Forum: Haus & Smart Home Trinkwasserspeicher-Temperaturfühler parallel zur Heizung auslesen


von Jonathan (jonathan_v)


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Moin aus Bremen!

Im Rahmen meiner Sanierung möchte ich ein paar zusätzliche Dinge in mein 
durch Home Assistant gestützes Smart Home einbinden, dazu auch die 
aktuelle Temperatur des sich im Trinkwasserspeicher befindlichen 
Trinkwassers der Heizungsanlage. Diese Werte könnte ich dann nutzen, um 
z.B. einen Stellmotor oder die Zirkulationspumpe zu automatisieren, aber 
das ist erst einmal unwichtig.

Was wichtig ist: aktuell wird die Temperatur des Speichers durch einen 
Brötje/Siemens QAZ 36 Temperaturfühler abgelesen. Dieser ist laut 
Datenblatt auch nichts weiter als ein 10 kOhm NTC-Fühler. Eine 
Temperatur-zu-Widerstand-Tabelle lässt sich nachschlagen. Diesen Fühler 
könnte ich also über einen gewöhlichen ESP8266/ESP32 und ESPHome in Home 
Assistant bekommen - soweit so gut.

Allerdings muss der Fühler ja auch weiterhin an die Heizungsregelung 
geklemmt sein, da diese den Fühler nutzt, um zu entscheiden, wann das 
HK-Brauchwasser den Speicher wieder erwärmen soll. Daher meine Frage: 
wenn ich diesen Fühler nun mit Klemmen abzweige, und parallel zur 
Heizungsregelung über einen 10k-Spannungsteiler am ADC-Eingang des ESP 
anbinde, würde diese Schaltung nicht Einfluss auf den Widerstand nehmen, 
der dann an der Regelung anliegt?

In anderen Worten: würde meine parallel geschaltete Messung über einen 
Spannungsteiler den Widerstand des NTCs an der Regelung, und somit das 
Messergebnis verfälschen? Oder ist dieser Fehler zu vernachlässigen? Ich 
könnte einen Offset in der Regelung programmieren, dazu müsste man aber 
natürlich wissen, wie groß dieser ist.

Wie würdet ihr einen solchen Aufbau realisieren?

Beste Grüße,
Jonathan

: Verschoben durch Moderator
von Wendels B. (wendelsberg)


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Einen extra Fuehler einbauen, fuer alles andere kannst Du die Folgen 
nicht abschaetzen.

von Udo S. (urschmitt)


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Jonathan schrieb:
> In anderen Worten: würde meine parallel geschaltete Messung über einen
> Spannungsteiler den Widerstand des NTCs an der Regelung, und somit das
> Messergebnis verfälschen?

Ja
Im schlimmsten Fall könnte wegen Potentialunterschiede zwischen der 
Heizungsregelung und deinem Selbstbau die Eingänge der Regelung zerstört 
werden.

Deshalb:

Wendels B. schrieb:
> Einen extra Fuehler einbauen

von Jonathan (jonathan_v)


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Vielen Dank für eure Antworten! Das klingt in der Tat so, als ob ich 
eine Möglichkeit finden muss, einen zweiten Fühler einzubauen. Schade! 
Aber gut, ein Schaden an der Regelung ist weder günstiger, noch 
stressfreier... :D

von Michael B. (laberkopp)


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Jonathan schrieb:
> In anderen Worten: würde meine parallel geschaltete Messung über einen
> Spannungsteiler den Widerstand des NTCs an der Regelung, und somit das
> Messergebnis verfälschen

Ja.

Natürlich legt auch die Heizungssteuerung zum Auslesen des Fühlers eine 
Spannung an.

Damit ist der Fühler erstens mal nicht mehr potentialfrei. Macht nichts, 
weil dein ESP wohl potentialfrei wäre.

Dann könntest du zwar die durch die Heizungssteuerung bewirkte Spannung 
sm NTC messen, aber erfährst nicht unbedingt die Temperatur.

Erstens könnte die Heizungssteuerung nur kurz, genau im Auslesemoment, 
Spannung anlegen, z.B. für 1ms jede Sekunde zum Stromsparen. Dann könnte 
sie Wechselspannung anlegen zur Vermeidung von Korrosion. Und dann ist 
die Spannung am NTC eventuell proportional zur unstabilisierten 
Versorgungsspannung.

Alleine die Kenntnis der Spannung am NTC hilft also nicht um zur 
Temperatur zu kommen.

Du kannst aber auch Gluck haben und die Steuerung schickt dauernd einen 
konstanten Strom durch den NCT so dass die absolute Spannung tatsächlich 
was über die Temperatur aussagt.

Hängt also vom Modell der Heizungssteuerung ab. Und wenn du pfuschst, 
dann beeinflusst du eventuell die bon ihr gemessene Temperatur, störst 
ihr Auslesen.

von H. H. (hhinz)


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Die Hülsen sind bei den meisten Speichern deutlich größer als die paar 
Millimeter des bestehenden Sensors. Da passt besimmt noch ein zweiter, 
ähnlich großer Sensor rein.

von Mi N. (msx)


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Jonathan schrieb:
> Wie würdet ihr einen solchen Aufbau realisieren?

Wenn Du mit 'ihr' mich meinst:
Über einen kleinen µC mit potentialfreier Versorgungsspannung die 
Spannung am NTC messen und per Optokoppler als Frequenz oder PWM-Signal 
ausgeben.
Dabei ist es egal, ob am NTC permanent oder nur gepulst Spannung 
anliegt, das kann man alles berücksichtigen. Und die Widerstandsänderung 
bzw. Kennlinie bei 10 k NTCs ist durchaus messbar; 1 - 2 K Genauigkeit 
sollten in dem zu erwartenden Temperaturbereich kein Problem sein und 
ausreichen.

Einen weiteren Sensor einzubauen erspart lediglich die potentialfreie 
Schaltung, muß dafür aber mechanisch gut passen.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Nimm dem Fühler raus, einen eigenen rein und per Relais mit 2 
widerständen der Heizung Warmwasser aufheizen ja/nein signalisieren.

von David G. (Firma: 10.08.1985) (follow2000)


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Was hast du für eine Heizung ? Fast jedes Modell kann man über 
irgendeine Service Schnittstelle auslesen. Und wenn alles gut läuft 
kannst du damit noch alles andere auslesen und wenn du möchtest auch 
steuern.

von Jonathan (jonathan_v)


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David G. schrieb:
> Was hast du für eine Heizung ? Fast jedes Modell kann man über
> irgendeine Service Schnittstelle auslesen.

Ich habe eine Brötje BGB 20-E. Es gibt tatsächlich eine Schnittstelle, 
wie ich diese erreiche, keine Ahnung. Ohne proprietäres Interface 
vermutlich gar nicht, oder?

Edit: ich habe gerade das "BSB-LAN"-Projekt gefunden. Hold my beer...

: Bearbeitet durch User
von Andi M. (andi6510) Benutzerseite


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in meinen Wasserspeicher habe ich einfach 2 Temperatursensoren in die 
Huelse eingeschoben. Einer von der Heizung (NTC), einer von einer ESP32 
basierten Steuerung (1-Wire). Da wuerde auch noch ein dritter rein 
passen.

von David G. (Firma: 10.08.1985) (follow2000)


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Ich brauchte den gleichen Wert um einen zusätzlichen Heizstab in 
Abhängigkeit anzusteuern. Wenn alle Bedingungen erfüllt sind
Dann schalte ich einen Shelly für 1 Minuten ein. Dieses Telegramm sende 
ich jede 30 Sekunden. Das ist eine Schaltspielsperre und ,falls der 
Server ausfällt, schaltet sich der heizstab nach Max 1 Minute ab. Ich 
nutze dafür einen Gira Homeserver. Da gab es ein logikmodul für meine 
Heizung. Ich habe eine wärmepumpe und steuere in Abhängigkeit der 
verfügbaren solarleistung die brauchwassererzeugung also die Temperatur. 
Ich habe mir dazu einen Brauchwassermischer installiert.

von Joachim B. (Gast)


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Wenn man ChatGPT befragt, ob sich die Brötje BGB 20-E in home assistant 
integrieren lässt, dann erzählt die KI etwas von einem Internet Service 
Gateway (ISG) und weiter: "Das ISG bietet eine REST API, über die man 
auf Heizdaten zugreifen kann. Es gibt in der Home Assistant-Community 
diverse REST-API-basierte Integrationen, die mit Custom Components 
arbeiten. Über eine REST-Sensor-Integration in Home Assistant kannst du 
dann Werte wie Temperatur, Betriebsstatus und ggf. weitere Daten von der 
Heizung abrufen."

Ist das was?

von Rainer W. (rawi)


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Michael B. schrieb:
> Natürlich legt auch die Heizungssteuerung zum Auslesen des Fühlers eine
> Spannung an.

Dann gilt es, dieses "auch" als das eigentliche Problem zu erkennen und 
durch Nichtanlegen einer Spannung zu vermeiden.

Eine (passive) Spannungsmessung würde die Heizungssteuerung nicht 
stören. Dazu muss erstmal das Bezugspotential der Heizungssteuerung klar 
sein. Und um die Spannung(en) auszuwerten, muss man verstehen, wie die 
Heizungssteuerung den NTC betreibt (Bezugspotential, Speisestrom, 
Zusatzbeschaltung z.B. zur Linearisierung).
Wie oben schon geschrieben: Wenn man sich nicht ganz sicher ist, was man 
da tut, kann das schnell das vorzeitige Ende der Heizungssteuerung oder 
eventuell sogar des Bastelnden bedeuten.

von Holger R. (holgerr)


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Wendels B. schrieb:
> Einen extra Fuehler einbauen, fuer alles andere kannst Du die Folgen
> nicht abschaetzen.

Udo S. schrieb:
> Deshalb:
>
> Wendels B. schrieb:
>> Einen extra Fuehler einbauen
Sehe ich auch so.
Extra-Fühler ( NTC/PTC im Metall-Gehäuse ) mittels Schelle an die 
Warmwasser Leitung klemmen. Fertig aus, dann kannst Du mit dem 
zusätzlichen Fühler machen was Du willst ohne Deine Heizung zu 
manipulieren. Und Du kannst den Widerstand und die Regelkurve Deines 
NTC/PTC selbst bestimmen. Denk dran NTC/PTC Kurven sind nicht linear.


Rainer W. schrieb:
> Eine (passive) Spannungsmessung würde die Heizungssteuerung nicht
> stören. Dazu muss erstmal das Bezugspotential der Heizungssteuerung klar
> sein. Und um die Spannung(en) auszuwerten, muss man verstehen, wie die
> Heizungssteuerung den NTC betreibt (Bezugspotential, Speisestrom,
> Zusatzbeschaltung z.B. zur Linearisierung).
Und was ist wenn der Fühler nicht analog sondern digital gemessen wird ?

HolgerR

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Holger R. schrieb:
> Und was ist wenn der Fühler nicht analog sondern digital gemessen wird ?

Ein

Jonathan schrieb:
> 10 kOhm NTC-Fühler.

?

Das wäre genial.

Klüger wäre es allerding, vorher zu lesen was schon lange geklärt ist, 
damit man nicht als Nachzügler peinlich durch Unkenntnis auffällt.

von Bad U. (bad_urban)


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Michael B. schrieb:
> Alleine die Kenntnis der Spannung am NTC hilft also nicht um zur
> Temperatur zu kommen.

Ich habe bei mir ähnliches geplant.
Dieses Problem lässt sich sehr einfach lösen.
Ich will statt des Temperaturfühlers einfach ein Poti nehmen. Da die 
Heizung (zumindest meine) die Außentemperatur anzeigt kann man mit dem 
Porti zB. 5°C Schritte abfahren und die Spannung messen. Und sich daraus 
ne Formel basteln.

von Michael B. (laberkopp)


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Bad U. schrieb:
> und die Spannung messen

Was hast du alles nicht verstanden an den Gründen, warum aus der 
Spannung nicht unbedingt die Temperatur folgt, je nach Heizung ?

von Bad U. (bad_urban)


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Und daraus schließt Du dann dass es niemals bei keiner Heizung der Welt 
funktioniert?

Der TO muss es halt testen. Dauert keine 5 Minuten.

von Jonathan (jonathan_v)


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Ich habe mich mit dem Thema BSB-LAN auseinander gesetzt. Dieses Projekt 
lässt sich einfach auf einen ESP32 flashen, und ich kann noch weitere 
Parameter der Heizung auslesen oder sogar setzen. Ich werde mir die Tage 
mal das Adapter-Board bauen, und dann teste ich das mal!

von Thomas R. (thomasr)


Angehängte Dateien:

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In meinem Speicher sind seitlich mehrere lange Tauchrohre eingebaut in 
die bei Bedarf die Fühler eingeschoben werden. Dazu wird ein 
(mitgelieferter) Halter aus Kunststoff verwendet der Platz für bis zu 4 
Sensoren pro Tauchrohr bietet (im Querschnitt ist dieser Halter wie ein 
Kreuzstab; in jedem "Fach" liegt ein Sensor). Ich hätte also Platz für 
weitere drei Sensoren pro Tauchrohr. Im Bild ist der ausgebaute Halter 
mit einem "Sensor" zu sehen (ein einfaches Tauchrohrthermometer). Das 
Stückchen Plastikschlauch sorgt für eine leichte Presspassung damit es 
nicht klappert bzw. gut angedrückt wird.

Vielleicht ist das bei dir ähnlich? Dann erübrigt sich so manche 
Diskussion ;-)

: Bearbeitet durch User
von Paddy (paddy)


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Ich hätte dir jetzt auch das BSB-LAN Projekt empfohlen, wenn das deine 
Heizung unterstützt. Hast du aber schon selbst gefunden. Danke, dass du 
das hier erwähnt hast und nicht wie viele den Thread einfach vergessen.
Ich nutze das auch. Tolles Ding. Es kann sehr interessant sein, was man 
da für Daten von seiner Heizung bekommt und wie die Kurven nach einiger 
Zeit aussehen. Kann helfen die Einstellungen zu optimieren oder für die 
Sanierung eine Datenbasis zu schaffen.
Am ESP32 mit BSB-LAN lassen sich einfach noch weitere OneWire 
Temperatursensoren anschließen. Damit kann man weitere interessante 
Punkte erfassen, die die alte Heizung vielleicht noch nicht kennt z.B. 
Vorlauf- und Rücklauftemperatur.

von Holger R. (holgerr)


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Michael B. schrieb:
> Holger R. schrieb:
>> Und was ist wenn der Fühler nicht analog sondern digital gemessen wird ?
>
> Ein
>
> Jonathan schrieb:
>> 10 kOhm NTC-Fühler.
>
> ?
>
> Das wäre genial.
>
> Klüger wäre es allerding, vorher zu lesen was schon lange geklärt ist,
> damit man nicht als Nachzügler peinlich durch Unkenntnis auffällt.
Du kannst genauso wenig lesen wie ich. Und verstanden hast Du mich auch 
nicht. Aber so ist halt dieses Forum, wie halt andere auch.
HolgerR

: Bearbeitet durch User
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