Geçen yıl mayıs ayı gibi Burcu’ya bir seramik fırını yapmaya karar verdim. Hesapta 2 ayda bitirip en azından bisküvi pişirimi yapabilecek seviyede bir seramik pişirim fırını üretmek vardı. Yaptığım iş düzgün olursa belki o dönem çalıştığım işe ek gelir sağlarım diye de düşünmüştüm. Zira piyasada fırınlar çok pahalı ve oldukça kara düzen işliyor. Müşterinin talepleri yerine üreticinin dayattığı bir sistem söz konusu. Böyle sıradan bir başlangıç hikayesiyle hem Burcu İstanbul’da seramik üretebilsin hem de ben kendime ek gelir sağlayayım amacıyla kenara köşeye koyduğum paranın bir kısmını (tahmini 1500 lira civarı) bu işe yatırmış oldum.
Projeyi 2 ay diye hesaplamıştım ama 5 ay sürdü. İşin kötüsü tam olarak tamamladım da diyemedim. Ne yazık ki bir yıl boyunca atıl vaziyette evde bekledi. Tasarımı ilk başta 1200C’ye çıkabilen bir fırın olarak planlamıştım fakat elektronik donanımda atladığım küçük bir detay ürünün güvenli olarak ancak 1000C’ye çıkmasına izin veriyor. Yine de mekanik olarak 1300C’ye kadar sıkıntısız çalışabilecek bir fırına sahibiz. Lafı fazla uzatmadan malzeme listemi vereyim ve nasıl yaptığımı anlatayım.
Ateş tuğlası (Fr Mantar 22x11x6cm)
Cam yünü (Fiber battaniye)
Tuğla yapıştırma harcı (Remsan Remmortar 3000w)
Kanthal A1 rezistans teli
K tipi çelik korumalı termokupl
B tipi otomatik sigorta (24A)
Sharp 16A katı hal rölesi
2x16 arka aydınlatmalı LCD
AD8495 termokupl kuvvetlendirici
Bu malzemeleri nereden temin ettiğimi de yazmak lazım tabii. Yerli ateş tuğlası, kaya yünü, cam yünü, tuğla yapıştırma harcını Eyüp’te Arslan Tuğla adlı bir firmadan aldım. Pazarlık yapmıyorlar fakat derdinizi dinleyip size yüksek sıcaklık tuğlalarıyla ilgili detaylı bilgi veriyorlar.
Fırının tavanında kullandığım ithal ateş tuğlası, ve kanthal teli teknotherm firmasından satın aldım. Depoları Tuzla Organize deri sanayi bölgesinde. Özel araç olmadan ulaşması zor bir yer fakat orada da dediğim gibi yardımcı oluyorlar. Pazarlık yine yok. Eklemeden edemeyeceğim rezistans teli olarak kanthal harici başka bir tel kullanmanızı tavsiye etmiyorum.
Demir profilleri kalibre metal’den aldım. İkitelli’de demirciler sitesinde bir dükkan. Sahibi yakınımdır. Piyasaya göre biraz pahalı ama tanıdık olduğum için ben demirleri bedavaya aldım. Selamımı söylerseniz indirim yaparlar.
Yaprak menteşe, köşebent, dübel, vida ve otomatik sigortayı koçtaş’tan, erkek fiş ve 3x2,5mm2 kabloyu Perpa’da bir dükkandan satın aldım.
Katı hal rölesini Aliexpress’ten Termokupl’u Dealextreme’den satın aldım. Eklemem gerekir. Termokupl çok güven vermiyor. Bir ara daha derli toplu bir termokupl almayı planlıyorum.
Listedeki elektronik malzemelerin tamamını Robotistan’dan aldım. Pazarlık orada da yok. Yine de öğrenci dostu bir firma robotistan. Satış sorumlularından birine derdinizi anlatan bir mail atarsanız yardımcı olacaklardır.
Buradaki malzemelerin çoğunu başka yerden temin edebilirsiniz ama Çayırova’daki ateş tuğlası satan firmalara ve Karaköy’deki elektrikçilere gitmenizi tavsiye etmiyorum. Bu prototip fırını 1500 değil de 1200’e mal etme şansım vardı fakat müşteriyi sallayaman veya kazıklamaya çalışan esnafa hususi olarak gıcığım. Malzemeleri nereden tedarik ettiğimi özellikle yazmamın sebebi bu. Artık tasarım ve üretime geçebiliriz sanırım.
Fırının tasarım kriterleri şöyle:
40cm’lik tabak pişirimine uygun
Şimdi bu kriterlerden hangilerini yerine getirebildim hangilerini yapamadım aşağıda biraz açıklayayım. Önden yüklemeli, tekerlekli, 40 cm’lik tabak pişirimine uygun ve tek faz ile çalışabilen bir fırın yapmayı başardım. Fakat bu yaptığım fırın ne hafif oldu ne de 1200C’ye çıkabilen bir fırın oldu. Kolay arayüz meselesine gelince. Sıcaklık kontrolcüsünü kullanmak diğerlerine göre daha kolay. Yine de hedeflediğim kolaylıkta değil ne yazık ki.
Yukarıda kısaca bahsetmiştim. Bu 1200C meselesi elektronik kartın donanımında yapılacak bir revizyonla düzeltilebilir fakat ağırlığa ne yazık ki çözümüm yok. Eşek ölüsü gibi ağır meret ve yeniden yapmadıkça hafifletmenin bir yolu yok ne yazık ki.
Tasarım kriterlerini belirledikten sonra tuğla boyutlarını öğrenip yaklaşık olarak kaç tuğlaya ihtiyacım olduğunu hesapladım ve arabaya atlayıp tuğlaları atölyeye getirdim.
Atölye dedim. Kendime ait bir atölyem şimdilik yok. Bu projeyi YTÜ Teknopark A.Ş. Prototip Atölyesine sundum. Projem uygun bulundu ve atölyenin teknik imkanlarını kullanmaya başladım. Ben başladığımda kısıtlı sayıda makine ve teçhizat varken şimdi çok daha ciddi projelerin yapılabileceği bir atölye haline geldi. Eğer YTÜ öğrencisiyseniz sizde prototip atölyesi imkanlarından faydalanabilirsiniz. Detaylı bilgi için: http://www.yildizteknopark.com.tr/tr/teknopark-2/prototip-atolyesi-13.html
Atölyede proje ile ilgili ilk sorunu keşfettim. Yerli ateş tuğlaların sabit bir ölçüsü yok. Her biri farklı boyutlarda ve referans ölçülerden genellikle 5mm uzun/kısa/kalın veya ince. Bu kalınlık farkına ek olarak tuğlalar yamuk. bir kaç derece eğik yüzeyli olanlar veya düz olması çok kritik olan uzun kenarın bildiğiniz eğri biçiminde olması gibi şekil bozuklukları var. İthal tuğlalar bu yerli tuğlaların iki katı fiyatında olduğu için ağır olsun ama ucuz olsun diyerek yerli tuğla almıştım. Atölyede ölçü denemeleri yapmaya başladığımda çok pişman oldum.
Tahmini olarak tuğla adetini hesaplamıştım fakat bu ölçü farkı meselesi yüzünden bir kaç farklı alternatif deneme kararı aldım. Tavan meselesi büyük sıkıntı yarattı. Tuğlaların ölçüleri birbirini tutmadığı için birbirine yapıştırılmış düz tavan yerine kemer şeklinde bir tavan yapmayı düşündüm fakat beni aşacağı için vazgeçtim. Düz tavanı bi şekilde yapacaktık. Önce taban ve yan duvarlardan başladık. Hepsini üst üste dizmek yerine yarım tuğla ön yarım tuğla arkada olacak şekilde dizdik. Bu sayede mekanik dayanıklılık artmasını bekliyoruz. Elimde bununla ilgili test olmadığı için “dayanıklık arttı” diyemiyorum. Yine de yaptığım gözlemler test yaparsak bu hipotezimi doğrulayacağımı söylüyor.
Bu yapışkan malzemenin tam olarak kuruması bir kaç gün sürüyor. O yüzden tabanı ve yan duvarları yaptıktan sonra kurumaya bıraktık. Sadece haftasonuları çalışabildiğim için (Hafta içi mesai var) tavan yapma işi bir sonraki haftasonuna kaldı. Çalıştığım yere yakın olduğu için öğle arasında rezistans teli satın almak için Teknotherm’e gittim. Orada kocaman ithal tuğlalar olduğunu gördüm. Hesaplarıma göre iki tanesi tavana yetecekti. Ben de iki tane sardırdım hemen. Tavan meselesi de kendiğinden çözülmüş oldu.
Telleri -yukarıda bahsetmiştim- kanthal firmasının A1 alaşımından seçtim. Alaşımı seçtim ama hangi çapta teli seçeceğim? Bunun için firmanın ürünle ilgili yayınladığı dökümanı buldum ve excel’de bir tablo yaparak en ideal kalınlığı seçtim. Bu arada belirtmekte fayda var. Teknotherm ürünü kiloyla satıyor. En az bir kg tel almanız gerekiyor. Ben bunu oraya gittiğimde öğrenmiştim. Bunu bilmeden gittim ama şans eseri seçimimle bu satış politikası uyum sağladı. Teli sararken yine firmanın dökümanına bakmakta fayda var. Telin zarar görmeden en küçük hangi çapta bükülebileceği yazıyor. Ben diğer fırınlarda gördüğüm kadarıyla göz kararı bir çap belirleyip sarmıştım.
Tuğla örme işi bittikten sonra bu tuğlaları saran çerçeve için (taşınabilirlik kriteri) bir dış iskelet tasarımına başladım. Tuğla bitiminden sonra taş yünü için de pay bıraktıktan sonra ne kadar demir gideceğini hesaplayıp İkitelli’ye gidip demirleri aldım. Detay hesapları yaptıktan sonra prototip atölyesi’nden Gökhan bey benim profil demirleri istediğim boylarda kesti ve o sırada okul içinde bir bina için çalışan kaynakçılardan birinin yanına gittik. Suriyeli işçiyle el kol hareketleriyle anlaşarak kaynak işini yaptırdım ve atölyeye geri döndük.
Bu dış iskeleti paslanmaktan korumak ve biraz daha görsellik katabilmek için boyadım. Paslanmaktan korudum ama görsellik konusunda çok da iyi işler yaptığımı söyleyemem. 3 kutu beyaz sprey boya kullandım ama ortaya çok kötü bir boya işçiliği çıktı. Boyayı bitirdikten sonra fırını dış iskeletin içine oturtup taş yününü kenarlarına sıkıştırdım. Taş yünü cam elyafı vs. farketmiyor üstünüze temas ettiği anda kaşındırıyor. Hatta tavsiyem bu malzemeleri keserken ve yerleştirirken uzun kollu bir şeyler giyin ve maske takın.
Fırında mekanik olarak en kritik bölüm kapak. Hareketli tek parça olduğu için burada yapılacak bir tasarım hatası projenin çöp olması demek. Maliyetleri düşük tutabilmek için biraz risk alıp yaprak menteşe kullanmaya karar verdim. Tabi menteşeden önce kapağın izolasyon tuğlalarını çerçevenin içine yerleştirmem gerekiyordu. Elimde kalan tüm tuğlaları tek tek ölçerek bir kaç kombinasyon denedim ve yine tuğlaları biraz keserek/zımparalayarak çerçevenin içine sığdırdım.
Tuğla yapıştırıcısı kuruduktan sonra Hüseyin ve Olcay’ın yardımıyla tuğlaları matkap uçlu vida ve köşebent kullanarak çerçeveye sabitledik. Sonra makine mühendisi görüşü (Hüseyin Makine mühendisidir) ile menteşelerin montaj yerlerini belirleyip kapağı fırına monte ettik.
Fırının mekanik işlerinin büyük kısmı kapağı takmamızla sona erdi. Kapaktaki tuğlalar ile fırın arasına yine tuğla yapıştırıcısını kullanarak fiber battaniye yapıştırdım. Termokupl için arka bölümde bir delik açtım, bir de içindeki gazların çıkabilmesi için tavana (yaklaşık 1 tl çapında) bir delik açtım.
Normal fırınlarda rezistans telleri fırının arka tarafından dışarıya alınıp bir baraya bağlanıyor. Benim yaptığım fırın bir prototip olduğu için bağlantıyı kolay gözlemlemek istiyorum. Yüksek sıcaklıklarda bara bağlantısının nasıl davranacağını bilmiyorum. İşin kötüsü bu işi soruşturduğum kimse de bu konuya hakim değil. Bu yüzden ben rezistans telinin iki ucunu fırının yan tarafında kapağa yakın bir bölümden aldım. Bu sayede yüksek sıcaklıkta bu bağlantının nasıl davranacağını gözlemleme şansım olacak.
Bu ıvır zıvır işleri tamamladıktan sonra fırını yükleyip eve getirdim. Tek satırda yazması ne kolaymış. Başta söylemiştim. Fırın ucuz olsun diye hafiflik kriterine uymadı ne yazık ki. Bu yüzden tek başıma kaldırıp bagaja koyamadım. Yanlış hatırlamıyorsam 2 saat kadar uğraştım arabaya yüklemek için.
Detayları burada: http://www.mahmutcankovan.com/post/131737906887/seramik-f%C4%B1r%C4%B1n%C4%B1-ta%C5%9F%C4%B1ma-i%C5%9Fi-hk
Çok yüksek sıcaklıklara çıkılan ve yüksek güçlerde çalışan bu projenin elektriksel kısmını eğer tecrübeniz yoksa kendiniz yapmayın. Bir elektrik projesi yaparken nasıl olsa sigorta var, kaçık akım koruma rölesi var, topraklama var demeyin ve önleminizi çarpılmadan önce alın. Konuyla ilgili Elektrik mühendisleri Odası ve üniversitelerin elektrik mühendisliği bölümlerinde çeşitli dökümanlar bulabilirsiniz.
Güvenlikle ilgili uyarımı yaptığıma göre gelelim konumuza. Bu projede yapılan iş, kağıt üstünde çok kolay. Çünkü yaptığımız şey basitçe sıcaklığı okumak ve okuduğumuz sıcaklığa göre röleleri iletime/kesime sokmak. Bu elektikli çay makinelerinin yaptığı şeyle aşağı yukarı aynı diyebiliriz. Bizimkisi biraz daha fazla özelliği olan ve çay makinesine göre çok daha fazla akım çeken bir proje o kadar:)
Ben elimin altında Arduino Nano (Şu an üretimden kalktı ama klonları satılmaya devam ediyor) olduğu için onu kullandım ama herhangi bir geliştirme kartı kullanılabilir veya üşenmezseniz sıfırdan kendi gömülü sisteminizi de oluşturabilirsiniz. Paylaştığım kodları kendi seçtiğiniz geliştirme kartına göre uyarlamanız gerektiğini unutmayın.
Kontrolcü ile ilgili tek tasarım kriterimiz var kolay bir arayüze sahip olması. Giriş/orta seviye endüstriyel sıcaklık kontrolcüleri genelde “seven segment display” adı verilen bildiğimiz dijital sayı göstermeye yarayan ucuz ekranımsıları kullanarak kullanıcıyla iletişim kuruyor. Teorik olarak rakamların haricinde alfabedeki hemen hemen her harfi bu ekranda gösterebilmek mümkün fakat pratikte anlaşılırlıktan oldukça uzak kalıyor ne yazık ki.
Bu sıkıntılara girmemek için Arduino’nun kendi içinde hazır kütüphanesinin olduğu 2 satır 16 sütuna sahip ekranı kullanmaya karar verdim. Hem anlaşılır hem de kullanması kolay. Şimdi olsa sıkıntı değil ama o dönem projeyle sadece haftasonları bakabildiğim için vakit kısıtlı ve görsel olarak çok daha başarılı olabilecek ekranlarla (örneğin 3” TFT LCD) uğraşmaya vaktim yok.
donanım olarak en çok para tutan iki şeyi neden seçtiğimi yazdım. Şimdi üçüncü ve en önemli parçamıza geçelim. Katı hal rölesi. Nedir bu katı hal rölesi?
Normal kuru kontak röleler bizim evde lambaları açıp kapatmak için kullandığımız düğmelerin (aslında anahtar demek gerekli) elektriksel sinyalle kontrol edilen halidir diyebiliriz. Ucuz ürünlerdir, piyasada yaygın olarak kullanılırlar fakat açma kapama ömürleri vardır. Yani bir süre sonra bozulacağı kesindir. Ayrıca klasik röleler iletime/kesime girerken çakçuk ses çıkartır Buna alternatif olarak biraz daha pahalı olan katı hal röleleri piyasaya sürülmüştür. İçinde opto-izolatör, triyak ve bir kaç filtre elemanı bulunan (Bizi şimdilik ilgilendirmeyen detay bilgi bunlar) yarı iletken bir malzemedir. Normal rölelere göre ömrü çok çok daha uzundur ve sessiz çalışır.
Solda Normal röle, sağda katı hal rölesi
İleride kendi özgün katı hal rölemi yapmak istediğim için bu projede fazladan maliyetine rağmen katı hal rölesi seçtim. Benim kullandığım röle Sharp marka. f/p canavarı. Fakat piyasada farklı güç seviyeleri için alternatifler mevcut. Benim röle 16A’e kadar (soğutucu ile birlikte) dayanabiliyor.
Röle en fazla 16A akıma dayanabiliyor. Evdeki sigorta kutusuna bakarsanız çoğu sigortanın 16A’lik olduğunu göreceksiniz. Muhtemelen röle üretilirken 16A değerinin seçilmesi de bu yüzden. Lafı çok dolandırdım farkındayım. İşin açıklaması şu aslında. Eğer bu fırını prizden çalıştırmak istiyorsak en fazla 16A akım çekecek bir rezistans kullanabiliriz. Elektriksel tasarımlarda bu tür kontrol/koruma elemanlarında %20 hata/güvenlik payı bırakılarak tasarım yapılırsa daha dayanıklı ve kararlı bir tasarım elde edilir gibi yaygın bir görüş var. Tersini kanıtlayacak bir tasarım görmediğim için ben de bu sistemi o şekilde tasarlamaya karar verdim. Bu yüzden rezistanstan geçecek akımı 13-14A civarı seçip ona göre tel uzunluğunu belirledim. Ha burada bu akım gerilim güç direnç nasıl hesaplanır onu yazmak lazım.
Güç = Akım x Gerilim (tek fazlı sistemler için sade güç formülü)
Gerilim = Akım x Direnç (Ohm kanununa göre gerilim akım ve direnç ilişkisi)
Eğer sadece akım limitiniz varsa (benimki gibi) sadece ohm kanununu kullanarak direnci bulabilirsiniz. Fakat piyasada ürünlerde çektiği akım değil harcadığı güç esas alınıyor. Yani sizden akıma göre değil de güce göre tasarım yapılması istenmiş olabilir. Bu durumda öncelikle güç formülü kullanılarak akım değerini bulunmalı, ardından ohm kanunu kullanılarak direnç değeri hesaplanmalıdır.
Ekranı (16x2), geliştirme kartını (arduino nano) ve güç anahtarlarını (sharp katı hal rölesi) ve direnç değerini seçtik. Şimdi bunları birleştirmek lazım. Hızlıca bir prototip yapmak isterseniz delikli pertinaks üzerine bu donanımları birleştirebilirsiniz. Fakat yüksek güç olan bölümler de olduğu için ben delikli pertinaksa güvenemedim ve biraz daha fazla vakit harcayıp sıfırdan bir elektronik kart tasarladım.
Elektronik kart (PCB) nasıl tasarlanır nelere dikkat edilmelidir konuları başka bir yazının konusu. İşin gerçeği bu konu hakkında detaylı bir yazı hazırlayacak kadar bilgili ve tecrübeli değilim. Bu yüzden başka kaynaklara yönelmenizi tavsiye ediyorum. Başlangıç için Megep dökümanları faydalı olabilir.
PCB tasarımını yapabileceğiniz pek çok ücretsiz program mevcut. Parayla veya sivil itaatsizlik yöntemiyle Altium gibi ücretli yazılımları da kullanabilirsiniz. Bu ücretsiz alternatiflerden en rahatı bana kalırsa KiCad. Altium’a benzer özellikleri var fakat açık kaynaklı ve ücretsiz. Arduino tayfası ise sıklıkla Fritzing kullanıyor. Bunu da tercih edebilirsiniz. Wikipedia’da bu tasarım programlarının kıyaslandığı güzel bir yazı var. Burayı da inceleyebilirsiniz:
https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_EDA_software
Elektronik kartın tasarımı yaptıktan sonra asetat kağıdına baskı alıp kağıt üstündeki mürekkebi ütüyle bakır plaketin üstüne geçirttim. Çok başarılı olmadığı için yukarıda fotoğrafta görüldüğü üzere Burcu’ya rötuşlarını yaptırttım ve asitte eriterek %100 doğal ev yapımı (tamam pek doğal olmayabilir) elektronik kartta sadece istediğim bakır yolların kalmasını sağladım. Bunun ardından entegre, klemens gibi elemanların oturacağı delikleri el matkabıyla deldim ve bu donanımları lehimledim.
(Lehim yaparken fotoğraf çekmemişim. Belki bunun için ilerde canlandırma bir video çekerim)
Kartı hazırladıktan sonra bunu açıkta kullanmak kartın sağlığı ve bizim sağlığımız için sıkıntılı. Bunun için bir kart tutucu gerekiyor. Robotistan’da satılan metal kutulardan birini satın aldım ve kafamdaki tasarıma göre kesip biçtim.
Kutu satıştan kalkmış:( http://www.robotistan.com/127-x-127-x-51-metal-proje-kutusu-rn-mp-080
Kutuyu kestikten sonra kartı yerleştirip buton, pot gibi malzemeleri kutuda yerine sabitledim ve jumper kablo ile kart üzerindeki bağlantılarını tamamladım. Kablo ağacı biraz karışık oldu. Aslında kartı sonradan müdahale edilebilecek şekilde tasarlamaya çalıştığım için bu karmaşa ortaya çıktı. Gerçi sonradan müdahale etmedim ama olsun.
Şimdi yazdıklarımı kontrol ettim de çok önemli bir donanımı yazmayı unutmuşum. Sıcaklığı neyle ölçeceğiz?
Fırın içindeki sıcaklığı ölçmenin pek çok yolu var fakat bu proje için en uygun yöntem bir güçlendirici entegre ile termokupl adı verilen elemanı kullanmak. Bu termokupl’ların birden fazla çeşidi var. Ölçebildiği sıcaklık aralığına göre harflendirilmişler. Bu projede K tipi termokupl kullandım. Dealextreme’de oldukça ucuza bulup satın aldım ama ne kadar doğru ölçüyor emin değilim. Oda sıcaklığını doğru ölçüyor. Sıcaklık yükselince ne kadar sapma var denemek gerekli. İlerde kaliteli bir tanesini edinebilirim. Prototip için yeterli duruyor. Bu termokupl’ın ölçtüğü sıcaklığı bizim arduino kartımızın algılayabilmesi için de AD8495 adlı entegreyi kullanan bir güçlendirici devre kartı kullandım. Eğer aceleniz yoksa yarı fiyatına Aliexpress’ten satın alabilirsiniz.
Dealextreme’den aldığım ürün: http://www.dx.com/p/k-type-thermocouple-probe-type-temperature-sensor-silver-grey-213591#.WBx6DvmLRPZ
AD8495: http://www.robotistan.com/k-tipi-thermocouple-guclendirici
Kartımız düşük güçlü. Arduino Nano’nun usb beslemesi yeterli oluyor. Yine de 12V adaptör girişini hazırlamayı ihmal etmedim.
Fırın tamam. Elektronik kart tamam. Sensör tamam. Geriye yazılım işi kaldı.
Bir sürü hazır kütüphanesi olan (kütüphane mi?) yazım dili kolay ve internette belki de milyonlarca örnek hazır kod barındıran bir ortam bu Arduino ortamı. Prototip için yeterli. Hatta seri üretim için bile yeterli olabilecek potansiyeli var. Ben Hızlıca prototip oluşturabileceğim için Arduino geliştirme ortamını kullandım ama eğer biliyorsanız ve vaktiniz de varsa C ile (Programlama dili) bu işi yapabilirsiniz.
Kodların tamamını Git sayfama yükledim. Mümkün mertebe açıklama ekleyerek ve değişkenleri de anlaşılır şekilde isimlendirmeye çalışarak dışarıdan bakan birinin de biraz inceledikten sonra anlayabileceği bir kod hazırlaya çalıştım. Yazılım oldukça basit. Kullanıcıya en yüksek sıcaklığı, sıcaklığın yükselme hızını (C/saat) ve pişirim süresini soruyor ve pişirime başlıyor. Süre veya sıcaklık hedef değere ulaşırsa pişirimi tamamlıyor. Ben sıcaklık hedefe ulaşınca pişirimi tamamla demeyi unutmuşum. Küçük bir döngüyle halledilebilir bir konu. Bir ara güncellemesini yaparım.
Kodlar: https://github.com/mahmutcankovan/sicaklik_kontrolcusu
Yazılım şu haliyle on/off kontrol denilen bir kontrol yöntemiyle sıcaklığı kontrol ediyor. Esasında PID kontrol yöntemi kullanmak bu tip uygulamalar için daha verimli fakat çok da güvenilir olmayan bir kütüphane kullanmak gerekiyor. Bu yüzden PID kontrol yöntemi kullanmaktan vazgeçtim. Düzgün bir kütüphane bulursam veya kendim hazırlarsam buraya eklerim. Şimdilik on/off kontrol işimizi görüyor.
Rezistans ile kabloyu nasıl birbirine bağlayacağım en büyük sorundu. Çünkü rezistans 1200-1300C sıcaklıklara çıkacak fakat kablo bakır. Karaköy’de bir firma dışı porselen bir klemens verdi. Siz siz olun bu tip klemensler kullanmayın. İlk test esnasında bu klemens ne yazık ki yeterli sıcaklık izolasyonunu yapamadı ve kablo yanmaya başladı. Testi bu yüzden sonlandırmak zorunda kaldım ki sıcaklık daha 380C civarlarındaydı. Konuyla ilgili interneti kurcaladıktan sonra aşağıdaki videodaki amcanın yöntemini kullanmaya karar verdim.
Fakat bu yöntemi biraz daha geliştirip daha uzun bir civataya iki farklı bağlantı noktası oluşturarak sıcaklığın kabloya gitmesini azami ölçüde engellemiş oldum. Civatanın iç direnci çok düşük olduğu için bizim pişirim performansımızı da etkilememiş oldu.
Yine de bağlantı bu haliyle biraz tehlikeli. Kablo eğilirse ne bileyim biri fırını oynatırsa falan bu civataların birbirine değme riski var. Ayrıca dışarıdan müdahaleye de açık. Yani neymiş ya bu diye dokunan çarpılır. Bunun önüne geçmek için SketchUp’ta (3D tasarım programı. Öğrenmesi kolay ve ücretsiz) basit bir izolatör tasarımı yaptım ve Özge Saadet’e gönderdim. O da bana kilden aşağı yukarı aynısını yapıp getirdi.
Tek sorun pişmemiş olmasıydı. O yüzden fırının ilk seramik pişirimini fırının parçasını pişirmek için yapmış olduk. Güzel tesadüf oldu.
Fırını ilk koyduğumuz yerde 20A’lik sigorta vardı. Ben de aynı otomatik sigortadan alarak priz ile kontrolcü arasına bağladım. Amacım hem enerjiyi elle kesebilmek hem de hata durumunda bina sigortasına bir emniyet daha eklemek.
Sigortaların üstünde B veya C yazar. Bu harfler hangi sistemle kullanılacağını belirtmek için. Eğer bir elektik motoru bağlayacaksanız (mesela su pompası) C tipi, rezistans bağlayacaksanız B tipi otomatik sigorta seçmeniz gerekiyor. Bu arada ekleyeyim; binalarda bir kaç istisna haricinde genelde B tipi otomatik sigorta kullanılır.
Toplamda 5 ay haftasonları uğraşarak kendi seramik fırınımızı yapmış olduk. Hemen hemen her şeyi oturup kendimiz yaptık. İlk pişirim testleri çok da olumlu sonuçlanmadı. Tavana ve yan duvarlara daha fazla izolasyon gerekiyormuş. 800C’den sonra çok yavaş ısınmaya başladı. Dediğim gibi ya izolasyonu arttırmak ya da gücü arttırmak gerekiyor. Bizim arka duvarda üstteki rezistans fazla sarktığı için ufak bir kısa devre olmuş. Rezistansları daha sık aralıklarla duvara sabitlemek gerekiyor. Yine de ilk deneme için fena değil. Hiç değilse bisküvi pişirimi yapabildik. Hedeflerin bir kısmını tutturabildiğimiz için bu projeyi başarılı sonuçlandığını söyleyebilirim.
A video posted by Mahmut Can Kovan (@mahmutcankovan) on Nov 2, 2016 at 7:47am PDT