Ein Thermostat in Node-Red erstellen!

Hier möchte ich euch ein pratischen Beispiel zeigen, wie man eine Steuerung (Thermostat) in Node-red erstellt. Dazu verwenden wir einen Temperatur Sensor und ein Relais das wir über MQTT schalten können. Ich habe euch zwei Varianten zusammengestellt.

Beispiel 1 (einfach): mit dem Node Hysteresis habe ich die Temperaturdaten verbunden und man kann einen Ober- und Unterwert eingeben. Wenn der unterschritten wird, dann schaltet die Heizung ein und wenn er überschritten wird, aus.

Beispiel 2: Hier habe ich den Node Ramp-Thermostat verwendet. Dieses Node arbeitet auch mit einer Hysterese aber man kann von 00:00 bis 23:59 für die unterschiedlichen Zeiten verschiedene Temperaturen festlegen. Zum Beispiel in der Nacht etwas kühler als am Tag.

Aus Testzwecken werden die Daten alle 10 Sekunden übertragen, in der Praxis würde ich den Wert je nach Leistung der Heizung auf 5 – 15 Minuten hoch setzen!

Die fertigen Code Beispiele und den Node-Red flow findet ihr auf Github.

Für dieses Beispiel benötigen wir einen funktionsfähigen MQTT Broker und Node red. Infos dazu findet ihr hier und hier.

Aufbau Sensoreinheit

Aufbau Heizeinheit (*LED)

Beim Testaufbau verwende ich eine LED um den Ausgang „sichtbar“ zu machen. Hier wird dann natürlich ein Relais verwendet um die Heizung schalten zu können.

Hysterese - Zweipunkt Regler

Bei der Hysterese gibt man einen oberen und einen unteren Schwellwert an. In unserem Beispiel starten wir mit einer Temperatur unter 20 Grad und die Heizung ist an. Die Temperatur steigt an und wenn sie den oberen Schwellwert, hier 25 Grad überschreitet, dann wird die Heizung ausgeschalten und die Temperatur fängt langsam wieder an zu sinken. Fällt sie unter 20 Grad, dann startet der Heizvorgang wieder von vorne.

Je nach Stärke der Heizung und der Dauer der Temperaturänderung in einem Raum können die Schwellwerte dichter beieinander sein.

Node-Red

In Node-Red binden wir alle Aus- und Eingänge ein damit wir die Steuerung manuel bedienen können.

Hysteresis Node

Hysteresis Node: mit dem Hysteresis Node können wir eine Ober-und Untergrenze eingeben an der die Heizung geschaltet wird.

Dieser Node muss installiert werden. Infos hier.

Fixe Hysteresis

Dynamische Hysteresis

Mit der Dynamischen Hysteresis können wir die gewünschte Temperatur über einen Schieberegler einstellen und der obere- und untere Schwellwert wird angepasst.

Ramp Thermostat Node

Ramp Thermostat Node: mit diesem Node können wir verschiedene Zeiten von 0:00 bis 23:59 eingeben und die gewünschte Temperatur. Als Beispiel kann am Abend die Temperatur runtergesetzt werden. Auch hier wird wieder ein Ober- und Unterwert für die Steuerung bei Hysteresis angegeben.

Der Ramp Thermostat Node erwartet beim Eingang den Topic setCurrent, und beim Ausgang gibt er einen boolean true/false aus, denn wir in OFF/ON umwandeln.

Dieser Node muss installiert werden. Infos hier.

Source Code's

DS18B20 Sensor:

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* https://amzn.to/3C1Ktqd – 10 x DS18B20 – TO-92 Sensor

* https://amzn.to/3aUyZsK – DS18B20 wasserdichte Stahlsonde mit 1m Kabel

* https://amzn.to/3vs1lnD– 5 x DS18B20 wasserdichte Stahlsonde mit 1m Kabel

Relais:

* https://amzn.to/3a5yUjQ – 1 Stk. Relais 5V KY-019 Modul – 10A

* https://amzn.to/2xi4Kvq – 3 Stk. Relais 5V KY-019 Modul – 10A

* https://amzn.to/2U9ZqmL – 5 Stk. Relais 5V KY-019 Modul – 10A

Jumper Wire:

* https://amzn.to/2WxKwIl Female to Female F2F 40 STK. je 20 cm

* https://amzn.to/2xeKb2V – Set 3 x 40 STK. je 20 cm M2M/ F2M / F2F

Breadboard:

* https://amzn.to/2QQ7JSL – Breadboard Steckbrett mit 830 Kontakten

* https://amzn.to/35GcPIp – 3 Stk. Breadboard Steckbrett mit 400 Kontakten

 

★☆★ Microcontroller ★☆★

Node-MCU ESP8266 Board:

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https://amzn.to/3belvGd – 5er Set, ESP8266 ESP-12F

Wemos D1 mini – ESP8266-12F Board

https://amzn.to/38l9Syu – Wemos D1 mini ESP8266-12F

https://amzn.to/3v56YHC – 3er Set, Wemos D1 mini ESP8266-12F

ESP32 und ESP32 Node-MCU Boards:

https://amzn.to/3erQVKq – ESP32 Node-MCU Board

https://amzn.to/2Om89OW – 3er Set ESP32 Node-MCU Board

https://amzn.to/3erIkaS – 5er Set ESP32 Node-MCU Board

https://amzn.to/2Ct9H7c – 4 Stück ESP32 Module

Raspberry Pi:

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* https://amzn.to/2UobpfeRaspberry Pi 4 – 4GB

* https://amzn.to/3rzAvYy – Raspberry Pi 4 – 8GB Kit

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