Anfängerfragen zum Messen von Temperaturen an der Solaranlage

[Ralf9]

Hallo,

ich möchte mit DS18b20 Temperaturfühlern Temperaturen vom Sonnenkollektor Vorlauf und vom Warmwasserspeicher messen.
Es ist eine kleine Anlage mit einem Paradigma Vakuumröhrenkollektor.

Muß ich beim kauf der Temperaturfühler was beachten?
Sind diese ok?
http://www.ebay.de/itm/10x-DS18b20-Wasserdicht-Temperatursensor-Thermometer-Temperaturfuhler-LS4G-/281580736573?hash=item418f85103d:g:LbgAAOSwI~VTzig8

http://www.ebay.de/itm/5x-3M-Temperaturfuhler-DS18B20-Thermosensor-Temperatur-sensor-Wasserdicht-Kabel-/151930664320?hash=item235fc5f580:g:xYMAAOSwSHZWgPGI

Ich bin mir unsicher ob ich die Temperaturfühler auch am Sonnenkollektor Vorlauf verwenden kann. Gibt es Erfahrungen welche max Temperatur die DS18b20 Temperaturfühler aushalten.

Die DS18b20 möchte ich direkt an einen Portpin eines Wemos D1 mini anschließen. Die Kabellänge von den DS18b20 zum Wemos D1 mini ist kleiner als 10m.

Gruß Ralf

[Otto123]

Hallo Ralf,

die DS18b20  können meines Wissens nur 125 °C. Die Temperaturen am Vakuum Röhrenkollektor können mit Sicherheit höher sein!

Gruß Otto

[Ralf9]

Ja, wenn im Sommer der Warmwasserspeicher eine Temperatur von ca 80 C erreicht hat und dann die Pumpe abschaltet, dann steigt die Temperatur am Röhrenkollektor auf über 150 C.
Ich möchte die Vorlauftemperaur aber in der nähe des Warmwasserspeichers messen.

Gruß Ralf

[ritchie]

Hallo Ralf,

ich würde Dir dringend vom Einsatz der BS18B20 abraten, wenn die Temperaturen über 110° Grad gehen.

Der Arbeitsbereich besagt zwar 125 °Grad, aber bei mir sind Sensoren im Vorlauf bei starkem Winter (-15°Grad Aussentemperatur) zerstört worden.
Hier wurden auch ca. 110°Grad im Vorlauf erreicht. Aus diesem Grund werde ich hier jetzt PT1000 einsetzen, diese haben
einen deutlich höheren Arbeitsbereich und auch Messbereich.

Viele Grüße
R.

[Otto123]

Hallo Ralf,

ich kenne die Datenblätter nicht genau, aber mein Elektronikerverstand sagt mir: bei dauerhaft hohen Temperaturen werden Halbleiterchips systematisch "zerbröselt". Die Lebensdauer wird nach stark nichtlinearen Funktionen bei allem oberhalb von 60°C spürbar - sprich für uns persönlich erlebbar - verringert.
Bei Dir wird 80°C nicht die Ausnahme sondern eher die Regel sein.

Wie gesagt, ich habe keine persönlichen Erfahrungen mit der Lebenserwartung von BS18B20 bei hohen Temperaturen, ich kenne nicht mal theoretische Werte.
Aber ich würde den Ansatz von Ritchie wählen. Der Wemos D1 hat dummerweise bloß einen Analogeingang.

Gruß Otto

[Ralf9]

ok, dann ist es wohl besser wenn ich für den Solarvorlauf einen PT1000 Fühler nehmen. Der PT1000 hat aber den Nachteil, daß ich einen Messverstärker benötige.
Ich habe dabei an diesen Fühler hier gedacht:
http://www.ebay.de/itm/PT1000-PT-1000-Temperaturfuhler-Temperatursensor-2-Meter-Silikon-/290453209203?hash=item43a05c4073

Für die Temperaturen vom Warmwasserspeicher und Heizungsvorlauf nehme ich dann die DS18b20 Temperaturfühler:
http://www.ebay.de/itm/5x-3M-Temperaturfuhler-DS18B20-Thermosensor-Temperatur-sensor-Wasserdicht-Kabel-/151930664320?hash=item235fc5f580:g:xYMAAOSwSHZWgPGI

Der Warmwasserspeicher ist im Haus meiner Eltern im Bad im OG. Die Heizung (Nahwärmeanschluss) ist unten in der Waschküche.

Gruß Ralf

[Jo]

Die Sensoren sind recht robust, ich hab 20x ds18b20 auf meinen Pufferspeicher geklebt. 2 sind relativ schnell ausgefallen 18Stück leben jetzt sei 05/2013. Die Oberen haben meist über 60°C, im Sommer auch mal 90°C. War bewusst quick and dirty mit dem Risiko das mir Sensoren ausfallen, hält aber besser als erwartet...
Bei über 100°C würde ich es aber eher nicht probieren, zumal auch die Temperaturspitze von 150°C, auch wenn nur kurzzeitig, vorkommen wird. Die Alterungskurve ist logarithmisch d.h. mit der Temperatur verkürzt sich überproportinal das Leben des Sensors.
Mit den PT Fühlern machst du definitiv nichts falsch, die sind für die Temperaturen gebaut und halten den Einsatz Jahrzente aus...

Gruss
Johannes

[Ralf9]

ich hab mal im Internet nach einem einfachen Messverstärker gesucht und diesen gefunden:
https://www.mikrocontroller.net/topic/215893#2150893
Ich kann Hilfe bei der Dimensonierung gebrauchen.
Ist es ok, wenn ich in der Bastelecke ein neues Thema aufmache oder ist es besser bei Off-Topic da es keinen direkten fhem Bezug hat?

Gruß Ralf

[Otto123]

Hallo Ralf,

und wenn Du so was "fertiges" nimmst? Ich habe mal etwas rum gesucht, die Sache mit dem pt1000 artet irgendwie immer in Bastelei
aus. Ne wirklich fertige Lösung war da irgendwie nicht dabei.
Mit ntc Widerständen kann man bis 250° messen, das wäre für Deinen Fall doch ausreichend. Ich glaube da braucht man praktisch nix weiter: https://learn.adafruit.com/thermistor/using-a-thermistor

Gruß Otto

[Prof. Dr. Peter Henning]

Im Thread "Kaminfeuer überwachen" habe ich einen preiswerten Messverstärker für einen PT100 verlinkt - funktioniert bestens, sitzt an einem DS2450 um misst die Abgastenmperatur meines Kamins. So etwas sollt eman einsetzen, wenn direkt am Kollektor gemessen wird.

Am Vorlauf und Rücklauf meines Solarkreises habe ich aber (in Speichernähe) DS18B20 - laufen wunderbar stabil, die Temperatur geht auch im wärmsten Sommerbetrieb nucht so hoch, dass sie beschädigt würden. Auf Wunsch kann ich gerne mal einen Plot aus dem Sommer beilegen.

LG

pah

[Ralf9]

Am Vorlauf und Rücklauf meines Solarkreises habe ich aber (in Speichernähe) DS18B20 - laufen wunderbar stabil, die Temperatur geht auch im wärmsten Sommerbetrieb nucht so hoch, dass sie beschädigt würden. Auf Wunsch kann ich gerne mal einen Plot aus dem Sommer beilegen.

Ich kann nicht abschätzen wie hoch die Solarvorlauftemperatur in Speichernähe bei Stillstand werden kann, wenn die Pumpe bei einer Speichertemperatur von ca 80 Grad abschaltet. Die Temperatur im Kollektor steigt dann deutlich über 150 Grad.
Da der Warmwasserspeicher im Bad unterm Dach steht, ist der Höhenunterschied und Abstand zum Kollektor auch nicht so gross.

Gruß Ralf

[Ralf9]

Hallo Ralf,

und wenn Du so was "fertiges" nimmst?

Ja, das habe ich mir auch schon angeschaut.
http://www.ebay.de/itm/MAX6675-Typ-K-Thermoelement-Modul-Temperatursensor-SPI-Interface-f-Arduino-/262700972563?hash=item3d2a32ba13:g:l0gAAOSwcLxYGNhD
Damit würde ich dann ohne Basteln auskommen. Ich bräuchte dann noch passende Typ-K Fühler:

http://www.ebay.de/itm/K-Typ-Thermoelement-Temperatursonde-Sensor-1M-100cm-0-600-Grad-fur-3D-Drucker-/252197866684?hash=item3ab82a0cbc:g:vfEAAOSws4JW7GQm

oder

https://www.sensorshop24.de/temperaturfuehler/rohranlegefuehler/rohranlegefuehler-mit-alu-prisma/rohranlegefuehler-bis-550-c-nicr-ni-typ-k/mit-aderendhuelsen/

Gruß Ralf

[Prof. Dr. Peter Henning]

Ich kann nicht abschätzen wie hoch die Solarvorlauftemperatur in Speichernähe bei Stillstand werden kann

Aber ich.

Die Speichertemperatur ist durch die Sicherheitsvorgaben der Hersteller begrenzt. Das bedeutet, dass die Pumpen in abgeschaltetem Zustand kaum Konvektion zulassen dürfen, und nur sehr wenig Diffusion. Mit anderen Worten: die Vorlauftemperatur darf in der Nähe des Speichers gar nicht größer werden, als den Herstellervorgaben des Speichers entspricht.

Am solaren Vor- und Rücklauf kann man also problemlos mit DS18B20 arbeiten, es besteht keinerlei Notwendigkeit für Thermoelemente oder Widerstandsthermometer mit zusätzlicher Elektronik.

Aber was sage ich, wir leben in einem freien land und jeder kann die Spielzeuge verwenden, die er mag. Aber dann bitte nicht unter "1-Wire" diskutieren.

LG

pah

[Ralf9]

Am solaren Vor- und Rücklauf kann man also problemlos mit DS18B20 arbeiten, es besteht keinerlei Notwendigkeit für Thermoelemente oder Widerstandsthermometer mit zusätzlicher Elektronik.

Dann werde ich es einfach mal mit dem DS18B20 am solaren Vorlauf testen.
Falls dann doch am Sommer höhere Temperaturen auftreten sollten, kann ich immer noch das MAX6675 Modul und einen Typ K Fühler nehmen.
Ich habe mir mal die Wasserdampftafel angeschaut:
http://produkte.gea-wiegand.de/GEA/GEACategory/145/index_de.html
Auch wenn der Druck beim Stillstand auf 2 Bar steigen sollte, dürfte demnach die Vorlauftemperatur nicht höher als 120 Grad werden können. 

Ich möchte die DS18B20 mit den 3,3V vom Wemos D1 mini versorgen, kann ich dann auch 4,7 K am Bus verwenden.
Zum Verbinden der Kabel der DS18B20 werde ich die Wago 221 Klemmen verwenden.

Gruß Ralf

[Ralf9]

Ich habe mir inzwischen 5 DS18B20 mit jeweils 3m Anschlusskabel gekauft. Die 5 Kabel der DS18B20 habe ich miteinander verlötet und mit einem 1m Kabel (2x2x0,6) mit dem Wemos D1 mini verbunden. Die Messung der Temperaturen erfolgt zuverlässig.
Den Sensor Speicher oben konnte ich problemlos am Befestigungsblech festschrauben.
Beim Sensor Speicher unten habe ich das Problem, daß am Befestigungsblech schon der Sensor der Solarsteuerung befestigt ist.
Kann ich den Sensor auch am Speicher festkleben? Welcher Kleber ist dazu geeignet? SekundenKleber? Ich habe UHU Superpower Minis.

Ich möchte es nun um weitere DS18B20 erweitern. Ich möchte auch unten in der Waschküche an der Heizung (Nahwärme) mit 4 Sensoren Temperaturen messen. Als Kabel zur Waschküche verwende ich ca 20-30m  J-Y(St)Y 2x2x0,6.
Wenn ich mir wieder DS18B20 mit 3m Kabel kaufe, kann ich dann alle 4 auf 3m lassen oder ist es besser wenn ich sie auf die passende Länge kürze?
Verbinden möchte ich die Kabel mit 3 Stück "Federkraftklemmblock 0.51 mm² Polzahl 6 DG240-2.54-06P-15-00AH Degson" von Conrad.
https://www.conrad.de/de/federkraftklemmblock-051-mm-polzahl-6-dg240-254-06p-15-00ah-degson-orange-1-st-1327273.html

Später möchte ich noch an einer weiteren ca 10m entfernten Stelle mit 3 Sensoren Temperaturen messen.

Ist es so ok, wie ich es vorhabe? In der Anlage habe ich es mal aufgezeichnet.

Nachtrag:
Was ist als Pullup zu empfehlen? 4,7K oder 3,3K ?

Gruß Ralf

[Jo]

Ich hab meine Sensoren auch auf den Speicher geklebt, ich hab dafür einen Wärmeleitkleber verwendet.
Sekundenkleber sollte aber auch gehen wenn du Dämmung außen rum hast und so der Sensor nicht nennenswert gekühlt wird. Ebenso kannst du wärmebeständiges Klebeband verwenden. z.B. Kapton Klebeband.

[Ralf9]

Ich habe inzwischen versucht den 1wire Bus um 2 DS18B20 in der Waschküche zu erweitern. Ich habe dazu ca 20-30m Kabel (J-Y(St)Y 2x2x0,6) verlegt.
Ich habe nun folgenden Aufbau:
Der wemos D1 mini steckt auf einem Steckboard. Ich verwende einen Pullup von 3,3K
Nun habe ich das Problem, daß es nur funktioniert, wenn ich entweder das 1m Kabel zu den 5 DS18B20 im Bad oder die ca 25m Kabel zu den 2 DS18B20 anschließe.
Wenn ich beide Kabel am Steckboard anschließe, dann werden keine Daten von den DS18B20 empfangen.

Hat jemand eine Idee an was dies liegen könnte?
In der Anlage ist eine Skizze vom Aufbau.


Zum festkleben des Sensors am Speichers werde ich einen Wärmeleitkleber verwenden, da ich nicht weiß ob ein Sekundenkleber so hohe Temperaturen aushält.
Ich habe dabei an den Stars-922 gedacht:
http://www.ebay.de/itm/5g-922-Warmeleitkleber-Thermal-Adhesive-Glue-Tube-Heatsink-Plaster-Silicone-/322318051412?hash=item4b0ba72854:g:uYIAAOSwcLxYHa9a

Gruß Ralf

[Prof. Dr. Peter Henning]

http://www.fhemwiki.de/wiki/1-Wire_Busverlegung#Topologie

LG

pah

[Ralf9]

http://www.fhemwiki.de/wiki/1-Wire_Busverlegung#Topologie

Habe ich mir angeschaut, ich möchte die "Lineare Topologie mit sternförmiger Anordnung einzelner Gruppen" Topologie verwenden.
Ich dachte bei dem nur 1m Kabel könnte ich die  Hin- und Rückleitung der Datenleitung vernachlässigen, oder ist der 1wire Bus so empfindlich, daß diese Kleinigkeit entscheidend sein kann?

In der Anlage ist die korrigierte Skizze mit der Hin- und Rückleitung der Datenleitung bei dem 1m Kabel.
Sind die 3m Anschlußkabel der Sensoren evtl zu lang?

Gruß Ralf

[Otto123]

Hallo Ralf9,

ich vermute der Pullup ist zu groß für 7 Sensoren?
In dem Wiki Artikel ist unten ein Link zur Dimensionierung der PullUps.

Gruß Otto

[Jo]

Ich denke auch das du bei 7 Sensoren und 3,3V nicht mir 3k3 klar kommst.
Probier das doch mal ohne Kabellänge z.b. auf einem Breadboard.

Viele Grüße
Johannes

[Prof. Dr. Peter Henning]

Der Pullup-Widerstand muss das nicht sein - ich betreibe viel mehr Sensoren an einem Bus. Ich denke eher an die Topologie: 3m+1m als Stichleitung sind grenzwertig

LG

pah

[Ralf9]

ok, dann werde ich mal versuchen ob es was bringt, wenn ich die 3m Sensoranschlußkabel kürze. Zum einfacheren verbinden werde ich dann Federkraftklemmblöcke kaufen
https://www.conrad.de/de/federkraftklemmblock-051-mm-polzahl-6-dg240-254-06p-15-00ah-degson-orange-1-st-1327273.html

[Prof. Dr. Peter Henning]

Dafür braucht man aber wiederum Platinen und Gehäuse.

Die "Connect"-Boxen in dem oben verlinkten Wiki-Artikel sind gut geeignet.

LG

pah

[Ralf9]

Die "Connect"-Boxen in dem oben verlinkten Wiki-Artikel sind gut geeignet.

Das Problem dabei ist, daß die Anschlußkabel der Sensoren aus Litzen bestehen:

Zu beachten ist, dass die Kontaktsicherheit von Schneid-Klemm-Kontakten nur für Volldrähte gilt. Litzen kann man zwar ebenfalls einlegen, allerdings schafft diese eine potenziell unsichere Kontaktstelle.

Außer löten habe ich bis jetzt zum Verbinden von Litzen nur die Federkraftklemmblöcke gefunden.

Gruß Ralf

[Prof. Dr. Peter Henning]

Wenn man nicht zuviele nimmt, geht das.

Ansonsten würde ich eher zu diesen hier raten - keine Probleme mit Platinen.

http://www.conrad.biz/ce/de/product/1341805/Verbindungsklemme-flexibel-014-4-mm-starr-02-4-mm-Polzahl-5-WAGO-221-415-25-St-Transparent-Orange?ref=searchDetail

LG

pah

[Ralf9]

Ja, die WAGO 221-415 kann ich auch nehmen. Wenn ich jeweils 2 Litzen verdrille komme ich bei 5 Sensoren mit 3 WAGO 221-415 aus.

Gruß Ralf

[Prof. Dr. Peter Henning]

Die benutze ich für fliegende Aufbauten selber. Bei permanenten, aber flexiblen Aufbauten benutze ich 3,5 mm Klinkenstecker. Da gibt es für wenig Geld konfektiomierte Kabel mit angegossenem Stecker - ideal für Hubs.

LG

pah

[dieter114]

Hallo pah,

ich habe einmal eine Frage zum Anschluss des Busses ans System.
Ich verwende einen PI3 mit Jessy und einen USB-1-Wire Baustein sowie OWServer/OWDevice.
Das System läuft seit 2 Jahren eigentlich ohne größere Probleme nur:
Seit dem Umstieg von Wheezy auf Jessy ist eine zeitweilige Instabilität zu beobachten.
Nach einem Update / Neustart bekomme ich nur einen Teil der angeschlossenen 1-Wire Bausteine zu sehen.
Es hilft hier nur ein Totalreset (Stromlos machen) und ziehen des externen Netzteils.
Ich verwende wegen einiger Relais auf dem Bus ein extra 5V Netzteil.
Früher lief das immer einwandfrei. Kann da irgendwas mit dem neuen Debian sein
oder habe ich nur den Bus total falsch aufgebaut?
Oder sollte ich einfach auf deine neue OWX Next Generation warten ?

Grüße aus Peine

Wolfdieter