Taupunkt-Lüftersteuerung

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  • Frisch angemeldet, kann ich auch gleich mit einem Projekt aufwarten und Euch meine Taupunktlüftersteuerung vorstellen.

    Ich habe seit Oktober 2020 eine Froggit Wetterstation und eine HP 1000 SE Displayeinheit. Das Erste, was mir damals eingefallen ist, war, die Daten an einen Raspberry mit Perl, Apache und MySQL zu schicken. Die Daten habe ich mit Wireshark mitgeschnitten, um mir ein Bild von der Struktur der von der Wetterstation gesendeten Daten zu machen. Als dann klar war, wie die Daten aussehen, habe ich ein Perl-Script geschrieben, um selbige auszulesen, in Variablen und in eine MySQL-Datenbank zu schreiben. Deren Daten lese ich wiederum mit Grafana aus und stelle sie hübsch auf einem Dashboard dar. Seitdem sind übrigens fast 2 Millionen Wetterdaten zusammengekommen.


    Eingedenk unseres sehr feuchten Kellers, des muffigen Geruchs, des Schimmels und des Rosts auf meinem Werkzeug, habe ich mir überlegt, wie ich die Wetterstation nutzen kann, um dem entgegenzuwirken. Der Keller muss in Abhängigkeit von den Taupunkten innen und außen automatisch belüftet werden.


    Da der Raspberry ja ohnehin 24/7 läuft, wurde er auserkoren, das zu managen. Nennen wir ihn Master.


    Ich habe mir also zunächst einmal vier sogenannte "Crawlspace Fans" besorgt. Um genau zu sein, sind das AC Infinity Airtitan T8. So sieht das Ding aus:

    Desweiteren wurden massenhaft Kasa HS100 Wlan-Steckdose besorgt. Diese lassen sich prima mit Python steuern.


    Beim Baumarkt besorgte ich mir Aluplatten, die als Scheibenersatz und Träger für die Lüfter dienen. Diese wurden zugeschnitten, die Lüfter darauf montiert, die Scheiben in den Fenstern herausgeschlagen und die Lüfter eingesetzt.

    Drei der Airtitan (2x für Abluft, 1x Zuluft) wurden in meinen Werkstattraum verfrachtet und eine in die Waschküche (1x Zuluft).


    Das Perl Script auf dem Master, das bislang nur brav Wetterdaten in eine MySQL-Tabelle schrieb, wurde nun dergestalt erweitert, dass es den Taupunkt außen und die Taupunkte in der Werkstatt und in der Waschküche berechnet (natürlich wurden zwecks dessen auch Sensoren sowohl in der Waschküche und in der Werkstatt installiert).


    Die Lüfter hängen an den WLAN-Steckdosen. Ist der Taupunkt um 4 Grad über dem Taupunkt außen, ruft das Perl Script ein Python-Script auf, das die Steckdosen anschaltet. Dann laufen die Lüfter so lange, bis die Taupunktdifferenz nur noch 2 Grad beträgt. Erneut wird das Perl-Script aktiv, ruft das Python-Script auf und schaltet die Steckdosen aus.


    Funktioniert wunderbar. Jetzt das ABER, das dafür gesorgt hat, dass die ganze Sache aus dem Ruder gelaufen ist.


    ABER durch die Lüfteröffnungen kommt Luft von außen, wenn die Lüfter stillstehen. Irgendwie musste ich die Lüfter abdichten, wenn sie nicht laufen.


    Also Fusion 360 angeschmissen und ein Klappensystem designed, das ich dann auf meinem Prusa ausgedruckt habe.

    Als nächstes wurden Schrittmotoren und Motorcontroller besorgt.

    Sodenn habe ich drei weitere Raspberry aufgesetzt, die diese Motoren mit Python steuern und damit das Klappensystem. Da ein Schrittmotor keine Rastfunktion hat, das heißt nur dann in Position bleibt, wenn Spannung auf den Motoren ist, ich aber die Raspberrys für die Klappensteuerung herunterfahren wollte, sobald die Klappe geöffnet oder geschlossen wird, habe ich den Klappenmechanismus mit Magneten ausgestattet. Ist die Klappe auf, hält der Magnet die Klappe oben und der Raspberry kann runtergefahren werden.

    Ist die o.g. Taupunktdifferenz erreicht, schaltet der Master nun zunächst die WLAN-Steckdosen für die Raspberrys in Werkstatt und/oder Waschraum an. Die fahren hoch, das Python-Script auf den Raspberrys führt die Motorbewegung aus, die Klappen öffnen sich. Dann loggt sich der Master per SSH auf den Raspberrys ein, und fährt diese runter und schaltet deren WLAN-Steckdosen wieder ab. Zunächst hatte ich die Logik zum Herunterfahren auf die Keller-Raspberrys gelegt. Ich aber wollte ALLES vom Master kontrollieren lassen und die Funktionen nicht clustern. Zumal ich mich auf den Keller-PI's einloggen können will. Wenn die selbständig herunterfahren, habe ich ein Problem und kommte nicht an die Dinger dran, wenn ich nicht schnell genug eingeloggt bin (Erfahrungswert). Deswegen muss ich das ganze System zentral deakvieren können.


    Nachdem das passiert ist, schickt der Master den WLAN-Steckdosen, an denen die Lüfter hängen, den Befehl zum anschalten.


    Wenn die Taupunktdifferenz unterschritten wird, läuft alles in umgekehrter Reihenfolge ab. ->Lüfter aus->Raspberrys an -> Klappen runter -> Raspberrys aus.


    Nun kommt nur noch dann Luft in den Keller, wenn ich (bzw. der Master) das will .



    Hier ein kurzes Video von der Funktion der Klappen: YouTube

    Ein Teil des Grafana-Dashboards


    Interface zur Steuerung



    Beobachtet wird das in der Testphase alles via Cam

    PS: Und ja, die Raspberrys sind ein ziemlicher Overkill für all das, aber die flogen noch bei mir rum. Also ....

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