Temperaturschwankungen bei FBH

[Hochpass]

bitte Wikipedia auch zu Ende lesen

Energieaustausch

Kann ein System Energie mit einem anderen System austauschen, beispielsweise durch Strahlung oder Wärmeleitung, dann spricht man von einem energetisch offenen System. Der Energieerhaltungssatz besagt dabei: Die Energie, die in ein System hineinfließt, minus der Energie, die es verlässt, ist die Änderung der Energie des Systems. Durch Betrachtung der Energieströme des Systems kann man auf Abläufe innerhalb des Systems schließen, auch wenn sie selbst nicht beobachtet werden können.
Die Energie eines Systems lässt sich nicht direkt messen: wenn man von der gravitativen Auswirkung von Energie absieht, so wirken sich nur Energieunterschiede messbar aus.

Und den ersten Link nicht ignorieren.

− Anwendungen des Energieerhaltungssatzes

Das Prinzip der Energieerhaltung ist oft sehr nützlich für das Verständnis physikalischer Prozesse und für entsprechende Berechnungen. Einige Beispiele:

• Ein Gebäude ist kein geschlossenes System, da ihm im Winter Wärme von außen zugeführt wird und andererseits Wärme entweicht (Transmissionswärmeverluste und Lüftungsverluste). Da Wärme hier kaum in anderen Energieformen umgewandelt werden kann, muss die im zeitlichen Mittel zugeführte Wärmemenge auf Dauer genau der entweichenden Wärmemenge entsprechen. Wenn also der Wärmeverlust pro Tag um z. B. eine Kilowattstunde vermindert wird, kann die Zufuhr von Heizwärme um genau diesen Betrag reduziert werden.

[tanzbaer]

https://www.energie-lexikon.info/energieerhaltung.html
Energieerhaltungssatz ? Wikipedia

Ist nocht so schwer. In was hast du promoviert?

Hätte eigentlich nicht gedacht, dass das hier noch Richtung Flame War geht. Aber sei's drum. Du solltest das verlinkte nicht nur lesen, sondern auch zu verstehen versuchen. Da steht nämlich genau das drin, was wir hier gerade verzweifelt versuchen in Deinen Kopf zu bekommen.


Aus dem von Dir zitierten Dokument wörtlich die ersten drei Sätze. Energieerhaltungssatz ? Wikipedia

Ich fang mit dem zweiten Satz an, damit Du mir kein unvollständiges zitieren vorwirfst. Der tut in diesem Kontext aber nichts zur Sache.
Satz 2:

Zwar kann Energie zwischen verschiedenen Energieformen umgewandelt werden, beispielsweise von Bewegungsenergie in Wärmeenergie.

Satz 1:

Der Energieerhaltungssatz drückt die Erfahrungstatsache aus, dass die Energie eine Erhaltungsgröße ist, dass also die Gesamtenergie eines isolierten Systems sich nicht mit der Zeit ändert

isoliert ist das wichtige Wort. Das Haus ist kein isoliertes System und da gilt.

Satz 3:

Energie kann auch aus einem System oder in ein System transportiert werden

Für Dich übersetzt. "Energie kann auch aus einem Haus oder in ein Haus transportiert werden"

Wenn Du mir immer noch nicht glaubst ist vielleicht Satz 2 unter der Überschrift "Umgangssprache" aus der gleichen Quelle ganz hilfreich.

Wenn trotzdem umgangssprachlich von Energieverbrauch, Energieverschwendung, Energiesparen und Energieverlust gesprochen wird, dann deshalb, weil die Erde einerseits kein abgeschlossenes System ist, der Mensch und andere Lebensformen der Erde andererseits Energie nur in bestimmten Formen nutzen können.

Und sollte es immer noch klemmen den wichtigen Teil des Satzes nochmal.

weil die Erde einerseits kein abgeschlossenes System ist

und dann scrollst Du weiter runter und liest im Abschnitt "Energieerhaltungssatz in der Thermodynamik" folgendes

Für abgeschlossene Systeme gilt daher, dass die innere Energie konstant und demzufolge ihre Änderung gleich Null ist.

Die Erde ist nicht abgeschlossen und Dein Haus auch nicht. Im Satz darunter findest Du auch das für geschlossene Systeme (Dein Haus ist eins) die Formel gilt die mit dU anfängt. d steht in der Physik für eine infinitisemal kleine Abweichung. D.h. im geschlossenen System ändert sich Deine innere Energie. Und das ist anders als im abgeschlossenen/isolierten System wo es kein dU gibt weil U dort konstant ist.

[Hochpass]

Der hat keine Lust. Wie du schon schriebst: Durch Wiederholung wird der Unsinn nicht richtiger und bei Unkenntnis der Hauptsätze nutzt auch der Hinweis auf offene und geschlossene Systeme nichts.

Hochpass lebt halt offensichtlich in einer Thermoskanne und dann ist seine Argumentation sogar richtig - wenn auch ohne praktische Relevanz für Bewohner eines regulären Hauses

https://www.energie-lexikon.info/energieerhaltung.html
Energieerhaltungssatz ? Wikipedia

Ist nocht so schwer. In was hast du promoviert?

[DiMa]

Durch Wiederholung wird's nicht richtiger. Vielleicht kanns Dir der Physiker besser erklären.

Der hat keine Lust. Wie du schon schriebst: Durch Wiederholung wird der Unsinn nicht richtiger und bei Unkenntnis der Hauptsätze nutzt auch der Hinweis auf offene und geschlossene Systeme nichts.

Hochpass lebt halt offensichtlich in einer Thermoskanne und dann ist seine Argumentation sogar richtig - wenn auch ohne praktische Relevanz für Bewohner eines regulären Hauses

[tanzbaer]

Autschn. Natürlich gilt der Energieerhaltungssatz für den statischen und den dynamischen Fall. Er gilt für geschlossen und für offene Systeme und mittlerweile auch wieder für promivierte Physiker. ;-) (duck und weg)

Durch Wiederholung wird's nicht richtiger. Vielleicht kanns Dir der Physiker besser erklären.

Der Energieerhaltungssatz sagt, dass in einem abgeschlossenen/isolierten System dU = 0 gilt. Die innere Energie des Systems ist konstant und kann sich nicht ändern.

Das gilt bei einem Haus nicht, weil ein Haus kein isoliertes System ist. Hier gilt

dU = deltaQ + deltaW

Die innere Energie kann sich also durch Zu-/Abfuhr von Wärme oder Arbeit ändern.

Dein Beispiel mit dem Raum. Wärme aus dem Raum raus sei Qr, Wärme der Therme Qt.

Delta U = Qr + Qt

Du folgerst aus dem Energieerhaltungssatz, dass Delta U nur 0 sein kann und deshalb vom Betrag her Qr = Qt sein muss.

Und das ist quatsch. Qr = -Qt mag aus anderen Gründen sich so einstellen, aber nicht aufgrund des Energieerhaltungssatzes. Hättest Du recht, dann müsste auch aus dem Ausstellen der Therme (Qt = 0) direkt folgen, dass Qr = 0 werden muss. Tut es aber nicht, der Raum wird trotzdem weiter Wärme abgeben. Und zwar solange wie er ein Temperaturgefälle irgendwo hin hat.

[Hochpass]

Das gilt für ein Haus natürlich nicht. Wenn dem so wäre, bräuchtest Du nicht heizen. Wäre immer gleich warm. Oder wenn es kühler würde, müssten sich Du oder deine Vorhänge schneller bewegen. :-)

Davon unbenommen ist deine Aussage richtig, dass in einem auf konstanter Temperatur gehaltenem Haus im Mittel abgegebene Wärmeenergie (Qab) = aufgenommener Wärmeenergie (Qauf) sein muss. Das resultiert aber nicht direkt aus dem von Dir zitierten Erhaltungsatz.

Autschn. Natürlich gilt der Energieerhaltungssatz für den statischen und den dynamischen Fall. Er gilt für geschlossen und für offene Systeme und mittlerweile auch wieder für promivierte Physiker. ;-) (duck und weg)
Für alle Fälle auch die Nachtabsenkung und die damit verbunden Einsparpotentiale zu verstehn muss man mindestens den Energieerhaltungssatz verstanden haben.

So mein Urlaub ist vorbei. Ich werde die Theroie von Energieerhaltung, Regelungstechnik nicht weiter erkären oder korrigieren.

Das wichtigste ist, dass eine Heizung heizt und warm macht und wenn sie es nicht tut das man weiß wie man es korrigiert. Das geht auch empirisch und ohne Theorie.

[tanzbaer]

Gilt immer auch für Häuser, so lange das nicht verstanden ist können wir das hier abkürzen.

Der Energieerhaltungssatz sagt, dass in einem geschlossenem System keine Energie vernichtet oder erschaffen werden kann, die Energie also konstant ist.

Das gilt für ein Haus natürlich nicht. Wenn dem so wäre, bräuchtest Du nicht heizen. Wäre immer gleich warm. Oder wenn es kühler würde, müssten sich Du oder deine Vorhänge schneller bewegen. :-)

Davon unbenommen ist deine Aussage richtig, dass in einem auf konstanter Temperatur gehaltenem Haus im Mittel abgegebene Wärmeenergie (Qab) = aufgenommener Wärmeenergie (Qauf) sein muss. Das resultiert aber nicht direkt aus dem von Dir zitierten Erhaltungsatz.

Denn nur weil Qab = Qauf gelten mag, gilt noch lange nicht Qab(t) = Qauf(t) für jeden Zeitpunkt t. Beispiele:

• Qauf(t) kann gar nicht beliebig klein werden
• Qauf(t) kann gar nicht beliebig groß werden
• Qab(t) ist größer null aber Qauf(t) gleich null, wenn z.B. Warmwasser gemacht wird.
• Nachtabschaltung. Qab(t) ist größer null. Qauf(t) ist 0
• Aufheizen nach Nachtabschaltung. Qauf(t) ist > Qab(t), da der Raum wieder aufgeheizt werden muss.

Ich hab wirklich versucht einfache Modelle zu erklären wie es allgemein üblich ist. Start mit einfachen Modellen und übergehen zu den Komplexeren. Einfacher geht es jetzt aber nicht mehr.

Du sollst es ja auch nicht einfach machen. Ausreichend einfach. Dein Modell ist zu einfach, weil es wesentlichen Elemente gar nicht berücksichtigt. Und kommt deshalb zu falschen Ergebnissen.

[Hochpass]

Naja, das wird jetzt ein netter Nebenkriegsschauplatz. Ich geb mal als Aufgabe zurück unter welchen Randbedingungen der Energieerhaltungssatz gilt und ob ein Haus diese erfüllt. ;-) Stichwort geschlossenes System.

Gilt immer auch für Häuser, so lange das nicht verstanden ist können wir das hier abkürzen.

Ich hab wirklich versucht einfache Modelle zu erklären wie es allgemein üblich ist. Start mit einfachen Modellen und übergehen zu den Komplexeren. Einfacher geht es jetzt aber nicht mehr.

[DiMa]

Bei euch beiden hängt es schon ganz Grundlegend am Energieerhaltungssatz.

Danke fuer die Blumen. Ich geb' dann meinen Doktor in Physik mal umgehend zurueck

Genau durch Reduzierung des Durchflusses. Genau dass macht die ERR.

Du scheinst im Gegensatz zur ueberwiegenden Mehrheit von uns steuerbare Taco-Setter zu haben, anstatt Stellantriebe. Der Rest von uns duerfte seine Stellantriebe i.W. "auf" oder "zu" betreiben und damit steuert man wie lange Wasser pro Zeitintervall ducrh den HK fliesst, aber nicht wie viel oder wie schnell (=man steuert nicht den Volumenstrom, sondern man unterbricht ihn (oder auch nicht). Man kann natuerlich mit einer PWM-Frequenz << Verstellzeit der Stellantriebe diese daran hindern voll zu oeffenen oder zu schliessen, aber dadurch werden diese u.a. dauernd bestromt und man muss dann auch die Stellantriebe (bzw. die zugehoerigen Ventile) im hydraulischen Abgleich beruecksichtigen. Fuer eine FBH ein eher sub-optimaler Betriebsmodus, zumal man damit die selbstregelnden Eigenschaften einer Flaechenheizung mit grosser Masse praktisch nicht mehr ausnutzt. Im MDT Handbuch fuer den AKH ist ein nettes Bildchen, was "PWM" bei Stellantrieben wirklich bedeutet - wir reden hier von voellig anderen Frequenzen als bei einem EVG

[tanzbaer]

Bei euch beiden hängt es schon ganz Grundlegend am Energieerhaltungssatz.

Naja, das wird jetzt ein netter Nebenkriegsschauplatz. Ich geb mal als Aufgabe zurück unter welchen Randbedingungen der Energieerhaltungssatz gilt und ob ein Haus diese erfüllt. ;-) Stichwort geschlossenes System.

Und wenn Du meinst es wäre Wortklauberei, mitnichten. Weil Deine Energiebilanz fürs Haus beim Heizen in der Realität immer ein Delta hat. Das raus = rein ist schön für eine akademische Modellierung, in Realität hast Du alleine schon ein Ungleichgewicht durch veränderte Temperaturen aussen (damit einhergehend schwankende Wärmeverluste des Hauses), Taktung des Wärmeerzeugers, Einfluss von internen Wärmeerzeugern, untere Modulierungsgrenze des Wärmeerzeugers, Aufladen und Entladen von Pufferflächen(Estrich) etc.

--Beispiel gekürzt--
Bei korrekt arbeitender Einzelraumregelung überhitzt kein Raum wenn nicht zusätzlich Energie von Außen dazukommt und es ein Temperaturgefälle nach außen gibt. Wenn das der Fall sein sollte habt ihr die Physik neu erfunden.

Du bastelst Dir da ein ideales System, was es meiner Meinung nach in der Realität so nicht gibt. Ein paar Kritikpunkte aus meiner Sicht.

1. Du meinst wegen Energieerhaltung wäre zwangsläufig immer (habe ich doch korrekt verstanden, oder?) benötigte Leistung Raum = benötigte Leistung Therme. Das ist Quatsch, da eine Differenz zwischen beiden sich in erhöhter Wärmemenge im Heizkreislauf und Heizestrich niederschlägt. Die Leistung muss also nicht gleich sein und aus dem Energieerhaltungssatz ergibt sich dies schonmal gar nicht. Ein gutes Beispiel sind Aufheizphasen, weil da der Großteil an Wärme erstmal für die Erwärmung des Heizestrichs drauf geht. Dito wird der Raum trotz Therme aus weitergeheizt, wenn sich der Wärmeverlust des Raumes z.B. durch deutlich gestiegene Aussentemperaturen verringert.
2. Du schreibst es funktioniert super, solange keine Energie von Aussen dazu kommt. Das ist ein netter Kunstgriff, weil gerade die Störungen von Aussen doch erst die Berechtigung für die Regelung sind.
3. Du setzt einen perfekt und kontinuierlich regelnden Stellantrieb voraus. Das ist regelmässig nicht der Fall. Die üblich eingesetzten Stellventile sind stromlos offen oder schliessend und demnach zu einem beliebigen Zeitpunkt t zu oder offen. Damit nimmt Dein Raum zu einem beliebigen Zeitpunkt t entweder 0 Joule oder (Volumenstrom * (T(VL)-T(RL))) Joule ab. Bei Deinem Beispiel mit einem Raum geht die Therme also direkt aus, sobald die PWM des Reglers für das Stellventil das erste Mal anschlägt.

[Hochpass]

Bei euch beiden hängt es schon ganz Grundlegend am Energieerhaltungssatz.

Letzter Versuch in Kürze:
Bsp.: Ein Raum brauch 1 kW um zu heizen. Das ist unabhängig von der Heizung also Bauphysik.
Dies kann errecht werden durch ein kompett offenes Ventil mit der richtigen Vorlauftemperatur.

Jetzt wird die Vorlauftemperatur um 1°C erhöht. Und der Raum braucht immer noch 1 kW um zu heizen weil der Raum sich nicht verändert. Wie bekommt man jetzt 1 kW in den Raum bei höherer Vorlauftemperatur? Genau durch Reduzierung des Durchflusses. Genau dass macht die ERR. Was passiert aber dann mit dem Rücklauf dieses Kreises? Richtig die Spreizung zwischen Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur nimmt zu, bei verringerten Fluss ist der Delta also größer.

Was macht jetzt die Therme mit dem größeren Delta? Genau sie steckt auch wieder genau 1 kWh in den Rücklauf um auf die höhere Vorlauftemperatur anzuheben. 1 kW bleibt 1 kW die der Raum braucht.

Bei korrekt arbeitender Einzelraumregelung überhitzt kein Raum wenn nicht zusätzlich Energie von Außen dazukommt und es ein Temperaturgefälle nach außen gibt. Wenn das der Fall sein sollte habt ihr die Physik neu erfunden.


Wenn ihr jetzt noch ne Modulation auf eurer Zirkulationspumpe habt ist dies ein kompelt unabhängiger Effekt.

[tanzbaer]

Bin mir gerade nicht sicher mixt du Vorlauftemperatur und Wärmemenge (Energie)? Die Therme regelt mit modulationsbetrieb runter bis auf die minimale Leistung in kW und nicht in °C

Die erhöhte Vorlauftemperatur sorgt dafür, dass der Raum überhitzen kann. Die Therme schaltet ab wenn die Rücklauftemperatur zu hoch liegt, da dies ein Zeichen für die Therme ist, dass die Räume keine Wärme mehr abnehmen. Für jeden Raum der abgedreht ist, verringert sich die Wassermenge die durch die Therme geht. Damit wird bei gleicher Leistung das Wasser wärmer, oder die Therme muss mit der Leistung runter. Je nachdem wieviel Luft nach unten ist geht sie früher oder später aus, weil sie von der Modulation nicht tiefer kann und dann der Wärmeüberschuss den Rücklauf über den Abschaltpunkt anhebt.

[DiMa]

Bin mir gerade nicht sicher mixt du Vorlauftemperatur und Wärmemenge (Energie)?

Nein.

[nipponichi]

Denk aber daran, dass thermische Antriebe etwa 3 Minuten fuer volle Öffnung brauchen, bei Stellwert 10℅ kommt also fast nichts durch, da es bei 10min Periode nur 1 Minute entspricht.

[tger977]

Es gab dazu vor kurzem einen Thread. Sie beginnen wohl alle gleichzeitig und enden dann entsprechend. Das spricht dafuer, unterschiedliche Perioden pro Kanal zu setzen. Oder eben die kontinuierliche Methode mit sehr kurzer Periode.

Ich habe die Periodendauer auf 10min für meine Heizkreise. Da nun sehr geringe PWM ausgegeben werden könnte das evtl. das Problem sein, da ich auch aktuell ca. alle 10 min einen Brennerstart sehe.

Werde mal mit unterschiedlichen Periodendauern experimentieren, wobei ich gerade gesehen habe daß über 10min die Einstellmöglichkeiten recht gering sind (nur 15min, 20min, ... möglich). Gehe daher mal auf 7-10min runter.