Heizung und Steuerung

Zu unserer Freude konnte die Heizungsinstallation termingerecht fortgesetzt werden.

Auch weil wir den Technikraum vorzeitig fertigstellen konnten.

Unser Dank geht an dieser Stelle an Christoph und Eduard, für die kurzfristige Verlegung des Zement-Estrichs und die Fliesenlegerarbeiten im Technikraum!

Unsere Heiz-Technik

Als zentrales Element existiert in unserem Heizsystem ein sog, "Multifunktionsspeicher".

Bei so einem Speicher handelt es sich um einen großen Wassertank, mit diversen Anschlüssen für die jeweiligen Heizkreisläufe.

Man bezeichnet diese Art von Speicher auch als "Schichtspeicher", da die eingebrachte Heizenergie schichtweise in Form von erwärmten Wasser eingelagert wird.

Hier sieht man unseren Multifunktionsspeicher noch ohne Dämmung, in unserem frisch gefliesten Technikraum:

In den daraufolgenden Tagen kamen dann noch die Mischergruppe für den Kessel-Kreislauf (mit Ladepumpe, etc.)...

...und die Mischergruppe für den Heizkreis (Fussbodenheizung) hinzu.

Und dann kam unser Pelletkessel: Wodtke PE Water Plus

Bei dem Pelletkessel handelt es sich um ein Einbaugerät, welches nach vorne in den Wohnraum eine Sichtscheibe besitzt. Hier kann man die Verbrennung der Pellets beobachten und etwas Strahlungswärme (ca. 10% der Gesamtleistung) geniessen.

Auf der Rückseite im Technikraum ist die Technik des Pelletskessels: 

elektrischen Anschlüsse, Abgasrohr, Pelletsvorrat (ca. 30kg), Wasseranschlüsse.

Schematisch sieht unsere Heizungsanlage in etwa so aus:

Entscheidungsfindung - wie steuern?

Die Ansteuerung der einzelnen Komponenten musste nun realisiert werden.

Wir haben uns bereits sehr früh für ein SmartHome-System der Firma Loxone entschieden.

Warum also nicht auch die Heizung über dieses System steuern?

Es existieren einige pro's und contra's zu dieser Grundsatz-Frage:

Preis, Flexibilität, Visualisierung, Ausfallsicherheit, und, und, und...

Nach einigen Gesprächen mit unserer Heizungsfirma und einem befreundetem Dipl.Ing der Versorgungstechnik haben wir uns dann entschieden:

Wir bauen unsere Heizungssteuerung mit Loxone!

An dieser Stelle ein großes DANKESCHÖN an Rainer und Rudi für die fachmännische Unterstützung bei der Entscheidungsfindung!

Wir sind vor allem sehr dankbar, dass unser Heizungsbauer mit uns diesen Weg geht und uns mit Rat und Tat zur zur Seite steht. 

Elektrische Verdrahtung

Wir haben einen alten Verteilerkasten mit FI, Sicherungsautomaten, Reihenklemmen und Loxone Minisever ausgestattet.

Danach wurden Temperaturfühler an die Rohre und den Schichtspeicher angebracht. Dann die Ladepumpe (Kessel-Kreislauf), die Heizkreispumpe (Fussbodenheizung-Kreislauf) und der Mischer verkabelt.

Programmierung

Anschließend haben wir die Steuerung der ersten Anlagenteile für unsere Heizung in der Loxone Config Programmierung erstellt.

Kesselkreislauf (Laderegelung):

Heizkreisregelung (Fussbodenheizung):

Als Grundlage für die Programmierung haben wir uns vorab in das Thema Heizungsregelung eingelesen.

Anregungen zur Umsetzung findet man unter anderem z.B. in der Dokumentation des UVR1611 von "Technische Alternative" oder auf der Webseite von CONTROME.

Zusätzlich wurde die Online-Dokumentation von Loxone verwendet, um die Software-Module "Heizungsmischer" sowie "Schwellwertschalter" etc. richtig zu programmieren.

Betrieb

Nachdem der Pelletsofen in Betrieb genommen war, sind die ersten Stunden wirklich spannend gewesen.

Durch die Möglichkeit der Visualisierung der Zustände im Loxone-System und die Fern-Diagnose, haben wir die Steuerung in den ersten Tagen stets von der Ferne aus beobachten und bei Bedarf auch eingreifen können.

An dieser Stelle ein Dank an Martin: ohne den LTE-Router als Leihgabe wäre das bis heute noch nicht stabil möglich!

Sichere Remote-Verbindung im SmartHome-Bereich

Zum Thema Remote-Zugriff möchte ich an dieser Stelle eine Lanze für die Umsetzung einer sicheren Kommunikation zwischen dem Smartphone und dem Smart-Home-Server via VPN brechen.

Grund:

Ein simples "Port-Forwarding" auf dem Router ist doch sehr anfällig für Hacker.

Es gibt mittlerweile im Internet diverse Portale, welche dynamische DNS-Adressen und dahinterliegende Services auflisten, welche über ein simples Port-Forwarding erreichbar sind.

Hier findet man erschreckenderweise auch schon einige Loxone-Installationen, die auf diesen Portalen auch noch als "Loxone Service" gekennzeichnet wurden.

Wird so ein Smarthome-Sever dann auch noch mit Default-Kennwörtern betrieben, braucht man sich nicht wundern, wenn auf einmal Fremde über das Internet bei einem das Licht ein- und ausschalten, oder kritischere Schalt-Aktionen per Fern-Zugriff durchführen.

Ein SmartHome dieser Art zu hacken ist kinderleicht.

Die Einrichtung eines VPN-Zuganges auf einem Smartphone, beispielsweise zu einer FritzBox, ist heutzutage wirklich nicht mehr schwer. Und sichere Passwörter zu verwenden sollte generell ein Standard sein.

Loxone hilft hier sogar in der Software und meldet bei jedem Start der Config einen Fehler, solange das Passwort noch der Default-Einstellung entspricht - leider tut Loxone das nicht in der App, was evtl. zu überdenken wäre...

In unserem Fall kommt OpenVPN zum Einsatz, was etwas aufwendiger ist, aber diverse Vorzüge gegenüber der FritzBox-VPN-Lösung hat, auf welche ich hier nicht weiter eingehen möchte.

Visualisierung in der Loxone Smartphone-App

Ein paar Bilder zur Visualisierung in der Loxone App:

Die Temperaturen wurden nachträglich noch justiert.

Die Grenztemperatur für das Befüllen des Schichtspeichers wurde fürs Erste auf 53°C eingestellt.

Als untere Grenze, wann der Kessel wieder anspringen soll wurden 43°C definiert.

Das Takten des Kessels ist in der Graphischen Anzeige der App gut zu erkennen.

In der Grafik sieht man rechts, dass das Takten auf einmal endete. Grund dafür war eine falsche Einstellung für den 1-Wire-Bus, auf welchem die Temperatur-Sensoren angeschlossen sind:

Hier war vom Bauherrn als Abfragezyklus 5s eingestellt, dadurch stürzte die 1-Wire-Extension ab und der Temperaturwert wurde eingefroren.

Nach der Umstellung auf 60s (empfohlener Wert von Loxone) und einem Power-Reset der 1-Wire-Extension funktionierte alles wieder einwandfrei.

Die Vorlauf-Temperatur für die Fußbodenheizung wurde für die Aufheizphase des Estrichs auf 15°C definiert. Im Screendump kann man gut erkennen, wie der Mischer-Baustein anfangs durch Öffnen und Schliessen des Mischers die richtige Einstellung suchte, damit am Ende 15°C Vorlauf-Temperatur erzielt wurden.

Und hier sieht man was passiert, wenn man vergisst Pellets nachzuschütten :-)

Aktuell läuft das System in der Grundfunktionalität einwandfrei.

Vor dem Einzug müssen noch Solar-Kreislauf (Solarthermie), die Warmwasser-Bereitung und die Einzelraumregelung für die Fussbodenheizung in die Steuerung integriert werden.

Dazu gibt es später dann mehr.