Mein kleiner Frostwächter:
Um meine Terrassenpflanzen zu überwintern habe ich mir ein kleines Gewächshaus gebaut. Es handelt sich in erster Linie um Topfpflanzen die keine Minusgrade vertragen. Bisher habe ich die Pflanzen im Haus in einem kühlen Raum am Dach überwintert. Allerdings wird mir die Schlepperei langsam zu mühsam und ich möchte den Raum auch gerne anderweitig nutzen.
Trotz der mittlerweile milden Winter könnten dennoch Minusgrade in meinem Gewächshaus entstehen. Um das zu vermeiden statte ich mein Gewächshaus mit einem Frostwächter aus. Da es sich um ein kleines Gewächshaus handelt benötige ich auch keinen sehr Leistungsstarken Heizer. Daher habe ich mir einen Frostwächter mit 500 Watt Leistung von Einhell für 20.- Euro besorgt. Das Gerät verfügt bereits über einen Thermostaten und sollte auch einen Überhitzungsschutz haben, was mir sehr wichtig ist. Ich rate dringend davon ab den Heizer baulich zu verändern oder irgendwelche abenteuerliche Eigenbau Heizgeräte mit eurer Heim Automation zu steuern. Es kann zu Ausfällen und auch Fehlern im Programmablauf kommen, wodurch erhebliche Gefahren lauern.
Der Schalter:
Also, wie schon gesagt, mein Heizgerät ist mit einem Thermostaten ausgerüstet und extra als Frostwächter konzipiert. Somit bräuchte ich keine weitere Steuerung. Aber ich will ja mein Gewächshaus aus der Ferne mittels meines ioBrokers überwachen und steuern können.
Einen entscheidenden Vorteil hat meine Steuerung. Der Meß-Sensor ist etwas oberhalb der Raumhöhenmitte angebracht und regelt daher die Temperatur in Pflanzenhöhe. Der Thermostat im Heizgerät ist Bodennahe und regelt hier. Unten ist es immer kälter als oben und somit entsteht ein wesentlich größeres Wärmegefälle, was auch mehr Energie kostet.
Für die Steuerung benötige ich noch einen Schalter, denn der im Heizer eingebaute Thermostat sollte nicht zum Einsatz kommen. Deshalb ist er auf einem deutlich höheren Wert einzustellen als der für die Steuerung über den ioBroker. Ich verwende zum Schalten des Heizers einen ZigBee Netz-Zwischenstecker von Ledvance.
Man kann aber auch die mehrfach beschriebene Gosund mit Tasmota verwenden. In der Steuerung macht das keinen Unterschied ob ZigBee oder WLAN.
Ich kann ZigBee Geräte verwenden da ich mir einen ZigBee Conbee 2 –Stick an mein System angeschlossen habe. Mehr dazu Siehe Kapitel D. Wer das nicht hat muss vollständig auf Tasmota gestützte WLAN-Geräte zurückgreifen, ist aber von der Steuerung im ioBroker identisch.
Die Steuerzentrale 1:
Hier handelt es sich um ein bereits fertigen ZigBee Temperatur und Luftfeuchtemesser von Sonoff, Typ: SNZB-02.
Die Steuerung für meinen Heizer in Verbindung mit dem Netz-Zwischenstecker und meinem Sonoff SNZB-02 erledigt ein Blockly Skript, das folgendermaßen aussieht. Zu Blockly findet ihr u.a. in Kapitel B6 eine kurze Abhandlung.
Das Skript funktioniert folgendermaßen:
Der Trigger überwacht die Temperatur von „Temperatur 23 temperature“ (der Sonoff SNZB-02). Wird der Wert verändert startet der Trigger den im Skript blauen Programdurchlauf. Dabei wird verglichen ob die aktuelle Temperatur 6,1°C über- oder unterschreitet. Ist sie größer wird „2-Gewächshaus on“ (Netzstecker) mit falsch ausgeschaltet. Ist sie kleiner wird der Netzstecker mit wahr durchgeschaltet und der Heizer beginnt seine Arbeit. Da der Sonoff SNZB-02 relativ träge misst, also eine hohe Telemetriezeit aufweist, kann zwischen Ein- und Ausschalten der Wert nahezu gleich sein. Im Beispiel ist die Ein- und Ausschaltzeit identisch 6,1°C, sonst sind u.U. starke Abweichungen vom Sollwert zu erwarten. Verwendet man einen Sensor der häufiger abgefragt wird stellt man zweckmäßiger weise die Abschalttemperatur etwas höher ein. Hier ist probieren gefragt.
Die Steuerzentrale 2:
Um ggf. gewappnet zu sein falls ein Fehler bei der Steuerung 1 auftritt habe ich eine weitere Not-Steuerung eingebaut. Diese soll zusätzlich eine visuelle Anzeige liefern wie der momentane Status der Temperatur im Gewächshaus ist. Dazu verwende ich meine NodeMCU ESP8266 Schaltung aus Kapitel T13.
Es werden mir 5 Temperaturbereiche angezeigt: kleiner 1°C weiß; 1 bis 5°C blau; 5 bis 8°C gelb; 8 bis 12°C grün und größer 12°C rot. Darüber hinaus überwacht die NodeNCU noch die Heizung und greift ein falls die Temperatur kleiner 5°C bzw. größer 7,5°C ist. Der Temperaturbereich ist so gewählt, dass er die Steuerung 1 möglichst nicht beeinflusst.
Das Skript für die Temperatursteuerung sieht dann so aus (das Skript für die LED-Steuerung ist in T13 bereits vorgestellt):
Im Prinzip ist die Funktionsweise identisch zum oberen Skript.
Achtung! Ich verwende in beiden Skripten bewust den Trigger mit „wurde geändert“, da sich sonst eine Doppelsteuerung gegenseitig beeinflusst.
Die Sicherheit:
Dennoch gibt es auch hier Risiken. Es hilft nichts wenn der Netzstecker oder gar der Raspberry versagt. Ist die Heizung gerade aktiv, ist es gut eine Heizung mit zusätzlichen Sicherungsabschaltungen zu haben (im Heizgerät vorhandenes Thermostat). Ist sie gerade aus und die Steuerung versagt wird es kalt, denn niemand schaltet jetzt den Heizer ein. Wenn dies unbemerkt bleibt müssen die Pflanzen erfrieren. Darum sollte man die Funktion immer mal im Auge behalten.
Aus diesem Grund lasse ich mich über Telegram benachrichtigen wenn die Temperatur unter 5°C und weiter unter 3°C fällt. Wie das geht habe ich in Kapitel E4 genauer beschrieben. Das dort gezeigte Beispiel kann man mit wenigen Anpassungen übernehmen und auf die hier erforderlichen Temperaturwerte ändern (<5°C und <3°C). Das Skript lege ich zwei Mal an. Einmal für den Sonoff SNZB-02 und einmal für die NodeMCU ESP8266. So bin ich auf der sicheren Seite denn beide werden kaum ausfallen, außer der Raspberry schmiert ab. Was ist schon 100 %tig.
Allerdings hatte ich, bis auf einmal als die Batterie im Sonoff SNZB-02 versagte, bisher keine Probleme. Aber für besagten Fall habe ich ja noch meine NodeMCU ESP8266 im Einsatz.
Visualisierung mit VIS:
Damit wird meine Heizung bereits ganz gut geregelt. Aber es wäre doch schön dies in VIS anschaulich zu gestallten.
Zu VIS brauche ich nicht mehr viel zu sagen, alles ist in vorherigen Kapiteln bereits gesagt z.B.Kapitel B5 oder C4d.
Meine Visualisierung könnte also so aussehen.
In dem Fall ist der Sensor 1 meine Temperatur im Gewächshaus. Der Sensor 2 ist ein Sensor vor dem Gewächshaus. Beides Sonoff SNZB-02.
Die FLOT-Grafik (siehe hierzu Kapitel T10) zeigt den Verlauf der Temperatur im Gewächshaus zur Außentemperatur.
Dabei ist:
magenta = Außentemperatur,
blau = Innentemperatur gemessen mit dem Sonoff,
rot = Innentemperatur gemessen von der NodeMCU ESP8266.
Die NodeMCU ist in der Messung nicht so träge wie die der Sonoff, daher sind die Ausschläge spitzer und höher.
Der hellblau hinterlegte Bereich soll den Bereich zeigen in dem sich die Heizschwankungen bewegen sollten.
Der gelbe Strich ist der Einstellwert für die Messung (6,1°C).
Damit ist die kleine Steuerung meines Gewächshauses auch schon fertig und meine Pflanzen haben ein kuscheliges Winterquartier.
