Heizungssteuerung

[Gaston]

Da das kaum ein Bewohner haben will, dürfte minimale Zeit die einzige relevante Optimierungsgröße sein...

So isses, auch das Schwingverhalten wird i.d.R. von diesem Kriterium abgedeckt.

Klar, ich kann jetzt auch noch den Banach-Raum ins Spiel bringen.

Wobei der Hilbertraum ein "Zimmer" im Banach-Raum ist, und beide nicht beheizt werden müssen

Wenn es hier schon um Mathematik im Bereich der Regelungstechnik gehen soll, wäre übrigens mit der Laplace Transformation (oder gleich der Z-Transformation) wesentlich mehr gedient.

Z-.Transformation, da Digitale reglung

Aber mal ernst. Ich will das mal aufgreifen, was Du schreibst:

Ja, so einfach ist das aber nicht. Denn dann würde so eine Rechnung unendlich große Stellgröße für ganz kurze Zeit als optimal ausspucken.

Das Gütekriterium muß noch zusätzlich beinhalten, was der Stellbereich ist. Bei uns hier, welche VL Temperatur ist den verfügbar. Dann kommt auch was realistischen raus.

Ein Güte kriterium ist ein reales Kriterium für die Güte einer bestimmten Reglung und nicht ein theoretischer maximal/minimal Wert. Das was Du hier als *zusätzlich beinhalten" bezeichnest ist implizit enthalten da es teil der Regelstrecke ist.

Das Gütekriterium "Zeit" ist ein Standard Gütekriterium der Regelungstechnik und wird mathematisch durch eine Integrale der Regeldifferenz über die Zeit ausgedrückt (ITAE-Kriterium). Je kleiner das Reultat, desto besser die Regelung.

Gruss,
Gaston

[tbi]

Hallo Chris,

ein bisschen Spaß muß sein. Die Idee einer solchen Rechnung ist doch noch interessant, ich hab ja keine Formeln runtergebetet. Das hasse ich ja selbst.

Aber mal ernst. Ich will das mal aufgreifen, was Du schreibst:

Da das kaum ein Bewohner haben will, dürfte minimale Zeit die einzige relevante Optimierungsgröße sein...

Ja, so einfach ist das aber nicht. Denn dann würde so eine Rechnung unendlich große Stellgröße für ganz kurze Zeit als optimal ausspucken.

Das Gütekriterium muß noch zusätzlich beinhalten, was der Stellbereich ist. Bei uns hier, welche VL Temperatur ist den verfügbar. Dann kommt auch was realistischen raus.

So long, Gute Nacht

Tbi

"Ki-Bo-Tu" der ist gut, den merk ich mir .

[Chris M.]

zu 2. Dies bezieht sich auf die Summe der eingesetzten Energie die von IST nach SOLL eingesetzt werden muß. Also mal Platt gesagt: |STELLgrösse| * Zeit oder so was.

Da wir hier im Bereich der Thermodynamik sind, ist nach dieser Ansicht alles Energieoptimal, was (im Falle der Heizung) eine minimale Temperatur hat, d.h. wenn Du dich optimalerweise unendlich langsam dem Zielwert näherst...
Da das kaum ein Bewohner haben will, dürfte minimale Zeit die einzige relevante Optimierungsgröße sein...

Na beim Rechnen wird es dann heiß im Kopf. Es gibt den Raum für Ganze Zahlen, für Rationalen Zahlen, ...

... und den Raum über Funktionen, [...]

Klar, ich kann jetzt auch noch den Banach-Raum ins Spiel bringen.
Wenn es hier schon um Mathematik im Bereich der Regelungstechnik gehen soll, wäre übrigens mit der Laplace Transformation (oder gleich der Z-Transformation) wesentlich mehr gedient.

Diese Diskussion hilft aber der Frage genau so wie die Diskussion:
"Ich kann Karate"
"Ich kann dafür Ki-Bo-Tu!"
(Kinder Bodenturnen)
=> off topic

[Gaston]

[QUOTE=tbi;66177]

zu 2. Dies bezieht sich auf die Summe der eingesetzten Energie die von IST nach SOLL eingesetzt werden muß. Also mal Platt gesagt: |STELLgrösse| * Zeit oder so was.

Hatte ich mir fast gedacht. Dann ist auch dieser Punkt falsch. Die Energie die von IST nach SOLL benötigt wird ist unabhängig von der Regelung und zu dem gegebenen Zeitpunkt konstant. Somit kein Gütekriterium.

zu 3: = falsch ??? Das Gütekriterium sagt ja nur WAS Optimal sein.

Ja eben, und kleine Stellgrössen sind nicht optimal, sondern grosse !
Ich sage ja auch nicht dass ein Gütekriterium eines Autos sein hoher Energieverbrauch wäre. Nochmal: Kleine Stellwerte=Grosse Verluste

So kann eine Problem so gestellt sein, dass nur ganz kleine Stellgrössen möglich sind. Dann muß man eben darauf hin optimieren. Also das Gütekriterium so definieren. Da tauchen keine Verluste auf. Will man daraufhin optimieren, muß man eine Formel finden, die die Verluste bewertet und in das Kriterium mit aufnehmen. Dann wird beides bewertet und daraufhin optimiert.

Bist Du Politiker ? Man kann ja sooo viel schreiben ohne was zu sagen. Da eine niederige Stellgrösse in Heiuzungsregelungen, und davon reden wir doch oder, immer einen grösseren Verlust bedeutet als grosse Stellgrössen, ist es unsinnig auf eine kleine Stellgrösse hin zu optimieren. Da kann man noch so verwirrend schreiben.

Gruss,
Gaston

[tbi]

Hallo Gaston,

2 = wenn sich dieser Punkt nur auf die Verlustenergie in den Leitungen bezieht, ja
3 = falsch : kleine Stellgrösse = grosse Verluste = schlecht

zu 2. Dies bezieht sich auf die Summe der eingesetzten Energie die von IST nach SOLL eingesetzt werden muß. Also mal Platt gesagt: |STELLgrösse| * Zeit oder so was.

zu 3: = falsch ??? Das Gütekriterium sagt ja nur WAS Optimal sein. So kann eine Problem so gestellt sein, dass nur ganz kleine Stellgrössen möglich sind. Dann muß man eben darauf hin optimieren. Also das Gütekriterium so definieren. Da tauchen keine Verluste auf. Will man daraufhin optimieren, muß man eine Formel finden, die die Verluste bewertet und in das Kriterium mit aufnehmen.
Dann wird beides bewertet und daraufhin optimiert.

Wenn man nicht drin wohnen kann, braucht man Ihn auch nicht zu heizen

Na beim Rechnen wird es dann heiß im Kopf. Es gibt den Raum für Ganze Zahlen, für Rationalen Zahlen, ...

... und den Raum über Funktionen, da kann man dann auch Integrale bilden, nämlich über das Güte-Kriterium. Dann macht man die Ableitung und sucht das Minimum mit einer "einfachen" Kurvendiskussion. Halt nur im Raum der Funktionen. Dann hat man als Ergebnis eine Trajektorie, also einen optimalen Weg um das Ziel (also der Weg von IST nach SOLL) zu erreichen. Eigentlich nicht schwer. Man kann sich halt nur verrechnen

Viele Grüsse

Tbi

[Gaston]

... ja man kann das studieren.

...ja, hab ich auch

Optimal ist immer hinsichtlich einem Gütekriterium:

1. Zeit soll kurz sein, bis Sollwert erreicht ist.
2. Energie soll minimal sein, bis Sollwert erreicht ist.
3. Stellgröße soll klein sein ....
4. ... und viele mehr die man sich dann ausdenken kann.

1 = richtig
2 = wenn sich dieser Punkt nur auf die Verlustenergie in den Leitungen bezieht, ja
3 = falsch : kleine Stellgrösse = grosse Verluste = schlecht

Dann rechnet man noch in bisschen im Hilbert-Raum (Studierte Mathematiker wissen, dass man darin nicht wohnen kann ).

Wenn man nicht drin wohnen kann, braucht man Ihn auch nicht zu heizen

Ich hatte das aus der klassischen Regelungstechnik heraus mit P oder I-Werten getan. Hier sind Multiplikationwerte gemeint. Gaston hat darauf hingewiesen, dass diese Werte anders sind, als die in den KNX RTRs als Parameter angegeboten wird.

Die in den KNX plugins verwendete Parameter "Proportionalbereich" und "Nachstellzeit" sind der klassischen regelungstechnik durchaus bekannt

Im Übrigen halte ich auch nicht viel davon bei einer FBH Nachtabsenkung zu machen. Bzw. wenn, dann nur 2-3 Grad. Dann ist das Klima am besten. Urlaub ist natürlich was anderes.

Full Ack. Als Faustregel sage ich immer: Die Nachtabsenkung lohnt sich erst wenn die Abgesenkte Temperatur deutlich vor dem beginn der nächten Aufheizphase erreicht wird.

Dabei will ich nicht ungesagt lassen dass in der Theorie (abstraktion äusserer Faktoren) die Nachtabsenkung immer etwas bringt. Realitäts bezogen man sich jedoch eher an diese Faustregel halten sollte um den Nutzen zu klären.

Gruss,
Gaston

[Gaston]

Zitat von Gaston
das schlechte an den PI-regler ist nähmlich im P-Anteil

No, so einfach ist das nicht.

Oh mein Gott ! Wirft mir doch glatt jemand hier im Forum mir vor nicht ausführlich genug zu sein . Ich gehe bei deien Antwort davon aus dass Du nicht weist wovon ich spreche. Ich habe in diesem Forum schon mit Seitenlangen Vorträgen erklärt was bei den EIB-PI-Reglern im P-Anteil schlecht ist. Und genau darauf Zielt diese Aussage ab. Hab ja auch schon eine eigene PI-Regelung entwickelt und hier (oder besser im "alten Forum" präsentiert).

Nichts für ungut,
Gaston

[tbi]

Optimal ..... ;-)

Hallo Alle,

Nicht umsonst kann man Regelungstechnik extra studieren...

... ja man kann das studieren.

... dann versteht hier aber keiner mehr was. Ich versuche immer wieder mit Äpfel und Birnen zu erklären, denn ich bin der Meinung: Nur wer es richtig verstanden hat, kann es dann auch wieder mit Äpfel und Birnen erklären. Ich finde das klappt hier ganz gut, jeder gibt sich Mühe. Damit es alle verstehen.

Wie dem auch sei: es gibt Theorien, wie ein PI-Regler optimal zu parametrieren ist, einfach mal im Netz danach suchen.

Optimal ist immer hinsichtlich einem Gütekriterium:

1. Zeit soll kurz sein, bis Sollwert erreicht ist.
2. Energie soll minimal sein, bis Sollwert erreicht ist.
3. Stellgröße soll klein sein ....
4. ... und viele mehr die man sich dann ausdenken kann.

Dann rechnet man noch in bisschen im Hilbert-Raum (Studierte Mathematiker wissen, dass man darin nicht wohnen kann ).

Dann erhält man eine Lösung und stellt fest, die Zeit ist ja nicht alles und macht ein besseres Gütekriterium mit Zeit, Energie, und begrenzter Stellgröße.

....... irgenwann später ..... stellst Du dann fest, diese Lösung kannst Du mit einem PID-Regler auch ganz gut realisieren bzw. annähern.

Also man muß verstehen, wofür die einzelen Parameter stehen, die man einstellen kann. Ich hatte das aus der klassischen Regelungstechnik heraus mit P oder I-Werten getan. Hier sind Multiplikationwerte gemeint. Gaston hat darauf hingewiesen, dass diese Werte anders sind, als die in den KNX RTRs als Parameter angegeboten wird.

Danke hierfür. Das ist ein wichtiger Unterschied. Also genau in der Applikationsbeschreibung lesen.

Und dann intelligent ausprobieren, dann klappt das schon.

Meist ist es gut, wenn der Sollwert schnell mit einem kleinen Überschwinger erreicht wird. Schnell ist aber relativ zum System. Die FBH ist ja eh langsam, das kann auch kein Regler verändern.


Im Übrigen halte ich auch nicht viel davon bei einer FBH Nachtabsenkung zu machen. Bzw. wenn, dann nur 2-3 Grad. Dann ist das Klima am besten. Urlaub ist natürlich was anderes.

Viel Spaß

Tbi

[Chris M.]

Nicht umsonst kann man Regelungstechnik extra studieren... Aber da geht es meistens um deutlich komplexere Dinge als einen popeligen PI(D)-Regler - dafür wird der in der Praxis aber trotzdem noch sehr häufig eingesetzt und erst wenn man damit nicht weiterkommt, macht man sich um eine bessere Lösung die passenden Gedanken (wäre anders auch nicht wirtschaftlich).

Wie dem auch sei: es gibt Theorien, wie ein PI-Regler optimal zu parametrieren ist, einfach mal im Netz danach suchen.

[JoeHorn]

das schlechte an den PI-regler ist nähmlich im P-Anteil

No, so einfach ist das nicht. Auch ein reiner I-Regler kann schwingen, sollte seine Zeitkonstante zu klein sein und das System eine Verzögerung enthalten. Und das passiert bei so trägen Systemen wie eine FBH schneller als einem lieb ist.
Mache ich die Zeitkonstante aber so groß, das garantiert nichts mehr schwingt, dann wird so ein Regler so langsam, das er die meisten Störgrößen gar nicht mehr ausregeln kann, da sie sich schneller ändern als er folgen kann. Dann aber ist er ziemlich nutzlos...

[Gaston]

Ist der Regler falsch eingestellt kann er entweder immer um der SOLL Wert schingen ((Abkz: P)Proportionalwert zu groß)

Dies bezieht sich auf reine P-regler die im EIB die Ausnahme sind (z.B. für 2-Stufiges heizen). Bei dieser Erklärung muss man beachten dass es einen Unterschied zwischen P-Wert unfd P-Bereich gibt ! In einem EIB regler wird der P-bereich eingestellt nicht der P-Wert. Hier gilt genau der umgekehrte Fall, je grösser der P-bereich, desto kleiner der P-Wert. Ein Schwingen mit P-reglern wie sie im EIB realisiert sind ist jedoch nur bei sehr kleinen P-bereich (z.B. 1 oder 2°K) denkbar.

oder den SOLLwert nie erreichen, dann liegt immer ein Stück daneben. (Proportionalwert zu klein).

Auch hier gilt in den Regler einstelungen dann kleiner P-Wert=grosser P-Bereich ! Reinen P-Regler ereichen nie genau den SOLL Wert, es gibt immer einen Offset (über oder unter dem Sollwert). Was richtig ist ist dass bei kleinem P-Wert dieser offset negativ ist (also unter dem Sollwert) und bei grossem P-Wert darüber liegen könnte. Bei P-reglern wie sie im KNX realisiert sind wird der Offset jedoch immer unter dem Sollwert liegen.


Aber das spielt eh keinr Rolle da es sich im KNX immer um (schlechte) PI-Regler handelt. Aber ein shclechter PI-regler ist immer noch besser als ein schlechter P-regler (das schlechte an den PI-regler ist nähmlich im P-Anteil) :-)

Gruss,
Gaston

[ThorstenGehrig]

Hallo Torsten,

Das Anstrengende bei dem "mach ich erst später, im 2. Schritt" ist immer, dass man aber schon 100% durchgeplant haben muss.
Ich habe schon zu viele hier im Forum gesehen, weil irgendwas vergessen wurde.

<...>

Also 2x für Kamin (VL,RL) und 2x für Heizungs-bzw Rücklaufeinbindung.

<..:>

Viel Erfolg

Tbi

Danke für deine Tips. Ich habe leider erst nächste Woche Donnerstag den Termin mit dem Heizungsbauer - bin aber mal gespannt ob er an all diese Dinge denkt (wenn er meine Anforderungen kennt) - oder ob ich ihn daran erinnern muss :-)
Zumindest mal für einen passenden Versorgungsschacht zum Kamin und zum Dach habe ich gesorgt.

Gruß
Thorsten

[JoeHorn]

Hier meine Erfahrung:
Nach einigen Monaten mit Einzelraumregelung per 2-Punkt-Regelung durch RTRs habe ich auf rein außentemperaturgeführte Vorlauftemperatursteuerung umgestellt. Nach Abgleich der Steuerkurve und leichte Anpassungen der hydraulischen Abstimmung sind die Schwankungen über den Tag nur noch halb so groß.
Nachteil: Zusätzliche Wärmequellen führen zu einer leichten Temperaturerhöhung solange sie präsent sind.
Trotzdem ist das weniger als die Schwankungen vorher und der Fußboden bleibt angenehm warm. Die RTRs arbeiten nur noch als Begrenzer für unvorhergesehene Fälle und sind entsprechend hoch eingestellt. Auch eine Nachtabsenkung gibt es nicht mehr, der Boden ist einfach zu träge dafür, entweder hat man schon abens kalte Füße oder bekommt sie dann morgens...

PS: Wenn alle Ventile zu sein sollten wird auch die Pumpe abgeschaltet. Der Aktor stellt dafür ein eigenes Objekt zur Verfügung und ein normaler Schaltaktor macht daraus ein Steuersignal für den extra dafür vorhandenen Eingang der Pumpensteuerung (nicht KNX-tauglich). Allerdings sind seit der Umstellung nie alle Ventile gleichzeitig geschlossen gewesen...

[tbi]

im 2. Schritt, das ist so eine Sache ...

Hallo Torsten,

Das Anstrengende bei dem "mach ich erst später, im 2. Schritt" ist immer, dass man aber schon 100% durchgeplant haben muss.
Ich habe schon zu viele hier im Forum gesehen, weil irgendwas vergessen wurde.

b) an der WP wird es aber ganz sicher einen Speicher für die WP geben. Vermutlich (wenn mein Heizungsbauer mir nichts anderes erzählt) sogar einen sehr großen - und einen Wärmetauscher für das Brauchwasser.
Dann kann ich über einen Kachelofen oder Sonnenenergie den Puffer auch aufladen (kommt aber erst in Schritt 2)

Dann denke für den zweiten Schritt daran, dass der Solarkreislauf eine andere Flüssigkeit hat. Der Puffer sollte also unten auch schon einen Solarwärmetauscher eingebaut haben. Sonst ärgerst Du dich später sehr.

Den must Du noch nicht in Betrieb nehmen. Es ist aber eben ein ganz andere Pufferspeicher .

Ein wasserführender Kamin hat Heizungswasser drin, dafür sollte der Pufferspeicher zwei eigene Anschlüsse (mit Absperrung) haben. Dann kannst Du den später leicht anschliessen.

Also 2x für Kamin (VL,RL) und 2x für Heizungs-bzw Rücklaufeinbindung.

Für den Kamin Anschluss brauchst Du dann noch VL und RL des Heizungswasser über eine Pumpenstation mit Rücklaufanhebung zum Puffer. Kalt Wasser Zuleitung und Ableitung zum TAS und Sicherheitswärmetauscher am Kamin. Sowie eine Ableitung des Überdruckventil am Kamin. Die Ableitung des Wasser und des Überdruckventils müssen mit Gefälle in eine grossen Abwasser Siphon münden. Für all das must Du den Platz einplanen. Sonst ärgerst Du dich später, weil es der Aufwand riesig ist die Kaminunterstützung noch zu realisieren.
Das ist noch nicht komplett, aber der Link im Beitrag davor wird Dir sicher weiter helfen.

Viel Erfolg

Tbi

[NetFritz]

Hallo Thorsten
Viel Glück für den WP Einbau.
Ansonsten kannst Du hier mehr erfahren.
Das Forum - HaustechnikDialog - Heizung, Klima, Sanitär, Haustechnik
Gruß NetFritz