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Raspberry Heizungssteuerung

Die Anlage ist in Betrieb

Die Anlage läuft jetzt schon einige Zeit produktiv. Es wurden noch ein paar „Erweiterungen“ eingebaut, wie z.B. die automatische Umschaltung auf Sommerbetrieb. Was macht die Umschaltung und wie wurde das realisisert?

Automatische Umschaltung Sommer/Winter

Durch meine Heimautomatisierung kenne ich den Zustand von jedem Heizungsventil und deren Umwälzpumpen. Die Ventilöffnung der Heizungsventile wird mir in % angegeben, die Ventile der Fußboden Einzelraumregeleung bekomme ich als AN|AUS. Der Wärmebedarf wird über die Thermostate in den einzelnen Räumen geregelt. Wird jetzt 12h lang kein Ventil geöffnet, wird die Heizung automatisch auf Sommerbetrieb umgestellt und es wird nur noch Brauchwasser erwärmt. Sobald an irgend einer Stelle wärme angefordert wird, schaltet die Heizung auch wieder auf Heizwasser Betrieb um.

Zirkulationspumpe läuft nur bei Bedarf

Auch die Zirkulationspumpe läuft nur, wenn sich jemand in den „Zapfbereichen“ aufhält. Dies ist der Bereich der Küche und der Bereich Bad. Sobald die Heimautomatisierung hier eine Bewegung erkennt, wird die Zirkulationspumpe für 10 Minuten eingeschaltet. Seit dieser Umstellung läuft die Zirkulationspumpe nicht mehr 16h am Tag und die Warmwasserbereitung hat sich auf 1x am Tag reduziert.

Urlaubsschaltung

Über die Weboberfläche kann bequem die Urlaubszeit eingetragen werden. Innerhalb der beiden Datumsbereiche wird kein Warmwasser bereitet und die Heizung fährt auf Frostschutz herunter. Die Frostschutztemperaturen lassen sich natürlich variabel einstellen.

Holiday

Überwachung

Da das System alle Daten für eine einstellbare Zeit mitloggt, ist die Erstellung von Graphen möglich. Diese Graphen können bei der Fehlersuche helfen bzw. das Verhalten der Anlage graphisch darstellen.

WW-HW-eine-Woche

Graph

Störmeldungen per Email

Durch die freie Programmierung ist es möglich, jede Art von Daten auch per Email zu versenden. Dies habe ich mir zu Nutzen gemacht und sende mir eine Email im Fall einer Störung. Die gesamte Logik der Anlage wurde mit Hilfe der Weboberfläche programmiert. Hierzu sind keine Programmierkenntnisse notwendig. Die Bausteine werden als Logikbausteine zur Verfügung gestellt und lassen sich per „Drag-and-Drop“ zusammenbauen.

Systemeinstellungen

In den Systemeinstellungen können die Grundeinstellungen vorgenommen werden. Hier werden die Temperaturen von Heiz- und Brauchwassergrenzen eingestellt. Die Betriebsstundenzähler und Kompressorstarts definiert. In meiner Anlage habe ich noch die Nachtsperre mit eingebaut, da ich im Winter vor der „Sperrzeit“ auflade. In der Vergangenheit war es meist so, dass die Wärempumpe kurz vor der Sperrzeit angefangen hat, Brauch- oder Heizwasser aufzuladen und kam dann in die Sperrzeit. Jetzt kann habe ich das besser im Griff, da das Ende der Nachtsperre gleichzeit das Aufladen startet.

Settings

Herzstück der Anlage

Hier sieht man die Anbindung des Raspberry an die Bartl Wärmepumpe. Der Raspberry steuert den Kompressor (Brauchwasser, Heizwasser), die Umwälzpumpen (Heizkörperkreis, Fußbodenkreis) und die Zirkulationspumpe für das Brauchwasser. Über das PiFace bekomme ich noch Zustände der Anlage zurück und kann Ausgänge schalten. Über die Eingänge wird zurückgemeldet, ob der Kompressor läuft (für die Betriebsstunden), ob gerade Sperrzeit des EVU anliegt und ob irgend eine Störung anliegt (Unterdruck bzw. Überdruckstörung).

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Sensorik

Bei der Sensorik habe ich mich für 1wire entschieden. Die Sensoren benötigen lediglich 2 Drähte und alle Sensoren können am Bus betrieben werden. Als Buskabel habe ich mich für RG58 Kabel entschieden. Diese Sensoren laufen bei mir schon seit einigen Jahren ohne Fehler. Die Sensoren müssen nicht abgeglichen werden und können über diesen Bus einfach erweitert werden. Derzeit betreibe ich 12 Temperatursensoren an einem Bus. Ich verwende dabei die Sensoren DS18S20 und DS18B20.

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Aktorik

Als Aktoren verwende ich 5V Relais von Finder. Diese können dann direkt meine 230V Verbraucher schalten.

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Programmierung

Die Programmierung erfolg, wie schon erwähnt, über Logikbausteine. Die Programmierung wird ebenfalls über die Weboberfläche gestartet. Hier ein paar Beispiele, wie Programme erstellt werden.

Email Benachrichtigung

Email

Betriebsstunden erfassen

Betriebsstunden

Logik Programmierung

Logik

Hier noch eine Anleitung / Dokumentation der Schritte: CCU.IO-Projekt-RaspberryPi-PiFace

Bartl Wärmepumpe meet CCU.IO

Bartl Wärmepumpe meet CCU.IO

Es ist soweit. Die Alpha Version meiner Wärmepumpensteuerung ist fertig. Bis zu diesem Jahr lief meine Homematic gesteuerte Wärmepumpe ganz gut. Doch so langsam bekomme ich ein „mulmiges“ Gefühl, da einfach zu viele Komponenten im Spiel sind. Die wären Netzwerkswitch, NetIO von Pollin, Homematic Zentrale, Homematic Funk Aktor, Router und ein selbst geschriebenes Bascom Projekt. Jetzt kommt es doch ab und zu vor, dass die Anlage nicht das tut, was sie soll. Nämlich zuverlässig laufen. Bei Windows95 war man es ja gewohnt, immer wieder neu zu installieren und mein Konstrukt benötigte auch etwa 2 reboots der Gesamtanlage im Jahr. Also muss was neues, stabileres her. Die Idee wurde durch das ccu.io Projekt geboren.

Ein Raspberry wird hier die Macht übernehmen und die Wärmepumpe, unabhängig von Routern und Netzwerk oder gar Homematic Zentralen steuern. Die Alpha Version ist fertig und wir gerade den letzen Tests unterzogen.

Hier mal ein Ausblick auf die Benutzeroberfläche.

Home

Graph

Graph-kurven

Holiday

Settings