GDS servo-termostat

24. sep 2012 kl. 17.08

Jeg går som bekendt og prøver at tune et fjernvarmeanlæg ind.

Det er lærerigt.

En af de ting der står helt klart er at den gængse radiator-termostat er temmelig primitiv og forholdsvist arbejdskrævende, hvis man både vil have god varmekomfort og lav returløbstemperatur.

Bedre bliver det ikke hvis radiatoren er uhensigtsmæssigt placeret bag en sofa eller underdimensioneret og derfor ikke kan komme af med varmen hurtigt nok.

I den situation åbner den normale termostat helt og det varme vand strømmer igennem radiatoren ude at blive kølet af.

Som udgangspunkt burde ihvertfald visse af mine radiatorer have to termostater: En normal der justere vandstrømmen op/ned efter rumtemperaturen og en anden der holder igen på returvandet, hvis det bliver for varmt.

Sidstnævnte hedder tilsyneladende en "FJVR" og i materialer ville det koste omkring 400-500 kr/radiator, hertil VVS timer.

Det vill næppe være penge jeg nogensinde kunne spare hjem igen.

Danfoss har nogle specielle elektrisk styrede termostater, men de koster endnu mere, glem alt om dem.

Altså: Noget gør det selv.

En normal radiatortermostat kan manipuleres lukket, ved at varme den en lille bitte smule med en modstand under føle-elementet.

I teorien burde man kunne nøjes med en bimetal-termostat på returrøret som lukker ved ca. 35-40°C samt omtalte modstand, men de fleste af den slags termostater har 10°C hysterese og det er jeg sikker på er for meget til at få en "bang-bang" regulering vil virke ordenligt.

Næste niveau op er en lille microntroller, en LM35 temperaturføler og en BC547 til at PWM styre modstanden. Så er der frit slag for enhver algoritme eller kriterie man måtte kunne ønske sig.

At tilføje en LM35 mere som "fjernføler" så rumtemperaturen måles et relevant sted, frem for bag sofaen eller under gardinet er lige til højrebenet.

Det burde kunne gøres for en gammel mobil-lader + ca. 100kr per radiator...

Er der nogen der er med på et lille projekt ?

phk

Poul-Henning Kamps billede
Poul-Henning Kamp
er selvstændig open source-softwareudvikler. Han skriver blandt andet om politik, hysteri, spin, monopoler, frihedskampe gør-det-selv-teknologi og humor.

Kommentarer (29)

Nej du skal ikke have 2 termostat-ventiler på hver radiator.

Du skal have vejr-kompenserings-computer med følere her der og alle vegne til at lave den bedst optimerede fremløbstemperatur.

Og så skal alle dine radiatorer indreguleres så en passende vandmængde til at holde rum-temperaturen kommer igennem.
Der skal altså sidde en termostat-ventil i fremløbet og en mængdereguleringsventil i returen (den indbyggede mængde-regulering i Danfoss-ventilen er måske ikke god nok).

Arbejdsfordelingen mellem vejr-kompenserings-computeren og radiator-termostaterne er at computeren sørger for den optimale fremløbstemperatur og radiator-termostaterne skal regulere/lukke, hvis der i et rum er andre varmekilder (tv, pc, lys, mennesker).

I et perfekt indreguleret hus skal du i princippet kunne holde den ønskede temperatur i alle rum med lukkede døre, slukkede el-installationer, ingen personer og uden radiator-termostatfølere monteret.

Indregulerings-ventilen kan være denne http://dk.varme.danfoss.com/xxTypex/30707_... hvor tryktab/vandmængde kan måles.

  • 0
  • 0

Du skal have vejr-kompenserings-computer med følere her der og alle vegne til at lave den bedst optimerede fremløbstemperatur.

Sorry, been there, done that. Virker ikke med et hus af den her alder og beskaffenhed.

  • 0
  • 0

Bedre bliver det ikke hvis radiatoren er uhensigtsmæssigt placeret bag en sofa eller underdimensioneret og derfor ikke kan komme af med varmen hurtigt nok.

Så skulle du prøve med et et-strengs anlæg, det er en udfordring.

  • 0
  • 0

Kan du ikke måle på afgangstemperaturen på dine radiatorer, og så styre termostatventilen med din opvarmningsmodstand? Picaxe er en god lille processor til styringen. Men det er vel noget i den retning du har i tankerne?

  • 0
  • 0

Jeg har faktisk forsøgt mig ud i noget der ligner det du beskriver med en arduino, DS18B20 og en effektmodstand. Jeg kom dog aldrig rigtig til en fungerende regulering, men måske kunne man godt nå længere med en god portion tålmodighed. Det som overraskede mig mest er hvor lang reaktionstid der er fra man afsætter effekt i modstanden til termostaten lukker i og radiatoren falder i temperatur... Eller dvs. det jeg oplevede som mest langsomt er hvis man først få varmet termostaten op tager det rigtig lang tid før den åbner igen. Jeg vil skyde på at vi snakker tidskonstanter på omkring en time.

Derudover var jeg ret overrasket over at se at termostaten faktisk oscillerede under normalt brug, altså åbnede og lukkede for vandet, jeg ville nok have forventet et nogenlunde konstant flow. Jeg tror at noget af det der spiller ind i den forbindelse er at fremløbsrøret varmer termostaten op. Men det kan også være at den radiator jeg forsøgte på var mærkelig. Men det var en tilsyneladende almindelig danfoss termostat.

Men held og lykke med projektet, jeg håber du kommer længere med det. Jeg er bare bange for at det kræver rigtig god tid. Det tager lang tid at se om de ændringer man laver har den ønskede effekt.

  • 0
  • 0

Jeg snakkede engang med en der havde held med at "snyde" termostaten ved at omvikle den (elementet indeni) med en passende længde konstantantråd. Det skulle give bedre varmeoverførsel end en alm. modstand. Han brugte det til central styring naturligvis med en temperaturføler - men også til manuelt at lukke for alle radiatorer mens han luftede ud. Det er en del år siden, så det har nok været noget analog hejs med lidt op-amps og potmetre.

  • 0
  • 0

Desværre har jeg ikke adgang til dokumentation p.t., men Honeywell laver en aktuator med voks og varmelegeme som forsynes med 24V og reguleres med 4-20mA.

Aktuatoren passer på ventiler med M20x1 gevind, dvs.alle andre end Danfoss.

Der findes dog adaptorer, de bruges f.eks. til Rondostat.

Altså af med Danfoss følerhovedet og på med adaptor og aktuator.

Men kan Danfoss ventilen overhovedet regulere andet end on/off?

  • 0
  • 0

Jeg vil skyde på at vi snakker tidskonstanter på omkring en time.

Det kan jeg sagtens forestille mig.

Derudover var jeg ret overrasket over at se at termostaten faktisk oscillerede under normalt brug,

Well, en termostat er en eller anden form for ulinieær P-regulering, så med mindre man er heldig med tidskonstanterne er oscillation stort set givet.

Jeg ser også tydelige tegn på oscillationer i de data jeg opsamler fra fjernvarme unit'en.

  • 0
  • 0

Du har selv fat i sagens kerne i din indledning:

"hvis radiatoren er uhensigtsmæssigt placeret bag en sofa eller underdimensioneret og derfor ikke kan komme af med varmen hurtigt nok"

Når din retur temperatur er for høj er det jo nettop fordi din varmeflade er for lille til dit varmebehov, så enhver regulering du kan lave der vil sænke retur temperaturen vil også medføre mindre varme afgivelse i rummet, med der af faldende rum temperatur til følge.

Naturligvis, har du flere radiatorer i samme rum, og der er en af dem der er varm i bunden og de øvrige kolde, så kan der hentes ved regulering, men ved en radiator pr rum, så er der kun at skifte radiatorer til modeller med større varmeflade hvis det skal blive godt..

Mvh Søren ( der også syntes det er sjovt at bikse med varme styring )

  • 0
  • 0

@Søren

Naturligvis, har du flere radiatorer i samme rum, og der er en af dem der er varm i bunden og de øvrige kolde, så kan der hentes ved regulering,

Det kan så gøres ved at lade radiatoren med den varme retur stå 0,5 stilling lavere end den anden/ de andre (hvis det skal være billigt)

  • 0
  • 0

Well, en termostat er en eller anden form for ulinieær P-regulering, så med mindre man er heldig med tidskonstanterne er oscillation stort set givet. Jeg ser også tydelige tegn på oscillationer i de data jeg opsamler fra fjernvarme unit'en.

Ikke forstået. P-regulering er afhængig af et off-set, men som styring er den meget rolig. Kan du forklare lidt mere udførligt?

  • 0
  • 0

Hej PHK,

Jeg tænke på det samme da jeg boede i lejlighed, men det var ikke for at optimere temperaturen, men for at sænke varmeforbruget når jeg ikke var hjemme. Tanken var at varme med 2 watt på hver termostat, for at tvinge termostaterne til at lukke, og have en central kontakt for dette ved min hoveddør.

Spændende projekt, men bør du ikke starte med at købe større radiatorer hvor du ikke er tilfreds med afkølingen. Ingen styring kan løse problemet med for små radiatorer.

/Ras

  • 0
  • 0

Når du regulerer på en radiator får du kun mindre energi ud end det den er dimensioneret til. Så hvis du lukker for radiatoren fordi returvandet er for varmt, bliver der blot koldere i rummet.

Hvis du har problemer med for varmt retur-vand fra radiatoren bag sofaen, så kan du kun gøre:
A) flyt Sofaen, eller
B) flyt Radiatoren, eller
C) installer en større radiator eller flere radiatorer.

Jeg har tidligere arbejdet med de mest håbløse anlæg i forbindelse med fjernvarme-konvertering:
Selvcirkulerende anlæg: Der skal reguleringsventiler ind på returen af hver radiator for der skal etableres et trykfald over hver radiator så de kan indreguleres ordentligt.

Et-strengede anlæg: Mit eget hus er født med sådan et, og her blev det først godt da jeg konverterede til et 2-strenget system, og her er tricket at det er ligeså let at lave vendt-retur, således at trykfaldet over hver enkelt radiator er det samme.

Til sidst:
Det kan godt være du har prøvet vejr-kompenseringe-computer, men det var før du fik fjernvarme.

  • 0
  • 0

Er radiatoren for lille/placeret bag sofa/whatever til at kunne hive tilstrækkelig varmemængde ud af fjernvarmen, så kunne returtemperaturen regulere en støjsvag PC-blæser.

Ikke ønskeligt i rum hvor ser er stille, men som hurtig fix/test er det forholdsvis nemt.

K

  • 0
  • 0

  • kan fås fra danfoss, så passer de på dine eksisterende ventiler. Lavede for en del år siden lignende eksperimenter, med separat styring af hver radiator, styret af et kraftigt udbygget IHC anlæg der målte temperaturen som impulstælling fra nogle lokalt placerede DS1820+PIC12xx controller.
  • 0
  • 0

I 1970-erne levede jeg en opfindelse, og fik den patenteret i en del lande i Europa. Opfindelsen gik ud på at jeg lavede et lille styreelement der kunne klikkes på bl.a. Danfoss termosteter, i disse elementer var der 2 modstande, der via 24 volt fra en centralenhed kunne sættes til at sænke temperaturen 2, 4 eller 6 grader.
Der gik ca 0.1 watt pr grad til sænkningen.

Systemet producerede en studiekammerat og jeg under navnet Climatic.

Styrevcentralen havde et ur og en transformator, og var Demko godkendt, således at alle kunne montere det.

På den måde kunne man selv temperatursænke de rum man ønskede, og de antal grader man ville have. Det medførte at man kunne holde fugtige rum udenfor sænkningen.

Vi lavede to centraler, en til oliefyr og en til fjernvarme. Det skyldes at vi sænkede temperaturen over trin når fjernvarmesystemet skulle bringe temperaturen op igen, derved "gav vi slip" på termostarerne over 1 1/2 time, således at disse ikke blot lukkede fuldt op, og så afstedkom et returtab.
Ved oliefyr "gav vi slip på dem" med det samme, idet returvandet jo løb ud til fyret, og der var så ingen tab.

Vi havde lavet styreelementerne i plast, således at de kunne klikkes på termostater, og vi havde lavet mange trykstøbeforme, således at vi havde styreelementer til mange fabrikater.

Jeg fik en pris i Bruxelles for årets opfindelse dengang.

Systemet solgte vi til en del lande, men vi var ikke merkantile nok, men teknikere, så vi afhændede det lille firma, idet vi var ud for massivt pres fra de bestående termostat- og VVV- og El-firmaer, da folk jo selv kunne montere systemet.
De bestående "etablissement" kvalte ideen derefter.

Vores målemæssige resultater gav ca 20% besparelse i et alm. 1970 -er isoleret hus.

Vores uddannelse ver (er) elektroingeniører, undertegnede svagstrøm, min kammerat stærkstrøm.

Får, og efter den tid har jeg udelukket beskæftiget mig indenfor IT på hardware, operativsystemer og CAD/CAM.

Opfindelsen har for øvrigt for nyligt været brugt til en rapport "42610 Ingeniørfagets Videnskabsteori" Termostatgruppen, Gruppe 9, DTU, som et eksempel på hvad det etablerede system gør af nedrigheder mod de små nye "opfindere"

  • 0
  • 0

Jeg har tidligere kigget på:
http://www.technoline-berlin.com/details.p...

På tidspunktet havde de ingen mulighed for at kommunikere med termostaten på andre måde end via et konsol panel. Jeg kontaktede dem for at høre om det var muligt at kommunikere med termostaterne via en PC, men fik kun et svar med at det understøttede de ikke. Men jeg tjekkede lige nu, og det ser ud til at de har fået en USB aflæser. Det kunne være spændende om denne også kan bruges til at logge temperaturen ved de forskellige termostater:
http://www.technoline-berlin.com/details.p...

Begge varer er på amazon.de:
http://www.amazon.de/Technoline-TM-3020-RF...

http://www.amazon.de/Technoline-TM-3098-RF...

Priserne er umiddelbart skarpere end Danfoss, men måske det stadig er for dyrt.

  • 0
  • 0

Siden 26/1 år 2000 har jeg haft en meget simpelt regulering af (fjern)varmen i vores stue 2 radiatore med de såkaldte returvandstermostater. Inde i hver termostat er der monteret en transistor Tip 120 som varmer termostaten op (ca. 3 watt) on/off. En 10k ntc modstand som føler placeret nær loftet styrer via en yA 311 temperaturen ganske fint. Især ved solindfald og mange personer i stuen bliver radiatorene kolde. Natsænkning i et hus fra 1980 giver ikke nogen besparelse.

  • 0
  • 0

Tricket med at placere en modstand ved fjernføleren på en radiator ventil fungerer fremragende. Men det bliver bedst, hvis man styrer opvarmningen, dvs. placerer en føler ved siden af modstanden. Så undgår man at få varmet alt for meget op og dermed få en meget lang respons tid. Jeg styrer min radiator fremløbs temperatur på denne måde og der er tale om reaktionstider i minutur (Integraltid på 100sek.). Arduino PID biblioteket fungerer faktisk ganske godt, omend det har nogle uheldigheder.

  • 0
  • 0

Ja, kunne være meget sjovt med et lille projekt :o) - jeg vil gerne være med.

Må jeg som udgangspunkt foreslå at google "Spyridon Bitoulis", det skulle give hits med en digital termostat med -6 / +46 graders område og en del smarte features, koden er skrevet i C til en Atmel AT90s2313.
Har behov for nogle bedre styringer til min gulvvarme, og der tænker jeg det er et godt udgangspunkt, ville dog sætte 2 NTC-moduler på for at kunne måle differens.
Tell me what you think :o)

  • 0
  • 0

Jeg ser også tydelige tegn på oscillationer i de data jeg opsamler fra fjernvarme unit'en.

Det er måske ikke lige oscillationer du ser, men noget variation fordi radiatoren virker som en ladekondensator fra en ensretter.
Når termostaten ber om varme kommer det ret heftigt (60C vand), og det bliver fyldt på indtil stuen og termostaten har registreret det med de forsinkelser det har. Du sagde jo selv at det reagerede hurtigt.
Det kan let føre med sig, at du egentlig har fået mere varmt vand i radiatoren end ligevægten krævede, så der går nogen tid med lukket termostat, før processen gentager sig.
Det er rimelig let at eftergøre i et elektrisk ækvivalentdiagram, hvor man så kan se hvilke parametre der kan ændre på det. Det er en meget skæg øvelse, som kan fortælle ret meget om hele husets termiske dynamik.

  • 0
  • 0

Tricket med at placere en modstand ved fjernføleren på en radiator ventil fungerer fremragende. Men det bliver bedst, hvis man styrer opvarmningen, dvs. placerer en føler ved siden af modstanden. Så undgår man at få varmet alt for meget op og dermed få en meget lang respons tid. Jeg styrer min radiator fremløbs temperatur på denne måde og der er tale om reaktionstider i minutur (Integraltid på 100sek.). Arduino PID biblioteket fungerer faktisk ganske godt, omend det har nogle uheldigheder.

Man kan evt. bruge en effekttransistor i stedet for modstanden, hvis man vil have responstiden ned. En del af tidsresponsen, skyldes at modstanden skal overføre varmen via keramisk materiale.

  • 0
  • 0

Hej,
Et alternativ til en semi gør-det-selv løsning kunne være Honeywells rondo stat (http://www.honeywell.com/sites/servlet/com...) de sælges typisk 199kr. i bilka / føtex og indeholder en aktuator til at styre ventilen, en temp sensor, lcd display og en AVR microcontroller til at styre det hele og så er det ovenikøbet pakket ind kønnere end man jo nok selv ville få gjort.
Der er et (desværre dødt) projekt på sourceforge(http://openhr20.sourceforge.net/) der replikerer funktionerne fra original firmwaren og tilføjer lidt logning til seriel porten. Manden bag projektet har taget en del af de første skridt, dvs. tegne diagrammet op, få hul igennem til alle enheder osv. han har løbende skrevet lidt forum posts omkring projektet på embdev.net og på tysk på http://www.mikrocontroller.net

Jeg havde selv en drøm om at få lavet noget central styring af lejligheden og derfor nogle tanker omkring at integrerer noget trådløs low power kommunikation, men er den dag i dag ikke kommet videre end til at få sat thermostaterne op. Det skal dog siges at de i min installation faktisk giver et væsenligt bedre indeklima end danfoss thermostaterne der sad før, varmeregningen kender jeg de nye tal for endnu, men har et godt grundlag for statistikken til den tid da vi har clorius målerservice så kan se forbruget i forhold til ejendommen for hhv. danfoss og honeywell ventilerne, når jeg modtager opgørelsen næste gang.

  • 0
  • 0