PWM Zyklus Erläuterung

[McEgg]

Da die kalte Jahreszeit beginnt und ich mich gerade um die Heizung kümmere, habe ich eine Frage zum PWM Zyklus. Die Meinungen zum Zyklus gehen ja stark auseinander, was man hier (alle Jahre wieder) nachlesen kann.
Was ich grundsätzlich noch nicht verstanden habe ist, wie der Zyklus funktioniert. Gehe ich davon aus, dass der Stellmotor 3 Minuten zum vollständigen Öffnen/Schließen benötigt, bedeutet das ja bei z.B einem Zyklus von 30 Minuten --> 3 Minuten öffnen, 12 Minuten komplett offen, 3 Minuten schließen, 12 Minuten komplett geschlossen.
Jetzt die Frage. Wie spielt da die Ist-Temperatur rein? Habe ich z.B. 22°C als Temperatur eingestellt und einen Zyklus von 30 Minuten. Die Zimmertemperatur fällt unter den Schwellwert, der das Öffnen bewirkt. Der Zyklus beginnt also. Wenn jetzt die 22°C schon nach 5 Minuten komplett offen erreicht wären, soll der Stellmotor ja nicht noch weitere 7 Minuten offen bleiben. Sonst wird es ja zu warm.
Unterbricht also das Erreichen der Solltemperatur den Zyklus und macht den Stellmotor wieder zu???

Aktuelle Einstellung (mit MDT Heizungsaktor und MDT Smart 86 Taster), auch wenn das nichts mit der Frage zu tun hat:
- Fußbodenheizung
- PWM-Zyklus: 30 Minuten
- Komfort-Soll-Temperatur: 22°C
- Vorlauftemperatur in der Gastherme: 30 °C
- HA gemacht, allerdings kommt der Installateur nochmal, weil was mit den Durchflussmengen nicht stimmt.

Wird jetzt der erste Winter im neuen Haus... Für mich also alles neu und muss sich daher jetzt halt alles mal einpendeln.

[concept]

eine fbh ist sehr träge, das geht stunden bis sich die raumtemperatur ändert. deshalb funktioniert das ja überhaupt mit der pwm. trenn dich von deinen oben genannten vorstellungen, dass da irgenwas in minutenfrist erreicht wird.

[gbglace]

Jo mehr als das da nach 5Min die ersten Liter handwarmes Wasser durchlaufen passiert da nicht. Sehr gut justierte FBH arbeiten mit einer sehr geringen Spreizung von Raumsolltemperatur zu Vorlauftemperatur. Das ist gut um Faktor 10 kleiner als bei ner alten Heizkörperanlage. Insofern nur Geduld und einfach ein bequemes Soll an Temperatur einstellen und stehen lassen. Veränderungen derer Solltemperatur macht nur mit Tagesfristen Sinn.

[Beleuchtfix]

Dafür sind ja auch die I und T Funktionen im Regler, je geringer ide Differenz ist, desto kürzer die Öffnungszeit. Und wenn der Regler merkt, dass sich kaum etwas änder, macht er etwas mehr auf. Deine erste Einstellung sollte bein 100% Ventilöffnung nach 1 bis 2 Tagen eine gleichmäßige Raumtemperatur in allen Räumen geben, etwas wärmer als gewünscht, und dann fängst du an, etwas zu drosseln. Ob du den empfohlenen Einstellungen der Hersteller glaubst, oder Anhänger der luxemburgischen Schwebetheorie wirst, ist Glaubenssache. Beide Wege kannst du austesten.

Viel Erfolg Florian

[Gast1961]

Wenn jetzt die 22°C schon nach 5 Minuten komplett offen erreicht wären, soll der Stellmotor ja nicht noch weitere 7 Minuten offen bleiben. Sonst wird es ja zu warm.

Auch wenn das Ventil schliesst fällt die Heizleistung dadurch nicht schlagartig auf Null.

Das ist eine der Herausforderungen auch bei Heizkörpern, die schneller reagieren als eine FBH: wenn die einmal aufgeheizt sind, dann heizen sie auch bei geschlossenem Ventil noch eine Weile nach.

[McEgg]

Dass die Heizung träge ist, ok. Aber wie geht der Aktor den mit der Ist-Temeratur um? PWM-Zyklus schön und gut. Aber der wird ja vermutlich nicht durch die Ist-Temepratur unterbrochen. Läuft es so?

- anhand der zu geringen Ist-Temperatur beginnt der Aktor mit dem PWM-Zyklus
- der Zyklus wird voll durchgezogen, egal wie die Temperatur sich entwickelt
- am Ende des Zyklus wird über die Ist-Temperatur geprüft
- ist sie zu gering beginnt ein neuer Zyklus. Ist sie ok oder zu warm bleibt das Ventil einfach geschlossen

oder läuft einfach ein Zyklus nach dem anderen ab? Aber dann ist ja wiederum die Ist-Temperatur Wurst.

[BadSmiley]

Wenn ein Zyklus 20 Minuten ist. Dann muß der Aktor doch nicht analog öffnen und schließen sondern er kann es linear also 0-100%? So ergeben sich bei einem geringeren Stellwert auch kleinere Zykluszeiten.

[Beleuchtfix]

Roman, die Gesamtzeit des Zyklus bleibt doch, egal welcher Wert nunj eingestellt wir, derAusgang wird halt innerhalb der Zykluszeit 0%-100% bestromt. Oder habe ich dich nur falsch verstanden? Wie sich der Aktor bei einer Änderung innerhalb der Zykluszeit verhält, weiß ich nicht, ich denke, da hat auch jeder Hersteller seine eigene Ideen.

Gruß Florian

[BadSmiley]

Ja aber wenn 50% Stellwert anstehen und der Zyklus 20 Minuten sind. Dann ist der Kanal nur 50% bestromt und dann geht er zu. Aber nicht die vollen 20 Minuten. Wie im Beispiel oben erklärt.

[rosebud]

PWM (PulsWideModulation) wird benutzt, um mit schaltenden Stellgliedern einen progressiven Vorgang zu simulieren. Beispiel: Ein thermischer Ventilantrieb.
Ein thermischer Antrieb benötigt von auf nach zu und umgekehrt etwa drei Minuten. Man nutzt diese Trägheit, indem man ihn mit Impulsen ansteuert, die so schnell aufeinander folgen, daß der Antrieb (aufgrund seiner Trägheit) nicht mit Bewegung reagiert, weil die T° in der Heizpatrone nur minimal schwankt und sich daher eine T° einstellt, bei der Energiezufuhr (durch den Aktor) und thermische Verluste sich die Waage halten. Beispiel: Der PWM-Zyklus sei 10 s lang. Steuert der Aktor die Patrone mit 50% an, wird sie 5 s lang bestromt und 5 s lang nicht. Bei 10% sind es 1 s lang bestromt, bei 90% 9 s. Ob der Antrieb dann auch eine Position einnimmt, die der Ansteuerung entspricht, ist dessen eigenes Problem. Bei der verheerenden Trägheit von FBH dauert es ewig, bis man ein Ergebnis hat. Steuert man jedoch Heizkörper oder sogar Konvektoren mit Ventilator an, muß man sehr wohl darauf abzielen, daß die Ventilantriebe auf Zwischenstellungen verharren, um T°schwankungen zu vermeiden.
Eine entscheidende Voraussetzung für brauchbare Ergebnisse ist natürlich eine perfekt parametrierte PID-Regelung.

[smai]

rosebud, das ist ja wohl Unfug.

Wie ich in einem früheren Thread belegt hatte, funktioniert das stabile Schweben eines thermischen Antriebs in einer definierten Position nicht.
Bei der Heizkreisregelung wird PWM deshalb wie oben von anderen beschrieben mit Zyklen deutlich grösser der Stellzeit verwendet, so dass man (fast) genau definieren kann, wie gross das Verhältnis der Zeit mit und ohne Durchfluss ist.

Die übliche Antwort über deine Erfahrung mit zig riesigen Anlagen kannst du dir sparen, diesen kennen wir auswendig.
Meine empirisch erfassten Daten waren eindeutig. In der Praxis gleicht wohl die PID-Regelung den Fehler des Stellantriebs aus, so dass dieser nicht so stark merkbar ist.

Im LED-Umfeld hingegen wird PWM mit so kurzen Zyklen verwendet, dass es nicht wahrnehmbar ist (aber LED sind ja nicht so deins). Aber auch da ist die Kurve nicht linear.
Evtl. wäre es also sogar möglich, den thermischen Stellantrieb ebenfalls so anzusteuern, aber dann müsste erst eine passende Kurve zur Umrechnung des Prozentwertes eruiert werden..

[henfri]

https://www.google.de/url?sa=t&sourc...GmrWHyCW8sAn-3
Seite 38

[smai]

Danke henfri. Dies deckt sich ja weitestgehend mit meinen Beobachtungen und Schlüssen daraus.
Explizit auch, dass sich kein stabiles Schweben einstellt, sondern der Regler die Abweichung korrigiert und dies damit für FBH, die hier ja das Thema waren, nicht geeignet ist.

[henfri]

Gerne.
Welche Zykluszeit hat sich bei dir denn bewährt?

Ich frage mich gerade:
Fahren die Stellventile dann alle gleichzeitig auf? Es wäre ja besser, wenn die Zyklen der einzelnen Kanäle nicht synchron wären. Sonst taktet die Pumpe ja auch (am Ende der Zyklus-Zeit sind alle Ventile geschlossen (es sei denn, eins ist auf 100%) und die Pumpe regelt runter.

Gruß,
Hendrik

[rosebud]

Gruezi Herr smai, ehe Sie hier andere runtermachen, hören Sie sich einige Vorlesungen zur Systemtheorie (auch als Regelungstechnik bezeichnet) an und lassen sich darauf abprüfen, damit Sie sich hier qualifiziert äußern können. Wissen zählt und nicht irgendwelche sinnlose Meinung. Ich gehe davon aus, daß man in CH dieselbe Mathematik anwendet wie in DE.
Vielleicht lesen und verstehen Sie mal die Seite 39 im Text des Links im Beitrag #12. Auch bei Fußbodenheizungen kann man mit Zwischenstellungen der Ventile arbeiten.