Wassercomputer bauen - ein paar Fragen zu Umsetzung Allgemein, Relais/ SSR Modul

Allgemein
1

Hallo Zusammen,

ich möchte mir selbst einen Wassercomputer zur Ansteuerung von Magnetventilen bauen.
Soweit so gut, dazu habe ich zwei Anleitungen gefunden.
Einmal von Simon: Google Search

Einmal von Nachbelichtet: https://nachbelichtet.com/diy-bewaesserungssteuerung-mit-home-assistant-und-esphome

Letztlich möchte ich mich am Schaltplan von Simon orientieren. Mir leuchtet allerdings die im Nachbelichtet Artikel beschriebene Problematik bei der Nutzung klassischer Relais ein.

Daher habe ich überlegt, so ein SSR Board zu verwenden:
https://www.amazon.de/8-Kanal-Halbleiterrelais-Hochpegelauslöser-resistiver-Sicherung/dp/B07PBWCKZ7/

Hierzu die Fragen:

  • kann man das 1:1 gegen die Relais aus Simons Schaltplan ersetzen?
  • Bei Simons Schaltung war ja die Problematik zusätzlich das darauf geachtet werden sollte, Optokoppler in der Schaltung zu haben. Hier ist mir nicht ganz klar ob das beim verlinkten SSR Modul ebenfalls gegeben ist. Kennt sich da wer aus?
2

Ich habe oft gelesen (und hier im Forum auch eine Rückmeldung dazu erhalten) , dass viele dieser günstigen 2A SSD Relais erst bei einer höheren Spannung auf der Verbraucherseite zuverlässig schalten. Die Seite, auf die man über deinen Link kommt, enthält einen Plan auf dem 100-250AC steht. Ohne ein Datenblatt würde ich diese Relais nicht verwenden.

(siehe 16-Fach Relaiskarte mit ESP32 unter ESPHome - läuft - #9 von Tuxtom007)

3

Hm Okay, dann also doch die klassischen Relais?

4

Also ich habe diese Magnetventile genommen und über ein 12V Netzteil verbunden.
Da ich im Pumpenhaus eh 2 Shelly Plus Uni hängen habe, habe ich die Relais davon gleich genutzt um sie zu schalten.

https://amzn.eu/d/jhyctIn

5

Ich habe zu Hause 24V AC Magnetventile von Rainbird und im Büro die von Hunter im Einsatz.

Ansteuerung über 4-fach zigbee-Relais vom Ali für 14 Euro. Laufen mit dem Netzteil für die Ventile, einfacher und günstiger geht es wohl kaum.

1 „Gefällt mir“
6

Ja das ist richtig, ich möchte dennoch den ESP weg gehen, da ich gern im wassercomputer selber ein paar sicherheitsfeatures einbauen will (bspw automatisches Ventil schließen nach einer bestimmten Zeit / wenn wlan weg usw.)

Aber dann gehe ich hier mal den Weg wie es Simon beschrieben hat

7

Bei mir hängt in der Leitung, die in den Garten geht, ein Kuglhahn, der wird von einem Shelly gesteuert. Und der schließt automatisch nach x Minuten. :wink:

Aber bekanntlich führen viele Wege nach Rom. Oder waren es alle Wege? :smile:

8

Ja,
hier aus dem Datenblatt der genutztz SSR:
Rated output load: 2 A at 100 to 240 VAC

Wir haben das bereits mal mit 24VAC getestet, funktioniert so gut wie garnicht, zumindest nicht so, das man es im Dauerbetrieb nutzen kann.

Meine Empfehlung:
ESP und I/O-Module von Horter.de, da gibt es welche mit 24VAC/1A Output Schaltleistung, das reicht für gängige Magnetventile.
Sind Modul für die Hutschiene im I2C-Verbindung untereinander und nur Bausätze, also löten angesagt - dafür sind die aber von sehr guter Qualität.

Als Tip noch: vergiss die Videos und nutze besser ESPHome - Sprinkler Controller

9

Danke für die vielen tips - ich habe jetzt bereits die Hardware aus Simons Video bestellt.
Werde es jetzt mal so versuchen…

Das esp Projekt könnte ich damit auch umsetzen?

Sorry ist mein erstes größeres esp Projekt nach einem bluetooth Modul. Daher bin ich hier noch unbedarft. Wäre ansonsten jetzt eher Schritt für Schritt nach Simons Video vorgegangen…

Wobei das verlinkte Projekt auch spannend klingt. Da müsste ich mal sehen wie ich damit zurecht komme…

10

Wenn ich mich recht erinner, hat Simon doch auch ESPHome genutzt - das ist das kein Problem.
Der nutzt aber feste Berechnungszeiten usw.

ESPHome Sprinker Controler geht da viel weiter und kann beliebig erweitert werden, auch mit externen Sensoren oder Einbinden von Wetter-Forcastdaten usw.

Ich hab zwei Bekannten, welche nutzen, bei dem einen wird damit sein Kleingarten in einer Gartenanlage bewässert mit Brunnen und Pumpe und ner Regenwasser-Zisterne.
Der nutzt dafür die oben verlinke 16-Fach Relaiskarte mit ESP drauf. Da läuft problemlos ESPHome drauf.

Beim anderen ist die Steuerung noch umfangreicher, da wird neben der Brunnenpumpe, noch eine Zisternenpumpe und die Hauptpumpe gesteuern und 32 Wasserkreise in Vorgarten und großen Garten hinterm Haus. Viele Tropfschläuche und Mirkosprinker im Treibhaus und Hochbeeten usw. und zudem etliche Bodenfeuchtesensoren.

Der nutzt die von mir genannten Horter-Module, eines mit ESP32 drauf für Sprinker-Steuerung und daran 5 I/O Module a 8 Kanäle für die Ausgänge.
Die Ventile werden direkt geschaltet, die Pumpen über ein nachgeschaltetes Schütz.
Das ist alles in einem Verteilerkasten in der Garage montiert.

Einzig die Thyristoren in den Schaltmodueln sollte man kühlen, die werden gut warn, wir haben kleine Kühlkörper draufgepackt und einen Lüfter in den Verteilerkasten gesetzt, der für Luftzirkulation sorgt - das reicht bisher problemlos.

Sprinker-Cotroller ist noch erweitert in HA mit der Smart-Irigation Integration, welche die Beregnungsdauer berechnet auf Basis von Lage, Wetter usw. und eben den Daten der Bodenfeuchtesensoren.
( letztere sind aber gerade im Austauscht, die alten taugen nichts mehr, wir basteln gerade ne neue Version mit anderen Fühler, Akku und Solarzelle )

Mein Rat:
Wenn man sich mit EPSHome beschöftig sollte man das richtig machen und nicht blind einfach irgentwelche vorgegeben Configs nachbauen - wenn du Probleme hast, stehst nämlich dumm da.
Daher sollte man schon verstehen, wie das geht und aufgebaut ist.
ESPHome ist verdamt gut dokumentiert, da findet man auf fast alles ne Antwort - einfach reinfuchsen.

1 „Gefällt mir“
11

Okay vielen Dank, dann schaue ich mir das mal an!
Wenn ich das richtig verstehe - nach erstem Überfliegen - ist die max. Brwässerungdsauer da auch kein Problem, richtig?

Also durch die Input Numbers aus Ha wird dann die für den jeweiligen Kreis gültige öffnungsdauer im Controller hinterlegt - wenn jetzt bspw. Das wlan weg sein sollte, braucht es fürs ausschalten keine extra Befehle mehr

12

nö, die kannst ja einstellen, ich meine sogar direkt am Dashboard über HA

Ja, so ne Art Sicherheitsfunktioniert, sollte man immer vorsehen - wenn Wlan weg oder der HA fällt aus, während die Bewässerung läuft, sollte die automatisch und selbstständig sich beenden nach einen definierten Zeit.

13

Die Triac-Lösung von nachbelichtet.com oben gefällt mir sehr gut. Die kommt bei mir in die engere Wahl für den Umbau der Gartenbewässerung.
Ich hätte hier auch noch ein paar SSR, die laut Datenblatt ab 24V schalten aber die wären der totale Overkill für eine Gartenbewässerungssteuerung (25A pro Relais…).

14

Nun wer wie der Nachbelichter viel Freude daran hat solche Schaltungen auf Raster zu basteln gut, das Ding ist Super.

Mir fehlt dazu die Zeit, leider. Spaß macht es sicher.

Ich würde daher die preiswerten Zigbee 7-32 V Relaismodule vom Ali nehmen und damit entsprechende NC Magnetventile ansteuern. Bei dem Preis könnte man sicher alle paar Jahre einen Feuchtigkeitsausfall riskieren. Ich habe einige 7-32V Relais mit einer 433MHZ Funkplatine seit Jahren in einem Feuchtraum problemlos im Einsatz, das Gerät steckt in einem IP65 Klemmkasten/Unterverteilkasten, zusammen mit dem FI und den Sicherungen für den Garten, den Pool etc. und darin liegt ein großer Silicagelbeutel der jährlich getrocknet wird.
Bei Stromausfall ist das ganze unproblematisch die NC Magnetventile gehen einfach zu. Ob ein WLAN Signalausfall dazu führt, dass die Ventile auf Dauer-offen bleiben? Nun das weiß ich in der Tat nicht, doch ich bin mir sicher, dass sich dazu eine preiswerte und zuverlässige Lösung gibt. Ich muss allerdings auch sagen, dass ich seit der Inbetriebnahme meiner Fritzbox noch keinen WLAN-Signalausfall ohne Stromausfall elebt habe, bzw. selbst bei Stromausfall das WLAN nicht ausging, da die Fritzbox an einer USV hängt. Als Sicherheit könnte man z.B. die Spannungsversorgung der Magnetventile zeitlich begrenzen oder nach Zeitablauf abschalten… Mein Problem wäre eher wie ich das Zigbee oder WLAN Signal in den sehr speziellen Standort bekomme… Bei meinem Funksender habe ich einfach eine Antenne nach außen gelegt… Die Zigbee/ Oder WLAN-Karten Module haben leider keinen Anschluss für externe Antennen. Hier gibt es sogar ein 16 Kanal Modul Und hier ist der ESP 32 aufgesteckt… da könnte ich zur Empfangsverbesserung ja ein Kabel dran stecken und das Ding nach Außen in eine kleine Box legen…
Es gibt auch solche ESP8266 Die haben einen externen Antennenanschluss. Allerdings habe ich keine Trägerplatine gefunden, die sich da wieder stecken lässt…

1 „Gefällt mir“
15

Nunja, es ist jetzt nicht soviel Mehraufwand ein paar Kabel an einen ESP zu löten, als Zigbee Relais mit Magnetventilen zu verbinden :wink:

Das ist klar, wäre bei der ESP Lösung ja genauso. Das ist aber nicht der Punkt!

Hier wird es spannend. Wie hast du das denn umgesetzt? Du brauchst für deine Lösung ja eine Automation, die über HA den Befehl öffnen auslöst und dann aber auch den Befehl “schließen” nach der gewünschten Öffnungszeit und genau hier ist der Knackpunkt. Was machst du wenn aus welchem Grund auch immer der Schließbefehl nicht ankommt, du aber gerade übers Wochenende verreist bist?

Dann läuft ggf. die 5.000 Liter Zisterne leer - das Risiko sollte meiner Ansicht nach nicht unterschätzt werden. Mir fällt hier ehrlich gesagt keine preiswerte und zuverlässige Lösung ein - es seidenn der Wassercomputer - egal ob gekauft oder selbstgebaut - bietet die Funktion, das Relais automatisch nach Zeitablauf wieder zu schließen.

Ich jedenfalls möchte auf diese Sicherheitsfunktion nicht verzichten.

Gerade das Fritz System (hab ich selber auch im Einsatz) ist dafür bekannt, sich gelegentlich mal zu verschlucken, da hilft dann manchmal nur der Restart - eine USV hilft dabei bspw. auch nichts.

16

Ich lege mal meinen Systemschaltplan bei. Eventuell hilft es jemandem. Im Grunde ist das gesamte Projekt auch für Laien machbar. Bei den Relais würde ich keine Abstriche machen. Dafür sind die UNI günstig.

image
image1314×737 64.2 KB

17

Also der Bewässerungscomputer von Nachbelichtet ist schon etwas zeitaufwendiger und durchaus “mehr” als ein paar Kabel an den ESP löten. Mit gedrucktem Gehäuse etc. Wenn ich mal Rentner bin… ansonsten finde das Ding super! Wenn sich einer die Mühe macht ein Platinenlayoit zu entwerfen und dann einen Bausatz verkauft… Würde ich das glatt machen.

Die bis zu 16 Kanal Alirelaiskarten haben die kleine blauen SRD Relais die AC bis 250V und DC bis 30V bei 10A schalten.
Ich verwende diese Relais bisher mit 5V, 12V, 24V auf der Erregerseite für viele Schaltanwendungen an der Modellbahn und habe auch für mein WoMo verschiedene Schaltungen realisiert, gerade bei letztem ist auch die Umgebung nicht immer so staubtrocken wie im MoBaKeller. Den Relais war die geschaltene Spannung bisher völlig egal, die funktionieren seit Jahren zuverlässig. Was ein Problem werden kann ist die Schaltspannung, egal ob 5V, 12V oder 24V meine Erfahrung ist, wenn die Spannungsversorgung dort z.b. mit einem 5V 2,1A Netzteil realisiert wird, kann das bereits bei mehr als 1 oder 2 Relais kritisch werden, da die Spulen nicht richtig ziehen und es ergeben sich sekundärseitig Kontaktprobleme. Die Relais klicken noch, aber es gibt manchmal keinen Kontakt.
Das diese Relais mir Kleinspannung auf der Sekundärseite nicht klarkommen widerspricht meiner Erfahrung. Meine Erfahrung mit diesen Relais ist, schalten die nicht richtig, ist die Spannungsversorgung der Erregerseite zu klein bemessen.

Bisher ist meine Bewässerung im Garten dezentral mit kleinen zeitgesteuerten, Batteriebetrieben Bewässerungscomputern gelöst…

Wenn ich das mal an den HA anklemme, dann würde ich das mit so einer 8 oder 16 Kanalrelaiskarte vom Ali realisieren mit 24V Magnetventilen die NC laufen.
Vorher würde ich mal probieren wie diese ESP32 Karten reagieren wenn die ihr WLAN Signal verlieren, ob die dann ihren Zustand einfach behalten oder auf “aus” zurückfallen.
Zeitrelaiskarte
Ich kann mir auch vorstellen eine solche Karte zu verwenden. Wenn ich das richtig sehe, lässt sich hier vorher programmieren wie lange der Schaltausgang auf Ein bleibt . Diese Karte mit einem ESP32 zu steuern stelle ich mir jetzt nicht so schwierig vor. Das jeweilige Schaltsignal kommt dann über einen ESP, kommt dann kein aus, dann wird nach x Minuten abgeschaltet.
Aber damit beschäftige ich mich, wenn es dann soweit ist…

2 „Gefällt mir“
18

Die Lösung ist eigentlich recht simpel ( theoretisch ) - die Steuerung der Ventile ( Laufzeit ) darf nicht extern, also z.b. auf dem HA erfolgen, sondern auf dem ESP selber.
Wenn der dann das WLAN verliert, läuft die Zeitschleife eben ab und das Ventile wird geschlossen.
Das heisst eben, HA setzt auf dem ESP nur den Timer mit der Laufzeit und nicht der Timer läuft auf HA und der schickt die Ein/Aus-Kommandos zum ESP dann.
So ist das in der ESPHome Sprinker-Control umgesetzt.

Das selbe gilt für einen Reboot des ESP, der soll bei einem Neustart immer alle Ausgänge aus “Aus” setzen.
Beim Stromausfall gleiches, dann ist der ESP eh weg, somit auch die Ansteuerung externen Relais, die vermuttlich an selber Stromversorgung hängen.
Schlecht wären in dem Fall dann bi-stabile Relais oder gar Ventile, die jeweils du einen Stromimpuls ein oder aus geschaltet werden.

Wenn dann weiter treiben willst - Überwachen ob Wasser fliest ( macht ein Bekannter von mir mit einem Sensor, der hat eine Ringleitung im Garten, woran dann alle Wasserkreise per Ventile dran hängen.
“Wenn Pumpe läuft und nach 10sec keine Wasserflus gemessen wird, dann Strom aus für das System”, so z.b.

1 „Gefällt mir“
19

Den ESP kann man leicht so programmieren, dass er die Bewässerung nach spätestens 15 Minuten stoppt, wenn er kein „Weiter bewässern“-Signal von HA bekommt und auch eine Maximalzeit pro Tag könnte man einprogrammieren. WLAN Ausfall wäre für mich kein Problem.

Sorgen machen mir die Relais und das Gesamtsystem. Meine Ventile laufen schon seit über zehn Jahren (Gardena Steuerung) und auch die Entwässerungsventile im Boden und der Rest könnten irgendwann undicht werden. Die Anschlüsse von den Wassersteckdosen halten beim mir sowieso nur drei bis vier Jahr durch bis sie nicht mehr zuverlässig schließen.

Am liebsten hätte ich daher eine Durchflussmessung und ein elektrisches Hauptabsperrventil am Gartenwasseranschluss, welches im Notfall die Außenwasserversorgung abdreht.

Bei mir sind diese kleine blauen 10A Relais schon des Öfteren kleben geblieben. Versorgung war aus aber das Relais blieb weiter geschaltet. OK, das erste 8-fach Relais wurde durch einen fehlerhaften Port-Extender böse gequält aber auch das Zweite im Wohnzimmer ist beim Schalten des Denon Receivers hin und wieder kleben geblieben. Erst der Einbau eines RC-Snubbers am Denon Relais hat das Problem im Wohnzimmer bis heute gelöst.

Es gibt sicher Verbraucher, die sich mit den kleinen blauen 10A SRD Relais für längere Zeit sicher Schalten lassen (24V AC scheint mir ein guter Kandidat dafür zu sein) aber ich traue den Dingern nicht. Bei mir hängt keine Zisterne sondern die Wasserleitung dran, da könnte ne Menge Geld in den Garten laufen.

21

Dafür könntest du einen Sicherheitsventil - wie bei Geschirrspülern / Waschmaschinen - in die Leitung setzen.

Beitrag komplett geändert, weil ich gerade herausgefunden habe, wie ich die Abschaltzeit beim Sonoff ZBMini in HA umstellen kann.

Es läuft jetzt bei mir so:

  1. Zuerst wird die Bewässerungszeit für den folgenden Strang als automatische Abschaltzeit an den Sonoff ZBMini, der den Haupthahn kontrolliert, gesendet.

  2. Dann werden der Haupthahn und das zuständige Ventil eingeschaltet.
    Nach Ablauf der Zeit werden beide Ventile wider ausgeschaltet.

  3. Dann geht es für den nächsten Strang wieder bei 1 los.

Fällt die Funkverbindung oder HA aus, schaltet der Sonoff automatisch ab.

:crayon:by HarryP: Zusammenführung Doppelpost (bei Änderungen oder hinzufügen von Inhalten bitte die „Bearbeitungsfunktion“ anstatt „Antworten“ zu nutzen)