AKH-0800.03 Heizungsaktor 8-fach, 4TE, 24/230VAC - stetige PI-Regelung

[herrder4ringe]

Diese Ochsner Wärmepumpe kann gar nicht durchlaufen, da sie nicht modulieren kann.
Das heißt sie gibt immer 10kW ab.
Das ist für ein kleines Häuschen (sofern es bereits rudimentären Wärmeschutz hat) viel zu viel.

Darum Schaltet das Gerät rhythmisch aus und ein. Über das genaue Drama der Taktung entscheiden Puffergröße, Hydraulik und paar Einstellwerte.

Zu sehen in deiner PV bzw. Smart Meter App.

Aus eigener Erfahrung mit diesem Gerät in einem (nicht meinem) Energiespar-Haus, kann ich nur sagen es ist gruselig was da im "Verborgenen" passiert. Wirkungsgrad und Haltbarkeit werden mit Füßen getreten, wenn das Teil über 15 mal am Tag einen Kaltstart hin legt.

Um die Laufzeit etwas zu verlängern bietet es sich an das Gebäude ca. 1°C über Nacht abkühlen zu lassen, im Anschluss kann die Maschine mal wieder ein nennenswertes Stück durchlaufen...

[hyman]

Moin Marcus,

Das bedeutet ja, das sich dann die Stellgröße wieder reduziert, weil es ja schneller Warm wird im Raum, und dadruch der Regler schneller das Ventil schließt. Macht man das in dem Fall nur, damit man sich für die Ventile von "beiden" Seiten annähert?

Genau so ist es. Man möchte zunächst etwa gleiche Regelreserve in allen Räumen -- auch wenn die zunächst noch viel zu groß ist.

Weil eigentlich will man ja 100%, das würde ja bedeuten, das ich den Druchfluss veringern müsste?

Könnte man meinen, ist aber nicht das Ziel. Das Ziel ist eher möglichst großer, aber auch sinnvoll auf die Räume verteilter Durchfluss, damit man im zweiten Schritt die Vorlauftemperatur möglicht niedrig machen kann, was für die bestmögliche Wirkzahl der Wärmepumpe sorgt.

Müssen dazu ALLE Räume im Haus auf die gleiche Temperatur beheizt werden, oder kann ich da die normalen Soll Temperaturen belassen, diese bilden ja die Wirklichkeit ab?

Du kannst und sollst alle Räume so beheizen, wie das im Alltag normalerweise der Fall ist und als komfortabel empfunden wird.

Das heißt, wichtig ist für Punkt 1 gar nicht, das möglichst alle Stellgrößen zwischen 80-100% liegen, sondern das sie relativ gleich sind. Ein reduzierung der Heizkurve sollte dann dazu führen, das ich dann bei allen Ventilen eine gleichmäßige Erhöhung der Stellgrößen erreiche.

Genau so ist es.

Meinst du mit Regelreserve die Zeit in der die Stellventile geschlossen sind?

So kann man es ausdrücken -- ich hätte gesagt: Die Prozentpunkte der zwischen den üblicherweise maximal erreichten Stellgrößen und 100%. Ist aber das Gleiche, wenn ich Dich richtig verstehe.

Grüße von Horst

[hyman]

Um die Laufzeit etwas zu verlängern bietet es sich an das Gebäude ca. 1°C über Nacht abkühlen zu lassen, im Anschluss kann die Maschine mal wieder ein nennenswertes Stück durchlaufen...

Diesen Aspekt der Nachtabsenkung hatte ich noch nicht auf dem Radar -- kann abhängig von der Dimensionierung des Pufferspeichers interessant sein.

[herrder4ringe]

Diesen Aspekt der Nachtabsenkung hatte ich noch nicht auf dem Radar...

Den Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers kann man auch noch betrachten.
Die Effizienz von Wärmepumpen, Brennwertgeräten und sogar Fernwärmeanlagen profitiert von den niedrigeren Rücklauftemperaturen nach der Stillstands-Zeit.

[hyman]

Den Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers kann man auch noch betrachten.

Das hatte ich ja bereits in Post #13 getan und deshalb die Optimierung hin zu einer möglichst niedrigen Vorlauftemperatur empfohlen. Das ist halt mit eine Nachtabsenkung nur eigeschränkt in bereinstuimmung zu bringen. Eine geringe Nachtabsenkung mag dennoch sinnvoll sein, wenn sie nicht zu einer nennenswert höheren Vorlauftemperatur bei der Wiederaufheizung führt.

Die Effizienz von Wärmepumpen, Brennwertgeräten und sogar Fernwärmeanlagen profitiert von den niedrigeren Rücklauftemperaturen nach der Stillstands-Zeit.

Zumindest bei Wärmepumpen mit Pufferspeicher sehe ich das nicht so. Da führt die höhere Vorlauftemperatur (die ich zur zügigen Wiederaufheizung brauche) zu einer höheren Temperatur des Pufferspeichers und die wiederum zu einer schlechteren Wirkzahl. Ich hoffe mal wegen

Diese Ochsner Wärmepumpe kann gar nicht durchlaufen, da sie nicht modulieren kann.
Das heißt sie gibt immer 10kW ab.
Das ist für ein kleines Häuschen (sofern es bereits rudimentären Wärmeschutz hat) viel zu viel.

dass Marcus einen Pufferspeicher hat ...

Bei Fernwärme führt in der Tat eine niedrige Rücklauftemperatur im Heizkreis auch zu einer niedrigen Rücklauftemperaur im Primärkreis (also zum Fernwärmeversorger) und daher zu niedrigeren Leitungsverlusten über alles. Leider belohnen die Fernwärmeversorger das nicht. Ist außerdem nicht Thema in diesem Thread.

[herrder4ringe]

Zumindest bei Wärmepumpen mit Pufferspeicher sehe ich das nicht so. Da führt die höhere Vorlauftemperatur (die ich zur zügigen Wiederaufheizung brauche) zu einer höheren Temperatur des Pufferspeichers und die wiederum zu einer schlechteren Wirkzahl. Ich hoffe mal wegen
.

Eine zeitweise Überhöhung der Vorlauftemperatur gegenüber der regulären Heizkurve kenn ich nur von großen Objektbauten (oder wenn ein Raumfühler mit Einflussfaktor am Regler hängt).
Bei einer Wärmepumpe macht das natürlich keinen Sinn, hier sollte man das Vorlauftemperatur-Niveau stets niedrig halten.
Darum auch meine Empfehlung, wenn die WP nicht auf die aktuelle Heizlast runter modulieren kann, das Gebäude "nur" so 1°C abkühlen zu lassen.
Bei einem modernen EFH in Massivbau sind das je nach AT (6-12h) Stillstand.
Da brauchts dann keine schnelle Aufheizung...

[hyman]

Hallo Mar[ck]us,

Eine zeitweise Überhöhung der Vorlauftemperatur gegenüber der regulären Heizkurve kenn ich nur von großen Objektbauten (oder wenn ein Raumfühler mit Einflussfaktor am Regler hängt).

Deswegen gehe ich ja auch davon aus, dass die Wirkzahl insgesamt schlechter wird, wenn man wegen Nachtabsenkung eine höhere Vorlauftemperatur braucht. Besser bekommt man das nur mit einer Bedarfsaufschaltung hin: Der Heizungsregler müsste was über die Stellgrößen der Raumtemperaturregler wissen. Das können die wenigsten "kleinen" Heizungsregler überhaupt (und die, die ich kenne nicht gescheit).

Darum auch meine Empfehlung, wenn die WP nicht auf die aktuelle Heizlast runter modulieren kann, das Gebäude "nur" so 1°C abkühlen zu lassen.
Bei einem modernen EFH in Massivbau sind das je nach AT (6-12h) Stillstand.
Da brauchts dann keine schnelle Aufheizung...

Das klingt sinnvoll, vor allem wegen der Argumentation "weniger takten". Die ist vor allem dann relevant wenn kein oder ein recht kleiner Pufferspeicher verbaut ist.

Bei der Zeitprogrammierung für die Nachtabsenkung berücksichtigt man zweckmäßig die gesamte Trägheit des Systems. Die wird von der Wärmespeicherung in drei Bereichen beeinflusst:

• Pufferspeicher (soweit vorhanden)
• Estrich
• restlicher Baukörper

Wenn diese Wärmekapazitäten alle recht groß sind, kann es sein, dass sich eine merkliche Absenkung der Raumtemperatur erst Stunden nach Aktivieren der Nachtabsenkung ergibt. Ähnlich lange kann es dauern, ehe nach Ende der Nachtabsenkung die Räume wieder Solltemperatur haben. Da hilft nur ausprobieren und Raumtemperaturen loggen ...

Zur Einstellung des hydraulischen Abgleichs und der Heizkurve würde ich erst mal ohne Nachtabsenkung fahren, weil man sonst unübersichtlicheres Logging und möglicherweise nicht die niedrigstmögliche Vorlauftemperatur bekommt. Wenn dann alles so funktioniert wie es soll, kann man 1 Grad Nachtabsenkung probieren. Am Besten vorher und nachher die Starts der Wärmepumpe loggen. Gehen die nicht wesentlich runter und/oder kommt es zu Komfortverlusten morgens, ist es sinnvoll, die Nachtabsenkung früher zu beenden oder ganz wegzulassen, ehe man die Vorlauftemperatur wieder erhöht.

Grüße von Horst

[lori]

Ich hab generell eine Frage zu der PulsWeitenModulation (PWM). Der Regler und hat ja keine direkte Verbindung zu der Vorlauftemperatur der Heizung, er kennt ja nur die Ist-Temperatur und die Soll-Temperatur. Ich hab jetzt mal z.b. das Ventil bei uns im Esszimmer beobachtet.
Da war von 10:0 Uhr - 13:00 Uhr heute eine Ist-Temperatur von 22,7 °C und eine Soll-Temperatur von 23,0 °C. Jetzt hab ich mal die Statuszeiten des Ventil dagegen gelegt, siehe
image.png
Die sind ziemlich konstant bei 50%. Es fehlen ja aber noch 0,3 °C, ich verstehe daher nicht, warum der Öffnungszustand nicht höher ist z.b. bei 70 oder 80%, kann mir das einer erklären?

[Beleuchtfix]

Ja, die Vorlauftemperatur könnte niedriger sein, dann müßte mehr Wasser fließen, um die selbe Energie einzuspeisen.
Gruß Florian

[lori]

hyman, herrder4ringe

dass Marcus einen Pufferspeicher hat ..

Ja ich habe einen 500L Pufferspeicher.

Darum Schaltet das Gerät rhythmisch aus und ein. Über das genaue Drama der Taktung entscheiden Puffergröße, Hydraulik und paar Einstellwerte.

Zu sehen in deiner PV bzw. Smart Meter App.

Aus eigener Erfahrung mit diesem Gerät in einem (nicht meinem) Energiespar-Haus, kann ich nur sagen es ist gruselig was da im "Verborgenen" passiert. Wirkungsgrad und Haltbarkeit werden mit Füßen getreten, wenn das Teil über 15 mal am Tag einen Kaltstart hin legt.

Ich bin kein Heizungsexperte, mein Installateur meinte, dass das bei der WP so normal ist, das die immer aus und einschaltet. Und ja ich sehe das, anhand meiner eBus-HomeAssistant integration. Gelb ist abgeschaltet, Grün ist Heizmodus, Rot ist Vorlaufzeit Heizbetrieb.

image.png

[Fidelis]

Es fehlen ja aber noch 0,3 °C, ich verstehe daher nicht, warum der Öffnungszustand nicht höher ist z.b. bei 70 oder 80%, kann mir das einer erklären?

Das ist eigentlich keine Frage zur PWM, sondern zur Regelung im Ganzen. Das PWM-Signal ist nur das Ergebnis der Regelung bzw. eigentlich sogar die Übersetzung des Ergebnisses - 70% umgerechnet in Auf-Zu. In den meisten Fällen erfolgt die Regelung mit einem sogenannten PI-Regler, welcher die Soll- und die Ist-Temperatur bekommt. Aus der Differenz berechnet der Regler den nötigen Öffnungsgrad bzw. eigentlich berechnet der quasi zwei Öffnungsgrade, nämlich einmal den P-Anteil und einmal den I-Anteil.

Der P(roportional)-Anteil schaut nur auf die aktuelle Temperaturdifferenz und sagt sowas wie "nimm den Unterschied mal 3 und schicke das Ergebnis als Öffnungsgrad raus". Vorteil: Große Abweichung von der Soll-Temperatur erzeugt sofort eine große Änderung der gewünschten Ventilöffnung. Nachteil: Kleine Abweichungen erzeugen nur sehr kleine Änderungen am Ventil, sodass die Soll-Temperatur in der Praxis nie komplett erreicht wird.

Der I(ntegral)-Anteil schaut sich die Temperaturdifferenz im Laufe der Zeit an und summiert die Abweichung. Vorteil: Je länger selbst kleine Abweichungen von der Soll-Temperatur vorhanden sind, desto weiter wird am Ventil gedreht, bis dann wirklich die Soll-Temperatur getroffen wird. Nachteil: Der Regler arbeitet langsam.

Heißt bei dir, dass der Regler sicherlich die 0,3 °C sieht und bereits dabei ist zu handeln, aber das eben nur sehr langsam passiert. Bei Bedarf kannst du ja mal schauen welche Parameter du verändern kannst, um das Regelverhalten zu beeinflussen. Wichtig ist aber im Hinterkopf zu behalten, dass das System aka. Haus an sich schon sehr träge ist und du viel Geduld mitbringen musst.

mein Installateur meinte, dass das bei der WP so normal ist, das die immer aus und einschaltet

Ja und nein. Ältere Modelle können wirklich nur ein- und ausschalten, aber neuere können zusätzlich modulieren, also die Leistung in einem gewissen Rahmen anpassen. Gerade in der Übergangszeit, wenn wenig Heizleistung gebraucht wird, kommen aber auch diese Modelle ins takten. Ist also wirklich "normal", aber leider auf Dauer nicht gesund, sodass man versuchen sollte die Takte möglichst lange zu fahren. Jedenfalls in Bezug auf die Lebensdauer der WP, im Hinblick auf die Raumtemperaturen und auf den Stromverbrauch kann das wieder anders aussehen.

[lori]

Fidelis vielen Dank für die super Erklärung, das hat mir sehr geholfen!

Ja und nein. Ältere Modelle können wirklich nur ein- und ausschalten, aber neuere können zusätzlich modulieren, also die Leistung in einem gewissen Rahmen anpassen. Gerade in der Übergangszeit, wenn wenig Heizleistung gebraucht wird, kommen aber auch diese Modelle ins takten. Ist also wirklich "normal", aber leider auf Dauer nicht gesund, sodass man versuchen sollte die Takte möglichst lange zu fahren. Jedenfalls in Bezug auf die Lebensdauer der WP, im Hinblick auf die Raumtemperaturen und auf den Stromverbrauch kann das wieder anders aussehen.

Erreiche ich das z.b. damit das ich die Vorlauftemp. so gering wie möglich halte und die Stellgrößen so bei ca. 80%, oder gibt es daneben noch andere Möglichkeiten die Taktung zu reduzieren? Was mich aber dennoch wundert, wenn die WP Hersteller das doch wissen, das die Lebensdauer einer WP von der Anzahl Kaltstarts abhängt, warum werden die dann nicht gleich so gebaut, das dies Standardmäßig lange Taktungen haben? Oder ist das wie bei die Elektrischen Zahnbürsten 🤣

[Fidelis]

Ganz so schlimm ist es in der Praxis wohl eher nicht, wie man es vielleicht befürchtet. Kühlschränke machen seit Jahrzehnten nichts anderes und wie lange halten die Dinger? Wärmepumpen gibt es auch schon viele Jahre auf dem Markt und die Erfahrung zeigt, dass auch diese in den meisten Fällen lange halten. Wie gesagt, neuere Modelle können modulieren und dadurch die Taktintervalle verlängern. Ob die wirklich länger halten oder der Hersteller dafür dann eben an anderen elektronischen Bauteilchen nochmal ein paar Euro spart... ich weiß es nicht.

Erreiche ich das z.b. damit das ich die Vorlauftemp. so gering wie möglich halte und die Stellgrößen so bei ca. 80%, oder gibt es daneben noch andere Möglichkeiten die Taktung zu reduzieren?

Die Schwierigkeit hier ist, dass du zwei Regelsysteme hast, die sich gegenseitig beeinflussen. Auf der einen Seite die Raumtemperaturregelung und auf der anderen Seite die Heizungsregelung. Ich kenne da keine "goldene Regel", um das Takten zu reduzieren. Grundsätzlich muss die WP die Energie loswerden. Das führt aber dazu, dass mehr Wärme in den Räumen ankommt, woraufhin die RT-Regler die Ventile schließen und die WP "abwürgen". Wie oben bereits von anderen angesprochen, kann zum Beispiel eine Nachtabsenkung helfen, um die WP zumindest morgens länger laufen zu lassen, weil die Soll-Temperatur in den Räumen erstmal wieder erreicht werden muss. Grundsätzlich helfen also größere Temperaturschwankungen in der Ist-Temperatur, damit die WP entweder länger läuft, um aufzuheizen, oder länger schläft, um die Räume abkühlen zu lassen. Aber ob das dem Komfort zuträglich ist, ist eine ganz andere Frage.

[hyman]

Die sind ziemlich konstant bei 50%. Es fehlen ja aber noch 0,3 °C, ich verstehe daher nicht, warum der Öffnungszustand nicht höher ist z.b. bei 70 oder 80%, kann mir das einer erklären?

Fidelis hat dazu ja schon was geschrieben. Zu ergänzen wäre vielleicht noch:
Der Regler macht schon teilweise zu bevor die Solltemperatur erreicht ist. Würde er das nicht machen ... siehe oben:

Aufgrund der thermischen Trägheit der Fußbodenheizung wäre das aber viel zu spät -- der Estrich würde dann noch lange Zeit mit nahezu unveränderter Wärmeabgabe den Raum (über)heizen.

mein Installateur meinte, dass das bei der WP so normal ist, das die immer aus und einschaltet

Im Prinzip ja, die Frage ist halt wie oft. Bei Dir sind das etwas über 20 Starts pro Tag. Ob das viel oder wenig ist kann ich nicht abschließend beurteilen, ganz furchtbar gruselig scheint es mir nicht zu sein. Man könnte die Zahl der Starts reduzieren (und die durchschnittliche Laufzeit erhöhen) indem man mehr Hysterese für die Pufferspeichertemperatur erlaubt.

Erreiche ich das z.b. damit das ich die Vorlauftemp. so gering wie möglich halte und die Stellgrößen so bei ca. 80%, oder gibt es daneben noch andere Möglichkeiten die Taktung zu reduzieren?

Die Höhe der gewünschten Vorlauftemperatur an sich hat auf die Taktung keinen Einfluss, allenfalls schwankt die tatsächliche Vorlauftemperatur durch die Taktung leicht, wenn nach dem Pufferspeicher kein Mischer verbaut ist.

Rot ist Vorlaufzeit Heizbetrieb

Was bedeutet Vorlaufzeit?

Man erkennt an dem Bild, dass die Wärmepumpe nach Beginn der Nachtabsenkung etwas länger Pause macht als tagsüber. Sie läuft aber noch vor Ende der Nachtabsenkung wieder an, was darauf hin deutet, dass auch während der Nacht Wärme abgenommen wird. Vermutlich lassen die Raumtemperaturregler die Räume nicht frei auskühlen, sondern fordern kontinuierlich (oder zumindest recht bald wieder) Wärme an. Interessant wäre aus meiner Sicht,

• ob die Raumtemperaturregler ihre Solltemperaturen synchron zur zentralen Regelung absenken
• wie sich die Raumtemperatur während der Absenkung verändert
• was die Stellgrößen der Raumtemperaturregler nachts machen

Ob die Räume wirklich kühler werden, hängt davon ab, ob die abgesenkte Vorlauftemperatur noch für die (möglicherweise nicht abgesenkte) Soll-Raumtemperatur reicht oder nicht. Im Extremfall -- wenn die Soll-Raumtemperatur nicht abgesenkt wird -- bleibt die Ist-Temperatur (mit steigender Stellgröße des Raumtemperaturreglers) konstant, weil mehr Regelreserve als Nachtabsenkung vorhanden ist.

Das würde auch erklären, warum nach Ende der Nachtabsenkung allenfalls eine gringfügig längere Laufzeit der Wärmepumpe erkennbar ist.

Grundsätzlich muss die WP die Energie loswerden. Das führt aber dazu, dass mehr Wärme in den Räumen ankommt

Wenn ein Pufferspeicher vorhanden ist, muss das nicht unbedingt so sein -- evtl. ist danach ein Mischer verbaut. Sollte das der Fall sein, ist es wichtig, dass der die meiste Zeit sehr weit offen steht. Ist das nicht so, dann ist der Pufferspeicher zu warm, was Wirkzahl kostet.

Bei einer Fußbodenheizung kann es auch sehr gut sein, dass nach dem Pufferspeicher kein Mischer vorhanden ist. Dann schwankt in der Tat die Wärmezufuhr zu den Räumen, was aufgund der großen im Estrich gespeicherten Wärmemenge nicht unbedingt auffallen muss.

Hat man vernünftig arbeitende (also nicht gar zu langsam regelnde) Raumtemperaturregler, wäre eigentlich das ideale Kriterium für den Wiederanlauf der Wärmepumpe, dass der erste Raumtemperaturregler wegen der abnehmenden Wärmezufuhr bei 95..100% Stellgröße ankommt. Wenn man das technisch nicht hinbekommt, kann man es annähern, indem man die Hysterese für die Pufferspeichertemperatur so weit erhöht, bis die Stellgrößen der Raumtemperaturregler tatsächlich zwischen z. B. 75% und 95% hin und her laufen -- wenn die damit verbundenen Schwankungen der Raumtemperatur im komfortmäßig vertretbaren Rahmen bleiben.

Grüße von Horst

[herrder4ringe]

Was mich aber dennoch wundert, wenn die WP Hersteller das doch wissen, das die Lebensdauer einer WP von der Anzahl Kaltstarts abhängt, warum werden die dann nicht gleich so gebaut, das dies Standardmäßig lange Taktungen haben?

Die Wärmepumpe kann nichts dafür wenn sie von den Heizungsbauern zu groß dimensioniert wird und dann auch noch lieblos parametriert wird.

Den Strom zahlt der Kunde und die Defekte auch...

Wer als Kunde nicht technikaffin ist, hat da verloren. Weil was (im Trendverlauf) komisch aussieht, ist es leider meist auch.

Der 500L Puffer kann die Laufzeit gerade mal 30min strecken sofern man ihn auf wärmepumpenfreundliche 35°C lädt.

Um einen akzeptabele Taktung (<= 8 Starts) zu erreichen müssen primär etwas längere Stillstandszeiten generiert werden.

Da kann es schon helfen im Regler den Parameter zur "Wartezeit Zuschaltung Heizung" auf größer 30min zu setzen. (Sofern vorhanden)

Ein ähnlicher Effekt stellt sich ein, wenn man über gewissen Zeiträume alle Raumthermostaten voll auf oder voll zu fährt.

Die Optionen dazu sind mit KNX und HA vielfältig.

Die Anbindung über ebus finde ich hochinteressant, hier zu werde eine private Nachricht schreiben.