Bedarfsgeführte Heizungsregelung mit Gira X1

[hyman]

Hallo allerseits,

Viel weiter oben im Thread hatten wir mal das Thema

Ausfallsicherheit

meiner X1-basierten Heizungsregelung. Am Wochenende "durfte" ich ausprobieren, wie sich ein defekter Außentemperatursensor auswirkt. Da gibt es Licht und Schatten:

• Die Regelung funktioniert weiter, die Heizung bleibt aktuell also aus. Der defekte Außentemperatursensor (Messwert 0,0 °C) wird erkannt und sein Messwert durch den Mittelwert zweier Internet-Wetterdienste ersetzt. Es wird also weder die Heizperiode gestartet noch die Heizung mit irgend einer Vorlauftemperatur laut Heizkurve angeworfen.
• Die Art wie der defekte Sensor über die Info-Displays gemeldet wird, nervt allerdings gewaltig -- weil es keine Quittierungsmöglichkeit gibt, die mindestens mal 24h Ruhe gibt. Momentan sind deshalb alle Info-Displays von ihren Busankopplern abgesteckt. Das muss ich auf jeden Fall verbessern, sobald der Sensor erst mal repariert/ersetzt ist.

Den Ausfall kann ich ja jederzeit wieder simulieren. Es ist ein 0..10V-Sensor, der auf einen Analogeingang von MDT geht. Klemme ich dort den Sensor ab und hänge den Eingang auf Masse, habe ich genau den gleichen Ausfall wie jetzt.

Grüße von Horst

[hyman]

Der Arcus ist mir günstig zugeflogen. Außerdem hab ich alle 8 Kanäle belegt (Primär Vor- und Rücklauf, Sekundär Vor- und Rücklauf, Zirkulationsleitung Vor- und Rücklauf, Warmwasser-Speichertemperatur, Raumtemperatur Wohnzimmer). Da hätte ich ja von den MDT schon 2 Stück gebraucht.

Deshalb kenne ich das MDT-Teil nicht. Ich denke aber, es wird ungefähr das Gleiche können.

Wichtig ist für diese Anwendung, dass die Regler für alle Parameter sehr weite Einstellbereiche haben, wie man sie für die Raumtemperaturregelung nicht braucht. Vor Allem sollte der Proportionalbereich bis 100K reichen. Das bedeutet, dass die Regelung überwiegend durch den I-Anteil stattfindet. Ich fand das anfangs auch überraschend, aber man kriegt die Regelung der Vorlauftemperatur sonst nicht stabil.

Einfach vor dem Kauf mal mit der Applikation rumspielen...

[Sweeny]

hyman
Ganz vielen Dank für Deine Beschreibung. Echt vorbildlich und super gut!

Ich habe eine Habo-Übergabestation für Fernwärme und eine Brauchwasserwärmepumpe, die derzeit beide nicht in das KNX-System eingebunden sind - und das regt mich auf :-)

Ich schaue jetzt, wie ich die Temperaturen gut in das KNX-System bekomme...

Warum nutzt Du Arcus, nicht zum Beispiel MDT SCN-RT6AP.01. Scheint ja viel günstiger. Gibt es da irgendwelche bedeutsamen Unterschiede?

Viele Grüße

Alex

[hyman]

... jammern ...

... wollte ich bestimmt nicht -- nur beide Seiten der Medaille zeigen. Und wenn die Regelung sonst im Bereich ±0,3°C bleibt, sind 0,75°C schon auffällig ... die gibt es sonst allenfalls nach oben -- bei abgeschalteter Heizung.

[Beleuchtfix]

hyman das ist aber schon jammern auf hohem Niveau. 0;7° Abweichung trotz Nachtabsenkung! Aber heute scheint wieder die Sonnen
Gruß Florian

[willisurf]

Schön das Du solche Beispiele aus der Praxis zeigst (auch/gerade wenn es mal ausnahmsweise neue Herausforderungen sind)!

Ich kann nicht beurteilen ob Du während der Vorhersage bereits abschätzen kannst, das die Vorhersage nicht bzw. nicht ganz zutrifft. Dann könnte das ein erstes Signal sein vorzeitig etwas gegenzusteuern.
Nur so als Idee…

[hyman]

Heute liefere ich mal ein Beispiel, wo meine Sonnenaufschaltung an ihre Grenzen gekommen ist. Gestern blieb die vorhergesagte Sonneneinstrahlung fast vollständig aus. Die Auswirkungen kann man auf folgendem Bild erkennen:

image_122195.png

Zwischen 7:40 und 15:25 hat die Sonnenaufschaltung die Solltemperatur um ca. 0,75°C abgesenkt. Die tatsächliche Sonneneinstrahlng hat aber nicht ausgereicht, um die Solltemperatur zu erreichen. Sie war sogar zu gering, um die vorher erreichte Raumtemperatur zu halten. Erst nach dem Ende der Sonnenaufschaltung wird die nötige Heizleistung bereit gestellt, um gegen Abend die Solltemperatur zu erreichen.

Das ist in Jahren der erste derartige Fall, wo die Sonnenaufschaltung zu einem spürbaren Komfortverlust geführt hat. Abhilfe wäre: Weniger Vorhersage, mehr tatsächliche Sonneneinstrahlung berücksichtigen. Oder Sonnenaufschaltung reduzieren, wenn und solange die Solltemperatur nicht erreicht ist. Muss ich mal drüber nachdenken ...

[hyman]

Weiß gar nicht mehr wo im Netz ich die gefunden habe … war jedenfalls die plausibelste und flexibelste, die ich finden konnte.

[predi ger many]

hyman Von wo (Quelle) stammt eigentlich die Formel für die Heizkurve?

[GLT]

Richtig ist sicher, dass so eine bedarfsgeführte Regelung bei Fernwärme weniger bringt als bei anderen Heizungsarten. Dennoch bringt sie was.

Horst, das bestreitet doch keiner, dass eine Bedarfsführung nichts bringen würde.
Deine Reglerbausteine will ich Dir ja auch nicht madig machen - damit könntest Du wohl etwas optimieren, dass Du gar nicht hast - den Erzeuger selbst. Der Einwurf, den Du nicht verstanden hast.

[hyman]

wo hilft die Senkung der VL-Temperatur dir wirklich ernsthaft Geld zu sparen

Hatten wir schon.

Das Fernwärme-Versogungsnetz wird nun wirtschaftlicher

Das dürfte in der Tat so sein, weil ja minimal mögliche Vorlauftemperatur zu minimal möglichem Durchfluss im Wärmetauscher und minimal möglicher Rücklauftemperatur im Primärkreis, also minimal möglichen Verlusten auf der Rücklaufstrecke führt.

dein Versorger passt den Verrechnungstarif an?

Leider nicht. Dennoch verringert sich natürlich mein CO2-Fußabdruck, wenn ich auch die Verluste minimiere, die ich gar nicht bezahlen müsste.

Die Optimierung verringert die Belastung der Isolierung im Übertragungsweg - Verteilsystem/Raumheizung innerhalb der Gebäudehülle, d.h. es wird "weniger" ungezielte Wärmeverteilung erfolgen, z.B. in Technikraum bei der Übergabestation - da wäre aber der 1. Ansatz eher, die fehlerhafte und/oder unzureichende Isolierung zu verbessern.

Das habe ich bereits getan, indem ich die Übergabestation modernisiert und die Dämmung ggü. dem Auslieferungszustand der neuen Kompaktübergabestation verbessert habe. An die Heizungsrohre in den Außenwänden möchte ich aber nicht ran und ein Vollwärmeschutz mit Perimeterdämmung wäre ebenfalls sehr teuer und je nach Ausführung vielleicht von der Gesamtökobilanz nicht mal wirklich gut (Stichwort: Biozide Fassadenfarbe -- will ich nicht).

Richtig ist sicher, dass so eine bedarfsgeführte Regelung bei Fernwärme weniger bringt als bei anderen Heizungsarten. Dennoch bringt sie was. Und außerdem hab' ich ja von Anfang an gesagt, dass das auch Hobby ist.

[GLT]

Das Problem ist, die niedrigstmögliche Vorlauftemperatur zu ermitteln, mit der gerade noch genug Heizenergie zugeführt wird. Diese niedrigstmögliche Vorlauftemperatur führt auch zu niedrigstmöglichen Verlusten.

Ein Pauschalbetrachtung - stimmt zwar meist, aber eben nicht bei jedem/immer.
BTW- der Energieeintrag ist ein Produkt von dT*Masse, das erreichbare Niveau wird dann noch u.a. von Tmax bestimmt.

Speziell in deinem Fall betrachtet - wo hilft die Senkung der VL-Temperatur dir wirklich ernsthaft Geld zu sparen

Du besitzt keinen Wärmeerzeuger, dessen VL-Temperaturerzeugung bei Senkung wirklich wirtschaftlicher würde.
Durch die Optimierung der Regelung erhöht sich nun der Wirkungsgrad deiner alternativen Energiequelle?
Dein nicht vorhandender Wärmeerzeuger taktet nun weniger bzw. erzeugt weniger Spülverluste, weil...?
Deine nicht vorhandene WP arbeitet nun aufgrund gesunkenem Druck wirtschaftlicher?
Das Fernwärme-Versogungsnetz wird nun wirtschaftlicher u. es enstehen weniger kalkulierbare Umlagekosten, weil Du die VL-Temperatur gesenkt hast u. dein Versorger passt den Verrechnungstarif an?

Die Gestehungskosten für Wärme sinken mit der Reduktion des Temperaturhubs, aber dafür muss man auch der Nutznieser sein.

Die Optimierung verringert die Belastung der Isolierung im Übertragungsweg - Verteilsystem/Raumheizung innerhalb der Gebäudehülle, d.h. es wird "weniger" ungezielte Wärmeverteilung erfolgen, z.B. in Technikraum bei der Übergabestation - da wäre aber der 1. Ansatz eher, die fehlerhafte und/oder unzureichende Isolierung zu verbessern. Natürlich verbessert sich die Situation durch deine Optimierung ebenfalls (sofern keine gravierenden Iso-Mängel existieren).

Evtl. wurden die HK-Versorgungsleitungen nicht durchdacht u. befinden sich in Aussenwänden - dann greift deine Maßnahme zumindest dahingehend. Wer diese aber im Gebäudekern verzogen hat, erleidet auch weniger Verluste, bezogen auf die Gebäudehülle.

Dasjenige Bauteil, dass von gesenkter VL-Temperatur direkt günstiger im Betrieb wird - u. somit erhebliche Kosteneinsparung ermöglicht - ist nicht in deinem Besitz u. befindet sich auch nicht in deinem Gebäude.

Die Lösung hast Du ja bereits, nur das "Problem" nicht - zumindest nicht in Gänze.
Hoffe, jetzt ist es verständlich(er).

Momentan läuft sie mit 11 Watt und die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur ist nur 3 °C. Wahrscheinlich könnt' ich sie also noch weiter runter drehen.

Eher ein Trugschluss - wenn Du nur die Spreizung betrachtest - es kommt ja auch an, wo Du diese Temperaturen betrachtest.

die Differenz eher 8 °C sind, was wohl recht sinnvoll ist

Ohne die Raumheizung mit zu betrachten, zumindest normal, dass die Spreizung steigt.

[hyman]

im Markt in der Richtung irgendwie keine nennenswerte Entwicklung

Das ist so, vermutlich weil in Neubauten immer weniger Bedarf für sowas besteht. Baut man KfW55 mit Fußbodenheizung, dann ist ja schon die Einzelraumregelung in vielen Fällen überflüssig ... hatten wir hier schonmal.

Nun brauchst Du für die Lösung noch das passende Problem

Diesen Einwurf verstehe ich nicht ganz. Das Problem ist, die niedrigstmögliche Vorlauftemperatur zu ermitteln, mit der gerade noch genug Heizenergie zugeführt wird. Diese niedrigstmögliche Vorlauftemperatur führt auch zu niedrigstmöglichen Verlusten.

regele ich die Pumpe nach T°differenz zwischen Vor- und Rücklauf

Hatten wir doch oben schon. Das kannnst Du bei entsprechend großen Pumpen schon machen, lohnt sich dann vermutlich auch. Wir reden hier aber von einem Einfamilienhaus mit einer klitzekleinen Hocheffizienzpumpe. Die regelt sich nach Differenzdruck selber; ich kann sie nur einmal händisch einstellen und dann per KNX ein- und ausschalten. Momentan läuft sie mit 11 Watt und die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur ist nur 3 °C. Wahrscheinlich könnt' ich sie also noch weiter runter drehen. Andrerseits kommen während der Wiederaufheizung nach Nachtabsenkung auch Betriebszustände vor, wo die Differenz eher 8 °C sind, was wohl recht sinnvoll ist.

Weiß ich über die wenigen Verbraucher genau Bescheid, verlangsame ich die Pumpe, bis der bedürftigste Verbraucher sein Ventil um die 85% geöffnet hat.

Und ich mach im Prinzip das Gleiche mit der Vorlauftemperatur, weil dort eine Energieeinsparung erzielbar ist (nicht im geringfügig reduzierten Stromverbrauch einer ohnehin schon sparsamen Pumpe).

[rosebud]

Wenn man die Sache verkomplizieren will: In Anlagen mit mehreren individuell geregelten Verbrauchern an einem einzelnen Versorger ist es sinnvoll, die Pumpe des Versorgers möglichst gemütlich laufen zu lassen. Sind die Verbraucher extrem zahlreich, nicht sehr gesprächig und lassen mich über ihre Ventilstellungen im Unklaren, regele ich die Pumpe nach T°differenz zwischen Vor- und Rücklauf. Weiß ich über die wenigen Verbraucher genau Bescheid, verlangsame ich die Pumpe, bis der bedürftigste Verbraucher sein Ventil um die 85% geöffnet hat. Die Angelegenheit ist allerdings grausam schwer zu programmieren und zu parametrieren, vor allem, weil die Regelkreise stabil sein müssen, und es sind massenhaft Daten in Gestalt von GA zu transferieren.
Ob Maschinchen vom Schlage eines X1 da noch mitspielen, entzieht sich meiner Kenntnis. Jedoch lohnt es: Auf die Tour und mit ausgewachsenen Rechnern und mehreren Frequenzumrichtern habe ich es geschafft, in einem großen Bürogebäude bei freier Kühlung mit 2 kW elektrischer Leistung um die 100 kW Kälteleistung aus der Außenluft < 6 °C zu den Verbrauchern zu bringen. Macht einen COP von 50!

[GLT]

hyman
Für die Umsetzung
Nun brauchst Du für die Lösung noch das passende Problem

Wärmeerzeuger/Solaranlage ist nicht vorhanden, Betonkernaktivierung vermutlich auch nicht u. somit ist prädiktiv nur noch der optimale Start-/Stoppunkt der ERR übrig. Für die reine Zielerfüllung u. Bedarfsführung wäre weniger Aufwand wohl ausreichend gewesen.

Aber besser haben, als brauchen.