Optimieren der Fußbodenheizungsregelung

[painky]

Hallo zusammen,
ich habe eine keine Aufgabe über die ich mir den Kopf zerbreche.
Folgende Situation:
Ich habe ein Altbau BJ 1970 renoviert. Im Haus war eine Nachtspeicherheizung. Diese haben wir entfernt und durch eine Gasbrennwerttherme ersetzt. Im KG und DG gibt es einen Heizkreis mit Heizkörpern. Im EG haben wir eine Schlüter Fußbodenheizung mit 21 Heizkreisen (140m² mit 7,5cm Verlegeabstand) eingebaut. Die Gastherme hat keinen Pufferspeicher. Die Reglung der Räume geschieht per MDT AKH und PWM, das Erfassen der Temperatur erfolgt über die MDT Glastaster in jedem Raum. PWM hat eine Zykluszeit von 15 Minuten. Das ganze funktioniert auch ganz ok. Die Temperatur wird erreicht, der Fußboden ist warm.
Aber:
Meine Gastherme macht alles andere als eine saubere Reglung. Als ich im Estrichtrockenmodus war, ohne Reglung mit allen Heizkreisen offen, war im Haus eine Hitze kaum zum aushalten und die Gastherme hat fast die ganze Zeit locker mit max 25% Auslastung geheizt. Mit der Reglung der Heizkreise sieht man richtig, das wenn die der PWM Zyklus neu beginnt und einige Heizkreise öffnen, das die Vorlauftemperatur im Pufferkreislauf der Heizung (10-15 Liter in den Heizrohren) schnell abfällt von 60-70° ca. auf 25°C. Dann kommt langsam die Heizung in Gang und heizt hoch bis auf 100% Leistung. Dann machen die Heizkreise im PWM Zyklus zu und die Temperatur im Pufferkreis liegt bei fast 100°C. Wenn der PWM Zyklus von neuen beginnt der gleiche mist.
Das ist natürlich eine Heizungsreglung die alles andere als Effizient funktioniert. Ich habe mit der Zykluszeit gespielt, bringt nichts. Im großen ganzen ist das Problem, das ich keinen Pufferspeicher habe der die Heizlast abfängt und das die Heizkreise alle zur gleichen Zeit öffnen um neues warmes Wasser zu bekommen. Mein

Heizungsinstallateur ist alles andere als eine Hilfe.

Folgende Ideen habe ich:

• Pufferspeicher einbauen (Kosten und Platzintensive)
• Reglung der Heizkreise so einzustellen, das der Regler bei einer geringen Temperaturabweichung direkt 100% aufmacht. Um zu Verhindern, das die Heizphase effektiv nur Minuten beträgt.
• Die Heizkreise per übergelagerter Steuerung (IP-Symcon vorhanden, X1 in Überlegung) zu synchronisieren. Nach dem "Round-Robin"-Verfahren einzelne Heizkreise zu verzögern um einen gleichmäßigeren Wasserdurchlauf zu ermöglichen.

Wie ist eure Meinung dazu? Habt ihr Ideen? Evtl. jemand das gleiche Problem gehabt?

Grüße Lars

[hyman]

Temperatur im Pufferkreis liegt bei fast 100°C

Das kommt mir absurd hoch vor. Bei welcher Außentemperatur war das?

Wie wird die Gastherme geregelt? Außentemperatur über Heizkurve auf Kessel-/Vorlauftemperatur? Gibt es bei der Gastherme (außer dem Außentemperatursensor) irgendeine Eingriffsmöglichkeit, um die Kessel-/Vorlauftemperatur oder Heizleistung zu reduzieren?

Grüße von Horst

[Beleuchtfix]

Die 100° kannst du schnell erreichen, wenn die Heizung an ist und plötzlich der Wasserkreislauf zusammenbricht. Dann ist noch so viel Energie in der Therme, der auch nach dem Abschalten die Therme aufheizt.

Lars, ich würde mit IP-Symcon arbeiten, da kannst du leicht noch diverse Temperatursensoren an den Heizkreisen anbringen, auch sehe ich mehr Programmiermöglichkeiten mit php als mit dem X1. Ich steuere meine Heizung auch mit IPS und konnte da viel anpassen. Eine aktuelle Idee, was du machen müsstest, habe ich noch nicht, aber wenn du die Temperaturkurven überlagerst, kannst du schon gut Abhängigkeiten sehen und kleine Änderungen testen.

Viel Erfolg, Florian

Anscheinend stimmt aber die Auslegeung der Therme überhaupt nicht, und du solltest sie in der maximalen Leistung deutlich begrenzen, außer vielleicht beim WW-Nachheizen.

[gbglace]

Pufferspeicher wäre ein Option. aber es braucht eben wg einmal FBH und einmal wg Heizkörpern mindestens zwei große Heizkreise und entsprechende Mischermodule an der Heizung. Die VL-Temp für beide Heizkreise muss dann in der Heizung unterschiedlich hoch eingestellt werden. Sofern die maximale Heizlast bei WW und im Heizkörper-Kreislauf weit oberhalb der Heizlast FBH-Heizkreis liegt und die Therme das auch locker erreicht dann wirst an der Stelle allerdings nie einen effizienenten Brennwertbetrieb der Therme haben.

Passt denn die Auslegung der Therme zu den benötigten Heizlasten bzw. lässt sie sich auch genügend tief modulieren?

[hyman]

Noch paar praktische Überlegungen...

PWM hat mich noch nie so recht überzeugt. Ich finde Motorstellventile sinnvoller, weil die für gleichmäßigen Wasserumlauf sorgen.

Als erstes sollte aber mal der hydraulische Abgleich und die Heizkurve stimmen. Dazu alle Ventile voll auf machen und alles so einstellen, dass alle Räume etwas wärmer sind als gewünscht:

• Wenn alle Räume zu warm sind, Vorlauftemperatur senken (bei aktuellen oder mäßige kühlen Außentemperaturen Offset senken, bei kalten Außentemperaturen Steigung reduzieren)
• Wenn alle Räume zu kühl sind, Vorlauftemperatur anheben (bei aktuellen oder mäßige kühlen Außentemperaturen Offset anheben, bei kalten Außentemperaturen Steigung erhöhen)
• Wenn einzelne Räume zu warm sind, den Durchfluss in diesen Räumen (mittels Einstellung für den hydraulischen Abgleich) reduzieren
• Wenn einzelne Räume zu kühl sind, den Durchfluss in diesen Räumen (mittels Einstellung für den hydraulischen Abgleich) erhöhen

Nach jeder Änderung einige Stunden warten, bis die Wirkung voll eingetreten ist.

Das sollte eigentlich Dein Heizungsbauer gemacht haben oder noch machen. Ansonsten liegt eine mangelhafte Erfüllung vor, die Dich zur Minderung des Rechnungsbetrags berechtigt.

Grüße von Horst

[Uwe!]

Vielleicht hab ich das Problem noch nicht verstanden, aber du kannst doch für jeden Kreis eine andere Zykluszeut einstellen, siehe dass nahezu nie alle Kreise gleichzeitig zu sind.

[oezi]

gibt es hierzu ein Schemata mit den Komponenten ?
insbesondere von den Vorregelkreisen, oder Mischventilen, wegen der Versorgung der Heizkörper / WW und der Fussbodenheizung

[painky]

Hallo zusammen,
danke für die vielen schnellen Antworten.

Wie wird die Gastherme geregelt? Außentemperatur über Heizkurve auf Kessel-/Vorlauftemperatur? Gibt es bei der Gastherme (außer dem Außentemperatursensor) irgendeine Eingriffsmöglichkeit, um die Kessel-/Vorlauftemperatur oder Heizleistung zu reduzieren?

Außentemperatur über Heizkurve für beide Heizkreise (Fußbodenheizung Max 42°C, Heizkörper Max. 75°C). Max. Heizlast habe ich auf 75% eingestellt.

Lars, ich würde mit IP-Symcon arbeiten, da kannst du leicht noch diverse Temperatursensoren an den Heizkreisen anbringen, auch sehe ich mehr Programmiermöglichkeiten mit php als mit dem X1. Ich steuere meine Heizung auch mit IPS und konnte da viel anpassen. Eine aktuelle Idee, was du machen müsstest, habe ich noch nicht, aber wenn du die Temperaturkurven überlagerst, kannst du schon gut Abhängigkeiten sehen und kleine Änderungen testen.

Die Heizkreise möchte gerne mit IP-Symcon erfassen. Hast du eine Empfehlung welche Sensoren und Eingangskarten? IPS läuft bei mir auf einen Raspberry.

Pufferspeicher wäre ein Option. aber es braucht eben wg einmal FBH und einmal wg Heizkörpern mindestens zwei große Heizkreise und entsprechende Mischermodule an der Heizung. Die VL-Temp für beide Heizkreise muss dann in der Heizung unterschiedlich hoch eingestellt werden. Sofern die maximale Heizlast bei WW und im Heizkörper-Kreislauf weit oberhalb der Heizlast FBH-Heizkreis liegt und die Therme das auch locker erreicht dann wirst an der Stelle allerdings nie einen effizienenten Brennwertbetrieb der Therme haben.

Passt denn die Auslegung der Therme zu den benötigten Heizlasten bzw. lässt sie sich auch genügend tief modulieren?

Zwei getrennte Heizkreise und VL Heizkörper max. 75°C und VL Fußbodenheizung max. 42°C. So wie ich das verstehe und von anderen kenne, gibt der HK der Heizkörper die Temperatur im Pufferkreislauf/Heizungskreislauf Temperatur vor. Wenn als die Heizkurve sagt 65°C sollte die Heizungs die Temperatur etwa darum pendeln. Bzw. wenn die Fußbodenheizung zuviel WW von der Heizung wegnimmt dann natürlich höher. Kommt immer darauf an was die RL sagen.

PWM hat mich noch nie so recht überzeugt. Ich finde Motorstellventile sinnvoller, weil die für gleichmäßigen Wasserumlauf sorgen.

Ich hätte auch am liebsten welche aber der Preis :-/. Die günstigen sind von Homematic: 15€ das Stück. Der Preis ist Top, KNX aber über 100€ pro Stück. Via IPS könnte ich den Homematic mit KNX-Verbinden. Ist aber nicht so meine A-Lösung. Kennst du günstigere alternative Motorische die ich evtl. ohne IPS mit KNX Verbinden kann?

Als erstes sollte aber mal der hydraulische Abgleich und die Heizkurve stimmen. Dazu alle Ventile voll auf machen und alles so einstellen, dass alle Räume etwas wärmer sind als gewünscht:

Alles durchgeführt und per Energieberater kontrolliert. Stellwerte von Schlüter berechnet.

Vielleicht hab ich das Problem noch nicht verstanden, aber du kannst doch für jeden Kreis eine andere Zykluszeut einstellen, siehe dass nahezu nie alle Kreise gleichzeitig zu sind.

Danke für den Tipp. So kann ich zumindest erreichen, das Heizkreise in einem unterschiedlichem Rhythmus arbeiten. Könnte schon zu einer Verbesserung führen.

gibt es hierzu ein Schemata mit den Komponenten ?
insbesondere von den Vorregelkreisen, oder Mischventilen, wegen der Versorgung der Heizkörper / WW und der Fussbodenheizung

Eins vom Heizungsbauer, leider nein.

[hyman]

Zu elektromotorischen Stellantrieben schriebst Du:

Ich hätte auch am liebsten welche aber der Preis :-/. Die günstigen sind von Homematic: 15€ das Stück. Der Preis ist Top, KNX aber über 100€ pro Stück. Via IPS könnte ich den Homematic mit KNX-Verbinden. Ist aber nicht so meine A-Lösung. Kennst du günstigere alternative Motorische die ich evtl. ohne IPS mit KNX Verbinden kann?

Zu IPS kann ich nix sagen, außer, dass es mir für die Grundfunktionalität einer Heizung zu kompliziert wäre. Aus Betriebssicherheits-Gründen würde ich auch keine Funkverbindung wollen. Dann schon eher ca. 100 Euro pro Ventil für einen KNX-nativen Stellmotor pro Heizkörper. Mit etwas Geduld gibt's die auch mal deutlich günstiger in der Bucht. Aber vielleicht brauchst Du die ja auch gar nicht...

Zu hydraulischem Abgleich und Heizkurve schriebst Du:

Alles durchgeführt und per Energieberater kontrolliert. Stellwerte von Schlüter berechnet.

Dann sollten die Ventile nur einen kleinen Prozentsatz der Zeit geschlossen sein. Elektrothermische Ventilantriebe (solche hast Du doch?) haben eine erhebliche Trägheit. Wenn die Vorlauftemperatur sinnvoll ist, sind die deshalb wahrscheinlich nie ganz zu, schon gar nicht in allen Räumen. Ansonsten Zykluszeit verkürzen und/oder Vorlauftemperatur weiter absenken. Mindestens ein Heizkreis sollte eigentlich immer fast ganz offen sein...

Grüße von Horst

[painky]

Dann sollten die Ventile nur einen kleinen Prozentsatz der Zeit geschlossen sein. Elektrothermische Ventilantriebe (solche hast Du doch?) haben eine erhebliche Trägheit. Wenn die Vorlauftemperatur sinnvoll ist, sind die deshalb wahrscheinlich nie ganz zu, schon gar nicht in allen Räumen. Ansonsten Zykluszeit verkürzen und/oder Vorlauftemperatur weiter absenken. Mindestens ein Heizkreis sollte eigentlich immer fast ganz offen sein...

Das macht Sinn was du da sagst. Am Anfang hat der Heizungsinstallateur viel an der Heizung geändert. So wurde auch von mir nach und nach die Max. Vorlauftemperatur von 34°C auf 42°C gestellt und eine Min. Vorlauftemperatur auf 27°C festgelegt. Leider weis ich die ganzen Gründe nicht mehr. Vielleicht versuche ich das einfach nochmal alles mit Ruhe einzustellen. Davor installiere ich aber noch ein paar Messfühler für VL, RL beider Heizkreise.

Vielen danke
Grüße Lars

[Beleuchtfix]

Da muss ich nochmal nachfragen, an welchen Stellschrauben du drehen kannst.

• Es gibt eine AT-Regelung für die Kesseltemperatur der Therme
• Es gibt eine Regelung für die Leistung der Therme
• Es gibt eine Vorlauftemperaturregelung für die Heizkörper
• Es gibt eine Vorlauftemperaturreglung für die FBH
• Es gibt eine Raumtemperaturregelung für jeden Raum (entweder für die FBH oder die Heizkörper.)

Jetzt musst du erst einmal die Abhängigkeiten prüfen, welche Regelung welche andere beeinflusst. Wenn du das alles zusammengestellt hast, dann kannst du auch überlegen, wie du etwas ändern könntest.

Hast du eine Empfehlung welche Sensoren und Eingangskarten? IPS läuft bei mir auf einen Raspberry.

Ich habe IPS auch auf einem Raspi, und steuere bei einer Ölheizung die Kesseltemperatur (kein Mischer) und die Pumpen. Als Temperatursensoren habe ich 1wire Dallas Sensoren, mit einem Bastel-Interface direkt nach LCN. Ob es da bessere und/ oder günstigere gibt, kann ich nicht sagen.
Gruß
Florian

[dancingman]

Stelle die Kreise auf unterschiedliche PWM Zykluszeiten ein aber keine vielfachen. Dann schließen und öffnen die Ventile zeitversetzt, sodass ein oder mehrere leiser immer gleichzeitig offen sind und die Therme die Wärme los wird.

[MrWhite]

Was ist das für eine Therme? Fabrikat Modell? Ist eine hydraulische Weiche verbaut? Skizzier dich mal bitte ein Schema auf.