Archiv der Kategorie: Heizungssteuerung

OneWire Temperatur Sensoren für die Homematic CCU (Raspberry) Software Lösung

Nun ist es soweit, die Software für die Lösung OneWire Temperatur Sensoren für die Homematic CCU am  Raspberry (siehe hier) ist nun fertig.

Die Software ist in Perl geschrieben. EIn Init.d Script ist dabei um es automatisch beim starten des Betriebssystem auszuführen. Das Ganze Projekt ist bei GITHUP hinterlegt und auch dokumentiert.

Zur Funktion:

Das Script frag alle X Sekunden die Onewire Sensoren ab. Scan auch die Sensoren ob neue hinzugekommen sind oder welche entfernt worden sind. Dieses Modul wird als Gateway bezeichnet. zukünftig wird es noch weitere „Gateways“ geben. Angedacht sind RGB Dimmer, Schalter bzw Relais und was man sonst noch so machen kann. Das Script ist aus einem grösseren Projekt was ich gerade entwickle und wird mal so was wie FHEM  werden, nur Benutzer freundlicher. Ähnlich der Homematic CCU aber mit der Möglichkeit alle Welten miteinander zu verbinden.

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OneWire Temperatur Sensoren für die Homematic CCU (Raspberry)

Wer seine Heizung über die Homematic steuern will braucht zur optimalen Steuerung auch einige Temperatur Werte.  Zimmer Temperaturen liefern die Homematic heizungs thermostate. Für aussen kann ein KS 300 FS20 Wetterstation genutzt werden der über den CUL und CUXD ausgelesen wird. Damit lassen sich schon mal einiges anfangen. Wie das Ganze zu steuern ist habe schon mal im Artikel Heizungs-Umwälzpumpen nach Bedarf steuern beschrieben.

In der letzten Heizperiode habe ich aber noch mehr Möglichkeiten gefunden die Pumpen und die Heizung weiter zu optimieren.  In den Statistiken habe immer wieder festgestellt das die Umwälzpumpe angeht und der Rücklauf des Wassers genau so warm ist wie der Vorlauf. Was zu bedeuten hat, das der Boden keine Wärme mehr aufnehmen kann. Um das zu messen werden diverse Temperatur Senoren an der Heizung benötigt um den Vorlauf und Rücklauf zu messen. Auch Statisk Fetischisen Interessieren sich gerne für diese Werte.

Temperatur Sensoren sind sehr teuer für die Homematic. Alternative kann man mit einem PT100 Temperatur Sensor und einem 0-10 Wandler die Temperatur messen.

Das habe ich schon mal im Artikel Homematic Temperatur Messung PT100 beschrieben, was aber immer noch pro Sensor mit ca 25 € zu buche schlägt und einmalig 95€ für das Homematic Modul.

Jetzt habe ich mit OneWire Temperatur Sensoren  (DS18D20) und einem Raspberry und etwas Software ein System entwickelt um die Sensoren auszulesen und an die Homematic zu übertragen.

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Homematic CCU-2 Firmware V2.17.14

In der neusten Firmware Version ist ab sofort die Homematic IP   integriert. Möglich macht dies das Software-Update mit der Version V2.17.14, das allen Homematic Nutzern zum kostenlosen Download auf www.eq-3.de/Downloads bereitsteht.

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Zirkulationspumpe effizient regeln

Bei der Hausautomation gibt es noch mehr einsparpotential. Die Zirkulations-Pumpe für Warmwasser, wenn vorhanden, wir meist tagsüber im regelmässigen Intervall von der Heizung aus gesteuert. Diese Komfort Funktion findet dann Anwendung, wenn die Entnahmestellen weit weg sind von der Heizung. Dadurch wird erreicht, das beim aufdrehen des Wasserhahns gleich warmes Wasser fliesst.

Durch unnötiges pumpen steigt nicht nur der Stromverbrauch, sondern auch der Energie Verbrauch. Die Heizung muss das kalte Wasser immer wieder aufheizen.

Mit der Homamatic kann dann effektiver geregelt werden.

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Homematic Heizungs-Wartungs Programm

Viele Heizungen haben ein automatisches  Wartungsprogramm. Einmal die Woche wird der Warmwasserbehälter aufgeheizt um Legionellen abzutöten. Auch die Homematic Stellantriebe haben ein sogenanntes Entkalkungs-Programm. Das soll verhindern das die Ventile bei nicht benutzung festsitzen durch Kalk und andere Ablagerungen. Gerade im Sommer über werden die Pumpen und die Ventile selten geöffnet.

Im Beitrag „Programmierung der Fußbodenheizung mit der Homematic CCU2″ ist in der Programmierung schon ein Modus enthalten.

Die Umsetzung für die Stellantriebe und Fußbodenventile ist nicht besonders kompliziert.

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Heizungs Umwälzpumpen nach bedarf Steuern

Bei der Hausautomation geht es nicht nur um Komfort. Sparpotenzial ist dort ein zweites Argument. Die Investition sollten sich da in irgendeiner weise wieder rechnen.

Diese ist bei der Heizungsteuerung gerade bei den Umwälzpumpen enorm. Die meisten Pumpen liegen bei einem Verbrauchswert von ca 80 Watt im Betrieb. Bei 2 Heizkreisen (Fußbodenheizung und normale Heizkörper) sind das schon mal 160 Watt. Hinzu kommt noch je nach Gebäude eine Pumpe für Warmwasser Zirkulation und eine Speicherladepumpe für den Warmwasser Behälter.

Die Pumpen Laufen 24/7/365 Tage. Die Pumpen laufen  in der Stunde je nach Einstellung, Heizzeiten  und Außentemperatur 2000 Stunden je Jahr.  Das kann dann zwischen 400 € und 600 € im Jahr an Stromkosten bedeuten.

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Programmierung der Fußbodenheizung mit der Homematic CCU2

Wie schon im Artikel Fussbodenheizung mit der Homematic steuern  beschrieben, kann man sehr komfortabel Heizungsteuerung mit der Homematic umsetzten. Auf der ELV Seite bzw im Forum von ELV wird davon abgeraten, da es keine entsprechende Steuerung gibt.

Ich habe diese jetzt 3 Jahre im Einsatz und kann nicht negatives darüber berichten. Mit den alten Thermostaten mit Bimetall gab es auch nur eine 2 Punkt Regelung mit einer sehr grossen Hysterese, die meist zu starken Schwankungen der Temperatur geführt haben. Auch eine Nacht Absenkung konnte nur über die Heizung geregelt werden. 

Das Ganze hat ist nicht nur Luxus sondern bietet auch viel Spar potenzial. Insgesamt 4 Pumpen laufen mit je 80 Watt meist unkoordiniert. Es gibt zwar Überströmventile oder auch die Möglichkeit intelligente Pumpen zu nutzen. Diese Pumpen liegen meist bei mehr als 300 € und mehr. Das kann auch mit der Entsprechenden Steuerung erfolgen.

Der Aufbau ist wie folgt:

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Homematic Temperatur Messung (PT100)

Für die Heizungs Steuerung braucht man nicht nur Thermostate die die Raumtemperatur messen, sondern auch Temperatur Fühler für Vorlauf, Rücklauf, Warmwasser usw. Dafür gibt es aber keine Günstige Lösungen für die HomeMatic, um wie bei mir min 10 Senoren zu verteilen, ohne gleich eine neue Baufinanzierung abzuschliessen.

Als erstes sollte die Warmwasser Zirkulation angegangen werden. Durch sehr lange Leitungen habe ich einen Zirkulation Kreislauf. Rohre können isoliert werden, aber Verluste hat man immer. Das gleich Problem ist auch das unnötige Laufen einer Zirkulation Pumpe, die nicht wenig Strom frisst. Um die Pumpe nur noch Laufen zu lassen wenn es nötig ist, und vor allem nur so lange bis das Wasser einmal im Kreis gepumpt worden ist, benötige ich eine Temperatur Messung am Ende des letzten Warmwasser Abnehmer. Sobald die Temperatur dort ausreichend ist, stellt ich die Pumpe wieder ab. Die Pumpe läuft einmal Zeit gesteuert über die Homematic am Samstag (Warmwasser wird wegen Keime einmal aufgeheizt und die Pumpe spült die Leitung) und dann nur noch wenn jemand das Bad betritt (Bewegungsmelder/Lichtschalter betätigt). Das ausschalten wird erreicht wenn der Temperatur Sensor eine bestimmte Grad Zahl meldet. Dafür habe ich nun mit dem Wired Modul HMW-IO-12-Sw14-DR eine Lösung gefunden.

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Fussbodenheizung mit der HomeMatic steuern

Für die HomeMatic werden für die Heizung nur Heizkörper Thermostate angeboten. Offiziell gibt es keine Anleitungen von E3Q wie man die Fußbodenheizung bzw. die Ventile dazu steuern kann. Die Lösung ist einfacher als man denkt. Meist werden für die Ventile in der Fußbodenheizung 230V Thermoelektrische Ventile eingesetzt, die von Analogen Thermostaten gesteuert werden. Die Ventile haben 2 Adern die an 230V angeschlossen werden. Sobald das Ventil Strom bekommt wird im Ventil eine Flüssigkeit erhitzt die sich ausdehnt und den Ventilstift nach unten drückt. Das analoge Thermostat schaltet bei unterschreiten der Temperatur den Strom zum Ventil durch, bzw beim überschreiten wieder aus. Bei digitalen Thermostaten kann es sein das auch der Strom gepullst wird, wodurch erreicht wird, dass das Ventil auch nur halb geöffnet wird.

Die Umsetzung orientiert sich aber an den analog Steuerung. Gesteuert werden 8 Heizkreise. In den Räumen wurden die Funk-Wandthermostat HM-TC-IT-WM-W-EU verbaut. Die Badezimmer haben alle einen Heizkörper mit einem Funk-Heizkörperthermostat HM-CC-RT-DN.

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