[FBH/thermische Stellantriebe] (mal wieder) PWM-Zykluszeit kleiner als Öffnungszeit

[concept]

Wenn man nun wie ich MDT-Aktoren hat, deren Zykluszeit nicht beliebig herunterskalierbar ist, dann braucht man - wenn man nicht den Aktor tauschen will - Stellantriebe mit möglichst länger Öffnungszeiten- bzw. Schließdauer. Gibt es da welche, die dahingehend "so richtig schlecht" sind?

Ich fahre ja mit PWM-Zykluszeit 60 Sek. Habe irgendwo gelesen, die MDT können das auch (kann vielleicht jemand bestätigen). Ich habe Danfoss 230V-Thermostellantriebe ABN-FBH die mein Heizi mir installiert hat. Die Kombi schwebt locker.

[mmutz]

Ich habe das mal ganz generell formuliert. Aber Deine - von mir oben zitierte - Aussage mit dem auf der Spitze stehenden Kegel ist in diesem Kontext sicher unpassend. Insofern habe ich Dich auch ein bisschen gemeint damit...

Unpassend? Im Nachhinein, vielleicht. A priori sicher nicht. Da sind schon ganz andere auf die selbe Idee mit der Drift gekommen:
mdt1.png
mdt2.png


Also ganz so offensichtlich falsch und "halbwissend" kann es dann ja offenbar nicht sein. Und dieses Modell entspricht tatsächlich dem auf der Spitze stehenden Kegel: jede auch noch so kleine Abweichung von 50% Stellwert führt zu einer Drift in eine der Endlagen (= der Kegel fällt um).

Die Kombi schwebt locker.

Video or it didn't happen

[cobrito]

Meine Fragestellung, ob man mechanisch oder durch Steuerung eine minimale Durchflussmenge gewährleisten kann, hat mich weiter beschäftigt. Ergebnis der Recherche: Ich habe keinen Antrieb gefunden, der mechanisch so etwas ermöglichen würde. Am nähesten dran war der Eazy Drive 2. Der Hersteller hat mir auf Nachfrage aber geantwortet, dass die manuelle Öffnung nicht stufenlos verstellbar ist, sondern nur komplett.

Über elektromotorische Antriebe wäre das möglich. Der ABB ST/K 1.1 hat ein Setting für die minimale Stellgröße. Und wohl auch über thermische Antriebe, wenn eine sehr kleine Zykluszeit gewählt wird. Ich hab mir dazu das Handbuch vom Gira/Jung Heizungsaktor 6fach mit Regler angesehen. In dem ist das Konzept der quasi-stetigen Regelung über kleine Zykluszeiten auch beschrieben. Minimal können 30 Sekunden Zykluszeit eingestellt werden. Und: Der Regler unterstützt auch eine minimale Stellgröße, die man sogar über ein Objekt ein- und ausschalten kann. Damit lässt sich dann schon was anfangen und wäre ein klarer Pluspunkt für die rosebud'sche Theorie.

Mich interessiert das Thema insofern, als dass ich zwar aus unterschiedlichen Gründen von der Sinnhaftigkeit einer ERR in meinem Bauvorhaben überzeugt bin (vergleichsweise flinke Heizung über Klimadecke, riesige Fensterflächen, einzelne Zimmer mit voraussichtlich geringerer Nutzung, ...), aber auch die Problematik der schlechteren JAZ bei der Verwendung von Trennspeichern kenne (plus noch ein paar andere Gründe, warum ich von Trennspeichern nicht so überzeugt bin). Jedenfalls wäre die Gewährleistung einer minimalen Durchflussmenge wohl eine zweite Option neben "Dauer-Ein" in einzelnen Räumen. Insbesondere in Verbindung mit einer modulierenden WP.

[uncletom]

Nur weil MDT etwas in das Handbuch schreibt, ist es nicht zwingend wahr. Allein, dass die Grafik eine bewegungslose Totzeit und danach lineare Bewegungen über die Zeit mit exakt gleicher Steilheit für Heiz- und Abkühlphase skizziert, macht mich stutzig. Diese Skizze sollte man nicht mit der Wirklichkeit verwechseln...

[concept]

Da sind schon ganz andere auf die selbe Idee mit der Drift gekommen:

Das ist ja schön und unterstütz nur meine Aussage!

Also ganz so offensichtlich falsch und "halbwissend" kann es dann ja offenbar nicht sein. Und dieses Modell entspricht tatsächlich dem auf der Spitze stehenden Kegel: jede auch noch so kleine Abweichung von 50% Stellwert führt zu einer Drift in eine der Endlagen (= der Kegel fällt um).

Ja, das Gira-Beispiel zeigt, dass der Ventilhub bei konstanten Steuersignal driften kann. Aber wir steuern nicht, wir regeln ja... und schön, wie Du versuchst, Deine Theorie zu rechtfertigen...

Ich habe auch geschrieben, dass ich leider keine Zeit für grossartige Untersucheungen hatte. Das werde ich irgendwann in einer der kommenden Heizperioden machen. Weiter möchte ich nicht herumdiskutieren, ohne gesicherte Fakten zu haben. Das einzige was ich sehe ist, dass meine Regler scheinbar stabil laufen.

Video or it didn't happen

Auf diesem Niveau diskutiere ich nicht weiter! Meinst Du, ich sauge mir das aus den Fingern, was ich hier verbreite...?

[concept]

Meine Fragestellung, ob man mechanisch oder durch Steuerung eine minimale Durchflussmenge gewährleisten kann, hat mich weiter beschäftigt

Zumindest bei den ABB Heizaktoren gibt es die Funktion "Kennlinienkorrektur". Da kann man ein gewünschtes Uebertragungsverhalten definieren. Bei langsamer PMW müsste das in etwa funktionieren, bei schwebenden Ventilen dürfte es schwierig werden, eine konstante Oeffnung von zB 10% zu realisieren. Da müsstest Du schon Richtung motorische Antriebe gehen (oder die weiter oben erwähnten Antriebe mit 0-10V Eingang).

[uncletom]

Anbei der Temperatur- und Stellgrößenverlauf des heutigen Tages in meinem "schwebend" geregelten Arbeitszimmer. Rot ist der Stellwert und entspricht ca. 30%. Nach der Kegeltheorie war das Ventil in Endlage "zu". Ich finde, dafür hat der Raum die Wunschtemperatur ganz gut gehalten.

[concept]

Anbei der Temperatur- und Stellgrößenverlauf des heutigen Tages in meinem "schwebend" geregelten Arbeitszimmer. Rot ist der Stellwert und entspricht ca. 30%. Nach der Kegeltheorie war das Ventil in Endlage "zu". Ich finde, dafür hat der Raum die Wunschtemperatur ganz gut gehalten.

danke für die grafik!

man kann klar erkennen, wo spät nachts nachts die temperatur etwas abfällt und dein kegel-regler etwas gegensteuert. und am späten nachmittag ist es aufgrund des sonneneintrags umgekehrt. sieht aus meiner sicht perfekt aus!

des weiteren habe ich eine theorie für das weiter oben dargestellte gira-diagramm, wo die ventil-stellgrösse bei konstantem steuersignal kontinuierlich ansteigt; dieser effekt dürfte durch die heizwiderstände mit ptc-charakteristik im ventilantrieb verursacht werden!
denke, damit ist klar was da technisch passiert...

und nein, mmutz, ich kann dir kein video zu den ptc's liefern...

[jentz1986]

Was mir zu dem Thema noch einfällt: wir haben 2014 eine neue brötje brennwerttherme einbauen lassen. Ich hatte zuerst standard Thermostatköpfe dran (dumme). Danach habe ich vor der nächsten Heizperiode (Mitte 2015) das System auf MDT Standard für Heizkörper eingestellt, also 10Min Zykluszeit. Bei der nächsten Wartung war die Zündelektrode durch. Dann habe ich auf fast schwebend umgestellt. (2min, bei 3min Vollweg der Antriebe) Als letzte Woche der Monteur da war war ich verwundert, weil die Elektrode noch hält. Kann jetzt Zufall sein. BTW bei mir funktioniert es auch zuverlässig. Ich hatte nur überschwinger Als es neulich so kalt war. Dann hab ich die VL Temp kurve( Faktor) runtergedreht und gut war.

Scheint als würde der Kegel von Sand gestützt. Und Hummeln können auch nicht fliegen (theoretisch)

[hjk]

Ich fahre ja mit PWM-Zykluszeit 60 Sek. Habe irgendwo gelesen, die MDT können das auch (kann vielleicht jemand bestätigen). Ich habe Danfoss 230V-Thermostellantriebe ABN-FBH die mein Heizi mir installiert hat. Die Kombi schwebt locker.

Ja Heinz,
die MDT Heizungsaktoren können eine Zykluszeit von 60s.

[cobrito]

Ja, das Gira-Beispiel zeigt, dass der Ventilhub bei konstanten Steuersignal driften kann. Aber wir steuern nicht, wir regeln ja... und schön, wie Du versuchst, Deine Theorie zu rechtfertigen...

Aber genau das war ja die Theorie! Nämlich Drift des Ventilhubs bei konstantem Steuersignal. Dass eine Regelung, also eine Änderung des Steuersignals, dem wieder entgegenwirkt, ist ja eh sonnenklar.

Überhaupt verstehe ich die teilweise Häme hier im thread nicht. Marc hat eine Theorie aufgestellt, die sowohl rechnerisch nachvollziehbar ist, wie auch von Diagrammen von MDT und Gira gestützt wird. Ich persönlich beuge mich gerne der normativen Kraft des Faktischen bzw. auch dem geballten Expertenwissen hier. Aber die Frage, warum Theorie und Praxis hier auseinander driften, muss erlaubt sein.

hjk : Könntest du bitte ein Statement zum Wahrheitsgehalt bzw. zur Abbildung der Wirklichkeit in eurem Diagramm abgeben?

[gnika7]

Hi,

irgendwie scheint es mir, dass hier viel zu kompliziert gedacht wird. Ob ein schwebender Zustand für die Stellantriebe erreicht wird oder nicht ist zumindest bei mir ziemlich egal, denn
1. Die Regelung erfolgt in Abhängigkeit von der Außentemperatur über die Heizkurve.
2. HA ist so gemacht, dass ohne ERR in allen Räumen die gewünschte maximale Temperatur erreicht wird.
3. Die Stellantriebe sind NO. Das heißt, wenn die Raumtemperatur gemäß HA gleich der aktuell gewünschten ist, dann verbrauchen die Stellantriebe keinen Strom und der Durchfluss ist gesichert
4. Bei Fremdwärmeeintrag oder bei Absenkung der Solltemp am Thermostat wird der Raum runtergeregelt. Die anderen Heizkreise bleiben weiterhin offen.
5. Wird im gesamten Haus zu viel Fremdwärme eingebracht, so wird die Heizkurve automatisiert abgesenkt beziehungsweise greift der Selbstregeleffekt, da die VLT niedrig genug ist.

Wenn mal ein Stellantrieb tatsächlich runterregelt, dann ist es mir eigenltich ziemlich egal ob dies schwebend passiert oder nicht, da die restlichen Heizkreise offen bleiben. Bei ERR habe ich die Solltemp. bei 22,5°C und der hydraulische Abgleich ist auf 22°C ausgelegt. Das heißt, die Stellantriebe müssen eher selten eingreifen und man verbraucht nicht unntötig Strom.

Grüße
Nika

[mmutz]

Nochmal: Ich habe den Thread gestartet, weil ich wissen wollte, was es mit der kurzen Zykluszeit so auf sich hat.

Anhand der Grafiken im MDT-Handbuch, im Gira-Handbuch, im Möhlenhoff-Handbuch, im Danfoss-Handbuch, ... kurz: in jeder Beschreibung, die ich fand, habe ich die Theorie mit der Drift aufgestellt. Diese ist vielleicht falsch, aber immerhin konsistent mit meinen Quellen. Nicht mehr und nicht weniger.

Eine lineare Bewegung macht, bei konstanter Aufheizleistung, auch Sinn. Ebenso eine Totzeit, in der sich nix bewegt, sondern erstmal der Druck aufgebaut wird, um den Stößel zu bewegen.

Nochmal: das kann ja alles falsch sein, aber es ist konsistent mit den Angaben, die man (ich) allerorten fand.

Und damit ist ein Schweben nicht zu erklären. Ich hoffe, soweit ist das unstrittig.

Ich kann beide Theorien nachvollziehen. Und ich möchte, dass es schwebt. Auch, wenn ich persönlich, für mich, noch nicht 100% entschieden habe, haben wir doch schon einiges mehr an Fleisch hier im Thread als sonstwo in diesem Forum, IMHO YMMV. Da kann sich jeder seine Meinung jetzt besser bilden, als zuvor.

Nur:

Ich verwahre mich dagegen, dass hier jetzt hier allenthalben die Besserwisser aus den Löchern gekrochen kommen und meinen mich lächerlich machen zu müssen, nur weil sie eine um eine Heizperiode längere Erfahrung haben, mit Werten, die sie von dem, wahrscheinlich, echten Experten rosebud auch einfach nur abgeschrieben haben, a la: das sei doch von Anfang an klar gewesen und wie hirnrissig es doch sei, das anzuzweifeln. Ich kann mich nur wundern, wo ihr alle die letzten Jahre wart, als das Thema hier hoch und runter diskutiert wurde. Alles Lemminge hier, oder was? Sorry, aber ich habe hier, glaube ich, alle FBH-Threads durch und so klar wie Uwe! hat den Wirkmechanismus noch niemand erklärt. Explizit nochmal ein Danke an Dich! Das ist, was ich erreichen wollte. Und das lasse ich mir auch von den Klugsch***n hier nicht kaputt machen, sorry.

Zu meinem Seelenfrieden fehlt noch die Erklärung, wieso, wenn das alles so einfach ist, und so vorteilhaft, die Industrie das so geflissentlich ignoriert, inkl. der "Grafikverschwörung", wo alles linear dargestellt wird. Das kann natürlich einfach daran liegen, dass da, wo's wichtig ist (Zweckbau) eh Stetigventile mit Rückkanal verwendet werden, und man sich durch das Eingeständnis, dass es auch mit einem 10€-Antrieb funktioniert, nicht das Geschäft mit den 100-200€-Antrieben kaputt machen will. Eigentlich glaube ich aber nicht an Verschwörungstheorien. Andererseits wäre es schade, nur wegen der Probleme mit dem Parallelschalten der Antriebe auf die ganzen Vorteile zu verzichten, zumal den Aktorherstellern ja eigentlich auch daran gelegen sein müsste, mehr Kanäle zu verkaufen. Andererseits ist den Heizungsherstellern daran gelegen, Puffer- bzw. Trennspeicher zu verkaufen. Also müsste vielleicht tatsächlich die Aufklärung aus unserer Ecke (KNX-Nutzer/Aktorenhersteller) kommen?!

Und dann stellt sich doch als nächstes wieder die Frage, ob man nicht doch Estrichsensoren dazu verwenden kann, die Last bei mehreren Heizkreisen pro Raum gleichmäßig auf die Kreise aufzuteilen, und wenn ja, wie (SW-Erweiterung der Regler? Stellwert für den ganzen Raum berechnen, dann anhand der Temperaturdifferenzen zum Mittelwert der Estrichheizkreistemperaturen auf die Heizkreise aufteilen?).

[smai]

Ich habe nun meinen MÖHLENHOFF A 20405-00-883-01 Stellantrieb Alpha 5 Standard 230 V NC gemessen.
Dies habe ich im montierten Zustand gemacht, weil das ja auch die reale Betriebsbedingung ist.

Gemessen habe ich alle 30 Sekunden mit einer analogen Schublehre, wie weit die Hubkappe aus dem Antrieb herausragt. Extrem genau war die Messung damit zwar nicht, aber es sind eindeutig drei Sachen zu erkennen:
- In der Totzeit und Verharrzeit ist tatsächlich keine Bewegung erkennbar.
- Die Bewegung verläuft nicht ganz linear, sondern wird gegen Ende langsamer.
- Öffnen und schliessen dauert gleich lange.

Zu Tot- und Verharrzeit muss ich noch anfügen, dass vor der Totzeit der Antrieb jeweils etwa eine Stunde geschlossen war, vor der Verharrzeit war er nur ca. 5 Minuten offen (da hat mir der Bus mit regelmässigem Schliessbefehl reingepfuscht). Evtl. wäre die Verrharrzeit nach einer längeren Pause grösser.

Hier die gemittelten und gerundeten Daten aus jeweils zwei Testläufen. Die Werte waren relativ nahe beieinander, deshalb habe ich keine weiteren Testreihen mehr gemacht:

Öffnen

Zeit	Öffnung	∆/30sek
00:00	1.50mm
02:00	1.50mm
02:30	2.75mm	1.25mm
03:00	3.75mm	1.00mm
03:30	4.75mm	1.00mm
04:00	5.75mm	1.00mm
04:30	6.30mm	0.55mm
05:00	6.75mm	0.45mm
05:30	7.00mm	0.25mm

Schliessen

Zeit	Öffnung	∆/30sek
00:00	7.00mm
01:30	7.00mm
02:00	5.75mm	-1.25mm
02:30	4.75mm	-1.00mm
03:00	3.75mm	-1.00mm
03:30	3.00mm	-0.75mm
04:00	2.30mm	-0.70mm
04:30	1.75mm	-0.55mm
05:00	1.50mm	-0.25mm

Nun aber noch eine viel wichtigere Messung bezüglich Schweben:
Ich habe auch gemessen, wie sich der Antrieb bei kurzem Zyklus verhält.

Strom	Zeit	Öffnung	∆/30sek
ein	00:00	4.00mm
	00:30	5.00mm	1.00mm
aus	01:00	6.00mm	1.00mm
	01:30	6.00mm	0.00mm
	02:00	5.00mm	-1.00mm
ein	02:30	4.00mm	-1.00mm
	03:00	5.00mm	1.00mm
	03:30	6.00mm	1.00mm
aus	04:00	6.00mm	0.00mm
	04:30	5.00mm	-1.00mm
	05:00	4.00mm	-1.00mm

Wenn kurz nach dem Ausschalten wieder eingeschaltet wird, reagiert der Antrieb also sofort ohne Totzeit. Beim Ausschalten hingegen gibt es immer eine Verharrzeit von 30 Sekunden. Damit wäre er bei gleich langen Zyklen also nach kurzer Zeit vollständig geöffnet.

[Uwe!]

weil ich wissen wollte, was es mit der kurzen Zykluszeit so auf sich hat.

völlig ok!

Anhand der Grafiken im MDT-Handbuch, im Gira-Handbuch, im Möhlenhoff-Handbuch, im Danfoss-Handbuch, ... kurz: in jeder Beschreibung, die ich fand, habe ich die Theorie mit der Drift aufgestellt.

wo erkennst Du in den Unterlagen, dass es zu "Drift" kommt? (und das frage ich ganz ohne Häme, einfach nur weil ich das nicht so sehe und verstehen will...)

Und damit ist ein Schweben nicht zu erklären. Ich hoffe, soweit ist das unstrittig.

kann ich leider nicht zustimmen. Ich sehe nach wie vor nichts, was ein schweben unmöglich erscheine lassen würde.

die sie von dem, wahrscheinlich, echten Experten rosebud auch einfach nur abgeschrieben haben,

also bei concept weiß ich, dass das was er schreibt im Regelfall Hand und Fuß hat. Umgekehrt weiß ich nicht, ob rosebud DER Experte ist. Er weiß ganz sicher viel zu dem Thema, hat aber aus meiner Sicht manchmal ein Problem sein wissen zu erläutern (nix für Ungut, rosebud!)

Und mir ging's es ähnlich wie concept was die Diskussion hier zeitweise (jetzt nicht mehr!) anging. Wenn man sachliche und stichhaltige Argumente mit Theorien vom Tisch wischt, zu denen es keinen Beleg gibt, dann ist eine zielführende Diskussion einfach schwierig.

und so klar wie Uwe! hat den Wirkmechanismus noch niemand erklärt. Explizit nochmal ein Danke an Dich!

Dank zurück!

wieso, wenn das alles so einfach ist, und so vorteilhaft, die Industrie das so geflissentlich ignoriert, inkl. der "Grafikverschwörung",

hat ich ja schon meine Meinung dazu gesagt. Alles außer WP hat mit ab und zu mal geschlossenen Ventilen eh nicht das große Problem. Und mit Zykluszeit 30 Min funktioniert grundsätzlich jedes System, egal welche Komponenten, zuverlässig. Vielleicht nur nicht perfekt optimiert. Da hat aber außer manchmal der Bauherr auch niemand Interesse dran.
Die sehr kurzen Zykluszeiten können halt dazu führen, dass das eine Ventil unter 20% PWM immer zu bleibt, das andere vielleicht sogar erst bei 35% auf macht. Schränkt den Regelbereich (unnötig) ein. Das wird niemand als die perfekte Lösung für jeden propagieren.
Und zu den Grafiken hab ich meine Meinung auch schon gesagt: Die sind nur skizzierend. Das ist kein tatsächlicher Verlauf. Die sollen nur grundsätzlich erläutern. Eine lineare Darstellung bedeutet da eben nicht, dass es in echt auch wirklich linear ist.