Ich möchte gerne die Temperaturen an Heizungsrohren mit DS18B20-Sensoren überwachen und habe mir hierfür vorkonfektionierte Sensoren bestellt (die mit der Metallhülse).
Nun rätsle ich, wo diese Fühler am sensibelsten sind: Stirnseitig oder seitlich?
Danach richtet sich ja die Art der Anbringung, woraus sich dann die nächste Frage ergeben würde... :-)
Um den Sensor seitlich ans Rohr anzubringen, würde ich mit Wärmeleitpaste, Kabelbindern und Rohrisolierung arbeiten.
Aber stirnseitig wird das ganze interessant...
Wäre toll, wenn Ihr Eure Erfahrungen mit mir teilen könntet.
Ich möchte gerne die Temperaturen an Heizungsrohren mit DS18B20-Sensoren
überwachen und habe mir hierfür vorkonfektionierte Sensoren bestellt
(die mit der Metallhülse).
Ja ja, die mit der Metallhülse. Es gibt ja auch nur eine Bauform mit Metallhülse ...
Nun rätsle ich, wo diese Fühler am sensibelsten sind: Stirnseitig oder
seitlich?
Die sind überall am sensibelsten, denn Metall leitet ja bekanntlich die Wärme ziemlich gut, so dass es da eher keinen störenden Temperaturgradienten geben dürfte. Da würde ich einfach den so einbauen, dass die Wärmeübergangsfläche am größten ist, also seitlich.
Hättest du dir gleich als Rohranlegefühler bestellen sollen. Die superbilligen in der einfachen Hülse enthalten oft noch nicht einmal Wärmeleitpaste. Hol dir im Baumarkt Fugenband aus geschâumtem PE, eigentlich für das Verlegen von Estrich gedacht. Damit Fühler und Rohr umwickeln, und dann mit Kabelbinder fixieren. In der Software dann die Trägheit berücksichtigen.
Nun rätsle ich, wo diese Fühler am sensibelsten sind: Stirnseitig oder
seitlich?
Die DS1820 haben die beste thermische Anbindung über die Pins. Da kommst du wegen der Metallhülse aber wohl nicht ran. Wie der DS1820 an die Metallhülse angekoppelt ist, weiß wohl nur der Hersteller - oder du musst einen auf machen.
Schon innerhalb des Heizungsrohres gibt es zur Wand einen Temperaturgradienten, d.h. nur mit einem Eintauchfühler mit an den Rohrdurchmesser angepasster Eintauchtiefe, sitzt du sauber im Strom drin. Wie stark der Gradient ist, hängt von deiner Rohrisolation und der Differenztemperatur ab.
Damit die Wärmeleitpaste ihre Wirkung entfalten kann, muss der zu überbrückende Luftspalt klein sein, d.h. du brauchst Cu- oder Al-Blöcke, die sauber an Metallhülse und Heizungsrohr anliegen. Wärmeleitpaste funktioniert primär nicht, weil sie die Wärme gut leitet, sondern weil sie den zweimaligen Wärmeübergang Luft-Metall vermeidet (Metall-Luft-Metall), auch wenn die Bezeichnung anderes vermuten lässt. Ansonsten ist das nur Schmierkram.
Bei DS1820, die mit ihrem TO-92 direkt ans Rohr montiert werden, funktioniert ein Tropfen Heißkleber recht gut - darüber ein Kabelbinder und Rohrisolation.
... dann vorher kontrollieren, ob das Nachbauten sind. Ich hatte für eine solche Aktion man solche mit Metallhülse besorgt - mit kurzem und langem Kabel. Die Einen waren genau, die anderen mit deutlicher Abweichung. Was allerdings bei Heizwasser egal war.
Damit die Wärmeleitpaste ihre Wirkung entfalten kann, muss der zu
überbrückende Luftspalt klein sein, d.h. du brauchst Cu- oder Al-Blöcke,
die sauber an Metallhülse und Heizungsrohr anliegen. Wärmeleitpaste
funktioniert primär nicht, weil sie die Wärme gut leitet, sondern weil
sie den zweimaligen Wärmeübergang Luft-Metall vermeidet
(Metall-Luft-Metall), auch wenn die Bezeichnung anderes vermuten lässt.
Ansonsten ist das nur Schmierkram.
Für dickere Schichten mischt man die Paste mit Diamantpulver.
Wie gesagt, es geht wirklich nicht um 1/10 Grad. Deshalb werde ich das Ganze pragmatisch angehen und die Fühler seitlich unter die Isolierung schieben und alles sauber festmachen.
Mach bitte mindestens 30cm des Kabels mit am Sensor zwischen dem Rohr fest. Der Sensor mißt vorwiegend die Kabeltemperatur. Wenn du das Kabel direkt abknickst dann würdest du mehr die Luft messen.
Ich meine sowas:
Mit Kabel direkt geknickt:
Rohr: 40°
Luft: 20°
Meßergebnis: ca. 25°
Siehe oben:
Rainer W. schrieb im Beitrag #7992421:
Die DS1820 haben die beste thermische Anbindung über die Pins. Da kommst
du wegen der Metallhülse aber wohl nicht ran. Wie der DS1820 an die
Metallhülse angekoppelt ist, weiß wohl nur der Hersteller - oder du
musst einen auf machen.
Das Kabel ist wahrscheinlich aus Kupfer und das leitet Temperaturen bestens. Wenn das Kabel in Luft ist dann ca. 20° und diese Temperatur geht dann an die Pins des Sensors.
Darum sollte das Kabel mit am Rohr sein, dann haben das Kabel und die Sensorpins die gleiche Temperatur wie das Rohr (z.B. 40°).
Das Kabel ist wahrscheinlich aus Kupfer und das leitet Temperaturen
bestens.
vor vielen Jahren habe ich mal in diesem Forum hier nachgefragt: Aussentemperatursensor der Heizung, Kupferkabel 3x1,5 durch die Wand nach aussen - verfälscht es die Messergebnisse?
Mir hat hier jemand sehr plausibel vorgerechnet dass das nichts ausmacht
Die DS1820 haben die beste thermische Anbindung über die Pins. Da kommst
du wegen der Metallhülse aber wohl nicht ran. Wie der DS1820 an die
Metallhülse angekoppelt ist, weiß wohl nur der Hersteller - oder du
musst einen auf machen.
oh, das überrascht mich jetzt. Der Sensor ist ja ganz vorne und mit
seinen drei Beinchen angelötet - wie kann der die Kabeltemperatur
messen?
Hängt ganz davon ab, wie gut die Hülsentemperatur auf Kabel und Sensor übertragen wird im Vergleich zu den drei Kupferadern. Aber gerade bei einer hohen Temperaturdifferenz, wie z.B. 20°C Raum und 80°C Kesselwasser, dürfte es schon einen mehr oder weniger merklichen Einfluß geben.
Früher hätte man das mit finiten Elementen auf einer Cray ausgerechnet, wie lang Hülse und Isolierung sein müssen. Heute, wo jeder die nötige Rechenleistung dazu in der Tasche hätte, läßt man lieber KI dazu was labern. :)
Löte doch ein Stück Kupferrohr an deine Wasserleitung. Innendurchmesser minimal größer als Sensoraußendurchmesser. Dann den Sensor mit Wärmeleitpaste ins Rohr schieben.
Da bekommt man Thetawerte der Sensoren, allerdings aus der Zeit, als der Hersteller noch Maxim hieß, die hat AD nur kopiert. Und eine Gehäusezeichnung mit Abmessungen sucht man bei AD auch vergeblich.
das ist sicher eine gute Lösung - aber gehe dann eher den pragmatischen Weg.
Ich habe nichts zum Löten und pfusche lieber nicht an der Anlage herum. :-)
Löte doch ein Stück Kupferrohr an deine Wasserleitung.
Falls das noch Kupferrohr ist. Oft genug wird inzwischen Edelstahl oder Kunststoff Rohr verbaut.
Und bringt nicht wirklich einen Vorteil. Wie willst du das dann sauber isolieren. Besser den Sensor mit einer Metall-Bandschelle direkt an die Leitung und dann die normale Rohrisolation wieder drüber.
Je besser die Isolation desto geringer der Fehler. Die Verzögerungszeit hängt von der thermischen Anbindung am stärksten ab. Aber bei Heizung geht's eher um Minuten, nicht um Sekunden.
Dann wäre der Sensor die falsche Wahl, da er +-0,5°C Fehler hat.
Kommt drauf an, was man messen will. Die Linearität der Sensoren ist sehr gut, besser als die absolute Genauigkeit. Änderungen der Temperatur sind folglich besser erfassbar als der absolute Wert. So lässt sich ein Trend bei der Aussentemperatur gut erkennen, und da geht es um Zehntelgrade.
Er schrieb "Wärmemessung". Also wohl Wärmemengenmessung gemeint. (Hatte ich zitiert)
Und dabei kommt es auf die absolute Genauigkeit an.
Wenn man Vor und Rücklauf zur Regelung der Heizung messen will sind zehntel Grad völliger Unsinn. Und auch bei der Wärmemengenmessung muss man sich die Frage stellen ob eine so genaue Temperaturerfassung wirklich etwas bringt oder ob der Fehler bei der Volumenstrommessung nicht deutlich größer ist.
Er schrieb "Wärmemessung". Also wohl Wärmemengenmessung gemeint.
Nee, tatsächlich nur die Temperatur. Das EMS-ESP-Gateway liefert mir nur die Volauftemperatur, aber ich bin ja gerade an der optimalen Spreizung zwich Vor- und Rücklauf interessiert.
Deshalb dachte ich mir, greife ich diese Temperaturen mit DS18B20's direkt hinter dem Kessel ab.
Dann wäre der Sensor die falsche Wahl, da er +-0,5°C Fehler hat.
Er hat eine Auflösung von 0,1°. Ich hatte die 1-Wire-Sensoren mit Hilfe des Sensors eines Wärmemengenzählers abgeglichen. Die Genauigkeit bei den meisten ds1820-Sensoren war deutlich besser als 0,5°. Für einen Wärmemengenzähler also durchaus brauchbar.
Naja, es wird ja selten angegeben von welchem Hersteller die DS18B20
sind, und da gibts mittlerweile mehr als ein Dutzend.
Vor zwei Jahren hatten wir die Situation (Knappheit) dass die fertig in Hülsen montierten Sensoren alle Fakes waren. Die funktionierten durchaus, aber der Parasitic Mode nicht. Klar, die bildeten die Funktion mit einem billigen Mikrocontroller nach, hatten aber keinen Energiespeicher im Chip. Ob das noch so ist, kann ich nicht sagen.
Naja, es wird ja selten angegeben von welchem Hersteller die DS18B20
sind, und da gibts mittlerweile mehr als ein Dutzend.
Vor zwei Jahren hatten wir die Situation (Knappheit) dass die fertig in
Hülsen montierten Sensoren alle Fakes waren. Die funktionierten
durchaus, aber der Parasitic Mode nicht. Klar, die bildeten die Funktion
mit einem billigen Mikrocontroller nach, hatten aber keinen
Energiespeicher im Chip. Ob das noch so ist, kann ich nicht sagen.
Das waren einfach welche, die für PM ausdrücklich einen externen Kondensator brauchen.
Auch wenn die Dinger in den Matellhülsen dadurch etwas träger werden: Steck sie in einen Schrumpfschlauch!
Sonst hast du evtl. Potentialverschleppung am Metallrohr und im Laufe der Jahre wird das elektrisch korridoriert und frisst langsam Löcher. DEN Wasserschaden willste deiner Versichrung nicht auseinanderklabustern!
Auch wenn die Dinger in den Matellhülsen dadurch etwas träger
werden:
Steck sie in einen Schrumpfschlauch!
Sonst hast du evtl. Potentialverschleppung am Metallrohr und im Laufe
der Jahre wird das elektrisch korridoriert und frisst langsam Löcher.
DEN Wasserschaden willste deiner Versichrung nicht
auseinanderklabustern!
Ich hab 40 Stück von den Dingern verbaut an jedem Vor- und Rücklauf meiner FBH einen. Anstatt das wissenschaftlich zu ergründen, was die beste Montageart ist, hab ich die einfach drangehalten, mit 4-5 Lagen Alufolie umwickelt (also Sensor plus Kunststoffrohr) und das Ganze Konstrukt mit einem Kabelbinder fixiert. Sieht nicht perfekt aus, funktioniert aber zuverlässig. Eine Heizung arbeitet mit recht langen Zyklen, Temperaturänderungen im Millisekundenbereich sind ebenso wenig zu erwarten, wie es notwendig ist, diese Temperaturen auf die 3. Nachkommastelle genau zu messen. Deshalb werden die Temperaturwerte, aufgenommen mittels ESP32, auch nur 1 mal pro minute an den Home assistant server verschickt.
Etwas mehr Pragmatismus hätte diese Aufgabe binnen 30 Minuten erledigt. Anstattdessen wird hier 3 Tage diskutiert.
Bei mir hat es etwas länger gedauert, weil ich jeden Fühler einzeln nach der Montage noch einprogrammieren musste. aber mehr als einen Nachmittag hat es dennoch nicht benötigt.
Gebraucht habe ich sie für den thermischen Abgleich. Das Ende vom Lied ist, dass ich meine Heizkurve in der Steilheit deutlich absenken konnte. Sie hat 2 Stützstellen: Offsetkompensiert sind diese bei 18°C und -15°C AT. gestartet bin ich mit 22 @18 und 39@-15. jetzt bin ich bei 22@18 (niedriger geht es nicht) und 35@-15. Bei durchschnittlich 1,4°C AT hat meine Heizung einen COP von 3,7 (und eine VL Temp von 32,6°C) im Altbau, bei 22°C Raumtemp (mit energetischer Sanierung) in 8 Rückläufen in einem Raum ist die Temperaturdifferenz ca. 2°C zwischen allen. Kleiner zu werden ist, aufgrund der Mechanik der Ventile bei mir, kaum möglich. Insgesamt hat der Abgleich bei mir daher knapp 2 Monate gedauert. Erst hatte ich mit mechanischen Problemen (hängenden Flowmetern) zu kämpfen und dann war es schlicht zu warm, sodass ich den Abgleich am Ende 2 mal machen musste, da die Leistung der Umwälzpumpe bei frostigen Außentemperaturen nicht mehr ausreichte. Punmpe eine Stufe erhöht -> Abgleich bitte einmal neu.
Nun, zumindest zeigen angeblich gleiche Sensoren unterschiedlich an.
Vermutlich hat jeder Hersteller ne eigene Temperaturscala.
Spielt wiederum keine Rolle, wenn man nur Sensoren eines Herstellers verwendet. Dann kann man die relativ einfach kompensieren. Das muss ich im Sommer auch noch machen, wenn die Heizung aus ist, sieht man ja die Unterschiede der einzelnen Sensoren. Das kann man dann als Offsettabelle direkt im ESP kompensieren. zumindest habe ich das vor und auch schon vorbereitet. Aktuell ist die Kompensation 0,0°C, wenns dann soweit ist, dass ich diese Messen kann, kann ich die einfach eintragen im Code.
Christian B., genau das ist mein Anwendungsfall.
Respekt, Du hast Dich da ganz schön reingearbeitet in die Thematik.
Ich bin zwar schon so weit, dass ich jetzt in der kalten Jahreszeit die Soll/Ist-Temperaturen in drei Referenzräumen mit Shelly HTs und Homeassistant überwache und dann irgendwann Schritt für Schritt mit der Heizkurve nach unten gehe, um zu sehen, ob die Referenzräume die Temperatur trotzdem halten.
Aber wie ich dann die Pumpenleistung da einbeziehe, das erschließt sich mir noch nicht ganz.
Hintergrund: denkmalgeschütztes Haus, das 1989 kernsaniert wurde. Da kam auch die Zentralheizung rein, die wir 2021 mit einem Ölbrennwertkessel modernisiert haben (sofern man von "modern" reden kann :-), aber imerhin). Über den Hydraulischen Abgleich bin ich nicht im Bilde, müsste auch das in Angriff nehmen.
Ist in Summe ein dickes Brett, das man da bohrt. Aber ich glaube, so genau kann einem das der Heizi gar nie einstellen.
Alles in allem sehr interessant!
Vielen Dank!
Das Ende vom Lied
ist, dass ich meine Heizkurve in der Steilheit deutlich absenken konnte.
Sie hat 2 Stützstellen: Offsetkompensiert sind diese bei 18°C und -15°C
AT. gestartet bin ich mit 22 @18 und 39@-15.
nehmen wir 2 Tage: den 23.11.25 und den 4.1.26 an beiden Tagen war die AT -4,3°C. am 23.11. habe ich 60,1kWh Wärme benötigt und dafür 24,5kwh Strom in die Wärmepumpe gepumpt. Am 4.1. hab ich 60,5kWh Wärme benötigt und dafür 19,8kwh Strom investiert. Natürlich spielen dabei noch Dinge eine Rolle wie die Luftfeuchtigkeit und damit die Menge der Abtauzyklen oder wie viel und wie oft Warmwasser bereitet werden musste, aber der Trend ist klar, es bringt ziemlich viel, wenn die Wärmepumpe möglichst mit wenig Kompressorleistung durchlaufen kann und nicht ins Takten gerät. Das war bei mir während dem Abgleich der Fall: Die Anlage sah: Wärme im Gebäude zu gering, ich muss heizen, stark heizen. Also lief sie mit Vollgas los. Kurz darauf stoppte sie wieder, weil sie die Wärme nicht weg gebracht hat. Das passierte, als die Pumpenstufe zu niedrig war. Dann hatte ich teilweise nur einen COP von 2, was erdrückend schlecht ist für so "milde" Temperaturen. (Das war aber im Dezember, keiner der genannten Tage hier, den zu finden würde jetzt aber länger dauern, da ich mir da jeden einzelnen Tag ansehen muss...) Ich denke, 15-25% Effizienzverbesserung kann man damit bestimmt erzielen. Ob sich das rechnet, muss dann jeder selbst beurteilen. Ich rechne mit 900Euro reinen Stromkosten im Jahr. 20% weniger sind 180Euro mehr für anderes. Am Höchsten war der Wärmebedarf im Januar am 6. 1. mit 89,3kWh, dafür habe ich 32,2kWh Strom benötigt.
Aber bei z.B. 0° ist der VL-Unterschied dann ca. 2K - wenn wärmer noch
weniger
Stimmt. Wenn es wärmer ist, ist es aber auch nicht so relevant, da hat die Wärmepumpe sowieso eine hohe Effizienz. Ob sie da mit 4,2 oder 4,6 arbeitet, ist nicht ganz so wichtig, weil das Haus ja auch weniger Wärme braucht. Aber wenn es kalt ist und das Haus viel Wärme braucht und der COP statt 2,4 2,8 ist, dann macht das viel aus.
und wenn sich irgendwelche Gegebenheiten wie Gästezimmer nicht heizen
ändern - auch wieder alles neu
Das stimmt. Wenn man es so starr einstellt, kann man Temperaturänderungen in einem Raum nur im Heizkreisverteiler realisieren. Das kostet Flexibilität. aber irgendwas ist ja immer. In den nächsten Jahren wird sich die Nutzungsart der Räume nicht ändern, somit sehe ich da kein großes Problem. Ich habe keine Räume die nur selten genutzt und beheizt werden
Ist in Summe ein dickes Brett, das man da bohrt. Aber ich glaube, so
genau kann einem das der Heizi gar nie einstellen.
Ne, dafür hat der weder die Zeit noch ich das Geld ihn dafür zu bezahlen. Es ist ja so: man dreht ein kleines Stück an einem Ventil und dann wartet man wieder 2h, dann kann man wieder ein Stück nachstellen. Und jedesmal schwimmen alle anderen Temperaturen in einem Heizkreisverteiler mit, mit der Änderung. Es ist also nicht so, dass man eins nach dem anderen einstellt und dann fertig ist. Man stellt erstmal alle irgendwie ein und fängt dann an, sie in Einklang miteinander zu bringen, jedenfalls muss ich das so machen ohne sinnvoll ablesbare Flowmeter und mit 3-8 Heizkreisen pro Raum.
Natürlich spielen dabei noch Dinge
eine Rolle wie die Luftfeuchtigkeit und damit die Menge der Abtauzyklen
oder wie viel und wie oft Warmwasser bereitet werden musste
Ich schätze das ist eher der größere Teil der Differenz.
(Ich habe seit Dezember auch eine 7kW Bosch WP. Allerdings mit Puffer und Heizkörpern)
Bei mir merkt man übrigens sehr schnell wie der Wirkungsgrad abnimmt. Derzeit bei 10°C Aussentemperatur und ca. 30°C Vorlauf habe ich eine COP von > 4, bei -7°C Aussen und 45°C Vorlauf war er nur noch knapp 2.
Da es hier in der Rheinebene zum Glück recht mild ist, dürfte die JAZ gut genug sein, dass es nicht teurer als Gas wird.
Bei mir merkt man übrigens sehr schnell wie der Wirkungsgrad abnimmt.
Derzeit bei 10°C Aussentemperatur und ca. 30°C Vorlauf habe ich eine COP
von > 4, bei -7°C Aussen und 45°C Vorlauf war er nur noch knapp 2.
Da es hier in der Rheinebene zum Glück recht mild ist, dürfte die JAZ
gut genug sein, dass es nicht teurer als Gas wird.
Das ist auch klar. Je höher die Vorlauftemperatur, desto schlechter der mögliche COP.
Bosch gibt bei -7°C in seinem Datenblatt einen COPd von 2,06 an. (zumindest für die AW7 OR-S, die ich habe) das ist auf 35°C Vorlauftemperatur berechnet, soweit mir bekannt. Jedes °C Abweichung kostet oder bringt 2-3% COP. Wenn du dort 45°C Vorlauf hast, ist das schon nur noch maximal 2,0. Ich brauche da vermutlich nur 33°C und damit habe ich hier noch etwas Luft (Muss ich auch haben, meine Normaußentemperatur ist -9,3°C). Außerdem ist -7°C die Bivalenztemperatur des Gerätes, sprich darunter würde der elektrische Zuheizer sich einschalten, sofern nötig. Der COP geht dann auch unter 2.
