Was ne Idee, gibts schon fertig. Ja nee.
Es gibt mechanische Thermostate für Heizkörper, die sperren ab wenn die eingestellte Raumtemperatur am Thermostat erreicht ist.
Es gibt elektromechanische Thermostate, die machen das gleiche, werben aber mit SmartHome und so, weil ein Kalender integriert wurde, teilweise Bluetooth oder ganz Premium sogar WLAN.
Damit kann man also die Raumtemperatur gemäß seinen Gewohnheiten einstellen, also mehr eine Steigerung der Lebensqualität als Energieeinsparung, denn das abdrehen der Heizkörper ist oft einfacher als das Programmieren der nicht-funkenden Teile.
Was aber echt Energie sparen kann ist eine Überwachung am Ausgang der Heizung, am Rücklauf. In vielen Häusern, vor allem in Mehrfamilienhäusern, ist der hydraulische Abgleich nie gemacht worden oder durch bauliche Veränderungen so unbrauchbar eingestellt, das verdammt viel Energie verschwendet wird.
Ein kurzer Ausflug in die Thematik: Thermische Energie wird an den Raum abgegeben, in dem das heiße Heizungswasser in den Heizkörper fließt, die Wärme durch Wärmestrahlung an den Raum abgibt und anschließend abgekühlt zum Kessel zurück fließt.
Eine zu hohe Fließgeschwindigkeit in der Heizung macht den Effekt kaputt: Zwar wird die Leistung der Wärmeabstrahlung erhöht, wenn die ganze Heizung absolut heiß ist, aber die von dem Kessel bereitgestellte Energie bleibt im Wasser.
Es gibt einen Formel zur Energieberechnung, die sich aus der Wärmekapazität von Wasser, dem Temperaturunterschied (Spreizung) sowie dem Durchfluss ergibt. Die Wärmekapazität von Wasser liegt bei 4,2kJ/(kg*K).
Bezogen auf einen Heizkörper kann also durch viel Durchfluss oder durch eine hohe Spreizung
Energie in den Raum gebracht werden.
Bei hohem Durchfluss und kleiner Spreizung ist der Kessel damit beschäftigt, aus nicht mehr ganz heißem Wasser wieder heißes Wasser zu machen. Das ist ein absolut ineffizienter Prozess, denn der Brenner geht oft an und aus, Verschleißt schnell und schickt viel Wärme in den Schornstein. Außerdem wird ab bestimmten Fließgeschwindigkeiten die turbulente Strömung hörbar bis laut.
Bei hoher Spreizung ist der Heizkörper leise, warm und nicht heiß (also zählt das Verbrauchskostengerät auch weniger) und der Kessel kann aus lauwarmen Wasser wieder heißes Wasser machen - das kann der gut und effizient.
Wozu der Ausflug? Das ganze einstellen der Hydraulik ist in alten Gebäuden nahezu unmöglich, da oft die Einstellschrauben fehlen und viel zu teuer, die Kosten sind nicht auf Mieter verteilbar, aber die würden daran sparen,…
Deswegen möchte ich ein smartes Thermostat entwickeln, was meine Raumtemperatur überwacht, aber auch die Rücklauftemperatur.
Dadurch sperrt das Thermostat ab, wenn heißes Wasser am Ausgang der Heizung angekommen ist und gibt dem Wasser dann Zeit, die Luft zu erwärmen. Wenn das Wasser unter der eingestellten Rücklauftemperatur liegt, öffnet das Thermostat wieder und lässt solange warmes Wasser rein, bis das es unten wieder zu warm wird.
Da kommt ein PID Regler dran, der abhängig der Raum- und Rücklauftemperatur das Ventil regelt.
Hardware ist hackbar: ein ESP32, Heizkörperventil vom Hornbach, 1Wire Thermometer DS18B20 für das Rohr und den blauen Temperatursensor für den Raum.
Bei der Software hoffe ich, Tasmota dafür verwenden zu können.
Das ganze soll zuerst in meiner Wohnung getestet werden. Ich sehe da aber auch eine recht große Chance, das weiter zu entwickeln und die Hardware zu verkaufen.
Meine Frage an euch: Wer hätte Interesse mit zu entwickeln?
Ich bin Freund von OpenSource und habe kein Interesse an einem Businessplan. Dabei kann ich mir aber vorstellen, den komplizierten Hardwareteil zu entwickeln und den dann mit leichtem Plus in die unsanierten Gebäude zu verkaufen.
Elektronik, Mechanik und Hydraulik, dazu Software, ein Mechatronischer Traum der Energie einspart. Lets go!
