Welcher Heizungsaktor, Termostat und Stellantrieb bei Fußbodenheizung mit Kamin

[funnyprinter]

Hallo zusammen,

man liest in diversen Threads von den Herausforderung bei der Steuerung von Fußbodenheizungen in Kombination mit einem Kamin. Ich kenne die Probleme der auskühlenden Fußböden auch.

Daher würde ich mich über eure Tipps freuen welche Komponenten und Steuerungsmethoden hier gut funktionieren?

Meine Rahmenbedingungen

• Luft Wasser Wärmepumpe (als Alltags Heizung 90%)
• Kaminofen mit Wassertasche von Leda (als wohlfühl Luxus 10%)
• Dünnschicht Fußbodenheizung mit wenig Masse (Schlüter Bekotec EN23F)
• Kellerdecke gedämmt

Meine Ideen / Wünsche

• ein automatischer dynamischer hydraulischer Abgleich soll falls möglich unterstützt werden (im Idealfall KfW konform)
• ich möchte ein Auskühlen des Fußbodens beim Betrieb des Kaminofen verhindern.
• Wenn Kaminofen ausgeht möchte ich frühzeitig die Fußbodenheizung wieder Aufheizen damit Temperatur nicht absackt.
• Ein Takten der Wärmepumpe will ich vermeiden. (ein Freund hatte hier Probleme, da alle Stellmotoren die gleiche PWM hatten und gleichzeitig geschlossen haben, wodurch der Durchfluss immer auf 0 reduziert wurde.)
• Die Temperatur soll möglichst schnell erreicht werden und Konstanz gehalten werden. Ein Über- und Unterschwingen der Fußboden Temperatur soll vermieden werden.
• Die Heizung bzw Energiemanagement soll in der Lage sein die Temperatur smart zu steuern, bsp wenn ich jetzt günstige Energie habe und absehen kann, das ich später mehr heizen müsste, soll ggf der Boden leicht Überladen werden.

Meine Fragen

1. Machen Temperatur-Sensoren im Estrich Sinn?
2. Machen Temperatur-Sensoren im Vorlauf und Rücklauf Sinn?
3. Macht ein Temperatur-Sensor am Kamin Sinn?
4. Welche Raum-Thermostate bzw Heizungs-Aktoren unterstützen diese?
5. Machen stetige Stellantriebe Sinn? (bsp mit Stellmotor die wirklich 5% öffnen können und das nicht nur durch PWM simulieren)
6. Welche Stellantriebe könnt ihr empfehlen?
7. Gibt es einen KNX Heizungs-Aktor der einen automatischen hydraulischen Abgleich unterstützt?
8. Welche Komponenten (Heizungsaktor, Termostat, Stellantriebe, ...) könnt ihr hierfür empfehlen?
9. Welche Steuerungsmethode würdet ihr hier empfehlen? PID?
10. Falls es keine KNX native Lösung gibt, die dies kann, könnt ihr eine Alternative Smart Home Steuerung empfehlen? (Bsp mit Home Assistent)

Besten Dank für eure Unterstützung vorab,

Manuel

[dreamy1]

Hallo Manuel,

welcome :-)

Oh weh oh weh...ich habe da so eine Vorahnung, wo das Thema WP und ERR gleich hinlaufen wird.

Davon abgesehen: Dünnschicht-FBH mit 14er Rohr und WP...hat sich das mal jemand angeschaut, ob das hydraulisch funzt oder gibt es einen großen Pufferspeicher für die Heizung? Vermutlich ja, sonst würde das mit der Wassertasche am Kamin nicht hinhauen. Dann kann man auch das Thema ERR etwas entspannter sehen.

Bei einer "normalen" FBH mit einigen Tonnen Estrich hätte ich jetzt sofort gesagt "vergiss es", denn da ist reichlich Sensorik und Hirnschmalz erforderlich, um eine "Ausregelung" der Störgröße Kamin hinzubekommen. Ich habe das hier mehr oder minder aufgegeben, trotz Bodentemperaturerfassung etc...

In Deinem Fall mit der geringen Masse der FBH könnte ich mir vorstellen, dass ein Bodensensor und ein Sensor am Kaminofen bzw. der Wassertasche ausreichen könnte, um frühzeitig ein Überschwingen beim Heizen mit Kaminofen (verursacht durch die weiter energieeinbringende FBH) und ein Unterschwingen nach "Feuer aus" zu unterbinden oder zumindest den Effekt zu vermindern. Trotzdem wird der Kaminofen mit hoher Wahrscheinlichkeit den Wohnbereich in einem gut gedämmten Haus deutlich überheizen. Das ist aber erstmal alles Theorie - in der Praxis bin ich zum Teil schon daran gescheitert, den Reglerausgang "auf Hand" zu halten bzw. auf eine reine Bodentemperaturregelung umzuschalten. Kann aber auch ein Hardwarethema sein, ggf. ist das mit neueren KNX Geräten möglich.

Die Umsetzung der restlichen Wünsche halte ich für ebenso schwierig umsetzbar, aber sicher nicht unmöglich. Anhebung Heizwasser bei PV-Überschuss kann heute fast jede WP, aber dann spuckt ggf. die ERR wieder rein und sorgt für Über-/Unterschwinger...nur als Beispiel. Boden überladen und hohe Anforderungen an die Regelgüte (möglichst konstante Temperatur) sind wiederum Widersprüche, zumal sich bei der Dünnbett-FBH nur wenig Energie per Überladung einspeichern lässt. Das kann also nur am Pufferspeicher selbst passieren und die Energie ist dort (bei einigen hundert Litern) nur begrenzt einspeicherbar.
Neben der Störgröße Energieabgabe Kaminofen an die Raumluft gibt es dann auch noch die Störgröße der Anhebung der VL-Temperatur durch die Wassertasche, das macht es für die ERR nicht einfacher.

Zum Thema automatischer hydr. Abgleich per Stellantrieb habe ich eine eigene Meinung, ich halte davon nix. Ich habe das einmal eingestellt und fertig und dafür kostet der Stellantrieb nur 10€ und ist auch noch nach Jahren problemlos austauschbar.

[gbglace]

Ja automatische Abgleiche würde ich hier auch nicht machen. Der Kamin wird einer konstantlaufenden WP im Wege stehen.
Und der Wunsch immer warme Füße aber nicht zu warm im Raum wiederspricht sich.

In einem parallel Thread ist ordentlich Winzersonne an der Südfassade eine enorme Störgröße da kann man gut mit reduzierter VL-T am Wärmeerzeuger arbeiten.

Hier ist die Störgröße doppelt wirksam, einmal mit direkter Raumwärme und hohem Eintrag Energie in dem Pufferspeicher.

Wenn Ihr nicht allzu oft spontan heizt. Dann müsstest bei Nutzung eines sehr sehr großen Speichers dessen MindestSoll T vorab reduzieren. Dann kann die WP den auf Niveau halten oder eben runter moduliert direkt in den Raum heizen. Ab Kamin ist an sollte dann die WP direkt abgeschaltet werden. Der Puffer bekommt dann seine Ladung, die VL-T ab Heizung sollte man dann auch noch manipulieren im Falle Kamin ist an, dann macht der Mischer zu und holt nix mehr aus dem Puffer, die Raumwärme durch den Kamin kann dann ggf etwas über die FBH auch rausgebracht und im Haus verteilt werden. Aber ja das kann auch zu kalten Füßen führen. Aber je nach dem wie weit man die VL-T Reduziert während des Heizens mit Kamin ist es ggf erträglich gerade in dem Raum der da sicher immer noch deutlich überhitzen wird bei laufendem Kamin.

Der Kamin sollte in aber auch nicht zu groß sein. Sonst wird das ganze eh in keiner Weise so regelbar, dass es da nicht alles aus dem Ruder läuft.

Für übliche EFH Dimensionen moderner Bauweise nach KfW niemals zweistellige kW Leistungswerte für den Kamin vorsehen. Es sei denn der Speicher hat Dimensionen die man in mindestens mehreren 4- stelligen Litern misst.

[funnyprinter]

Könnt ihr hierfür Raumthermostate oder Heizungsregler empfehlen?

[Fidelis]

Wofür genau? Was hast du denn jetzt konkret vor zu verbauen bzw. was ist schon verbaut? Wie oft soll der Kamin denn genutzt werden? Nur ab und zu oder soll der die Wärmepumpe merklich entlasten? Füttert der Kamin denn auch die Heizung oder geht das nur ins Warmwasser?

Erstmal wäre auch meine Tendenz die Dinge getrennt zu halten. Alles weitere müsste man ausprobieren, also prüfen wie sehr der Kamin den Raum überheizt, wie schnell die Fußbodenheizung warm bzw. kalt wird, ...

Ein Takten der Wärmepumpe will ich vermeiden. (ein Freund hatte hier Probleme, da alle Stellmotoren die gleiche PWM hatten und gleichzeitig geschlossen haben, wodurch der Durchfluss immer auf 0 reduziert wurde.)

Das sollte mit aktuellen Aktoren kein Problem sein. Im Zweifel die Handbücher lesen und beim Hersteller nachfragen.

[Heizi]

Freunde der Theorie,
Praxis ist :

Temperatur unter Frostschutzsollwert Wärmepumpe:

Kachelofen mit Wassertasche heizt Pufferspeicher auf, Wärmepumpe draussen hat Frostschutzsollwert, Zubringerpupe läuft, nicht das der Wärmetauscher dicke Backen macht und auffriert. Pufferspeicher ordentlich warm, müsste mal fast 60° haben da Wassertasche mindestens 60° haben soll und muss zwecks Schwitzwasser.

Zubringerpumpe läuft, Wärmepumpe misst die Temperatur , keine Anforderung, hohe Temperatur....Störung zu hohe Temperatur oder Durchflussstörung.

Ohne Frostschutz gehts Problemlos mit der Wärmepumpe.

Morgen habe ich Termin an Anlage mit genau diesem Problem.

Aber mit dem Wunschdenken warmer Raum und warmer Fussboden..vergiss es , geht nicht, auch nicht durch eierlegende Wollmilchsau-Stellantriebe oder gar mit KNX.

Die Einzelraumreglung ist unerbittlich, sogar bei Heizis Zuhause, keine Möglichkeit die zu übersteuern ohne zu warm.
Oder wie bei mir, nehme die höheren Raumtemperaturen in Kauf, bin Frostbeule 24° ist angenehm, Frauchen mault

Grüsse vom immer kalt empfindenen Heizi, vielleicht aber nur Altersbedingt (bald 66)

[funnyprinter]

Fidelis, auf Grund einer Sanierung verbauen wir als Fußbodenheizung die Schlüter Becotec EN23F. Das ist eine sehr dünnschichtige Fußbodenheizung.

Auf Grund der geringen Masse im Estrich, soll die Wärmepumpe und der Kaminofen den Speicher von 800l heizen und die Fußbodenheizung von dort aus gespeist werden.

Das Haus hat nach Sanierung eine Heizlast von gesamt 5,5kW. Der Raum in dem der Kamin steht hat 1kW. Der Kaminofen liefert 3kW in den Raum und 5kW ins Wasser. Heißt mit dem Kaminofen wird es schnell gut warm.

Der Kaminofen soll regelmäßig genutzt werden, insbesondere wenn die Strompreise teuer sind (Trading Strom).

Hinsichtlich Raumthermostate, Fußbodenheizungsaktoren und Stellmotoren bin ich nach wie vor auf der Suche.

[Fidelis]

Hinsichtlich Raumthermostate, Fußbodenheizungsaktoren und Stellmotoren bin ich nach wie vor auf der Suche.

Da kannst du im Grunde nichts falsch machen.

• Raumthermostate gibt es in Schalter, Taster, Bewegungsmeldern, etc. Platzierung mittig im Raum wäre gut, aber auch am Rand sollte kein Problem sein. Wirf da mal einen Blick in die Handbücher, um zu schauen, ob du eine Korrektur (offset) des Messwerts einstellen kannst. Ist aber nur relevant, wenn es dir wichtig ist, dass die gemessene Temperatur identisch mit der angezeigten Temperatur ist. Ansonsten stört es ja nicht, wenn ein Raum auf 21,3°C und ein anderer auf 19,7°C geregelt wird, Entscheidend ist die gefühlte Temperatur.
• Moderne Heizungsaktoren sollten alle mit Wärmepumpen klarkommen und eben nicht alle Ventile zeitgleich schließen wollen. Da, wie bereits geschrieben, die Handbücher lesen und ggf. beim Hersteller nachfragen. Und es hilft trotzdem einen hydraulischen und thermischen Abgleich durchzuführen, damit die Stellwerte eher um die 90% pendeln als um 50%.
• Ob Stellmotoren gegenüber thermoelektrischen Antrieben einen Vorteil bei relativ dünnem Estrich haben, kann ich nicht sagen. Ich kenne aus der Praxis auch die Kombination aus 2-Punkt-Regelung mit vermutlich normal-dickem Estrich und thermoelektrisch betriebenen Ventilen. Und da merkt man keine großen Schwankungen.

Alles andere ist dann eben wirklich ausprobieren. Auch wenn die hier bereits geschriebenen Erfahrungen zeigen, dass da kaum Spielraum ist.