Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Heizungssteuerung


von M. K. (iceget)


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Hallo liebe Community,

ich habe aktuell einen Raspberry PI mit einer selbstgebauten 
Relaisplatine. Also Temperatursensoren habe ich die PT1000 Sensoren im 
Einsatz (über 1 Wire Bus (USB-Dongle)).

Die Hardware fängt langsam an Probleme zu machen und ich würde mir gerne 
eine Alternative anschaffen.

Mein aktuelles Problem ist das die Abtastrate der Sensoren (über meine 
aktuelle Hardware) nur alle 5-10 Sekunden stattfindet. Somit kann ich 
nicht in Echtzeit regeln (wenn der Mischer für 5-10 Sekunden aufgeht, 
habe ich von Fernwärmeseite wieder zu viel Temperatur, und umgekehrt).

Meine Frage:
Gibt es eine Hardware die schneller Abtasten kann? Ich dachte vielleicht 
einen UniPi? 3 Sensoren + 4 Relaisausgänge (ggf. auch via MOSFets 
anstelle von Relais)?

1 x Magna3 25-40
1 x Mischer auf
1 x Mischer zu
1 x FW-Ventil

1 x Sensor Vorlauf
1 x Sensor Außentemperatur
1 x Sensor Rücklauf

Meine Heizungssteuerung ist zu 100% selbst entwickelt und läuft auf 
Python. Als Betriebssystem läuft aktuell Debian 9 drauf.
Würde gerne bei dieser Variante bleiben da ich auch die Formeln 
(Spreizung / Parallelverschiebung) angepasst habe und nun für mein Haus 
perfekt funktioniert.

Vielen Dank

lg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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M. K. schrieb:
> Mein aktuelles Problem ist das die Abtastrate der Sensoren (über meine
> aktuelle Hardware) nur alle 5-10 Sekunden stattfindet.
Warum?
Im Ernst: wenn du diesen MHZ-Boliden RPi mit deiner Software so 
niedergeknechtet bekommst, dass du zum Abfragen jedes der 3 Sensoren gut 
2 Milliarden Maschinenzyklen brauchst, dann ist nicht die Hardware das 
Problem.

> Die Hardware fängt langsam an Probleme zu machen und ich würde mir gerne
> eine Alternative anschaffen.
Sieh es richtig: deine Software macht Probleme.

von Berater (Gast)


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Ich sehe hier zwei Probleme:
1. Deine Software, wie auch vom Vorposter angesprochen.
2. Dein Konzept. Echtzeitmischerregelung? Was soll der Quatsch?

M. K. schrieb:
> Somit kann ich nicht in Echtzeit regeln (wenn der Mischer für 5-10
> Sekunden aufgeht, habe ich von Fernwärmeseite wieder zu viel Temperatur,
> und umgekehrt).

Nicht umsonst steuert man den Mischer normalerweise nur kurz an und 
wartet kurz bevor man erneut regelt.

Am der Hardware liegt's wohl kaum.

von Reinhold E. (reinhold_by)


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Hallo M.K.
toll das du es geschafft hast eine funktionierende Heizungssteuerung für 
dein eigenes Haus aufzuziehen. Ziel, nehme ich mal an, war es einfach 
das selber gemacht zu haben. Ist so weit so gut, hab mir das auch 
überlegt. Aber eben wie jetzt ist der Nachteil, du musst dich auch 
selbst drum kümmern bei Störungen/Problemen. Hast du passende Doku 
erstellt dass jemand anderes das ggf. übernehmen kann?

Zum konkreten Thema: Die 5 Sekunden Abtastinterval bei 
Heizungs-Wärmewerten sind ausreichend, das muss nicht öfter kommen. 
Wichtiger ist hier dass du die Stellgröße eben auch nicht gleich voll 
aufziehst, sondern nur ein wenig.  Das ist tatsächlich SW-Arbeit, 
Änderungen an deinem Code die du machen solltest falls es bisher nicht 
so ist. Die Regelungstechniker (bin ich auch keiner) lernen das im 
Studium intensivst. Wir sind hier nicht im Auto wo eine Zündkerze 
vielleicht 50*pro Sekunde auf die Mikrosekunde genau angesteuert werden 
muss. Du hast VIEL Zeit aus CPU-Sicht für die Regelung. Bei meiner 
Solaranlage z.B. ist der Temperaturfühler oben auf dem Dach. Wenn die 
Regelung entscheidet die Pumpe zu aktivieren, dauert es noch 30 Sekunden 
bis das warme Wasser unten ankommt. Die motorischen Mischer brauchen 
auch  ca. 30 Sekunden von voll zu bis voll auf.
Fernwärme-anschlüsse kenne ich jetzt nicht, nehme mal an dass hier 
regelbare Pumpen existieren die von dir anzusteuern wären? Nur zwei 
Stellungen VOLL ZU / VOLL AUF kann ich mir jetzt nicht vorstellen.

von Kevin M. (arduinolover)


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M. K. schrieb:
> (über 1 Wire Bus (USB-Dongle)).

Was ist das für ein magischer Dongel? Ist vielleicht er das Problem?

Wie die Vorredner bereits gesagt haben, ist der Pi es ganz sicher nicht. 
Auch wenn das mit dem OS kein Echtzeit System ist, ist er für deine 
"Echtzeit" massig schnell genug.

von Peter R. (pnu)


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M. K. schrieb:
> Mein aktuelles Problem ist das die Abtastrate der Sensoren (über meine
> aktuelle Hardware) nur alle 5-10 Sekunden stattfindet. Somit kann ich
> nicht in Echtzeit regeln (wenn der Mischer für 5-10 Sekunden aufgeht,
> habe ich von Fernwärmeseite wieder zu viel Temperatur, und umgekehrt).

Das Problem liegt doch am Stellglied: es öffnet oder schließt bei einem 
Heizkreis viel zu schnell. Das führt zu ständigem Flattern des Ventils 
und es entsteht ein PWM-Betrieb, dessen Periode von der Wärmeträgheit 
der Leitungen bestimmt wird.

Bei Raumheizungen  hat man extra eine thermische Rückführung eingeführt 
um dieses Flattern zu verhindern.

Eine evtl. zum Erfolg führende Arbeitsweise des Ventilantriebs wäre: die 
Steuerung gibt nur kurze Impulse aus, die das Ventil in kleinen 
Schritten auf- bzw. zu fährt z.B. immer nur ein kurzer Ruck des Antriebs 
für eine oder mehr Sekunden. Dazu kommt dann noch, dass die Impulsfolge 
von der Sollwertabweichung gesteuert werden sollte: Bei großer 
Abweichung viele Impulse je Minute, also schnelle Ventilfahrt, je 
geringer die Abweichung ist, dann immer langsamere Fahrt.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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was sagt der Glücksbringer zu selbst gebauten Heizungssteuerungen?

von Rainer D. (rainer4x4)


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Peter R. schrieb:
> Das Problem liegt doch am Stellglied: es öffnet oder schließt bei einem
> Heizkreis viel zu schnell.
Ach was. Wie schrieb schon ein Vorredner:
Berater schrieb:
> Nicht umsonst steuert man den Mischer normalerweise nur kurz an und
> wartet kurz bevor man erneut regelt.
Mein Buderus Kessel bedient ebenfalls einen Mischer. Der wird immer nur 
kurz angelassen, dann wartet das System bis sich die Temperaturen 
stabilisiert haben. Das dauert seine Zeit. An den Thermometern an den 
Vor- und Rücklaufleitungen kann man ablesen, gute 30 sek dauert es bis 
die Änderung stabil anliegt.
Heizungsregelung dauert.... viel extremer sind die Raumeinflüsse, da 
kann man Tage warten bis Wände und Interieur an die Wunschtemperatur 
angeglichen sind.

von Peter R. (pnu)


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> was sagt der Glücksbringer zu selbst gebauten Heizungssteuerungen?

Wird fremde Hilfe notwendig : Glück für den Heizungsbauer, da er eine 
recht teure serienmäßige Regelung einbauen kann. Mit saftigen 
Sonderzuschlägen für den Sonderfall.

Der Selbstbauer:
er sieht als Überlagerung noch zwei temperaturabhängige Ventile vor: 
Eines, das bei zu hoher Temperatur sperrt und eines das bei zu niedriger 
Temperatur öffnet. Dazu noch einen von Hand bedienbaren Steller falls 
die Regelung ausfallen sollte.

Natürlich sollte ein Reserveexemplar des Reglers vorhanden sein.

Auch wäre die Möglichkeit gut, jederzeit eine serienmäßig hergestellte 
Ersatzregelung einsetzen zu können (siehe oben).

Bei Fernheizung wird das Heizwerk sowieso nur von ihm zugelassene 
Steuerungen dulden.

von Rainer V. (a_zip)


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Peter R. schrieb:
> Bei Fernheizung wird das Heizwerk sowieso nur von ihm zugelassene
> Steuerungen dulden.

Das wundert mich jetzt auch...der Heizungsbetreiber wird doch keine 
Bastler an seinen Rohren dulden...oder bastelt der TO nur quasi aus 
zweiter Reihe zur suboptimalen Optimierung seiner Heizungsanlage :-)
Gruß Rainer

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