Gesucht: stetige KNX Antriebe Fußbodenheizung

[uncletom]

Ich gebe zu, dass ich zuhause keine wissenschaftliche Untersuchung der Vorgänge gemacht habe, aber Folgendes trifft zu:
- die Stellgröße des Reglers pendelt nicht merklich,sondern es stellt sich bei Abwesenheit von Störgrößen (Sonneneinfall/offenes Fenster) ein stabiler Wert ein
- meine Therme fährt nicht gegen geschlossene Heizkreise (und das ist für mich das wirklich wichtige....ob die Zusammenhänge zwischen Stellgröße und Ventilöffnung linear oder logarithmisch oder was auch immer sind, ist für mich Banane)

[Hauke]

Erklär mir mal, was Du damit meinst. Offensichtlich wissen meine Ventile nichts von Deiner Meinung und tun einfach, was ich von ihnen erwarte...

Nein, offensichtlich weisst Du nicht was deine Ventile machen
Die Feststellung "es funktioniert" rührt daher dass die Regelung das rausreisst was das schwebende Verfahren vermasselt.

Was davon zutrifft sollte doch durch Beobachten des Ausgangswertes am Regler leicht herauszufinden sein, oder? Schwingt die Regelung immer von hoch nach niedrig hat man anscheinend bis zu einem gewissen Wert die Stellung "zu" und darüber "auf". Nach Erreichen von "auf" sollte der Raum in der Regel zu warm werden, so daß die Regelung wieder herunterregelt, bis ab einem bestimmten Tastverhältnis die Stellung "zu" erreicht wird, dann kühlt der Raum ab und das Spiel beginnt von vorne.
Steht die Regelung auf einem konstanten Wert muss es wohl so sein, daß das Ventil eine konstante Stellung irgendwo zwischen "auf" und "zu" hat.

@Gaston:
Hast du diese theoretischen und Messtechnischen Untersuchung privat durchgeführt? Woher hast du die Daten zu den Ventilen bekommen, ich habe noch nirgendwo Details zum Aufbau finden können.
Kannst du die Ergebnisse dieser Untersuchung mal posten?

[Gaston]

Erklär mir mal, was Du damit meinst. Offensichtlich wissen meine Ventile nichts von Deiner Meinung und tun einfach, was ich von ihnen erwarte...

Nein, offensichtlich weisst Du nicht was deine Ventile machen

Ich gehe mal davon aus dass Du X "behauptest" (X=meine ventile funktionieren im schwebenden Verfahren), aber dies mit Y überprüfst (Y=Zimmertemperatur).

Oder hast du deine regelung auf x% gestellt und dann den Durchfluss gemessen ? Ich denek nicht, denn hättest Du dies getan, dann hätetst Du diesen Post wohl nicht gemacht

Ich für meinen Teil habe dieses Verfahren vor einigen Jahren sowohl qualitativ (Modellanalyse), theoretisch wie auch praktisch (Messungen) überprüft.

1. Modellanalyse

Die Modellanalyse hat schon ergeben dass das verfahren nicht funktionieren kann. Da das unterschiedliche logarithmische Verhalten der Antriebe beim Öffnen und Schliessen nie zu einer stabielen Lage führen kann. Die Antriebe müssen früher oder später bei 0 oder 100% ankommen je nach tastverhältnis und Kenndaten.

Eine stabiele Lage könnte rein theoretisch bei linearen Antrieben erreicht werden, wobei dies bei den thermischen Antrieben aber nicht gegeben ist.


Die weitere Analyse hat ergeben das auch bei lineraen Parametern eine stabile Lage wohl erreicht werden könnt jedoch diese nicht dem erwarteten Wert entsprechen kann.

Erwartet wurde eine stabile Lage im besten Fall bei 50% des Nenn-Ventilstellung (sprich bei 40% Vorgabe, bestenfalls 20% realer Durchfluss). Dies alles bei linearen Antrieben da logarithmische es eh nicht zulassen können.

2. Theoretische berechnung

Die Berechnung des Modells hat die Modellanalyse bestätigt aber mit weitaus schlechteren Werten als den vorhergesehenen bestmöglichen Wert.

Swebend ist das Ventil bei der Analyse nur in einem schmalen Grad von 10 (55-65%) mit optmalen festen Parametern. darüberhinaus wurden die Berechnungen mit variabeln Parametern angepoass um der Realität am nächsten zu kommen berechnet was die resultate verschlechtert hat.

Die Brechungen haben gezeigt dass das Ventil nicht schwebend zu halten ist und die Durchflusswerte bei weitem nicht den Vorgabewerten entsprechen.


2. Messung

Wir haben bei der theoretischen Analyse peinlichst genau darauf geachtet die Parameter so zu wählen dass sie zum einen der Realität so nah wie möglich kommen (z.B. konstante und variable Totzeit), und zum anderen immer zu ungunsten unserer Theorie (dass das das verfahren nicht funktionieren kann) waren.

Deswegen hat auch nicht verwundert dass die reale Messung weitaus schlechtere Werte ergeben hat.

Fazit: Die Behauptung das schwebende Verfahren würde funktionieren ohne eine solche Analyse, oder zumindest eine technische Erklärung ist ein Luftschloss.

Die Feststellung "es funktioniert" rührt daher dass die Regelung das rausreisst was das schwebende Verfahren vermasselt.

Das schwebende Verfahren ist für keine Heizung optimal, und speziell nicht für eine FBH. Wie weit das Verfahren von der Optimalen Steuerung (wir sprechen ja vom Ventil) entfernt ist hängt von den Parametern der Heizung und zu heizenden Räumen ab.

Gruss,
Gaston

[Gaston]

Das "Heizergebnis" ist bei beiden Verfahren gleich.

Nein, dem ist nicht so. Der Unterschied wird umso grösser je niederiger die Vorlauftemperatur un ddie proportional zur Wassermenge im geregelten Heizelement.

Zudem kann es bei stetigen ventilen bei einer FBH zu "Temperaturwellen" (sprich Fussboden mit unterschiedlichen Temperaturen) kommen.

[MicHau]

Pufferspeicher bei einer WP ist generell eine schlechte Idee, weil der die AZ verschlechtert.

Kann ich nicht bestätigen. Habe an einer Luft-Wärmepumpe je einen Pufferspeicher dran für Heiz- und Brauchwasser, und der Viessmann-Kundendienst war von der hohen AZ extrem überrascht.
Die Kombination kann also nicht so schlecht sein. Vielleicht kann ich bei Gelegenheit die AZ mal auslesen, wenn notwendig.

[MarcusF]

Also beim Thema Einzelraumregelung mit Wärmepumpe gibt es aus meiner Sicht nur 2 gangbare Lösungen:
entweder mit Pufferspeicher oder
modulierender Kompressor in der Wärmepumpe (Leistungsanpassung)

Pufferspeicher bei einer WP ist generell eine schlechte Idee, weil der die AZ verschlechtert. Um starkes Takten zu vermeiden, kann man einfach ein paar Kreise offen lassen. Wenn man denn unbedingt ne ERR braucht - je niedriger die Systemtemperatur, desto weniger ist da zu regeln.

Ein modulierender Kompressor wär eine gute Sache, da gibts wohl schon ein paar Versuche mit Frequenzumrichtern. Problem dabei ist aber, die Schmierung des Komressors bei niedrigen Drehzahlen sicherzustellen.

Marcus

[uncletom]

Man soll nicht alles glauben was man liest, auch nicht bei Firmen im Prospekt oder Gebrauchsanweisung.

Das sogenannte schwebende Verfahren funktioniert nicht. Das was bei dir seit 7 Jahren "funktioniert" ist deine Regelung, aber kein stetiges Verhalten der Antriebe.

Gruss,
Gaston

Erklär mir mal, was Du damit meinst. Offensichtlich wissen meine Ventile nichts von Deiner Meinung und tun einfach, was ich von ihnen erwarte...

[Tqm]

Also beim Thema Einzelraumregelung mit Wärmepumpe gibt es aus meiner Sicht nur 2 gangbare Lösungen:
entweder mit Pufferspeicher oder
modulierender Kompressor in der Wärmepumpe (Leistungsanpassung)
Warum?
Wir wollen doch auch die Laufzeit des Kompressors optimieren und nicht in das sogenannte "Takten" kommen (ein/aus)
Und genau das passiert sonst speziell in der "Übergangszeit" (mehr als die Hälfte des Heizbetriebes)

[PeterPan]

Hallo Kollege..

Ein Regelkreis (Heizkreis) besteht aus Raumtemperaturregler (RTR) und einem oder je nach Raumgrösse mehreren Heizschlaufen/Heizkörpern. An den Heizschlaufen sind im Fussbodenheizverteiler die Stellantriebe an die Ventile angebracht.

Stetige Stellventile verfügen über einen KNX-Anschluss und benötigen keine Zusatzspannung. Sie werden vom Raumtemperaturregler mit einem stetigen KNX-Telegramm (Gruppenadresse) mit 8-Bit angefahren. Der Wert liegt zwischen 0 und 100%.

Elektrothermische (Thermoelektrische) Ventilantriebe laufen mit 24V/230V. Es sind Ventilantriebe mit "spannungslos geöffnet" und "spannungslos geschlossen" erhältlich. Die Ventilantriebe müssen immer zu den Ventilen passen (Unterschiedlicher Hub und unterschiedliche Gewinde der Hersteller). Die Ventilantriebe werden per "Thermoventilaktor" kurz "Heizungsaktor" mit Spannung versorgt. Wird stetige Regelung beim Raumtemperaturregler eingestellt, so erfolgt die Ansteuerung ebenso per KNX-Telegramm mit 8-Bit. Diese Information wird vom "Heizungsaktor" in PWM (Pulsweitenmodulation) umgerechnet, sodass während der eingestellten Zeit das prozentuale Ergebnis erfolgt.

Das "Heizergebnis" ist bei beiden Verfahren gleich.

Siehe Let me google that for you

Gruss Peter

PS: Die Grafik unten zeigt ein Tastverhältnis von 1:4 bzw. 25% über die Zeit T

[Gaston]

Da ein 20% offenes Ventil dann wirklich 20% offen ist über die gesamte Zykluszeit. Vielleicht ist es nur 17% offen oder 23% offen (nicht linear). Das ist aber bei einer Regelung egal. Denn die kontrolliert ja ständig den SOLL-Wert und "regelt diesen Fehler wieder aus".

Gruß Tbi

Noi, so ist es eben nicht auch wenn uns das einige Hersteller glauben lassen wollen (k.A. warum). Bei 20% mit 1 min Zykluszeit und 3 Minuten !Offnunfszeit belibt das Ventil bei ca. 0%.

Darüberhinaus ist das schwebende Verfahren, wenn es denn funktionieren würde, komplett abhängig vom Verbauungsort der Stellantriebe und somit absurd (wissenschalftlich absurd).

Und wie schon geschrieben ist ein stetiges Ventil bei Niederigtemperaturheizkreisen wie der FBH kontra-produktiv da es den hydraulischen Abgleich beeinflusst, bzw. durch diesen beeinflusst wird.

Gruss,
Gaston

[Gaston]

Auch thermischen Stellantrieben kann man ein quasi stetiges Verhalten aufzwingen. Wenn die Zykluszeit der PWM kurz genug ist, nehmen die Antriebe auch teilgeöffnete Stellungen ein, da das Thermoelement relativ träge ist. Das Verhalten ist zwar nicht linear, aber das stört nicht. Funktioniert bei mir seit 7 Jahren einwandfrei. Zykluszeit liegt bei ca. 1 Minute...hängt vielleicht auch ein bisschen vom jeweiligen Stellantrieb ab, müsste man also ausprobieren....

Gruß,
Lars

Man soll nicht alles glauben was man liest, auch nicht bei Firmen im Prospekt oder Gebrauchsanweisung.

Das sogenannte schwebende Verfahren funktioniert nicht. Das was bei dir seit 7 Jahren "funktioniert" ist deine Regelung, aber kein stetiges Verhalten der Antriebe.

Darüberhinaus sind auf grund des hydraulischen Abgleichs, stetige Antriebe (sprich elektromotor getriebene) bei FBH eh kontra-produktiv.

Gruss,
Gaston

[tbi]

Nein, die Zykluszeit der PWM ist die gesamt Zeit von 100%.

Wenn also 100% eine Minute sind, dann sind 30 Sekunden also 50%, .... etc.

Gruß Tbi

[knxquadrat]

Auch thermischen Stellantrieben kann man ein quasi stetiges Verhalten aufzwingen. Wenn die Zykluszeit der PWM kurz genug ist, nehmen die Antriebe auch teilgeöffnete Stellungen ein, da das Thermoelement relativ träge ist. Das Verhalten ist zwar nicht linear, aber das stört nicht. Funktioniert bei mir seit 7 Jahren einwandfrei. Zykluszeit liegt bei ca. 1 Minute...hängt vielleicht auch ein bisschen vom jeweiligen Stellantrieb ab, müsste man also ausprobieren....

Gruß,
Lars

Hallo Lars,

heißt das bei 20% offen stellt dein Ventil je Minute:
Minute 0
- ein
- aus
- aus
- aus
- aus
- ein
- aus
- aus
- aus
- aus
=> Minute 10

Viele Grüße

Johannes

[tbi]

Ja, Lars hat recht. Das ist wohl die geschickteste Lösung.

Da ein 20% offenes Ventil dann wirklich 20% offen ist über die gesamte Zykluszeit. Vielleicht ist es nur 17% offen oder 23% offen (nicht linear). Das ist aber bei einer Regelung egal. Denn die kontrolliert ja ständig den SOLL-Wert und "regelt diesen Fehler wieder aus".

Das ist eben der Unterschied von einer Regelung (RTR) zu einer Steuerung (ohne RTRs).

Durch die gerigere Zykluszeit wird auch nicht mehr Strom verbraucht.

Der Stromverbrauch ist nur von der Prozentzahl abhängig. So ein thermisches Ventil verbraucht übrigens nur 1-2 W.

Gruß Tbi

[uncletom]

Auch thermischen Stellantrieben kann man ein quasi stetiges Verhalten aufzwingen. Wenn die Zykluszeit der PWM kurz genug ist, nehmen die Antriebe auch teilgeöffnete Stellungen ein, da das Thermoelement relativ träge ist. Das Verhalten ist zwar nicht linear, aber das stört nicht. Funktioniert bei mir seit 7 Jahren einwandfrei. Zykluszeit liegt bei ca. 1 Minute...hängt vielleicht auch ein bisschen vom jeweiligen Stellantrieb ab, müsste man also ausprobieren....

Gruß,
Lars