[IDEE] Analoge Fußbodenheizung mit Pi steuern

  • Hey,

    Wir haben bei uns zuhause eine Fußbodenheizung. Diese haben jedoch den Nachteil, dass es immer etwas länger dauert, den Raum aufzuheizen als mit normalen Heizkörpern.

    Unsere Fußbodenheizungssteuerungdings ist dieses:

    Meine Idee war, ein kleines Modul (vielleicht mit Arduino Nano) neben der Steuerung zu befestigen. Über Funk (433Mhz oä) kann nun der Pi mit der Steuerung kommunizieren.
    Wenn ich also im WebInterface angebe, es soll 20°C warm sein (bzw. die Heizung soll auf diese Temperatur gestellt werden) geht das Signal an einen StepperMotor und dieser Steuern dann das kleine Drehrad. Die Verbindung zwischen Motor und Drehrad wollte ich über einen Riemen machen, welche halt um den Stepper und um ein kleines Rad welches ich auf der Steuerung (mittig) befestige.

    Ich habe allerdings noch ein Paar fragen:

    Was haltet ihr für schlauer bei der Kommunikation zwischen Pi und Modul?
    WLAN 433Mhz Funksensor

    Ist ein Riemen ein gute Weg um den Motor mit dem Stellrad zu verbinden?
    Ja Nein

    Gibt es eine Möglichkeit, das Modul (welches ich in einem Gehäuse unterbringe) an der Wand zu befestigen, ohne in diese zu Bohren?
    Vorschläge / Ideen bitte an mich :D


    Hoffe ihr könnt mir bei diesem Projekt helfen,

    dunklesToast


    *************************

    EDIT1:

    Hier mal eine kleine Skizze vom "Aufbau":

  • Hallo Dunkler Toast,

    ich hab das gerade durch. Zu kompliziert gedacht. Dein Foto zeigt den Raumtemperaturregler. Analog ist nur die Temp.Messung. Aufgrund der Trägheit des Fußbodenheizungssystems. Die kennt eigentlich nur An und aus (sofern du nich das RTL-Boxen-System hast). Hierbei solltest du evtl. mal FHEM ins auge fassen. Mit dem Sender für Homematic (auf die GPIO-Ports gesteckt ca. 20.-). Dazu brauchst Du einen Schaltaktor des Systems, kommt etwa 70,-. Hier läuft alles über 868MHz mit Quittierung der Komandos. 433MHZ macht leider nicht immer was es soll. Ein Freund will seine 433er schon loswerden.
    Das ist ein weites Thema.

  • ...ich habe auch so was parallel zu der alten FUBO-Steuerung laufen.
    Grob folgender Aufbau:
    1) Raumtemperatur erfassen mittels HomeMatic Funk-Wandthermostat
    2) Raspberry PI 2 mit HomeMatic USB Konfigurations-Adapter und FHEM
    3) FHEM mit einem PID-Regler der in Pulsweitenmodulation einen Zweipunktregler bildet (Soll von 1) und Aktor 4))
    4) Aktor : HomeMatic 8-Kanal-Empfangsmodul HomeMatic 8-Kanal-Empfangsmodul das 220V-Relaisboard ansteuert
    5) Relaisboard SainSmart 4-Kanal steuert die Fußbodenventile (parallel zur alten Steuerung die damit jederzeit aktiviert werden kann, hat bei mir dem WAF wesentlich erhöht ;) .

    Das Ganze läuft den 2 Winter einwandfrei. Homematic Komponenten gibt es teilweise auch etwas preiswerter als Bausatz, müssen aber dann ggf. zusammen gelötet werden.

    Gruß

    Golmic:)

    Einmal editiert, zuletzt von golmic (1. Februar 2016 um 18:02)

  • Erstmal: Danke für deine Antowort!

    Jetzt wo dus sagst: Immer wenn man das Drehrad voll aufdreht, macht es irgendwann "klack". Wie als würde ein Relai umschalten. Dann geht es wahrscheinlich an. Ist die Temperatur erreicht, klackt es wieder. Also geht die Heizung dann aus.
    Ist ja echt Simpel :D
    Einfach mal aufmachen und gucken wie der aufgebaut ist.
    FHEM hab ich auch schon überlegt, da ich das ganze aber nur in meinem Zimmer mache, lohnt sich der Aufwand nicht, oder?
    Probleme mit 433Mhz hatte ich auch schon. Ich schau mal bei 868Mhz vorbei ;)

    dunklesToast

  • ... FHEM kannst du recht gut und einfach auf einem Rasberry installieren und es ist noch genug Luft für andere Aufgaben.
    Eher solltes du überlegen, ob du bereit bist für den Anfangsinvest von Homeatic, wobei das ja ggf. dann auch der Einstieg in die Hausautomation ist und du dann noch alles mögliche andere steuern / zug um zug automatisieren kannst (z.B: die Heizung via Telegram von SMART-Phone von unterwegs steueren/abfragen, Licht steuern / dimmern usw.).

    Gruß

    Golmic:)


  • ... FHEM kannst du recht gut und einfach auf einem Rasberry installieren und es ist noch genug Luft für andere Aufgaben.
    Eher solltes du überlegen, ob du bereit bist für den Anfangsinvest von Homeatic, wobei das ja ggf. dann auch der Einstieg in die Hausautomation ist und du dann noch alles mögliche andere steuern / zug um zug automatisieren kannst (z.B: die Heizung via Telegram von SMART-Phone von unterwegs steueren/abfragen, Licht steuern / dimmern usw.).

    So wie ich HomeMatic (http://www.homematic.com/ - das meinst du doch) verstanden habe, ist das ja ein Baukastensystem.
    Allerdings habe ich noch nicht ganz verstanden, ob man da nur die Einzelnen Teile (wie zB ein Fensterkontakt) braucht und diese dann mit dem Pi kommunizieren lassen kann, oder ob man noch eine Steuereinheit benötigt, die die Signale dann "Pi tauglich" macht.
    Außerdem habe ich noch dieses Funkmodul gesehen. Hast du Erfahrung damit?

    dunklesToast

  • Zitat von dunklesToast


    Jetzt wo dus sagst: Immer wenn man das Drehrad voll aufdreht, macht es irgendwann "klack".


    Das ist der Bimetallschaltkontakt im Thermostat an der Wand, den du da hörst. Fussbodenheizungen sind eigentlich digital und dazu seeeeehr träge in der Antwort, weshalb man auch keine analoge Steuerung benötigt.

    [Es könnte jetzt sein, dass der eine oder andere sagt, ja aber die Stellglieder benötigen eine Weile um zu öffnen oder zu schließen. Richtig, dadurch wird die Regelung aber keine Analoge!]

  • Wir haben bei uns ein Zimmer, indem ist das Kontrollteil eh nicht angeschlossen. Ich werde es glaube ich einfach mal auf(brechen) machen und reingucken.

    Aber wenn ich meine Eltern überreden kann, kaufe ich mir einfach dieses Steuermodul von HomeMatic und baue das ein. Klar, es kostet 50€ und das Funkmodul nochmal 20€, aber lieber was ganzes, gutes als irgendwas provisorisches Marke Eigenbau (welche bei mir echt schlecht ist ^^)

    Jetzt habe ich aber noch ein paar fragen zu HomeMatic:

    - angeblich braucht an dafür "RaspberryMatic" Image. Wie stark unterscheidet sich das von RaspBian bzw. geht das auch ohne dieses Image?
    - wenn ein Nachbar auch HM hat, ist es möglich das er meine Sachen Steuern kann?
    - nutzt jmd. von euch HM-Hardware und kann er mir sagen, wie zufrieden er damit ist / mir Tipps geben?
    - wofür braucht man so einen Schaltaktor?

    toasty :D

  • Jetzt habe ich aber noch ein paar fragen zu HomeMatic:
    - angeblich braucht an dafür "RaspberryMatic" Image. Wie stark unterscheidet sich das von RaspBian bzw. geht das auch ohne dieses Image?
    - wenn ein Nachbar auch HM hat, ist es möglich das er meine Sachen Steuern kann?
    - nutzt jmd. von euch HM-Hardware und kann er mir sagen, wie zufrieden er damit ist / mir Tipps geben?
    - wofür braucht man so einen Schaltaktor?
    toasty :D


    .... kommt jetzt drauf an:
    a) Ich z.B. nutze nur die HOMEMATIC Hardware (Sender, Empfänger, Sonsoren etc.) und betreibe das am einem Raspberry mit FHEM (http://www.fhemwiki.de). An dem Raspi ist bei mir ein HomeMatic USB Konfigurations-Adapter und ein TinyRX4. Früher noch DHT22 und DS18B20 Sensoren die jetzt durch TinyRX4 ersetzt worden sind. Die ganze Steuerung läuft über FHEM. Die HOMEMATIC Software nutze ich nicht.
    b) Normalerweise ist eine "feindliche" Übernahme durch den Nachtbar nicht möglich. Jedes HM-Gerät besitzt eine eigne ID. Damit sich 2 Geräte unterhalten können, müssen sie gepeert werden. Dies geht nur durch drücken einer speziellen Taste am Gerät. Erst wenn das Peering abgeschlossen ist, können sich die Geräte unterhalten.
    c) Ja, ich nutze HM mit 16 unterschiedlichen Geräten unter FHEM. Läuft seit über einem Jahr ohne Probleme. Angefangen habe ich ganz klein mit einem Lichtschalter der meine Flurbeleuchtung abend bei Sonnenuntergang bis 23:00 einschaltet und morgens ab 6 Uhr wieder bis Sonneaufgang einschaltet.
    d) Es gibt Senoren (z.B. Themostat) und Aktoren (Ein/Aus-Schalter, Dimmer, Heizungventilregler usw.). Du brauchst einen Aktor um eine Aktion auszuführen. Ein Schaltaktor ist nicht anderes als ein Schalter der von FHEM / HM gesteuert wird.

    Das von dir erwähne Steuermodul ist nur ein Senor (Wandthermostat), du brauchst mindestens noch einen Schaltaktor z.B. den http://www.elv.de/homematic-hm-l…lter-1fach.html

    Gruß

    Golmic:)

    Einmal editiert, zuletzt von golmic (1. Februar 2016 um 22:12)


  • .... kommt jetzt drauf an:
    a) Ich z.B. nutze nur die HOMEMATIC Hardware (Sender, Empfänger, Sonsoren etc.) und betreibe das am einem Raspberry mit FHEM (http://www.fhemwiki.de). An dem Raspi ist bei mir ein HomeMatic USB Konfigurations-Adapter und ein TinyRX4. Früher noch DHT22 und DS18B20 Sensoren die jetzt durch TinyRX4 ersetzt worden sind. Die ganze Steuerung läuft über FHEM. Die HOMEMATIC Software nutze ich nicht.
    b) Normalerweise ist eine "feindliche" Übernahme durch den Nachtbar nicht möglich. Jedes HM-Gerät besitzt eine eigne ID. Damit sich 2 Geräte unterhalten können, müssen sie gepeert werden. Dies geht nur durch drücken einer speziellen Taste am Gerät. Erst wenn das Peering abgeschlossen ist, können sich die Geräte unterhalten.
    c) Ja, ich nutze HM mit 16 unterschiedlichen Geräten unter FHEM. Läuft seit über einem Jahr ohne Probleme. Angefangen habe ich ganz klein mit einem Lichtschalter der meine Flurbeleuchtung abend bei Sonnenuntergang bis 23:00 einschaltet und morgens ab 6 Uhr wieder bis Sonneaufgang einschaltet.
    d) Es gibt Senoren (z.B. Themostat) und Aktoren (Ein/Aus-Schalter, Dimmer, Heizungventilregler usw.). Du brauchst einen Aktor um eine Aktion auszuführen. Ein Schaltaktor ist nicht anderes als ein Schalter der von FHEM / HM gesteuert wird.

    Das von dir erwähne Steuermodul ist nur ein Senor (Wandthermostat), du brauchst mindestens noch einen Schaltaktor z.B. den http://www.elv.de/homematic-hm-l…lter-1fach.html

    Aber das was ich jetzt in der Wand habe, ist doch eigentlich auch nur ein Thermometer?! Ich dachte jetzt, das dieses Wandthermostat quasi das ist, was ich jetzt schon in der Wand habe, nur mit noch extra Funk und eben nem Display?!
    Und das der Aktor eben dafür da ist, zB Lichtschalter zu ersetzen (so wie es in den Beschreibungen steht)
    Gibts irgendwo eine Documentation über das ganze Thema, bzw. ne Seite wo man sich einlesen kann?


    toasty

  • Ich kenne zwar keine Purmo-Heizung, aber vom Prinzip her vermute ich baut sich die FBH so wie > hier < bei Salus beschrieben auf.
    Die Prumo Thermostate haben 3 Funktionen:
    a) Messen der Raumtemperatur (Ist-Wert) erfolgt irgendwo im Gerät
    b) Einstellen der Soll-Temperatur (am Stellrad)
    c) In Abhängigkeit von Soll und Ist auslösen eines Schalters (das Klicken was du hörst) - der Aktor

    d.h. der Schalter im Purmo-Themostat wird vermutlich direkt ein Ventil im Verteilerkasten der FBH ansteuern.

    Wenn du jetzt auf FHEM umstellst sind diese Aufgaben verteilt.
    a) und b) (Soll/ISt-Temperatur) erfassen / steuert der HM-Thermostat (ist-Kann auch von FHEM kommen)
    c) Übernimmt der Regler in FHEM und steuert dann den HM-Aktor an.

    VORSICHT: Meistens werden in den Heizungen direkt 230 V geschaltet und liegen auch am Thermostat. Hier sollte dann nur der Fachmann ran. Der Vorschlag mit dem HM-Akator kam zur Sicherheit wenn du 230 V Ventile schalten musst.
    Thema FHEM kannst du > hier < finden bzw. im http://forum.fhem.de mal nach Fussbodenheizung suchen.

    Gruß

    Golmic:)

  • Nein der HM-Sensor (HomeMatic Funk-Wandthermostat) ist Batterie betrieben und hat keinerlei Ein-/Ausgänge. Er kommuniziert ausschließlich per Funk.
    Er hat aber auch viele andere eingebaute Funktionen wie z.B. Zeitschaltuhr für die Tag/Nachabsenkung. Die Partyfunktion (warum auch immer sie so heißt) kann das Thermostat einmalig für einen definierten Zeitraum (Stunden oder Tage) auf Nachabsenkung umschalten und nach "Partyende" wird wieder das Programm der Zeitschaltuhr aktiviert.
    Wenn du mal nach Homematic und Fussbodenheizung googlest findest du jede Menge Beispiele (z.B. http://www.contronics.de/download/Fussbodenheizung.pdf) setzen zwar meist auf die HM-Zentrale auf, diese Fnktion übernimmt hier FHEM.

    Gruß

    Golmic:)

  • Hintergrundwissen zu den meisten Fußbodenheizungen die vielleicht hier interessant sind:

    In dem Verteilerkasten müsstest du sowohl Vor- als auch Rücklauf der Fußbodenheizung sehen, in der Regel sind die markiert. (Vorlauf ROT, Rücklauf BLAU)
    Jenachdem welche Fußbodenheizung da verbaut ist, solltest du im Vor- oder Rücklauf "elektrische Stellköpfe" haben, die den jeweiligen Kreislauf sperren oder öffnen. Im anderen müsstest du dann Durchflussmesser haben oder eine normale Schraube womit du die Leitung sperren kannst.
    Die elektrischen Stellköpfe arbeiten mit 230V und beinhalten eine Flüssigkeit. Wenn dein Thermostat auf 20°C eingestellt ist und das Thermometer 18°C erfasst, schaltet dieses normalerweise einen Schalter in dem Kasten, der dann den entsprechenden Stellkopf mit 230V versorgt. Darin ist eine Flüssigkeit die mit 230V erhitzt wird und diese sich somit ausdehnt, den "Kopf" nach oben drückt und der (federbetätigte) Ventilteller hebt sich ebenfalls. Somit wird der Durchfluss reingeschaltet und es fließt Wasser und zwar solange, biss die Solltemperatur erreicht ist und somit der Strom zum Stellkopf wieder abgeschaltet wird. Die Flüssigkeit wird kalt und der Kopf senkt sich wieder und drückt den Ventilteller wieder zu. Die "Stellköpfe" sind also enorm primitiv und kennen nur Auf oder Zu, dieser Vorgang dauert aber eine ganze Weile, weil die Flüssigkeit eben erstmal auf Temperatur kommen muss (oder eben abkühlen).

  • Zitat von JumpY


    Darin ist eine Flüssigkeit die mit 230V erhitzt wird und diese sich somit ausdehnt, den "Kopf" nach oben drückt und der (federbetätigte) Ventilteller hebt sich ebenfalls. Somit wird der Durchfluss reingeschaltet und es fließt Wasser und zwar solange, biss die Solltemperatur erreicht ist und somit der Strom zum Stellkopf wieder abgeschaltet wird. Die Flüssigkeit wird kalt und der Kopf senkt sich wieder und drückt den Ventilteller wieder zu.


    Oder eben in der Funktion umgekehrt. Es gibt auch Stellköpfe, die sind einstellbar, bei Strom -> Ventil auf, oder eben bei Strom -> Ventil zu. Da die Dehnflüssigkeit träge reagiert, ist eine schnelle Regelung nicht möglich, sonder immer träge. Zwischenwerte der Öffnung kann man durch PWM erreichen.

  • - den Sender für den Pi (20€)
    - einen Aktor (50€)
    - das ControlPanel (40€)
    - einen Elektriker, der mir das anbaut

    Minimal brauchst du meiner Meinung nach (ohne zu wissen wie es wirklich in der FB aussieht oder was du sonst noch alles vorhast):
    https://www.elv.de/homematic-usb-…-adapter-1.html
    https://www.elv.de/homematic-funk-wandthermostat-1.html
    https://www.elv.de/homematic-hm-l…lter-1fach.html oder
    http://www.elv.de/homematic-1-ka…gehaeuse-1.html

    Gibs ggf. als Bausatz oder bei einem anderen Händler zu anderen Preisen.
    Mit dem Elektriker oder Heizungsfachmann liegt in deiner Verantwortung.
    ... und natürlich einen Raspberry mit FHEM.
    Natürlich kann man auch andere Sensoren (z.B auf Basis von TinyTX4) und andere Schaltaktoren nehmen, FHEM unterstützt da alles mögliche.

    Gruß

    Golmic:)

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