Heating control domotica


Ulco Schuurmans | 22 november 2014

Heerlijk de juiste of de goede warmte in huis behoort tot het door domotica geboden home-comfort. De combinatie van thermostaat, warmtesensoren, programmeerbare interface en het thuisnetwerk dragen daar zorg voor. Dat kan van heel eenvoudige thermostaat-modules tot intelligente interactieve systemen aan toe. Behalve het huis en kantoor komt ook de auto in aanmerking voor heating control domotica en automatisering.

Behaaglijk warm, dat zegt het al. Je lekker thuis op temperatuur voelen. Vroeger was dat echt bijstoken. Wat extra hout of kolen op het vuur. Daarop volgden het draaien aan regelaars op kachel en kranen op CV-radiatoren. De thermostaat vereenvoudigde dit proces door het vooraf kunnen instellen van de gewenste temperatuur.
Een stuk verder gaat de combinatie van verwarming op maat (temperatuur, vertrek en tijdstip met duur) en energiebesparing. In huis en op kantoor is niet elk vertrek evenveel en/of altijd in gebruik. Tevens vinden in de ruimtes verschillende activiteiten plaats die elk zo hun eigen goed voelende werktemperatuur kunnen hebben. En te warm of onnodig verwarmen verspilt dure energie. Een ander punt vormt het voorkomen van bevriezing als je er niet bent door automatische temperatuurcorrectie of besturing op afstand. Hier komen de interactieve en vaak ook (semi)intelligente en/of programmeerbare domoticasystemen om de hoek kijken. Zij passen naadloos in de netwerken van thuis- en kantoorautomatisering en betalen zichzelf op het gebied van comfort en efficiency snel terug. Hetzelfde geldt ook voor de auto. Het interieur van de moderne met elektronica uitgeruste smart car valt voor het vertrek al op temperatuur te brengen en de ruiten te ontdooien.
Het enige dat domotica niet in de hand heeft, is de grilligheid van de winter zelf. Het koppelen aan weersvoorspellingen helpt ook vaak niet omdat koude zo zijn eigen gang van de natuur gaat.

Thermostaat
De moderne thermostaat kent vele vormen. Bijvoorbeeld het eenvoudige instelbare ‘draaiklok-model’ zoals de klassieke Honeywell, de semi-intelligente stand alone thermostaatmodule en in het thuis- of kantoor-LAN geïntegreerde elementen. In het laatste geval is er veelal ook een koppeling met een wandconsole met display, tablet of smartphone voor het instellen en/of voorprogrammeren van de warmtespecificaties. De meer slimme elektronische thermostaatmodule heet in het jargon E-thermostaat.
Je hoeft ook niet altijd zelf een thermostaat aan te schaffen. Een aantal energieleveranciers van gas en warmte biedt bij het abonnement een intelligente gratis meter & thermostaat-combinatie. Behaaglijk en een groene grip op de kosten!
Een voorbeeld is Toon van Eneco/HollandseWind die zowel functioneert als een slimme thermostaat als functionaliteit biedt voor:
- Bekijk en vergelijk uw energieverbruik 24/7.
- Voorkom bijbetalen op uw jaar nota met actieve meldingen.
- En met Toon-app ook op afstand te bedienen.
Met een dergelijk slimme thermostaat ziet de gebruiker het verbruik, de weersverwachting en stelt de verwarming in op aan- en afwezigheid met als variaties comfort en slapen. Essent doet ongeveer hetzelfde met de online te bedienen E-thermostaat (wandmodel). Deze koppelt via een hub aan de netwerkrouter en valt via een app op de smartphone te besturen. Idem bij de Nuon E-thermostaat.
Uiteraard hoef je voor een slimme thermostaat geen contract met een energieleverancier aan te gaan. Een toepassing als de Nefit Easy is gewoon te koop en past bij de meeste CV-ketelinstallaties. De Nefit Easy is behoorlijk intelligent. Het apparaat met bijbehorende apps voor smartphone en tablet herkent gebruikerspatronen, aanwezigheid met persoonlijke voorkeuren, biedt service op afstand kan met de automatische klok of via de hand ingesteld worden.
Met de Honeywell Evohome kan je de temperatuur per radiator regelen. Een ander geschikt model van dit merk is de Chromoterm. Bekende thermostaten zijn verder onder andere van de merken EHMANN, Salus Controls, eQ3, Vaillant, ICY, Helios, A-Mat, Amframatic, EOS, Vesta, Thermic Control, Grosslin, Crestron CHV-TSTAT, Danfoss en Adoria.
Tal van bouwmarkten bieden goedkope oplossingen voor KAKU, Zigbee of Z-Wave. Kijk verder ook eens op de website van www.thermostaat.eu voor nuttige informatie.
 

Comfortabele verwarming in huis en auto

Wat moet een slimme thermostaat kunnen?
Een thermostaatmodule noem je slim als deze over de volgende functies beschikt:
- Het kunnen instellen van persoonlijke voorkeuren.
- Een geïntegreerde lichtsensor heeft. Deze zorgt ervoor dat na 20 tot 30 minuten nadat het licht uit is gedaan de rust-temperatuur wordt geactiveerd. Deze sensor zorgt zo voor een extra energiebesparing van ongeveer 8%.
- Op de thermostaat zit een dagklok. Deze valt zo in te stellen dat hij als complete klokthermostaat kan worden gebruikt.
- Beschikt over aanwezigheidsdetectie. Dit voorkomt onnodig verwarmen. Detecteert of er iemand in huis is of niet, maar reageert niet op huisdieren.
- Verder op afstand online of via een app met de smartphone of tablet te bedienen.

Wat laat de display zien?
Het is verstandig om van te voren even stil te staan bij hetgeen er op de display voor de temperatuurregeling te zien is en in welke kwaliteit dat gebeurt. In het eenvoudigste geval laat de thermostaatdisplay alleen de ingestelde temperatuur zien. Er is echter veel meer mogelijk. Wij noemen het (groene) energiegebruik, de weersverwachting, de herkende persoon/aanwezigen, de tijd, zonsonder/opgang, luchtvochtigheid en de variaties per ruimte en activiteit.
De schermresolutie, kleurstelling en backlight bepalen hoe je onder verschillende omstandigheden de geboden informatie kunt uitlezen. Daar zitten flinke verschillen in. Let verder ook op de grootte van de display en de logica van de menustructuur voor de programmering /instelling. Hetzelfde geldt tevens voor de besturingsapps op de smartphone en tablet. De schermpjes op de slimme telefoon zijn regelmatig aan de kleine kant om alles goed te kunnen zien. Idem het aanraken van de touchscreen-knoppen.

Sensoren
De klimaatsensoren bij domotica, kantoorautomatisering en smart cars meten zowel de temperatuur als luchtvochtigheid. Er is keuze uit in de thermostaat zelf opgenomen sensoren en losse aan het netwerk te koppelen sensoren. Behalve via de kabel kunnen de sensoren hun informatie ook draadloos doorgeven.
Bekende sensoren voor temperatuur en vochtigheid zijn die van Everspring, Aeonlabs, EZMotion, Fibaro, Philio, DS, ZWave en View Topic.
Enkele voorbeelden. Als eerste de ZWave.Me Temperatuur Sensor. Dit model combineert een temperatuursensor met een binaire sensor. Beide sensoren kunnen alleen of samen worden gebruikt. De temperatuur sensor geeft op aanvraag de actuele temperatuur weer. De binaire sensor functie werkt middels twee draden welke aangesloten kunnen worden op een open/dicht contact (bijvoorbeeld een alarmuitgang).
Het tweede 3 in 1 voorbeeld van Philio laat zien dat warmtesensors vaker in combinatie te koop zijn. De Z-Wave 3 in 1 sensor PHI_PSM01 is ontworpen met drie detectiesensoren: Deur-/Raam sensor, een lichtsensor en temperatuur sensor. Deze combinatiesensor voor thuisnetwerken werkt via een afstandsbediening of een andere Z-Wave controller in een Z-Wave -omgeving. Als de sensor een actie waarneemt stuurt deze een signaal naar de Z-Wave-netwerk main controller.
Heel voordelig is de Fibaro temperatuursensor model DS-001. Dit is een digitale thermometer met programmeerbare resolutie van 9-12 bits. Deze Fibaro sensor is geschikt voor het meten van de temperatuur in woningen of kantoren. De nauwkeurigheid is ± 0,5 °C over een bereik van -10 °C tot 85 °C. De DS-001 sensor is erg klein en kan je vrijwel overal plaatsen. De voedingsspanning van 3 V tot 5,5 V wordt direct gevoed via de datalijn.
Een geheel ander gebied betreft de thermokranen voor de badkamer. Meedenkende bad- en douchekranen zijn momenteel in opkomst. Op korte termijn waarschijnlijk ook beschikbaar voor de goedkopere netwerken. Geliefd is tevens de combinatie badkamerthermostaat en ventilatie via sensoren. 
 

Voor de auto

Met de komst van de via apps op de smartphone en tablet bediende smart car is hier ook warmtecomfort een kwestie. De boordcomputer met ondersteunende intelligente autonetwerken (CAN, LIN, MOST, FlexRay en nieuw AVB-Ethernet) kan de verwarming, het ontdooien van ruiten en/of handrem en de ontwaseming besturen. Dit compleet met:
- Tijdige voorverwarming.
- Herkenning van de voorkeuren per gebruiker.
- Koppeling aan de weersverwachting en actuele
- klimaatomstandigheden.
- Integratie in het bestaande thuis- of kantoornetwerk.
- Sensoren informeren de boordcomputer over de actuele stand van zaken. Hetzelfde kan ook met pleziervaartuigen.

Conclusie
Het huis, kantoor en auto in de winter lekker op temperatuur brengen en tevens waas- of vorstvrij maken valt met behulp van domotica eenvoudig te realiseren. Er is veel keuze uit eenvoudige setjes (bouwmarkt) of meer geavanceerde apparatuur via domotica-providers of energieleveranciers. En om de kosten hoef je het niet te laten. Bovendien besparen de groene typen flink op de energierekening.

Waar hangt de thermostaat(sensor)?
Bekend zijn de klachten dat het in het ene vertrek te warm is en in het andere te koud. Vaak is dit gevolg dat de meetsensor voor een bepaald vertrek optimaliseert en dezelfde instelling meteen ook maar voor de andere ruimtes doet. Dat is verre van optimaal en slaat nogal eens de plank mis. Temperatuurmeting per kamer of kantoorruimte over het netwerk verdient de voorkeur.
Voor een goede temperatuurmeting dient de thermostaat op een plaats te hangen waar deze op correcte wijze de gemiddelde kamertemperatuur kan meten. Bij voorkeur is dit een plek waar een goede luchtcirculatie plaatsvind. Ook hangt de thermosstaatsensor niet te dicht bij ramen en deuren of op de tocht. Uiteraard hang je de warmtesensor ook niet boven of te dichtbij de verwarmingsunit zelf! Dus uit de buurt van radiatoren en kachels maar ook van andere warmtebronnen zoals hete lampen, een radio of TV, warmwater leidingen of direct zonlicht. Zorg er voor dat de thermostaat niet te hoog of te laag hangt (circa 1,50 meter hoog).

Voorkom geknapte leidingen
Met name tijdens de wintervakantie en bij tweede woningen bestaat bij flinke vorst de kans op bevroren of geknapte leidingen van water en zelfs de CV. Met behulp van domotica-sensoren valt daar effectief iets aan te doen.
Als voorbeeld de FortrezZ temperatuur en vochtsensor. Met de WWA-02 weet de gebruiker altijd wat de temperatuur is in de gemeten woning. De sensormodule waarschuwt u op tijd voor de gevaren van bevriezing of wanneer er een lekkage heeft plaatsgevonden. Afhankelijk van het toegepaste domotica-systeem op afstand uit te lezen. De technische specificaties zijn: Voeding via een 3.6V 1/2 AA Lithium Batterij 1200mAh (circa 2 jaar). Frequentie 868.42MHz (EU). Bereik: max 30 meter afhankelijk van het gebouw. Afmetingen (LxBxH): 6x4x2 cm.

De adaptieve zelflerende en optimaliserende thermostaat
De moderne E-thermostaat beschikt veelal over een zelfdenkende of optimaliserende functie. Met andere woorden past zich aan de gebruiker en diens omgeving aan. Belangrijk is dat de adaptieve E-thermostaat rekening houdt met de opwarmtijd van de woning, bedrijfsruimte of auto. Dit type klokthermostaat regelt dat de vooraf ingestelde temperatuur al is bereikt op het ingestelde tijdstip.
Een goede E-thermostaat ‘controleert’ dagelijks of de ingestelde temperatuur ook echt op tijd is bereikt en past het programma aan. U vraagt en de E-thermostaat draait de temperatuur op de gevraagde wijze bij. Een andere term is de adaptieve functie. Dat zijn thermostaten met een ingebouwde functie betreffende het alvast beginnen met opwarmen voor het geprogrammeerde tijdstip. Bijvoorbeeld wat dient de temperatuur in huis bij het opstaan of wegrijden in de auto te zijn.
Zelflerende (denkende) functies. Hierbij regelen thermostaten op basis van gegevens uit het verleden het meest gunstige stookgedrag c.q. (groen) energieverbruik. Dit vaak in combinatie met de functie optimaliserend/efficiënt. De meest doelmatige, behaaglijke en zuinige stooklijn. Op basis van fuzzy logic technologie schat de E-thermostaat de best bij de gebruiker passende verwarmingsprogramma’s in.