Come riscaldare sensore DHT11

Salve a tutti,
sto terminando il mio progetto per gli esami di stato (Serra Automatizzata controllata da Arduino, con controllo temperatura, umidità e luminosità, datalogging e comandi manuali), ma ho un problema con il controllo di temperatura.

Ho realizzato il sistema di controllo temperatura con un sensore DHT11. Il sistema ha impostate tre soglie di temperatura (t1, t2 e t3, con t1<t2<t3) e in base alla situazione stabilisce cosa fare, e precisamente:
-(Tmisurata <= t1)) => Arduino accende una ventola e una resistenza per creare aria calda e riscaldare il sensore;
-(t1 < Tmisiurata <= t2) => il sistema si trova nella fascia normale di temperatura. Non si attiva nessun meccanismo;
-(t2 < Tmisurata <= t3) => l’ambiente si sta riscaldando. Il sistema apre una finestra scorrevole per consentire il riciclo dell’aria;
-(t3 > Tmisurata) => l’ambiente è eccessivamente caldo, oltre alla finestra già aperta, si attiva la sola ventola per la ventilazione forzata e il raffreddamento della serra.

In teoria tutto funziona, in pratica non riesco a far funzionare il sistema di riscaldamento (ventola + resistenza). Il professore mi ha fornito un pezzo di resistenza di stufa (4 ohm) da collegare ad un alimentatore PC. Mandandola a 12V (GND e +12V) vuole troppo tempo a scaldare, e con la ventola attiva viene inviata aria fredda nell’ambiente.
Mandandola a 24V (-12 e +12) la resistenza diventa quasi subito incandescente e inizia a fondere (cortocircuito?), perciò bisogna spegnere immediatamente l’alimentatore.
Ho anche provato a mandara a 12 ma escludendo un tratto di resistenza ma niente: o non riscalda o diventa subito incandescente.

Cosa posso usare per riscaldare il DHT11? Ho visto su internet resistenze a cartuccia (12 o 24v) per stampanti 3d ma a me sembrano sensori o elementi riscaldanti che scaldano solo se a contatto con il sensore (squagliandone la plastica esterna). Ho anche visto elementi riscaldanti piatti a 12v ma prima di procedere all’acquisto vorrei un consiglio. (Meno spendo meglio è)
Tenendo conto che nel montaggio gli elementi saranno disposti così:
Ventola → Riscaldatore → Sensore

Ho urgente bisogno di aiuto e, confidando in una tempestiva risposta vi ringazio anticipatamente per l’attenzione e per l’aiuto

EDIT (26 mag 2016 - 10:35)

stefa24:
[…] comunque dovresti fornire anche qualche schema di collegamento

Ecco gli schemi. (Se non si vedono le immagini apritele in un’altra scheda)
00 - Schema generale teorico (alla fine andrebbero collegati così)

01 - Prima prova (tutte le prove sono state svolte con DHT11 e Arduino non collegato)
In questa prova la resistenza è stata alimentata a 12 V e la ventola è rimasta accesa. Come risultato si è ottenuto un bel po’ di aria…fredda (anche se la resistenza era calda).

02 - Seconda prova (da ora in poi la anche la ventola rimarrà scollegata)
Qui la resistenza è stata alimentata a 12 V con ventola spenta (avevamo pensato che la ventola raffreddasse la resistenza). Resistenza calda e temperatura aria invariata.

03 - Terza prova
Qui abbiamo alimentato la resistenza a 24 V ma è diventata subito incandescente (rossa) ed ha iniziato a fondere. Subito disalimentata.

04 - Quarta prova
Qui la resistenza è tornata ad essere alimentata a 12 V e si è esclusa una parte di resistenza.

05 - Quinta prova
Resistenza sempre a 12 V ma il tratto di resistenza utilizzato è diminuito. Steso risultato della terza prova (fusione).

cyberhs:
[…] Mi riesce difficile pensare che 36W non siano sufficienti per una serra, a meno che questa non sia grande. […]

Le dimensioni della serra sono: 603040 cm (LunghezzaLarghezzaAltezza)

elrospo:
una semplice lampadina alogena dovrebbe bastare sempre che le temperature sono temperature da serra

Le temperatura attualmente considerata sono:
t1 = 20 C
t2 = 25 C
t3 = 30 C
Ma credo che dovrò variarle per l’esame (farà un caldo terribile, quindi aumenterò tutti i valori di MASSIMO 10 C)

prova a controllare in pwm la resistenza, comunque dovresti fornire anche qualche schema di collegento

stefa24: prova a controllare in pwm la resistenza, comunque dovresti fornire anche qualche schema di collegento

Come la controllo in PWM? Le tensioni che uso non sono date da Arduino ma da un alimentatore per computer...

Gli schemi di collegamento li posto domani (aggiorno il post principale), anche se non credo servano a molto

La tua resistenza assorbe una corrente data da 12V / 4ohm = 3A e la dissipa in calore con una potenza di 12V * 3A = 36W.

Mi riesce difficile pensare che 36W non siano sufficienti per una serra, a meno che questa non sia grande.

Comunque, eccoti uno strumento per calcolare la potenza della scaldiglia:

http://www.alfaelectric.com/content/en/wattcalc/wattcalc.html

Fatti dare un altro pezzo di resistenza od altri due per aumentare la quantità di calore nell'unità di tempo, verificando ovviamente che l'alimentatore AT riesca ad erogare la corrente necessaria.

cyberhs: La tua resistenza assorbe una corrente data da 12V / 4ohm = 3A e la dissipa in calore con una potenza di 12V * 3A = 36W.

Mi riesce difficile pensare che 36W non siano sufficienti per una serra, a meno che questa non sia grande. [...] Fatti dare un altro pezzo di resistenza od altri due per aumentare la quantità di calore nell'unità di tempo, verificando ovviamente che l'alimentatore AT riesca ad erogare la corrente necessaria.

La serra è 60x30x40 cm. [EDIT: l'altezza non è 50 cm, ma 40 cm] I 36 watt credo ci siano (la resistenza scotta) ma non vengono trasformati in aria calda (anzi, mi sa che se interviene la ventola che dovrebbe irradiare il calore la raffredda pure)

Pensi ad mettere due o tre resistenze in parallelo? Devo vedere che forse due vanno, ma tre non credo considerando che praticamente tutto grava sulla linea a 12v.

Domani procedo con altri test

Matteo_Q: Salve a tutti, ma prima di procedere all'acquisto vorrei un consiglio. (Meno spendo meglio è) Tenendo conto che nel montaggio gli elementi saranno disposti così: Ventola -> Riscaldatore -> Sensore

Ho urgente bisogno di aiuto e, confidando in una tempestiva risposta vi ringazio anticipatamente per l'attenzione e per l'aiuto

una semplice lampadina alogena dovrebbe bastare sempre che le temperature sono temperature da serra

Potresti usare una cosa del genere, che avendo i PTC accoppiati ad alette di alluminio, dovrebbe trasferire meglio il calore ...

http://it.aliexpress.com/item/Automatic-Thermostat-Ptc-Heater-With-Stand-Corrugated-Strip-Small-Space-Heating-50w-12v-AC-DC-Diy/32594044474.html?s=p&spm=2114.010208.6.10.JGhXX2

... o qualcos'altro simile, come prezzo mi sembra abbastanza basso ... oppure prendi un paio di riscaldatori per stampante 3D da 12V e li fissi in fori praticati in un vecchio dissipatore da CPU, il tutto infilato in un tubo (con una sonda attaccata al dissipatore, tanto per sicurezza), sfruttando la ventolina per convogliare l'aria calda dove ti serve ...

elrospo: una semplice lampadina alogena dovrebbe bastare sempre che le temperature sono temperature da serra

Potrebbe essere un'idea...

Comunque ho aggiornato il primo post con schemi, misure e temperature della serra. Aspetto altri suggerimenti ;)

Etemenanki: Potresti usare una cosa del genere, che avendo i PTC accoppiati ad alette di alluminio, dovrebbe trasferire meglio il calore ...

http://it.aliexpress.com/item/Automatic-Thermostat-Ptc-Heater-With-Stand-Corrugated-Strip-Small-Space-Heating-50w-12v-AC-DC-Diy/32594044474.html?s=p&spm=2114.010208.6.10.JGhXX2

... o qualcos'altro simile, come prezzo mi sembra abbastanza basso ... oppure prendi un paio di riscaldatori per stampante 3D da 12V e li fissi in fori praticati in un vecchio dissipatore da CPU, il tutto infilato in un tubo (con una sonda attaccata al dissipatore, tanto per sicurezza), sfruttando la ventolina per convogliare l'aria calda dove ti serve ...

L'oggetto che mi hai linkato potrebbe anche funzionare ma ci sono due problemi: -è abnorme; -se lo ordino da Aliexpress rischio di non riceverlo in tempo.

Spiegami meglio l'idea dei riscaldatori per stampanti 3D

Io pensavo a qualcosa del genere http://www.ebay.com/itm/2pcs-constant-temperature-PTC-heating-element-50W-AC-DC-12V-35-21mm-/151701973774 (certo non da qua che arriverebbe tardi), che ne dici?

Si, potrebbe andare ... giusto come suggerimento, lo piazzi in mezzo a due vecchi dissipatori per pentium (quelli tondi) tenuti insieme da qualche molla agganciata su alcune delle alette (tanto perche' rimangano premuti bene contro il dissipatore su entrambi i lati), con una ventola solo su uno, ed infili il tutto in un tubo ... il flusso d'aria della ventola sottrae il calore alle alette, e dall'estremita' del tubo esce l'aria calda senza disperdersi troppo ... e se non ne basta uno, puoi sempre aggiungerci il secondo in seguito ...

Etemenanki: Si, potrebbe andare ... giusto come suggerimento, lo piazzi in mezzo a due vecchi dissipatori per pentium (quelli tondi) tenuti insieme da qualche molla agganciata su alcune delle alette (tanto perche' rimangano premuti bene contro il dissipatore su entrambi i lati), con una ventola solo su uno, ed infili il tutto in un tubo ... il flusso d'aria della ventola sottrae il calore alle alette, e dall'estremita' del tubo esce l'aria calda senza disperdersi troppo ... e se non ne basta uno, puoi sempre aggiungerci il secondo in seguito ...

Ok. Allora mi sa che lo prendo... Comunque i dissipatori tondi non li ho (ma forse potrei recuperarli) e la ventola non deve dare SOLO aria calda ma anche aria fredda (a seconda della necessità

Su amazon c'è qualcosa del genere che mi arriverebbe in due giorni ma è da 20watt...bastano?

Se deve dare anche aria fredda, basta farla girare senza alimentare i riscaldatori ;)

Se invece intendi che e' un sistema che deve poter sia scaldare che raffreddare, tutto in uno, puo essere fattibile, ma con minore efficenza, usando una cella di peltier ed un tubo a doppia camera con due dissipatori, uno in una camera e l'altro nell'altra, ed un paio di alette comandate da un motoriduttore o simile ... pero' il tutto diventa piu complesso a livello meccanico, ed anche un po meno efficente (consumerebbe di piu) ...

20W mi sembrano pochini ...

Etemenanki:
Se deve dare anche aria fredda, basta farla girare senza alimentare i riscaldatori :wink:

Se invece intendi che e’ un sistema che deve poter sia scaldare che raffreddare, tutto in uno, puo essere fattibile, ma con minore efficenza, usando una cella di peltier ed un tubo a doppia camera con due dissipatori, uno in una camera e l’altro nell’altra, ed un paio di alette comandate da un motoriduttore o simile … pero’ il tutto diventa piu complesso a livello meccanico, ed anche un po meno efficente (consumerebbe di piu) …

20W mi sembrano pochini …

Mi sembra complicato costruire tutto questo in poco tempo…mi servirebbe qualcosa di già pronto…

Per i 20W (https://www.amazon.it/gp/aw/d/B00UJ99FTO/ref=mp_s_a_1_1?qid=1464522761&sr=8-1&pi=SY200_QL40&keywords=Ptc+12v&dpPl=1&dpID=3177ulkITOL&ref=plSrch) tieni presente che dovranno riscaldare il dht posto a qualche cm dalla piastra…

Ultimi aggiornamenti: alla fine sono riuscito a far riscaldare il sensore DHT11, attivando la resistenza, ma mantenendo disattivata la ventola, quindi potremmo dire che il problema è RISOLTO...ma ho ancora un'altra domanda: dove posso montare la resistenza? Mi veniva suggerito un pezzo di ceramica o un pezzo di mattone, ma a me sembra fragile. Per ora l'ho montata su un pezzo di legno, ma si annerisce man mano che la resistenza riscalda ed il prof mi ha detto che la commissione potrebbe sollevare obiezioni...qualche idea???

Matteo_Q: Mi veniva suggerito un pezzo di ceramica o un pezzo di mattone, ma a me sembra fragile.

Se li "sbatti per terra" SI, si rompono, altrimenti tutto sono meno che fragili. Prendi una piccola piastrella di "gres" e vedi quanto è dura e resistente ;)

Guglielmo

Se nella tua zona c'e' qualche negozio che vende materiale per edilizia, piastrelle per pavimenti incluse, prova a chiedergli se hanno qualche vecchio campionario che buttano via (quelle specie di libri o espositori con sopra incollate diverse piastrelle di tipi e modelli differenti ... in genere quando si rovinano, li scartano) ... se te ne danno uno, ci potresti trovare sopra parecchie piastrelle di tipi diversi che ti vanno bene, a costo zero ;)

Grazie Guglielmo e grazie Etemenanki (spero di averlo scritto giusto).
Mio padre mi ha consigliato una strisciolina di marmo (e già suona pesante) al posto di un pezzo di mattone o piastrella…che sarà di recupero dato che mio cugino lavora con i marmi.

Anche se sembra pesante come materiale, mi hanno detto che non ci sono problemi per il montaggio sulla struttura…a livello di isolamento termico (quello elettrico lo do per scontato) non dovrei avere problemi, giusto?

Il marmo e' carbonato di calcio, principalmente, se non ci usi sopra direttamente una torcia ossiacetilenica, problemi con il calore non dovrebbe proprio averne (io uso un blocco lucido di marmo recuperato da un campionario anni fa proprio per saldarci sopra a stagno tutto quello che e' "ferramenta", barre, boccole, ghiere, tubi, lamierini, e non si e' mai neppure segnato in superfice)