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Heizungssteuerung

Heizungskessel Ewald Segler

Ewald Riegers Heizungssteuerung im Seglerheim, Mannheim - mehr Fotos

High Tech and Low Budget

Idee, Ausführung, Programmierung, Quellcode, Pläne: Ewald Rieger

Ein Besuch im Seglerheim (1) von Mannheim lohnt sich für alle Freunde des Selbstbaus. Ewald Rieger hat dort mit BigForth eine komplexe Steuerung der Heizungsanlage geschaffen - auf einer ausrangierten EPAC-68k Platine, einem alten PC und DOS, etwas Draht, ein paar Ventilen in den Rohren und einfachen Kaltleitern als Thermofühler.

Seine Überlegungen war die: Keine Eingriffe in den Kessel oder Brenner, das mögen Schornsteinfeger nicht. Simple Sensorik, schlichte Relais, einfache Taster, Benutzeroberfläche ohne große Mühe.

Also wurde herum experimentiert und heraus kam folgende Anlage. Die Ölheizung blieb wie sie ist, auch die ganzen Rohrsysteme im Haus wurden so belassen. Eingefügt wurden lediglich einige elektrisch zu betätigende Ventile an strategischen Stellen - also in die Zuleitungen zu den einzelnen Räumen, die glücklicherweise zugänglich waren, weil sie im Erdgeschoss und den Werkstätten einfach offen an der Decke geführt worden waren. Die Werkstatt eines Segelfliegerclubs ist halt kein Einfamilienhaus. Die Fühler wurden an den Strängen verteilt: Einer am Kesselauslassrohr, je einer auf dem Hauptstrang gleich hinter dem Mischer und den beiden Umwälzpumpen, im Rücklauf und dann in den Räumen. Der Hauptschalter des Brenners, die beiden Umwälzpumpen und die Ventile wurden über Relais geschaltet. Der Vorlauf/Rücklauf-Mischer bekam einen Stellmotor spendiert.

Das Funktionsprinzip

So ausgerüstet kann die ganze Heizung nach Bedarf Wärme dorthin bringen wo sie gerade gebraucht wird. Die Ofenvorlauftemperatur richtet sich nach dem Raum mit dem größten Wärmebedarf. Die Temperatur der anderen Räume wird durch schalten der Ventile geregelt. Die Regelung achtet streng darauf, daß der Ofen nur bei eingeschalteter Umwälzpumpe und wenigstens einem geöffneten Ventil brennen darf. Wird keine Wärme benötigt bleibt alles ausgeschalten. Der Brenner hat immer eine Mindesteinschaltdauer von einigen Minuten um den Ofen vor Kondenswasser zu schützen.

Die Steuerung liest aus einer Tabelle wer wann welchen Raum benutzen will, heizt den Raum bei Bedarf rechtzeitig vor und schaltet zum Terminende wieder ab. Die Steuerung richtet sich also nach den Benutzern und nicht nach starren Zeitintervallen für Tag und Nachtabsenkungen. Die meisten Räume werden auf 5°C gehalten um sie vor Frost zu schützen. Häufig benutzte Räume bleiben auf einer höheren Temperatur von ca. 15°C.

Die Benutzeroberfläche

Eine grafische Benutzeroberfläche auf dem PC ermöglicht eine einfache Bedienung. Der Benutzer drückt einen Schalter, damit die Steuerung den PC zur Bedienung der Anlage einschaltet. Und wenn anschliessend niemand mehr eine Taste drückt, wird der PC wieder einfach abgeschaltet - etwas, das man mit DOS ja noch machen konnte. Die Kommunikation mit dem PC erfolgt über eine serielle Schnittstelle, auf beiden Seiten läuft BigForth. Der PC dient also als spezialisierte Anzeige für die Steuerung. Und hat daneben die Aufgabe der Programmierplatz der Steuerung zu sein und die Datensicherung zu machen - human interface. Die eigentliche Steuerung läuft aber komplett im 68070 und der PC wird ganz abgeschaltet wenn kein Mensch mehr zugegen ist.

Die Ausführung

Das ganze wurde mit BigForth programmiert. Dabei war sehr hilfreich, daß es objektorientiertes Programmieren ermöglicht. Besonders die Benutzeroberfläche lies sich leicht mit der Graphik-Library programmieren. Speicherplatz gibt es reichlich auf beiden Seiten. Und da es kein Serienprodukt ist brauchte hier auch nicht gegeizt zu werden - was nicht heißt, daß es teuer war. Die meisten Bauteile der Steuerung stammten aus ausrangierten Teilen. Insofern kann die Steuerung auch nicht so ohne weiteres nachgebaut werden. Man muss vielmehr sehen, was man so zur Verfügung hat und kann sich anregen lassen von dieser Lösung.

Schaltpläne, Quellcode, Fotos

Die Schaltpläne und den Quellcode und einige Fotos zu Erklärung haben wir daher beigelegt (2). Nachfragen kann man bei Ewald Rieger.


(1) Seglerheim nennt sich das Clubhaus des Segelflugverein Mannheim e.V. Hier trifft man Menschen mit Hilfsbereitschaft und ausgeprägtem Teamgeist - anders geht Segelfliegen nicht. Das Seglerheim steht auf dem City Airport Mannheim in der äußersten Ecke des Flugplatzes, hat einen hübschen Clubraum, Schulungsraum, Büro und Werkstatt sowie 2 Hangar für die Flugzeuge. In der Umgebung des Gebäudes entstehen gerade Wirtschaftsneubauten und die neuen Strassen haben berühmte Namen bekommen: Konrad-Zuse-Ring und Hermann Holerit Straße. Grad die richtige Umgebung für Forth - fehlt noch die Benennung der Zufahrt zum Seglerheim. Ich wäre für Charles Moor Weg.

(2) Stand 31.8.2006: Der Quellcode liegt vor und kann jetzt schon breit gestellt werden. Die Pläne ebenso. Für die Veröffentlichung soll der Quellcode noch ausführlicher kommentiert werden, und es werden Reinzeichnungen erstellt.


Bericht, Fotos: mka (7/2006)

projects/heizungssteuerung_mit_forth.txt · Zuletzt geändert: 2013-06-06 21:27 (Externe Bearbeitung)