Optimaliseren van de warmtepomp deel 1

Geschreven door

in

In plaats van de hele infrastructuur van mijn thuis-automatisering helemaal uit te leggen, ga ik de laatste toepassing ervan, het optimaliseren van de warmtepomp beschrijven en en passant komen de onderdelen van die automatisering wel langs.

In 2022 was mijn oorspronkelijk verwarmingsketel aan vervanging toe en toen besloten we een hybride warmtepomp / gasketel combinatie te nemen. Dat werd een Nefit Bosch Enviline Monoblock. Daar zit een complexe binnen-unit bij die alle circulatiestromen stuurt met de benodigde meet- en regel functionaliteit. Er zijn maar beperkte instelmogelijkheden (zeker als je op het werk gewend bent in het DCS systeem alles te kunnen instellen en wijzigen!), maar wat wel mogelijk is, om alle signalen digitaal op te vragen.

Er bestaat namelijk een kastje dat het netwerkprotocol (EMS bus) dat de sturing van alle onderdelen van het systeem (de binnen- en de buiten-unit, de communicatie met de CV ketel (ook Nefit) kan afluisteren. Dat is een kastje van BBQKees. In totaal zijn er zo’n 100 signalen, maar een hoop ervan zijn overbodig of nietszeggend, dus uiteindelijk verwerk is er iets meer dan de helft ervan, zeg zo’n 65 signalen.

Het BBQKees kastje kan als MQTT client communiceren met een MQTT server en daarop al die meetgegevens publiceren.

In mijn thuis automatisering speelt Domoticz een centrale rol als centrale waarop vele signalen binnenkomen. Ik heb het ooit eens geïnstalleerd toen ik in 2019 begon met zonnepanelen en ik de gegevens van mijn gas- en stroommeter wilde registreren. Nadien zijn er diverse andere typen signalen aan toegevoegd. De functionaliteit van Domoticz vind ik niet denderend, maar je kunt de metingen doorsturen naar InfluxDB en dat is de kern van de verwerking van real-time signalen naar “bruikbare” geaggregeerde data.

Domoticz nu, kan zich abonneren op MQTT data en het is zelfs zo dat het BBQKees der opbouw van het topic met al die EMS meetgegevens zodanig kan doen dat je met een eenvoudige Domoticz module ze allemaal naar binnen kunt halen.

De Domoticz applicatie draait op een dedicated Raspi server en op diezelfde server heb ik de MQTT server software geïnstalleerd. Deze server draait in zijn eigen VLAN in mijn thuisnetwerk. Het BBQKees kastje zit in het IoT VLAN en met firewall-regels op de OPNsense zorg ik ervoor dat hij op de MQTT server kan publiceren.

Even terug naar het oorspronkelijke doel: het optimaliseren van de hybride warmtepomp-installatie: je hebt daarvoor meetgegevens nodig en dat is dus mogelijk doordat Netfit-Bosch het EMS protocol gebruikt om systeem-onderdelen met elkaar te laten communiceren. Aan datzelfde netwerk kun je een BBQKees kastje koppelen dat naar een servertje met Domoticz en een MQTT server de signalen kan ontvangen.

Om het deel van de warmtepomp compleet te maken, hierbij ook nog een schema van het fysieke systeem:

Er zijn twee circulatiepompen, eentje over de radiatoren en de vloerverwarming (“Buderus” pomp, eigenlijk een Buderus-systeem met daarin een Wilo pomp) en eentje die de circulatie over de buiten-unit stuurt (zit in de binnen-unit). Die laatste circulatiepomp regelt het temperatuurverschil ((TC3 – TC0) over de buiten-unit door de circulatiesnelheid aan te passen. Je kunt daarvan het setpoint instellen, maar Nefit Bosch geeft hiervoor een advieswaarde.

Dit is het voorlopig even. De volgende hoofdstukken gaan over

  • De individuele regelventielen (Honeywell EvoHome HR92) op de radiatoren: hierbij de door de fabrikant geleverde API en mijn zelfgebouwde systeempje om de ruwe data uit de communicatie tussen regelaars en centrale unit te onderscheppen)
  • De Testo klem-temperatuurmeters die je op leidingen of radiatoren kunt klemmen om lokale temperaturen te meten; ook hierbij de manier om de signalen via een API te kunnen registreren en via MQTT verder te verwerken
  • Daarna komt het hele meten en optimaliseren van het gehele system aan bod

Als je al specifieke vragen bet, kun je die via Contact stellen.