Soll-Temperatur > Stellgröße > Ist-Temperatur

[Fry]

Hallo Gaston,
folgendes verstehe ich nicht:

Bei IST=SOLL temperatur hat der I-regler gar keine Einfluss auf die regelung und P ist konstant, somit muss die teperatur unweigerlich in eine oder die andere Richtung überschritten werden damit die regelung langsam wieder aktiv wird.

Ist es nicht umgekehrt gerade so, dass bei IST=SOLL der P-Anteil des Reglers keinen Einfluss mehr hat und somit nur noch der (in der Vergangenheit aufintegrierte) I-Anteil wirkt?

Gruß,
Fry

[haegar80]

Na ja. Das System einer Fußbodenheizung hat sich im Grunde ja nicht verändert. Was sich geändert hat, ist das der Nutzer die Vorlauftemperatur immer weiter runter setzt um Geld zu sparen, gerade bei WP. Ich kann micht hier nicht ausschließen. Daher werden die Systeme immer Träger.

Ob ich die VL Temperatur runter setze oder die Durchflussregler fast zu mache spielt keine Rolle. Es wird so oder so träge!

Ich bin zur Zeit bei 29°VL bei -10°C Temperatur. Das reicht auch um 23°C im Bad zu haben. Ich brauche aber auch 27°C um bei +10°C mein Bad auf 23° zu halten.
Anscheinend muss ich es doch mal versuchen, wenn ich alles um 3°C anhebe, spielt ja bei Pellets eine untergeordnete Rolle.

[AndreasK]

Daß die Heizungsysteme seit den letzten Jahren durch die veränderte Bauweise immer träger werden, sollte bei den Herstellern langsam angekommen sein. Das ist nicht erst seit gestern bekannt..

Na ja. Das System einer Fußbodenheizung hat sich im Grunde ja nicht verändert. Was sich geändert hat, ist das der Nutzer die Vorlauftemperatur immer weiter runter setzt um Geld zu sparen, gerade bei WP. Ich kann micht hier nicht ausschließen. Daher werden die Systeme immer Träger. Wenn du heute mit dem Heizungs-Kundendienst (z.B. Stiebel Eltron) sprichst, und diesen fragst, welche Vorlauftemperaturkurfe du in der Heizungsregelung einstellen sollst, wird das Ergebnis meistens sein, dass dieser dir eine Kurfe mit einer Max. Vorlauftermperatur von 36-38°C vorschlägt. Sagst du dann ich fahre aber eigentlich mit max. 32°C, auch bei -18°C. Kommt meist ein Kopfschütteln.
Die Vorlauftemperatur ist aber
Ein weiters Problem ist, wie Caston auch schon seit Jahren schreibt, dass die RTR bei erreichen der Soll-Temp. auf 0% gehen, und erst sich dann wieder langsam hochregeln.

[haegar80]

Lol Mit rohdaten meinte Ich eine datei mit den Werten aus der Grafik (z.B. CSV Datei der aufgezeichneten Werte)

Werd ich heute Abend mal rauslassen!

Diese Schlussfolgerung hörre Ich immer wieder. Sie ist aber falsch da die Dämmung schon in der Wärmebedarfsrechnung berücksichtigt wird und somit auch bei der Auslegung der Heizung.

Aber sogar wenn die Dämmung einen Einfluss hätte (keine oder schlechte Berechnung der Auslegung) dann wäre der Effekt gleichermassen bei guter und schlechter Dämmung zu sehen und würde sich durch eine unsymetrische Schwingung ausdrücken, wobei es bei guter Dämmung zu einem grösseren Überschwingen, bei schlechter Dämmung u.U zu einem grösseres Unterschwingen führen.)

Aber, je besser die Dämmung, desto niedriger die VL Temperatur oder der Verlegeabstand. Also je träger wird das ganze System.
Je träger die Reaktion, desto mehr Probleme gibt es, wenn die Regelung versucht zu Heizen, wenn es schon zu spät ist.

Sehr richtig erkannt, auch wenn es sich beim Beispiel um eine Proportionalbereich von 4K handelt
Ich habe vor Jahren einen spezifischen PI-Regelalgorithmus für den KNX entwickeld der genau dies berücksichtigt und ich hoffe immer noch dass der Hersteller meiner RTRs den mal implementiert .
)

Wenn schon der gesunde Menschenverstand (ohne Fachkenntnisse) zu dem Ergebnis kommt, warum gibt es sowas dann noch nicht? Ich bin schwer dafür, hier im Forum eine Alternative zu entwickeln und unter GPL zu stellen. Dann soll die Elektromafia ihren Mist behalten...

Eins möchte ich hier aber klarstellen, ich will nicht gegen irgend einen Hersteller hetzen. Ich will nur eine funktionierene Heizungsregelung/Temperierung meines Hauses. Dafür kosten die RTR auch sehr viel Geld. Da die gängigen RTR anscheinend für alles andere geeignet sind als für eine funktionierende Raumtemperierung ist das eigentlich ein Fehlen einer zugesicherten Eigenschaft.
Daß die Heizungsysteme seit den letzten Jahren durch die veränderte Bauweise immer träger werden, sollte bei den Herstellern langsam angekommen sein. Das ist nicht erst seit gestern bekannt.

Da das Schwingen vom regler kommst wirst Du es nicht massgeblich mit der Vorlauftemperatur beeinflussen ohne andere unerwünschte Nebenefekte zu haben.
)

Ich meinte damit nicht die Änderung der Heizkurve am Kessel, sondern die Bildung einer Kurve für die Stellgrößen je nach Differenz Soll/Ist mit Basiswerten und Korrektur durch Iteration.

[Uwe!]

Ich habe vor Jahren einen spezifischen PI-Regelalgorithmus für den KNX entwickeld der genau dies berücksichtigt und ich hoffe immer noch dass der Hersteller meiner RTRs den mal implementiert .

Magst Du den veröffentlich, oder hoffst Du (was ich ok fände!) damit Geld zu verdienen.
Im ersten Fall könnten man das ja zumindest per HS, WG, EibPC oder sonst was realisieren, wenn es schon keinen entsprechenden RTR gibt.

[Gaston]

Was meinst du mit Rohdaten?
Der VL lag im Schnitt bei 30°C.
Die Außentempertur: Saukalt!!

Lol Mit rohdaten meinte Ich eine datei mit den Werten aus der Grafik (z.B. CSV Datei der aufgezeichneten Werte)

Ich lese aus deine Aussage, was ich eigentlich schon vermutet hatte: Die PI-Regelung ist zum klassischen heizen geeignet, aber nicht wirklich zum gleichmäßigen Temperieren von Räumen. ...Wenn du schreibst, daß die PI Regelung erst eingreift, wenn die Temperatur abweicht, dann ist es ja bei einer trägen Heizung zu spät und es muss zwangsläufig zu einem Schwingen kommen.

Nur um sicher zugehen dass es nicht falsch verstanden wird: Die PI-regelung ist hervoragend geeignet um die Temperatur zu regeln. Es sind die heutigen Implementationen in den Reglern die nicht so prickelnd sind !

Also je besser ein Haus gedammt ist, desto weniger ist eine PI-Regelung geeignet.

Diese Schlussfolgerung hörre Ich immer wieder. Sie ist aber falsch da die Dämmung schon in der Wärmebedarfsrechnung berücksichtigt wird und somit auch bei der Auslegung der Heizung.

Aber sogar wenn die Dämmung einen Einfluss hätte (keine oder schlechte Berechnung der Auslegung) dann wäre der Effekt gleichermassen bei guter und schlechter Dämmung zu sehen und würde sich durch eine unsymetrische Schwingung ausdrücken, wobei es bei guter Dämmung zu einem grösseren Überschwingen, bei schlechter Dämmung u.U zu einem grösseres Unterschwingen führen.

Ohne eine Ahnung von Regelungstechnik zu haben würde ich mit folggender Logik regeln:
Austesten des Arbeitspunktes um die Solltemperatur von z. B. 22°C zu halten führt zum Ergebnis (Beispiel von 50%).

Wenn ich jetzt einen Proportionalbereich von 5°K festlege, komme ich zu folgenden Stellgrößen:
>= 24°C -> 0%
23°C -> 25%
22°C -> 50% (= Arbeitspunkt)
21°C -> 75%
<= 20°C -> 100%

Sehr richtig erkannt, auch wenn es sich beim Beispiel um eine Proportionalbereich von 4K handelt

Ich habe vor Jahren einen spezifischen PI-Regelalgorithmus für den KNX entwickeld der genau dies berücksichtigt und ich hoffe immer noch dass der Hersteller meiner RTRs den mal implementiert .

Ein anderen Ansatz könnte auch sein, eine Heizkurve aufgrund der Historie stückchenweise zu verschieben, bis sich ein Optimum einpendelt.
Startptunkt wären dann 3 Punkte (Stellgröße bei Soll=Ist, Stellgröße bei Unterschreitung von x °K, Stellgröße bei Überschreitung von x °K)

Da das Schwingen vom regler kommst wirst Du es nicht massgeblich mit der Vorlauftemperatur beeinflussen ohne andere unerwünschte Nebenefekte zu haben.

Gruss,
Gaston

[haegar80]

Die Regelung an sich sieht OK aus. Auf der Kurve gibt es für mich einige Ungereimtheiten aber dazu müsste man die Rohdaten zu sehen. Alles in allem aber nicht sgravierendes.

Was meinst du mit Rohdaten?
Der VL lag im Schnitt bei 30°C.
Die Außentempertur: Saukalt!!

Was das Shwingen angeht so muss Ich mal wieder <Predigermodus> sagen dass dies am gewählten Arbeitspunkt heutiger Regler liegt</Predigermodus> . Bei IST=SOLL temperatur hat der I-regler gar keine Einfluss auf die regelung und P ist konstant, somit muss die teperatur unweigerlich in eine oder die andere Richtung überschritten werden damit die regelung langsam wieder aktiv wird. Die ist umso ausgeprägter je grösser der Proportionalbereich ist.

Ich lese aus deine Aussage, was ich eigentlich schon vermutet hatte: Die PI-Regelung ist zum klassischen heizen geeignet, aber nicht wirklich zum gleichmäßigen Temperieren von Räumen. In modernen gedämmten Räumen geht es ja mittlerweile nicht mehr, um ein Aufheizen, wenn es zu kalt ist, sondern darum eine Themperatur zu halten.

Wenn du schreibst, daß die PI Regelung erst eingreift, wenn die Temperatur abweicht, dann ist es ja bei einer trägen Heizung zu spät und es muss zwangsläufig zu einem Schwingen kommen.
Also je besser ein Haus gedammt ist, desto weniger ist eine PI-Regelung geeignet.

Du könntest also mal versuchen den Proportionalbereich auf 2K (oder mutig auf 1K zu setzen). Ohne Absenkung ist 1K unproblematisch, beim Aufheizen allerdings hängt dies von den Parametern der Heizanlage ab. Bei einer gut abgestimmten Heizung sollte es auch OK sein solange die Vorlauftemperatur nicht vom KNX beeinflusst wird. In letzterem Fall könnte es zu einem "hohen" Einschingverhalten kommen.

Ich werde mal 1/150 probieren und beobachten...

Ohne eine Ahnung von Regelungstechnik zu haben würde ich mit folggender Logik regeln:
Austesten des Arbeitspunktes um die Solltemperatur von z. B. 22°C zu halten führt zum Ergebnis (Beispiel von 50%).

Wenn ich jetzt einen Proportionalbereich von 5°K festlege, komme ich zu folgenden Stellgrößen:
>= 24°C -> 0%
23°C -> 25%
22°C -> 50% (= Arbeitspunkt)
21°C -> 75%
<= 20°C -> 100%

Ein anderen Ansatz könnte auch sein, eine Heizkurve aufgrund der Historie stückchenweise zu verschieben, bis sich ein Optimum einpendelt.
Startptunkt wären dann 3 Punkte (Stellgröße bei Soll=Ist, Stellgröße bei Unterschreitung von x °K, Stellgröße bei Überschreitung von x °K)

Was haltet ihr davon?
Bin ich da auf dem Holzweg?

Danke
Sascha

[AndreasK]

Nur mal so als Frage - Du hast nicht zufällig auch die Aussentemperatur und die Vorlauftemperatur für den beteiligten Zeitraum mitgeloggt?

Das sehe ich auch als wichtig an.
Egal wie gut dein Haus gedämmt ist. Bei hohen Minusgraden, wie bei uns gerade (-18°C) "verliert" dein Haus wärme. Der RTR fängt ja leider wieder bei 0% an, wenn er bemerkt, dass die Temp. unter Soll fällt. Bis er wieder auf den Stellwert kommt, dass er eigentlich wieder die Soll Temp halten würde, vergeht ja einige Zeit (leider). In dieser Zeít "verliert" das Haus ja weiterhin Wärme. Bei uns ist das aktuell auch ca. 0,6 K.
Mir ist auch aufgefallen, dass unsere RTR (BJ) später wieder anfängt zu regelen, je stärke die Ist-Temp. über die Soll-Temp. hinaus geht, z.B. wegen Sonneneinstrahlung durch die Fenster.

[Fry]

Ist das nun eine Behauptung oder Wissen ? Schon alleine die bekannte funktionsweise der Thermorezeptoren spricht dagegen. Ausserdem gibt es so einige Szenarien die man nachspielen kann dem auch widersprechen.

Mich würde also interessiren wie du deine Aussage begründest.

Gruss,
Gaston

Missverständnis. Was ich sagen wollte war nur ein Negativstatement: der Mensch spürt GANZ SICHER NICHT die Umgebungstemperatur. Wenn, dann spürt er (in erster Näherung) die Temperatur seiner Haut. Und die ist idR anders als die Umgebungstemperatur, denn sie hängt von etlichen Faktoren ab - neben der Umgebungstemperatur (Lufttemperatur) fallen mir zB ein Luftfeuchtigkeit, evtl. einwirkende Strahlungswärme, Blutzuckerspiegel und andere Kreislaufgrößen, Wind, Kleidung, ... Nur darauf wollte ich aufmerksam machen. Nicht eine Aussage über Sinnesphysiologie machen.

Meine Aussage war nicht so gemeint, dass der Mensch über ein absolutes Hautthermometer verfügen würde - das hat er nicht, genauso wie er nicht Helligkeit, Lautstärke, Tonhöhe, nichtmal Farbe absolut bestimmen kann. Auch das Experiment mit einer Hand im heißen und einer im kalten Wasser kenne ich. Diese sinnesphysiologischen Betrachtungen gehen weit über das hinaus, was ich sagen wollte und was m.E. hier Thema im Zusammenhang der Heizungsregelung ist. (Ggf in einem separaten Thread oder per PN zu diskutieren).

Deine Aussage, dass der Mensch "Energieflüsse" spürt, passt da für mich durchaus dazu: Wenn ein Mensch in einem kalten Raum vor einer heißen Heizung steht, so empfindet er den Raum als wärmer als er ist, denn seine Haut wird durch die Strahlungswärme der Heizung erwärmt. (Strahlung = Energiefluss).

Ebenfalls ist es ja so, dass man bei feuchter/windiger Luft die Temperatur intensiver fühlt (ob warm oder kalt). Und dass man die Temperatur metallischer (gut wärmeleitender) Gegenstände intensiver fühlt. Auch das KANN man damit erklären, dass die Haut schneller/stärker auf die jeweilige Temperatur gezwungen wird. Die Einwirkung der Medien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und/oder -kapazität hat dann auch einen "Energiefluss" zur Folge (mit entsprechendem Effekt auf die Hauttemperatur, die beiden Sichtweisen widersprechen sich nicht).

Falls meine Interpretationen falsch sein sollten, bitte um Korrektur. Als Physiker interessiert mich dann auch, was genau "Energiefluss" in deinem Zusammenhang bedeutet, wenn nicht die oben gemeinten Effekte.

Viele Grüße
Fry

[Gaston]

Der Mensch spürt schon Temperatur, aber eben die seiner Haut.

Ist das nun eine Behauptung oder Wissen ? Schon alleine die bekannte funktionsweise der Thermorezeptoren spricht dagegen. Ausserdem gibt es so einige Szenarien die man nachspielen kann dem auch widersprechen.

Mich würde also interessiren wie du deine Aussage begründest.

Gruss,
Gaston

[greentux]

Tja, momentan senke ich gegen 20 Uhr ab, da ist dann 24 Uhr auch was zu spüren von. Um 4 Uhr wird wieder hochgeregelt, damit dann gegen 7 Uhr alles wieder schön warm ist. Also halt so warm wie berechnet. Das haben wir sehr genau genommen. Ich habe keine ERR, die Räume erreichen bei komplett geöffnetem Ventil ihre berechnete Temperatur. Der Rest ist AT geregelt.
Derzeit bei -15° habe ich um die 31° Vorlauf. Das ist halt alles sehr sehr träge. Zumal noch einige zig Tonnen an Bausubstanz dazukommen.

[Fry]

Auch sollt eman sich immer vor Augen halten dass der Mensch keine Temperatut sondern Energieflüsse fühlt. Dies bedeutet dass man in einem Raum der gerade aufgeheitz wird, wo°C als wärmer empfinden kann als 22°C bei ausgeschalteter Heizung.

Der Mensch spürt schon Temperatur, aber eben die seiner Haut. Ich denke, der beschriebene Effekt liegt an der Wärmestrahlung.
Fry

[Gaston]

Das Ergebnis war ein Schwingen von -0,75°K und +0,5°K. Unter diesen Voraussetzungen ist das eigentlich nicht akzeptabel.

Die Regelung an sich sieht OK aus. Auf der Kurve gibt es für mich einige Ungereimtheiten aber dazu müsste man die Rohdaten zu sehen. Alles in allem aber nicht sgravierendes.

Was das Shwingen angeht so muss Ich mal wieder <Predigermodus> sagen dass dies am gewählten Arbeitspunkt heutiger Regler liegt</Predigermodus> . Bei IST=SOLL temperatur hat der I-regler gar keine Einfluss auf die regelung und P ist konstant, somit muss die teperatur unweigerlich in eine oder die andere Richtung überschritten werden damit die regelung langsam wieder aktiv wird. Die ist umso ausgeprägter je grösser der Proportionalbereich ist.

Du könntest also mal versuchen den Proportionalbereich auf 2K (oder mutig auf 1K zu setzen). Ohne Absenkung ist 1K unproblematisch, beim Aufheizen allerdings hängt dies von den Parametern der Heizanlage ab. Bei einer gut abgestimmten Heizung sollte es auch OK sein solange die Vorlauftemperatur nicht vom KNX beeinflusst wird. In letzterem Fall könnte es zu einem "hohen" Einschingverhalten kommen.

Auch sollt eman sich immer vor Augen halten dass der Mensch keine Temperatut sondern Energieflüsse fühlt. Dies bedeutet dass man in einem Raum der gerade aufgeheitz wird, wo°C als wärmer empfinden kann als 22°C bei ausgeschalteter Heizung.

Gruss,
Gaston

[Gaston]

Von daher halte ich da nicht allzuviel davon. Zumal das Aufheizen der Räume auch wieder Zeit und Energie braucht.

Das ist ein Trugschluss. Man empfndet es als logisch dass das Aufheizen Energie verbraucht, das ist aber technisch nicht richtig. Die Energiebilanz beim Aufheizen ist theoretisch gleich gleich 0. Je nach Parameter der Heizanlage ist sie auch praktisch quasi 0, bei einigen Systemen etwas höher als das Halten, jedoch im Total i.d.R. viel kleiner als das andauernde Haten.

Hierzu gilt je höher die Ventilstellung zum halten der SOLL-temperatur ist desto besser ist die Energiebilanz, aber desto länger duaert auch das Aufheizen. Bei einer richtig berechneten Anlage mit Aussentemperaturführung des Vorlaufs wäre die theoretishce Ventilstellung 91%. Bei vielen Häusern dürfe sie aber viel kleiner sein.

Die reale Einsparung durch das Absenken der SOLL Temperatur ist viel Komplexer zu berechnen. Ein gut gedämmtes Haus wirkt sich da "nur" auf die absolute Einsparung aus, nciht aber auf die relative.

Ich muss mal schauen ob Ich meine Arbeit von vor ein paar Jahren wieder aufnehme um eine Formel zu erstellen um die Energieeinsparung aufgrun einer realen Temperaturkurve zu ermitteln.

Gruss,
Gaston

[lobo]

Nur mal so als Frage - Du hast nicht zufällig auch die Aussentemperatur und die Vorlauftemperatur für den beteiligten Zeitraum mitgeloggt?

Ansonsten finde ich die Regelung eigentlich nicht so schlimm. Wir haben für unsere Firma (Laborbereich ohne wesentliche Störgrößen wie Sonneneinstrahlung oder offene Fenster etc.) eine Regelabweichung von +- 0.5 K vereinbart. Die wird auch gehalten, aber die Toleranz wird auch genutzt (hauptsächliche Störgröße ist hier das Schwanken der Zulufttemperatur, welche dann von einem Nacherhitzer augeglichen wird). Die von Dir geforderten +- 0.1 K halte ich für etwas ambitioniert. Bitte bedenke auch, wenn sich da mal 5 Leute im Raum aufhalten hast Du gleich ca. 400 W Heizleistung --- von den Lampen mal abgesehen.

... just my 2 cents.

Viele Grüße,

Stefan