Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen

[MartinP]

@bananajoe said in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Also ein Nebenproblem ist das das Kühlen mit einem Lüfter viel effektiver ist. Und dadurch der Kühlschrank mehr arbeitet.
Hä?

Es ist mit einem etwas höheren Energieverbrauch zu rechnen, auch wenn man den Verbrauch durch den Ventilator ausklammert...

Wenn der Kühlschrank vorher eine Temperaturschichtung hatte mit unten knapp über 0°C und oben fast 10°C, hat der Kühlschrank aufgrund der geringeren Außen/Innen Temperaturdifferenz im oberen Bereich weniger Kälteverluste, als im unteren Bereich... Falls man nun durch Luftumwälzung dafür sorgt, dass es keine Temperaturschichtung mehr gibt, sondern oben wie unten 0°C herrschen, gibt es natürlich im oberen Bereich mehr Kälteverluste, und der Kompressor müsste mehr arbeiten, um das auszugleichen ...
Wäre vielleicht interessant, das zu messen, aber schwierig, da man das eigentlich bei definierter Außentemperatur tun müsste, und den Kühlschrank während der Messzeit nicht öffnen, um überhaupt brauchbare Messergebnisse zu bekommen... Für mich wäre das schon eine Herausvorderung, wenn hinter der Kühlschranktür "kühles Blondes" lagert

[opöl]

@BananaJoe ,

sehr interessanter Beitrag. Bin gerade erst darauf gestoßen. Momentan beschäftige ich mich auch mit der Verbrauchsoptimierung meiner Kühlgeräte. Der Ansatz und die Voraussetzungen sind allerdings anders:
https://forum.iobroker.net/topic/74899/eigenverbrauchsoptimierung/9?_=1716927510636
Ich bekomme jedoch ein Timing Problem nicht in den Griff.

Daher denke ich darüber nach, eine batteriebetriebene Temperaturerfassung mittels ESP8266 WIFI Wireless Modul https://encr.pw/ILooN
aufzubauen und diese dem iobroker zur Steuerung vorzuwerfen. Da der Gefrierschrank aber keine im inneren erreichbare Energieversorgung hat (keine Lampe, die Temperaturwahl wird von einem Bedienfeld aus gemacht) und ich auch keine Löcher bohren möchte, bleibt nur die Batterieversorgung. Hat jemand mit so einem Konstrukt Erfahrung oder eine bessere Idee?

Vielen Dank auch für die Erläuterungen zum Einschaltverhalten und den Ruhezeiten, die zwischen den Einschaltzeiten einzuhalten sind.

Viel Erfolg weiterhin.

Gruß

[MartinP]

@opöl ich habe eine sehr dünne Zwillingslitze auf die Auflagefläche der Dichtlippe der Tür geklebt.

Doppelseitigen Klebeband, darauf die Leitung, ausgefüttert mit Teflonband, darüber Klebeband.

Unterdruck wird gehalten

[Dieter_P]

@opöl

also Batteriebetrieb und Kälte wie im Gefrierschrank klingt für mich suboptimal genau wie wie Regeloptimierung und Wireless insbesondere in Gehäusen wo Metallanteile (Alufolienbeschichtung) im Spiel sind

Bei mir am älteren Gefrierschrank gehen diverse Leitungen und Röhrchen auf der Rückseite durchs Gehäuse und das Loch ist mit einer Knetmasse verschlossen. Lässt sich also prima für solche Dinge nutzen. Bei dir nicht möglich?

[BananaJoe]

@opöl wie die anderen schon schrieben habe ich auch schlechte Erfahrungen mit batteriebetriebenen Temperatursensoren in Kühlgeräten gemacht. Ich hab Da sonst Zigbee-Sensoren eingesetzt. Die Batterie hält sonst etwa 1 Jahr oder mehr, in den Kühlschränken / -boxen ist die aber schnell leer, ich schätze 2 bis 3 Monate maximal.

Da einfach Löcher in die Wand zu bohren ist vielleicht wirklich etwas extrem, mein Kühlschrank hatte aber ja gebraucht nur 100 Euro gekostet, da habe ich das riskiert (der kann jetzt aber nur noch irgendwo stehen wo die rechte Seite an der Wand ist, wenn meine Frau das sehen würde bekäme die einen Anfall)

[opöl]

@bananajoe und @all,

habe ich mir fast gedacht, dass der Batteriebetrieb bei so niedrigen Temperatuten eh suboptimal ist. Das mit den Knetmasse Abdichtungen der Durchführungen auf der Rückseite sehe ich mir gelegentlich einmal an. Ist ein relativ großer Aufwand, weil wegen des kleinen Kellers alles ziemlich verbaut ist. Bleibt möglicherweise als beste Lösung die Stromzuführung per flexibler Folienleitung über die Türdichtung.
@MartinP , Du hast Deine Leitung auf die Dichtung am Kühlschrank geklebt, sie sitzt also zwischen Tür- und Schrankdichtung und beeinträchtigt die Dichtfunktion nicht, richtig?
Dann noch eine Frage an die Kompressor Fachleute:
Wenn die Abstände zwischen den Einschaltzeiten so gewählt werden, dass der Druckausgleich wie weiter oben beschrieben nicht beeinträchtigt wird (Bei mir sind problemlos 20 Minuten möglich) ist es dem Kompressor egal, ob er mit dem eigenen Bimetall oder über die Steckdose eingeschaltet wird?
Das heißt, das Schalten über eine Shelly Steckdose hat keine negativen Auswirkungen? In dem Fall könnte ich mich von der Idee in meinem oben genannten Beitrag trennen, wo ich ja die Intention verfolge, die Geräte nur leistungslos zu schalten und das Schalten der Kompressoren der internen Technik zu überlassen.

Über die WLAN Anbindung mache ich mir weniger Gedanken, weil direkt auf dem Gefrierschrank ein Repeater steht. Den brauche ich eh, um den in der Nähe befindlichen Hichi Lesekopf mit meinem WLAN (im EG) zu verbinden.

Gruß

[Dieter_P]

@opöl said in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Dann noch eine Frage an die Kompressor Fachleute:
Wenn die Abstände zwischen den Einschaltzeiten so gewählt werden, dass der Druckausgleich wie weiter oben beschrieben nicht beeinträchtigt wird (Bei mir sind problemlos 20 Minuten möglich) ist es dem Kompressor egal, ob er mit dem eigenen Bimetall oder über die Steckdose eingeschaltet wird?

Bin zwar kein Kompressorfachmann, aber mein Ohmmeter hat mir eine direkte Verbindung der Zuleitung zum Thermostat verraten. Entsprechend kann ich keinen Unterschied erkennen, ob nun das eingebaute Thermostat schaltet oder eine Steckdose davor, bis auf die starke Vermutung, dass der Kontakt am Thermostat für so etwas qualitativ hochwertiger ausgeführt ist und die Abrissfunken dort tendentiell eher geringere erwartbare Folgen haben. Anderseits habe ich zu mindest nicht vor den Kompressor jetzt mit PWM anzusteuern

[BananaJoe]

@dieter_p Das mit dem "Abrissfunken" kommt ja vielleicht auch noch auf die Leistung des Kühlschrankes an. Meiner braucht - beim Start - bis zu 80W um dann innerhalb von 1 bis 2 Minuten auf 60 Watt abzusinken.
Ich vermute der Funke ist bei diesen Leistungen auch da, aber eher gering.

[Chaot]

@bananajoe Das kann ich mir bei einem Kompressorkühlschrank fast nicht vorstellen.
Wenn der 60 W Dauerleistung hat dürfte der beim Start normalerweise bis auf ca. 180 - 200 W hochgehen.

[BananaJoe]

@chaot ok, dann wird das an der Messungenauigkeit liegen. Ich lasse mir ja nur alle 60 Sekunden einen Messwert geben. Kann natürlich sein das der Wert höher liegt

[BananaJoe]

@chaot sagte in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Wenn der 60 W Dauerleistung hat dürfte der beim Start normalerweise bis auf ca. 180 - 200 W hochgehen.

Nachtrag: Wie könnte man denn solche Spitzen erfassen? Also die maximale Einschaltleistung/-strom?
Muss mal schauen ob es da etwas für Tasmota gibt, könnte ja ggf. mit einer Rule gehen ...

Edit 1: Na Super, für Tasmota hab ich etwas gefunden ... aber den Kühlschrank betreibe ich ja mit Original-Shelly-Firmware
Der Shelly schaltet nur, davor ist noch ein Tasmota-Plug zum messen:

rule1 on energy#power[1] > %mem1% do mem1 %value% endon
rule1 1

setzt die Variable mem1 auf den am höchsten gefundenen Wert, geprüft wird bei jeder Leistungsänderung.
per

mem1

in der Konsole kann man den aktuellen Wert abrufen (und der wird dann auch per RESULT per MQTT versendet)
Wenn man per cmd über MQTT den "Befehl" mem1 senden würde, käme dann auch direkt das RESULT
Hier gefunden: https://github.com/arendst/Tasmota/discussions/18020

[BananaJoe]

Ach, hätte ich das mal nicht gemacht ...

die Einschaltleistung liegt bei 1.376W ... / 5,9A ... aber auch nur für ein Sekündchen.

[Chaot]

@bananajoe So schnell kann man sich bei Motoren täuschen

[Dieter_P]

@bananajoe said in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Ach, hätte ich das mal nicht gemacht ...

die Einschaltleistung liegt bei 1.376W ... / 5,9A ... aber auch nur für ein Sekündchen.

Nuja nicht so unerwartbar genauso wie man fragen darf wieviel Messfehler dadrin steckt....schreibst was von Messung mit Tasmota.....aber das nur Nebensache

Was ich andeuten wollte, dass mir ein Kontakt über den mal im Einchaltmoment ~1000W hüpfen und es Abrissfunken im Ausschaltmoment etc gibt, mir besser gefällt wenn er möglichst weit entfernt von irgendwelcher Elektronik /insbesondere Funkgeschichten ist. In einer schaltbaren Steckdosen, hat man das alles schön eng in einem Gehäuse beieinander. Das hat nicht nur Vorteile.

[UlliJ]

@bananajoe sagte in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Ach, hätte ich das mal nicht gemacht ...
die Einschaltleistung liegt bei 1.376W ... / 5,9A ... aber auch nur für ein Sekündchen.

wenn Du den realen Wert wirklich sehen würdest...
Zum Einschaltzeitpunkt verhält sich der Motor wie ein Trafo mit kurzgeschlossener Sekundärseite (Asynchronmotor mit Kurzschlußläufer). Da gibt es eine Stromspitze die ein paar ms (10-20) am Leben ist. Mit 1sek Abtastung ist das reiner Zufall überhaupt etwas zu sehen und die Spannung zum Einschaltzeitpunkt ist auch noch variabel.
In Deinen charts siehst Du nicht den Abfall der Einschaltspitze, sondern das stabilisieren des Kältekreises (der Temperaturen).

[UlliJ]

@bananajoe sagte in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Nachtrag: Wie könnte man denn solche Spitzen erfassen? Also die maximale Einschaltleistung/-strom?

wie genau möchtest Du es haben?
dann z.B. so etwas (Zimmer LMG95) https://www.zes.com/de/Produkte/Vorgaengerprodukte/Messgeraete-und-Energiezaehler/LMG95
das ist ein 400mm Geschütz für einen Floh . Und ob iobroker fähig?

[BananaJoe]

@ullij sagte in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

wenn Du den realen Wert wirklich sehen würdest...

naja, Tasmota arbeitet auch Ereignisorientiert. Auf dem Webinterface würde man das vermutlich nicht so schnell sehen können (oder es wäre genauso schnell wieder weg), aber der Weg über die Variable mit dem Größenvergleich ist vermutlich gar nicht mal so schlecht. könnte aber umgekehrt auch zu höherer CPU Last führen.

Den Gedanken habe ich gerade geprüft - Abtastrate liegt vermutlich bei alle 50 Millisekunden - auf diesen Wert ist der Sleep Wert eingestellt. Wobei ich ich festgestellt habe das dieser nicht überall gleich eingestellt ist, meine älteren Geräte stehen auf 0. Würde ich den auf 0 setzen müsste ich nahezu bei Echtzeit sein.
Aber immerhin wohl 200 mal die Sekunde

[UlliJ]

@bananajoe
wäre schon nicht schlecht mit 200Hz. Für 10ms Pulse aber nicht ausreichend und mal sehen was Deine Tasmota Geräte lastmäßig so sagen. Kenne mich null mit Tasmota aus.
Warum möchtest Du das eigentlich so genau wissen? Der Hauptenergiebedarf entsteht doch über die Gesamtlaufzeit, die Einschaltenergie sind die 0,1% vom Pareto ganz weit rechts.

[BananaJoe]

@ullij sagte in Kühlschrank Thermostat umbauen / Smart machen:

Warum möchtest Du das eigentlich so genau wissen?

Will ich gar nicht. Die Diskussion ist irgendwie eskaliert. Wohl auch wegen meiner Frage wie man das denn genau erfassen könnte. Bin mit meinen Tasmota-Geräten und im Normalfall alle 60 Sekunden völlig zufrieden (Default wäre alle 10 Minuten, 1 x die Minute ergibt schönere Grafiken). Solaranlage und was dazu gehört liefert alle 15 Sekunden, Stromzähler bei jeder Änderung (also etwa 1x die Sekunde)

[Gaunt]

Hallo Zusammen,

ich habe den Beitrag hier zufällig gesehen und habe ihn intensiv verfolgt. Ich habe ca. 1 Woche bevor ich auf den Beitrag gestoßen bin mit einem ähnlichem Projekt gestartet. Durch das fleißige Mitlesen konnte ich meine ursprünglich Plan etwas erweitern und optimieren. Insbesondere durch das Wissen und Erkenntnisse welche hier bereits geteilt wurden. Danke dafür an alle beteiligten
Mein ursprünglicher Plan war gewesen den (Getränke)kühlschrank einfach durch eine Wlan Steckdosen (ShellyPlug) einzuschalten wenn ich den Kühlschrank benötige (Grillen, Wochenende o.Ä.). Unter der Woche benötige ich diesen im Grunde nicht.
Das hat dann wegen verschiedenen Dingen nicht funktioniert, hier die beiden Hauptgründe:
Schlechter Wlan empfang
Fester Zeitplan sind immer unflexible wenn so ein Kühlschrank nicht regelmäßig kontrolliert wird, da er sich im Nebengebäude befindet (insbesondere wenn Grillreste drinnen liegen).

Daher mussten ich meine Pläne anpassen und wollte hier mal mein Ergebnisse vorstellen und ggf dem einen der anderen noch eine Idee zu geben.
im Kühlschrank befindet sich ein Zigbee Temperatursensor (Sonoff SNZB-02D) die Steckdose ist jetzt einer ZigbeeSteckdose (Nous).
Dadurch das es sich um eine Getränkekühlschrank handelt, befindet sich bereits ein Lüfter welcher die Luft nach unten an der Rückwand entlangpustet. Ebenfalls befindet sich eine LED-Lampe im Kühlschrank welche mit einem zusätzlichen Schalter immer ein- oder immer ausschalten lässt.
Durch einen weiteren (temporären) Temperatursensor konnte ich rausfinden dass sich die Temperatur von oben nach unten immer um ca. 2°C unterscheidet:

Daher konnte ich ein kompliziertes ein- und ausschalten mit eine Differenz von oben und unten vermeiden.

Wie ging es nun weiter...
Ich habe eine Grenzwert festgelegt und ein Fenster um dieses herum. Soll heißen ich schalte die Steckdose bei einer Temperatur von z.B. 4°C ein und schalte ihn dann bei 8°C wieder aus. Mit diesen Temperaturen kann man viel einstellen und Spaß haben und es funktioniert auch sehr gut.

Um das Einschalten direkt nach dem Ausschalten (oder umgekehrt) und damit die Druckproblematik und Motorbelastung zu verhindern wird nach jedem Schalten (egal ob ein oder aus), ein Schaltsperre von 10 Minuten aktiviert.

Jetzt könnte man natürlich fertig sein. Aber ein Smarthome soll ja auch Energie sparen...

Da eine Solaranlage vorhanden ist. Wäre es schön, wenn der Kühlschrank nur läuft wenn ausreichend Solarstrom zu Verfügung steht, das führt jedoch zu der Lebensmittelproblematik von oben. Also muss er immer laufen aber darf länger laufen (kälter werden) wenn der Solarstrom zu Verfügung steht.

Jetzt wird bei jeder neu empfangenen Temperatur (Istwert) überprüft ob die Schaltsperre aktiv ist. Dann wird geprüft ob ausreichend Solarstrom zu Verfügung steht. Wenn das nicht der Fall ist wird die Solltemperatur für Kühlschrank Warm ausgewählt wenn ausreichend Strom zu Verfügung steht wird der Sollwert für Kühlschrank Kalt ausgewählt. Anschließend wird geprüft ob die Ist Temperatur außerhalb der Grenzen ist was ein Schalten erfordert (und setzen der Sperre) oder ob alles i.O. ist und keine weitere Aktion erforderlich ist.

Hinzu kommt noch ein bisschen Stromkosten ermitteln in Abhängigkeit davon wieviel Strom aus dem Netz und wieviel aus der Solaranlage kommt.

Bisher ist der Kühlschrank fast leer. Ich bin gespannt, wie sich die Laufzeiten bei einem vollen Kühlschrak verändern. Und ich bin mal gespannt wie sich der Solarstrombooster auswirkt. Das werde ich in den nächsten Wochen beobachten.
Jemand ne gute Idee wie sich der Solarboost gut und einfach ermitteln lässt?

Bei Fragen, Ideen oder Hinweisen einfach eben Bescheid sagen.

Hier ist noch der kleine Codeausschnitt mit dem Schalten vom Kühlschrank inkl setzen der Sperre und Sollwertermittlung:

  //Wenn neue Temperatur gemessen wird und keine Sperre aktiv ist, prüfen wie die Grenzwerte sind und anhand dessen den Kühlschrank ein- und ausschalten.
   if (name == SensorOben && !Sperre) { 
       setState(PfadIstwert, value, true);
       ZustandKuehlschrank = getState(SchalterKuehlSchrank).val;
       AktNetzbezug = getState(Netzbezug).val;

       //prüfen ob Netzeinspeisung oder Bezug besteht, anhand dessen wir der Sollwert festegelegt.
       if (AktNetzbezug < SolarUEberschuss){
           if(LoggingKomplex) log("Netzeinspeisung: " + AktNetzbezug + "W. Mindesteinspeisung von " + SolarUEberschuss + "W überschritten.  Daher der Sollwert für Kalt " + SollwertKalt + "°C ausgewählt.");
       GrenzwertON = SollwertKalt + Fenster;
       GrenzwertOFF = SollwertKalt - Fenster;
       ;}
       else if (AktNetzbezug > SolarFrei) {
            if(LoggingKomplex) log("Netzbezug: " + AktNetzbezug + "W. Mindestbezug von " + SolarFrei + "W überschritten.  Daher der Sollwert für Warm " + SollwertWarm + "°C ausgewählt.");          
       GrenzwertON = SollwertWarm + Fenster;
       GrenzwertOFF = SollwertWarm - Fenster;
       ;}

       //Aktuellen Granzwert abspeichern
       setState(PfadAktSollMax, GrenzwertON, true);
       setState(PfadAktSollMin, GrenzwertOFF, true);

       if (value > GrenzwertON && !ZustandKuehlschrank) {
           if(LoggingEinfach) log("Grenzwert überschritten. Kühlschrank wird eingeschaltet");
           if(LoggingKomplex) log("Aktuelle Temperatur: " + value + "°C Old Value: " + oldValue + "°C Grenzwert Einschalten: "+ GrenzwertON + "°C Grenzwert Ausschalten: "+ GrenzwertOFF + "°C. Status vom Kühlschrank: " + ZustandKuehlschrank + " Kühlschrank wird eingeschaltet und Sperrzeit wird aktiviert");
           setState(SchalterKuehlSchrank, true);
            Sperre = setTimeout(async () => {
            Sperre = null;
            }, Sperrzeit);
        ;}
       else if (value < GrenzwertOFF && ZustandKuehlschrank) {
           if(LoggingEinfach) log("Grenzwert unterschritten. Kühlschrank wird ausgeschaltet");
           if(LoggingKomplex) log("Aktuelle Temperatur: " + value + "°C Old Value: " + oldValue + "°C Grenzwert Einschalten: "+ GrenzwertON + "°C Grenzwert Ausschalten: "+ GrenzwertOFF + "°C. Status vom Kühlschrank: " + ZustandKuehlschrank + " Kühlschrank wird ausgeschaltet und Sperrzeit wird aktiviert");
           setState(SchalterKuehlSchrank, false);
            Sperre = setTimeout(async () => {
            Sperre = null;
            }, Sperrzeit);
        ;}
        else if (value > GrenzwertOFF && value < GrenzwertON && ZustandKuehlschrank) {
            if(LoggingKomplex) log("Aktuelle Temperatur: " + value + "°C Old Value: " + oldValue + "°C Grenzwert Einschalten: "+ GrenzwertON + "°C Grenzwert Ausschalten: "+ GrenzwertOFF + "°C. Status vom Kühlschrank: " + ZustandKuehlschrank + " Sperre aktiv: " + Sperre + " Temperaturwert befindet sich zwischen den Grenzwerten und der Kühlschrank eingeschaltet und am Kühlen");
        }
        else if (value > GrenzwertOFF && value < GrenzwertON && !ZustandKuehlschrank) {
            if(LoggingKomplex) log("Aktuelle Temperatur: " + value + "°C Old Value: " + oldValue + "°C Grenzwert Einschalten: "+ GrenzwertON + "°C Grenzwert Ausschalten: "+ GrenzwertOFF + "°C. Status vom Kühlschrank: " + ZustandKuehlschrank + " Sperre aktiv: " + Sperre + " Temperaturwert befindet sich zwischen den Grenzwerten und der Kühlschrank ausgeschaltet und wird warm");
        }
        else {
            if(LoggingKomplex) log("Aktuelle Temperatur: " + value + "°C Old Value: " + oldValue + "°C Grenzwert Einschalten: "+ GrenzwertON + "°C Grenzwert Ausschalten: "+ GrenzwertOFF + "°C. Status vom Kühlschrank: " + ZustandKuehlschrank + " Sperre aktiv: " + Sperre + " Es konnte keine Umschaltung vom Kühlschrank erfolgen. Zustände unklar");
        }
    ;}
    else if (name == SensorOben && Sperre) {
            if(LoggingKomplex) log("Aktuelle Temperatur: " + value + "°C Old Value: " + oldValue + "°C Grenzwert Einschalten: "+ GrenzwertON + "°C Grenzwert Ausschalten: "+ GrenzwertOFF + "°C. Status vom Kühlschrank: " + ZustandKuehlschrank + " Sperre aktiv: " + Sperre + " Sperre aktiv. Daher keine Aktivität"); 
    ;}