Temperaturschwankungen bei FBH

[nipponichi]

Ich dachte Takten macht eine Heizung nur wenn die Heizung die Energie nicht losbekommt also überdimensioniert ist und nicht weiter runtermodulieren kann.

Meine Weishaupt kann im Bereich 33-100% laufen. Da kommt man über den möglichen Bereich der Außentemperatur ohne Taktung überhaupt nicht hin.

... So stellt sich ein Mittelwert am Stellantrieb ein. Es gibt im Heizkreis einen eine quasikontinuierlichen Fluss. aber definitv keinen digitalen.

Das ist nur eine von zwei Möglichkeiten. Ich zitiere mal aus dem mdt-Heizungsaktor-Buch:
"Grundsätzlich haben sich zwei verschiedene Einstellmöglichkeiten bewährt. Zum einen die Einstellung bei der die Ventile innerhalb eines kompletten Zyklus komplett geöffnet und wieder geschlossen werden können und zum anderen die Einstellung bei der die Zykluszeit deutlich kleiner ist als die Verstellzeit der Ventile und sich somit ein Mittelwert einstellt."

[Hochpass]

Tut sie ja auch nicht, wenn sie nur immer die Schleife Kessel - HKV aufheizt, da die ganzen Stellantriebe durch Waermeueberangebot (zu hohe Vorlauftemperatur) zu machen ;-) Die Heizung ist ja nicht dafuer ausgelegt, nur so ein paar Liter Wasser warm zu machen - der Brenner laeuft also nur so lange, bis das warme Wasser wieder retour kommt, also vmtl. max. ein paar Minuten.

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

Der Energiebedarf im Haus in kWh ist unabhängig von der Vorlauftemperatur. Nach Energieerhaltungssatz ist immer Input==Output.


Soweit ich mich erinnern kann wird der Modulationsbereich einer Therme größer je höher die Vorlauftemperatur ist. Die Therme kann bei höherer Vorlauftemperatur die Leistung weiter runterregeln. ( ohne gewähr)

[tanzbaer]

Gutes Beispiel. Du weißt was mit PWM z.B. bei Schaltnetzteilen gemacht wird? Der LC-Filter hinter der Schaltstufe hat integrierendes Verhalten. Raus kommt nach dem Filter ein DC Wert mit einem Ripple oben auf dem Signal. Das gleiche passiert beim thermischen Stellantrieb. Der Thermische Stellantrieb zeigt integrierendes Verhalten. In der Regelungstechnik ist das ein PT1 Glied.
Die Flüssigkeit im Antrieb wird mit PWM Signal angesteuert aufgeheizt bei 1 abkühlen tut es bei 0. Die Temperatur folgt einer e-Funktion. So stellt sich ein Mittelwert am Stellantrieb ein. Es gibt im Heizkreis einen eine quasikontinuierlichen Fluss. aber definitv keinen digitalen.
Gedankenexperiment: Moduliert deine Zierkulationspumpe die auf Konstantdruck regelt mit der PWM Frequenz der Heizungsaktoren? Nö tut sie nicht. Die Heizkreise mit den Stellantrieben mitteln das raus.

Da bist Du falsch abgebogen. In den Raum. Bieg mal Richtung Therme ab. Und in die diskrete Betrachtung. Da ist der normale Stellantrieb binär und Du hast halt den Effekt, dass in dem Moment wo zuviele Stellantriebe zugehen die Therme die Leistung nicht wegbekommt und ausgeht. Und dann geht das Takten los.

[tanzbaer]

Meine Weishaupt kann im Bereich 33-100% laufen. Da kommt man über den möglichen Bereich der Außentemperatur ohne Taktung überhaupt nicht hin.

Der Modulierungsbereich ist ja nur das eine. Die Nennleistung der Therme im Vergleich zur Heizleistung ist das nächste. Und dann willst Du noch Warmwasser machen.

Deshalb habe ich mir eine Therme gesucht, die in der Modulation bis knapp unter 20% kommt. Und habe die kleinste genommen. Die ist mit 15kW immer noch zu fett für meine Heizlast von unter 8kW, aber wenn Du die noch kleiner nimmst, bekommst Du zum einen Probleme mit dem Warmwasser und zum anderen findest Du fast keine auf dem Markt.

[Hochpass]

Meine Weishaupt kann im Bereich 33-100% laufen. Da kommt man über den möglichen Bereich der Außentemperatur ohne Taktung überhaupt nicht hin.

Stimmt in der Überganszeit takten alle Thermen. Blöd ist das Takten wenn die Energie in der Startphase nicht loszubekommen ist.

Das ist nur eine von zwei Möglichkeiten. Ich zitiere mal aus dem mdt-Heizungsaktor-Buch:
"Grundsätzlich haben sich zwei verschiedene Einstellmöglichkeiten bewährt. Zum einen die Einstellung bei der die Ventile innerhalb eines kompletten Zyklus komplett geöffnet und wieder geschlossen werden können und zum anderen die Einstellung bei der die Zykluszeit deutlich kleiner ist als die Verstellzeit der Ventile und sich somit ein Mittelwert einstellt."

Danke für die Nachhilfe. Hätte ich nicht gedacht, dass sich das Erstere bewährt hat.
Wenn das tatsächlich der Fall ist, dann gehe ich davon aus, dass die Startzeitpunkte der PWMs versetzt sind. Wenn alle PWM Signale synchron schalten würden und alle Ventile zu machen muss die Pumpe in jedem Zyklus zwischen min und soll Wert moduliren.

[tger977]

@tger977
Das oben beschriebene könnte bei dir der Fall sein und hat nichts mit der Heizkurve oder Vorlauftemperatur zu tun. Ursache könnte eine zu Große Therme sein. Es gibt aber weitere Möglichkeiten, hat die Heizung schon mal sauber funktioniert?
Ist deine Therme zufällig von Wolf?

nein die Therme ist von Viessmann und soweit ich weiß dort auch die kleinste (Vitodens200). Ob sie schon mal sauber funktioniert hat weiß ich nicht da dies der erste Winter ist und ich jetzt erst seit ein paar Tagen die Therme etwas genauer im Auge habe. Da ich (bisher) keine KNX Schnittstelle habe ist das aber recht schwer, da man immer in den Keller rennen muß...

Mal sehen wie mir der Heizungsbauer das übermorgen erklärt.

Gruß
Andi

[Hochpass]

Da bist Du falsch abgebogen. In den Raum. Bieg mal Richtung Therme ab. Und in die diskrete Betrachtung. Da ist der normale Stellantrieb binär und Du hast halt den Effekt, dass in dem Moment wo zuviele Stellantriebe zugehen die Therme die Leistung nicht wegbekommt und ausgeht. Und dann geht das Takten los.

Was nutzt du für Antriebe? Elektrothermisch? Elektromechanisch?

Aber ich denke nipponichi hat unser Missverständnis mit dem Zitat aus der Anleitung aufgeklärt?

[nipponichi]

... dann gehe ich davon aus, dass die Startzeitpunkte der PWMs versetzt sind. Wenn alle PWM Signale synchron schalten würden und alle Ventile zu machen muss die Pumpe in jedem Zyklus zwischen min und soll Wert moduliren.

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.

[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.

[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.

[DiMa]

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

Nein.

[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.

[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]

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.

[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