Solvis Heizung via Modbus auslesen und steuern

Eine Solvis Heizungsanlage, hier SolvisMax, lässt sich mit Hilfe der optional erhältlichen Solvis Remote fernsteuern. Die Solvis Remote bildet im Prinzip das Touchdisplay der Heizung 1:1 via Browser nach. Zusätzlich gibt es Graphen über den Temperaturverlauf der einzelnen Sensoren des Schichtenspeichers und die Möglichkeit, sich ein Anlagenschema darzustellen.

Für eine Integration ein ein bestehendes Smart Home System, hier Home Assistant, bietet die Solvis Remote zusätzlich die Möglichkeit die Heizung mittels Modbus-TCP Protokoll lokal auslesen und, falls gewünscht, auch steuern zu können.

Vorbildlich ist die Bereitstellung aller Dokumentationen inkl. Modbus Register von Solvis auf deren Webseite.

benötigte Hardware

• Solvis Heizung, hier SolvisMax 7
• Solvis Control 2 (SC2)
• Solvis Remote zur Anbindung ans Netzwerk und Bereitstellung des Modbus-TCP Protokolls

Home Assistant Übersicht

In Home Assistant wurde die Ansicht der Anlage auf der Solvis Remote nachgebildet

Zusätzlich gibt es eine Detail-Ansicht der einzelnen Sensoren und Stati.

Klick auf die einzelnen Sensoren bringen die Historie des Sensors bzw. die Auswahlmöglichkeiten zur Steuerung, z.b. den HKR1-Betriebsmodus zu ändern

Langzeitauswertung mit Grafana/InfluxDB

Für Langzeitstatistiken werden die Daten von Home Assistant in einer InfluxDB Datenbank gespeichert und mittels Grafana visualisiert.

Für die monatliche Auswertung der Brennerstarts und Laufzeit des Brenners werden mit folgenden Queries die Daten ermittelt:

SELECT spread("value") FROM "Starts" WHERE ("entity_id" = 'brennerstarts') AND time > now()  - 365d GROUP BY time(30d) fill(null)

SELECT spread("value") FROM "h" WHERE ("entity_id" = 'laufzeit_brenner') AND time > now() - 365d  GROUP BY time(30d) fill(null)

Aktivierung Modbus Protokoll

Zur Aktivierung von Modbus TCP muss in das Installateurmenü gewechselt werden. Den zugehörigen Code werde ich nicht veröffentlichen. Bitte mit dem Installateur der Heizung Kontakt aufnehmen. Im Menüpunkt Sonstiges --> Remote auswählen und dort dann den Modus für Modbus TCP auf lesen oder auch senden (schreiben) einstellen. Sollten die Einstellungen korrekt sein sollte unter der IP-Addresse der Solvis-Remote auf Port TCP/502 ein Connect möglich sein.

Auszug configuration.yaml

Nachfolgend ein Auszug der configuration.yaml von Home Assistant mit den wichtigsten Sensoren und Templates

modbus:
  - name: SolvisRemote
    type: tcp
    host: <ip der solvis remote>
    port: 502

    sensors:
      - name: Warmwasserpuffer
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33024
        scan_interval: 30

      - name: Warmwassertemperatur
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33025
        scan_interval: 30

      - name: Speicherreferenztemperatur
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33026
        scan_interval: 30

      - name: Heizungspuffertemperatur oben
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33027
        scan_interval: 30

      - name: Aussentemperatur
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33033
        scan_interval: 30

      - name: Heizungspuffertemperatur unten
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33032
        scan_interval: 30

      - name: Zirkulationsdurchfluss
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33034
        scan_interval: 30

      - name: Vorlauftemperatur
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33035
        scan_interval: 30

      - name: Kaltwassertemperatur
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33038
        scan_interval: 30

      - name: Durchfluss Warmwasserzirkualation
        unit_of_measurement: l/min
        slave: 1
        precision: 2
        scale: 0.1
        input_type: input
        address: 33041
        scan_interval: 30

      - name: Laufzeit Brenner
        unit_of_measurement: h
        slave: 1
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33536
        scan_interval: 30

      - name: Brennerstarts
        unit_of_measurement: Starts 
        slave: 1
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33537
        scan_interval: 30

      - name: Brennerleistung
        unit_of_measurement: kW
        scale: 0.1
        slave: 1
        precision: 2
        input_type: input
        address: 33539
        scan_interval: 30

      - name: Ionisationsstrom
        unit_of_measurement: mA 
        slave: 1
        scale: 0.1
        precision: 1
        input_type: input
        address: 33540
        scan_interval: 30

      - name: A01.Pumpe Zirkulation
        slave: 1
        unit_of_measurement: V
        scale: 0.01
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33280
        scan_interval: 30

      - name: A02.Pumpe Warmwasser
        slave: 1
        unit_of_measurement: V
        scale: 0.01
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33281
        scan_interval: 30

      - name: A03.Pumpe HK1
        slave: 1
        unit_of_measurement: V
        scale: 0.01
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33282
        scan_interval: 30

      - name: A05.Pumpe Zirkulation
        slave: 1
        unit_of_measurement: V
        scale: 0.01
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33284
        scan_interval: 30

      - name: A12.Brennerstatus
        slave: 1
        unit_of_measurement: V
        scale: 0.01
        precision: 0
        input_type: input
        address: 33291
        scan_interval: 30

      - name: WW Nachheizung 2322
        slave: 1
        #unit_of_measurement: V
        #scale: 0.01
        #precision: 0
        input_type: holding
        address: 2322
        scan_interval: 30

      - name: HKR1 Betriebsart
        slave: 1
        input_type: holding
        address: 2818
        scan_interval: 30  


# ab hier 300 Sekunden Poll Interval    

      - name: HKR1 Absenktemperatur Nacht
        unit_of_measurement: °C
        slave: 1
        input_type: holding
        address: 2821
        scan_interval: 300

      - name: HKR1 Solltemperatur Tag
        unit_of_measurement: °C
        slave: 1
        input_type: holding
        address: 2820
        scan_interval: 300

      - name: DigIn Stoerungen
        slave: 1
        input_type: input
        address: 33045
        scan_interval: 300

      - name: WW Solltemperatur
        unit_of_measurement: °C
        slave: 1
        input_type: holding
        address: 2305
        scan_interval: 300

      - name: VersionSC2
        slave: 1
        scale: 0.01
        precision: 2
        input_type: input
        address: 32770
        scan_interval: 300

      - name: VersionNBG
        slave: 1
        scale: 0.01
        input_type: input
        address: 32771
        scan_interval: 300

      - name: ZirkulationBetriebsart
        slave: 1
        input_type: input
        address: 2049
        scan_interval: 300


      - name: Raumtemperatur_HKR1
        unit_of_measurement: °C
        scale: 0.1
        slave: 1
        input_type: holding
        address: 34304
        scan_interval: 300




sensor:     
  - platform: template
    sensors:
      ww_zirkulationsart:
        friendly_name: "WW Zirkulation Betriebsart"
        #entity_id: sensor.zirkulationbetriebsart
        value_template: >-
            {% if states('sensor.zirkulationbetriebsart') == '1' %}
              Aus
            {% elif states('sensor.zirkulationbetriebsart') == '2' %}
              Puls
            {% elif states('sensor.zirkulationbetriebsart') == '3' %}
              Temp
            {% elif states('sensor.zirkulationbetriebsart') == '4' %}
              Warten
            {% else %}
              unbekannt
            {% endif %}


      hkr1betriebsart:
        friendly_name: "Heizkreislauf Betriebsart"
        #entity_id: sensor.hkr1_betriebsart
        value_template: "{%if states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '1' %}Aus{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '2' %}Automatik{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '3' %}Tagbetrieb{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '4' %}Absenkbetrieb{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '5' %}Standby{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '6' %}Eco{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '7' %}Urlaub{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '8' %}WW Vorang{% elif states.sensor.zirkulationbetriebsart.state == '9' %}Frostschutz{% elif states.sensor.zirkulationbetriebsart.state == '10' %}Pumpenschutz{% elif states.sensor.hkr1_betriebsart.state == '11' %}Estrich{% endif %}"

Raumtemperatur per Modbus-Register statt Raumbedienelement

Normalerweise wird über das (optionale) Raumbedienelement die Raumtemperatur an die Solvis Control2 (SC2) gemeldet. Dadurch kann die Heizung die Regelung an die erreichte Raumtemperatur anpassen.

Da im Haus keine einfache Verkabelung des Raumbedienelements möglich war, es aber ein Modbus Register 34304 (Raumtemperatur 1) gibt, war die Idee geboren die Raumtemperatur über die in Home Assistant vorhandenen Zigbee Temperatursensoren per Modbus in das Register zu schreiben, was zunächst fehlschlug, trotz aktiviertem schreibenden Modbus-Zugriff. Allerdings war zu dem Zeitpunkt die SC2 noch nicht für ein Raumbedienelement eingerichtet.

Nach Kontaktaufnahme mit Solvis bekam ich die Infos dir mir fehlten. Vielen Dank hierfür an Wolf Walter

Voraussetzungen

• Solvis Control muss mit Raumbedienelement für den Heizkreislauf konfiguriert sein (auch wenn kein Raumbedienelement per Kabel angeschlossen wird)
• dafür ist ein Zurücksetzen der Solvis Control auf Werkseinstellung nötig, da in der Initialisierung das Raumbedienelement zum Heizkreislauf zugeordnet wird
• Anschließend muss im Installateur-Menü unter Sonstiges --> Remote --> Seite 3 --> Raumfühler HK1 auf Modbus umgestellt werden
• und der Modbus-Modus muss auf senden was dem schreibenden Zugriff entspricht umgestellt werden, falls noch nicht geschehen

Hinweis

Die Temperatur muss ca. alle 60 Sekunden per Modbus in das Register geschrieben werden, sonst "verschwindet" die Temperatur in der Anzeige und zeigt nur noch "--"

zyklisches setzen der Raumtemperatur in Home Assistant

Eine Automatisierung schreibt den Sensorwert eines Zigbee Temperatursensors alle 30 Sekunden in das Modbus Register.

Dazu muss der Wert des Sensors konvertiert werden, da das Modbus-Register den Wert in 0.1°C skaliert erwartet. Zudem muss der Wert in ein int gewandelt werden da der modbus.write_register-Service ein int erwartet.

Automatisierung

  - alias: Heizung Raumtemperatur per Modbus aktualisieren
    trigger:
      platform: time_pattern
      seconds: "/30"
    action:
    - service: modbus.write_register
      data_template:
        address: 34304
        hub: SolvisRemote
        unit: 1
        value: "{{ (states('sensor.temperatur_wohnzimmer') | float * 10) | int }}"

Raumtemperaturanzeige in der SC2

Bei erfolgreichem setzen der Temperatur erscheint diese in der Solvis Control

Stundenweises umschalten von Automatik auf Standby-Betrieb

Gerade in der Übergangszeit kann es vorkommen, dass an sonnigen Tagen trotz noch kühler Außentemperatur es in den Zimmern durch die Sonneneinstrahlung bereits warm ist. Die Heizung aber noch wegen der kühlen Außentemperatur weiterhin läuft bis auch die Außentemperatur entsprechend später am Tag steigt.

Hier wäre ein Nutzungsszenario für folgende Automatisierung: Schalte den Heizkreis auf Standby-Modus für x-Stunden (z.B. bis Abends).

Realisiert ist dies über einen timer in Home Assistant, dessen Zeitwert (Stunden) per input_number gesetzt wird (Schieberegler im Frontend). Über ein input_boolean (Ein-/Ausschalter im Frontend) wird dann eine Automatisierung ausgeführt, die den Timer startet (service: timer.start) und das Modbus Register 2818 auf den Wert 5 (HKR1 Standbymodus) schreibt.

Wenn der Timer abgelaufen ist, startet eine zweite Automatisierung (getriggert durch event_type: timer.finished) die dann den Ein-/Ausschalter wieder auf "Aus" setzt.

Durch das setzen des Ein-Ausschalters auf "Aus" durch diese Automatisierung wird wiederum eine weitere Automatisierung getriggert die dann zum Einen das Modbus-Register 2818 wieder auf 2 (Automatik) setzt, also den Heizkreis wieder in den normalen Automatikmodus versetzt. Der zweite Anwendungsfall ist das manuelle Umschalten des Ein-/Ausschalters in der Weboberfläche auf "Aus" um wieder manuell auf "Automatik" umzuschalten. Auch hier triggert diese Automatisierung.

Konfiguration Home Assistant

# Eingabefelder 
input_number:
  delayheizungstandby:
    name: Stunden auf Standby
    initial: 5
    min: 1
    max: 8
    step: 1
    icon: mdi:timer

input_boolean:
  heizungstandbyon:
    name: Heizung stundenweise auf Standby
    initial: off


# Timer for setting heating on standby for x hours
timer:
  heizungaufstandbyfor:
    name: Noch auf Standby für


automation:

  - alias: Heizung auf Standby Start
    trigger:
      platform: state
      entity_id: input_boolean.heizungstandbyon
      to: 'on'
    action:
    -  service: timer.start
       entity_id: timer.heizungaufstandbyfor
       data_template:
         duration: "{{ states('input_number.delayheizungstandby') | int * 60 * 60 }}"
    - service: modbus.write_register
      data:
        address: 2818
        hub: SolvisRemote
        unit: 1
        value: 5    


  - alias: Heizung Standby To Automatic
    trigger:
      platform: state
      entity_id: input_boolean.heizungstandbyon
      to: 'off'
    action:
    - service: timer.cancel
      entity_id: timer.heizungaufstandbyfor
    - service: modbus.write_register
      data:
        address: 2818
        hub: SolvisRemote
        unit: 1
        value: 2


  - alias: Heizung Standby Timer Finished
    trigger:
      platform: event
      event_type: timer.finished
      event_data:
        entity_id: timer.heizungaufstandbyfor
    action:
    - service: input_boolean.turn_off
      data:
        entity_id: input_boolean.heizungstandbyon

Automatischer Absenkbetrieb wenn niemand zu Hause

Weitere Einsparmöglichkeiten für Gas ergeben sich, wenn man den Heizkreislauf bei Abwesenheit aller Personen auf den Absenkbetrieb ändert.

Über Geofencing wird erkannt, welche Personen sich zu Hause aufhalten. Nun kann man leicht eine Automatisierung bauen, die bei Abwesenheit aller Personen den Heizkreislauf in den Absenkbetrieb versetzt. Sobald eine Person zu Hause ist, soll aber der Automatikmodus wieder aktiviert werden. Ausnahme: vorher wurde manuell eine andere Betriebsart eingestellt (Standby oder Urlaub o.ä.)

Voraussetzungen Home Assistant

• Die Home Assistant Instanz muss über das Internet erreichbar sein, damit die Smartphones mit Home Assistant App die Position an Home Assistant senden können
• In Home Assistant wurde eine Zone für zu Hause angelegt
• die Personen in Home Assistant haben als jeweiligen Device-Tracker ihre Smartphones mit installierter Home Assistant App zugeordnet

Voraussetzungen Solvis Heizung

Schreibender Modbus-Zugriff auf Register 2818 (HKR1 Betriebsart)

Automatisierung in Home Assistant

Das ganze lässt sich grafisch im Automatisierungseditor zusammenklicken, das folgende YAML kam dabei heraus:

alias: Heizung Absenkbetrieb wenn keiner zu Hause
description: ""
trigger:
  - platform: zone
    entity_id: person.johndoe
    zone: zone.home
    event: leave
  - platform: zone
    entity_id: person.janedoe
    zone: zone.home
    event: leave
condition:
  - condition: not
    conditions:
      - condition: zone
        entity_id: person.johndoe
        zone: zone.home
      - condition: zone
        entity_id: person.janedoe
        zone: zone.home
  - condition: state
    entity_id: sensor.hkr1betriebsart
    state: Automatik
action:
  - service: modbus.write_register
    data:
      address: 2818
      slave: 1
      value: 4
      hub: SolvisRemote
    enabled: true
  - service: notify.mobile_app_oneplus8pro
    data:
      message: Heizung auf Absenkbetrieb weil keiner daheim....
mode: single

Automatisierung wird getriggert wenn jemand die Zone "Home" verlässt. Dann werden die Bedingungen geprüft: Wenn keiner zu Hause ist und der Betriebsmodus des Heizkreislaufs auf Automatik steht (also nicht manuell verändert wurde), dann schreibe "4" in Modbus Register 2818 was laut Modbus Doku von Solvis dem Absenkbetrieb entspricht und sende noch eine Mitteilung ans Smartphone.

Umgekehrt wenn wieder jemand nach Hause kommt

alias: Heizung auf Automatik wenn zurück daheim
description: ""
trigger:
  - platform: zone
    entity_id: person.johndoe
    zone: zone.home
    event: enter
  - platform: zone
    entity_id: person.janedoe
    zone: zone.home
    event: enter
condition:
  - condition: state
    entity_id: sensor.hkr1betriebsart
    state: Absenkbetrieb
action:
  - service: modbus.write_register
    data:
      address: 2818
      slave: 1
      value: 2
      hub: SolvisRemote
    enabled: true
  - service: notify.mobile_app_oneplus8pro
    data:
      message: Heizung auf Automatik
mode: single

Automatisierung wird getriggert, wenn eine der Personen die Zone "Home" betreten. Dann wird geprüft, ob der aktuelle Betriebszustand des Heizkreislaufes dem Zustand "Absenkbetrieb" entspricht. Wenn ja, dann schreibe "2" in das Register "2818" der Solvis Heizung was dem Automatikbetrieb entspricht und sende noch eine Nachricht an das Smartphone.

Links zu Solvis Doku

Doku: Solvis Modbus Register