Pufferspeicher Temperaturanzeige

    Du hast Probleme beim Login? Schreibe uns im Forum "Probleme mit der Registrierung".

      • 1

      • # 172418

      Pufferspeicher Temperaturanzeige

      Hallo liebe Holzheizer und Solaranlagen Nutzer :)


      Im Zuge der Erneuerung meines Holzvergasers habe ich mir eine Anzeige für den Ladezustand der Pufferspeicher entwickelt. Zielsetzung war es, meinem Vater einfach und verständlich zu zeigen ob er nachlegen darf und wie viel warmes Wasser auf welchem Temperaturniveau noch vorhanden ist. Diese Anforderung wird von meinem System erfüllt, selber verschaffe ich mir ebenso immer wieder gerne einen Überblick und sei es nur um den Energieverbrauch über Nacht oder die Zeit bis zum nächsten anfeuern abzuschätzen.


      Kurzum, mit der Anzeige bekommt man einen guten Eindruck über die Schichtung des Speichers sowie seinen Ladezustand, wesentlich Detaillierter als mit den üblichen Thermometern am Puffer.


      Da ich die Anzeige sehr hilfreich finde soll sie nun auch am Trinkwasserspeicher mit Solarunterstützung installiert werden. Hierfür sind ein paar kleine Anpassungen notwendig, grundsätzlich soll es sich aber um das gleiche Gerät handeln (gleiches Anzeigeprinzip).


      Ich könnte mir vorstellen, dass diese Anzeige bei einigen im Forum an Interesse stößt. Da ich die Erweiterung/Umbau für den Solar-Speicher plane und das Gerät fertigen muss bietet es sich an dieser Stelle an gleich ein paar mehr zu bauen sofern jemand interessiert ist.


      Über Anregungen, Anfragen, alternative Ideen freue ich mich sehr.



      Hier eine genauere Beschreibung zu den Bildern und wie es Funktioniert.

      Mein System verfügt über 2 Pufferspeicher mit je 2700L. In einem Abstand von 20cm sind Temperatursensoren an die Pufferwandung montiert (verschraubt, geht aber auch als Kette oder Stab). Für jeden Sensor wird ein eigener Punkt auf der Matrix-Anzeige dargestellt. Der Punkt kann sich in Abhängigkeit der Temperatur seines Sensors, in seiner Spalte, nach oben/unten bewegen. Somit spiegelt sich auf der Y-Achse die Temperatur und auf der X-Achse die Höhe des Speichers wieder. Damit sich ein Punkt um eine Stelle nach oben bewegt muss es eine Temperaturänderung von 2,5°C geben. Da warmes Wasser leichter ist als kaltes kommt es immer zu einem Abfall der Kurve von oben links nach unten rechts. Um neben den Punkten als Indikatoren einen Zahlenwert zu haben ist für jeden Pufferspeicher eine Anzeige hinzugefügt (auf den Bildern sind die Werte noch um 2.5° versetzt, alter Entwicklungsstand). Die Anzeige von beiden Puffern nebeneinander ergibt quasi eine „Gesamtanzeige“ mit einer Kurve.

      Anbei ein paar Beispielbilder von der Anzeige im Betrieb

      Die Bedienungsanleitung:
      Ashampoo_Snap_2020.05.06_20h56m10s_001_.png


      Beispielbilder aus dem Betrieb:
      20191109_122348.jpg20190719_214207.jpg20191110_083458.jpg20190921_115812.jpg20191228_040909.jpg
      Puffer 1, auf dem die Sensoren im 20cm abstand montiert sind
      IMG_20190308_213810.jpg

      Beispieldarstellung für einen Speicher, es wären 16 Sensoren möglich (Bild mit 14)
      Ashampoo_Snap_2020.05.06_11h09m30s_001_.png
      • 2

      • # 172432
      Hallo Michael

      Finde deine Anzeige sehr Umfangreich und Detailiert.
      Ist aber sicher sehr aufwendig zu realisieren.
      Je mehr Temperatursensoren man am Puffer hat um so genauer kann man dessen Inhalt bestimmen.
      Dies trifft insbesonders auf sehr große Puffer zu.

      Ich setze bei meinen 1000 Liter Puffern 5 Sensoren pro Puffer ein und errechne so die einigermaßen mittlere Temperatur von die ziehe ich die nicht nutzbare Heizungstemperatur
      (bei mir 44°C ) ab und erechne mir dann aus allen Puffern die nutzbare Kwh für die Heizung.
      Die Heizlast wird ebenfalls berechnet (Brutto und Netto) welche einseits aus der Eingespeisten
      Heißwassermenge ,Heißwassertemperatur und Rücklauftemperatur sich ergibt.(Brutto).
      Nettoheizleistung ergibt sich aus den Verbrauchsmenge und der sich ev ergebenen verwertbaren
      (für Heizungszwecke) noch nutzbaren Rücklauftemperatur.
      Dividiert man die Nutzbare Heizungsenergie durch die Nettoheizenergiemenge ergibt sich die
      jeweilige Zeitspanne (Std) mit der die Pufferheizung das Heizsystem versorgen kann.

      Siehe auch meine vorhergehenden Beiträge 131231 ; 160245 ; 160527 .

      mfg Glutgeist
      Files
      • DSC_0029.JPG

        (106.89 kB, downloaded 43 times, last: )
      • DSC_0043.JPG

        (70.79 kB, downloaded 36 times, last: )
      Die wichtigste Erfindung der Menschheit ist:
      Bleistift und Papier

      v.T.A.Edison
      • 3

      • # 172446
      Hallo asdhh,

      die Idee mit den eng-verteilten Sensoren finde ich sehr gut, deine Visualisierung ist sehr interessant zu sehen!
      Ist das wirklich eine LED-Matrix? Kann man die fertig kaufen, oder hast du die selbst gelötet?

      Ich fange zwar gerade erst an (Pufferspeicher kommt morgen), aber ich habe mir auch schon eine günstige Lösung gebastelt.

      3 x DS18B20 one-wire Sensoren angeschlossen an Sonoff TH10 (mit Tasmota) (Sensoren 4,- Euro, Sonoff ca 15,- Euro).
      Das geht dann an einen Raspberry PI mit Home Assistant zur Visualisierung als Graph über die Zeit.
      Gerade im Probelauf an meiner Ölheizung - das hätte ich schon vor Jahren machen sollen :whistling: . Man sieht auf den ersten Blick Optimierungspotential.

      Da die Sensoren so günstig sind, werde ich deine Idee aufgreifen und noch ein paar mehr an den Pufferspeicher verbauen (ich glaube Tasmota kann >100 an einem Strang) und auch so eine Schichtanzeige basteln (in Software).

      Hier ein erster Screenshot:
      Blau - Kesseltemperatur
      Grün - Zirkulation
      Rot - Vorlauf FBH



      Man sieht z.B., dass der Brenner morgens 2x startet, weil die Warmwasseranforderung kurz nach der FBH-ANforderung kommt :(
      Überrascht bin ich, dass der Kessel nur ein paar Grad über die Nacht verliert, dafür dass die Isolierung so mangelhaft ist nicht schlecht ... X/

      Viele Grüße!
      • 4

      • # 172449
      Hallo zusammen,
      habe vor sieben Jahren mal eine Beitrag verfasst der sich mit diesem Thema beschäftigt.
      Alles was man braucht ist ein PT1000 Temperatureingang. Schaltet man dann 10 PT100 Sensoren in Reihe und verteilt diese vertikal über den Pufferspeicher, hat man einen recht hochauflösenden Mittelwert der Puffertemperatur.
      Beitrag: Ladezustand Pufferspeicher
      Hoffe es ist für irgend jemanden hilfreich.
      Grüße, Frank
      • 5

      • # 172462
      Hallo,

      Im Anhang einmal ein Vorschlag einer Speicheranzeige per Software.
      Der komplette Rechengang ist mit Excel dargestellt und kann damit
      in einer SPS nachvollzogen werden.

      Die Anzahl der Messstellen ist frei wählbar.

      Als Ergebnis wird die Restenergie im Speicher angezeigt.

      mfg
      HJH

      Die Datei ist als zip-Datei gepackt, und ist entpackt eine Excel Datei
      Files
      • 6

      • # 172465
      Hallo Michael,

      gute Idee mit deiner Anzeige für den Ladezustand der Pufferspeicher.

      Meine beiden Pufferspeicher sind für sowas schon vorgerüstet, denn bei mir ist eine lange, senkrechte Leiste dran zum drunter-klemmen vieler Temperatursensoren.
      Ich hatte auch zu Beginn der Pufferinstallation so eine Idee mit vielen DS18B20 one-wire Temperatur-Sensoren, die man in kurzen Abständen wie einen langen Bus unter die Leiste klemmen kann
      und alle einzeln über eigene ID-Adressen die Temperaturen abfragen kann. Aber ich habe das Projekt damals in meine Rentenzeit verschoben, die ja so langsam in greifbare Nähe rückt.

      Aber Löten von solchen LED-Matrixen solltest in heutiger Zeit besser mit einem Grafikdisplay realisieren. Diese Displays bekommst heute schon für ein
      paar Euro in allen möglichen Grössen, hast aber viel mehr Möglichkeiten zum Anzeigen, wenn es eine Anzeige vor Ort am Pufferspeicher im Heizraum sein muss.

      Wahrscheinlich werden die LED-Matrix und die beiden LCD-Anzeigen von einem kleinen Mikrocontroller angesteuert.
      Ich bin ein grosser Arduino (ATmel) Fan, begeistert von der Zuverlässigkeit der kleinen stromsparenden Module.
      Allerdings verwende ich inzwischen nur noch die ESP32 Module, die sind auch sehr stromsparend und klein wie ein Arduino-NANO und auch mit Arduino-IDE zu programmieren,
      haben allerdings einen riesigen Programmspeicher viel mehr Rechenpower und Wlan, Bluetooth und unterstützen alle derzeit aktuellen Bus-Systeme
      sind sogar preiswerter (unter 10 Euro) als ein Arduino-Uno oder Mega oder NANO.

      ESP32 mit TFT-Grafikdisplay


      Du könntest zu dem Grafikdisplay vor Ort, zusätzlich einen WEB-Server auf den ESP32 draufmachen und deine Matrix dort als HTML-Seite ablegen,
      dann kannst zusätzlich im ganzen Haus mit Handy, Tablet oder Computer auf die Matrix-Anzeige von deinem ESP32 im Heizraum übers Wlan zugreifen.
      Wie du siehst, es tun sich viele neue Möglichkeiten damit auf.

      Also das Löten, Erstellen und Zusammenbauen einer speziellen Platine für die LED-Matrix-Anzeige ist in heutiger Zeit viel zu aufwendig und zu teuer.
      Heute wird in solchen Fällen nicht gelötet, sondern programmiert.
      Wenn du dich mit Arduinos auskennst, dann ist der Rest überhaupt kein Problem, es gibt inzwischen eine sehr grosse Maker-Szene, da kann man alles lernen.

      Gruß
      Jürgen
      Atmos D15P mit A25; LambdaCheck; UVR1611 mit CAN-I/O44 und BL-NET,CMI ;
      2x1000l Puffer mit 2x10m² VRK und glykolfreie Solarthermie(Ost-West); WW-FWS; PV 3,2kW; Wasserenthärtung
      • 7

      • # 172997

      New

      Hallo Michael,

      damit es nicht nur bei ein paar warmen Worten bleibt, habe ich ein kleines Muster-Display für deine Matrix-Anzeige mit der TFT_eSPI-Bibliothek auf einem ESP32 gezaubert.
      Für das Grafikdisplay habe ich mein Waveshare 3.5inch RPi LCD 480x320 verwendet.



      Das ist mein Universal-Display für ESP32 und Raspi, wenn ich eine lokale Anzeige brauche. Mit 9 Drähten kann es direkt mit dem ESP32 verbunden und betrieben werden.
      Es ist kein zusätzliches Netzteil notwendig, da der Stromverbrauch sehr gering ist.

      Das Bespielprogramm ist sehr überschaubar und beinhaltet alle notwendigen Elemente für deine Matrix-Anzeige.
      Bevor das Programm zum laufen bringen kannst, muss in der Arduino-IDE mit dem Bibliotheksverwalter die TFT_eSPI-Bibliothek V2.2.6 von Bodmer installiert werden,
      damit das Waveshare 3.5inch RPi LCD 480x320 vom ESP32 über die SPI-Schnittstelle angesprochen werden kann.

      Ich kann zwar sehr gut löten, hab aber noch mehr Spass ohne zu löten.

      Gruß
      Jürgen
      Files
      Atmos D15P mit A25; LambdaCheck; UVR1611 mit CAN-I/O44 und BL-NET,CMI ;
      2x1000l Puffer mit 2x10m² VRK und glykolfreie Solarthermie(Ost-West); WW-FWS; PV 3,2kW; Wasserenthärtung

    Webutation