Stellmotoren für Heizkörper

[scw2wi]

Aber zum einen fehlt mir hier noch die Verbindung und zum Anderen finde ich es angenehm, dass es so simpel ist und quasi von alleine läuft.

Ich habe diese Logik der Heizungsbauer bis heute nicht verstanden.
Zur Regelung einer WP benötige ich doch im Wesentlichen bis zu 4 Temperaturwerte: Außen-, Innen-, Vorlauf-, Rücklauf-T.

Die Außen-T. dient doch max. zur Vorsteuerung, um die Trägheit des Systems zu kompensieren.
Einen geschlossenen Regelkreis kann ich da aber nicht erkennen, wie ja auch die mögliche dauerhafte Abweichung zeigt.

[ITler]

Ich kenne mich nicht aus, wie eine WP geregelt wird, da ich einen Öl-Brennwert-Gerät habe.

Hier gibt es schon auch noch Werte für Vorlauf (entspricht der Kesseltemperatur) und Rücklauf. Die benötigt er aber nach meiner Einschätzung eher für die Kessel-Steuerung, also wann geheizt wird und wann nicht.

Die Außentemperatur bestimmt die SOLL-Vorlauftemperatur und das macht für mich schon Sinn. Je nach Außentemperatur habe ich einen höheren Wärmebedarf, um die SOLL-Temperatur in den Räumen in gleicher Zeit zu erreichen, bzw. mit gleicher Wassermenge zu halten.

Die Tage an denen die Regelung nicht funktioniert, sind Tage wo beispielsweise ein kalter Wind für Auskühlung sorgt, dieser jedoch vom geschützt installierten Sensor nicht erfasst wird. An diesen Tagen könnte man in der Tat erkennen dass die SOLL-Temperatur nicht erreicht werden kann, und die Vorlauftemperatur entsprechend anheben.
Doch wie gesagt, das passiert bei mir an einer Hand voll Tage!

[cobrito]

Ich habe diese Logik der Heizungsbauer bis heute nicht verstanden.
Zur Regelung einer WP benötige ich doch im Wesentlichen bis zu 4 Temperaturwerte: Außen-, Innen-, Vorlauf-, Rücklauf-T.

Zumindest drei davon. Ich kann dir sagen, wie das grob gesagt bei meiner modullierenden WP (KNV/Nibe) funktioniert: Grundsätzlich kann man zwischen Außentemperatur- und Innentemperaturführung wählen. Man kann glaub ich auch mischen bzw. weitere Faktoren wie Wetterbericht einfließen lassen. Aber der Standardfall ist die Außentemperatur-Steuerung. Die eingestellte Heizkurve ergibt dann Außentemperatur -> Soll-Vorlauf. Also zB. bei 0 Grad außen, 30 Grad Vorlauf. Bei -10 Außen 35 Grad Vorlauf. Uns so weiter. Da kann man dann zwischen unterschiedlichen Kurven wählen (die halt am besten zu seinem Haus passt) bzw. auch eine eigene anlegen.

Die tatsächliche Vorlauf- und Rücklauftemperatur wird natürlich auch gemessen. Aus dem Verhältnis zwischen VL und RL bzw. auch dem Unterschied zu Soll-VL wird dann die Frequenz der WP geregelt, also wie viel sie tatsächlich arbeiten muss, um Soll-VL auch zu erreichen bzw. im Haus unterzubringen. Bei getakteten wird das dann ähnlich sein, außer dass die halt nur ein/aus können.

[scw2wi]

In der Minimal-Version würden auch 2 von 4 genügen.

Aus der Messung der Innen- oder Außen-Temp. wird der Sollwert für die Vorlauf- oder Rücklauf-Temp. ermittelt.
Ich hab mal irgendwo gelesen, dass bei Systemen mit Mischer die VL und bei Systemen ohne Mischer die RL-Temp geregelt wird.

In beiden Fällen ist aber eine witterungsgeführte Außen-Temp. Regelung nachteilig, da sie eine dauerhafte Regelabweichung nicht verhindern kann, solange nicht die Innen-Temp. zusätzlich gemessen und berücksichtigt wird. Warum man das dann trotzdem so umständlich macht, ist mir schleierhaft.

Wenn man aber die Außen-Temp. gar nicht kennt, dann hat man ev. wieder das Problem, dass die Heizung zu langsam auf Temp-Änderungen reagiert.

Besser wäre es daher, zusätzlich zur Außen-Temp. zumindest in einem Raum die Innen-Temp zu messen und zu berücksichtigen.
Noch besser wäre es vermutlich, dass der RTR die Gesamtwärmemenge berechnet und meldet.

[ITler]

Ich vestehe nicht was Du mit der dauerhaften Regelabweichung meinst.
Der Wärmebedarf, um das Haus auf der gewünschten SOLL-Temperatur zu halten, hängt fast ausschließlich von der Außentemperatur ab.

Ein Raum-Temperatur-Regler kann ja nur den IST-Zustand in EINEM Raum erfassen. Wenn hier die Sonne rein knallt würde die Heizung runter regeln, und die restlichen Räume auf der West-Seite würden kalt bleiben. Wären in diesem Raum die Thermostat-Ventile zu, würde die Heizung den Tank leer saugen und den Raum dennoch nicht auf Temperatur bringen können!

Die Außentemperatur lügt selten! Bei der klassischen Steuerung ist die Vorlauftemperatur auch immer höher als der tatsächliche Bedarf, so dass in allen Räumen Luft nach oben ist. Diese genaue Einstellung macht man ja nur um Energie zu sparen!

Natürlich kann man das alles viel besser machen, jedoch auch mit deutlich mehr Aufwand. So funktioniert es auch sehr gut, (vielleicht nicht 100% perfekt) und vor Allem ohne großen Aufwand.

[hyman]

Der Wärmebedarf, um das Haus auf der gewünschten SOLL-Temperatur zu halten, hängt fast ausschließlich von der Außentemperatur ab.

Bevor das jetzt jemand für allgemeingültig nimmt, sollte man die einschränkenden Randbedingungen dringend anmerken unter denen das nur gilt: Es gilt nur für Heizsysteme, die sehr niedrige Vorlauftemperaturen fahren. Dann kann der Selbstregeleffekt ausreichen. Oder in Gebäuden in denen kein nennenswert schwankende Fremdwärmeeintrag stattfindet. Bei Wohngebäuden ist das zweite meist nicht gegeben, da die größten Fenster oft nach Süden raus gehen.

Je nach Bauweise (insbes. Größe der Südfenster, Wärmedämmung) und Art der Heizung kann das auch ganz anders sein. Bei mir gilt z. B.:

• Draußen -5 Grad, Sonnenschein: Fast kein Heizbedarf, um die Mittagszeit gar keiner.
• Draußen -5 Grad, schattig: Durchgehend erheblicher Heizbedarf

Bei der klassischen Steuerung ist die Vorlauftemperatur auch immer höher als der tatsächliche Bedarf, so dass in allen Räumen Luft nach oben ist.

Hier geht es ja um eine Wärmepumpenheizung, da sollte man genau das nicht machen. Höhere Vorlauftemperaturen als tatsächlich benötigt sind unbedingt zu vermeiden. Die Wirkzahl geht sonst unnötig runter, die Heizung braucht dann zu viel Strom. Also entweder Verzicht auf Einzelraumregelung (ERR) oder zumindest Einstellung der Heizkurve so niedrig, dass die ERR kaum je abregeln (z. B: nur in zeitweise unbenutzten Räumen oder solchen, die von Sonneeinstrahlung proftieren).

Je niedriger die Vorlauftemperaturen sind, umso wahrscheinlicher fährt man ganz ohne ERR besser. Im besten Fall läuft das dann z. B. so:

• Fußbodenheizung, Soll-Raumtemperatur 22 Grad, Außentemperatur -5 Grad
• Vorlauftemperatur nach Heizkurve 26 Grad
• Wohnzimmer bekommt durch Südfenster reichlich Sonne ==> Boden erwärmt sich z. B. auf 28 Grad ==> Estrich gibt Wärme an durchfließendes Heizwasser ab ==> Raumtemperatur steigt weniger über den Sollwert an, als sie es beim Abregeln der FBH tun würde
• Wärmepumpe schaltet ab, da Vorlauftemperatur schon höher als nötig (würde sie nicht tun, wenn das Wohnzimmer abgeregelt wäre)
• Andere Räume, die keine Sonne bekommen, werden vom Wohnzimmer (statt von der abgeschalteten Wärmepumpe) mit Wärme versorgt

Weniger Aufwand als mit ERR. Und Strom gespart dazu...

[ITler]

Bevor das jetzt jemand für allgemeingültig nimmt, sollte man die einschränkenden Randbedingungen dringend anmerken unter denen das nur gilt: Es gilt nur für Heizsysteme, die sehr niedrige Vorlauftemperaturen fahren. Dann kann der Selbstregeleffekt ausreichen. Oder in Gebäuden in denen kein nennenswert schwankende Fremdwärmeeintrag stattfindet. Bei Wohngebäuden ist das zweite meist nicht gegeben, da die größten Fenster oft nach Süden raus gehen.

In einer Diskussion gibt es wenige Aussagen die außerhalb des Zusammenhangs als allgemeingültig erklärt werden können.

Wie in Post 47 geschrieben rede ich von einem Öl-Brennwert-Gerät mit Vorlauftemperaturen über von > 50 Grad.
Eine höhere Vorlauftemperatur bedeutet aber immer einen höheren Energieverbrauch, egal mit welchem Wärme-Erzeuger.

Jede Heizung mus abschalten, wenn die Rücklauftemperatur der Vorlauftemperatur entspricht! Das ist nichts was ich steuern oder Regeln muss.
Es geht doch die ganze Zeit um die SOLL-Vorlauftemperatur! Und diese wird eben im Regelfall über die Außentemperatur geregelt!

[hyman]

Hallo Stefan,

Wie in Post 47 geschrieben rede ich von einem Öl-Brennwert-Gerät mit Vorlauftemperaturen über von > 50 Grad.

Für so eine Heizung ist Deine Aussage in Post #50:

Der Wärmebedarf, um das Haus auf der gewünschten SOLL-Temperatur zu halten, hängt fast ausschließlich von der Außentemperatur ab.

fast sicher falsch. Außer Du hättest keine nennenswerten Südfenster, durch die die Sonne rein scheinen kann.

Eine höhere Vorlauftemperatur bedeutet aber immer einen höheren Energieverbrauch, egal mit welchem Wärme-Erzeuger.

Das stimmt schon, wegen der Wärmeverluste an Stellen, wo gar keine Wärme gebraucht wird. Bei einer Wärmepumpe ist es halt noch viel schlimmer, weil jedes Grad mehr Temperaturdifferenz auch noch die Wirkzahl senkt.

Und wenn bei zu hoher Vorlauftemperatur und abgeregelten Heizkörpern das hier passiert:

Jede Heizung mus abschalten, wenn die Rücklauftemperatur der Vorlauftemperatur entspricht!

dann hast Du wahrscheinlich schon stundenlang Energie verschwendet. Bei niedrigen Außentemperaturen und hohen Vorlauftemperaturen entspricht die Rücklauftemperatur aufgrund der Verluste im Heizkreis wahrscheinlich nie der Vorlauftemperatur.

Selbst wenn die Regelung die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur nicht nur zur Abschaltung, sondern auch zum Abregeln heranzieht, bleibt ein Problem: Diese Differenz sagt nicht wirklich was über den Wärmebedarf aus. Der Durchfluss ist nicht konstant, sondern hängt vom Öffnungsgrad aller Thermostatventile ab. Mit einer modernen, differenzdruckgeregelten Hocheffizienz-Umwälzpumpe ist dieser Effekt besonders ausgeprägt. Über den Wärmebedarf in dem Raum, der den höchsten Bedarf hat, erfährt man mit diesem Verfahren fast nichts, weil dessen Rücklauftemperatur mit den anderen vermischt wird, bevor der Regler sie sieht. Insgesamt ist das also ein eher mäßig taugliches Verfahren, das seine Berechtigung nur da hat, wo was besseres technisch nicht möglich ist.

Das ist nichts was ich steuern oder Regeln muss.

Naja, müssen tut man ja fast nix (außer irgendwann sterben). Sinnvoll ist aber bei einer Heizung mit hohen Vorlauftemperaturen in einem nicht so toll gedämmten Bestandsbau, die Vorlauftemperatur dem tatsächlichen Heizbedarf anzupassen (statt stur nach Außentemperatur und vielleicht noch Differenz zw. Vor- und Rücklauf zu fahren). Wenn man KNX-RTR und einen irgendwie steuerbaren Wärmeerzeuger hat, ist das kein prinzipielles Problem. Einen gewissen Aufwand stellt es vor allem deshalb dar, weil es dafür leider nix fertiges gibt.

Vielleicht sollte ich mal einen Logikbaustein für den Gira X1 machen, der das kann: Alle RTR-Stellgrößen rein, 0..100% für den Wärmeerzeuger und modifizierte Stellgrößen für die Raum-Stellventile raus.

Es geht doch die ganze Zeit um die SOLL-Vorlauftemperatur! Und diese wird eben im Regelfall über die Außentemperatur geregelt!

Mir ist schon klar, dass das in der Regel so gemacht wird. Wenn man kein KNX (oder sonstige elektronische Heizkörper-Stellventile) im Haus hat und es nicht den einen Referenzraum gibt, dann ist was Besseres ja auch gar nicht so einfach möglich ... aber wir sind hier im KNX-Forum. Und mit KNX ist was besseres möglich. Nicht für Niedertemperaturheizungen in modern gedämmten Gebäuden (da braucht man das alles nicht), aber für viele Bestandsbauten.

Grüße von Horst

[scw2wi]

Nicht für Niedertemperaturheizungen in modern gedämmten Gebäuden (da braucht man das alles nicht)

Hallo Horst,

kannst du noch ganz kurz beschreiben, wie ein optimales Regelkonzept für eine moderne WP mit FBH aussehen könnte.

Ich würde die ERR jetzt mal weglassen, und die Regler in allen Räumen wo es warm sein soll voll aufdrehen, und in den restlichen (z.B. Speis) voll abdrehen.
Dann kenne ich als Hausserver die Außen- und alle Innen-Temperaturen.
Wie teile ich der WP also mit, was die jeweils optimale VL-Temp wäre?

Walter

[gbglace]

Wie teile ich der WP also mit, was die jeweils optimale VL-Temp wäre?

Das ganze bei verschiedenen Außentemperaturen vollziehen und dann die Heizkennlinie entsprechend einstellen. Das ist quasi eine Funktion AT zu VLT.

[hyman]

Regelkonzept für eine moderne WP mit FBH ... Wie teile ich der WP also mit, was die jeweils optimale VL-Temp wäre?

Ich gehe mal von einer Auslegungstemperatur (Vorlauftemperatur bei niedrigst anzunehmender Außentemperatur) um 30 Grad aus. Wenn die höher ist, wird man an einer WP keine rechte Freude haben, weil dann die Wirkzahl zu klein wird.

Dann arbeitet man im einfachsten Fall mit einer richtig eingestellten Heizkurve nur aus der Außentemperatur. Das setzt natürlich einen richtigen hydraulischen Abgleich voraus. Bei einer FBH ist es sowieso illusorisch, hinter irgendwelchen Störeinflüssen her regeln zu wollen. Die sind meist schon wieder weg, ehe man vom Regeleingriff was merkt...

[scw2wi]

Ich verstehe das aktuell so.

Es gibt nur einen einzigen Regelkreis, und der regelt die optimale VL-Temp nur in Abhängigkeit der Außen-Temp und der Innen-Soll-Temp.
Wenn dann diese Heizkurve eine einfache Gerade ist, dann stelle ich es mir sehr mühsam vor, diese Gerade optimal einzustellen.
Abweichungen kann es dabei sehr leicht geben, und dann kann ich manuell wochenlang die Heizkurve nachstellen.

Besser wäre es vermutlich, hier eine adaptive Regelung einzusetzen, wo die optimale Heizkurve automatisch ermittelt werden kann.
Für eine adaptive Regelung muss aber entweder die Innen-Temp. gemessen oder sonst eine Abweichung vom Heizbedarf ermittelt werden.

Gibt es solche Konzepte bereits?

[knxPaul]

Für eine adaptive Regelung muss ... eine Abweichung vom Heizbedarf ermittelt werden.
Gibt es solche Konzepte bereits?

Aus der Differenz von (Vorlauf - Rücklauf) kann man lernen, ob der Wärmebedarf groß ist oder klein; wird in den Räumen in Summe weniger Wärme abgenommen = benötigt, dann wird die Rücklauftemperatur steigen.

[gbglace]

und dann kann ich manuell wochenlang die Heizkurve nachstellen.

Ja und dann dafür die nächsten Jahre recht entspannt ohne Technik effizient heizen. die letzten zwei Wochen hier mit zweistelligen Frosttemperaturen waren perfekt um mal wieder die ganze Anlage zu optimieren.

Die Heizkurve ist in der Regel keine Gerade.

Adaptiv die Heizkurve auszurechnen ist eine gute Idee. Dazu muss man aber erstmal dennoch eine Heizkurve ermitteln, danach kannst Du noch irgendwie geartet die Trägheit des Systems ermitteln um den zeitlichen Horizont Deiner Vorausschau zu ermitteln. Wenn Du das dann hast, dann kannst im Wissen auf anstehende schnellere Änderungen der Umgebungsvariablen (Wind / Außentemperaturen / Sonnenscheinintensität / Menschenansammlungen im Haus / Kaminfeuer im Haus / Überdimensionierte Kocharien) den Punkt auf der Heizkurve durch die Logik verschieben, um diese Effekte zu antizipieren und damit auch das leichte Überschwingen zu verhindern und den Selbstregeleffekt vorweg zu nehmen.

Das kann man sicher auch alles irgendwie berechnen, ob dann das Haus in Gänze aber dann so gebaut ist wie gerechnet wurde ist eine andere Frage und ob Du eben den Energiewert der Störgrößen gut genug vorhersagen kannst.
Die wesentliche Frage ist also wie dicht und gut isoliert wird das Haus sein. Je mehr/besser desto mehr dient die ERR in Zusammenarbeit mit Beschattung und Klimaanlagen zur Verhinderung der kurzfristigen Effekte wenn man die Temperaturen sehr konstant haben will. Erlaubt man gewisse Schwankungen durch solche auch eher kurzfristigen Effekte kann man die Anlage auch selbst sich regeln lassen.

Da der Thread aber so mit Heizkörpern überschrieben ist, scheint der größte Effekt aber eh nicht erreichbar.

Ich habe alles auf Heizkörpern in einem Altbau saniert aber dennoch mit einigen Undichtigkeiten. Und ja mangels Beschattung schwingt das jetzt in der Übergangszeit etwas über, dafür drücken die 7m² Kollektor auch reichlich Wärme in den Pufferspeicher im Keller. Sogar im Winter kommt da noch was, sind ja nicht immer zweistellige Frosttemperaturen. Für eine WP reicht die Konstruktion noch nicht die VL-Temperaturen der Heizkörper sind hier und da schon mal über 40° das will ich dann nicht elektrisch erzeugen. daher macht das die Gastherme.

Mit jeder Optimierung an der Kellerstruktur wird das aber besser. Kann aber eben auch alles immer mal wieder im nächsten Wintereinbruch nachjustiert werden.

[ITler]

Dann arbeitet man im einfachsten Fall mit einer richtig eingestellten Heizkurve nur aus der Außentemperatur. Das setzt natürlich einen richtigen hydraulischen Abgleich voraus. Bei einer FBH ist es sowieso illusorisch, hinter irgendwelchen Störeinflüssen her regeln zu wollen. Die sind meist schon wieder weg, ehe man vom Regeleingriff was merkt...

Ich glaube mittlerweile wir meinen dasselbe, reden aber irgendwie aneinander vorbei. Bin aber gerade zu faul das außeinander zu nehmen wenn ich ehrlich bin. Diese Aussage von Dir unterstreiche ich voll! 🍻

Mir ist schon klar, dass das in der Regel so gemacht wird. Wenn man kein KNX (oder sonstige elektronische Heizkörper-Stellventile) im Haus hat und es nicht den einen Referenzraum gibt, dann ist was Besseres ja auch gar nicht so einfach möglich ... aber wir sind hier im KNX-Forum. Und mit KNX ist was besseres möglich. Nicht für Niedertemperaturheizungen in modern gedämmten Gebäuden (da braucht man das alles nicht), aber für viele Bestandsbauten.

Ich denke nur man sollte bei all den Möglichkeiten die Komplexität nicht außer acht lassen.
Sicherlich könnte ich durch meine Sensorik hier und da noch korrigierend auf die Heizungssteuerung einwirken. Aber hier ist mir die Betriebs-Stabiliät ehrlich gesagt lieber als ein paar Prozent Effizienzsteigerung.

Ich war im letzten Winter durch Zufall in einem KNX-Haus, weil in Abwesenheit des Hausherren die USV den Geist aufgegeben hatte.
Die Folge war, dass im halben Haus die Lichter nicht mehr gingen, die Heizungen kalt blieben, und alles nur weil irgendeine selbst gebastelte Logik-VM nicht mehr erreichbar war. Sicherlich ein Extrem-Beispiel, aber in manchen Bereichen halte ich das KISS-Prinzip immer noch für das Beste.