí kupovat zajíce v pytli. Pojďme si to propočítat pro modelový příklad 30kubíkového bazénu:
Měrná tepelná kapacita vody je 4180 J ∙ K−1 ∙ kg−1, vody v bazénu je 30 tun, takže na zvýšení teploty o 1 Kelvin potřebujeme 125.400.000 J, což je téměř 35 kWh. Čerpadlo v dobrých podmínkách (vzduch má alespoň 15 ℃) dodává 5 kWh tepla, takže (za předpokladu ideálního předání tepelné energie) 30 kubíků vody v bazénu ohřeje o 1 ℃ za 7 hodin (tedy o 2 stupně za 14 hodin, o 3 stupně za 21 hodin atd.). Jednoduché, že? Akorát to platí pouze za ideálních podmínek, tj. hladina vody i boky a dno bazénu musí být neprodyšně pokryty 20cm vrstvou pěnového polystyrenu. V opačném případě nám především odpar vody a ochlazování při teplotě okolí nižší než požadovaná teplota vody (tj. typicky v noci) výpočtem pěkně zamíchá - čerpadlo sice za celou noc dokáže ohřát vodu o 1 stupeň, ovšem voda mezitím o 2 stupně zchládne, protože je v noci zima. Takže je sice ráno voda chladnější než večer, ale pořád je v ní napumpována hromada energie, takže za několik dní voda přecejen dosáhne kýžené teploty.
Instalace svépomocí
Prodejce nabízí instalaci ve své režii, ale na Silvestra byli rádi, že přes hromady sněhu čerpadlo vůbec dovezli k domu, a o instalaci jsme se tak vůbec nebavili. Stejně jsem si ho chtěl nainstalovat sám, protože trpím žiji pocitem, že sám si to udělám vždycky nejlépe. Nejdříve jsem se rozhodl svařit velmi komplikovaný rám, který umožní umístit čerpadlo na zcela nerovný terén:
V další fázi jsem si usmyslel, že 3D vytisknu speciální antivibrační podložky pod ten ocelový rám. Měl jsem totiž podezření, že čerpadlo bude za chodu vibrovat a nechtěl jsem, aby mi poskakovalo po terase, nebo aby mi drnčely hrníčky doma v kuchyni, kdybych čerpadlo přišrouboval napevno k dlažbě a vibrace se tak šířily celým domem. Takže jsem si sedl k Onshape a dlouze navrhoval něco, o čem jsem věřil, že pohltí vibrace:
Takové antivibrační podložky samozřejmě nedává smysl vytisknout z tvrdého plastu, tak jsem to pojal jako záminku seznámit se s plastem pružným a objednal si špulku "TPU" od Devil Design. 3D tisk z TPU se liší od tisku například z PETG jen v tom, že je 3x pomalejší, jinak je všechno stejné. Takže jsem si sice počkal, ale nakonec z tiskárny vypadly krásné podložky, které byly skutečně pružné! Nasadil jsem je na ocelový rám a umístil do finální pozice:
V dalším kroku bylo potřeba provrtat zeď do místnosti, kde je schovaná filtrace bazénové vody. Totiž to tepelné čerpadlo je nutno zapojit do okruhu filtrace vody. Dlouho jsem to chtěl udělat jinak (s pomocí druhého čerpadla vody a druhých hadic vedoucích do bazénu), ale nakonec jsem dostal rozum a raději provrtal zeď. Na to byl potřeba vrták o průměru alespoň 50 mm, protože všechno u bazénu se dělá z trubek o vnějším průměru 50 mm. V půjčovně nářadí mi půjčili obří stroj, a do něj největší vrták, jaký se dělá - 51mm. Vyvrtal jsem dva otvory podle vývodů z čerpadla a pak zjistil, že se do děr nevejde tvrdá bazénová trubka - setina milimetru někde chyběla! Pak jsem ale vzal pružnou trubku (taky o průměru 50 mm) a ta se mi tam po větším úsilí nasoukat/našroubovat/zarazit povedla:
V okruhu filtrace je potom potřeba najít místo někde mezi výstupem z filtru a vstupem do bazénu, kde je nutno vřadit odbočku pro přesměrování toku vody přes tepelné čerpadlo. Ovšem nestačí to udělat jednoduše, ale odborníci tvrdí, že je nutno vytvořit takovou konstrukci složenou ze tří ventilů, kterými je možné následně řídit, kam kolik vody poteče:
Mimochodem, práce s těmito bazénovými věcmi je poměrně jednoduchá. Nejdřív jsem z toho měl docela restekp, ale pak jsem si prohlédl instruktážní videa na Bazenonline.cz a šel jsem do toho. Je to vlastně taková pěkná skládanka, lepší jak nějaké lego:
Akorát mě trošku zarazilo, že ta pružná trubka, kterou jsem nakonec používal na všechna delší vedení, nejde nasucho (při nácviku rozměrů) zarazit do žádné spojky ani kolena, a to ani s použitím brutálního násilí. Naštěstí ale stačí namazat lepidlem a jde to zasunout na doraz jako po másle. Mimochodem, kvůli tomu lepidlu je také všechno jen na jeden pokus - takže dvakrát měř a jednou lep, za 5 sekund po spojení už to nejde nijak rozdělat a spravit.
První spuštění
Po rozšíření filtračního okruhu o projížďku vody tepelným čerpadlem už stačilo celý systém jen spustit. Při prvním spuštění jsem měl za úkol nějak manipulovat s těmi třemi kulovými ventily a jejich kombinací nastavit správnou rychlost a objem vody protékající čerpadlem a ještě přiškrtit na výstupu, aby v čerpadle byl tlak v rozmezí 2,1 - 4,5 baru. Ovšem v mém případě stačilo oba ventily na okruhu tepelného čerpadla otevřít naplno (a samozřejmě naplno zavřít ventil zkratující rozšířený okruh) - tlak v tepelném čerpadle se ustálil na 2,3 baru, což je v doporučeném rozsahu. Tudíž ty tři kulové ventily jsou u mě na dvě věci. Nevadí...
Běžící tepelné čerpadlo skutečně ochlazuje vzduch, takže vlastně klimatizuji celou planetu. U ventilátoru je v parném dni docela příjemné posezení. Skočil jsem nadšeně do bazénu a čekal u trysek, kdy z nich začne stříkat horká voda, ale nedočkal jsem se. Zřejmě se voda při průletu čerpadlem ohřeje jen o malý zlomek, takže na ruce to cítit není. Stačilo ale vydržet pár hodin, kdy Slunce svítilo nejvyšším výkonem (20 kW jen pro můj bazén!) a čerpadlo hučelo na max, a dočkal jsem se teploty, při které do vody vstupují i ženy!
Další tuning
Elektroinstalaci ještě nemám zcela vyřešenou, protože jsem musel přednostně začít řešit kryt čerpadla před nepřízní počasí. Výrobce totiž žádá, ať čerpadlo ukryjeme před Sluncem a deštěm, takže jsem opět povolal do práce mou 3D tiskárnu a vytiskl si na míru krásnou střešní konstrukci:
Výplň (infill) jsem nastavil jen 5%, ale přesto je výsledný výrobek z PETG velmi pevný!
Promakaný model dávám k dispozici všem - dá se krásně nacvaknout na čerpadlo a dobře tam drží.
Na tyto "krovy" nyní stačí přilepit nějaké vhodné plotny a stříška bude hotová. K elektroinstalaci se vrátím posléze - musím si ještě ujasnit, jestli se spolehnu na digitální ovládání tepelného čerpadla, které si umí dokonce samo zapnout i externí vodní čerpadlo, když potřebuje, anebo jestli zůstanu u stávajícího ovládání spínacími hodinami, kdy čerpadlo své chytré řízení dle času a teploty vody vůbec nevyužije.
