[Arduino] 24vdc schakelen, thermostaat doorverbinden

[R0berto]

Ik ben onlangs verhuisd naar een huurhuis, en de verhuurder heeft daarin een simpele thermostaat gehangen. Zo simpel zelfs, dat het ding geen tijdschakeling heeft. We moeten dus elke nacht die thermostaat terugdraaien, wat we nog wel eens vergeten En als je er in je bed op de 2e verdieping dan achter komt dat hij nog aanstaat, dan ben je vaak te lui om naar beneden te lopen

Oplossing zou zijn om het geval met een Arduino te schakelen. Het gaat in dit geval om een tweedraads aan/uit contact. Ik begrijp voldoende van electronica om te begrijpen dat het met een optocoupler/relais zou moeten werken om hem gewoon aan/uit te schakelen. Maar ik wil de gewone thermostaat er wel bij houden, dus een relais in serie met de thermostaat is de logische oplossing. (Uiteindelijk wil ik wel naar een eigen thermostaat, met eigen sensors e.d., maar daarvoor ga ik dus eerst data vergaren.)

Nou is het probleem dat de thermostaat (een Honeywell Round on/off) gebruik maakt van power-stealing: hij gebruikt geen batterijen maar steelt power van de schakeldraden. Na een half uur verliest hij zijn backup-energie, en raakt de instellingen kwijt. Ik kan dus ervoor kiezen om óf het circuit op de een of andere manier door te verbinden om zodoende toch 24vdc te krijgen, of om eens in het half uur de thermostaat inschakelen, met als gevolg dat in geval van een te lage temperatuur de verwarming aanslaat.

Het mooiste zou zijn om dus eens schema te hebben waarbij de 24vdc van de ketel wordt gebruikt om de thermostaat los te voeden, en dat ik met de Arduino ervoor kan kiezen om óf geen verwarming te hebben, óf de thermostaat in te schakelen. En idealiter zou de thermostaat in werking moeten treden in het geval dat de Arduino niet meer aan staat.

Voor mij is electronica net zoiets als mijn Duits: ik kan het begrijpen als ik er aandachtig naar luister, maar ik kan het zelf totaal niet spreken. ("Ik spreek überhaupt maar 1 woord Duits") Dus wie zou mij kunnen helpen aan een schema (met wat types van componenten als het kan) die dit kan bewerkstelligen?
Bij voorbaat dank!

[SA007]

Mm, ik begrijp uit je verhaal dat je geen hele oude thermostaat hebt, dus een die digitaal is.

Dat betekend dat je eerst eens moet kijken wat voor signaal de oude thermostaat op de lijn zet om de verwarming aan te zetten.
Simpelweg kortsluiten zoals oude thermostaten deden werkt hiervoor niet, want anders zou de thermostaat geen spanning meer hebben om op te werken.

Het lijkt er volgens de handleiding van de thermostaat erop dat hij de schakelt door de stroom door de leiding te verhogen.
De makkelijkste manier om 'm zo te schakelen zal een weerstand in serie met de thermostaat zetten en een relais hieroverheen welke je met de arduino schakelt.
Die weerstand beperkt de stroom die kan lopen waardoor de ketel niet langer vind dat hij aan moet schakelen, maar er loopt nog steeds stroom door de thermostaat wat 'm opgeladen laat.

Het kan zijn dat er intelligentere regeling in de thermostaat zit dan ik verwacht waardoor dit niet werkt, maar ik denk niet dat dat zo is.

De weerstand die je hiervoor nodig zou hebben zou zijn:
Volgens handleiding thermostaat is de ruststroom 0.25mA en de actieve stroom 2,5mA.
Dit is bij 24V, dit betekend dat de 'weerstand' van de thermostaat actief zo'n (R=U/I= 24/0.0025 = 9600Ohm is.

Deze stroom moet je verlagen naar onder de 1,8mA volgens de handleiding, dat zou dus prima lukken door een iets hogere weerstand in serie te zetten, bijvoorbeeld een 22kOhm.
Met 22kOhm + 9.6kOhm kom je op 21,6kOhm, wat een stroom van (I = U/R = 24/21600 = 1.11mA).

Je kan hiervoor gewoon een standaard 0.25W weerstand pakken, deze hang je dus in serie met je thermostaat.
Op dit moment is het een goed idee om te testen of dit werkt zoals verwacht.
- Gaat de ketel nog steeds aan met deze weerstand in serie? (waarschijnlijk niet)
- Blijft de thermostaat opgeladen terwijl deze weerstand ertussen zit (dat is nog een vraag)

Als dat werkt hang je een relais over die weerstand heen die je bedient met je arduino (zijn zat voorbeelden te vinden van hoe dat moet).
Wat je wel moet doen is een relais pakken met een schakelcontact, dan sluit je de gemeenschappelijke en de NC (normally closed) aansluitingen aan het weerstandje, hierdoor werkt de thermostaat normaal als de arduino uit of losgekoppeld is.

Als je uiteindelijk je thermostaat met je arduino wil vervangen is het wat lastiger, dan moet je ook temperatuur ergens vandaan halen en wat meer schakelingen maken om zelf de ketel aan te schakelen. Allemaal niet moeilijk maar wel een heel ander schema als hiervoor.

Overigens moet je er wel rekening mee houden dat als de arduino de thermostaat uitzet dat hij ook het huis niet meer vorstvrij houdt en dergelijke.

[R0berto]

bedankt voor je reactie SA007!

Ik begrijp nu ook het principe achter de thermostaat, en snap nu dus ook waarom de ketel niet aansloeg met de multimeter ertussen.

Dan rest mij nog wel de vraag: als ik zelf de thermostaat zou willen schakelen, is het dan schadelijk om direct door te verbinden, of is een weerstandje gewenst??

Wat betreft de vorstbeveiliging enzo: ik heb een thermosensor, dus ik kan rond het vriespunt de thermostaat wel inschakelen. Maar ik denk dat vriendinlief in dat geval toch wel de verwarming aan zal willen, in de slaapkamer Dus dat mag geen probleem zijn

[Nielson]

Kun je niet ergens tweedehands zo'n mooie retro honeywell kwikthermostaat opsnorren, veel simpeler wordt het niet. Gewoon parallel met je arduino relais zetten, heb je meteen je vorstbeveiliging.

/edit: Overigens kost een programmeerbare elektronische thermostaat voor een niet-modulerende ketel (dus met aan/uit regeling) ook erg weinig, heb er zelf eentje van de action, ben je ws goedkoper uit dan met een arduino.

[ Voor 37% gewijzigd door Nielson op 25-09-2011 00:41 ]

[migjes]

ha die R0berto

naar deze oplossing was ik ook naar op zoek.

wat voor cv-ketel heb je eigenlijk?
doet i ook je tab-water?
om hoeveel gas gaat het eigenlijk op jaarbazis (als dat al bekent is)?

sommige ketels kunnen dat ook buiten de thermostaat om regelen.

grt

[R0berto]

@Nielson: de Arduino kost me niks, die had ik al voor andere doeleinden dus alles wat ik er meer mee kan doen, verlaagt de kosten per 'project'. En je bent een tweaker of je bent het niet natuurlijk Het is gewoon leuk om je te verdiepen in onbekende dingen, en ervan te leren.

@migjes: De ketel is een Kompakt Intergas HRE 24/18, en die doet ook het warme tapwater. Wat het verbruik is heb ik geen idee van, zit er net een maandje

[SA007]

Het schakelen van de thermostaat kan je doen door simpelweg de draden kort te sluiten.
Dat geeft in principe geen schade aan je ketel, maar zou het toch afraden.

Ik zou namelijk niet je ketel met een relais schakelen met een arduino, maar met een simpele NPN transistor en een weerstand.
24VDC kortsluiten over een relais geeft flink vonken, en een simpel relais zal daardoor geen jaar meegaan voor hij aan vervanging toe is (en je ketel of een keer niet meer uit gaat of niet meer aan).
Een transistor kan mits goed geschakeld makkelijk een paar decenia mee.

Daarnaast kan je dan hetzelfde trucje gebruiken als de honeywell en de power voor je arduino van de thermostaat af halen.

[migjes]

ik heb net effen gekeken in de handleiding van de ketel.
(leuk keteltje.)
http://www.intergas-verwa...atievoorschrift%20HRE.pdf

ik zou niet met een arduino gaan werken dan gaat de ketel flink wat meer gas gebruiken.
dan kan de ketel alleen maar uit of 100%

het beste kun je volgens mij een openterm klok termostaat kopen.

het voordeel van openterm = dat de cv dan ook op 1/4 van zijn kracht kan draaien.
dat bespaart een hoop gas die termostaat verdient zich vrij snel terug.

weet je zeker dat de thermostaat die er nu hangt niet openterm is?
de cv heeft ook een pc interface (ik denk een com poort) je zou eens kunnen kijken wat je daar mee kan.
verder zijn die ketels vaak standaard geinstalleert valt veel aan te tweaken deze ketel.

oppassen!!!!!!
als de cv ingesteld staat als openterm en je stuurt hem niet openterm aan gaat i kapot.

[R0berto]

@SA007: bedankt voor die suggestie, die zal ik in mijn achterhoofd houden op het moment dat ik het wil omzetten naar arduino only.

@migjes: ten opzichte van de huidige situatie is het geen achteruitgang, aangezien het nu al een aan/uit thermostaat is. Ik ben, aangezien het een huurhuis is, op zoek naar een relatief goedkope oplossing, omdat ik geen idee heb hoe lang ik hier wil zitten. Ik moet de investering er dus in 1 à 2 jaar wel uit hebben. En dat heb ik met een opentherm thermostaat niet echt ben ik bang. Voorlopig is de arduino schakeling voor de nacht de makkelijkste oplossing, en op den duur kan ik met geadvanceerde control laws misschien wel wat besparen als ik overschakel.
En ik ben er wel vrij zeker van dat het een simpele aan/uit is. De manual geeft geen enkele hint in die richting namelijk, en heet ook "Honeywell round on/off" =]] aan/uit is all there is to it

[migjes]

ik denk dat je toch beter af bent met een simple openterm termostaat.
die heb je al voor 50 euro.
(essent heeft zelfs een keer een actie gehad dat je er 1 gratis kreeg als je lid werd.)
met wat rond zoeken kan dat wel wat goedkoper.

dat bespaart meer gas waardoor je makkelijk een aantal keer de ketel kunt vergeten uit tezetten en nog te besparen.

ook kan ik je aanraden om de vraag te stellen hoe je je ketel moet afstellen in het stuk duurzame energie in het forum.
daar zitten een paar mensen die de zelfde ketel hebben.

afhankelijk van de isolatie van het huis kun je al gouw 100 tot 400 m3 aan gas besparen als je dat doet.
dat is toch 50 tot 200 per jaar.