Solarerwärmung mit DIY Solarsteuerung

Aufgrund der gestiegenen Strompreise und dem auch in Norddeutschland eintretenden KlimAufgrund der gestiegenen Strompreise und dem auch in Norddeutschland eintretenden Klimawandel (ja auch wir hatten dieses Jahr sehr viel Sonne) habe ich mich dazu entschieden, die Sonne nicht nur via PV in die Wärmepumpe ins Wasser su schicken, sondern direkt über Solarerwärmunmg

Etwas eingelesen und schnell festgestellt, dass Spielereien mit aufgewickelten Schläuchen und Aquarienpumpen zwar Arbeit machen aber nicht effizient sind. Die einzelne Schläuche mit den Sammlern waren mir zu anfällig also habe ich misch für Solarplatten entschieden. insgesamt 8m2.

Solarsteuerung?? Da warf doch noch was… Wenn auf dem Dach kälter ist als der Pool, kühle ich das Wasser ja wieder aus… auch doof… aber 400 Euro für ein Ventil , ein Relais, ein Temperatursensor und ein Motor??? Das muss billiger gehen…. etwas recherchiert und da bin sich auf folgende Lösung gestossen:

1. Wir benötigen die Temperaturen am Einlauf der Solaranlage, ab Ablauf der Solaranlage und oben auf dem Dach (am besten an der Solaranlage). Bei Amazon habe ich mir hierfür ein paar DSB1820 Temperatursensoren gekauft, sowie passende Tauchhülsen und T Stücke, die ich in den Wasserkreislauf einbauen muss.

2. ein 3 Wege Ventil,

3. ein Stellmotor (bellimo 24v) von Ebay

4. ein Relais, welches den Motor steuert (WEMOS D1. Mini und passende Relaiskarte)

Zusammen keine 100 Euro… Das ganze mit einem Bypass eingebaut. Links ist Zulauf, Rechts ist der Rücklauf..

Die Platten auf dem Dach (8m2) waren schnell montiert. Hierzu gab es auch in einschlägigen Foren gute Tipps.

Ganz wichtig: Zulauf von beiden Seiten unten (also zuerst ein Rohr in die Mitte, mit T Stück nach unten an jede Seite der Platten. Rücklauf erfolgt dann über den First von links nach rechts)

Für die Steuerung mal schnell alles zusammenbaut und ein Gehäuse gedruckt und zusammengebaut. 

Etwas genauer:

Die Temperatursensoren DS18b20 habe ich mit USB Kabel verlängert. ch messe die Temperaturen auf dem Dach an der Solarplatten, im Pool, am Eingang Solarplatten, Am Ausgang der Solarplatten, Eingang Wärmepumpe, Ausgang Wärmepumpe und vor dem Pooleinlauf.  In die Anlage wurde die Temperatursensoren mit Hilfe von Tauchhülsen in PVC- T Stücken montiert. Die verlängerten USB Kabel gehen dann zu einer Steuereinheit. In das Gehäuse der Steuereinheit (Aus meinem 3D Drucker) habe ich die passenden USB Buchsen eingeklebt.

Der Steuermotor ein Belimo SM 24A, gibt es häufiger mal gebraucht wie neu bei Ebay..dieser passt wie angegossen auf das 3 Wege Ventil. Das Belimo benötigt einer Steuerspannung von 24V. Also wurden die Kabel auch erstmal zu meiner Steuereinheit gelegt. die 3 Adern kamen dann auf einen Multiplex Stecker und in das Gehäuse der Steuereinheit hab ich die passende Buchse geklebt.

Für die Ansteuerung des Motors wird ein Relais benötigt. Da auch die Temperatursensoren ausgelesen werden wollen, kann man das alles mit Technik erschlagen:

ein WEMOS D1 Mini (5 Euro) sorgt für Den WLAN Anschluss und 4 MB Speicher für die nötigen Programme. Eine Relaiskarte mit 4 Kanälen gibt es zum gleichen Preis.

Sowohl Relaiskarte als auch WEMOS benötigen 5V für den Betrieb. 24V werden für den Stellantrieb Belimo benötigt.

Also: IN den Sicherungskasten, der direkt darüber ist, ein 24V Trafo eingesetzt, in die Steuerungskiste eine Buchse eingebaut, Kabel dazwischen, schon haben wir 24V in der Kiste, die wir direkt an das Relais geben können. Hinter die 24 V kommt aus dem Modellbau ein Spannungsregler, der mir aus 24v 5v macht und ein paar Ampere vertragen kann.

Die 5V aus dem Spannungsregler versorgen die Temperatursensoren, den WEMOS und die Relaiskarte mit Strom. Die Datenleitungen der Temperaturregler sind aus den USB Buchsen alle in Reihe, da die Temp Regler sich mit einer Art MAC Adresse melden, somit nur ein Kaleb dafür erforderlich. Für die Steuerung des Relais wird 1 Kabel vom WEMOS zum Relief benötigt bei mehreren Kanälen entsprechend mehr)

Auf den WEMOS Hab ich ESP Easy geflashed. Der erkennt automatisch die Temperatursensoren, und auch das Relais kann man damit ansteuern.Damit man das ganze nicht nur über APP Steuern kann, heb ich ein NEXTION Touchdisplay verbaut, welches man einfach direkt programmieren kann. Auch dieses wird nativ con ESPEASY unterstützt und man kann die Temperaturen zB direkt anzeigen lassen.

ESPEASY übermittelt die Temperaturen per MQTT an einen Server, und die Steuerung, ob das Ventil schalten soll oder nicht erfolgt auf meinem Homeserver NODERED mittels einer Logik, die die Pooltemperatur, die eingestellte Solltemperatur und die Temperatur auf den Solarplatten berücksichtigt, sowie, ob die Sandfilteranlage läuft oder nicht, ggf kann auch die Wäremepumpe mitgesteuert werden.

So sieht das ganze dann aus:

Damit man auch im Pool sehen kann, wie die Temperaturen so sind, habe ich mir ein LED Display gebaut, auch auf Basis von WEMOS..