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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Volumenstromgeber VFS von Technische Alternative


Autor: Timo E. (tien)
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Hallo Zusammen,

ich möchte in nächster Zeit in meine Heizungsanlage mehrere 
Volumenstromgeber einbauen (lassen) um die Anlage besser überwachen und 
eventl. optimieren zu können. Ziel soll eine vollständige Erfassung von 
Pin und Pout sein (abgesehen der üblichen Verluste im Speicher usw).

Nun würde ich gerne die VFS 1-15 oder VFS 2-40 von Technische 
Alternative einbauen.

Link: http://www.ta.co.at/elektronischer-volumenstromgeber

Für folgende Erzeuger bzw. Verbraucher will ich Volumenstromgeber 
einsetzen:
- Holzofen (mit Wasseranschluss)
- Heizungsvorlauf (speißt FB und Heizkörper)
- Solaranlage
- Trinkwasserzulauf in Kombispeicher

Hat einer von Euch diese Volumenstromgeber schon mal per µC ausgewertet?

Elektrisch sollte das ja kein Problem sein, aber eventl. gibt es ja 
Erfahrungswerte die zu beachten sind, z.B. bei der Umrechnung in kWh mit 
Differenztemperatur.

Würde mich über Ideen und Anregungen sehr freuen.


Grüße Tien

Autor: Valentino W. (vauwee)
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Lieber Tien, liebe Forumleser

Meine thermische Solaranlage wird z. Z. gebaut und ich auch habe vor 
eine Überwachung der Solaranlage durch Aufzeichnen von Volumenstrom bzw. 
zwei Temperaturen (VL und RL) zu realisieren.
Leider gibt es auf dem Markt keine fertigen zahlbaren Lösungen für den 
Privatanwender.

Thermische Solaranlagen sind offensichtlich ein von Herstellern und 
Installateuren gehütetes Geheimnis und es sind kaum Langzeit-Erfahrungen
von/für Ottonormalbetreiber vorhanden. Viele betreiben Solaranlagen ohne 
wissen zu wollen ob diese korrekt, wann funktionieren und ob sie die 
„gewünschte“ Leistung längerfristig auch erbringen. Was passiert z.B. 
mit dem Glykol-Wasser-Gemisch im Solarkreislauf langfristig?

Ich bin auch im Internet auf den VFS Sensor (Volumenstrom und Temperatur 
kombiniert) bei der Firma Grundfos (Hersteller) gestossen.
Ich werde vorsorglich ein VFS und ein RPS Sensor (Druck und Temperatur 
kombiniert) im Solarkreislauf einbauen lassen.
Beide Sensoren werden gemäss Datenblatt mit 5Vdc gespiesen und liefern 
für sämtliche Messwerte 0,5 bis 3,5V (für 0-100 °C bzw. 1-12 l/min bzw. 
0-2.5 bar).Diese müssten, in Übereinstimmung mit dem Datenblatt von 
Pollin, über das AVR-NET-IO-Board ausgelesen werden können.

Die Messbereiche der Sensoren müssen natürlich in Abstimmung mit dem 
Heizungsinstallateurs bestimmt werden.

Mein Projekt wird voraussichtlich aus zwei Phasen bestehen.

Provisorium:
Ein PC mit Linux (Ubuntu) wird in bestimmten Zeitabständen über das LAN 
während der Tageszeiten die Messwerte herauslesen und in eine Datei 
ablegen.
Duratorium:
Das AVR-NET-IO-Board wird mit Speicher erweitert. Der Prozessor muss 
umprogrammiert werden, dass die Daten z.B. auf eine SD-Speicherkarte 
abgelegt werden. Diese könnten später über das LAN oder von der 
Speicherkarte herausgelesen werden.

Eine Formel für die Berechnung der Wärmemenge aus den gesammelten Daten 
ist unter http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmez%C3%A4hler 
"Wärmezähler" zu finden. Welche die Dichte bzw. spezifische 
Wärmekapazität von einem Glykol-Wasser-Gemisch ist, muss ich noch 
herausfinden.

Ich muss gestehen, dass meine Kenntnisse in Sachen Mikroprozessoren 
programmieren z. Z. gleich null sind.
Ich bin erst an den Anfängen mir das Wissen anzueignen bzw. die Hardware 
zu beschaffen. Darum kann ich auch noch nicht sagen wie lange mich mein 
Vorhaben beschäftigen wird.
Ich habe das glück auf ein AVR-NET-IO-Board bzw. auf das Wissen von 
Arbeitskollegen und vielleicht auch auf dasjenige aus dem Forum bzw. 
Internet zurückzugreifen.

Für Anregungen und Kritiken habe ich jedenfalls beide Ohren offen.

Gruss VauWee

Autor: Timo E. (tien)
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Hallo  Valentino,

dann sind wir ja schon mal zwei mit dem gleichen Vorhaben. µC 
Programmierung und Elektronik ist für mich kein Problem, das mach ich 
beruflich. Allerdings werde ich das ganze mit dem PIC umsetzen, da mein 
Hausbus mit PICs aufgebaut wird. Die C-Routinen um aus der Spannung für 
Volumenstrom bzw. Temperatur eine Durchflußmenge umzurechnen lassen sich 
aber ja unabhängig vom Controllertyp implementieren und sind somit 
zwischen AVR und PIC austauschbar.

Als zweiten Temperatursensor will ich einen Dallas DS1820 verwenden. Die 
sind zwar nicht ganz billig, aber man kann dann mehrere an den OneWire 
Bus hängen und somit mit einem µC Modul nebenbei auch noch weitere 
Temperaturen erfassen.

Was mir noch nicht ganz klar ist: mit welchem Durchfluss muss man den 
bei einer normalen Heizung rechnen? Nicht dass der Durchfluss so um die 
1 Liter/min liegt...

Ich denke ich werde noch ein paar Wochen benötigen bis ich mich diesem 
Projekt widmen kann. Vorher muss noch mein Brennholzschuppen errichtet 
werden :-)


Grüße Tien

Autor: Axel (Gast)
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Ich habe etwa 800l/h, also gut 10 l/Minute. Ist allerdings wegen der 
Wärmepumpe recht viel. Abr die Grössenordnung dürfte passen.

Bei den Temperatursensoren muss man vor allem auf eine optimale 
thermische Kopplung achten. Bei vernünftiger Auslegung ist die 
Temperaturdifferenz zwischen Eingang und Ausgang einer Solaranlage nur 
ein paar K, da macht es schon viel aus, wenn ein Sensor permanent ein 
paar K zu viel/wenig anzeigt, weil er nicht richtig anliegt, oder das 
Wasser an der Stelle nicht riichtig durchmischt ist.

Gruss
Axel

Autor: Valentino W. (vauwee)
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Hallo Tien, Hallo Axel

Es gesellen sich immer mehr Interessierte zum Thema Heizung.

Der Durchfluss ist in erster Linie von der Umwälzpumpe bzw. von der 
Wassersäule die sie bewältigen muss, abhängig. Am besten du schaust nach 
dem Typ deiner Pumpe nach. Meistens sind es Pumpen des Fabrikats Wilo 
oder Grundfos. Auf den Dantenblätter sind sogenannte Pumpenkurven zu 
sehen (Förderhöhe in m / Fördermenge in m3/h / Pumpenleistung kW)

Bei meiner Anlage muss die Pumpe WILO ST15/9 eine Förderhöhe von etwas 
mehr als 8m bewältigen. Das ergibt ca. 4 l/min gemäss Datenblatt (siehe 
wilo.de).

Bei den Temperatursensoren habe ich gelesen, dass diese im idealfall 
aufeinander abestimmt sein müssen, damit Wärmezähler auch die korrekte 
Wärmemänge ausrechnen können. Das ist der Grund weshalb ich dieselben 
Temperatursensoren einmal kombiniert mit Durchfluss und einmal 
kombiniert mit Druckfühler (weil billiger) gewählt habe.

Gruss

VauWee

Autor: Timo E. (tien)
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Hallo Valentino,
Hallo Alex,

danke für die Infos bzgl. Durchflussmenge. Ich werde mir mal die 
Datenblätter der Pumpen anschauen. Ich habe ja vor an mehreren Stellen 
zu messen.

- Holzofen (mit Wasseranschluss)
  => Durchflußmenge variable

- Heizungsvorlauf (speißt FB und Heizkörper)
  => für Heizkörper variabel, für FB konstant

- Solaranlage
  => konstant

- Trinkwasserzulauf in Kombispeicher
  => variable

Meine Heizungspumpe z.B. ist eine, die sich anpasst, d.h. die kann 
variable auch nur sehr wenig fördern. Eventl. macht da ein 
Einstrahlwasserzähler (http://www.ta.co.at/volumenstromgeber) Sinn, der 
ja nicht auf ein Minimum Durchflußstrom angewiesen ist. Ebenfalls fürs 
Trinkwasser, allerdings sollte der Zähler ja eine DGWV Zulassung haben.

Zum Thema Temperatur:
Ich hab mir überlegt die Sensoren abzugleichen. Dazu hätte ich den 
zweiten Sensor am Rohr direkt vor oder nach dem Volumenstromgeber in 
gleicher Weise wie dann später am anderen Rohr angebracht. Dann hätte 
ich mal ein paar Stunden gemesen und damit die Abweichung aufgezeichnet. 
Das ist bestimmt nicht das Optimum, aber sollte für meine Anforderungen 
reichen.

@Valentino
Hast Du Preise und Bezugsquelle für die Teile von Grundfos?


Grüße Tien

Autor: Valentino W. (vauwee)
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Hallo Tien

Ich würde über den folgenden Link

http://www.grundfos.de/news/aktuelles-presse/press...

mit Grundfos Deutschland kontakt aufnehmen.

Den Preis für ein VFS Sensor beträgt Netto ca. 65.- €
und für ein RPS ca. 30.- €.

Vermutlich kannst du sie nur über deinen Heizungsinstallateur beziehen.

Gruss

VauWee

P.S.: die nächsten zwei Wochen geniesse ich Herbstferien mit meiner 
Familie.

Autor: Timo E. (tien)
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Hallo Zusammen,

für das Trinkwasser habe ich folgenden Zähler gefunden:

http://www.energie-zaehler.com/epages/61422236.sf/...

Blöd nur, dass ich davon zwei benötige, da ich ja wenn ich nur den 
Kaltwasserzulauf in den Warmwasserspeicher messe die Verluste der 
Zirkulation nicht erfasse.
Und genau das ist ja mein Ziel, dass ich jede kWh rein in den Speicher 
und jede kWh raus aus dem Speicher messe.

Grüße Tien

Autor: Timo E. (tien)
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> Ich würde über den folgenden Link
> ...
> P.S.: die nächsten zwei Wochen geniesse ich Herbstferien mit meiner
> Familie.

Danke für den Link.
Ich wünsch Dir einen schönen Urlaub.

Grüße Tien

Autor: Valentino W. (vauwee)
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Hallo Zusammen

Heute ist meine Solaranlage in Betrieb genommen worden (leider ohne 
Sonne).

Die zwei Fühler (VFS 1-12 QT /RPS 0-2.5) sind auch montiert worden.
Jetzt muss ich nur noch den AVR-NET-IO zum laufen kriegen.
Das ist ein anderes Kapitel.

Meine Gedanken gehen nun schon in Richtung Auswerten.

Unter http://de.wikipedia.org/wiki/Wärmezähler

habe ich die Formel entdeckt

V  = Volumenstrom (l/s)  (VFS liefert l/min d.h. l/60s)
ρ  = Dichte (kg/l)
cw = spezifische Wärmekapazität des "Wassers" (kJ/kgK; Wh/kgK)
φHV= Heizungsvorlauf Temp. (°C) (ich denke was vom Kollektor kommt)
φHR= Heizungsvorlauf Temp. (°C) (ich denke was zum Kollektor geht)

Gemäss Angaben meines Installteuers ist das Glykol-Wasser-Gemisch
mit "Tyfocor LS" in seinen Eigenschaften (ρ,cw) definiert.
Dazu habe ich folgende Technische Daten im Internet gefunden:

http://www.solvis-partner.de/userfiles/441_s10_tyf...

Darin ist eine Tabelle aufgeführt, wonach die spezifische Wärmekapazität 
(kJ/kgK) bzw. die Dichte (g/cm3, hier muss man umrechnen) des 
Glykol-Wasser-Gemischs je nach Temperatur variiren.

Das sind nur Gedanken.
Vielleicht teilt jemand diese mit mir?

Gruss an Allen

VauWee

Autor: emf0815 (Gast)
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Scgau doch mal auf www.belimo.ch die haben da was neues... Elektronische 
volumenstromregler bestehend aus regelhahn und sensoreinheit...

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