This is an old page saved for posterity. It is no longer updated.
Opt HVAC (Heizungs Paket)
Software
Hierbei handelt es sich um ein Paket für den fli4l. Allerdings müssen Sie dieses Paket weitgehend selbst konfigurieren und erweitern. - D.h., das Paket entspricht hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit nicht den fli4l-Richtlinien. Läuft aber sehr zuverlässig darauf. ;-) Nähere Infos finden Sie in der "config.txt" und in den übrigen Dateien des Paketes.
Hinweis: Sie sollten schon ein wenig Erfahrung mit dem fli4l haben, wenn Sie dieses Paket nutzen wollen. Aber möglicherweise interessieren Sie sich ja "nur" für die Programmidee - auch gut!
Download unter: fli4l opt HVAC
Hardware
1. Gasmessung
Reedkontakt in Schutzhülle.
Habe hier einen Elster/Kromschröder Gaszähler BK4. Der hat in der letzten Zählerrolle (1 Ltr.) einen Magneten bei der Ziffer 9. Also kann man die 0,01 cbm (10 Ltr.) zuverlässig bestimmen.
Gaszähler mit Reedkontakt.
Elster liefert dazu einen passenden Reedkontakt im Kunststoffgehäuse
mit Clip zum Befestigen - sehr komfortabel! Das Teil sollte
aber rund 30 Euro kosten. Das war mir dann doch zu teuer.
Als Ersatz habe ich bei Frau R. einen
MK 1471B um 3,00 Euronen bestellt.
Der passt prima in ein 3cm-Stück Schutzhülle
für DIL-ICs. Darum 3 Lagen Panzerband gewickelt und das
Sandwich flutscht haargenau in die Zähleraussparung. Und
weil sich das Päckchen echt easy Ein- und Ausstecken lässt,
ist auch sichergestellt, dass bei einem Zählerwechsel nicht
ein neuer Reedkontakt beschafft werden muss. Also kann der
Gasmann ruhig 2 mal klingeln ;-).
Das Zählen übernimmt bei mir ein DS2423, also ein 1-Wire
Counter. Maxim hat die Produktion dieses Zählerbausteines
leider eingestellt. Restbestände hat - jetzt hatte,
Hobby Boards, USA. Der Chip wird auf Grund der geringen
Bestände am Markt immer teurer. Als Geldanlage sicher besser
als so manche Aktie. Aber, es gibt auch nachgebaute Exemplare,
PICs und ATtinys machen's möglich. Wer suchet, der findet!
Z.B. hier:
Free 1-wire slaves with PIC.
oder hier:
1-wire slave code for AVRs.
Ach Übrigens, MAXIM schreibt im Datenblatt zum DS2423 zwar, die Zählereingänge hätten "on-chip debouncing". Davon habe ich nichts gemerkt, im Gegenteil. Die Reedkontakte haben tüchtig geprellt. Also kurzerhand je einen C mit 100n parallel zum Reedschalter, der verhindert das Prellen. Die Beschaltung des DS2423 findet man im Datenblatt oder bei Hobby Boards, dort gibt es auch eine fertig aufgebaute Zählplatine.
Bei mir hängt der DS2423 am 1-Wire-Bus zusammen mit einem weiteren
DS2434, mit dem ich Strom- und Wasserverbrauch messe und mit 10 Stück
DS18S20. Das sind 1-Wire Digital Thermometer mit hoher Auflösung.
Der Preis pro Stück liegt bei knapp 2 Euro, z.B. beim
Fuchs Shop. Kann man aber auch teurer kaufen bei C oder R,
etc.
2. Kondensatmessung
Regenmesser
In dem DS2423 sind zwei 32-bit Zähler integriert, so dass noch ein Zähler frei war. Der zählt jetzt das Kondenswasser über einen Regenmesser. Habe ich auch bei Frau R. bestellt. Kostet ca. 25 Euronen und nennt sich WS 73003. Das Teil besteht aus dem eigentlichen Regensammler für den Garten und einer Auswertestation fürs Haus, verbunden per Funk. Die Auswertestation steht jetzt auf meinem Schreibtisch und zeigt mir Temperatur, Datum und Uhrzeit; für die Applikation habe ich sie nicht benötigt.
Was zum Einsatz gekommen ist, ist der Regensammler. Jepp, die Dinger funktionieren mit einer Wippe ------|------ . Das Wasser kommt gedrosselt von oben; wenn die linke oder rechte "Schaufel" voll ist, kippt die Wippe. Der Mengeninhalt der "Schippe" ist bekannt, ein in der Wippe befestigter Magnet steuert den Reedkontakt. Für einen Liter kippt die Wippe 210 mal. Das gibt eine relativ gute Genauigkeit, Meteorologen haben eben hohe Ansprüche.
Regenmesser zur Bestimmung
der Kondensatmenge.
Also Batterien raus, damit die Kiste nicht funkt und auf der
Platine direkt an den Reedkontakt, bzw. an zwei Leiterbahnen,
die lötfreundlich in einem Pad enden. Diesen Reedkontakt habe
ich mit dem zweiten Zähler verbunden, so dass ich jetzt synchron
Gasverbrauch und Kondenswasseranfall zähle.
Die Tupperdose auf dem Bild entwässert über einen Schlauch in
die Abwasserleitung. Erstaunlich, wie viel Wasser man den
Gaswerken abkauft. Im Winter fallen schon mal 20 und mehr
Liter Kondensat pro Tag an.
- Na ja, eigentlich so erstaunlich auch wieder nicht, wenn man
bedenkt, dass Methan (CH4) neben dem Kohlenstoff- aus vier
Wasserstoffatomen aufgebaut ist ;-).
3. Bestimmung Abgasverlust
Über diese beiden Parameter lässt sich jetzt der Netto-Abgasverlust
einer Heizungsanlage bestimmen. Da gibt es einen schlauen Doktor
an der Uni des Saarlandes, der hat in einer Patentschrift vorgerechnet,
dass der Netto-Abgasverlust (qA) von Gas-Brennwertgeräten (GBWG)
sich wie folgt bestimmen lässt:
qA = ( 1,6 * G – W ) / ( 1,6 * G ) * 13,5 [%]
oder vereinfacht:
qA = ( 1 – W / ( 1,6 * G) ) * 13,5 [%]
wobei:
qA = Netto-Abgasverlust in %
W = Kondenswasser in Liter
G = Gas in cbm (m³)
Wen die Herleitung interessiert B-}, der wird hier fündig:
http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/KFA.htm.
4. Ergebnis
Und so spuckt der im Fli4L installierte Webserver die Auswertung in meinem Netzwerk dann aus:
Die Graphen entstammen, wie man leicht sehen kann, dem RRDTool, das
ebenfalls auf dem Fli4L läuft. Dort wird dann jeweils auch noch eine
Jahres-, Monats- und 3-Stunden Graphik generiert. Klar, die RRD-DB
kann man anzapfen und die Daten je nach Geschmack auch anders auswerten.
Jedem, wie's gefällt! ;-)
FlI4L
Opt HVAC
Dieses Paket installiert das HVAC Paket (Heating, Ventilation and Air Conditioning) - (Heizung, Lüftung, Klimatechnik - HLK- ) und ermöglicht die Überwachung und Dokumentation einiger Betriebsdaten meiner Heizungsanlage über den 1-Wire Bus.
In einem ersten Schritt (07.2010) überwache ich den Gasverbrauch und Kondensatablauf meines Buderus Gasbrennwertkessels Logamax plus, GB-162-25 T40S. Gleichzeitig messe und logge ich die Temperaturen von Vor- und Rücklauf und die Temperaturen meiner Lüftungseinheit mit Wärmerückgewinnung.
Die Applikation ist allerdings längst noch nicht fertig gestellt ... Der GB-162 ist über den so genannten EMS-Bus mit der Regeleinheit im Wohnzimmer verbunden. Darüber laufen alle relevanten Soll- und Istwerte der Heizung. An diesen Bus muss ich noch ran. ;-) Das wird sicher ein hartes Stück Arbeit.
Mittlerweile (10.2013) bin ich, dank der Hilfe und der hervorragenden
Arbeit vieler kluger Köpfe, ein ganzes Stück weiter. Meine eigenen
Erfahrungen habe ich im mikrocontroller.net unter:
EMS > Adapter > NetIO > Raspi
und im EMS Wiki unter:
NetIO
zurück gegeben.
Auch an dieser Stelle nochmals ein ganz herzliches Dankeschön an alle, die beim Reverse Engineering und bei der Entwicklung der entsprechenden Auswertungsprogramme einen solch tollen Job gemacht haben!