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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Solarthermie Temperaturlogger


Autor: Jens (Gast)
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Hallo,

nachdem ich mir nun etwas fundiertere Kenntnisse im Umgang mit µC der 
Atmega-Serie angeeignet habe, möchte ich nun an mein erstes größeres 
Projekt gehen:
Mein Vater hat vor einigen Wochen sich eine Solarthermieanlage auf das 
Dach bauen lassen. Hierfür möchte ich die Temperatur der einzelnen 
Sensoren aufzeichnen.
Als ersten Schritt habe ich mir eine Testschaltung mit einem Atmega16 
aufgebaut, der mir den Spannungsabfall an einem Poti misst und dessen 
Wert auf einem LCD ausgibt. Das funktioniert soweit auch ganz gut.
Jetzt möchte ich einen Sensor der Anlage auswerten. Jedoch habe möchte 
ich nicht riskieren, die Anlage zu beschädigen.
An der Anlage sind mehrere PT100 und PT1000-2-Leiter Sensoren verbaut.
Meine Frage: Kann ich einfach das Signal dieser Sensoren an der 
Steuerung der Anlage (im Keller) abgreifen? Ich habe die Befürchtung, 
dass ich durch Anbringen meiner Schaltung das Messergebnis der Steuerung 
beeinflusse.
Kann das sein oder stellt sich dieses Problem gar nicht?

Wie sieht es mit der Schaltung aus? Brauche ich trotzdem OP-Verstärker, 
Konstantstromquellen? Oder übernimmt dies sozusagen die schon vorhanden 
Steuerung?

Ich bedanke mich für Eure Antworten im voraus.

Gruß
Jens

P.S.: Ich kann mir schon denken, dass es für mein Projekt schon fertig 
zu kaufende Lösungen gibt. Da ich mich aber in die µC-Thematik vertiefen 
möchte, brauche ich keine gekauften Lsg.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Hi,
ich baue mit einem Kollegen Solarthermische Anlagen, deren Regler fassen 
wir nicht an, weil Sicherheitseinrichtungen damit verbunden sind (bis 
10bar Dampf). Die Pufferbeladesteuerungen mit Vorlaufregelungen bauen 
wir (ich) selbst.

Es genügt, wenn du einen Fühler an der gewünschten Stelle unter die 
Isolierung ans Rohr anlegst.
Eine Temperaturmessschaltung (Widerstandsmessung mit ca. 1mA 
Konstantstrom) könnte ich dir zukommen lassen, die ist kein Geheimnis 
(14 Messtellen PT1000). Die Temperatur kann über ein Polynom einfach 
berechnet werden.
Den Logger müsstest du selbst bauen, den habe ich noch nicht fertig.

Autor: gast (Gast)
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>Wie sieht es mit der Schaltung aus? Brauche ich trotzdem OP-Verstärker,
>Konstantstromquellen? Oder übernimmt dies sozusagen die schon vorhanden
>Steuerung?

OP-Verstärker: Vermutlich Ja
Konstantstromquellen: Vermutlich Nein

Autor: JetztAber (Gast)
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Ich wuerd nicht bestehende Sensoren anklemmen, sondern eigene nehmen. 
Besser als Platin geeignet sind 10k NTC, denn die kann man direkt an 
einen Controller anklemmen, ohne OpAmps.

Autor: Jens Freitag (jens1993)
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@Thilo:
danke für Dein Angebot. Ich würde mir gerne die Schaltung mal ansehen.
Meine Email-Adresse: Silentor2@web.de

Ich danke Dir im voraus.

Das Signal mancher Sensoren muss ich abgreifen. Z.B. das Signal des 
Sensors im Kollektorpanel. Dort kann ich kein zweites platzieren...
Gibt es hierfür eine Möglichkeit? Irgendwo hatte ich mal etwas von einen 
Optokoppler o.ä. gehört. Kann ich damit was anfangen, um das Signal zu 
"koppeln"?

Autor: Thilo M. (Gast)
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>Besser als Platin geeignet sind 10k NTC

Haben wir auch schon probiert (aus Kostengründen).
Die Teile halten leider nicht lange, alle miteinander waren nach ein 
paar Wochen kaputt. Am Solarkreis sind im Sommer Temperaturen um die 
100°C eher die Regel, da braucht's schon was Gescheites. ;)
Außerdem ist die exakte Temperaturbestimmung beim NTC nicht ganz zo 
einfach, geht aber auch über Polynome.

Autor: Thilo M. (Gast)
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@ Jens:
Mail ist unterwegs. ;)

Autor: JetztAber (Gast)
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Ich verwende NTC seit Jahren, um bei 140 Grad zu messen. Die gehen nie 
kaputt. Die S861 von Epcos. Polynome - ja. Exakte Temperatur ... das ist 
so eine Sache mit der exakten Temperatur.

Autor: Thilo M. (Gast)
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>Die S861 von Epcos.

OK, da gibt's sicher auch solche und solche. ;)

Autor: M. Beffa (m_beffa)
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Wenn du weist wo und du die Spannungen der Sensoren abgreifen kannst, 
was soll denn dann kapputt gehen?

Schalte einen Impedanzwandler dran und fertig...

Autor: Jens Freitag (jens1993)
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Vielleicht könntest Du mir das etwas genauer erklären. Ich wäre überaus 
froh, wenn ich "einfach" die vorhandenen Sensoren der Steuerung der 
Solarthermieanlage anzapfen und auswerten könnte.
Zumal die PT-Sensoren nicht allzu billig sind :-)

Autor: Michael A. (aim)
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Hallo!

Ein Tipp von mir (ich bin zur Zeit selber dabei, bei meiner Solaranlage 
eine Temparaturaufzeichnung zu bauen): nimm NIE die bereits vorhandenen 
Sensoren.

Sollte dabei irgend etwas schief gehen, ist zum einen die Garantie für 
die Anlage seitens des Installateurs/Herstellers weg, zum anderen, - 
wenn mehr passiert: In den Leitungen befindet sich jede Menge (heißes) 
Wasser (Ich habe bereits 125°C gemessen, was sich durch höheren Druck 
(6-8Bar) und Chem. Zusätze erklären lässt!), das im ungünstigsten Fall 
danach in den Wänden des Hauses befindet oder irgend jemanden schwerst 
verletzen kann. In jedem Fall steigen hier die Versicherungen aus.

Am besten lässt sich die Kollektor-Temparatur am Rohr, direkt da wo es 
aus dem Kollektor kommt abnehmen. - die Unterschiede liegen bei mir 
unter 1°C und so genau musst du das ganze erst mal messen können.

Autor: Thilo M. (Gast)
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>und Chem. Zusätze erklären lässt!), das im ungünstigsten Fall
>danach in den Wänden des Hauses befindet oder irgend jemanden schwerst
>verletzen kann. In jedem Fall steigen hier die Versicherungen aus.

Die 'chemischen Zusätze' sind Lebensmittelechtes Glykol und spielen beim 
Siedepunkt kaum eine Rolle. Dafür ist der erhöhte Druck verantwortlich.
Die Anlage muss von einem zugelassenen Solartechniker gebaut, zumindest 
abgenommen sein. Sie muss 10bar Druck aushalten, wenn sich Dampf 
bildet bei Stillstand der Pumpe werden ca. 8..9bar erreicht. Das 
Ausdehngefäß muss in der Lage sein, das verdrängte Volumen aufnehmen zu 
können.
Sind diese Kriterien erfüllt, haftet bei Schäden durch das Medium im 
Solarkreis die Gebäudeversicherung, wenn die Anlage dort mit aufgenommen 
wurde (ca. 4€ zusätzlich im Jahr).

Ich verkaufe meine Regler (nicht solar) grundsätzlich mit einer 
Visualisierungssoftware für den PC, über die auch einzelne Komponenten 
geschaltet werden können.

Die Fühler des Solarkreises kann man meist nicht anzapfen, da sie von 
der Elektronik oft getaktet (gescannt) abgefragt werden.

@ Jens: ich kenne deine Kollektoren nicht, hast du evtl. noch einen 
Stopfen für eine Tauchhülse (Kollektorfühler) frei? Dann könntest du 
dort einen Zweiten unterbringen. Ansonsten genügt der Solarvorlauf, wenn 
du nicht unbedingt Stillstandstemperaturen im Kollektor messen willst.

Autor: Jürgen (Gast)
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Hallo,
wie Thilo M. schon Schreibt, sollte bei einer richtig installierten 
Solaranlage der Ausfall der Regelung kein Sicherheitsproblem 
darstellen(Die Handelsüblichen Solarregler sind keine 
Sicherheitseinrichtungen). Trotzdem würde ich wegen der Gewährleistung 
und technischer Probleme
nicht in das vorhandene System eingreifen.
PT1000 Sensoren mit Kabel und Hülse gibte es bei E.. für ca. 10,- Euro.
Die Sensorleitung zum Dach wird häufig in einem Leerrohr verlegt, da
könntest du leicht noch ein 2-Adriges(wenn es sein muss auch ein 
geschirmtes) Kabel mit einziehen. Wenn nicht möglich, dann einen
batteriebetrieben Datenlogger am Kollektor Anbringen.
Mit einem Mega128(Differenzmessung und integrierte Verstärkung) ist auch 
ohne Konstantstrom und Vorverstärker ein brauchbares Messergebniss 
möglich. Ob der Atmega16 diese auch hat weiss ich jetzt nicht.

Gruß Jürgen

Autor: Der wohl ahnungslose (Gast)
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Kann man da keine Schaltung erstellen, die als Eingang den PT-Fühler hat 
und an den Ausgängen den Widerstand dieses PT 'weitergibt' ?
Dachte ungefähr in die Richtung, daß ein OpAmp zwei identische FET's 
soweit ansteuert, daß der Eine genau den Widerstand wie der PT hat und 
der Andere von Außen anschließbar ist.
Nur, daß bei dem 2.ten FET das S-Potential wohl ein Anderes ist, wodurch 
die GS-Spannung wohl zu einem anderen Widerstand führt.

Könnte man da was 'machen'?

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