Styring av varmtvannstank ut frå pris

[bjornepappa]

Sidan hovudmotivasjonen min for å ta i bruk HomeSeer var å plassere fleksibelt forbruk ut frå pris, tenkte eg å skrive eit par linjer om erfaringane så langt.

For å få til dette er det så langt varmtvannstank som er forsøkskanina, og som no har fått styring ut frå straumpris.

Har montert temperatursensor like ved termostaten samt på utløpsrøyret i toppen. Nederste måling for å ha kontroll på legionella, øverste måling for å unngå kaldt vatn i dusjen - koplar inn igjen på høg pris dersom temperaturen blir målt for lågt.

Vi er ein familie på to vaksne og to barn, så potensialet for å spare ein del kroner på vv-forbruket er nokså stort.

 

Event for å skru av tanken:

 

Og for å skru på igjen:

 

Har ein timer for å detektere målt tid for utløpstemperatur under 40 gr.C, ila. "testperioden" på ca. ei veke har denne ikkje blitt aktivert. Har også satt opp pushvarsel.

 

Kurver for temperatur oppe (utløp) og nede (ved termostat) samt målt effektforbruk:

 

 

 

På figuren over kan det kanskje sjå ut til at vatnet "så vidt" når å komme opp igjen på høg nok temperatur for å ta knekken på legionella, på figuren under er temperaturmålinga nederst ved termostaten vist lengre tilbake i tid, før den øvre målinga vart montert. Ein ser at termostaten koplar ut igjen på ca. 74 gr.C også då - som bør vere godt innanfor det som vert rekna for trygt.

 

 

 

Og ei kurve som viser effektforbruk opp mot straumpris. Kunne nok satsa enda litt hardare, det får eventuelt bli etter ein lengre periode med test.

 

 

Har ikkje satt opp nokon berekning på spart beløp så langt - og med dagens flate pris er det nok ikkje all verden. 

Får vi tilbake prisar på vinterstid med til dels stor variasjon mellom dag og natt blir det derimot ein heil del å spare. Under er prisar i NO5 i slutten av mars i år.

 

 

Og slik er sensorane "montert". Sensorane er DS18B20, den nederste er tilkopla ein Fibaro dør-/vinduskontakt som jo har temperaturinngang, den øverste går enn så lenge via Arduino. Har brukt alumininiumsteip til å feste med.

Den øverste er nok til dels provisorisk montert enn så lenge, sensoren er av typen "dykkbar" og vart litt for lang til å få god kontakt med utløpsrøyret - blir nok utskift med ein mindre versjon som kan få betre kontakt så snart dette kjem i posten.

 

Nederste sensor ved termostat:

 

Øverste sensor, ved utløp:

 

Kom gjerne med tips om forbetring eller andre endringar

Endret 5. juli 2018 av ZoRaC
Moderator: fikset bilder som ikke virket

[daniel.h.iversen]

Har laget styring av varmtvannstank i Home Assistant: https://github.com/Danielhiversen/home-assistant_config/blob/master/custom_components/switch/vv_automation.py#L71

Min tilnærming har ikke vært å unngå de dyreste timene, men først og fremst prøve å tvinge mest mulig av forbruket til de laveste timene.

 

Om natten er det gjerne noen timer der strømmen er mye billigere, så da ønsker jeg at varmtvannstanken har vært skrudd av lenge nok slik at jeg er sikker på at den vil varme vann i disse timene. Det samme med den prisbunnen som ofte er på dagtid. 

 

 

Jeg har foreløpig vært ganske forsiktig for å være sikker på at det ikke blir kaldt vann, men allikevel blir mesteparten av forbruket når prisen er lavest

 

[bjornepappa]

Ser ut til at vi har nokså lik tilnærming.

No har vi akkurat komme tilbake frå eit par veker ferie (med varmtvann avskrudd og ferdig oppvarma til vi kom heim ?), så har ikkje fått så mykje statistikk enda.

Men, vi har jo normalt sett ganske få timar med spenning på tanken, og så langt har det ikkje skjedd éitt einaste tilfelle med kaldt vatn.

Endret 29. juli 2018 av bjornepappa

[Moskus]

På ‎26‎.‎07‎.‎2018 den 8.46, bjornepappa skrev:

Ser ut til at vi har nokså lik tilnærming.

No har vi akkurat komme tilbake frå eit par veker ferie (med varmtvann avskrudd og ferdig oppvarma til vi kom heim ), så har ikkje fått så mykje statistikk enda.

Men, vi har jo normalt sett ganske få timar med spenning på tanken, og så langt har det ikkje skjedd éitt einaste tilfelle med kaldt vatn.

Det høres lovende ut. Ser frem til samme mulighet i løpet av høsten!  

[berland]

Takk @bjornepappa for inspirasjon, nå har jeg fått montert en tilsvarende løsning hos meg.

 

Jeg har satt på tre D18B20, koblet til en ESP8266 som rapporterer temperaturen via MQTT. En sensor der varmtvannet kommer ut, en etter blandeventil, og en på kaldtvannsinntaket. Hensikten er å kunne være mer aggressiv i når tanken er avskrudd. Etter bildet er tatt er strips klippet av, og glava + alufolie lagt rundt.

 

Grafana-plottet viser en liten tappesekvens (jeg har brukt mye varmtvann for å teste!). Den røde bakgrunnen er når jeg i programvare tror at det tappes varmtvann (utløp for varmtvann stiger samtidig som kaldtvannstemperatur synker). Jeg klarer detektere tapping innen 10 sekunder, men det tar opptil et minutt å detektere at tapping er slutt (med mindre koden blir mer intelligent).

[bjornepappa]

Liten oppdatering:

Har så langt registrert éitt tilfelle der det var berre lunkent vatn i dusjen, men dette var ved dagens siste dusj - og kort tid etter kopla reléet inn.

Konklusjonen er i grunn at temp.overvåkninga på innløpet meir eller mindre er overflødig - den er sjølvsagt "kjekt å ha", men gir i grunn liten nytteverdi i styringa. Denne måler godt i overkant av 70 gr.C stort sett kvar natt - meir enn ofte nok til å unngå tilløp til legionella.

Å behalde målinga i topp kjem eg uansett til å gjere, dette for å ta hånd om eventuelle tilløp til kaldt vatn om vi f.eks har overnattingsgjester med stort forbruk.

[sbarmen]

@daniel.h.iversen kunne jeg fått sett på koden din for vvb? Jeg lurer på å gjøre akkurat det samme. Både for berederen og et bad som står ute. ?

[daniel.h.iversen]

Det ligger en versjon her: https://github.com/Danielhiversen/home-assistant_config/blob/b0257291f7e85fc4483f39fda69d77e09c4612f5/custom_components/switch/vv_automation.py

Men den er veldig tilpasset vårt forbruk av varmtvann.

Flytter nå snart, og da skal jeg installere effektmåling på vvb. Så holder på med en metode som bruker den informasjonen også.

[sbarmen]

Kjempemessig @daniel.h.iversen jeg sjekker ut denne.

[Kråkerøymannen]

@berland, @bjornepappa:

Hva slags temperaturmålere bruker dere? Kan vi få et innblikk av koblingene der har gjort hos dere mellom temperaturføler og hvor ledningen derfra er terminert?

Går ledningene til en sentral enhet, eller til hvert sitt WEMOS D1 mini eller tilsvarende?

[bjornepappa]

5 minutter siden, Kråkerøymannen skrev:

@berland, @bjornepappa:

Hva slags temperaturmålere bruker dere? Kan vi få et innblikk av koblingene der har gjort hos dere mellom temperaturføler og hvor ledningen derfra er terminert?

Går ledningene til en sentral enhet, eller til hvert sitt WEMOS D1 mini eller tilsvarende?

DS18B20. 

Den eine er kopla mot ein Fibaro dør/vindusensor, fordi eg hadde liggande ein som ikkje var i bruk. 

Den andre (som kom seinare) er kopla mot ein D1 mini. Etter at Arduino plugin til HomeSeer vart oppdatert kunne eg fint ha kopla begge to mot sistnevnte, men så langt har eg ikkje komme enda. 

[stigvi]

https://store.brewpi.com/temperature-control/temperature-sensors/threaded-onewire-temperature-sensor-bsp-1-2

Min tank hadde mulighet for temp. føler i topp så da var det naturlig å bruke den muligheten. Er i ferd med å ferdigstille mitt opplegg og skal lage et innlegg her med mer info

[Kråkerøymannen]

42 minutter siden, stigvi skrev:

Er i ferd med å ferdigstille mitt opplegg og skal lage et innlegg her med mer info

 

Flott! Gleder meg til å se hva dere har valgt for løsninger. Selv bruker jeg Home Assistant, men komponentene kan jo være identiske for de som bruker HomeSeer og andre løsninger.
Mest spent på hvordan den temperaturføleren blir "Intelligent" i en D1 Mini ? Defineres en sensor på en av GPIO´ene? er det metoden?

Endret 26. november 2019 av Kråkerøymannen

[stigvi]

Jeg bruker en sonoff th16 og der firmware er esphome. Tanken er avslått mesteparten av døgnet, men det beregnes tidspunkt strømmen må slås på for at vannet skal være 75 grader klokken 04:45. Tanken bruker ca 400 sekund på å varme vannet 1 grad.

 

esphome:
  name: varmtvannstank
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m

wifi:
  ssid: "HEIME5.ORG"
  password: !secret heime_wifi
  domain: .lan

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  #ap:
  #  ssid: "Varmtvannstank Fallback Hotspot"
  #  password: "okz8anWfZKFP"

#captive_portal:

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:

ota:

globals:
  - id: heating
    type: int
    restore_value: no
    initial_value: '0'

switch:
  - platform: gpio
    pin: 12
    id: varmtvannstank_varme
    #name: "varmtvannstank_varme"
    restore_mode: ALWAYS_ON

dallas:
  - pin: GPIO14

sensor:
  - platform: dallas
    index: 0
    id: varmtvannstank_temperatur
    #name: "varmtvannstank_temperatur"
    filters:
    - sliding_window_moving_average:
        window_size: 5
        send_every: 5

interval:
  - interval: 1min
    then:
    - if:
        condition:
          - lambda: !lambda |-
              auto time_now = id(homeassistant_time).utcnow();
              auto time_heat_end = time_now;
              
              if(id(varmtvannstank).mode != CLIMATE_MODE_AUTO)
                id(heating) = 0;
        
              int seconds = (75.0 - id(varmtvannstank_temperatur).state) * 404.30769;
              
              if(seconds < 0)
                seconds = 0;
        
              time_heat_end.hour = 4;
              
              if(time_heat_end.is_dst)
              {
                ESP_LOGD("main", "dst is on");
                time_heat_end.hour = 3;
              }
              
              time_heat_end.minute = 45;
              time_heat_end.second = 0;
              time_heat_end.recalc_timestamp_utc();
          
              if(time_heat_end < time_now)
                time_heat_end = esphome::time::ESPTime::from_epoch_utc(time_heat_end.timestamp + 86400);
            
              auto time_heat_start = esphome::time::ESPTime::from_epoch_utc(time_heat_end.timestamp - seconds - 3600);
          
              ESP_LOGD("main", "seconds=%d", seconds);
              ESP_LOGD("main", "%d-%d-%d %d:%d:%d", time_heat_start.year, time_heat_start.month, time_heat_start.day_of_month, time_heat_start.hour, time_heat_start.minute, time_heat_start.second);

              if(time_now > time_heat_start && time_now < time_heat_end)
                return true;
              else
                return false;
        then:
          - if:
              condition:
                - lambda: !lambda |-
                    if(id(varmtvannstank).mode == CLIMATE_MODE_AUTO && id(heating) != 2)
                    {
                      id(heating) = 2;
                      
                      return true;
                    }
                    else
                      return false;
              then:
                - climate.control:
                    id: varmtvannstank
                    mode: AUTO
                    target_temperature_low: 79.0
                    target_temperature_high: 81.0
        else:
          - if:
              condition:
                - lambda: !lambda |-
                    if(id(varmtvannstank).mode == CLIMATE_MODE_AUTO && id(heating) != 1)
                    {
                      id(heating) = 1;
                      
                      return true;
                    }
                    else
                      return false;
              then:
                - climate.control:
                    id: varmtvannstank
                    mode: AUTO
                    target_temperature_low: 54.0
                    target_temperature_high: 56.0

time:
  - platform: homeassistant
    id: homeassistant_time

climate:
  - platform: bang_bang
    id: varmtvannstank
    name: "varmtvannstank"
    sensor: varmtvannstank_temperatur
    default_target_temperature_low: 79.0
    default_target_temperature_high: 81.0
    visual:
      min_temperature: 54.0
      max_temperature: 85.0
      temperature_step: 0.1

    heat_action:
      - switch.turn_on: varmtvannstank_varme
    idle_action:
      - switch.turn_off: varmtvannstank_varme

 

[stigvi]

Esphome sammen med Home Assistant er manna fra himmelen.  Kikk litt på det.

[Kråkerøymannen]

Esphome sammen med Home Assistant er manna fra himmelen.  Kikk litt på det.

Har flashet endel ESP-komponenter med esphomeflasher allerede. Kult konsept å knytte det opp i ESP Home i HASS.

Bakgrunnen for interessen i varmtvannsberedermålingen er at jeg har en Thermia 105 bergvarmepumpe fra 2004 uten for mange målemuligheter. Tenker at jeg skal kunne styre den med noen enkle følere. På samme måte kan jeg også kontrollere varmtvannsberederen i huset. Den er allerede koblet via en Aeotech switch.


Pål Engh
Kråkerøy

[stigvi]

Dette er altså esphome sin måte å lese temperatur fra en DS18B20

 

dallas:
  - pin: GPIO14

sensor:
  - platform: dallas
    index: 0
    id: varmtvannstank_temperatur
    name: "varmtvannstank_temperatur"

 

[Kråkerøymannen]

7 minutter siden, stigvi skrev:

Dette er altså esphome sin måte å lese temperatur fra en DS18B20

 

... så da tilordnet du en GPIO per temperaturføler...?
Kan jeg da benytte eks. en D1 mini med 8 stk. (D0-D8) pinner og knytte 8 temperaturfølere til en enkelt D1 mini?

 

Eksempelvis denne: https://www.aliexpress.com/item/32651256441.html?spm=a2g0o.cart.0.0.6d2b3c005b3MKL&mp=1

Er det forskjeller på D1 Mini fra ulike produsenter, eller er alle "like"


Pål Engh
Kråkerøy

 

Endret 26. november 2019 av Kråkerøymannen

[stigvi]

Nei, DS18B20 har en 1-wire bus og du kan koble til mange på samme inngang. En leser de individult ved hjelp av en indeks eller adresse. Står mer om dette hos esphome sitt web område

[Kråkerøymannen]

4 minutter siden, stigvi skrev:

Nei, DS18B20 har en 1-wire bus og du kan koble til mange på samme inngang. En leser de individult ved hjelp av en indeks eller adresse. Står mer om dette hos esphome sitt web område

Litt på sviktende grunn, her... Leste om Dallas sensor på ESPhome.io. Spennende.

Betyr dette at jeg kan koble flere sensorer sammen i en enkelt signalkabel (gul farge) og neste de sammen i en felles kabel frem til D1 mini-kortet?

[stigvi]

Ja, du kan koble til mange på samme ledning....

[berland]

På 26.11.2019 den 11.39, Kråkerøymannen skrev:

@berland, @bjornepappa:

Hva slags temperaturmålere bruker dere? Kan vi få et innblikk av koblingene der har gjort hos dere mellom temperaturføler og hvor ledningen derfra er terminert?

Går ledningene til en sentral enhet, eller til hvert sitt WEMOS D1 mini eller tilsvarende?

Hei, se denne tråden min for flere detaljer.

 

Endret 29. november 2019 av berland

[Teknor]

Gammel tråd dette, men like fullt relevant. DS18B20, 1-wire og ESPEasy/ESPHome har jeg kontroll på. Men: Hvilket rele bruker dere for dette, feks @stigvi? Må vel tåle 16A og være brannsikkert. Litt skeptisk til å bruke Aliexpress rele til dette.

Endret 26. september 2022 av Teknor

[stigvi]

Jeg er på min 3. versjon. Jeg startet med en stor kontaktor. Men den smalt som et rifleskudd så det tok ikke mange netter før jeg fant ut at noe måtte gjøres. Det ble en mindre kontaktor. Men så fant jeg ut en dag at jeg ville ha en SSR istedenfor. Da kan jeg styre trinnløst effekten jeg tilfører VVB (innenfor en periodetid på 5 minutt). Så nå er styringen litt mer avansert enn kun av og på, jeg bruker VVB til å holde meg nærmest mulig et effekttrinn på nettleie. I tillegg til å varme kun når strømmen er billig.

[christbj]

Jeg vil dele en erfaring med måling av temperatur i varmtvannsbereder og integrasjon til Homey. Selv bruker jeg Home Assistant, men kan ikke anbefale det annet enn til de som ønsker en ny hobby… 😅. Da min bror flyttet inn i nytt hus og ønsket seg noen enkle smarthusfunksjoner anbefalte jeg Homey, basert på hva jeg har lest om Homey og hørt fra andre som bruker systemet. Ble selvsagt litt skuffet over at ESPHome ikke uten videre fungerer på Homey, valgte derfor en komponent jeg så var kompatibel for å kunne lese av temperatur i vv-bereder: https://www.kjell.com//no/produkter/smarte-hjem/smarte-hjem-losninger/fibaro-smarte-hjem/fibaro-smart-implant-z-wave-enhet-p51353 Det fysiske arbeid med å koble til 4 stk DS18B20 sensorer var ikke veldig mye enklere enn et ESP2866 kort, det måtte loddes. I tillegg måtte vi finne en egnet strømkilde og lodde på den også. Lodding er litt skryt, vi løste dette med varmluftspistol og slike loddeskjøter https://www.kjell.com/no/sok?q=loddeskjøt.

 

Den store fordelen med bruk av Fibaro enheten kom ved integrasjon i Homey. Første forsøk var ingen suksess, da ble den oppdaget som en ukjent zwave enhet uten temperatursensorer. Installerte derfor Fibaro sin app i Homey, slettet «ukjent zwave enhet» og startet integrasjon av zwave enhet på nytt. Da ble den detektert korrekt og alle de 4 tempsensorene ble automatisk integrert. Den har også en intern temperatursensor. Her slapp vi å lese av og kode inn korrekt ID per tempsensor, slik man må i ESPHome, det var heller ikke nødvendig med noen motstand mellom sensorene.

 

Resultatet er at Homey nå vet hva temperaturen er på flere punkt i berederen. Denne gangen valgte jeg ikke å montere noen sensor i bunn. Det jeg synes er interessant å måle er temperaturen litt over og videre opp, så mange nivå som praktisk mulig. Denne gangen styrt av 4 stk tilgjengelig sensorer, montert på nivå ca 1/4, 2/4, 3/4 og på toppen. Planen videre er å bruke temperaturen midt på (2/4) til å starte oppvarming uansett pris når den går under en viss temperatur. Dette fordi det tar minst 4 timer å varme hele berederen (200l 3kw), så ved å starte når omtrent halvparten er brukt opp vil det allerede etter 2 timer begynne å få effekt. Min erfaring med egen bereder (300l 3kw) er at det vannet som varmes opp av varmeelementet i bunn ikke flyter opp til toppen, men ligger i ro og at varmen til slutt smitter over på det som er over, ref bildet under.

 

Oppsummert: For de som er komfortable med å koble elektronikk, men gjerne slipper kodearbeid er Fibaro et godt produkt til dette formålet, spesielt for Homey brukere.