CO2/Kohlendioxid/Luftqualität
Verfasst: 26.05.2020, 20:36
Liebe Homematic Gemeinde,
ich weiß, dass es zu diesem Thema hier schon einige Beiträge gibt. Keiner der Beiträge hat mir bei meiner Recherche aber unmittelbar weitergeholfen. Ich will natürlich nicht ausschließen, dass ich unter den 115 Seiten Suchergebnissen irgendwas übersehen habe In dem Fall wäre der Folgende Beitrag nur als Alternative zu anderen Lösungen zu betrachten. Absolut nichts komplexes und für viele hier sicher Standard aber vielleicht hilft es ja wem - so wie es mir geholfen hätte. Das Folgende richtet sich also eher an die kleineren Hobbybastler unter uns
Btw: ich verstehe nicht, warum es im Homematic Portfolio keine CO2/Luftqualitäts Sensoren (mehr) gibt.
Aufgabe
Ich war auf der Suche nach einem CO2-Sensor, bei dem ich so wenig wie möglich basteln muss (ich löte ungerne selbst Platinen zusammen) und bei dem ich ohne irgendwelche Softwareschnittstellen und Gateways auskomme. Ich möchte, dass meine Rasperrymatic auch weiterhin komplett ohne Zusatzsoftware auskommt, um unabhängig zu bleiben. Da sich meine Homematic in einer Mietwohnung befindet, ist eine Wired-Lösung bislang für mich auch keine Option.
Homematic-Modul
Daher habe ich mir bei ELV die Homematic IO-Modulplatine HmIP-MIO16-PCB für knapp 70€ bestellt. Diese hat u.a. 4 Stück 0-10V Eingänge und ist als Funkmodul für Mietwohnungen optimal. Der Bausatz erfordert zwar auch ein paar Lötpunkte, diese sind aber super einfach (ich bin definitiv auch kein Profi) da lediglich 4 baugleiche Relais und die Funkplatine angelötet werden müssen. Dazu benötigt man noch ein 5V Micro-USB-Kabel + USB-Anschluss (Smartphone-Ladegerät o.ä.).
Der Sensor
Dazu habe ich mir einen CO2-Sensor mit 0-10V Ausgang für knapp 120€ bestellt. Der Sensor ist wirklich top und kompensiert den CO2 Wert in Abhängigkeit der Temperatur und der Luftfeuchte. Man kann über kleine "Schalter" (? bin kein Elektroniker) den Messbereich für die Temperatur innerhalb eines Bereichs von -100 bis +200°C auf z.B. 0-40°C genau einstellen. Auch der Messbereich für die CO2-Messung lässt sich einstellen (0-2000 oder 0-5000 ppm). Außerdem kann man einstellen, ob der Sensor sich regelmäßig selbst kalibrieren soll oder nicht. Bei der automatischen Kalibrierung wird der am niedrigsten gemessene Wert innerhalb eines Zeitraumes auf die Außenluft-CO2-Bedingungen (also etwa 400ppm) kalibriert. Wer das nicht will, weil der Sensor nur innen ohne regelmäßige Außenluftbedingungen eingesetzt wird, kann das über einen der Schalter deaktivieren. Man sollte ihn aber vorher wenigstens einmal kalibrieren lassen!
Zubehör
Für den CO2-Sensor benötigt man noch ein kleines Netzteil mit mindestens 12V Ausgangsspannung. Bei ELV z.B. dieses für etwa 7€. Es gibt Online auch noch Netzteile mit zusätzlichem USB-Ausgang, über den sich auch gleich noch die IO-Platine anschließen ließe.
Dazu kann man sich (z.B. bei ELV) noch eine Box für die IO Platine bestellen. Diese hier war fast etwas groß, aber so hat man noch genug Platz für die Kabel. Die Box lässt sich super mit einem Beliebigem Bohrer bohren um Öffnungen für die Kabel herzustellen.
Kosten
Insgesamt liegt man also bei etwa 200€.
Installation
Installation ist denke ich selbsterklärend:
1. Stecker am Netzteil abschneiden und die Adern entsprechend der Polung (am besten mit Adernendhülsen) an die Klemmen 7 und 8 am CO2-Sensor stecken
2. Ein Kabel an die Klemmen (z.B. A und B) auf der IO-Platine und an die Klemme 3 (je nach Sensorausstattung!) des Sensors sowie an die Erde des Sensors (z.B. des Netzteils)
3. Einhausung nach Wunsch und persönlichem Anspruch
Bedienung
Im WebUI erhält man nun ein 0-10V Signal am entsprechenden Eingangskanal. Bei einem eingestellten Messbereich von 0-2000 ppm am Sensor sind also 10V 2000ppm und 0V 0ppm (das praktische Minimum liegt bei etwa 400ppm und damit etwa 2V). Der Sensor benötigt bei Ersteinrichtung ein paar Stunden bis er präzise misst. Ein Abgleich mit einem anderen CO2-Sensor (TFA Dostmann) zeigte sehr ähnliche Werte. Der Sensor liefert damit wohl recht genaue Ergebnisse
Hinweise
Zum MIO16-PCB Modul wurde hier im Forum ja schon einiges geschrieben. Nachteil ist tatsächlich: das Modul verfügt über sehr viele Kanäle, die man nicht deaktivieren kann. Nutzt man, so wie ich derzeit, nur einen der Kanäle für einen Sensor, sendet die Platine periodisch sehr viele nicht benötigte Daten für alle anderen ungenutzten Eingänge und sorgt damit für ordentlich Auslastung im DutyCycle. Leider sendet die Platine auch nur zyklisch und nicht in Abhängigkeit von Änderungen. Bei geringstem Zyklus sendet die Platine alle 2-3 Minuten Werte und sorgt damit für knapp 15% mehr Auslastung im DutyCycle. Würde man alle Eingänge nutzen wäre das ok aber für nur einen Sensor ist das doch ganz schön heftig und mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Für mich hat sich ein Zyklus von 10-15 Minuten als ausreichend herausgestellt. Damit liegt die Erhöhung noch bei knapp 3%. Nicht ideal aber unproblematisch.
Noch eine Info: für die 0-10V Eingänge lassen sich im WebUI auch Diagramme anlegen.
Und: die Leistungsaufnahme der Komponenten zusammen liegt bei rund 1,0 Watt.
Kleiner Tipp für alle mit einer automatischen Lüftung (z.B. kontrollierte Wohnraumlüftung): es gibt auch einen baugleichen VOC-Sensor, der auch die geruchsbildenden Partikel in der Luft misst. Für Personen mit manueller Fensterlüftung, wie mich, ist der CO2-Sensor aber meines Erachtens noch immer die bessere Wahl, da man auf die wahrnehmbaren Gerüche ja immernoch individuell reagieren kann. Ich will nur die nicht wahrnehmbaren CO2-Bestandteile gemessen haben.
Anwendung
Ich werde im nächsten Schritt noch ein Script erstellen, dass die Spannung in PPM umrechnet und in eine Variable schreibt. Diese werde ich dann auf dem Dis-WM55 visualisieren und über den Kombisignalgeber eine Lüftungsempfehlung in Abhängigkeit der CO2 und (Innen- und Außen-)Luftfeuchtigkeit aussprechen lassen
Bei Fragen oder Anregungen gerne melden.
Gruß
Viktor
ich weiß, dass es zu diesem Thema hier schon einige Beiträge gibt. Keiner der Beiträge hat mir bei meiner Recherche aber unmittelbar weitergeholfen. Ich will natürlich nicht ausschließen, dass ich unter den 115 Seiten Suchergebnissen irgendwas übersehen habe In dem Fall wäre der Folgende Beitrag nur als Alternative zu anderen Lösungen zu betrachten. Absolut nichts komplexes und für viele hier sicher Standard aber vielleicht hilft es ja wem - so wie es mir geholfen hätte. Das Folgende richtet sich also eher an die kleineren Hobbybastler unter uns
Btw: ich verstehe nicht, warum es im Homematic Portfolio keine CO2/Luftqualitäts Sensoren (mehr) gibt.
Aufgabe
Ich war auf der Suche nach einem CO2-Sensor, bei dem ich so wenig wie möglich basteln muss (ich löte ungerne selbst Platinen zusammen) und bei dem ich ohne irgendwelche Softwareschnittstellen und Gateways auskomme. Ich möchte, dass meine Rasperrymatic auch weiterhin komplett ohne Zusatzsoftware auskommt, um unabhängig zu bleiben. Da sich meine Homematic in einer Mietwohnung befindet, ist eine Wired-Lösung bislang für mich auch keine Option.
Homematic-Modul
Daher habe ich mir bei ELV die Homematic IO-Modulplatine HmIP-MIO16-PCB für knapp 70€ bestellt. Diese hat u.a. 4 Stück 0-10V Eingänge und ist als Funkmodul für Mietwohnungen optimal. Der Bausatz erfordert zwar auch ein paar Lötpunkte, diese sind aber super einfach (ich bin definitiv auch kein Profi) da lediglich 4 baugleiche Relais und die Funkplatine angelötet werden müssen. Dazu benötigt man noch ein 5V Micro-USB-Kabel + USB-Anschluss (Smartphone-Ladegerät o.ä.).
Der Sensor
Dazu habe ich mir einen CO2-Sensor mit 0-10V Ausgang für knapp 120€ bestellt. Der Sensor ist wirklich top und kompensiert den CO2 Wert in Abhängigkeit der Temperatur und der Luftfeuchte. Man kann über kleine "Schalter" (? bin kein Elektroniker) den Messbereich für die Temperatur innerhalb eines Bereichs von -100 bis +200°C auf z.B. 0-40°C genau einstellen. Auch der Messbereich für die CO2-Messung lässt sich einstellen (0-2000 oder 0-5000 ppm). Außerdem kann man einstellen, ob der Sensor sich regelmäßig selbst kalibrieren soll oder nicht. Bei der automatischen Kalibrierung wird der am niedrigsten gemessene Wert innerhalb eines Zeitraumes auf die Außenluft-CO2-Bedingungen (also etwa 400ppm) kalibriert. Wer das nicht will, weil der Sensor nur innen ohne regelmäßige Außenluftbedingungen eingesetzt wird, kann das über einen der Schalter deaktivieren. Man sollte ihn aber vorher wenigstens einmal kalibrieren lassen!
Zubehör
Für den CO2-Sensor benötigt man noch ein kleines Netzteil mit mindestens 12V Ausgangsspannung. Bei ELV z.B. dieses für etwa 7€. Es gibt Online auch noch Netzteile mit zusätzlichem USB-Ausgang, über den sich auch gleich noch die IO-Platine anschließen ließe.
Dazu kann man sich (z.B. bei ELV) noch eine Box für die IO Platine bestellen. Diese hier war fast etwas groß, aber so hat man noch genug Platz für die Kabel. Die Box lässt sich super mit einem Beliebigem Bohrer bohren um Öffnungen für die Kabel herzustellen.
Kosten
Insgesamt liegt man also bei etwa 200€.
Installation
Installation ist denke ich selbsterklärend:
1. Stecker am Netzteil abschneiden und die Adern entsprechend der Polung (am besten mit Adernendhülsen) an die Klemmen 7 und 8 am CO2-Sensor stecken
2. Ein Kabel an die Klemmen (z.B. A und B) auf der IO-Platine und an die Klemme 3 (je nach Sensorausstattung!) des Sensors sowie an die Erde des Sensors (z.B. des Netzteils)
3. Einhausung nach Wunsch und persönlichem Anspruch
Bedienung
Im WebUI erhält man nun ein 0-10V Signal am entsprechenden Eingangskanal. Bei einem eingestellten Messbereich von 0-2000 ppm am Sensor sind also 10V 2000ppm und 0V 0ppm (das praktische Minimum liegt bei etwa 400ppm und damit etwa 2V). Der Sensor benötigt bei Ersteinrichtung ein paar Stunden bis er präzise misst. Ein Abgleich mit einem anderen CO2-Sensor (TFA Dostmann) zeigte sehr ähnliche Werte. Der Sensor liefert damit wohl recht genaue Ergebnisse
Hinweise
Zum MIO16-PCB Modul wurde hier im Forum ja schon einiges geschrieben. Nachteil ist tatsächlich: das Modul verfügt über sehr viele Kanäle, die man nicht deaktivieren kann. Nutzt man, so wie ich derzeit, nur einen der Kanäle für einen Sensor, sendet die Platine periodisch sehr viele nicht benötigte Daten für alle anderen ungenutzten Eingänge und sorgt damit für ordentlich Auslastung im DutyCycle. Leider sendet die Platine auch nur zyklisch und nicht in Abhängigkeit von Änderungen. Bei geringstem Zyklus sendet die Platine alle 2-3 Minuten Werte und sorgt damit für knapp 15% mehr Auslastung im DutyCycle. Würde man alle Eingänge nutzen wäre das ok aber für nur einen Sensor ist das doch ganz schön heftig und mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Für mich hat sich ein Zyklus von 10-15 Minuten als ausreichend herausgestellt. Damit liegt die Erhöhung noch bei knapp 3%. Nicht ideal aber unproblematisch.
Noch eine Info: für die 0-10V Eingänge lassen sich im WebUI auch Diagramme anlegen.
Und: die Leistungsaufnahme der Komponenten zusammen liegt bei rund 1,0 Watt.
Kleiner Tipp für alle mit einer automatischen Lüftung (z.B. kontrollierte Wohnraumlüftung): es gibt auch einen baugleichen VOC-Sensor, der auch die geruchsbildenden Partikel in der Luft misst. Für Personen mit manueller Fensterlüftung, wie mich, ist der CO2-Sensor aber meines Erachtens noch immer die bessere Wahl, da man auf die wahrnehmbaren Gerüche ja immernoch individuell reagieren kann. Ich will nur die nicht wahrnehmbaren CO2-Bestandteile gemessen haben.
Anwendung
Ich werde im nächsten Schritt noch ein Script erstellen, dass die Spannung in PPM umrechnet und in eine Variable schreibt. Diese werde ich dann auf dem Dis-WM55 visualisieren und über den Kombisignalgeber eine Lüftungsempfehlung in Abhängigkeit der CO2 und (Innen- und Außen-)Luftfeuchtigkeit aussprechen lassen
Bei Fragen oder Anregungen gerne melden.
Gruß
Viktor