Standheizung Thermostat: Hysterese einstellen

[Matze66]

Da es ja inzwischen doch etwas frisch draußen wird, habe ich endlich einmal das Thermostat an die Standheizung angeschlossen. Idee hierbei ist, dass die auch irgendwann nachts selbständig angeht, bevor mir das Gesicht wegfriert.

Soweit funktioniert das auch. Allerdings ist mir die Hysterese vom Thermostat zu klein. Problem hierbei ist, dass dadurch die Heizung öfter an- und ausgeschaltet wird. Wäre nicht so das Problem, würde die Heizung beim Starten nicht ordentlich Strom ziehen. Ist zwar nur kurz, aber wenn in den Morgenstunden die Batterie etwas schwächelt, sinkt dadurch die Spannung so weit ab, dass der Unterspannungsschutz der Heizung greift und die Heizung nicht startet.

Kann man die Hysterese an einem mechanischen (bimetall) Thermostat einstellen? Oder gibt es spezielle Thermostaten, bei denen das geht? Zwei Regler für Ein- und Ausschalttemperatur würden auch gehen, aber da habe ich noch nichts gefunden.

Die Heizung durchlaufen lassen geht übrigens auch nicht wirklich gut, dann wird es zu warm

[A. Lardy]

Zitat von Matze66

Da es ja inzwischen doch etwas frisch draußen wird, habe ich endlich einmal das Thermostat an die Standheizung angeschlossen. Idee hierbei ist, dass die auch irgendwann nachts selbständig angeht, bevor mir das Gesicht wegfriert.

Soweit funktioniert das auch. Allerdings ist mir die Hysterese vom Thermostat zu klein. Problem hierbei ist, dass dadurch die Heizung öfter an- und ausgeschaltet wird. Wäre nicht so das Problem, würde die Heizung beim Starten nicht ordentlich Strom ziehen. Ist zwar nur kurz, aber wenn in den Morgenstunden die Batterie etwas schwächelt, sinkt dadurch die Spannung so weit ab, dass der Unterspannungsschutz der Heizung greift und die Heizung nicht startet.

Kann man die Hysterese an einem mechanischen (bimetall) Thermostat einstellen? Oder gibt es spezielle Thermostaten, bei denen das geht? Zwei Regler für Ein- und Ausschalttemperatur würden auch gehen, aber da habe ich noch nichts gefunden.

Die Heizung durchlaufen lassen geht übrigens auch nicht wirklich gut, dann wird es zu warm

Das dürfte so pauschal schwer zu beantworten sein. Oftmals ist aber tatsächlich eine Stellschraube an der man die Schaltabstände verändern kann.

Einfach mal aufmachen und nachschauen. Die Schraube entdeckt man recht leicht.

Alternativ einfach mal nach "Thermostat 12V" googeln. Da sollte sich etwas finden lassen.

[Matze66]

So, war heute mal kurz auf dem Boot. Ich glaube, ich habe es soweit gepeilt, was zu machen ist. Bilder und Schaltplan folgen - zum einen, weil es ja vielleicht auch für andere Interessant ist, zum anderen könnte ja jemand so nett sein und schauen, ob ich irgendwo einen Denkfehler habe

[Matze66]

So, wie versprochen hier die Infos.



Das Thermostat hat vier Anschlüsse. 1 und 2 werden geschaltet, 3 ist die Erdung, 4 geht an einen ca. 180 Ohm Widerstand, der mit 2 verbunden ist.

Anschlüsse:
1 - 12V (wenn die Heizung eingeschaltet wird)
2 - geht als Anforderung zum Heizen zur Standheizung
3 - unbelegt
4 - wird mit 1 gebrückt

Heiz-Zyklus:
a) Heizung wird eingeschaltet, Strom fließt über 2 zur Standheizung, die dann anfängt zu laufen.

b) wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist, öffnet der Temperaturschalter (1/2) und die Heizung schaltet aus. Jetzt fließt ein (geringer) Strom von 4 über den Widerstand (der sitzt unter dem Thermostat) zu 2. Die Spannung langt nicht aus, um die Heizung zu starten, aber der Widerstand wird warm. Dadurch wird die Hysterese erhöht, dem Thermostat wird eine höhere Temperatur vorgegaukelt, als in Wirklichkeit da ist.

c) wenn die Temperatur weit genug abgefallen ist, schließt der Temperaturschalter und es geht wieder bei a) los.

Eine mechanische Möglichkeit die Hysterese einzustellen habe ich bei dem Thermostat nicht gefunden, die ist wohl durch den Bimetallschalter konstruktionsbedingt vorgegeben.

Merken

[Flieger]

Hallo Matthias,
um welche Heizung handelt es sich?
Nach deiner Beschreibung gehe ich von einer Warmluft Heizung aus.

Zitat von Matze66

b) wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist, öffnet der Temperaturschalter (1/2) und die Heizung schaltet aus

Wenn die Heizung ausschaltet, bleibt sie dann sofort stehen?
Das wäre suboptimal, da die sich noch im Gerät befindliche Wärme nicht abtransportiert wird.
Heizungen mit "richtiger" Regelung haben eine Nachlaufzeit von ca 3 Minuten um das Gerät zu kühlen.

[Matze66]

Jaaaa, die Heizung geht in die Nachlaufphase. Davon weiß das Thermostat aber nix, das sagt nur "AUS".

[A. Lardy]

Was stellt man denn mit dem + und - ein?

[baffe]

Der Widerstand ist die sogenannte ==>"thermische Rückführung" und das ist ein Suchbegriff.

Eine Hysterese vergrößern ist überhaupt kein Problem. Ohne Elektronik geht das z.B. so:



Notwendig sind dazu die zwei Thermostate S1 und S2.

S1 steuert die Wiedereinschalttemperatur (und nur die!), S2 steuert die Abschaltemperatur (und nicht die Einschalttemperatur!). K1 ist ein Hilfsrelais, K2 steuert die Heizung. (Ein zusätzlicher Kontakt von K1 könnte das auch tun)

Es sei kalt beim Einschalten, also beide Thermostate geschlossen. Die Relais ziehen an. Es heizt. Es wärmt. Zunächst öffnet S1. Es heizt weiter weil über Kontakte S2 und K1 die Relais weiter bestromt sind. Die Temperatur steigt weiter, irgendwann öffnet auch S2.

Dann fallen die Relais ab, Heizung geht auf Nachlauf/Aus.

Es kühlt ab. S2 geht zu. Da K1 offen ist passiert an den Relais nix.

es kühlt weiter ab, irgendwann geht auch S1 zu. Damit bekommt K1 +K2 Spannung, beide ziehen an.

S1 steuert die Wiedereinschalttemperatur, S2 die Abschalttemperatur... Und das ohne Elektronikgedöns. Dafür braucht man zwei Thermostaten.

[Matze66]

Zitat von A. Lardy

Was stellt man denn mit dem + und - ein?

So wie ich es gesehen habe, kann man hier die Temperatur kalibrieren. War aber nicht dazu zu bewegen, sich zu bewegen
Ich wollte nicht alles auseinander nehmen, vermutlich wird das Zahnrad von hinten gesichert.
Ist auch nur eine Vermutung, aber wenn man die Hysterese bei diesem Thermostat per Schraube einstellen könnte, bräuchte es ja den Widerstand zum Heizen nicht...

[Matze66]

Zitat von baffe

Der Widerstand ist die sogenannte ==>"thermische Rückführung" und das ist ein Suchbegriff.

Mal wieder so ein Fall, in dem ich nicht nach der korrekten Bezeichnung gesucht habe. "Thermische Rückführung". Klar, hätte ich auch selbst darauf kommen können

Danke für den Schaltplan, ich wollte jetzt nicht (schon wieder) alles ändern und lasse das aktuelle Thermostat erst einmal drin, auch um alles in Ruhe zu testen. Letztes Wochenende war die Batterie dafür leider zu flau, bei den wenigen Tagen mit Sonnenschein hat meine kleine Solarzelle die Verbraucherbatterie nicht wirklich voll bekommen

[baffe]

Schon klar. Wennst den Widerstand einfach nicht beschaltest, also den Thermostaten ohne thermische Rückführung betreibst verhält er sich auch als ob er eine größere Hysterese hätte.

[Matze66]

Zitat von baffe

Schon klar. Wennst den Widerstand einfach nicht beschaltest, also den Thermostaten ohne thermische Rückführung betreibst verhält er sich auch als ob er eine größere Hysterese hätte.

Wenn wir als Hysterese die Differenz zwischen Ein- und Ausschaltzeitpunt bezeichnen, wird die doch größer, wenn der Widerstand angeschlossen ist, oder mache ich da einen Denkfehler?

[baffe]

So wie ich es kenne liegt der Widerstand parallel zum Verbraucher. Dann heizt er das Bimetall bei “ein“ etwas auf, nur gaaanz leicht. Damit drückt er den Schaltpunkt Richtung Abschaltung und verkleinert die Spielzeit.

Ein für 230V bemessener Widerstand ist bei 12V nicht nennenswert wirksam! Also wenn das ein 230V Thermostat ist....

[A. Lardy]

Hmmmh, wenn dein jetziges Therostat nur Kontakt offen oder geschlossen kennt, also keine weitere Funktion hat, dann würde ich so etwas einbauen:
https://www.manomano.de/thermostat-u...UaAhiMEALw_wcB

Millionenfach verbaut und narrensicher.

[Matze66]

Zitat von baffe

So wie ich es kenne liegt der Widerstand parallel zum Verbraucher. Dann heizt er das Bimetall bei “ein“ etwas auf, nur gaaanz leicht. Damit drückt er den Schaltpunkt Richtung Abschaltung und verkleinert die Spielzeit.

Ein für 230V bemessener Widerstand ist bei 12V nicht nennenswert wirksam! Also wenn das ein 230V Thermostat ist....

Dann schau Dir doch bitte meine Beschreibung der Funktionsweise an. Wenn der Widerstand über Dauerplus angeschlossen ist, heizt er, wenn der Verbraucher aus ist.
Ist aber eine gute Idee: wenn ich den Widerstand parallel zum Verbraucher betreiben würde, verkürzt das die Hysterese. Dann muss ich den Widerstand aber gegen Masse legen.

[baffe]

Ok Widerstand in Reihe zum Verbraucher, das tut zumindest in der gewünschten Richtung. Hatte nur nicht erfasst was Du meinst.

180 Ohm ist auch ein Wert der bei 12V was bringt.

Wenn das dann eine zu große Hysterese/Temperaturschwankung ergibt kannst auch einen Widerstand gleicher Größe (180 Ohm) oder ähnlich in Reihe schalten. Die Klemme 4 ist ja frei herausgeführt.

Ich würde es trotzdem erstmal ganz ohne den Widerstand antesten.

Je nach dem wieviele Freiheitsgrade bei der Montage Du noch hast könnte es auch viel bringen den Thermostaten weiter von der Heizung bzw deren Luftstrom weg zu setzen. Also erstmal tapen anstelle Löcher bohren...

Edit: Was mir gerade so durchs Hirn rennt: Du könntest anstelle des 180 Ohm Widerstands auch einen anderen unter den Deckel des Thermostaten setzen. Einfach unterklemmen.

Bei 180 Ohm hast 0,8W, bei 220 Ohm 0,65W, bei 270 Ohm 0,53W ... Versuch macht kluch (rhanie)

[Matze66]

Stimmt, hast recht, wenn ich den Widerstand erhöhe, fällt ja hier auch mehr Spannung ab, das sollte gehen. Wenn hier zu wenig Spannung abfällt, fängt irgendwann vermutlich die Elektronik von der Heizung doch an, diese zu starten.

Na, erst einmal lieben Dank' für den konstruktiven Input. Schätze ich werde das erst nächstes Jahr ausgiebig testen können, so lang soll mein Boot dieses Jahr eigentlich nicht mehr im Wasser bleiben. Mit etwas Glück habe ich es dann auch einmal geschafft, eine gescheite Solarzelle auf's Dach zu kleben. Dann ist die Batterie abends Randvoll geladen und ich brauche das ganze gebastele vermutlich garnicht

[dragoskipper]

Ich hatte vor ein paar Jahren das gleiche Problem. Bei mir hatte es durchschlagenden Erfolg, den Thermostat an einer anderen Stelle zu positionieren. Eine ideale Montagestelle ist außerhalb des erweiterten Luftstroms der Heizung.

Ist zwar "off Topic", aber kann zur Problemlösung beitragen.

Gruß Roland

[uli07]

Sollte wohl logisch sein das ein Thermostat nicht in den Warmluftstrom gebaut wird. Ist das gleiche als wenn du in einem Raum Licht anmachen und mit ner anderen Lampe guckst ob das Licht auch an ist.

[dragoskipper]

Zitat von uli07

Sollte wohl logisch sein das ein Thermostat nicht in den Warmluftstrom gebaut wird. Ist das gleiche als wenn du in einem Raum Licht anmachen und mit ner anderen Lampe guckst ob das Licht auch an ist.

Super Beitrag! .... und die Metapher mit dem Licht ist der "Burner".

Ich hatte vom erweiterten Luftstrom geschrieben. Eine Bootskajüte zeigt bei Betrieb einer Warmluftheizung ein stark heterogenes Temperaturgefüge innerhalb des darin befindlichen Luftraums. Insofern ist es wichtig einen Thermostat mit üblicher eher niedrigen Hysterese da zu platzieren, wo im Idealfall praktisch keine Luftverwirbelungen stattfinden und somit eine Temperaturschwankung durch die Einbringung von heißer Luft sich im unbewegten Luftraum auswirkt. Ergo: außerhalb des erweiterten Luftstroms, und um den zu finden werden im professionellen Umfeld sogar Strömungsmodelle erstellt um innerhalb des geschlossenen Raums Makroklimazonen zu visualisieren.

Dass der Thermostat im hier geschilderten Problemfall im direkten Luftstrom montiert ist, hatte ich nicht ansatzweise vermutet.

Gruß,
Roland

[Matze66]

Also, lieber Roland, ich hatte das schon richtig verstanden
Der Thermostat ist bei mir natürlich nicht im direkten Luftstrom. Ob er sich im erweiterten Luftstrom befindet kann ich nicht sagen, da müsste ich den erst einmal sichtbar machen. Wird sicher lustig, wenn ich mit der Nebelmaschine da stehe und alles einqualme *g

Aber zum Thema zurück. Meine Kajütte ist ja nicht so groß, da wäre eine andere Platzierung vom Thermometer nicht wirklich praktikabel. Ich werde das mit der vergrößerten Hysterese mal ausprobieren und berichten.

[Matze66]

So, kleines Update.
Meine Tests im Herbst/Winter waren wenig ergiebig. Durch das viele Starten der Standheizung war die Batterie recht schnell alle (zumal meine kleine Solarzelle bei dem Wetter nicht wirklich viel liefert). Aber das ganze Konzept hat mir dann doch nicht so wirklich gefallen und da ich ja Informatiker bin...

Also, Heizungssteuerung per Arduino Uno. Noch in der Bastelphase
Der Microcontroller wird einige Daten einlesen - hauptsächlich aber die Temperatur. Die Bedienung wird einfach sein, gibt nur einen Drehknopf und ein Display. Neben der "normalen" Einstellung wird es auch eine für die Nacht geben (Heizung schaltet erst so bei 15° ein - das ist so meine Wohlfühl-Schmerzgrenze) und eine Einstellung für den Fall, dass ich auch die Plicht beheize.
Jetzt warte ich erst einmal auf die Brocken aus China

[baffe]

Derselbe Gedanke Matze...



Dein Display ist echt hübscher. Ist das was fertiges?

Mein Arduino ist das unsägliche Pretzel-WIFI-Board aus dem ich entnervt den WLAN-Teil ausgelötet habe um es als NANO zu nutzen.

[Matze66]

Ich benutze das 0,96" OLED Display, ist mit i2c super leicht anzuschließen. Ist halt recht klein, aber im wesentlichen will ich ja da auch nur die Temperatur sehen. Was man da genau anzeigen lässt ist ja programmierbar.
Welchen Temperarturfühler hast du?

[baffe]

Danke, sowas hole ich mir auch.

Als Fühler benutze ich zwei 15k PTC in Reihe nach Plus. Vom Eingang nach Masse hab ich 100k.

Da hab ich dann zwischen 20 und 25 Grad eine Geradengleichung drübergelegt die bei meiner Wohlfühltemperatur von 23 Grad stimmt aber wegen der Krümmung der PTC Kennlinie natürlich immer größere Fehler liefert je weiter sich die Temperatur davon entfernt.

Besonders glücklich bin ich damit nicht. Die Auflösung ist im Digitalen schon mäßig. Aber es tut.

Ein LM35DZ war nicht besser und den OPAmp hab ich mir verkniffen.

Anzeigen lasse ich nur abwechselnd Temperatur real/eingestellt und Zustand der Schaltausgänge.

Und wo es schonmal gut funktioniert regelt es fast baugleich inzwischen auch die Gasheizung zuhause. (Brenner+Pumpe)