Hallo Freunde, Ich bin in folgender Lage: Ich wohne jetzt seit über 2 Jahren in einer Mietwohnung mit einer Gastherme (Junkers ZWR 18-2 KDE) als Heizung, die über ein Raumthermostat (Junkers TRQ 21) im Flur gesteuert wird. Beides sind Überbleibsel aus dem letzten Jahrtausend, da aber die Therme noch gut in Schuss ist, kann ich mich über sie nicht beschweren. Mir geht es hier um das Thermostat, welches ich gerne durch eine selbstgebaute Version mit einem Raspberry Pi 3 ersetzen möchte, da es nur sehr begrenzte Einstellungen bietet. Der Pi, ein Touch-Display und ein Temperaturfühler (DHT22/AM2302) liegen bereits auf meinem Tisch, mir fehlt nur noch eine Lösung für die Steuerung der 24V DC-Spannung, die die Therme steuert. Liegen die 24V an, läuft die Therme, wenn nicht, ist sie aus. Ich habe schon an ein Relais gedacht, nur klackt ein solches, doch beim umschalten, oder irre ich mich? Das könnte ganz schön anstrengend werden, sollte sich der Temperaturfühler gerade auf eine Temperatur einpendeln. Deswegen würde ich gerne einen MOSFET verwenden, den ich mit der GPIO-Pin-Spannung des Pis von 3,3V steuern kann. Liegen diese am Gate an, dann soll die Therme anspringen, wenn nicht, dann ist sie aus, so meine Wunschvorstellung. Mein Problem ist nun, dass ich mich theoretisch einigermaßen mit MOSFETs auskenne (bin Elektrotechnik-Student im 3. Semester), nur in der Praxis tue ich mich mit den Datenblättern schwer. Deswegen würde ich mich über einen Ratschlag freuen, welchen FET ich hier verwenden kann, ich hatte schon mal ein bisschen recherchiert und bin über den IRF1324pbf gestolpert. Was ich hier nur nicht versteh ist die Angabe der Drain-to-Source-Spannung. Da steht nämlich unter Minimum 24V. Ist das tatsächlich so gemeint? Weil es gibt offenbar keine Begrenzung nach oben. Ich hole jetzt nochmal kurz aus, damit die Verdrahtung klar wird: Die Therme liegt am Netz an, hat aber noch 4 weitere Anschlüsse, von denen 3 zum Thermostat führen. Das sind auf 1 der Hinleiter, der nach Messungen mit dem Multimeter nicht 24V, sondern 26,8V führt, auf 2 der Rückleiter, der aber auch mindestens 1,35V führt und der Leiter 4 ist Masse. 3 ist nicht belegt. Toll wäre auch, wenn ich den Pi über die 24V (bzw. 26,8V) mit Strom versorgen könnte. Das wäre aber erst der nächste Schritt. Ich würde mich riesig freuen, wenn ihr zum einen euch bis hierhin durch den Text gekämpft habt und mir zum anderen weiterhelfen könnt. Wenn ich irgendwas unverständlich erklärt habe, kann ich das natürlich nochmal ausführen. Viele Grüße Marcel
Hallo Marcel, Ich habe da mal eine Frage. Marcel O. schrieb: > Liegen die 24V an, läuft die Therme, wenn nicht, ist sie aus. Welcher Strom geht denn über diesen Kontakt? Wenn das nicht so viel ist (was ich vermute) reicht zum Schalten ein kleine Reed-Relais. Das hörst Du nur schalten, wenn Du mit dem Ohr dicht dran bist. So ein Relais hätte den Vorteil, dass Du mir der gesamten Steuerung galvanisch von der Therme getrennt arbeiten könntest. Den Strom musst Du natürlich auch kennen, wenn Du einen FET einsetzen willst. Da könnte aber ggf. auch noch die Art des Schalteingangs der Therme von Interesse sein. Wenn das irgendwelche Kapazitäten oder Induktivitäten im Spiel sind, hat u.U. Rückwirkungen auf den FET. Relais sind da erst mal etwas unkritischer. Und dann noch eine Anmerkung zu den Schaltzyklen: Du solltest bei der Regelung die Hysterese nicht vergessen. D.h.: einschalten der Therme bei Temperatur X, abschalten bei der Temperatur X+Delta. Wie groß man da sinnvollerweise das "Delta" wählt, hängt ein wenig von der Einsatzumgebung ab. Aber ich würde da mal mit 1 Grad als Minimum ausgehen. Denn auch die Therme mag es gar nicht, wenn sie ständig ein- und ausgeschaltet wird. Grüße Hoschti
Hoschti schrieb: > Welcher Strom geht denn über diesen Kontakt? Hallo Hoschti, Laut Temperaturregler sind das 10 mA. Hoschti schrieb: > So ein Relais hätte den Vorteil, dass Du mir der gesamten Steuerung > galvanisch von der Therme getrennt arbeiten könntest. Das wäre mir auf jeden Fall lieber, das hatte ich auch schon überlegt, ich will nämlich nicht, dass mir, wie du auch sagst, wegen irgendwelchen Kapazitäten/Induktivitäten sowohl der FET, als auch hinterher der Pi abraucht. Dann werde ich mich mal da kundig machen, oder hättest du da auf Anhieb schon einen Vorschlag für das Relais? Und das mit den Temperaturdifferenzen hatte ich auch schon gedacht, da muss ich mir dann bei der Programmierung was einfallen lassen. Vielen Dank schon mal!
Marcel O. schrieb: > Beides sind > Überbleibsel aus dem letzten Jahrtausend, Stimmt das Thermostat funktioniert zuverlässig 20 Jahre lang. Sowas ist voll letztes Jahrtausend :-)
Marcel O. schrieb: > Ich wohne jetzt seit über 2 Jahren in einer Mietwohnung Und dann willst Du an der Heizung rumfummeln? Hoffentlich bekommt das der Vermieter nicht mit.
Der Andere schrieb: > Stimmt das Thermostat funktioniert zuverlässig 20 Jahre lang. Das ist ja eine feine Sache, das ist schon richtig, aber ich störe mich ja an den margeren Einstellungen, die damit treffbar sind. Mit einem Pi wäre ja sogar eine Steuerung von außer Haus machbar. Pete K. schrieb: > Und dann willst Du an der Heizung rumfummeln? Hoffentlich bekommt das > der Vermieter nicht mit. An die Heizung selber will ich ja gar nicht, nur an die Temperaturregelung. Das sind zwei separae Geräte, die jeweils austauschbar sind. Viel kaputtmachen kann man nicht, weil entweder liegen 24V an, oder nicht. Und so lange ich die Verantwortung für mögliche Folgeschäden auf mich nehme, stört sich die Vermietung nicht daran. Aber das kann man in einem Mietrecht-Forum besprechen, denke ich. Grüße Marcel
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bei 3,3 Volt Gatespannung auch immer gern genommen: IRF3708 10 Stück in der Buch 6,90 Euro. Wenn Du schon mit dem PI bastelst, wird da bestimmt noch mehr zu schalten sein mit der Zeit ;-)
Nachtrag: wobei Du natürlich noch herausfinden musst, ob es für die Therme OK ist, GND zu schalten. Andernfalls brauchst Du einen P-Channel Typ oder einen Treiber, wenn Du High-Side schalten willst.
[quote]Laut Temperaturregler sind das 10 mA.[/quote] dann wärst Du ggf. vielleicht sogar mit einem Opto-Koppler besser dran.
doedel schrieb: > wobei Du natürlich noch herausfinden musst, ob es für die > Therme OK ist, GND zu schalten. So, anscheinend ist es für die Therme zwar in Ordnung, wenn auf dem Leiter 0V liegen, allerdings läuft die sie dann durch. Damit ist das ganze schon wieder etwas schwieriger. Ich dachte eigentlich, dass das ganze recht simpel umzusetzen ist, aber ich merke, dass mir es mir noch ein bisschen an Know-How fehlt. Danke auch an hinz, auf den Link bin ich selber noch gar nicht gestoßen. Aber auch da sagt der Autor, dass auf der Rückleitung minimal 3V liegen sollen. Mit Hinblick auf meine Klausuren, die momentan anstehen, sollte ich mich doch tatsächlich erstmal anderen Prioritäten widmen und komme dann auf das ganze in ca. 4 Wochen zurück. Dann werde ich mich auch etwas besser mit den ganzen Bauteilen auskennen. Aber schon mal vielen Dank an alle, ich bin schon deutlich schlauer geworden :D
Marcel O. schrieb: > Das wäre mir auf jeden Fall lieber, das hatte ich auch schon überlegt, > ich will nämlich nicht, dass mir, wie du auch sagst, wegen irgendwelchen > Kapazitäten/Induktivitäten sowohl der FET, als auch hinterher der Pi > abraucht. Der korrekte Umgang beim Abschalten von Stromkreisen mit Induktivitäten ist nicht abhängig von der Schalthäufigkeit. Eine einzige Induktionsspitze mit einigen 100V reicht bereits. Und die tritt bei falscher Beschaltung bei jedem Abschalten auf. Das Stichwort heißt "Freilaufdiode". Die sorgt dafür, das der Strom nach dem Abschalten weiter fließen und sich das Magnetfeld abbauen kann.
Hallo, da bin ich wieder! So, danke nochmal für die ganze Hilfe bis jetzt! Der Link von hinz hat mir auch sehr weitergeholfen, ich verstehe die ganze Thermenverschaltung jetzt um einiges besser. Meine Messung spiegeln auch ziemlich genau das wider, was der Websiteersteller bei sich gemessen hat. Das bedeutet, dass die Spannung am Steuereingang der Therme immer mindestens 3V betragen soll, bis ausschließlich 8V ist sie aus, ab da an. Bis 15V hat man eine kontinuierliche Leistungssteigerung, dadrüber läuft sie einfach weiter auf 100%. Auf der Website wird ja ein Operationsverstärker verwendet, der ein Analogsignal eines Digital/Analog-Wandlers verstärkt. Das wäre für mich ja auch auf jeden Fall eine Möglichkeit, vielleicht sogar genau mit dem gleichen OP. Nur stoße ich da wieder auf das nächste Problem: Ich brauche noch einen D/A-Wandler für den Pi, weil doch nicht einfach an oder aus geschaltet werden kann, so wie ich es erst dachte. Da kenne ich mich leider auch wieder nicht aus, auch wenn ich schon etwas recherchiert habe. Kann mir da jemand einen passenden Wandler empfehlen? Die Widerstände zum Einstellen des OPs kann ich dann ja entsprechend der Ausgangsspannung des Wandlers dimensionieren, aber mehr als 3,3V ist ja eh nicht möglich, oder? Eine galvanische Trennung der Stromkreise wäre mir natürlich am liebsten, aber eine Freilaufdiode ist natürlich auch eine Möglichkeit, danke nochmal für die Info, W.A.! Es kann natürlich sein, dass in der Therme eine solche bereits verbaut ist, da auch im Schaltplan der Website "roter-unimog" von hinz keine eingesetzt wurde. Ein OP ist ja auch nicht galvanisch getrennt, richtig? Mit Optokopplern kenne ich mich leider auch nicht aus, deswegen wäre mir auf Anhieb eine Schaltung mit OP bzw. MOSFET lieber. Ich lasse mich aber gerne belehren ;) Sollte ein MOSFET infrage kommen, wäre doch einer der Art n-Kanal Depletion die richtige Wahl, nicht wahr? Dann könnte ich eine Selbstleitung von ca. 3V realisieren, auch wenn der Pi aus ist. Das ist nämlich auch etwas, was unbedingt nötig ist, da ich gerne auch mal 2-3 Wochen am Stück nicht in der Wohnung bin. Dann sollte die Heizung nicht durchlaufen :-D Ich kenne mich leider nur sehr schlecht mit realen Bauteilen aus, bitte seht mir das nach, hier in der Uni macht man leider meist nur alles in der Theorie.
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Marcel O. schrieb: > Hallo, da bin ich wieder! .... Nur stoße ich da wieder auf das nächste Problem: Ich > brauche noch einen D/A-Wandler für den Pi, weil doch nicht einfach an > oder aus geschaltet werden kann, so wie ich es erst dachte. > Da kenne ich mich leider auch wieder nicht aus, auch wenn ich schon > etwas recherchiert habe. Kann mir da jemand einen passenden Wandler > empfehlen? z.B. 0...1023 Stufen PWM --> R + C gegen Masse = 0...3,3V am C Steuerspannung --> OPV auf 3...16V verstärken. (ggf. ab da wieder zurück über Spannungsteiler + C auf ADC messen und Regeln).
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