Heizung Smart mit ca. 30 Stück ESP8266 und Tasmota
Hallo zusammen,
ich bin gerade dabei meine Heizung SMART zu machen. Ich hatte zuvor alle ca. 30 Heizkreise mit EIB / Instabus Aktoren gesteuert.
Im Laufe der vergangenen 20 Jahre sind nun die meisten Aktoren leider defekt geklickt ;(. Da ich ohnehin viel zu wenig Platz in meinen Schaltschränken habe, wollte ich eine dezentrale Lösung. Zum Probieren habe ich erst mal die Hundehütte draußen Smart gemacht und mit ESP8266 die Fußbodenheizung und den IR Strahler smart gemacht inkl. Innenraum- und Außentemperatur Sensoren.
Mit Tasmota kann man entweder das System autonom von Tasmota regeln lassen als auch extern die Regelung über IPS und MQTT steuern. Oder eben in der Kombination.
Ich wollte ein automatisches Fallback für den unwahrscheinlichen Fall, dass IPS mal nicht warum auch immer zur Verfügung steht. So mache ich als Fallback für jeden Heizkreis eine Rücklauf Temp. Steuerung.
Ich habe in allen Räumen EIB Thermostaten, von denen ich die aktuelle Raum Temp. und die Soll Temp. erhalte.
Weiter wollte ich kein Klicken mehr und „unendliche“ Lebenszeit. Wegen der geringen Stromaufnahme der heutigen Stellmotoren von ca. 1Watt kamen dann SSRs (Solid State Relais) nicht in Frage und ich habe mich für einen MOSFET entschieden, der bei den Gegebenheiten einen möglichst kleinen Innenwiderstand beim Durchschalten aufweist. Naja, das ist auch die teuerste Investition nun alle Stellmotoren auf 24V umzurüsten. Mein Trost, die meisten Stellmotoren waren ohnehin defekt.
Letzte Anforderung die ich mir gestellt hatte war, dass ich möglichst in jedem Heitzkreisverteiler nur eine Stromversorgung benötige oder auch zentral mit 24V versorgen kann.
Jetzt soll es eben noch einfach und wenig aufwand sein. Meine Versuche mehrere Heizkreise mit einem ESP und Tasmota zu steuerten haben mir gezeigt, dass mich das in der Flexibilität limitiert und ich jeden Heizkreis separat Smart machen möchte.
Lösung ist nun ein Board welches ich mir entworfen habe, an das man jeweils bis zu drei Temp. Sensoren Typ DS18B20 o. ähnlich mit einem 2,5mm Stereo Klinkenstecker stecken kann um z.B. Vor- und Rücklauftemp. zu messen. Diese Sensoren habe ich konfektioniert im V2A Gehäuse mit 1m Kabel und 2,5mm Stereo Klinkenstecker für jeweils weniger EUR 1,60 in Asien bestellt. Weiter kann man jeweils bis zu drei 24V Stellmotoren an eine Steuerung anschließen und per Steckverbindung anstecken.
Die MOSFETS habe ich als komplette Boards bestückt bestellt. Als Stromversorgung habe ich einen 24V elektronischen Trafo vorgesehen und eine DC/DC Wandler für die 5V Stromversorgung. Die ESPs habe ich auch als NodeMCUs Developer Boards für das Stück unter EUR 3,- vorgesehen.
Jetzt muss die Stromversorgung jedoch nicht bei jedem Board zwingend bestückt werden, sondern die Boards lassen sich jeweils mit einen 10 poligen Platinenstecker mit Flachbandkabel immer weiter von Board zu Board schleifen. So benötige ich pro Heizkreisverteiler nur einen 24V Wandler und einen 5V DC/DC Wandler. Ich habe die Stromversorgung so ausgelegt, dass bis zu 10 Heizkreise inkl. Steuerung usw. von einem mit Stromversorgung bestückten Board versorgt werden können.
Also mich kostet ein Heizkreis inkl. Bauteilen, Board, (ohne Stellmotor) usw. weniger als EUR 10,-. Die Betriebskosten für die ca. 30 ESPs sind nach meiner Kategorisierung nach maginal.
Und mit dem Board lässt sich neben der Steuerung von Heizkreisen alles mögliche machen. Das Board lässt sich z.B. genauso auch zum Dimmen von LEDs verwenden (ich weiss, dass PWM auch ungewollte Oberschwingungen verursacht) oder ….
Dass man die I2C Sensoren und Lasten einfach anstecken kann ist einfach komfortabel und kein gefrickel.
Wenn ich das Board noch einmal anpassen sollte werde ich es so umbauen, dass sich der Stromversorgungsteil dann einfach abbrechen lässt, wenn dieser nicht benötigt wird.
Hier noch ein paar Bilder von meinem Prototyp. Funktioniert 1A. Die abgebildete Version ist nur minimal bestückt. Als das Board aus Asien kam war keine Zeit mehr alles zu bestücken Da musste ich erst mal probieren.
Gruß Dirk
Hier mein Testaufbau: