Sinds een jaar of twee woon ik een nieuwbouw woning waarin een WTW (warmeterugwinunit) zit om het huis van frisse lucht te voorzien en energie te besparen. Zo’n WTW installatie kan met behulp van een schakelaar in verschillende standen worden gezet. Sommige schakelaars zijn tevens voorzien van een indicatie-led voor het vervangen van de filters (dit is bij mij ook het geval).

Het idee van de standen is eenvoudig: 1 – ik ben op vakantie (laag) , 2 – ik ben thuis (normaal), 3 – ik kook / douche (hoog). Oftewel, als je gaat koken / douchen dan wordt er aangeraden om de schakelaar tijdelijk (30 min) in stand 3 te zetten. Nu vind ik koken discutabel wanneer je een afzuigkap hebt maar voor douchen valt iets te zeggen, het wordt immers best vochtig in een huis (waarin geen ventilatieroosters zitten).

Update 7-2-2015: Componenten besteld, eerste resultaten luchtvochtigheid en accu (zie onderaan).

Update 16-10-2017: PCB met componenten (rev 0.1) en interface gebouwd

Mijn dilemma

Waarom zit deze schakelaar ALTIJD op de verkeerde plek? In de meeste huizen zit de knop OF in de keuken OF in de badkamer. In mijn geval is de locatie van de knop nog iets aparter, hij hangt naast de WTW-unit (op zolder, in een kast)… Daar ben ik overigens pas na 2 jaar achter gekomen (en dus ook dat er een indicatie-led is voor het vervangen het filter).

Zit de knop in de keuken dan moet je naar beneden als je gaat douchen en als de knop wel in de badkamer zit dan moet je eraan denken om de knop van 2 > 3 te zetten en na 30 min weer van 3 > 2. Dat laatste is probleem, maar als IT’er ben ik van nature lui aangelegd (“dat kan beter”).

Een oplossing

Omdat mijn schakelaar ècht onhandig zit (verstopt in een afgesloten kast, op zolder) ben ik op zoek gegaan naar een draadloos alternatief. Ik heb een Brink Renovent HR Medium staan, hiervoor bied Brink een draadloze afstandsbediening aan (op batterij) waarmee met een druk op de knop de stand tijdelijk op stand 3 wordt gezet.

Deze knop kost (ongeveer) € 270,-  😯

Het is een oplossing maar niet mijn oplossing.

Waarom? Ik vind het nogal veel geld voor een halve oplossing. Zo kan ik de standen niet aanpassen (tenzij ik naar zolder loop) en heb ik nog steeds geen filterindicator. En (ik heb al gezegd dat ik als IT’er wat lui ben aangelegd) ik moet zelf de knop indrukken als ik ga douchen terwijl er sensoren zijn die dat detecteren.

Mijn idee

Ik ga de schakelaar vervangen voor een “computer” (hier moet je niet al teveel bij voorstellen) waardoor ik de volgende mogelijkheden tot mijn beschikking heb:

• De positie van de schakelaar is vrij te kiezen (waar dan ook in het huis)
• Er kunnen meerdere schakelaar worden geplaatst (dus in de keuken EN in de badkamer)
• (de filter indicator is dus ook beter zichtbaar)
• Op basis van een luchtvochtigheidsmeter de WTW automatisch in stand 3 zetten (zolang als dat nodig is). Bijvoorbeeld als de luchtvochtigheid > 60% is
• Het is uiteraard een STUK goedkoper dan de draadloze schakelaar van Brink  😉
• Voor wie het echt heel gek wilt maken – bediening via je telefoon / internet

Maar omdat ik dit niet alleen voor mezelf wil maken – ik zal toch niet de enige zijn die ontevreden is over de positie van de schakelaar? –  wil ik de oplossing modulair maken. Zo kan je het zo complex (en duur) maken als je zelf wilt  🙂

• Het moet mogelijk zijn de bestaande locatie van de schakelaar te gebruiken (de schakelaar wordt vervangen voor een digitaal exemplaar)
• (dit houd in dat ik uit ga van het formaat van een standaard lichtschakelaar – voorbeeld)
• Optioneel
  • Batterij (als je de bestaande schakelaar vervangt is er mogelijk stroom, anders niet)
  • Luchtvochtigheidsmeter (als je de schakelaar alleen handmatig wilt bedienen, bijv. in de keuken)
  • Draadloos (voor als je alleen je bestaande schakelaar vervangt en er dus bedrading aanwezig is)
  • Integratie met OpenEnergyMonitor (een schakelaar kan als emonTH fungeren, dit systeem heb ik thuis)

Uitdagingen

Er zijn nog een paar dingen die ik nog uitzoeken alvorens ik het eerste concept ga maken.

• Bereik – Wat is het bereik van de draadloze componenten? Nieuwbouwwoningen staan erom bekend dat het lastig is om draadloze communicatie door te laten (bijv. WiFi). Aangezien de WTW vaak op zolder staat en een schakelaar misschien wel op de begane grond moet dit wel betrouwbaar zijn. Een kwestie van wat onderzoek en veel testen. Aangezien ik van plan ben te integreren met OpenEnergyMonitor zal ik op basis van de RFM12B bouwen of de opvolger RFM69CW
• Luchtvochtigheid – Bij welk percentage is het te vochtig en zou de WTW unit dus automatisch naar stand 3 moeten gaan  en bij welk percentage weer uit? De komende tijd ga ik een emonTH in de badkamer zetten en wat gegevens verzamelen.
• Uiterlijk – Hoe gaat de schakelaar eruit zien? Zoals gezegd ga ik uit van de bestaande knop, die wil ik 1:1 kunnen vervangen. Er zijn twee aspecten die belangrijk zijn
  • Invoer – Hoe pas je de stand van de WTW-unit aan?
    • Draaiknop – gelijk aan de huidige schakelaar
    • Drukknop – geeft iets meer mogelijkheden maar ook vragen. Worden het 4 knoppen (1, 2, 3 en *) of een + en – knop? Is er behoefte aan een “tijdelijke stand 3” knop?
  • Informatie – Hoe weet je in welke stand de WTW-unit staat? Heeft de schakelaar stroom? Moet het filter worden vervangen? etc.
    • LED – de meeste simpele manier, aparte ledjes voor power, filter en de stand (waarbij stand 3 bijv. knippert als deze tijdelijk is ingeschakeld)
    • 7 segment – Geeft wellicht en iets beter beeld van de ingeschakelde stand (maar vind ik er wat knullig uitzien) – voorbeeld
    • LCD – Een volwaardig LCD scherm geeft veel meer mogelijkheden om informatie te tonen (ziet er ook vetter uit   😎 ) maar kost ook ruimte en is misschien iets “too much”?
    • LCD touch – de overtreffende trap van de LCD waardoor ook er geen schakelaars of draaiknop nodig is, maar maakt het nog iets duurder en cooler  😎

 💡  HELP  💡

Wat denk jij? Is dit iets waar je iets aan kan hebben?

Zo ja, wat denk jij van de oplossing en wat is jou idee over het uiterlijk?

Wanneer is het klaar?

Als het klaar is, ik heb geen haast 😉

Update 7/2/2015

Afgelopen week heb ik wat tijd gehad om na te denken over de toepassing. Ik heb wat onderdelen besteld (bij conrad.nl en miniinthebox.com) om zo aan een eerste prototype te bouwen. Daar ben ik de komende tijd dan ook wel druk mee (nog niet alles is binnen), van elk component ga ik een proof-of-concept maken en de bijbehorende code te schrijven.

Ik heb een emonTH  in de badkamer gezet om inzicht te krijgen in de luchtvochtigheid tijdens een bad of douchen. Wat ook in de grafiek is te zien (via emonCMS) is dat bij het nemen van en bad luchtvochtigheid langzaam oploopt naar 70% (bij een baby badje is dit 55%) en bij het douchen deze snel oploopt naar 100%.  Normaal gesproken is de luchtvochtigheid zo’n 30 ~ 40% in de badkamer (het is nu winter).

De WTW heeft de gehele tijd in stand 2 gestaan.

💡  Een gezonde luchtvochtigheid ligt tussen de 40 ~ 60% volgens luchtvochtigheidhuis.nl  💡

Ondertussen heb ik tijd (?) om na te denken over een paar uitdagingen:

• Accu: Voor de draadloze variant zal ik gebruik moeten maken van een batterijen of een accu (het moet in een kleine behuizing passen). Hoe zorg ik ervoor dat die batterij niet binnen een week leeg is? Kortom, ik ga een “low power” versie bouwen om zo de levensduur te maximaliseren. Mocht het een accu worden (bijv. een standaard Nokia batterij) dan ga ik ook kijken of deze eenvoudig kan worden opgeladen.
• Luchtvochtigheid: Er zijn twee dingen waar ik over moet nadenken
  • Drempelwaardes: Bij welke waarde moet de WTW in stand 3 worden gezet (> 60%?) en wanneer moet deze week in stand 2 (<50%?).
  • Behuizing: Elektronica kan niet zo goed tegen vocht… Dus hoewel de sensor de luchtvochtigheid moet kunnen meten moet ik voorkomen dat de rest te vochtig word.

Update 16/10/2017

Ik heb zo’n 2 jaar (met grote pauzes) gewerkt aan diverse concepten. Uiteindelijk ben ik uitgekomen op een oplossing gebaseerd op de ESP8266, dus met WiFi connectiviteit. Voor het gemak gebruik ik hiervoor de Adafruit Huzzah welke voorzien van een ESP12 en tevens een UART interface. Hardware design is in grote lijnen klaar, naast de ESP8266 maak ik gebruik van een port expander (MCP23008) om meer GPIO pin’s te kunnen gebruiken. Dit was “nodig” omdat ik naast de 2 relay’s (SPDT en DPDT) ook nog een fysieke knop wilde aansturen om de stand handmatig te wijzigen, de “change filter” status wil kunnen uitlezen en tevens een “startup mode” knop heb ingebouwd. Uiteraard zit er een OLED scherm op om informatie uit te lezen.

Die “startup mode” moet ik even toelichten. Om het concept zo flexibel mogelijk te houden, en tevens (iets) veiliger, wil ik niet de SSID en passphrase van het WiFi in de code opslaan. Dus zit er nu een knop op die de startup mode in “SETUP” of “NORMAL” plaatst. In het geval van de “SETUP” mode acteert hij als een WiFi access point en kan er in een webpagina de SSID en passphrase worden ingevuld, wat wordt opgeslagen in de EEPROM. In de NORMAL mode is het een gewone client en vraagt hij via DHCP een adres.

Naast de fysieke bediening met de knoppen is het mogelijk om via een (dynamische AJAX webpagina) de stand via een telefoon in te stellen. Daarnaast zit er een (beperkte) REST API ingebouwd zodat ik deze kan koppelen aan een home automation oplossing.

Voor het uitlezen van de luchtvochtigheid ga ik gebruik maken van de Xiaomi sensoren (als deze ooit binnenkomen).

PS: er zitten kleine foutjes in het hardware design (rev 0.2 is onderweg). Zo was ik de 5V+ rail vergeten en waren de emittor/collector van de transistoren omgedraaid  😎

Overzicht

OLED

Webpagina

.