Temperaturregelung Fußbodenheizung, für Anfänger machbar?

Guten Tag allerseits,

ich stolpere seit Jahren immer wieder mal über das Thema Arduino, habe aber nie so wirklich ein konkretes Projekt gehabt und bin deshalb bis heute auch nicht in die Materie eingetaucht.

Jetzt allerdings habe ich endlich das Projekt gefunden - glaube ich jedenfalls - und wollte, mal hier die Experten fragen, was sie davon halten, bevor ich mich ins Ungewisse stürze und am Ende frustriert aufgebe.

Zu mir: ich bin Elektriker und habe immerhin mal 3 Semester Elektro- und Informationstechnik studiert. Hatte also schon gewissen Kontakt mit Programmiersprachen.

Das Problem: Wir haben in zwei Räumen eine neue Fußbodenheizung mit einem Vorlauf-/Rücklauf- Mischventil, das verhindern soll, dass die FBH zu heißes Wasser bekommt. Auf diesem Ventil sitzt ein Stellmotor, der 90° verfahren kann, eine Fahrzeit von 140 Sekunden über den vollen Weg hat und 3 Adern hat, für Rechtslauf, Linkslauf und Neutralleiter.

Die Idee ist aktuell, die Steuerung so aufzubauen, dass sie knapp nach dem Mischventil einen Temperatursensor am Rohr hat. Überschreitet die Temperatur 40°C, soll der Mischer 14s nach links drehen, eine Minute warten und das ganze bei Bedarf wiederholen, bis die Temperatur wieder passt. und unterschreitet er z.B. 35°C soll das ganze Spiel andersrum laufen. Eine Sicherheitsabschaltung ist bereits vorgesehen, die bei zu hoher Temperatur (um die 50°C) die beiden Stellmotoren für die Heizkreise schließt.

Denkt ihr, dass das als Arduino Anfänger leicht realisierbar ist oder stecken da doch noch Schwierigkeiten drin, die ich nicht sehe?

Mit freundlichen Grüßen

Sascha

Ist machbar, wenn du folgenden Tipp berücksichtigst: Teile den Projekt in GANZ KLEINE Schitte auf. Und löse immer nur einen Schritt.
Noch ein Tipp: Versuche gleich den Befehl Delay zu vermeiden und mit millis() zu arbeiten

Das könnte zu einem Probem werden.

Frage: Wie ist aktuell die Temperaturregelung?

Hi, danke für die schnelle Antwort.

Aktuell gibt es noch keine Regelung. Die FBH ist eine Neuinstallation und der Sanitär hat mir das Ding einfach so ohne Steuerung hinterlassen. jetzt habe ich die Möglichkeit, eine Steuerung für mehrere hundert € zu kaufen, die dann eventuell gar nicht zu den Komponenten passt, oder eben selbst was zu machen.

Die Sicherheitsabschaltung schließt ja nur die Zuflußventile zu den Heizkreisen, wenn die Temperatur potentiell schädliche Ausmaße annimmt. Das gleiche tun ja auch die Jung Home Raumthermostate, die ich installiert habe, wenn die Solltemperatur im Raum erreicht ist. Daher sollte es ohnehin Bedingung sein, dass die Mischersteuerung nur läuft, wenn mindestens eines der beiden Ventile geöffnet ist, da sonst die Leitung abkühlt und die Steuerung den Mischer auf 100% heiß stellt.

Das ist vermutlich etwas sehr einfach.

  • Die Solltemperatur willst du vermutlich etwas abhängig (von der Außentemperatur ?) haben.
  • Die Stell- und/oder Pausezeit abhängig davon, wie groß die Regelabweichung ist. Guck mal PID-Regler.
  • Und die ganze Regelung nur, wenn die Heizkreis-Pumpe läuft.

Aber alles machbar.
Geduld ist das Schwerste. Selbst bis du merkst, dass die Regelungsparameter Mist sind, musst du lange warten können.

Und da du dich als Elektriker bezeichnest, darf hier keiner deiner Kollegen was gegen 230V-Pfuscherei sagen :slight_smile:

Hallo,
bei Deiner Vorbildung solltest Du das hin bekommen. @michael_x hat ja bereits ein paar Erweiterungen angesprochen. Vor ein paar Wochen hatte wir hier fast das gleiche Thema. Allerdings weiß ich nicht mehr wie es ausgegangen ist. Aber lesen kannst Du sicher selber.
Letztlich redest Du ja von einem Dreipunkt-Schrittregler.

Wozu für so was ein PID Regler?

JA!

Mit einer kelinen Änderung im Ablauf, aber erstmal anfangen.

Warum?
Die Sicherheitsschaltung hat Vorrang.
Da ist primitiv ein wechsler dran.
Da kann man abgreifen.
Der TO ist zumindest dafür geeignet das selbst zu tun, wenn keine direkten Schraubklemmen SI vorhanden ist.

Im schlimsten Fall musst halt nen zusätzlichen Draht ans SSR anlöten.

OK, das hat @Rentner in seinem Link schön gezeigt, dass ein reiner P-Regler schon reicht (also streng genommen gar kein Regler, sondern nur ein Umrechnungsfaktor und Begrenzung), und man noch den Regler-Ausgang ( + - 100 ) auf das Puls-Pause-Verhältnis der richtigen Mischer-Verstellrichtung umrechnen muss (in dreiPunktSchritt). Evtl. dort noch eine Tot-Zone vorsehen, weil zu kleine Pulszeiten sinnlos und unschön sind.

Ich wäre interessiert, wie Plots von echten Messungen sich von @Rentner 's Simulation unterscheiden.

Ist ein schönes Projekt. Wirst du auch hinkriegen. Solltest nur nicht die Stunden rechnen, denn dann ist die Steuerung am Ende wahrscheinlich günstiger :grin:
Aber aus Spaß an der Freude, top.
Ich meine in dem link zu dem anderen Beitrag oben ist auch schon ein sketch enthalten der als Starthilfe dienen könnte.

Hallo,
Man wird das auch mit einer Art Thermostat-Funktion mit Hysterese und diverse Zeiten lösen können. Ähnlich wie der T0 das vor hat. Letztlich läuft es auf zwei Ausgänge raus die irgendwie takten. Auch dabei wird man letztlich eine Art Optimierung machen und Hysterese und Zeiten anpassen . Das Ganze muss blockade-frei sein. und eventuell eine Anzeige und Eingabe haben. Die Anzeige kann im einfachsten Fall der Monitor sein , Eingabe kann ebenfalls auch über den Monitor erfolgen.

Ein Thermostat ist aber auch nichts anderes als ein Soll-Ist Vergleich mit einer Verstärkung auf 100% Stellgrösse. Die kann man dann irgendwie mit einem Faktor versehen , an die Strecke anpassen, über Zeiten oder wie auch immer. Damit entsteht aber ein Soll/Ist Vergleich mit einer bestimmten Charakteristik und das nennt man Regler.

In einem anderen Post hier geht es um die Regelung eines Heizstabes in Verbindung mit einer PV Anlage. Der User hat da ebenfalls einen PID Regler eingesetzt. ich kann nicht beurteilen ob das da richtig funktioniert, aber in dem Fall finde ich einen Regler falsch eingesetzt. Das ist einer Stellbetrieb mit einer angepassten Kennlinie. Die Strecke ist stetig, reproduzierbar und es gibt keine Störgrössen.

Die Frage "Erfinde ich das Rad oder benutze ich ein vorhandenes" das ich an meine Karren baue besteht doch immer.

würde mich auch interessieren.
Na ja im Prinzip macht das ja jeder Heizungsmischer so. Ob die Parameter der simulierten Regelstrecke jetzt so oder anders sind spielt denke ich keine so große Rolle. Letztlich ist das eine Frage der Regleroptimierung. Ob eine reale Stecke jetzt einen I Anteil braucht wird man anhand einer eventuell bleibenden Regeldifferenz schnell erkennen und abstellen können. Der PID Regler hat ja alle Möglichkeiten. Man muss halt wissen was man tut und nicht blind an den Reglerparametern rumdrehen. Bei einem selbsterfunden Algorithmus wird man sich mit der Optimierung eventuell schwerer tun.

Heinz

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