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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatursensor für Raum-Heizungssteuerung geeignet?


Autor: Martin M. (martin69)
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Hallo,

ich möchte mit meiner vorhandenen Haussteuerung eventuell auch die 
Heizkörper einiger Räume mit Funk-Stellantrieben regeln. Für die 
Erfassung der Raumtemperatur möchte ich gerne einen EnOcean-Sensor 
verwenden. Es handelt sich hierbei um einen batterielosen 
Temperatursender. Dieser sendet die Raumtemperatur:

* 2 Minuten nach Temperaturänderung von +/-0,8K
* generell spätestens nach 17 Minuten (Anwesenheitssignal)

Auflösung: 0...40°C mit 8 Bit => Auflösung 0,157°C

Die Reaktionszeit des Stellantriebs beträgt auch noch einmal ca. 2 
Minuten.

Würde sich so ein Temperatursender für eine Raumtemperatur-Regelung 
eignen, oder ist das Sendeintervall hierfür zu "langsam"? Ich hätte 
weniger Bedenken, wenn das Sendesignal bei Änderungen von +/-0,4K kommen 
würde.

Ich habe "normale" Heizkörper, keine Fußbodenheizung.

Von ELV gibt es batteriebetriebene Temperatursensoren, die ebenfalls ein 
Funksignal senden, jedoch zyklisch alle 5 Minuten. Dieser wäre für eine 
Regelung sicherlich besser, aber mir gefällt der Sensor optisch nicht 
besonders.


Daß es solche Funk-Heizungssteuerungen schon fertig zu kaufen gibt (ELV, 
Conrad) ist mir klar, aber wenn man es selber zusammen bastelt, macht es 
mehr Spaß....
Zudem hab ich noch einen Webserver am Hausbus dran. Über diesen könnte 
ich übers Internet die aktuelle Raumtemperatur der Räume sehen und die 
Solltemperatur verändern (z.B. wenn "Bastelmaterial" angeliefert wird 
und ich den Hobbyraum aufheizen möchte, bis ich zu Hause bin).

Gruß
Martin

Autor: Tajas R. (tony)
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Ich kann zwar nicht viel zu dem Thema beitragen, aber es wäre super, 
wenn Du uns/mich zu diesem Projekt auf dem Laufenden halten kannst. Bin 
durchaus auch interessiert ^^

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Das Intervall und die Genauigkeit reichen fuer die Steuerung der 
Raumtemperatur locker aus. Es ist ohnehin utopisch, die Raumtemperatur 
auf's Grad genau steuern zu wollen, alleine schon weil Du an nur einer 
Stelle misst (und die "fertigen" Steuerungen auch noch nah bei der 
Heizung). So ein Raum reagiert selbst auf krasse Aenderungen am Ventil 
recht traege (zumindest wenn er die Dimensionen einer Besenkammer 
uebersteigt).

Hinzu kommt dass so ein Stellantrieb ja nicht nur die Positionen "an" 
und "aus" hat, sondern relativ fein abzustufen ist. Merkt die 
Steuer-Logik also dass die Raumtemperatur 1 Grad unter Soll liegt, 
sollte sie abschaetzen koennen um wieviel das Ventil zu oeffnen ist, um 
das auszugleichen.

Die Steuer-Logik muss natuerlich ueber das Intervall "Bescheid wissen", 
bzw. die Aktualitaet des momentan verfuegbaren Wertes kennen.

Das Ganze kannst Du aber doch auch einfach mal mit einem Thermometer 
selbst ausmessen:

Miss die Raumtemperatur, stell die Heizung auf's Maximum, beobachte das 
Thermometer. Hast Du eine Differenz von +0.8K erreicht, warte 4 Minuten 
(Reaktion Sensor + Reaktion Stellantrieb) und miss die Temperatur 
nochmals. Endtemperatur - 0.8 - Anfangstemperatur = der Fehler, der Dir 
durch die Verzoegerung maximal entsteht. Ich schaetze, dass sich das bei 
normalgrossen Raeumen im Centigrad-Bereich bewegt.

Lass uns wissen was dabei herausgekommen ist!

Volker

Autor: Martin M. (martin69)
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@Volker:
Danke für die Infos. Ich arbeite derzeit nur am Wochenende an der Sache. 
Demnächst habe ich aber 2 Wochen Urlaub und werde mich längere Zeit 
damit beschäftigen.

Von ELV habe ich ein Interface gekauft, mit dem man bis zu 4 
Stellantriebe mit dem µC ansteuern kann. Das funktioniert ganz gut. Man 
kann angeben, auf welche Stellung das Ventil fahren soll.

Ist nur die Frage, wie man den Regler auslegt, damit er "sauber" regelt 
und der Stellantrieb nicht ständig am Arbeiten ist. Das geht ja 
letztendlich auf die Betriebsdauer der Batterien und die Lebensdauer der 
Mechanikteile im Stellantrieb. Ich denke ein PI-Regler wäre sinnvoll, 
der die Stellgröße nur z.B. maximal einmal in 10 Minuten ausgibt.

Martin

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

Funksysteme sind natürlich immer anfällig für Störungen, und 
Batteriebetrieb hat auch so seine Tücken - mir wäre da wesentlich 
wohler, wenn die Heizkörperventile bei Ausfall der Ansteuerung in einen 
normalen lokalen Regelbetrieb zurückfallen könnten (ich weiss aber 
nicht, ob es das gibt).

Auch bei der zentralen Steuerung und dem Funksensor solltest du über 
"Fail Save" Massnahmen nachdenken. Das Mindeste wäre ein sicherer 
Frostschutz, sonst könnte eine längere Abwesenheit teuer werden, z.B. 
heute in MeckPomm.

Gruss Reinhard

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Martin M. schrieb:
> @Volker:
> Danke für die Infos. [...]

Bitte

> Von ELV habe ich ein Interface gekauft, mit dem man bis zu 4
> Stellantriebe mit dem µC ansteuern kann. Das funktioniert ganz gut. Man
> kann angeben, auf welche Stellung das Ventil fahren soll.

Poste doch mal Links oder Artikelnummern zu allem. Erstens koennen wir 
uns dann genauer vorstellen, was Du machst, und zweitens ist das 
bestimmt auch fuer andere von Interesse

> Ist nur die Frage, wie man den Regler auslegt, damit er "sauber" regelt
> und der Stellantrieb nicht ständig am Arbeiten ist. Das geht ja
> letztendlich auf die Betriebsdauer der Batterien und die Lebensdauer der
> Mechanikteile im Stellantrieb. Ich denke ein PI-Regler wäre sinnvoll,
> der die Stellgröße nur z.B. maximal einmal in 10 Minuten ausgibt.

Da hast Du mit Sicherheit Recht. Da so ein Raum die Temperatur, wie 
gesagt, ja recht traege annimmt und verliert, sollte eine entsprechende 
Logik mit Hysterese ja kein Problem sein.


Reinhard Kern schrieb:
> Das Mindeste wäre ein sicherer Frostschutz, sonst könnte
> eine längere Abwesenheit teuer werden

Alle Stellantriebe, die ich bisher in der Hand hatte, konnten sowieso 
nicht bis auf 0% runterfahren... Aber generell ist eine gewisse 
Betriebssicherheit natuerlich zu gewaehrleisten.

Volker

Autor: Martin M. (martin69)
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Hier die Links zu den Komponenten:

serielles Funk-Interface FHT 8I (Artikel-Nr.: 68-756-10):
http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&de...

FHT 8V Funk-Stellantrieb mit Adapterset (Artikel-Nr.: 68-576-44):
http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&de...

Drahtloses und batterieloses Raumgerät mit EnOcean-Schnittstelle und 
Temperaturfühler mit Sollwertversteller (Siemens QAX96.1):
http://www.eci.siemens.com/marketplaces/servlet/Ec...

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