Samstag, 26. Januar 2019

Smart Home Teil 7 von X - Normale Geräte "Smart" machen

Es ist nicht immer notwendig, sich eine Exklusiv-Variante eines Gerätes zu kaufen, bloß um dieses mit einer Handy-App steuern zu können. Meist reicht es aus, eine günstige Variante zu kaufen, und diese mit ein paar "Addons" auf zu werten. Meine Klimaanlage soll hier als Paradebeispiel dienen. Vom Kältetechniker hätte sie über 2000€ "Smart" gekostet, ich hab sie aber um knapp unter 700€ selbst eingebaut und ins Smart Home integriert. Funktioniert perfekt!
Doch beginnen möchte ich mal mit der einfachen Variante und mit Geräten, die so ziemlich jeder zu Hause hat: Die Waschmaschine und/oder dem Trockner. Hier reicht es eigentlich aus, wenn man weiß, wann die Maschinen fertig sind. Eingeschalten werden sie ohnehin, wenn sie gefüllt werden.
Da bei uns beide Maschinen im Keller stehen macht es daher doppelt Sinn zu wissen, wann sich ein Spaziergang in den Keller lohnt.

Um feststellen zu können, ob die Maschine im Betrieb ist oder nicht, reicht eine normale Messung der aufgenommen Leistung aus. Im Leerlauf oder Standby benötigen die Maschinen lediglich einige Watt, wohin sie im Betrieb deutlich mehr verbrauchen.
Womit misst man die Leistung? Möglichkeiten gibt es da viele. Ich verwende die Schaltaktoren von AVM da diese die aufgenommene Leistung relativ genau messen. Zusätzlich erhalte ich auch die Temperatur im Waschraum, da ja ein Temperatursensor integriert ist.
Allerdings braucht  man dazu eine Fritz!Box von AVM, welche DECT an Board hat, wie zB. eine 7590, die hier am Bild zu sehen ist. So ziemlich alle aktuellen Modelle haben dieses Feature integriert, außer die Typen die 3490, 4040, 4020 und 6820. Als günstigstes Model für das Smart Home ist aktuell die kleine Schwester der Fritzbox 7490, nämlich die 7430, erhältlich. Nebenbei erhält man so auch noch einen WLAN Router mit DSL-Modem, der die typischen Vorzüge einer Fritzbox bietet....

Zwei Versionen der Zwischenstecker sind erhältlich: Fritz!Dect 200 und Fritz!Dect 210

Die beiden unterscheiden sich signifikant in zwei Punkten: Dect 200 ist für Indoor Anwendungen mit maximal 10A bzw. 2300W geeignet. Die Dect 210 hingegen kann auch Outdoor eingesetzt werden und ermöglicht eine Messung bis 15A/3450W.












Eine Waschmaschine würde ich daher nur an einer Dect 210 betreiben, da diese in der Regel über 10A aus der Steckdose ziehen. Bei einem Wäschetrockner mit Wärmepumpe reicht meist eine DECT 200.  Bei diesen werden nämlich weniger als 10A gezogen und darum befinden sich die Maschinen auch in der Regel in der Energieeffizienzklasse A oder A+ oder A++ oder A+++ usw. usw. Einfach mal aufs Typenschild schauen ;-)
BTW: Die Fritzdect 200 und 210 genehmigen sich im ausgeschalteten Zustand gerade mal 0,4W und  eingeschalten etwa 1W. Pro Jahr ergeben sich dadurch folgende Kosten: 0,54 € permanent ausgeschalten und 1,35€ permanent eingeschalten. Im Vergleich zu vielen anderen Smarten Steckdosen ein exzellentes Ergebnis.

Ermitteln der Daten

Benötigt wird die Standby Leistung des angeschlossenen Gerätes - sprich - das Gerät ist eingeschalten, tut aber nichts. Das ist im Großen und Ganzen der Zustand wenn ein Programm gewählt ist, aber noch kein Startknopf gedrückt wurde - oder eben wann die Maschine fertig gewaschen oder getrocknet hat.
Man steckt also die Smart Home Steckdose zwischen Steckdose und Netzkabel der Maschine. Natürlich ist darauf zu achten, dass der Zwischenstecker auch eingeschalten und bei der Basis (der Fritzbox) bereits angemeldet ist.

In der Web-Oberfläche der Fritzbox kann man nun die Netzspannung sowie auch die verbrauchte Leistung, welche von der Dect-Steckdose gemessen wird, ablesen. Befindet sich die Waschmaschine im Standby, sollte hier ein Wert unter 10W angezeigt werden.

Im Betrieb sollten es dann so etwa 50-3000W bei der Waschmaschine sein. Ein Trockner braucht in der Regel weniger, so das es maximal 50-2000W im Betrieb sein sollten. Der Standby Verbrauch ist bei beiden Maschinen etwa gleich.



Auswerten

Wie in diesem Artikel beschreiben, lassen sich die Smart-Home Geräte von AVM auch in IoBroker integrieren. So wird auch hier die aktuell verbrauchte Leistung der Aktoren und zusätzliche Informationen anzeigt.
In Blockly kann dann ein Skript erstellt werden, in dem eine Variable auf True oder False gesetzt wird. Wenn also die verbrauchte Leistung kleiner 10 Watt ist, wird die Variable auf False gesetzt, ist diese jedoch größer ist die Variable True (bzw. unwahr und wahr).
Wie erstellt man eine Variable? Im IoBroker, in den Objekten, wählt man zuerst den jeweiligen Aktor aus, und drückt danach oben in der Menüleiste auf "+" (Tochterobjekt zu ausgewählten Objekt hinzufügen).  Dieser kann man einen Namen vergeben, welcher zB. hier "Trockner_status" genannt wurde. Diesen Objekt kann man jetzt im VIS einer Lampe o.ä. zuordnen und in die Visualisierung einbinden. Wenn der Trockner im Betrieb ist, leuchtet die Lampe, befindet sich das Gerät im Standby ist die Lampe dunkel.


Geräte steuern

Ich will mich hier auf Geräte beschränken die sich mit einer Infrarot Fernbedienung steuern lassen, wie zB. eine Klimaanlage, Fernseher oder Stereoanlage uvm.
So könnte man zB. die Lautstärke der Stereoanlage im Nebenraum mit dem Handy steuern... wenn man das möchte. Ich wollte eigentlich die Klimaanlage im Schlafzimmer auch von unterwegs einschalten oder aber auch automatisch steuern lassen.
Moderne Klimaanlagen lassen sich ohnehin via Handy App steuern, aber die Älteren  können das leider nicht. Lediglich mit Infrarot Fernbedienung lässt sich unsere aktivieren. Außerdem war mir damals der Aufpreis für das WLAN von einigen hundert € zu teuer gewesen.
Was braucht man? Im Prinzip eine Fernbedienung die sich mit dem Internet verbinden lässt. Zusätzlich sollte sie noch im IoBroker integrierbar sein. Geizig wie ich bin darf das dann auch noch nicht viel kosten ;-)
Mit dem Broadlink RM Mini 3 werden diese Eigenschaften vereint. Mit der recht simplen App können hier von der originalen Fernbedienung die Infrarotsignale eingelernt werden und bei Bedarf wiedergegeben werden, auch von unterwegs. Möchte man, so wie ich, aber nicht unzählige Apps installieren, ist die Integration im IoBroker hilfreich. Auch hier lässt sich der Broadlink ohne weiteres zum Lernen und Wiedergeben der Signale animieren.

Welche Klimaanlagen lassen sich damit steuern? Eine normale Fernbedienung ist unidirektional - dh. das Signal wird gesendet aber nicht überprüft ob die Daten auch angekommen sind. Jede normale Fernbedienung arbeitet so. Die Fernbedienung sendet und das Gerät empfängt. In die umgekehrte Richtung gibt es keine Kommunikation.
Bei einer bidirektionalen Fernbedienung erfolgt auch eine Kommunikation vom Gerät zur Fernsteuerung um etwa die aktuelle Temperatur an zu zeigen. Für Smart Home Anwendungen gibt es dazu aber eigene Fernsteuerungen mit Wlan Interface aber diese sind auch um einiges teurer.

Unsere Klimaanlage verzichtet auf den ganzen Schnick Schnack, ist einfach zu installieren (Quick Connector), und lässt sich mit einer unidirektionalen Fernbedienung steuern.  Dadurch ist auch die Steuerung via des RM Mini3 möglich.


Eigenheiten der Fernbedienung(en)

Leider ist es nicht so, dass hinter jeder Taste auf der Fernbedienung ein bestimmter definierter Code steckt. So wird bei der Klimaanlage immer das komplette Datenpaket versandt, wie zB.
Betriebsmodus + Temperatur + Lüfterdrehzahl + ...

Das bedeutet, wenn zB. nur die Temperatur verändert wird, werden alle Einstellungen erneut versendet und nicht nur die veränderte Temperatur.
Darum sieht man auch in meiner Smart Home Oberfläche nur 3 Tasten der Klimaanlage mit selber Temperatur mit unterschiedlichen Gebläsestufen. Ursprünglich wollte ich in etwa die originale Fernbedienung in meiner Oberfläche abbilden, aber aus oben genannten Grund ist dies nicht möglich. Da immer die komplette Einstellung verschickt wird, konnte ich zB. keine Temperatur UP und DOWN Tasten machen.  In der Praxis stört dies aber nicht, da ich ja die Klimaanlage nur an heißen Tagen einschalte und da die Klimaanlage kühlen soll. 21°C sind dann so der goldene Mittelweg fürs Schlafzimmer.

BTW: Die Klimaanlage ist gegenüber der Schlafzimmertür montiert und bläst bei geöffneter Tür genau in den Gang/Flur, wodurch es auch in den anderen Räumen kühl wird. Dadurch erreichen wir 21°C im Schlafzimmer und maximal 24°C in der Küche auf der gegenüberliegenden Seite des Hauses. Es ist aber darauf zu achten, dass alle Türen offen sind und jene Türen, welche zB. in den Keller führen,  geschlossen sind. Warum? Kalte Luft ist schwerer als warme und breitet sich daher unten aus. Ist die Kellertür offen, verschwindet die ganze kalte Luft daher in den Keller und erreicht erst dann die oberen Räume, wenn der Keller kalt ist.

Nun aber weiter in der Thematik. Ich habe also im Iobroker den Broadlink in den Lernmodus versetzt, habe die 3 Codes für die Klimaanlage eingelernt, und lasse diese bei einem Tastendruck in der Visualisierung erneut versenden. Natürlich funktioniert dank VPN das Ganze auch via Smartphone von unterwegs.
Bleibt noch eines offen: Ich weiß nicht ob die Klimaanlage tatsächlich läuft. Aber das lässt sich ganz einfach über die aufgenommene Leistung feststellen. und wie das funktioniert habe ich ja schon weiter oben beschrieben ;-)

Ein paar technische Daten am Rande, da viele Ängste vor einer hohen Stromrechnung haben, wenn sie die Klimaanlage einschalten und sich vor lauter Panik eine Photovoltaik Anlage aufs Dach schnallen:
Wir kühlen mit unserer Klima etwa 150m² Wohnfläche, Altbau. Unser Haus ist auf der Südseite noch nicht isoliert, warum die Sonne auch die Ziegel aufheizen kann. Darum ist die Klimaanlage auch mehr gefordert als bei einem  voll isolierten Haus.
Im Sommer 2018 hat die Anlage sage und schreibe 32€ Stromkosten verursacht, was in etwa 1,50€ pro Tag entspricht. Berechnet wurde der Preis mit 0,20€ pro kWh.





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