Prima Klima im Ferienhaus - Visualisierung im h,x Diagramm

[Smutje]

Im Jahre 2017 haben wir unser Ferienhaus in Lysos auf der Insel Zypern gebaut.

Für die Hausautomation wurden folgende Komponenten verbaut:

Beleuchtung:
Philips Hue System

Klimatisierung:
Es wurden zwei Klima Split Anlagen der Fa. Daikin vom Typ FTXM35M/RXM35M mit WiFi Modul verbaut. Eine Anlage in der Wohnküche und eine Anlage im Gästeapartment. Im Schlafzimmer wurde die Installation komplett vorbereitet, so daß ein Gerät einfach nachgerüstet werden kann.
Über das WiFi Modul wird die Einbindung in die HomeMatic realisiert.

Automation:
Auf Grund sehr guter Erfahrung in unserem Haus in Deutschland fiel die Wahl auf das HomeMatic System.

Ausstattung HomeMatic:
1 CCU2 Zentrale
1 HM-WDS10-TH-O für Temperatur und Feuchte aussen
3 HM-TC-IT-WM-W-EU für Temperatur und Feuchte: Bad, Wohnküche und Apartment
1 HM-WDS40-TH-I für Temperatur und Feuchte im Schlafzimmer


Visualisierung Klima Control

Die richtige und energieeffiziente Klimatisierung eines Raumes oder Gebäudes ist ein komplexes Thema.
Es stehen viele Eingriffsmöglichkeiten zur Verfügung:

• Heizen
• Kühlen
• Entfeuchten
• Befeuchten (zur Zeit nicht vorgesehen)
• Lüften
• Raum geschlossen halten

Auf Grund des komplexen Themas entstand die Idee, die Klimawerte in einem h,x Diagramm online zu visualisieren um eine fundierte Entscheidungsgrundlage für durchzuführenden Aktionen zu haben.
Die Visualisierung sollte in einem Browser mit den Hilfsmitteln HTML5, CSS3, SVG und JavaScript erfolgen.
Die HomeMatic CCU Version 1 und Version 2 haben alle Hilfsmittel an Bord um die Visualisierung zu implementieren. Die CCU enthält einen WEB Server, hat genügend Speicher um die html Dateien und cgi Skripte abzulegen und bietet ein Interface um auf die Daten der HomeMatic zuzugreifen.

Auf dem Speicher der CCU wird ein Verzeichnis
/usr/local/etc/config/addons/www/visu
angelegt.
In dieses werden die html Seiten und die cgi Skripte kopiert.

Inhalt:

• HMTest.html
  KlimaChartWohnKueche.html
  KlimaChartApartment.html
  VisuDP_json.cgi
  Visu_json.cgi
  GetAirCon.cgi
  SetAirCon.cgi

Aufruf:

Die html Seite im Browser aufrufen:
http://192.168.10.100/addons/visu/Klima ... tment.html

Für die IP Adresse die IP Adresse der CCU verwenden.

Ergebnis

KlimaChart Apartment

Die Elemente der html Seite:

Kopfzeile
Die Kopfzeile enthält den Raumnamen sowie Datum und Uhrzeit.

Klimawerte
In der linken Spalte sind die Klimawerte (Temperatur und Feuchte) für aussen und für das Rauminnere angezeigt.

Aircondition
Der Betriebsmodus des Klimagerätes wird angezeigt. In dem gezeigten Fall bedeutet der Tropfen, daß das Gerät im Modus Trocknen (Entfeuchtung) läuft. Darunter sind Taster für Heizen Trocknen (Entfeuchtung) Kühlen und Ausschalten angeordnet.

h,x Diagramm
Die x-Achse des h,x Diagramms zeigt den Wassergehalt in g/kg trockener Luft während die y-Achse die Temperatur in °C anzeigt.
Die Kurven für 40%, 60%, 80% und 100% relative Feuchte. Die rote Kurve für 80% relative Feuchte ist kritisch für Schimmelbildung
und -Wachstum un sollte im Rauminneren nicht überschritten werden.
In das Diagramm werden die Klimawerte für aussen, innen und für die schwächste Stelle im Raum (Kältebrücke) eingezeichnet.

Komfortzone
In das Diagramm ist die Komfortzone eingezeichnet.Das Ziel ist, die Klimawerte im Ferienhaus in dieser Komfortzone zu halten. Die persönliche Komfortzone liegt eventuell anders als in diesem Bild gezeichnet und kann im Skript der html Seite angepasst werden.

Refresh
Die Seite holt sich alle 20sec die neuesten Werte aus der HomeMatic Steuerung (CCU) und frischt die Werte im Bild auf ohne die Seite neu zu laden.

Die komplette Projektbeschreibung sowie die verwendeten Skripte befinden sich im Anhang.

Projekt hx Diagramm.pdf

Projektbeschreibung

(890.07 KiB) 241-mal heruntergeladen

visu.zip

Verwendete Skripte und html Dateien

(19.12 KiB) 161-mal heruntergeladen

[peissl.at]

Hallo Smutje,

tolle Idee und super umgesetzt!

Sonnige Grüße!
Robert

[dtp]

Ja, dem stimme ich zu. Theoretisch könnte die Anzeige auch mit dem Flot-Adapter des ioBroker funktionieren. Aber leider nur theoretisch, denn der Adapter unterstützt die benötigten Funktionen noch nicht.

Schön wäre übrigens eine Darstellung der Trajektorien im h(x)-Diagramm nach einer Zustandänderung von Fenster und Air Condition.

Um eine Regelung einzubinden, bräuchte man neben der Einlussmöglichkeit auf die Air Condition auch noch für jedes Fenster eine WinMatic. Letzteres geht dann allerdings etwas ins Geld. Zudem kann die WinMatic ein Fenster nur automatisch kippen und nicht öffnen.

Eigentlich frage ich mich, warum es für das Haus immer noch keine Türen mit elektrischen Scheibenhebern gibt, wie sie seit Ewigkeiten im Kfz zum Einsatz kommen? Auch entsprechend Motor getriebene Türen und Fenster sollten machbar sein. Na ja, kommt sicherlich noch.

Gruß,

Thorsten

[peissl.at]

Auch entsprechend Motor getriebene Türen und Fenster sollten machbar sein. Na ja, kommt sicherlich noch.

Hallo Thorsten,

die gibt es doch schon -> nennt sich Winmatik

Sonnige Grüße!
Robert

[dtp]

Na die WinMatic hatte ich ja schon selbst erwähnt. Das Ding kann ein Fenster aber nur kippen und nicht komplett öffnen. Ich dachte da eher an vollmotorisch gesteuerte Türen und Fenster. Am besten mit dimmbaren Fensterscheiben, so dass man gar keine Rollladen und Jalousien mehr benötigt.

[peissl.at]

Am besten mit dimmbaren Fensterscheiben, so dass man gar keine Rollladen und Jalousien mehr benötigt.

Hallo Thorsten,

bei der Winmatic gebe ich Dir recht, der Öffnungswinkel könnte besser sein.

ABER bei den schaltbaren/dimmbaren Gläsern MUSS ich Dir ganz klar widersprechen.
Wenn man heute ein modernes Fenster (3-Scheibenverglasung mit LowEnergy-Bedampfung) betrachtet - idealerweise an einem zweiflügeligen Fenster, nur einen Flügel geöffnet - dann sieht man schon deutlich wie viel vom Lichtspektrum fehlt. Bei schaltbaren Gläsern ist die Differenz noch viel schlimmer.

Da kannst Du gleich ganz aufs Fenster verzichten und Dir stattdessen einen Fernseher hinhängen.
Vorteile: viel günstiger, bessere Wärmedämmung, variable Aussicht, besserer Schallschutz, weniger Baumängel, etc...
Nachteile: kein natürliches Licht (genau wie bei den schaltbaren Gläsern)

Es geht nichts über einen guten Sonnenschutz!

Sonnige Grüße!
Robert

[Gluehwurm]

... bei der Winmatic gebe ich Dir recht, der Öffnungswinkel könnte besser sein ...

Bei meinen ist der Öffnungswinkel durch die Mechanik des Fensters begrenzt.

Das Ding kann ein Fenster aber nur kippen und nicht komplett öffnen

Warum man das Fenster automatisiert komplett aufmachen können sollte, ist mir schleierhaft.


Gruß
Bruno

[peissl.at]

Hallo,

um Smutje die verdiente Wertschätzung für sein Projekt entgegen zu bringen, möchte ich wieder zum eigentlichen Thema zurückkehren.

Die Installation und Konfiguration ist sehr einfach gelöst. Es hat gleich beim ersten Anhieb geklappt. Vielen Dank auch für die tolle Doku.

Da wir keine Klimaanlage haben, hab ich den freien Platz für die Darstellung der Statistik genutzt. Ebenso den freien Raum rechts unten...

Sonnige Grüße!
Robert

[Smutje]

Datenverlauf mit Diagrammen visualisieren
Ein etwas anderer Datenspeicher.

Zur Optimierung der Klimatisierung wurde eine Visualisierung der Daten in Diagrammen zum Projekt hinzugefügt.

Entwicklungsziele:

• Kein externer Server für die Datenspeicherung
• Die Datenspeicherung findet auf der CCU statt
• Daten werden für einen definierten Zeitraum gespeichert.
• Ältere Daten werden automatisch aus der Datenbank entfernt.
• Kein endloses Anwachsen der Datenbank.
• Kompakt und schnell
• Visualisierung in jedem modernen Browser der html5 und svg unterstützt.

Für meine Zwecke ist die Visualisierung der Trendkurven des aktuellen Tages und der zwei vorausgehenden Tage vollkommen ausreichend.
Andere Zeiträume lassen sich im Speicherskript Trend.cgi selbstverständlich einstellen.

Ergebnis:

Trend Temperatur

Angezeigt wird der Verlauf der Aussentemperatur, der Raumtemperatur und die Einstellung der Klimaanlage (0 - aus; 1 - Trocknen; 2 bis 7 - Leistungsstufe Kühlen)

Trend Feuchte

Trend Licht Level

Der Licht Level wird dem Philips hue System entnommen und korrespondiert mit der Sonnenscheindauer in Lysos, Zypern.

Sonnenaufgang und Sonnenuntergang in Lysos, Zypern

Lysos Sonnenaufgang -untergang.png (33.71 KiB) 3210 mal betrachtet

Das Laden der Trend Datenbank in den Browser dauert gerade einmal 0,5 sec, das Umschalten zwischen den Trendkurven einen Wimpernschlag.

Das Speichern der Daten erfolgt mit dem Skript Trend.cgi welches zyklisch alle 10 Minuten aufgerufen wird. Gespeichert werden alle Datenpunkte, die sich in der Kollektion (Favorit) Visu befinden. Das Anlegen der Datenbank Trend.db erfolgt automatisch (im gleichen Verzeichnis).

Code: Alles auswählen

#!/bin/tclsh

# Skript Trend.cgi
#
# Liest die Kanäle und Datenpunkte der Kollektion "Visu"
# Speichert die Datenpunkte mit Zeitstempel in Trend.db

array set db {}
catch {source Trend.db}

set systemTime [clock seconds]
set Zeitpunkt "[clock format $systemTime -format %Y%m%d%H%M]"
set minTime [expr {$systemTime -172800}]
set Zeitpunktmin "[clock format $minTime -format %Y%m%d0000]"

# alte Datenpunkte entfernen
foreach i [lsort [array names db *]] {
  if { $i < $Zeitpunktmin } { unset db($i) }
}

load tclrega.so

puts {Content-type: application/json}
puts {}
puts "{"

array set res [rega_script {
    object oChannel;
    object oDp;
    string sChannelId;
    string sDpId;
    var    Value;
    string x = "";

    foreach(sChannelId, dom.GetObject("Visu").EnumUsedIDs())
    {
      oChannel     = dom.GetObject(sChannelId);
      foreach(sDpId, oChannel.DPs())
      {
        oDp    = dom.GetObject(sDpId);
        Value  = oDp.Value();
        if (Value.VarType() == 4) {Value = '"' # Value # '"';}
        Value = Value.ToString(2);
        Write(x # "\"" # sDpId # "\":" # Value);
        x = ",";
      }
    }
}]

set data "$res(STDOUT)"
set db($Zeitpunkt) $data
set fp [open Trend.db w]
puts $fp [list array set db [array get db]]
close $fp

puts -nonewline $res(STDOUT)
puts "}"

Das Skript wird auf dem Speicher der CCU im Verzeichnis
/usr/local/etc/config/addons/www/visu
abgelegt.

Zum Testen die html Seite im Browser aufrufen:
http://192.168.10.100/addons/visu/Trend.cgi

Für die IP Adresse die IP Adresse der CCU verwenden.

Ich speichere ca. 20 Datenpunkte zyklisch alle 10 Minuten über einen maximalen Zeitraum von 3 Tagen.
Die Datei wächst dabei auf maximal ca. 100 kByte.

Code: Alles auswählen

dom.GetObject("CUxD.CUX2801001:1.CMD_SETS").State("/usr/local/addons/cuxd/curl -f 'http://localhost/addons/visu/Trend.cgi'");
dom.GetObject("CUxD.CUX2801001:1.CMD_RUNS").State(1); 

Zum Laden des Trendspeichers in den Browser dient das Skript GetTrend.cgi

Code: Alles auswählen

#!/bin/tclsh

# Skript GetTrend.cgi
#
# Liest Daten aus Trend.db 

array set db {}
catch {source Trend.db}

puts {Content-type: application/json}
puts {}
puts "{"

set x ""
foreach i [lsort [array names db *]] {
  puts "$x\"$i\":{$db($i)}" 
  set x ","
}
puts "}"

Die Daten werden als json Datenstruktur übergeben und sind somit im Browser mit javascript leicht zu verarbeiten.


Viele Grüße aus dem sonnigen Zypern (Zur Zeit nicht ganz so heiß wie in Deutschland)

Smutje

Die html Datei und die beiden cgi Skripte habe ich als Anhang zur freien Verwendung beigefügt. Jegliche Haftung ist ausgeschlossen.

Archiv 2.zip

html Datei und Skripte

(9.65 KiB) 103-mal heruntergeladen