Projekt | Bau einer Sitzbelüftung für einen Konturen-Sitz

... ich habe ein neues Elektronik-Projekt zu beplanen und umzusetzen. Mein Sohn 6 Jahre Pflegestufe 5 bekommt demnächst für die "Schule" seinen ersten Rollstuhl. Der Sitz sollte für den Sommer auch mit einer Belüftung ausgestattet werden. Leider ist der einzige Anbieter für sowas insolvent. Damit die Stauwärme im Rücken und an den Beinen im Sommer nicht zur Überhitzung des Kleinen führt, möchte ich nun eine temperaturgeregelte Lüftung verbauen. Hier benötige ich zu bestimmten Fragestellungen eure Meinung und Unterstützung. Ich mache einen neuen Fred dafür auf, damit dieser nicht gesprengt wird.

Link: Projekt | Bau einer Sitzbelüftung für einen Konturen-Sitz - Technik und Computer - CO2air.de

Moin zusammen,

anbei der Extra-Fred für dieses Projekt, damit der Elektronik-Thread nicht gestört wird und das Thema übersichtlich bleibt.

Anbei meine bisherigen Gedanken zur Realisierung, was an Material bereits vorhanden und was noch beschafft oder angefertigt werden muss:

1. Gedanken zur Realisierung

Einleitung:

Der Kontursitz befindet sich in einer Schale aus Aluminium (4-5mm) und besteht aus mehreren Schichten unterschiedlich harter Schaumstoffe, welche mittels eines Bezugs aus luftdurchlässigem Stoff abgeschlossen wird. Die Schaumstoffe sind miteinander verklebt und stützen den Körper bzw. die oberste Schicht besitzt ein formgebende Kontur. Bisher wurden zusätzlich in die formgebenden Kontur kleine Pyramiden von Hand geschnitten, damit diese Kontur nicht flächig sondern nur punktuelle anliegt und somit eine Unterlüftung passiv stattfinden kann. Dieser Lösungsansatz wird durch das zunehmende Gewicht immer ineffektiver. Der der luftdurchlässig Stoff ist so ähnlich wie mesh, jedoch nach meiner Einschätzung nicht ganz so durchlässig. Um die Unterlüftung zu verbessern soll nun mit Hilfe von Luftkanälen (3D PU-Druck) die Rücken -und die Sitzfläche aktiv belüftet werden. Ein Herausforderung ist dabei die elektronische Steuerung, welche hier das Thema ist.

Realisierung:

In die Schale aus Aluminium werden zwei 80x80mm Öffnung ein gebracht. Eine möglichst weit unten im Rücken (wie technisch realisierbar) für die Belüftung der Sitzfläche und des Rückens. Im oberen Bereich des Sitzfläche wird es eine weitere optional nutzbare Öffnung geben, falls der untere Lüfter es allein nicht schafft. Die Lüftung soll temperaturgeregelt einsetzen, wenn vordefinierte Temperaturen im Rückenbereich erreicht werden. Als Quelle der Belüftung dient eine ARCTIC P8 TC - Kenndaten siehe Anlage. Als Energiequelle soll ein 3S LiPo Akku dienen - Kenndaten siehe Anlage. Der Akku soll im verbauten geladen werden können. Als Ladegerät liegt das in der Anlage vor. Der Zustand des Akkus soll zuschaltbar auf einem Display abgelesen werden können, damit das Display den Akku nicht unnötig belastet.

Zitat von the_playstation

Sollte kein Problem sein mit einer einfachen Verstärkerschaltung und einem Temperatur Sensor. Komplizierter wird es, wenn man den Lüftermotor per PWM ansteuern will.

Aber das Wichtigste ist. Gibt es Sitzschalen mit entsprechenden Rillen, Lüftungskanälen, Löchern, ....

Nutzt ja nichts wenn da zwar ein Lüfter werkelt, aber die Kälte nicht ankommt.

Eine andere Alternative wäre ein Peltier Element aus einer alten, gebrauchten Camping Kühlbox. Das Kühlelement hinten in eine Aussparung des Sitzes kleben. Dann kann man richtig kühlen.

Gruß Play

... hier der Link: Projekt | Bau einer Sitzbelüftung für einen Konturen-Sitz - Technik und Computer - CO2air.de

Welche Fragestellungen gibt es von meiner Seite?

1. Zustandsanzeige Akku, ggfs. sogar mit einen LED Anzeigen das geladen werden muss?

2. Ladevorrichtung zur Laden von extern ohne die Verkabelung am Sitz öffnen zu müssen - spricht, plug&play

3. Anpassung der Temperatursensors am Lüfter

4. Schutz vor Tiefenladung des Akkus

5. Unterbringung in einem regen- und kindersicherem Gehäuse

zu 1.: ich möchte nicht alles neu bauen, da ich extrem wenig Zeit haben und möglichst auf vorhandene Lösung zurückgreifen (maximal Bausätze). Was könnte ich dafür Eurer Meinung nutzen? Hinweis: es muss möglichst einfach sein, damit meine Frau in meiner Abwesenheit auch weiß was zu tun ist. Ich denke idealerweise sollte das Ladegerät den Akku vor jedem Laden auf eine Idealpunkt entladen, 15min warten und dann mit dem Ladevorgang beginnen.

Hier interessieren mich die notwendigen Parameter für das Ladegerät. Eure Empfehlung für Lade- und Entladestrom usw.

zu 2.: was gibt es hier für Lösungsansätze, was würdet ihr Euch hier vorstellen?

zu 3.: Ich denke es muss ein Poti dazwischen geschaltet werden. Welchen Arbeitsbereich seht ihr als notwendig an und welche Leistung?

zu 4.: des Akku muss vor Tiefentladung geschützt werden. Gibt es da evtl. fertige Lösungen?

zu 5.: da der Rollstuhl bei Wind und Wetter unterwegs ist, muss die Schaltung entsprechend sicher in einem geeignetem Gehäuse untergebracht werden. Und natürlich dürfen auch Kinderhände dem nichts anhaben können. Alles ist interessant! ;o)

Vielen Dank für Eure Anmerkungen und Vorschläge.

Zitat von NCC-1701-D

Bei peltier muss man gucken was das an Strom zieht. Gerade im Sommer muss da ordentlich Wärme weggebracht werden. Und die heiße Seite vermutlich auch mit einem Lüfter gekühlt werden was die Regelung aufwendiger macht und Strom braucht. Eine einfache Lüftung kühlt halt nicht tiefer als lufttemperatur. Und man braucht ausreichend Luftstrom.

Eine analoge Regelung ist einfacher nach fertiger Schaltung aufgebaut, kann aber nachträglich schlecht angepasst werden.

Eine Ansteuerung per Mikrocontroller wäre einfacher und flexibler anpassbar im Rahmen der physikalischen Grenzen, braucht aber wieder Software. Da würde sich ein kleines nucleo board anbieten mit motorshield drauf.

Für den Elektronik Anfänger wäre vermutlich ein einfaches Dreh Poti zur manuellen Regelung mit 10 festen Stufen am besten und einfachsten. Und man könnte den Stromverbrauch runter drehen ohne ganz auf Kühlung zu verzichten.

... ein Peltier stelle ich mir zu effektiv vor. Das geht auf die Nieren. Ich denke mehr an eine dezente Unterlüftung ala Autositz. Da sorgen auch 80er oder 120er Lüfter für ein wenig Abkühlung.

Zitat von NCC-1701-D

Achja, für die Regelung braucht es noch einen Temperatursensor irgendwo in Rückenhöhe der nicht direkt im Luftstrom hängt und thermisch gut mit der Rückenlehne gekoppelt ist.

... der ist bereits am Lüfter verbaut und muss ggfs. nur angepasst werden.

... normal könnte man das einfach stufenweise steuern. Aber da mein Sohn nicht reden oder Feedback geben kann, muss ich eine andere Llsung finden. Wenn er Feedback geben könnte würde man einfach die entsprechende Stufe einstellen oder selbstständig einstellen lassen.

Zitat von NCC-1701-D

Zitat von Knickerboy

Zitat von NCC-1701-D

Achja, für die Regelung braucht es noch einen Temperatursensor irgendwo in Rückenhöhe der nicht direkt im Luftstrom hängt und thermisch gut mit der Rückenlehne gekoppelt ist.

... der ist bereits am Lüfter verbaut und muss ggfs. nur angepasst werden.

Nein. Damit misst du die Temperatur des angesaugten Luftstroms plus die Temperatur vom Lüfter. Die Regelung benötigt eine deutliche Entkopplung der gemessenen Größe.

... soweit verstanden. Wozu soll die Info der Temperatur der angesauften Luft dienen? Ich möchte doch nur Stauwärme durch Bewegung erreichen.