Bestellliste

Inhaltsverzeichnis

Warnhinweis

Das Arbeiten mit 230 V kann tödlich sein! Bitte trennt eure Maschine vollständig vom Stromnetz bevor ihr irgendeine Schraube löst oder das Gehäuse öffnet! Es reicht nicht einen Schalter an der Maschine oder Steckdose zu betätigen, wenn ihr an der Maschine arbeitet wollt. Auch smarte Steckdosen trennen nicht vollständig vom Netz, selbst wenn sie ausgeschaltet sind! Der Netzstecker muss immer gezogen werden! Ihr handelt auf eigene Gefahr und seid selbst für den Umbau verantwortlich.

Die Liste

Du benötigst folgende Dinge: (Einige davon sind sicher auch schon zu Hause in der Bastelkiste vorhanden)

Basics

Die Basics werden auf jeden Fall benötigt und liegen (in der Regel) nicht irgendwo in der Werkstatt rum. In Klammern steht die Mindestanzahl. Der zu verwendende Controller (ESP8266 oder ESP32) richtet sich nach der von euch bestellen Platine.

Beschreibung ID Anzahl PID Only Anzahl Vollausbau Link
Temperatur Sensor TSIC 306 TO92 2 (1) 2 (1) Reichelt-Link, Alternativer Shop, Alternativer Sensor
Schaltnetzteil APV-8-5 1 1 Reichelt-Link oder Amazon-Link
SSR Relais – Heizung RA 2425-D06 1 1 Reichelt-Link
Mikrocontroller NodeMCU V2 ESP8266 ODER ESP32 (je nach Platine) 1 1 ESP8266: Amazon-Link oder Ebay-Link oder unverlötet (Amazon) ODER ESP 32 V4:ESP32 Dev Kit C V4
Display (optional aber empfehlenswert) 128 x 64 Pixel OLED SSD1306 1 1 Amazon-Link
unsere erstellte Platine PCB 1 1 siehe unten

Kabel

Hitzebeständige Kabel

Im folgenden die empfohlenen, hitzebeständigen Kabel.

Beschreibung ID Anzahl PID Only Anzahl Vollausbau Link
Hochtemperaturader ÖLFLEX® HEAT 180 SIF 1 x 1.50 mm², schwarz 601382 2 2 Link
Hochtemperaturader ÖLFLEX® HEAT 180 SIF 1 x 1.50 mm², blau 600368 2 2 Link
Hochtemperaturader ÖLFLEX® HEAT 180 SIF 1 x 0.25 mm², schwarz 604025 2 2 Link
Hochtemperaturader ÖLFLEX® HEAT 180 SIF 1 x 0.25 mm², rot 603963 2 2 Link
Hochtemperaturader ÖLFLEX® HEAT 180 SIF 1 x 0.25 mm², grün 609459 2 2 Link
Hochtemperaturader ÖLFLEX® HEAT 180 SIF 1 x 0.25 mm², gelb 602330 2 2 Link

Normale Kabel

Im folgenden die normalen Kabel. Diese werden nicht empfohlen, sind aber bei entsprechender Führung auch einsetzbar.

Beschreibung ID Anzahl PID Only Anzahl Vollausbau Link
Schaltlitze H07V-K, 1,5 mm, 10 m, blau H07VK 1,5-10BL 1 1 Link
Schaltlitze H07V-K, 1,5 mm, 10 m, schwarz H07VK 1,5-10SW 1 1 Link
Kupferlitze isoliert, 10M, 1×0,14mm², schwarz LITZE SW 1 1 Link
Kupferlitze isoliert, 10M, 1×0,14mm², blau LITZE BL 1 1 Link
Kupferlitze isoliert, 10M, 1×0,14mm², rot LITZE RT 1 1 Link
Kupferlitze isoliert, 10M, 1×0,14mm², grün LITZE GN 1 1 Link

Zubehör

Das Zubehör wird auf jeden Fall empfohlen. In einer gut sortierten Werkstatt findet man ggf. das ein oder andere bereits.

Beschreibung ID Anzahl PID Only Anzahl Vollausbau Link
Flachsteckhülsen mit Schrumpfschlauch – 1,5 … 2,5 mm², blau WE F602638HS 10 20 Reichelt-Link
Flachsteckhülsen mit Abzweig – 1,5 … 2,5 mm², transp., vollisoli WE F606638.1N 5 5 Reichelt-Link
Flachstecker mit Schrumpfschlauch – 1,5 … 2,5 mm², blau WE F616638HS 10 20 Reichelt-Link
Ring-Kerbschuhe, für M3, rot RK-R-3 10 10 Reichelt-Link
Ring-Kerbschuhe, für M5, rot RK-R-5 10 10 Reichelt-Link
Relais für Vollausbau (siehe unten) DEBO RELAY 4WAY 0 1 Reichelt-Link
Schrumpfschlauch DELOCK 86271 1 1 Link
Schraube M4x16   1 1  
Mutter M4   2 2  
Unterlegscheibe M4   2 2  
Wärmeleitkleber (nichtleitend) für den Sensor Silverbead Wärmeleitkleber     Link
alternativ        
Wärmeleitpaste für den Sensor ARCTIC MX-6-2     Link
Jumperkabel (optional) AZDelivery Jumper Wire Kabel 3 x 40 STK 1 1 Amazon-Link
alternativ siehe unten      
Dupont-Stecker (optional) Dupont Stecker 1 1 Reichelt-Link oder Amazon-Link
Crimpzange KN 97 22 240     Link
Lötkolben/Lötstation ZD-931 L     Reichelt-Link

Anmerkungen zur Bestelliste

ESP32 Platine

Das Projekt verwendet eine eigens entwickelte Platine um alle Komponenten des PIDs zusammenzuführen. Sie verbindet den aufgesteckten ESP32 Mikrocontroller und passive elektronische Bauteile mit Schraubklemmblöcken, an die alle wichtigen Kabel für das PID angeschlossen werden.

Es steht ab sofort die neue ESP32 Platine zur Verfügung. Weitere Infos zu den Platinen findet ihr hier: ESP32 Platinen
Bitte direkt über unseren Chat anfragen! direkt per PN an @loque wenden
Stand 8.2.24: PCB Rev 1.5 verfügbar

PCB ESP32 Lieferumfang

Inklusive sind:

  • Das PCB
  • Die Schraubklemmenblöcke
  • Die Stiftleisten
  • Klebepads

ZUSÄTZLICH werden folgende Dinge benötigt:

Beschreibung Link Menge Rev 1.2 Menge Rev 1.3 Menge Rev 1.5
Kondensator Elko 220 µF Reichelt 1 1 1
Kondensator Keramik 100 nF Reichelt 1 1 1
Widerstand 4,7 kΩ Reichelt 2 2 2
Widerstand 47 kΩ Reichelt 3 3 4
Widerstand 220 Ω Reichelt Neopixel braucht keinen Widerstand, Lötjumper JP1 schließen 1 1 1

Beim Löten des Elkos auf die Polarität achten!

ESP8266 Platine

Bitte direkt über unseren Chat anfragen! Bitte direkt per PN an @loque wenden

PCB ESP8266 Lieferumfang

Inklusive sind:

  • Das PCB
  • Die Schraubklemmenblöcke
  • Die Stiftleisten
  • Klebepads

Infos zum Wärmeleitkleber

Wärmeleitkleber/-paste ist umstritten (siehe Link und Block unten zur Herleitung). Nichtsdestotrotz befestigen einige Anwender den TSIC mit dem Kleber direkt am Kessel. Zusammenfassend kann man sagen: Tragt möglichst wenig davon auf. Alternativ zum Kleben befestigt ihr den Sensor besser mit der nun leeren Halterung des Thermostats (und einer zusätzlichen Schraube und Mutter). Damit sollte sich ein akzeptables Maß aus Temperaturdifferenz und sicherer Befestigung erreichen lassen.

Diskussion zum Wärmeleitkleber

Wie oben bereits erwähnt ist Wärmeleitkleber wegen seiner schwachen Wärmeleitfähigkeit umstritten. Einer der wenigen empfehlenswerten Wärmeleitkleber ist von Arctic Silver mit einer Wärmeleitfähigkeit von 4 W/mK im vernetzten Zustand: Link (leider nur schwer bzw. zu Apothekenpreisen erhältlich). Inzwischen findet man leichter den Nachfolger, MX-6: [Link] (https://www.reichelt.de/arctic-mx-6-waermeleitpaste-2-g-arctic-mx-6-2-p343446.html) Der oben verlinkte Kleber verfügt hingegen nur über eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 1 W/mK (unter der Annahme, dass die Angaben korrekt sind).

Als Bsp. für die Paste würde eine Schichtdicke von 0,05 mm einen Wärmeleitwiderstand von 0,29 K/W ergeben. Bei 0,5 mm sind wir schon bei 2,9 K/W.

Das bedeutet das bei einer Verlustleistung von 1 W die Temperaturdifferenz zwischen Quelle (Boiler) und Senke (Sensor) bei 0,29 bzw. 2,9 K liegt.

Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, das die Paste oder zur Not der Kleber so DÜNN WIE MÖGLICH aufgetragen wird! Wir reden hier im Optimalfall von 0,04 mm.

Infos zum Temperatursensor

Wir geben hier den Tipp gleich mindestens 2 TSIC Sensoren zu kaufen. Wir haben es nun häufiger erleben müssen, dass die Sensoren falsch verdrahtet werden oder diese anderweitig beschädigt sind. Daher denkt einfach gleich an eine Reserve bei der Bestellung bei Reichelt. Bitte einen falsch verpolten Sensor nicht mehr verwenden, dieser geht kurzfristig kaputt oder zeigt unrealistische Werte an (für Details siehe Temperatursensor anschließen).

Infos zum Microcontroller

Man kann beim NodeMCU nicht die V1 oder V3 nehmen. Nur die V2 passt auf das PCB. In Kürze werden neuere Versionen der Software nur noch mit ESP32 kompatibel sein, hier muss es das DevKitC V4 sein (mit ESP32, nicht ESP32S oder C etc.)

Infos zu den Steckern

Es sind jeweils mehr Stecker als benötigt angegeben. Es ist empfehlenswert hier eher mehr zu Bestellen, da gerne mal etwas schief läuft und man sonst ohne Kaffee auf die neue Bestellung warten muss.

Infos zum Netzteil

Das Netzteil hat bei wenigen Personen zu Problemen geführt (Reboots). Insbesondere bei den neueren Rancilio Silvia E Varianten oder kleineren Maschinen ist auch der Platz ein Thema. Eine Alternative kann in beiden Fällen ein einfaches USB Netzteil sein, das dann aber zusätzlich zum Stromkabel aus der Maschine geführt werden muss um es anzuschließen.

Infos zum Display und Jumper (bzw. Dupont)

Das Display wird für keine Ausbaustufe zwangsläufig benötigt. Ohne Display lässt es sich jedoch kaum vermeiden, dass man bei jedem Bezug am Smartphone die Temperatur prüfen muss. Im regulären Lauf sieht die Anzeige nämlich wie folgt aus (es wird in kurzen Intervallen geheizt um die Temperatur zu halten):

Regulärer Lauf Auszug Monitoring (Grafana)
Herzschlag-artiges Blinken der Lampe auf dem Bedienfeld der Kaffeemaschine Graph im Monitoring: Temperaturverlauf beim Aufheizen und während des Haltens der Zieltemperatur

Wer es einfach mag, kann das Display entweder neben die Maschine legen, oder an einem der Bleche fixieren. Wie ihr einzelnen Bauberichten entnehmen könnt (Link), kann das Display natürlich auch sauber hinter einem der Bleche integriert oder mit einem 3D-gedruckten Gehäuse an der Maschine befestigt werden.

Für einen ersten Betrieb des Displays empfehlen sich die gelisteten Jumperkabel - so muss nicht zwangsläufig gelötet werden. Jumper sind gut für den Trockenaufbau geeignet, haben aber keinen ausreichend stabilen Halt an den Pins für den dauerhaften Einbau. Alternativ könnt ihr euch ein Dupont-Set mit Crimpzange zulegen. Dieses hat den Vorteil, dass ihr die Länge der Verbindung frei zuschneiden könnt. Es kann aber nur mit einer Crimpzange genutzt werden kann. Dupont-Stecker sind gut für den finalen Einbau geeignet und man muss ebenfalls nicht am Display löten. Beachtet jedoch den entsprechenden Hinweis zum Temperatursensor (dieser sollte gelötet werden): Link.

Infos zum Vollausbau SSR

Wir haben im Projekt viele diverse Relais für die Pumpe und das Ventil testen „dürfen“ – diese sind leider nicht so stabil wie die der SSR für die Heizung. Folgende Erkenntnisse haben wir dabei gesammelt:

Beste Lösung: High Trigger SSR

User im Chat haben zuverlässige Bezugsquellen für High Trigger gefunden: Link. Daher ist dies momentan unsere Favorit.

Alternativ kann bei Reichelt auch folgender High Trigger mitbestellt werden: Link.

Bei einigen SSR-Ralais, z.B. dem von Reichelt muss ggf. noch ein Widerstand parallel zu der Pumpe geschaltet werden. Hintergrund hierzu ist, dass die SSRs in der Regel nur bei einem Nulldurchgang der Spannungskennlinie schalten. Die Vibrationspumpe in den Espressomaschinen funktioniert jedoch durch eine interne Diode die nur eine Halbwelle durchlässt. Dementsprechend kommt es nie zu einem Nulldurchgang. Einige Relais funktionieren trotzdem. Um diesem Problem Abhilfe zu schaffen wird ein Widerstand parallel zu der Pumpe geschaltet. Aus Erfahrung funktionieren 200k und 100k Widerstände. Wobei ein 100k Widerstand an dieser Stelle sinnvoller ist. Zu beachten ist hier die Leistung die über dem Widerstand abfällt. Die normalen “Wald und Wiesen” Widerstände die in Sortimentskästen verkauft werden haben nur 1/4 Watt was bei 200k recht grenzwertig und bei 100k unzureichend ist. Auf der sicheren Seite ist man mit einem 100k Widerstand mit 1W. Wie z.B. Link

Schlechteste Lösung: Spulen Relais

Ja, Spulen Relais kann man verwenden, dabei können durch die Bauweise der Relais Probleme entstehen, die sich nicht immer lösen oder reproduzieren lassen: Link. Lösungen mit einer galvanischen Trennung können manchmal helfen Link. Daher ist es die schlechteste Lösung bei den Relais.

SSR-Board von Amazon

Manche gehen ins Spielcasino, wir bestellen bei Amazon – Manchmal hat man Pech und wo „High Trigger“ drauf steht, ist doch „Low Trigger“ drin. Einen Low Trigger erkennt ihr an einem „2TY“ auf dem einen Baustein des SSR-Boards. „J3Y“ ist hierbei der besser geeignete HIGH Trigger. SSR Boards sind besser als die Spulen-Relais, aber Low Trigger können auch Probleme verursachen.

Alternative: 2x Heizungs-SSR

Wenn der Platz vorhanden ist, könnte man auch 2x den Heizung SSR nutzen.