Heizkörper-Ventilantrieb steuern (ohne Umbau)?

International Deutsch
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Hallo,

kurze Frage: kann man handelsübliche Heizkörper-Ventilantriebe per Arduino oder ESP8266 oder -32 per Funk steuern?

Ich hab' jetzt da mal gegoogelt: ich hab' lediglich mehrere Basteleien gefunden, wo Leute die Stellantriebe aufgeschraubt, etwas angelötet - und einen Mikrokontroller zur Steuerung des Motors angeschlossen haben. So etwas schwebt mir nicht vor! Es müsste doch eine Möglichkeit geben, dem Stellantrieb per Funk zu sagen "öffne auf 60%" - und er tut das (das Protokoll müsste natürlich bekannt und ein Funkmodul mit 868,35 MHz vorhanden sein).

In meinem Fall habe ich derzeit eine alte Heizungssteuerung in Betrieb - diese - und die macht in meinem Fall Quatsch - ich würde die Heizköper im Vorzimmer gerne nach der Außen(!)temperatur steuern ... heißt jetzt:

  • Arduino oder ESPxx soll die AT messen (oder aus dem Internet von der nächsten Wetterstation den aktuellen Wert abfragen) und

  • dann dem Stellantrieb per Funk erklären "xx % auf"

Geht da etwas?

Thx
Reinhard

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Welche Ventile möchtest du steuern ?
Die von dir verlinkte Steuerung ist doch per Funk steuerbar.
Bitte die Beschreibung etwas genauer.

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Sieh dir mal die Shelly’s an,

Die können so gesteuert werden wenn du eine eigene Firmware einspielst komplett nach eigenem Befinden, diese sind mit einem ESP ausgeführt. Die originalfirmware kann schon ein paar Dinge, allerdings nicht Aussentemperatur.

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Das, was ich brauche, wird keine Originalfirmware können - bei mir kommen sich 2 Heizungen gegenseitig in die Quere...

... ich hab' einen mit Holz beheizten Kachelofen und einige Heizkörper der WW-Heizung (Gas) ... beide Heizmöglichkeiten schaffen das Haus nicht alleine. Jetzt ist halt das Problem, dass wenn die Wärme des Kachelofens ca. 2½ Stunden nach dem Einheizen sein Maximum erreicht, das den Raumthermostat der WW-Heizung beeinflusst - mit dem Effekt, dass die WW-Heizung ihren Betrieb einstellt! D.h. da kommt es zur Situation, dass es z.B. draußen zapfig kalt ist - und die WW-Heizung nix tut! Das kann es nicht sein...

Nachdem nun derzeit die kWh Gas deutlich billiger ist als die kWh Holz (zugestellt & aufgeschlichtet) sollte die WW-Gasheizung eher die Grundlast übernehmen (und nicht nix tun, wenn der Kachelofen eingeheizt wird...). Heißt: ich würde gerne die Zentrale meiner Steuerung (FHT-8R von Conrad) in Rente schicken und die vorhandenen (oder andere) Stellantriebe mit einem Arduiono/ESP/Raspi abhängig von der AT steuern.

Momentan behelfe ich mich damit, dass ich den Thermostat der FHT-8R höher als notwendig drehe. Ist halt nicht das Gelbe vom Ei...

LG
Reinhard

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Normale Heizkörper-Thermostat-Ventile (kurz HK-ThV) machen keine 60% Stellung.
Beispiel:

Soll-Temperatur 20.0C°
Ist-Temperatur 19.75°C HK-ThV macht 100% auf => Raum wird aufgeheizt
Ist-Temperatur 20.25°C HK-ThV macht 0% auf = 100% ZU => Heizkörper gibt noch seine Restwärme ab. Einschalten erst wieder wenn Raumtemperatur auf 19.75°C abgesunken ist.

Elektronische HK-ThV die einen Microcontroller im eigenen Gehäuse haben ein Tages/Wochenschaltprogramm und fahren das Ventil auf die gleiche Art und Weise ganz auf/ ganz Zu

Du möchtest also zusätzlich zum Heizenergieverbrauch durch den Hlz-Kacheloffen der dir den Raum schon auf 22°C hochgeheizt hat auch noch weitere Heizenergie durch Gas verbrauchen hinzufügen damit dann der Raum auf 24°C aufgeheizt wird?
Das macht doch überhaupt keinen Sinn.

Das ursächliche Problem ist dann doch der Kachelofen den du zu früh angeheizt / mit zu viel Holz beschickt hast und dadurch dein Raum ja schon auf Solltemperatur ist.

Ein Kachelofen hat nun mal eine Verzögerung. Es dauert bis er aufgeheizt ist und dann dauert es wieder bis er sich wieder abgekühlt hat.

Hast du denn nur ein zentrales Raumthermostat womöglich in dem Raum in dem der Kachelofen steht und das war es
oder
hat jeder Raum seinen eigenen Thermostat?

Die Ventile nur in Abhängigkeit der Außentemperatur zu steuern wird kein gutes Regelverhalten ergeben:

Tag mit Sonnenschein:
Durch die Fenster kommt durch die Sonneneinstrahlung ein deutlicher Anteil der benötigten Heizenergie kostenlos ins Haus.
Wenn die Ventile für diesen Fall die optimale Einstellung haben. Beispiel -5°C Ventilstellung 60%

Dann wird die Ventileinstellung 60% in der Nacht bei genau der gleichen Außentemperatur von -5°C nicht ausreichen weil der Sonnenenergieanteil fehlt.

Genau deshalb macht man ja Raumtemperaturmessung.
Du müsstest also viel eher herausfinden bei welchen Außentemperaturen schafft es die Gasheizung nicht mehr alle Räume auf Temperatur zu halten. Und dann ein Hinweissignal geben Kachelofen anheizen.

Um den Kachelofen frühzeitiger anzuheizen müsstest du beobachten bei welchen Außentemperaturen dauert es denn wie lange bis die Räume unter den unteren Sollgrenzwert abgekühlt sind und wie lange dauert es vom Anheizen des Kachelofens bis zur vollen Leistungsabgabe. Dann kannst du das Hinweis-Signal Kachelofen anheizen entsprechend früher geben.

Die Idee halte die Gasheizung in Betrieb wenn Außentemperatur unter "X" Grad Celsius fällt
berücksichtigt die ganzen anderen Einflüssen nicht.

Da macht es schon eher Sinn wenn im Kachelofenraum die Temperatur über Y Gard Celsius steit weil nun mal zu viel Holz eingefüllt wurde. Öffne irgendwelche Klappen oder schalte Ventilatoren ein die die warme Luft in andere Räume leiten als zusätzlich noch die Gas-Heizung einzuschalten.

vgs

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Ich sehe das Problem auch in einer falschen Monatgeposition des Thermostats.
Grüße Uwe

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Meine schon - die Regelung, die ich (auch oben verlinkt) habe, gibt dem Stellantrieb einen %-Wert mit - den kann man auch auf dem Stellantrieb ablesen: je näher zum Sollwert um so kleiner der %-Wert.

Den Kachelofen irgendwie beeinflussen zu wollen ist sinnlos - der wird 2x/Tag eingeheizt, 1x in der Früh, 1x am Abend. Und hinein kommt grad so viel, wie ihm gut tut. Ist's zu wenig - hat der Schornsteinfeger keine Freude, weil die Abgastemperatur nicht erreicht wird und der Schornstein versottet. Ist's zu viel, tut es dem Ofen auch nicht gut.

Meine Frage war, ob man die Stellantriebe mit einem Raspi / Arduino o.ä. steuern könnte - um die Logik, wo bzw. was gemessen wird und wie die Soll-Vorgaben für die Stellantriebe aussehen müssen, um die würde ich mich schon kümmern - notfalls ist das ein Forschungsprojekt.

Der Knackpunkt bzw, die Frage war, ob ich die Stellantriebe per Funk ansteuern kann.

LG
Reinhard

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Die pauschale Antwort ist: "ja das geht"

Um eine präzisere Antwort zu erhalten musst du präzisere Angaben machen was für dich ein
"handelsüblicher Heizkörper-Ventilantrieb ist"
Ich habe das mal Spasses halber in google eingegeben
Fundstelle

image
image655×627 40.6 KB

Das ist ein Ventilantrieb mit elektothermischem Antrieb.
Gib 24V drauf und der Ventilstößel ist nach 2-3 Minuten betätigt.

Aber ist das jetzt für dich handelsüblich?

Dann gibt es Funk-Stellantriebe für DECT, Z-Wave, ZigBee, encOcean, WLAN, bluetooth was von denen ist für dich "handelsüblich" ? Die gibt es alle "im Handel".

OK du hast geschrieben diesen hier ELV Funk-Ventilantrieb FHT 8V
Im Schaltplan des eigentlichen Ventilantriebs fällt das da auf
image

Da ist von einem HFE868-Empfänger die Rede.
Hört sich an wie ein 868 MHz Empfänger. Aber was der für ein Funkprotokoll benutzt?
Keine Ahnung.

Ist meine Annahme, dass du die die FHT 8V ausmustern willst so gemeint:
ELV-Steuereinheit und die Funkstellantriebe werden abgebaut.

Dann soll ein ESP32 oder ähnliches "handelsübliche" noch neu zu kaufende Funkstellantriebe ansteuern?

Zurück zu den Regelungsdetails:

Kannst du mir mal erklären wie dieses Energiesparen funktionieren soll:

Dein Holzkachelofen wird stur jeden morgen und jeden Abend mit Holz beschickt und bullert.
Dadurch steigt die Raumtemperatur.

Wie um alles in der Welt spart jetzt das zusätzliche Öffnen der Heizkörperventile damit dann zusätzlich der Gasofen anspringt Energie? bzw. wie spart das Kosten ein?

Willst du die Räume per Gas so doll aufheizen, das der Kaminzug im Kachelofen kleiner wird und das Holz langsamer verbrennt??

Entweder du hast ein paar gaaanz wesentliche Details deiner Heizungssituation nicht erklärt oder
du hast völlig irrige Annahmen darüber wie Heizen funktioniert.

Das müsstest du mal genauer erklären.

vgs

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So ist es ... und die möchte ich auch nicht erklären, weil ich die Gesamtsituation hier gar nicht an die große Glocke hängen bzw. diskutieren möchte. Ich hab' Jahrzehnte(!) benötigt um die thermischen und Lüftungsverhältnisse bei uns im Haus - es spielen noch mehr Faktoren mit als bis jetzt erwähnt - zu verstehen. Lassen wir es bitte dabei.

Den 24V-Antrieb, den Du oben rein gehängt hast, den hab' ich zufällig auch wo im Haus - der kann nur EIN oder AUS. Nix dazwischen. Und braucht Verkabelung.

Auf den Punkt gebracht: ich würde gerne die vorhandenen Stellantriebe FHT 8V (die auf Batterie schön lange laufen) anstatt mit der FHT-8R von Conrad mit einem Arduino / Raspi / ESP anfunken bzw. steuern wollen. Wenn das nicht bzw. mit anderen Stellantrieben leichter geht, würde ich da in 3 Stück investieren (vorausgesetzt keine Verkabelung).

LG,
Reinhard

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Also hier gibt es etwas um per fht8v-protocol
etwas zu steuern.

Meine bisherige Erfahrung mit solchen Projekten ist:
meistens klemmt es an irgendwelchen Details die in der Doku nicht erklärt wurden.

Collection of low-level routines hört sich nicht nach Quellcode aufspielen - läuft
an.
Sondern nach jeder Menge Fummelei mit Fachwissen.

Da du ja unbedingt in Abhängigkeit der Außentempetarur eine bestimmte Ventilstellung x% Ventilöffnung am Heizkörperventil haben möchtest könnte das etwas für dich sein

Das ist der nackte Motor mit Getriebe. Da kannste dann noch einmal jahrzehntelang Versuche durchführen mit welcher Motorlaufzeit sich welche Temperaturen bei welchen Raum-/Außentemperaturen so einstellen werden.

An Standardheizkörperventilen hat man einen Ventilhub von 2-3 mm. Da habe ich echt große Zweifel dass da eine Zwischenstellung wirklich Proportionalregelverhalten hat.
Hier mal eine Schnittabbildung vom Innenleben eines HKThV
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Und auf diesem 2-3 mm Auf/Zu möchte man jetzt Proportionalregelverhalten hinbekommen? Ich habe es nicht gemessen aber mein Bauchgefühl sagt nein.
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vgs

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Danke, Stefan - ich lass' das jetzt mal setzen. Scheint komplizierter als gedacht...

LG,
Reinhard

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Hallo,
sehe ich etwas anders. Ok es wird nicht linear sein , aber stetig. Wenn am Ventil nur ein Handrad montiert ist dann lassen sich damit unendlich viele Stellungen einstellen die den Querschnitt und damit den Durchfluss verändern. Der Durchfluss selbst ist abhängig vom aktiven Querschnitt und von der Druckdifferenz. Bei einem angebauten Thermostatkopf passiert nichts anderes. Es gibt in der Regel eine Ausdehnungsflüssigkeit die den Stift verstellt. Das geht nicht sprunghaft sondern stetig und sogar linear. Auf Grund der Geometrie im Ventil selbst kann der Durchfluss dazu jedoch unlinear werden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Thermostatventil

Gruß Heinz

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