Drie week biomeiler, low-tech en hi-tech, en huis warmt op

De dampende biomeiler

Sinds het vorige bericht is de temperatuur in biomeiler rustig blijven door stijgen. Zondag 26 oktober bereikten we de 64,1 C en zijn we voor het eerst warmte gaan onttrekken. Na wat aanloop problemen verwarmen we nu ook kamer 7, 8, 9 en het trappenhuis met compostwarmte, en het werkt!

In de biomeiler ligt verdeeld over drie lagen 550 meter  tyleen slang (PE-Rohr / 32mm doorsnee) om de warmte die de bacteriën produceren op te nemen in water. Dit water wordt met een pomp 20 meter verderop naar een 850 liter buffervat in  de kelder gepompt. Het huis wordt vervolgens via een Temperierungssysteem verwarmd met warmte uit  het buffervat.  Het buffervat is centrale punt in het verwarmingssysteem, hierop kun je ook nog andere warmte bronnen aansluiten zoals bijvoorbeeld een hout- of massakachel en je kan zelfs het vat elektrisch warm houden.

Ingepakt en van ontluchter voorzien

Het aansluiten was natuurlijk een spannend moment, want hoe zal het gaan ? Blijft de biomeiler leven? Zijn de verliezen onderweg niet enorm  ? Moet je constant warmte onttrekken ? Of juist niet ? Hoe gaan we dit in de gaten houden op afstand? Hoe sluit je het systeem eigenlijk  aan ? Heel veel vragen om over na te denken. Eenduidige antwoorden zijn  er niet altijd en sommige dingen moeten we proefondervindelijk uitvinden. Ik kies hier duidelijk niet voor gangbare paden, dus dit hoort er bij.

We hebben uiteindelijk het systeem aangesloten zoals in onderstaand schema. Daarna zijn we  het buffervat gaan opwarmen door een dag lang continue water rond te pompen. Je ziet dan de biomeiler temperatuur omlaag gaan richting 60 en de temperatuur in het buffervat omhoog gaan richting 40.  Op een bepaald moment staan we buiten te praten en opeens knalde een tyleenslang los, behoorlijk warm water spoot over ons heen, gelukkig nog net niet heet.  Oorzaak bleek onze eigen fout, we hadden de aansluitingen iets anders gemaakt en een afsluitring vergeten terug te plaatsen, heel dom met een nat pak tot gevolg (overigens niet heel erg met 20 plus buiten temperaturen in de herfst 2014).

Biomeiler aansluitschema

Pomp  met sensor en schakelklok

Toen werd het zondag en moesten we terug naar NL, wat te doen voor de rest van de week ? Alles weer uitzetten of rustig aan verder gaan met het opwarmen van het vat ? We besluiten het laatste en stellen de pomp in op een uur pompen en een uur uit met een low-tech mechanische klokschakelaar. Idee is dat de biomeiler in het uur uit herstelt en weer keurig opwarmt.  Mijn zoon heeft ook niet stil gezeten en heeft een hi-tech sensor gemaakt die we op de  leiding plakken die het vat in gaat met het hete biomeiler water. Met deze sensor kunnen we het buffervat thuis via het internet in de gaten houden. Verder hebben we buurman Heinz die very low-tech met pen en papier dagelijks de biomeiler temperatuur standen opschrijft en door belt.

Op het buffervat de biomeiler pomp.

In de loop van de eerste productie week zien we de temperatuur in het buffervat dagelijks oplopen tot 40 graden. De meiler zelf wordt iets van 61 graden. 40 graden is wel wat weinig en ik pieker me suf waar de overige 20 blijft. Dan gebeurd er iets onverwachts, de plaatselijke CV boer, die de buffer, de pomp en de stijgleidigen heeft aangesloten, komt langs (heeft een sleutel) want hij moest nog een ding afmaken bij het buffervat. Als hij klaar is zet hij zonder dat wij het weten het temperierungssyteem aan. Aanvankelijk zie ik in de grafieken een steeds groter verlies aan warmte in het buffervat, hoe kan dat?  Dan blijkt opeens dat de trappenhuis sensor een steeds hogere temperatuur gaat aangeven, een duidelijk afwijkende stijgende lijn van de andere sensors. De gang beneden en kamer blijven rond de 12 graad hangen en gaan iets naar beneden, en in het trappenhuis gaan we opeens naar de 15! Temperierungsssyteem werkt dus nu al, en de buizen zijn nog niet eens in de muur gestuct! Dit is wel een hele mooie mijlpaal zo vlak voor de winter.

Leiding verliezen meten

Afgelopen weekend blijkt waarom het buffervat niet warmer wordt dan 40 graad. Dit komt ten eerste omdat er nog veel lucht in de leiding zat, en een paar keer ontluchten en bijvullen deed al wonderen in dezen. Verder blijkt de sensor niet goed vast te zitten en ook een nog permanente afwijking te hebben, doordoor meten we standaard 5 graad te laag.

50 graad

Deze problemen zijn inmiddels opgelost en nu meten we 50 graad in het buffervat, waar blijven die ander 10 van de 60?  Helaas in de 20 meter leiding naar het huis verliezen we ook 1 a 2 graden heen en weer terug heb ik gemeten. Dit aan/afvoerleidingverlies kunnen we denk ik verder niet reduceren. Zoek ik nog steeds 5 a 6 graad verlies? Na enige discussies, bellen, mailen, schetsen, nakijken nogmaals nakijken kwam ik er achter  dat dat komt omdat het hele systeem verkeerd om is aangesloten, maw. de pomp zit verkeerd om in het circuit. Buffers en silos als een biomeiler dien je van onderen te voeden met koud, zodat er boven warm uitkomt.  Andersom werkt ook wel, maar is suboptimaal, en we moeten serieus overwegen dit aan te passen.

Selectie meetgegevens

Momenteel draaien we met een: "2 uur biomeiler pomp uit en 1 uur aan" strategie. Dit levert steeds een buffervat temperatuur op van 47 graad. De meiler zelf blijft rond de 60 hangen. Ondertussen verwarmen we ook het huis (met de terugloop mixer op halve kracht) en het trappenhuis is 14 a 15 graad, precies wat ik hebben wil.  Nu maar hopen dat we zo de winter door komen, zou me niks verbazen dat kamer 7, 8 en 9 heel populair worden gezien het feit dat ze nu verwarmd zijn.

De bult leeft!

Het was ook nog een prachtige herfst dag!

Het is koud in huis, maar hoe koud is het dan ?

Hoe warm of koud het in huis is willen we natuurlijk graag op afstand weten zodat we ons alvast kunnen instellen op extreme binnen temperaturen als het weer eens stevig heeft gevroren daar op die berg. Verder willen we natuurlijk weten wat ons verwarmingssysteem straks gaat doen, hoe warm wordt het straks in al die ruimtes ? Hoe verhoudt zich dat tot buiten ? Hoeveel energie kost dat nu werkelijk ? Hoe lang duurt het voor het huis afkoelt en weer opwarmt ? Enzovoort, enzovoort, we hebben meer vragen dan antwoorden en dan helpt er nog maar een ding: meten!

Vader en zoon hack session

Behalve dat meten weten is, is meten ook nog eens leuk, tenminste als je enigszins nerderig bent aangelegd zoals ondergetekende, dan heb je er lol in om dingen meetbaar en dus vergelijkbaar te maken. Maar nog leuker dan dat, is de weg er naar toe, die van het maken van meetapparatuur.

We willen een hoop dingen weten, zoals de temperatuur in verschillende ruimtes en de buiten temperatuur. Verder de vochtigheid, windsnelheid, windrichting en zon uren. Nu kun je simpel een weerstationnetje kopen, en die hebben we ook, maar dan krijg je alleen inzicht als je er bent. Gezien het feit dat we er ook vaak niet zijn, en dat we ook dan willen weten hoe de omstandigheden zich aanpassen, is het gewenst dat we iets maken dat we op afstand kunnen uitlezen. Behalve dat, willen we ook dat het gemakkelijk te fabriceren is, goedkoop is, uitbreidbaar is, zonder kabels en snoeren werkt, en niet direct afhankelijk is van een leverancier.

Samen met mijn zoon hebben we diverse oplossingen bekeken en uiteindelijk hebben we besloten om te kiezen voor een centrale computer die draadloos meerdere temperatuursensors kan uitlezen. Vervolgens stuurt deze computer de gegevens via internet naar onze server die daarna deze gegevens in een database zet.  Die database lezen we weer uit via een web applicatie die de grafieken hieronder maakt.

Overzicht laatste 24 uur.

Voor de techneuten onder de lezers, we gebruiken de volgende hardware: een Raspberry PI computer die als data verzamelaar in het huis fungeert. De Raspberry PI is  uitgebreid met een Slice of Pi module om draadloos met de sensors te kunnen praten. De Thermistor sensors zijn  bouwpakketjes die je zelf in elkaar moet zetten en moet voorzien van een XRF zender.  Nadat de hardware vakkundig in elkaar is gezet door mijn zoon Ekko (hij is er goed in!) is het zaak de firmware te downloaden en te installeren, dit ging allemaal voorspoedig en konden we de benodigde software gaan schrijven.

De Raspberry PI

De door vader en zoon in co-productie gemaakte software op de Raspberry PI leest ieder kwartier de sensors uit, en schrijft de data in een bestandje dat vervolgens naar een Amazon EC2 cloud server wordt gestuurd. De software is zo gemaakt dat de internetverbinding mag uitvallen, als er later  dan toch weer een verbinding is worden ook deze gegevens  alsnog doorgestuurd. Op de Amazon server draait een programma dat de binnenkomende data in een Postgresql database zet. Met een conventionele web applicatie (met postgresqsl ipv. mySql) en GNUplot lezen we de database uit en maken we de grafieken.

Met de laatste uitbreiding haalt dit programma ook de officiële meteorologische data van het dichtstbijzijnde Duitse KNMI station, dat toevallig ook in Stünzel is, en zet dat ook in de database.

We hebben momenteel twee sensors, een in de gang en een in de woonkamer. Nu blijkt dat het allemaal goed werkt, gaan we nog enkele temperatuur sensors en een vochtigheidssensor er bij plaatsen. Verder is het wel interessant om ook de windrichting en snelheid op te nemen in de grafieken.

Jaar overzicht.

Het is leuk om te zien hoe de gang temperatuur langzaam omhoog gaat als in de keuken en kamer wordt gestookt. Tergend langzaam kruipt die temperatuur omhoog, maar stel je stookt elke dag dan bereikt uiteindelijk ook de gang een veel hogere temperatuur. Ook kun je nu goed zien dat de afkoeling van de woonkamer ongeveer 24 uur duurt, daarna is alle warmte weer weg en ijlt de kamer na op de buiten temperatuur.

Superleuk zo'n project met je zoon! En wordt zeker vervolgd.


Hieronder de sensors, wel uitgerust met dubbele penlight batterijen die bleken toch iets langer mee te gaan dan knoopcellen.