Project: Vloerverwarmingsregeling PID

Project in ontwikkeling

Vloerverwarmingsregeling PID

Een slimme ESPHome-regelaar voor een 3-puntsklep in een vloerverwarmingsinstallatie. De regeling bewaakt de aanvoertemperatuur, stuurt de klep proportioneel bij, kalibreert zichzelf en blijft veilig werken met vorstbeveiliging en maximaalthermostaat.

ESP32ESPHomeHome Assistant3-puntsklepPI/PID-regeling
120sKleplooptijd van volledig dicht naar volledig open.
30sRegelinterval voor rustige, stabiele bijsturing.
5sMeetinterval van de lokale aanvoertemperatuur.
200sNulstelling om de virtuele klepstand opnieuw te ijken.

Waarom

Een mengklep zonder positiesensor toch slim regelen.

De vloerverwarmingsklep geeft zelf geen echte stand terug. Daarom houdt de ESP softwarematig bij hoe lang de motor open of dicht wordt gestuurd. Zo ontstaat een virtuele klepstand van 0 tot 100 procent.

Die geschatte positie wordt gekoppeld aan de gewenste aanvoertemperatuur uit Home Assistant en de gemeten aanvoertemperatuur van een Dallas-sensor op de verdeler.

Regelstrategie

Rustig regelen in plaats van agressief jagen.

Hoewel het project de naam PID draagt, gebruikt deze versie bewust vooral een P- en I-regeling. Vloerverwarming reageert traag en een D-term kan bij zo’n installatie juist extra gevoeligheid voor meetruis veroorzaken. De regeling stuurt daarom gedoseerd bij, met een dodeband en een maximale klepstap per regelronde.

StooklijnHome Assistant levert de gewenste aanvoertemperatuur.
SensorDe Dallas-sensor meet de echte aanvoer op de verdeler.
AfwijkingSetpoint min meting bepaalt of de klep open of dicht moet.
PI-regelaarP reageert direct, I werkt blijvende afwijking langzaam weg.
3-puntsklepDe ESP stuurt open of dicht voor de berekende looptijd.

Kalibratie

De softwarepositie wordt regelmatig teruggezet naar de werkelijkheid.

Omdat de klepstand wordt geschat op basis van looptijd, kan er na verloop van tijd afwijking ontstaan. Bij opstarten, handmatig nulstellen en dagelijks rond 03:00 wordt de klep langer dicht gestuurd dan de normale looptijd. Daarna zet de software de positie weer op 0 procent.

Waarom 200 seconden? De volledige looptijd is 120 seconden. Door langer dicht te sturen is er marge om zeker te weten dat de eindstand bereikt is, voordat de virtuele positie opnieuw op nul wordt gezet.

Veiligheid

Beveiligingen krijgen voorrang op comfortregeling.

De maximaalthermostaat staat bovenaan in de prioriteit. Als die actief wordt, stopt autotune, gaat de regeling uit en wordt de klep dicht gekalibreerd. Vorstbeveiliging kan juist de uit-stand overrulen wanneer de aanvoer te koud wordt.

  • Maximaalthermostaat heeft altijd hoogste prioriteit.
  • Vorstgrens standaard rond 5 graden, vrijgave rond 6 graden.
  • Bij ontbrekende sensorwaarden blijft de regeling veilig wachten.
  • De statusmelding vertelt direct waarom de klep wel of niet beweegt.

Autotune

Een rustige staptest om betere startwaarden te vinden.

De autotune opent de klep gecontroleerd en volgt maximaal 45 minuten hoe de aanvoertemperatuur reageert. Bij voldoende temperatuurstijging berekent de software conservatieve P- en I-waarden. Dat past beter bij vloerverwarming dan een klassieke agressieve PID-autotune.

afwijking = gewenste aanvoer - gemeten aanvoer
klepstand = P * afwijking + I-opbouw
looptijd = verschil in procenten x 1,2 seconde

Wat dit project laat zien

Praktische regeltechniek met aandacht voor de echte installatie.

Dit project is interessant omdat het niet alleen code is. Het verbindt software, verwarmingsgedrag, sensorbetrouwbaarheid en veiligheid. De regeling houdt rekening met traagheid, kalibratie, foutcondities en handmatige bediening in Home Assistant.

  • Een ESP32 neemt lokale meet- en stuurfuncties over.
  • Home Assistant blijft het centrale dashboard voor instellingen en status.
  • De regelaar is uitlegbaar: elke status vertelt wat de installatie doet.
  • De opzet is uitbreidbaar met logging, grafieken en verdere tuning.

Volgende stappen

De basisregeling staat. Logische vervolgstappen zijn praktijktesten op langere termijn, grafieken van setpoint versus aanvoer, fijnafstelling van P en I, en eventueel een nette Home Assistant-dashboardweergave voor bediening en diagnose.