Badefass - Automatisierung mit HM

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csiag
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Badefass - Automatisierung mit HM

Beitrag von csiag » 27.08.2018, 11:11

Es gilt ein Badefass mit etwa 1200 Liter Volumen automatisch zu befüllen, per eingebautem Holzofen kontrolliert zu beheizen, via E-Heizung in engem Temperaturbereich auf Badetemperatur zu halten, die Beleuchtung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit und Nutzung zu schalten, die Filteranlage automatisiert zu betreiben und ggf. auch das Wasser abzulassen.

Daraus ergeben sich folgende Forderungen:

- Ansteuerung zweier Magnetventile für Wasser- Zu- und Ablauf
- Temperaturerfassung des Wassers im Badefass (Umwälzpumpe EIN / AUS)
- Temperaturerfassung der etwaigen Abgastemperatur am Ofenrohr (Ofen in Betrieb, genügend Holz im Kessel, bzw. nachlegen)
- Schalten der Umwälzpumpe (während des Ofenbetriebs und einer Wassertemperatur unterhalb der gewünschten Badetemperatur)
- LED-Beleuchtung im Badefass einschalten (wenn Badetemperatur erreicht und Außenhelligkeit unterhalb gewähltem
Dämmerungswert)
- Schalten der Umwälzpumpe und E-Heizgerätes bei Unterschreiten der Badetemperatur innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte)
- Schalten der Filterpumpe (zur Nachtzeit nach Nutzung des Badefasses)



Benötigte Hardware (außer CCU / RaspBerry und Mediola-Account):

- 2x Differenztemperatursensor (davon 1x Umbau als 2-fach Lichtsensor)
- 2x 4-fach Hutschienen-Schaltaktor

optional

- 1x Kombisignalgeber zur akustischen Ausgabe von Meldungen (statt z.B. Mailversand)



Verdrahtung:

Hutschienenschaltaktor I:

Kanal 1 - Umwälzpumpe
Kanal 2 - E-Heizung
Kanal 3 - Luftsprudelpumpe
Kanal 4 - Magnetventil Zulauf

Hutschienenschaltaktor II:

Kanal 1 - Magnetventil Ablauf
Kanal 2 - Filterpumpe
Kanal 3 - LED-Beleuchtung extern
Kanal 4 - LED-Beleuchtung intern



- Platzierung der Temperatursensoren

- Temperatursensor I Kanal 1 erfasst die Wassertemperatur auf dem Grund des Badefasses.
- Temperatursensor I Kanal 2 erfasst über den in ein etwa 10 cm langes Alu-Röhrchen gesteckten Sensor,
auf dem waagrecht abgehenden Ofenrohr im Winkel von etwa 45° stehend, die Abgastemperatur.


- Platzierung der Sensoren des zum Lichtsensor umgebauten Differenztemperatursensors

- Kanal 1 Umgebug - an einer schattigen Stelle in der Umgebung des Badefasses
- Kanal 2 Abdeckung - am von der Abdeckung überdeckten Rand des Badefasses



Programmatische Regelung:


- Wasserzulauf, bzw. Wasserablauf

Systemvariablen: Wasserzulauf boolean (JA, NEIN), Wasserablauf boolean (JA, NEIN)

Programme jeweils vice versa:

WENN
Geräteauswahl Magnetventil_Zulauf Schaltzustand EIN bei Änderung
UND
Systemzustand WASSERZULAUF = JA nur prüfen
DANN
Geräteauswahl Magnetventil_Zulauf sofort Schaltzustand EIN
Geräteauswahl Magnetventil_Zulauf verzögert um 186 Sekunden* Schaltzustand AUS

Die Variablen sichern ein versehentliches Einschalten der Magnetventile ab.

*Der Sekundenwert ist entsprechend des gegebenen Volumens und der resultierenden der Füll- / Entleerungsdauer anzupassen.

Der WasserABlauf kann ggf. mittels Zähler gesteuert werden: jeder Filterbetrieb setzt eine Variable um 1 höher. Bei Erreichen der gewünschten Anzahl wird das Ablaufventil für die nötige Dauer geschaltet.
Ein automatisch folgendes Befüllen ist zwar auf diese Weise ebenso möglich, jedoch wenig praxistauglich, da i.d.R. noch eine manuelle Reinigung vorgenommen werden sollte ;-) ...


- Aufheizphase Steuerung Umwälzpumpe

WENN
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 2 größer 40°C bei Aktualisierung auslösen
DANN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 1 Umwälzpumpe verzögert um 1 Minute Schaltzustand EIN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 1 Umwälzpumpe verzögert um 3 Minute Schaltzustand AUS
SONST
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 1 Umwälzpumpe sofort Minute Schaltzustand AUS


- Aufheizphase Holz nachlegen

WENN
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 1 Wasser kleiner 38°C bei Aktualisierung auslösen UND Temperatursensor I Kanal 2 Ofen kleiner 35°C nur prüfen
DANN
Geräteauswahl Kombisignalgeber sofort Kanalaktion x (Audiodatei "Bitte Holz nachlegen"


- Badezeit LED-Steuerug

Der zum Lichtsensor umgebaute Differenztemperatursensor erfasst auf Kanal 1 die Außenhelligkeit, auf Kanal 2 über den im Rand des GFK-Bottichs eingebauten Sensor, ob die Abdeckung aufliegt oder abgehoben ist. Solange die Abdeckung aufliegt wird angenommen, dass das Badefass nicht genutzt wird.
Ist die Abdeckung abgenommen und unterschreitet die Helligkeit an Kanal 1 den eingestellten Dömmerungswert, wird die LED Beleuchtung eingeschaltet.

WENN
Geräteauswahl Lichtsensor Kanal 1 Außenhelligkeit kleiner (Dämmerungswert z.B.) 28°C bei Aktualisierung
UND
Geräteauswahl Lichtsensor Kanal 2 Abdeckung größer (z.B. bei geschlossener Abdeckung) 0°C nur pfüfen
UND
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 1 Wasser größer 37°C (Mindestbadetemperatur) nur prüfen
DANN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor II Kanal 4 LED intern sofort Schaltzustand EIN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor II Kanal 4 LED intern verzögert um 1 Sekunde Schaltzustand AUS

Die standardmäßig eingebaute LED-Steuerung reagiert über den eingebauten Taster wie folgt: 1x Drücken EIN, nochmals Drücken Farbwechsel stoppen, noch einmal Drücken AUS. Die Sekunde (Schaltaktor-Relais-)Einschaltdauer simuliert folglich diese Tastendrücke.


- Schalten der Umwälzpumpe und E-Heizgerät während Badezeit

Die jeweils genannten Temperaturen / - bereiche sind nach Bedarf anzupassen.


- Umwälzpumpe EINschalten

WENN
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 1 Wasser Temperatur im Wertebereich von 36,8 bis 37,2°C bei Aktualisierung
UND
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 2 Ofen Temperatur kleiner oder gleich 30°C nur prüfen
UND
Geräteauswahl Lichtsensor Kanal 2 Abdeckung größer (z.B. bei geschlossener Abdeckung) 0°C nur prüfen
DANN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 1 Umwälzpumpe sofort Schaltzustand EIN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 2 E-Heizung verzögert um 5 Sekunden Schaltzustand EIN


- Umwälzpumpe AUSschalten

WENN
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 1 Wasser Temperatur größer oder gleich 37,2°C bei Aktualisierung
UND
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 2 Ofen Temperatur kleiner oder gleich 30°C nur prüfen
UND
Geräteauswahl Lichtsensor Kanal 2 Abdeckung größer (z.B. bei geschlossener Abdeckung) 0°C nur prüfen
DANN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 2 E-Heizung sofort Schaltzustand AUS
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor I Kanal 1 Umwälzpumpe verzögert um 30 Sekunden Schaltzustand AUS

Die Umwälzpumpe wird verzögert ausgeschaltet, um sicherzustellen, dass der soeben abgeschaltete Heizstab noch abkühlen kann und kein Wärmestau entstehen kann.


- Filterpumpe schalten

WENN
Zeitsteuerung Zeitpunkt 02:00 Uhr - Täglich - Jeden Tag - Kein Enddatum
UND
Geräteauswahl Lichtsensor Kanal 2 Abdeckung kleiner (z.B. bei geschlossener Abdeckung) 0°C nur prüfen
UND
Geräteauswahl Temperatursensor I Kanal 1 Wasser im Wertebereich von 35,8 bis 36,2°C* bei Aktualisierung
DANN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor II Kanal 2 Filterpumpe sofort Schaltzustand EIN
Geräteauswahl Hutschienenschaltaktor II Kanal 2 Filterpumpe verzögert um 60 Minuten** Schaltzustand AUS

* Der Temperaturbereich ist entsprechend des Temperaturabfalls bei Filterbetrieb innerhalb der Zeitdauer zu bemessen. So werden wiederholte Filtervorgänge vermieden und nur ein Durchgang je Badebetrieb zugelassen.

** Die Einschaltdauer ist an die Nutzungsdauer und Personenzahl in Abhängigkeit vom Wasserinhalt anzupassen (s. Manual der Filteranlage).
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