Smart Homes am Beispiel der Heizungsüberwachung mit Open Source Software<br />1-wire Bus, <br />digitemp, mysql, php & dtg...
Kurzvorstellung<br />Freiberuflicher IT Berater in Mainz<br />Leistungsspektrum umfasst u.a.<br />Webtechnologien, Enterpr...
Vom Smart Home zum Heizungsmonitoring mit 1-wire Bus<br />2007 ein Haus gekauft und renoviert<br />Diverse Bus-Systeme eva...
Der 1-wire Bus<br />Entwickelt von Dallas Semiconductor jetzt Maxim<br />Sehr preiswerte Geräte wie Thermometer, Zähler us...
1-wire Topologie<br />Folie 5 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
1-wire Geräte<br />Temperatursensor DS1820<br />Einfach 1,12 Euro auf ebay<br />fertig konfektioniert 10 Eurobei heiko@sti...
Die Heizung – Schema2 Heizkreise: Haus & Brauchwasser<br />Folie 7 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />6<br />Außentem...
So sieht‘s dann an derHeizung aus<br />Folie 8 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Zum Außentemperaturfühler<br />1-wi...
Netzwerkschrank & Server<br />Folie 9 von 15<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Kabel vom 1-wire Hub im <br />Heizungskellerz...
Referenztemperaturmessungim Esszimmer<br />Folie 10 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Temperatursensor<br />
Die Software<br />Digitemp initialisiert den Bus, schreibt eine Konfigurationsdatei und kann dann die Sensoren abfragen<br...
Digitemp Initialisierung<br />Die Software gibt es auf www.digitemp.com<br />Initialisierung<br />Folie 12 von  28<br />We...
Digitemp Temperaturabfrage<br />Die Konfigurationsdatei<br />Abfrage von Temperaturfühler 0<br />Folie 13 von  28<br />Web...
Via Python in die DatenbankHier der Kopf des Scripts mit der Beschreibung der Datenbank<br />Folie 14 von  28<br />Webmont...
Via Python in die Datenbank IIhier der eigentliche Vorgang des Einfügens<br />Folie 15 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<...
Dtgraph Einstellungen<br />Folie 16 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
Dtgraph: Alle Daten<br />Folie 17 von 15<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
Erkenntnisse:3 Beispiele<br />Was man aus den Darstellungen lernen kann…<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Folie 18 von  28<...
Optimierung SpreizungVorlauf & Rücklauf<br />Folie 19 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />~ 15 °C<br />~ 10 °C<br />Au...
BrauchwasserspeicherBereitstellungsverluste<br /> Folie 20 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />2 °C<br />Duschen ~ 21 ...
BerechnungBereitstellungsverluste<br />55,7 °C – 53,7 °C = 2°C / 4h = 0,5 °C Verlust pro Stunde<br />Formel für Wärmemenge...
Witterungsführung<br />Beeinflusst wird, wie die Heizung auf zunehmende Kälte reagiert, sprich:<br />Es wird kälter, so er...
Typischer Tagesverlauf<br />Folie 23 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Brauchwasser hat Vorrang<br />Heizung erhöht ...
Temperaturzusammenhängebei Witterungsführung (Trend)<br />Folie 24 von  28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
Ausblick<br />Was mehr…<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Folie 25 von  28<br />
Charting mit Javascript/Flot/AJAX<br />Reedkontakt & Zählermodul<br />Magnet am Zählerrad 2<br />Kosten < 30 Euro<br />And...
Linkliste<br />Meine Website: eulberg.info – Hier auch dieser Vortrag zum Download<br />Guter 1-wire Shop in USA: www.hobb...
Suche/Biete<br />Ich suche:<br />Lokale Pythonistas <br />die pydtgraph bzw. ein flexibles Dashboard mit mir bauen möchten...
Vielen Dank!<br />peter@eulberg.info<br />
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Heizungsmonitoring mit 1-wire Bus

10,123

Published on

Dieser Vortrag wurde am 5.5.2011 auf dem Webmontag in Frankfurt von Peter Eulberg zum Thema Heizungsmonitoring mit Open Source Software gehalten. Er beschreibt den Umgang mit 1-wire Temperatursensoren und Digitemp sowie die Auswertung mit Dtgraph.

Published in: Technology, Business
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
10,123
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
20
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Heizungsmonitoring mit 1-wire Bus

  1. 1. Smart Homes am Beispiel der Heizungsüberwachung mit Open Source Software<br />1-wire Bus, <br />digitemp, mysql, php & dtgraph<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  2. 2. Kurzvorstellung<br />Freiberuflicher IT Berater in Mainz<br />Leistungsspektrum umfasst u.a.<br />Webtechnologien, Enterprise Applications,….<br />Anforderungsspezifikationen & Konzeption<br />IT Beratung generell, auch im Auftrag von Agenturen<br />….<br />IT Generalist mit breitem Interessensspektrumu.a. Smart Homes, Energie & Heizung<br />Mehr zu mir & Kontaktinfos auf http://eulberg.info<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Folie 2 von 28<br />
  3. 3. Vom Smart Home zum Heizungsmonitoring mit 1-wire Bus<br />2007 ein Haus gekauft und renoviert<br />Diverse Bus-Systeme evaluiert, bspw. EIB/KNX<br />Messen, Steuern, Regeln<br />Alles teuer: > 15.000 Euro also bleiben lassen<br />Heizungsrechnung super hoch, also Einarbeitung ins Thema<br />Heizungscontroller Mist, zeigt nur Ist-Stand, kein Verlauf<br />Was macht das Ding eigentlich?<br />Resultat einer langen Recherche: Temperaturaufzeichnung mit 1-wire Bus<br />Folie 3 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Schnelldurchlauf<br />
  4. 4. Der 1-wire Bus<br />Entwickelt von Dallas Semiconductor jetzt Maxim<br />Sehr preiswerte Geräte wie Thermometer, Zähler usw.<br />Offenes Protokoll, gut genormt <br />Alle Geräte haben eine einzigartige ID<br />75 Geräte können über 300 m in 1 sec abgefragt werden<br />Drei Kabel an RJ-12 bzw. -45/48 Stecker: GND, +5V, 1-wire Data<br />Via RS232 oder USB leicht an einen Rechner anzuschließen<br />In diesem Adapter sitzt dann auch der Master welcher einmalig den Bus initialisiert und die verfügbaren Geräte dem Rechner bekannt macht.<br />Folie 4 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  5. 5. 1-wire Topologie<br />Folie 5 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  6. 6. 1-wire Geräte<br />Temperatursensor DS1820<br />Einfach 1,12 Euro auf ebay<br />fertig konfektioniert 10 Eurobei heiko@stifft.de oderbei lightburst auf ebay<br />Counter von hobby-boards.com<br />Wird nicht für dieses Setup benötigt<br />28$ aus USA<br />1-wire Hub f. RJ-45<br />12 Euro bei heiko@stifft.de oderoder bspw. bei lightburst auf ebay<br />Folie 6 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  7. 7. Die Heizung – Schema2 Heizkreise: Haus & Brauchwasser<br />Folie 7 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />6<br />Außentemperatur<br />Heizkreis im Haus /<br />Heizkörper<br />Vorlauf Heizkreis<br />5<br />Raumtemperatur<br />Referenzraum<br />Esszimmer<br />1<br />Rücklauf Heizkreis<br />2<br />Heizung<br />Orange = Messpunkte<br />Rücklauf Brauchwasser<br />3<br />Brauchwasser / Heißwasserspeicher<br />Vorlauf Brauchwasser<br />Zuführung Brauchwasser<br />4<br />Speichertemperatur<br />
  8. 8. So sieht‘s dann an derHeizung aus<br />Folie 8 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Zum Außentemperaturfühler<br />1-wire Hub<br />Sensor Vorlauf Heizung<br />Zum Sensor Brauchwasserspeicher<br />
  9. 9. Netzwerkschrank & Server<br />Folie 9 von 15<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Kabel vom 1-wire Hub im <br />Heizungskellerzum Server<br />
  10. 10. Referenztemperaturmessungim Esszimmer<br />Folie 10 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Temperatursensor<br />
  11. 11. Die Software<br />Digitemp initialisiert den Bus, schreibt eine Konfigurationsdatei und kann dann die Sensoren abfragen<br />Ein Python Script führt digitemp aus und fügt die Daten in eine MySQL Datenbank ein<br />Cron führt das Python Script alle 5 Minuten aus<br />Dtgraph ist eine PHP Webapplikation die dann die Daten gemäß Benutzereingabe graphisch darstellt<br />Das alles läuft im Keller auf einem alten Server unter SuSE Linux mit Apache<br />Folie 11 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  12. 12. Digitemp Initialisierung<br />Die Software gibt es auf www.digitemp.com<br />Initialisierung<br />Folie 12 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  13. 13. Digitemp Temperaturabfrage<br />Die Konfigurationsdatei<br />Abfrage von Temperaturfühler 0<br />Folie 13 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  14. 14. Via Python in die DatenbankHier der Kopf des Scripts mit der Beschreibung der Datenbank<br />Folie 14 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  15. 15. Via Python in die Datenbank IIhier der eigentliche Vorgang des Einfügens<br />Folie 15 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  16. 16. Dtgraph Einstellungen<br />Folie 16 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  17. 17. Dtgraph: Alle Daten<br />Folie 17 von 15<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  18. 18. Erkenntnisse:3 Beispiele<br />Was man aus den Darstellungen lernen kann…<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Folie 18 von 28<br />
  19. 19. Optimierung SpreizungVorlauf & Rücklauf<br />Folie 19 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />~ 15 °C<br />~ 10 °C<br />Auswirkung der Verringerung der Pumpengeschwindigkeit von Stufe 3 – Mittel auf 1 – Langsam<br />
  20. 20. BrauchwasserspeicherBereitstellungsverluste<br /> Folie 20 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />2 °C<br />Duschen ~ 21 Uhr<br />Duschen ~ 6 Uhr morgens<br />4 Stunden<br />
  21. 21. BerechnungBereitstellungsverluste<br />55,7 °C – 53,7 °C = 2°C / 4h = 0,5 °C Verlust pro Stunde<br />Formel für Wärmemengenberechnung: Q = m *cp * dTWärmeenergie = Masse * spez. Wärmekoeffizient * Temperaturveränderung<br />120 kg * 4,12 kJ/kg/K * 0,5 K = 247,2 kJ<br />1 kJ = 0,000278 kWh<br />247,2 kJ = 0,0687 kWh<br />Erdgas kostet 0,055 Euro pro kWh<br />0,0687 kWh * 0,055 Euro/kWh= 0,00378 Euro<br />365 Tage * 24 h = 8760 Stunden im Jahr<br />8760 Stunden / Jahr * 0,003780 Euro / Stunde = <br />33,11 Euro im Jahr Bereitstellungskosten für warmes Brauchwasser<br />Laut Internet sind etwa 1,4-1,6 kWh Verlust am Tag normal: Unsere Bereitstellungsverluste belaufen sich auf 1,65 kWh am Tag<br />Folie 21 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Volumen Brauchwassertank: <br />120 L bzw. kg <br />Spezifischer Wärmekoeffizient Wasser: <br />4,12 kJ/kg/K<br />delta T:<br />0,5 K<br />
  22. 22. Witterungsführung<br />Beeinflusst wird, wie die Heizung auf zunehmende Kälte reagiert, sprich:<br />Es wird kälter, so erhöht die Heizung die Vorlauftemperatur<br />Einstellbar sind Steilheit & Fußpunkt<br />Aktuelle Einstellungen:<br />Steilheit: 1,2<br />Fußpunkt: 25 °C<br />Bild links:<br />Bei 0°C erzeugt die Heizung also ~ 50 °C Vorlauftemperatur<br />Folie 22 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Steilheit 1,2<br />Fußpunkt 25 °C<br />
  23. 23. Typischer Tagesverlauf<br />Folie 23 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Brauchwasser hat Vorrang<br />Heizung erhöht Vorlauftemperatur<br />Nachtabsenkung<br />Gegen Abend wird es kühler<br />
  24. 24. Temperaturzusammenhängebei Witterungsführung (Trend)<br />Folie 24 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  25. 25. Ausblick<br />Was mehr…<br />Webmontag, 09.05.2011<br />Folie 25 von 28<br />
  26. 26. Charting mit Javascript/Flot/AJAX<br />Reedkontakt & Zählermodul<br />Magnet am Zählerrad 2<br />Kosten < 30 Euro<br />Andere Zähler wie Wasser & Strom<br />Wasserstandmessungin der Zisterne mitUltraschall<br />Beta-DemoGasverbrauch in Euro<br />Folie 26 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  27. 27. Linkliste<br />Meine Website: eulberg.info – Hier auch dieser Vortrag zum Download<br />Guter 1-wire Shop in USA: www.hobby-boards.com<br />1-wire Shop in Deutschland: www.1-wire.de<br />Jemand der 1-wire Temperatursensoren konfektioniert verkauft: www.stifft.de (anmailen)<br />Software digitemp: www.digitemp.com<br />Dtgraph: sourceforge.net/projects/dtgraph/<br />Haustechnikdialog Forum – alles Heizung, Solar, usw.: www.haustechnikdialog.de/<br />Google „1-wire“….<br />Folie 27 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  28. 28. Suche/Biete<br />Ich suche:<br />Lokale Pythonistas <br />die pydtgraph bzw. ein flexibles Dashboard mit mir bauen möchten <br />die mich auf Speed bringen können mit<br />Python & Web, bspw. Django<br />Pycharm oder einer vergleichbaren IDE<br />Python User(s) oder Group in der Nähe von Mainz<br />Interessenten am Themenkomplex „Smart Home“<br />Eine Praktikantin / einen Praktikanten<br />Ich biete:<br />Gerne Antworten auf Fragen & Unterstützung bei dem vorgestellten Themenbereich<br />Umfassende IT Interessen und Erfahrungen (Gesprächsstoff, Fragen, Antworten & Rat)<br />Folie 28 von 28<br />Webmontag, 09.05.2011<br />
  29. 29. Vielen Dank!<br />peter@eulberg.info<br />
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×