Project Fijnstoffilter

[geert]

Hier volgt een projectbeschrijving voor een 'zelfbouw' fijnstoffilter. Een lang gekoesterde wens, die ik eindelijk maar eens vervuld heb. Kant-en-klare luchtfilters zijn nogal prijzig, vandaar dat ik eerst op dit forum heb gezocht. Er is menig post te vinden, maar nogal versnippert. Daarom leuk en handig om een projectbeschrijving van A tot Z, in z'n geheel te posten. Veel van de bestaande posts leiden naar Kor van der Meulen (kiesvoorhout.nl en kiesvoorminderfijnstof.nl).

Kor biedt op zijn website bouwpakketen en filterset's aan. Zodoende heb ik maar even met hem contact gezocht. Gelukkig woon ik op redelijke afstand van Rottum (frl). Na het maken van een afspraak bezoek ik Kor begin november 2023. Een warm welkom, superleuke verhalen en even showen van zijn woodworking shop; je bent zomaar een paar uur verder. We bleken een hoop dingen gemeen te hebben naast het houtbewerken. Erg leuk, bedankt Kor! En zo vertrek ik met een filterset en nog meer motivatie huiswaarts, nog langs de winkel voor 12 mm berkenmultiplex.

Mijn werkplaats/workshop heeft een inhoud van ongeveer 150 m3, vandaar dat ik op advies van Kor voor een half-size filter ben gegaan. Een ventilator met een capaciteit van 750m3 / uur ververst de ruimte ongeveer 5 keer per uur.



Ik vind het prettig om voor aanvang van een bouwproject even een 3D model te tekenen. Het geeft me iets meer gevoel hoe iets in elkaar komt te zitten en tevens een oefening om het 3D-tekenen onder de knie te houden (Autodesk Fusion 360).


Panelen op maat gezaagd. Latten voor 3 frames gezaagd, in elkaar gelijmd op mijn vlakke torsion box werkbank . Het eerste frame vastgelijmd; de filter box krijgt zo z'n vorm. Het tweede frame houdt het fijnstoffilter op z'n plek. Het derde frame sluit het voorfilter in en zit met 4 boutjes vast (demontabel).
De lagen tussen de filters zijn voorzien van EPDM celband zodat alle lucht door de filters gaat en niet er langs.

 

[geert]

De ventilatoropening uitgezaagd en even de randen gefreesd. Dankzij de tekening van de ventilator zijn de opening en montage-gaten prima over te nemen op het hout. De ventilator gemonteerd met boutjes/moertjes voor het geval de ventilator er ooit weer uit moet.

 

[geert]

De elektrische aansluiting van de ventilator is uitgevoerd met een SONOFF Zigbee schakelaar. Deze schakelaar is zowel draadloos (zigbee) als via aangesloten wipschakelaar te bedienen. Automatisering is leuk, maar moet in mijn optiek ook altijd handmatig geschakeld kunnen worden.








Naast de ventilator heb ik een uitsparing gemaakt voor de luchtdrukmeter. Het doel van de luchtdrukmeter is om te zien of het voorfilter schoongemaakt moet worden. Toenemende druk in de loop der tijd is een maat voor verstopping van het filtersysteem. Het fijnstoffilter zelf gaat volgens Kor vele jaren mee.

 

[geert]

De SONOFF schakelaar is opgenomen in mijn Home Assistant installatie. Naast de mechanische schakelaar kun je het filter tevens aan/uitschakelen via de Home Assistant companion app. En uiteraard kan het fijnstoffilter dan ook eenvoudig via een fijnstofsensor automatisch in- of uitschakelen. Daarvoor gebruik ik een goedkope sensor PMS5003.



De sensor heeft een serieel protocol voor het uitlezen van meetwaarden:

• deeltjes < 1 μm
• deeltjes < 2,5 μm
• deeltjes < 10 μm

Uiteraard is deze sensor niet vergelijkbaar met het professionele meetapparatuur van Kor.
Na een tijdje proefdraaien met deze sensor kan ik concluderen dat het voor mijn doeleinde prima bruikbaar is om het fijnstoffilter aan te sturen.

De sensor is aangesloten via een seriele poort op een ESP32-C6 microprocessor bordje (2,5 x 2 cm). Tevens heeft deze ESP32 WiFi en ZigBee ondersteuning.



Het bordje en sensor in een houten doosje ingebouwd en hangt aan m'n french cleat wand. De sensor wordt eens per 2 minuten ingeschakeld om te meten. Hierdoor wordt de levensduur van de sensor sterk verlengd.

 

[geert]

De ESP32 is voorzien van ESPHome firmware voor gemakkelijke integratie met Home Assistant.



In de Home Assistant companion app is de SONOFF schakelaar en de PMS5003 sensor toegevoegd.





Gisteren, rond 17:00 uur aan het zagen geweest. Dit wordt door de sensor prima opgepikt.







Erg leuk om zo'n project te zien slagen. Nogmaals dank aan Kor voor het het voorwerk en leveren van het fijnstoffilter.

 

[jaap]

Mooie fijnstofafzuiging Geertdo en goed beschreven van begin tot eind.


jaap

 

[robvansuilen]

Mooi werk vooral de intergratie met de fijnstof detectie.

 

[knotwilg]

OT, @geertdo hoe hoog zijn de ribben van dat mooie frame waar je op werkt?

 

[geert]

OT, @geertdo hoe hoog zijn de ribben van dat mooie frame waar je op werkt?

Binnenwerk is 10 cm hoog. Mede geïnspireerd door finehomebuilding YT channel.

 

[geert]

...en hangt aan m'n french cleat wand.

..euh, haaklattenwand!

 

[SunRayes]

Mooi verslag en het ziet er allemaal goed uit! Ook leuk om de elektronica te zien!

 

[Zerox]

Mooi om een mede automatiseerder te zien! Heb bij mij precies hetzelfde gebruikt en het werkt ideaal. Is het puur uit kostenbesparing dat je niet voor de duurdere sensirion sps30 hebt gekozen? Neem aan dat je de automation in HA hebt gemaakt of gebruik je bijv NodeRed?

 

[geert]

Automation in HA, de sps30 ken ik niet, heb jij die toegepast? Ik ben niet voor de meest accurate meetwaarde gegaan, maar meer voor een signaal wat goed genoeg is om het fijnstoffilter in te schakelen.

 

[Zerox]

Ja heb inderdaad de SPS30 toegepast op advies van Kor die deze ook gebruikt in zijn APC. Beide sensoren zullen prima zijn voor de doelstelling!

 

[Efvee]

Mooi ding. Een vraag: Als je dit uit zou voelen zonder die home assistant, dus als een kast met een netstekker die begint te filteren als hij vindt dat er teveel stof in de lucht zit, wat heb je dan nodig?
- setje van minderfijnstof met filter, voorfilter en verschildrukmeterdruk. Ik begrijp dat die drukmeter ook een signaalkabel heeft?
- ventilator
- plaat, latjes, schroefjes, enzovoort
- schakelaar, snoertje, stekker
- sensor zeg die PMS5003
- iets om de ventilator aan te sturen via de sensor

Dat laatste is voor dummy ik het vage punt. Heb je daar ook een beschrijving van? Als het niet te lastig is ook met een lampje dat groen brandt als hij aanstaat, oranje als hij aan het werk is en rood als het filter vuil is.

 

[jaap]

Kor (@kiesvoorhout) heeft een prachtig apparaatje gemaakt dat het filter automatische aan kan sturen. Het heeft een tijd bij ons in de woonkamer gestaan en slaat b.v. aan als je vlees aan het braden bent of te veel kaarsen aan het branden bent.

Minder fijnstof, dat is pas fijn!

www.kiesvoorminderfijnstof.nl

jaap

 

[Zerox]

Mooi ding. Een vraag: Als je dit uit zou voelen zonder die home assistant, dus als een kast met een netstekker die begint te filteren als hij vindt dat er teveel stof in de lucht zit, wat heb je dan nodig?
- setje van minderfijnstof met filter, voorfilter en verschildrukmeterdruk. Ik begrijp dat die drukmeter ook een signaalkabel heeft?
- ventilator
- plaat, latjes, schroefjes, enzovoort
- schakelaar, snoertje, stekker
- sensor zeg die PMS5003
- iets om de ventilator aan te sturen via de sensor

Dat laatste is voor dummy ik het vage punt. Heb je daar ook een beschrijving van? Als het niet te lastig is ook met een lampje dat groen brandt als hij aanstaat, oranje als hij aan het werk is en rood als het filter vuil is.

@kiesvoorhout heeft hier een bestaand apparaat voor gemaakt. Mocht je toch de DIY route bewandelen dan zijn hier de antwoorden:
- De analoge drukmeter heeft geen signaalkabel maar een slang met een verbinding buiten de kast om zo een drukverschilmeting te kunnen doen
- Deeltjesmeter in de vorm van een SPS30 of PMS5003
- ESP32 of Arduino achtige microcontroller die d.m.v. een relay de ventilator aan en uit schakelt. Deze heeft ook de verbinding met de deeljtesmeter + de code/software.

Voordeel van die van Kor is dat deze PWM geregeld wordt en dus harder of zachter begint te draaien al naar gelang stof toe-/afneemt.

 

[chevy66]

Ik heb er maar gewoon een wasmachine schakelaar met een lampje aan gemaakt. Ga je stof maken, dan zet je hem aan met het trektouwtje. Ik heb er ooit wel een toerenregelaar op gehad, maar ik heb nu gewoon de stekker weer in het stopcontact. Het leverde voor mij geen meerwaarde.

 

[Efvee]

Die regelaar van @kiesvoorhout is prachtig maar voor zover ik kan zien een beetje over de top voor mijn simple behoeften en budget. Ik heb (bewust) geen WiFi of Lan in mijn schuurtje en geen behoefte aan grafieken.
Ik denk dus inderdaad aan een Arduino met een relais of een regelaar.

Een drukmeter op de kast tegen het plafond is mooi maar lastig uit te lezen. Qua drukbewaking denk ik aan het volgende: qua afmetingen: 100 Pascal is voor zover ik weet 10 cm waterkolom. Grote nauwkeurigheid is niet vereist dus kwantitatieve meting/inregelen kan met een doorzichtig slangetje, een glaasje water en een duimstok. Voor ja/nee test later werkt een balletje met wat ballast en een trechter op het slangetje. Trechter ondersteboven, balletje erop zodat hij de trechter afsluit. Als het balletje daarna uit zichzelf in de trechter blijft hangen is de verschildruk te hoog. Diameter van de trechter en/of ballast in het balletje variëren om het juiste uitvalpunt te vinden.

 

[chevy66]

Je kan een verschildrukmeter uit een stofzuiger, of een cv ketel slopen en die een lampje laten aansturen.