Hallo an alle, ich möchte meinen alten Herren mit einer digitalen Heizungsregelung für seine Festbrennstoffheizung unterstützen. Kurz zur Anlage: Parallel zur Ölheizung wurde im Nachlauf ein Heizkreislauf eingebaut, der von einem Holzbrenner befeuert wird. Zusätzlich gibt es Pufferspeicher, welche überschüssige Wärme zwischenspeichert sobald Brauchwasser und Heizkreislauf keine Wärme mehr abnehmen. Bisher ist der ganze Heizkreislauf sehr bimetall-lastig geregelt. Ich möchte nun ein neues Heizkonzept zusammen mit meinem Vater entwerfen und umsetzen - mein Problem ist nur, dass ich selten die Grenzen der digitalen Welt verlasse, somit habe ich wenig Erfahrung im Bezug auf Sensoren. Mit der Ansteuerung der Aktoren kenne ich mich einigermaßen aus. Zu den Sensoren: Ich benötige Temperatursensoren, die ich möglichst über ein Funkmodul an den µC anschließe. Gibt es fertige Sensoren (bspw. PT100), die komplett mit Sende & Empfangseinheit geliefert werden? Die Reichweite sollte im Bereich von bis zu 30m sichergestellt sein. Für Interessante Hinweise und vielleicht auch private Seiten mit Infos zur eigenen Heizungsregelung wäre ich sehr dankbar. viele Dank, Tobias
Eine Funkverbindung in Industrieanwendungen sollte falls moeglich vermieden werden. Was geschieht wenn die Verbindung abreisst ? Wird's nur kalt ? Zieht doch das Kabel ein. Zudem haben Mirkowellen @2.4GHz probleme mit Waenden.
Hi Tobias, ich habe bei mir genau die gleiche Konstellation der Heizung vorhanden wie bei deinem Vater. Bei mir ist allerdings der Pufferspeicher in den Vorlauf des Ölkessels mit eingebunden, da ich auch mein Brauchwasser mit der Energie des Holzofens aufbereite. Seit ca. sechs (!) Monaten arbeite ich an einer Lösung die für mich das meiste aus dieser Kombination an Leistungsausbeute und Komfort herausholt. Aus Zeitmangel ist das ganze den Sommer über ziemlich eingeschlafen. Aber nun bin ich wieder dran... Mein Konzept sieht folgendermassen aus: Die Steuerung überwacht folgende Betriebszustände: - Aussentemperatur - Temperaturen des Pufferspeichers (4 Messpunkte) - Temperatur Ölheizkessel - Temperatur Brauchwasserspeicher An der Steuerung des Ölbrenners habe ich nichts verändert da diese vollautomatisch weiterlaufen soll wie bisher. Wenn vom Holzkessel bzw. Pufferspeicher keine Energie mehr geliefert wird soll der Ölbrenner einspringen und das Haus beheizen und Warmwasser aufbereiten. Die Steuerung soll nun, Aussentemperatur gesteuert, den Ölkessel mit Energie versorgen wenn der Pufferspeicher noch eine Mindesttemperatur von 50° hat und ihn auf max. 60° aufheizen. Zusätzlich soll noch die Uhrzeit berücksichtigt werden (Nachtabsenkung). Bei den Sensoren habe ich mich für digitale entschieden: Maxim DS18B20. Vorteil ist für mich: Alle Sensoren hängen an einem Kabel (1-Wire) und jedem Sensor kann eine Kennzeichnung "verpasst" werden. So kann ich genau den Sensor auslesen den ich brauche. Zusätzlich sind diese bereits abgeglichen und relativ genau, und das ganze unabhängig von der Kabellänge. Lediglich die Bauform ist nicht das beste, aber daran arbeite ich momentan auch. Wie weit bin ich momentan: Testschaltung mit Mega32 aufgebaut. DCF77 Funkuhr läuft, beschriften der Temperatursensoren funktioniert. Ausgegeben wird das ganze auf einem 4X16LCD. Anzeigen der Temperaturen geht auch. Ich hoffe nächste Woche mal einen ersten Testlauf machen zu können. Auf dem Display sollen dann im Normalbetrieb die Puffertemperatur, die Ölkessel- und Aussentemperatur angezeigt werden. Zusätzlich noch Uhrzeit und Datum. Die ganze Thematik ist ziemlich aufwändig und wird mich auch noch einige Zeit beschäftigen. So, muß jetzt weg... See you later - Markus
Von Funk würde ich abraten, wenn es zuverlässig funktionieren soll. Die schon erwähnten DS18x20 Sensoren sind bei guter Verkabelung problemlos auf 30m und mehr nutzbar, allerdings sollte man bei dieser Länge an die elektrische Anpassung denken und entweder einen entsprechend optimierten 1-Wire Treiber verwenden, oder mit Serienwiderständen anpassen. Dazu gibt's Doku bei Dallas/Maxim. Bei 10m geht's auch direkt am Pin.
Hey, vielen Dank für die ausführliche Antwort. Die Sensoren scheinen ja wirklich top zu sein. Bei Ebay gibt's die für 1,5€ pro stück! Der Tipp war klasse! Die Zusatzheizung bei uns hier ist im Moment sowas von idiotisch aufgebaut, das glaubt man als unbedarfter Nutzer gar nicht. Es werden zuerst die Pufferbefüllt, bis diese eine einstellbare Schwelle überschreiten, dann wird auf den Heizkreis geliefert. Sobald der Heizkreis keine Wärme mehr abnimmt wird nicht etwa zurück auf Pufferbeladung geschalten, sondern eine Spülung aktiviert, die kochend heißes Wasser in den Abguss laufen lässt um den Brenner zu kühlen... War wohl das erste Projekt dieser Firma :-P Die Umschaltung zwischen den beiden Heizkreisen erfolgt über ein Drei-Wege-Ventil, das über eine 230V-Leitung bedient wird. Muss mir mal die genaue Funktionsweise eines solchen Bauteils ansehen. Meine Idee wäre nämlich folgende: Aus Gründen der Effizienz macht es keinen Sinn den Vorlauf mit 80° zu beschicken, daher würde ich das 3W-Ventil gerne auf eine Mittelposition regeln, die mir erlaubt im Vorlauf mit 70° zu arbeiten, und parallel den Rest an Wärme auf den Puffer zu schieben. Erst wenn 70° im Heizkreis UND 85° auf dem Puffer habe würde ich die Brennraumbelüftung des Holzofens abschalten um die Brenndauer zu verlängern. In der Simulation unter Matlab/Simulink funktioniert der Regler schon ganz gut :-) Ich könnte nun noch zwei Tipps brauchen: 1.) Weiß jemand, ob sich so ein Drei-Wege-Ventil auf einen Mittelwert einstellen lässt indem man eben periodisch die Betriebsspannung von 230V anlegt und wieder wegnimmt? 2.) Auf dem Brenner ist ein Drehknopf montiert, der den Brennraumventilator über ein Bimetall regelt. Ich würde diesen Ventilator gerne selbst regeln, um die Heizleistung anpassen zu können. Kann mir jemand sagen wir man einen 230V-Lüfter am besten digital (PWM) ansteuern kann, und welche Hardware ich dazu am besten nutzen sollte? viele Grüße, Tobias
PWM-Signal auf einen 230V-Stellantrieb kann, muss jedoch nicht funktionieren - ich würd davon eher abraten. Nimm einen Stellantrieb, der entweder 3Punkt oder besser ein 0-10V Signal verarbeiten kann; die regelbaren Antriebe haben u.a. den Vorteil, dass die Linearisierung im Antrieb erfolgen kann und im Programm nicht berücksichtigt werden muss. Übrigens könne alle 3W-Ventile zwar "Mischen", viele "Umschalten", jedoch sind die wenigsten für kontinuierliches "Verteilen" geeignet. Eine parallele Aufladen von HK und Puffer würde ich eher vermeiden, sondern primär die Abnehmer versorgen und erst überschüssige Energie (oder zur Laufzeitverlängerung) den Puffer befüllen - man sollte, bei Verfeuerung, so wenig puffern wie möglich ;-) Sicherheitsrelevante Schaltungen dürfen nicht! gegen elektronische Eigenbauten ersetzt werden.
Ein Stellantrieb mit Motor und Getriebe, diesen mit Regelimpulsen (50 oder 150ms) ansteuern. So wird's auch in der Industrie gemacht.
Okay danke. Über einen Mischer mit Stellantrieb sind wir schon am verhandeln. Ich dachte ich kann auch dieses langsame Ventil regeln, aber wenn es nicht lange durchhält macht das keinen Sinn. Danke für eure Mithilfe! Tobias
Also meine 3Wege Ventile haben eine 230VAC Motor, der eine Anschluss ist N, die zwei anderen kommen an P, jenachdem ob das Ventil zu oder auf laufen soll... Im spannungslosen Zustand bleibt es einfach da wo es ist... Die Laufzeit zu => auf sind immerhin 300 Sekunden, so das du die VL Temp sehr genau einstellen kannst.... nitraM
@Tobias Wegen dem Brennraumventilator: Hast du eine Möglichkeit die Abgastemperatur zu messen? Die ist nicht so extrem heiss wie die Brennraumtemperatur und du kannst den Lüfter anhand der Hitze der Abgase regeln. So wird das bei meinem Kessel gesteuert. Gruss - Markus
Ich möchte ja nicht bremsen, aber meine Versuche mit diversen Sensoren an Kupferrohr habe doch deutliche Unterschiede zu professionellen Anlegethermometern aufgewiesen. Dabei geht es nicht um die Genauigkeit, sondern um den "Sweetspot" beim Messen. Die Dallas Sensoren können z.B. sehr gut Luft messen, aber als Anlegethermometer sind sie nur bedingt geeignet. Ich würde auf jeden Fall mal ein paar Probemessungen machen und mit bekannten Temperaturen vergleichen.
Kommt halt drauf an, was man mit dem jeweiligen Ergebnis machen will. Nicht immer kommt es auf's Grad genau an. Einen Sensor draussen an ein Rohr oder Kessel mit teilweise stehendem Wasser dranzupappen ist problematisch. Das Ergebnis kann erheblich abweichen. Bereits vorhandene Temperaturanzeigen und Thermostaten sitzen daher auch nicht aussem am Heizkessel oder Wasserspeicher, sondern stecken in einem Rohr dort drin. Und wenn man dementsprechene Ergebnisse haben will, geht man sinnvollerweise in dieses Rohr mit hinein, soweit möglich. Das klappt dann auch mit DS18x20 ganz gut. Ich selbst hab zwei im Thermostatrohr drin, einen DS18x20 für die Steuerung und einen LM334 zur Kontrolle. Die sind zwar dicht beieinander, sowohl räumlich als auch im letztendlichen Ergebnis, aber hängen an zwei verschiedenen Wärmeleitern und reagieren zeitlich durchaus unterschiedlich.
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