Ventile im Heiskreisverteiler lassen sich nicht genau genug steuern

[hyman]

Hallo Michi,

ich versuche mal jenseits irgendwelcher Glaubenskriege ein paar Aspekte zu beleuchten, die in der bisherigen Diskussion etwas zu kurz gekommen sind.

Da wäre als erstes mal die Frage nach den Parametern der Raumtemperaturregler (Proportionalbereich, Nachstellzeit). Ich finde es bemerkenswert, dass hier eine Diskussion über die Ursache des Schwingens geführt wird, ohne die überhaupt zu kennen...

Da alle meine Räume mit RTR ausgestattet sind, fahren hier entsprechend die Ventile zu. Dadurch stimmt wiederum der urspüngliche hydraulische Abgleich nicht mehr

Dann solltest Du Deine Heizkreispumpe (wie alt ist die?) gegen eine selbstadaptierende Hocheffizienzpumpe austauschen. Die regelt auf konstenten Differenzdruck. Dann sollte dieses Problem weg (oder zumindest kleiner) sein. Außerdem zahlt sich so eine Pumpe oft durch die Stromeinsparung schon bald selber.

Thermoelektrische Stellantriebe ... scheinbar arbeiten die Ventile (nicht die Stellantriebe!) im Heizkreisverteiler viel zu ungenau

Und wie stellst Du fest, dass das Problem von den Ventilen und nicht von den Stellantrieben kommt?

Meine Denkweise war eben, dass sich dadurch der Hub des Antriebes relativ genau regeln lässt (was in der Tat auch sehr gut funktioniert!).

Hast Du den Weg, den die Stellantriebe bei verschiedenen Stellgrößen machen wirklich vermessen und festgestellt, dass der linear ist? Das würde mich sehr wundern (erstens weil die Stellantriebe wahrscheinlich ziemlich nichtlinear arbeiten, zweitens weil das gar nicht so leicht zu messen ist). Natürlich ist auch wahr, dass die Ventile nicht wirklich linear sind, aber normalerweise nicht so extrem, wie Du das beschreibst.

Ist das ein bekanntes Problem?

Ja, wurde hier schon mehrfach ausführlich diskutiert, u. a. unter dem Link den Gast1961 schon angegeben hat.

Stelle gerade die Heizkurve neu ein (war viel zu hoch auf 45 Grad eingestellt).

45 Grad bei welcher Außentemperatur? Die Heizkurve richtig einstellen ist auf jeden Fall eine gute Idee. Deinem oben verlinkten Bild entnehem ich, dass Du keine Nachtabsenkung hast (ist bei FBH auch kaum sinnvoll). Deshalb würde dazu die Ventilantrieb ganz von den Ventilen runter machen. Dann wird der Durchfluss nur noch vom hydraulischen Abgleich begrenzt. Solange es dann in den Räumen zu warm ist, ist auch die Vorlauftemperatur unnötig hoch. Das verschwendet auf jeden Fall Energie (je nach Art des Wärmeerzeugers unterschiedlich viel). Wenn dann alle Räume ungefähr richtig warm werden, dann kannst Du auch gleich noch den hydraulischen Abgleich feineinstellen, so dass die Temperaturen überall gleich werden (oder die von Dir gewünschten Temperaturunterschiede haben).

Und lass Dich nicht verwirren: Mit Abwürgen hat ein korrekter hydraulischer Abgleich nichts zu tun, sondern damit, dass unterschiedliche Strömungswiderstände der Zwige im Heizkreis ausgeglichen werden. Nur so kann jeder Heizkörper (oder deren Fußboden-Entsprechungen -- keine Ahnung, wie man die nennt) den zur Nennleistung passenden Durchfluss erhalten. Abwürgen würde ich allenfalls das Schließen der Ventile wegen zu hoher Vorlauftemperatur nennen.

Durch die flachere Heizkurve sinkt die Steilheit der Regelstrecke. Das bedeutet, der Regler bewirkt mit dem gleichen Eingriff eine kleinere Änderung der Heizleistung und damit der Raumtemperatur. Du wirst also möglicherweise Deine RTR-Regelparameter neu einstellen müssen. Da die Regler nur noch selten zu machen müssen, ist Dein Problem mit "alle gleichzeitig zu" entweder ganz weg oder viel kleiner.

Du bist also auf dem richtigen Weg...

Grüße von Horst

[Gast1961]

Ich finde es bemerkenswert, dass hier eine Diskussion über die Ursache des Schwingens geführt wird, ohne die überhaupt zu kennen...

Die Diagramme sind doch recht aussagekräftig und passen auch zur Beobachtung, daß bei Stellwerten von knapp über 20% ein Kipp-Punkt existiert, wo die Heizung von "Nix" auf "Vollgas" umspringt.

In #5 hatte ich Erklärung versucht, basierend auf den Beobachtung mit der instabilen Mittelstellung und Drift zu den Endpunkten, wie verlinkt.

Meiner Meinung nach ist das Problem erklärt durch den Versuch, schwebende Ventile mit 1min PWM-Zeit zu realisieren, und im Ergebnis hat sich nun anstatt stabiler Zwischenwerte ungewollt ein 2-Punkt-Regler ergeben mit Kipp-Punkt bei knapp über 20% Stellwert.

[dreadnod]

Schon mal vielen Dank an alle für die vielen Tipps! 👍👍👍

Dann solltest Du Deine Heizkreispumpe (wie alt ist die?) gegen eine selbstadaptierende Hocheffizienzpumpe austauschen. Die regelt auf konstenten Differenzdruck. Dann sollte dieses Problem weg (oder zumindest kleiner) sein. Außerdem zahlt sich so eine Pumpe oft durch die Stromeinsparung schon bald selber.

Sollte eine moderne Pumpe sein. Wurde 2017 eingebaut. Grundfos Alpha 2l.
Ich glaub das Problem liegt auch daran, dass die Verteiler momentan total b*** eingestellt sind. Weiß nicht, ob das meine Heizungsfirma war oder ich damals nach dem Einzug dran rumgepfuscht habe. Aber hab mal alle Ventil auf ganz offen gestellt (über KO Zwangsstellung). Räume heizen total unterschiedlich auf. Werde die Anlage jetzt erstmal komplett "grundeinstellen".

Und wie stellst Du fest, dass das Problem von den Ventilen und nicht von den Stellantrieben kommt?

Durch davor setzen und beobachten der Topmeter und des Stellantriebhubes. Habe dafür einmal einen Raum gesperrt bis der Stellantrieb ganz unten war. Dann die Zwangsstellung eingestellt und beobachtet während der Stellantrieb hoch geht.
Der Stellantrieb bewegt sich langsam hoch (Verstellzeit von ganz unten nach ganz oben ca 4 Minuten) - aber am Topmeter tut sich erstmal gar nix. Dann irgendwann macht das Ventil auf und der Durchfluss ist sofort voll da (dauert so ca 5 sek bis der Durchfluss von 0 auf max springt). Der Stellantrieb fährt dann noch ne ganze Ecke weiter hoch, aber da ändert sich dann nichts mehr. Deswegen eben meine Aussage, dass die Ventile eher "binär" arbeiten. Also entweder auf oder zu.

Hast Du den Weg, den die Stellantriebe bei verschiedenen Stellgrößen machen wirklich vermessen und festgestellt, dass der linear ist? Das würde mich sehr wundern (erstens weil die Stellantriebe wahrscheinlich ziemlich nichtlinear arbeiten, zweitens weil das gar nicht so leicht zu messen ist). Natürlich ist auch wahr, dass die Ventile nicht wirklich linear sind, aber normalerweise nicht so extrem, wie Du das beschreibst.

Gut, ob die jetzt super linear arbeiten würde ich jetzt auch nicht unterschreiben. Aber man sieht am Hub schon recht schön, dass der MDT Aktor verschiedene Positionen recht gut anfahren kann. Wahrscheinlich ist auch die Wiederholgenauigkeit nicht sehr hoch - aber das würde ja wahrscheinlich gar nicht mal stören.
Aber wie gesagt - die Ventile interessiert das alles recht wenig 😅

45 Grad bei welcher Außentemperatur? Die Heizkurve richtig einstellen ist auf jeden Fall eine gute Idee.

Auslegungstemperatur von -15 Grad. War aber viel zu hoch - hab jetzt auf 32 Grad runtergestellt. Damit erreicht mein Wohnzimmer (größte Raum mit am meisten Außenwandfläche) gerade so die Zieltemperatur in einem Zeitraum von >24h (Ventile offen - Durchfluss nicht begrenzt)

Deinem oben verlinkten Bild entnehem ich, dass Du keine Nachtabsenkung hast (ist bei FBH auch kaum sinnvoll). Deshalb würde dazu die Ventilantrieb ganz von den Ventilen runter machen. Dann wird der Durchfluss nur noch vom hydraulischen Abgleich begrenzt. Solange es dann in den Räumen zu warm ist, ist auch die Vorlauftemperatur unnötig hoch. Das verschwendet auf jeden Fall Energie (je nach Art des Wärmeerzeugers unterschiedlich viel). Wenn dann alle Räume ungefähr richtig warm werden, dann kannst Du auch gleich noch den hydraulischen Abgleich feineinstellen, so dass die Temperaturen überall gleich werden (oder die von Dir gewünschten Temperaturunterschiede haben).

Genau das mache ich jetzt gerade. Mache den Hydraulischen Abgleich aber komplett nach den Daten, die gemessen werden. Also Fußbodentemperatur und Raumtemperatur von jedem Raum. Aber ich denke ich komme damit gut hin - braucht halt ein bisschen Zeit.

Und lass Dich nicht verwirren: Mit Abwürgen hat ein korrekter hydraulischer Abgleich nichts zu tun, sondern damit, dass unterschiedliche Strömungswiderstände der Zwige im Heizkreis ausgeglichen werden. Nur so kann jeder Heizkörper (oder deren Fußboden-Entsprechungen -- keine Ahnung, wie man die nennt) den zur Nennleistung passenden Durchfluss erhalten. Abwürgen würde ich allenfalls das Schließen der Ventile wegen zu hoher Vorlauftemperatur nennen.

Geht klar! 👍

Durch die flachere Heizkurve sinkt die Steilheit der Regelstrecke. Das bedeutet, der Regler bewirkt mit dem gleichen Eingriff eine kleinere Änderung der Heizleistung und damit der Raumtemperatur. Du wirst also möglicherweise Deine RTR-Regelparameter neu einstellen müssen. Da die Regler nur noch selten zu machen müssen, ist Dein Problem mit "alle gleichzeitig zu" entweder ganz weg oder viel kleiner.

Das ist jetzt auch mein Ziel. Mein Plan ist alle Räume so einzustellen, damit sie im Idealzustand (alle Türen zu und sonst keine Störgrößen) bei komplett offenen Ventilen ihre Zieltemperatur minimal überschreiten. Einfach damit ein bisschen "Komfort-Reserve" da ist. Danach lasse ich dann die Regler wieder frei laufen. Die sollten dann wahrscheinlich 90% der Zeit eh offen sein und damit immer genügen Durchfluss durch die Heizung.

[hyman]

Meiner Meinung nach ist das Problem erklärt durch den Versuch, schwebende Ventile mit 1min PWM-Zeit zu realisieren

Das halte ich durchaus für möglich. Deshalb habe ich ja so investigativ nachgefragt, wie sich der TE so sicher sein kann, dass es die Ventile (und eben nicht die Ventilantriebe) sind, die das Problem verursachen.

Grundfos Alpha 2

Das ist schon so eine Pumpe wie ich meinte. Läuft sie im Autoadapt-Modus?

Topmeter

OK, so was ist bei mir weder verbaut noch hat es der Heizungsbauer für den hydraulischen Abgleich benutzt. Ging einfach nach Kennzahlen und Heizlastberechnung/Heizkörpergröße.

Auslegungstemperatur von -15 Grad. War aber viel zu hoch - hab jetzt auf 32 Grad runtergestellt.

Ich konnte die letzten Tage auch mal meine Heizung bei Auslegungstemperatur testen :-)

Wenn Dir knapp über 30 Grad max. Vorlauftemperatur reichen, um das Haus bei -15 Grad noch warm zu kriegen, dann kannst Du Dir überlegen, ob Du überhaupt RTR brauchst. Stichworte richtiger hydraulischer Abgleich und Selbstregeleffekt.

[dreadnod]

Das ist schon so eine Pumpe wie ich meinte. Läuft sie im Autoadapt-Modus?

Jupp. Hab jetzt mal den Modus für die Kennlinie gewechselt. War nicht auf das eingestellt, was der Hersteller für FBH empfiehlt.

OK, so was ist bei mir weder verbaut noch hat es der Heizungsbauer für den hydraulischen Abgleich benutzt. Ging einfach nach Kennzahlen und Heizlastberechnung/Heizkörpergröße.

Sei froh. Sind zwar zum einstellen ganz praktisch, aber durch das Verstellen sind jetzt einige im Verteiler im EG undicht geworden 🤬 Die Dinger sind gerade mal vier Jahre alt. Sind nicht schlimm undicht, aber es hängt halt jetzt ein Wassertropfen dran. Hoffe mal, dass die evtl. nach ner Zeit wieder dicht werden.
Verstehe immer nicht, warum man sowas so bescheuert und fehleranfällig konstruiert. Warum nicht Anzeige und Ventil getrennt anstatt so ein 2-1 Mist? Egal - vielleicht fliegen die dann im Sommer raus und werden durch einfache Ventile ohne Anzeige ersetzt.

Wenn Dir knapp über 30 Grad max. Vorlauftemperatur reichen, um das Haus bei -15 Grad noch warm zu kriegen, dann kannst Du Dir überlegen, ob Du überhaupt RTR brauchst. Stichworte richtiger hydraulischer Abgleich und Selbstregeleffekt.

Ja, hatte ich mir auch schon überlegt. Mal schauen wie's läuft.

[322Farmer]

Hallo Michi,

ich habe vor kurzem exakt dasselbe Verhalten bei meiner Fußbodenheizung festgestellt. Zum Thema PWM Zyklus gibt es hier im Forum einige Beiträge durch die ich mich in den letzten Tagen gekämpft habe.
Die Lösung lag bei mir nicht in der Einstellung der PWM sondern an der Vorlauftemperatur.

Disclaimer: Ich werde hier nur meine Beobachtungen schildern. Diese widersprechen eventuell Theorien die in anderen Beiträgen aufgestellt wurden. Das mag an der Konstellation meiner Komponenten liegen oder auch an sonstigen Einflüssen die nicht auf andere Systeme übertragbar sind.
Ich möchte auf keinen Fall den „Privatkrieg“ zwischen Anhängern des „schwebendem Betriebs“ (mit kurzen Zykluszeiten) und der Gegenfraktion aufleben lassen.


Meine Komponenten:

• Wassergeführte Fußbodenheizung
• Gas Brennwerttherme Vaillant ecoTEC Plus VC206/5E
• Vaillant Rohrgruppe mit 3-Wege-Mischer R1
• 1 x Edelstahlverteiler Uponor Vario S (12 Heizkreise)
• 2 x Uponor S-Verteiler Smart (1x8 Heizkreise, 1x6 Heizkreise)
• Kein Pufferspeicher
• Stellantrieb Möhlenhoff Alpha 5 – 230V - Stellweg: 4mm / NC / Laufzeit: 3,5 min
• Heizungsaktor: 2 x MDT AHK-0800.01 - Integrierter Regler / Heizen / PWM: 1. - 2 Minuten und 2. - 10 Minuten
• Temperatursensoren: MDT BE-GT2TW.01 Glastaster II Smart mit Temperatursensor und DS1820 über Wiregate

Mir ist auch aufgefallen, dass die Ventile aller drei Uponor Verteiler nur auf den ersten 1-2mm regeln. Also wie bei Dir - voller Durchfluss bei ca. 25% Öffnung.
Meine PWM Einstellung am MDT Aktor ist auf PWM - 2 Minuten eingestellt.

Ich hatte bei bestimmten Wetterlagen (Temperatur um 0°C) auch das Problem, das die Raumtemperatur stärker als sonst geschwungen hat.
Meine Vermutung ist, dass dafür nicht die PWM verantwortlich war, sondern die zu hoch eingestellte Vorlauftemperatur. Nach Reduzierung der Vorlauftemperatur hat sich das Problem erledigt und alles läuft wieder wie erwartet.

Trotzdem habe ich nach der Lektüre anderer Threats ausprobieren wollen, was eine PWM Einstellung von 10 Minuten bewirkt.

Das Ergebnis stellte sich folgendermaßen dar:

• Nach Umstellung der PWM auf 10 Minuten verhielt sich die Raumtemperatur exakt wie bei PWM 2 Minuten.
  Allerdings führte diese Einstellung zu starker Taktung der Brennwerttherme.
• Nach Rückstellen der PWM auf 2 Minuten hat sich die Vorlauftemperatur wieder stabilisiert.

Ich hänge unten Screenshots der Vor- und Rücklauftemperaturen bei PWM 2 Minuten und PWM 10 Minuten an.


Meine Gedanken zu anderen Thesen:

• Es wurde vermutet, dass im „schwebenden Betrieb“ ein Drift gegen die Endlagen (0% und 100%) stattfinden könnte.
  Das hat sich bei mir nicht gezeigt. Die Stellantriebe halten Zwischenpositionen sehr stabil, was auch zu partiellem Durchfluss führt.
• Eine weitere Vermutung war, dass im „schwebenden Betrieb“ der Regelbereich eingeschränkt ist.
  Die Idee kann ich generell nachvollziehen, habe aber keine Auswirkungen feststellen können. Wahrscheinlich, da in meinem Fall die Regelung sowieso nur zwischen 0% und 25% Öffnung stattfindet.
• Lange PWM führen dazu, dass zeitweise alle Ventile gleichzeitig geschlossen sind, was wiederum zum "Abwürgen" des Durchflusses führt.
  Genau das ist bei mir passiert.

Meine Anlage funktioniert jetzt wieder zufriedenstellen.
Trotzdem noch eine Frage an die Spezialisten - gibt es Stellantriebe die nur 2 mm Arbeitshub haben?

Beste Grüße
Ralph




Anmerkung am 19.02.21:
Ich habe jetzt auch 1 Minute PWM getestet. Hier kann ich keinen Unterschied zur PWM Einstellung von 2 Minuten feststellen.




PWM 2 Minuten:







PWM 10 Minuten: