Rainer-Rebhan

Hausautomatisierung

KSW Manager (Solarthermie)

Auslesen, Auswerten und Übertragen von Daten eines Differenzregler für Solarthermie-Anlagen.

Einige Infos zur Solarthermie

Immer häufiger werden Solarthermieanlagen, auch privat, auf Hausdächern aufgebaut. Diese bestehen aus den Solarkollektoren, einem Pufferspeicher für das erhitzte Wasser und einer elektr. Regelung. Bei der Installation einer Solarthermieanlage werden spezielle sog. Differenzregler verbaut. Diese Regler messen Temperaturen über Temp.-Fühler und steueren Umwälzpumpen. Im Wesentlichen regelt dieser Diff.-Regler über die Temperaturunterschiede z.B. von den Sonnenkollektoren zum Heizwasser im Pufferspeicher, den Ein-Aus-Betrieb der sog. Solar(Kollektor)pumpe. Daneben werden aber auch aufwändigere Installationen von mehreren Pufferspeichern und zum Schutz vor Überhitzung der Kollektoren auch Wärmeabführmaßnahmen (Kühlung) eingebaut. Für diese Fälle sind die Regler der KSW-Reihe in der Lage mehrere Temperaturfühler abzufragen und Pumpen anzusteueren. Heizungs-Regler sind (i.d.R.) nicht in der Lage ihre Informationen an die Aussenwelt weiterzugeben. Für die Überwachung der Solar-Anlage und Aufzeichnung dieser wichtigen Daten wurde der KSW-Manager entwickelt. Der KSW-Manager kann alle relevanten Werte aus dem KSW-Regler auslesen und über ein Netzwerk z.V. stellen. Der KSW-Manager ist speziell an die Produktreihe der KSW-Regler angepasst.
  • Zum Blockschaltbild des KSW-Manager (pdf)
  • Um Solarthermie-Anlagen zu steuern und zu überwachen werden Differenzregler in die Anlage eingebaut. Der von mir verwendete Differenzregler hat den Namen KSW (u.a. von der Fa.OEG) und verfügt über 5 Temp.-Fühler-Eingänge und 3 Pumpen-Motor-Ausgänge. Dieser Regler stellt vor allem eine USB-Schnittstelle z.V. um alle Daten der Anlage (Temperatur und Pumpen-Betrieb) auslesen zu können. Der KSW-Manger wird somit über eine USB-Verbindung an den KSW-Differenzregler angeschlossen. Ein Arduino-Mikroprozessor erfasst über diese Schnittstelle die aktuellen Werte der Temperaturfühler und die Betriebs-Daten der angeschlossenen Umwälz-Pumpen. Alle Daten werden z.B. alle 5 Minuten neu ermittelt und im Netz (Ethernet, Wlan, Internet) zur Verfügung gestellt. Ausserdem können die erfassten Daten auf einer SD Karte mit einem Zeitstempel (Zeit+Datumswert) gespeichert werden. Je nach SD Kartengröße (2-4 GB) können so die Daten des KSW-Reglers weit über 20 Jahre aufgezeichnet werden. Für den WLAN-Anschluss wird ein Ethernet-Wlan-Adapter benötigt.

    Die Funktionen des KSW Managers

    1. Aktuelle Zeit von einem Zeit-Server aus dem Internet abholen (optional) 2. Aufbereiten der UTC Zeit für Datenspeicherung auf einer SD Karte (optional) 3. Lesen der aktuellen Daten über das USB Kabel vom KSW Regler 4. Die gelesenen Daten werden geprüft und dann gespeichert 5. Speichern der Daten auf einer SD Karte (2- 4 GB)(optional) 6. Es können, je nach SD Karten-Größe, bis zu 30 Jahre lang Daten aufgezeichnet werden 7. Auswerten und Umrechnen der KSW-Daten in Temp.-Werte und Pumpen-Status 8. Alle Werte werden im Netz zur Verfügung gestellt (JSON-Protokoll) Konfiguration über einen Webbrowser: a) Mit oder ohnen SD Kartenaufzeichnung. Standard ist ohne SD-Kartenaufzeichnung. b) Program-Zyklus-Zeit : Neue Daten abholen alle 1, 3, 5, Minuten Status-Anzeige über LEDs Es werden über 7 LEDs verschiedene Statusinformationen gezeigt. Die Temp-Werte und der Pumpen-Status können über einen Browser und z.B. Javascript mittels JSON abgefragt werden. Siehe eHZ-Manager Software. Die Hardware arbeitet mit einem modifiziertem USB-Host-Shield:
  • Modifikation USB-Shield des KSW-Manager (pdf)
  • Hardware

    Das komplette Gerät besteht aus den Baugruppen:

    Weitere Informationen zur Hardware und Software erhalten sie per Email.

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