Zusammenspiel von Gastherme und Heizungsaktoren der FBH

[Gast]

Seit 25 Jahren und mit zwei Ingenieurdiplomen programmiere ich Steuerungen für Klimaanlagen.

Seltsam, daß man die Basics der Regelungstechnik dann trotzdem nicht verstanden hat. PI-Regelung mit den "üblichen" Werten laufen überall, und sich auch stabil, sogar bei mir. Darum sind die Defaults eben so gewählt, daß sie in üblichen Fällen einigermassen passen.

Richtig ist, daß man mit zu hohem P-Wert eine instabile Regelung bekommt. Der Umkehrschluß, nun den P-Anteil auf Null (oder fast Null) zu setzen, ist aber regelungstechnisch Unfug.

Dass der Hinweis, Heizungsregelung mit P-Regler sei instabil, irgendwie nicht stimmen kann sieht man auch schon daran, daß die gängigen Heizkörperthermostate einfache P-Regler sind.

[netfriend]

Ok, und was bedeutet das nun für mich? Die default-Einstellungen von mdt so lassen?

[evolution]

Ok, und was bedeutet das nun für mich? Die default-Einstellungen von mdt so lassen?

Korrekt, diese passen für die meisten Anwendungsfälle.

[Taxus]

netfriend, jetzt sorge doch erstmal für ständigen Durchfluß auf mindestens 1-2 geeigneten Kreisen (Ventil Zwangsstellung oder Antrieb einfach abnehmen), z.B. Bad / Wohnzimmer, und stelle die Heizungspumpe (ist lt. Schema ja eine Effizienzpumpe) auf Nachlaufzeit unendlich. Damit ist das gröbste Takten weg. Dann gehe die restlichen Dinge an (Abgleich, Hysterese, Heizkurve, Aufzeichnungen/Diagramme). Die Parameter im Aktor kannst Du erstmal lasssen.

[rosebud]

C010.jpgC505.jpg Daß eine Regelung instabil ist, sieht man an Aufzeichnungen von T° und noch deutlicher an den Ventilbewegungen. Also: Daten mitschreiben.

Herr volkerm, Sie scheinen seit Jahrzehnten nichts anderes als Regelungstechnik gemacht zu haben, wenn Sie sich soviel Fachwissen anmaßen.

Anbei zwei Bilder von Aufzeichnungen der Regelung von Ventilo-Konvektoren.
Oberes Bild C010: hellblau Sollwert, weiß Istwert, lila Ventilbewegungen; P-Band 24 K, I-Zeit 10 Minuten;
Unteres Bild C505: Sollwert nicht aufgezeichnet, hellblau Istwert, grün Ventilbewegungen; P-Band 4 K Werkswert, I-Zeit 60 Minuten Werkswert

[derMarc85]

ein aktiver Konvektor dürfte doch aber deutlich anders zu steuern sein, als eine träge FBH, ohne mich da jetzt genau mit auszukennen...

[rosebud]

Im Prinzip ja, Marc. Der Regelparameter I-Zeit ist voll und ganz abhängig von der Reaktionszeit des Gesamtsystems und orientiert sich an der Periodendauer der Regelschwingungen, während der P-Wert ermittelt wird anhand der Stabilitätsgrenze bei einem reinen P-Regler im System.

Aber was hat das mit KNX zu tun?

[derMarc85]

I
Aber was hat das mit KNX zu tun?

nichts... vielleicht eher in Gebäudetechnik, aber das haben die Mods zu entscheiden.

Ich sehe halt bei deinem Ansatz ein kleines Effizienzproblem. Grad bei Wärmepumpen (ich weiss ist hier nicht der Fall), gehören natürlich noch ein paar mehr Sachen in die Gleichung um eine ordentliche Arbeitszahl zu garantieren.
Du schreibst ja, dass deiner Meinung nach hydraulischer Abgleich "Abwürgerei" ist. Klar ist auch eine Temperaturerhöhung um 2-3° problematisch wenn das System ohne Stellantriebe ja so läuft wie gewünscht.
In der Industrie sind die Mehrkosten vielleicht noch egal, wenn ich mich jedoch so weit in meine Steuerung stürze, muss das doch aber nicht sein. Also versuche ich die VL-Temperatur natürlich nicht unnötig hoch zu fahren, bzw. sogar so niedrig wie es irgendwie geht.
Grad bei den Brennwertern gehts ja dann auch um eine vernünftige Spreizung zwischen VL und RL.

Andererseits verschwinden solche Effekte dann nachher wieder im Rauschen, wenn drei Tage im Jahr ein bisschen mehr die Sonne scheint.

[Gast]

Herr volkerm, Sie scheinen seit Jahrzehnten nichts anderes als Regelungstechnik gemacht zu haben, wenn Sie sich soviel Fachwissen anmaßen.

Für solche Basics reicht auch eine lange zurückliegende Regelungstechnikvorlesung im Studium und etwas Praxis mit gewollt schwingenden Regelkreisen (Oszillatoren).

Oberes Bild C010: hellblau Sollwert, weiß Istwert, lila Ventilbewegungen; P-Band 24 K, I-Zeit 10 Minuten;

Und das ist nun das Positivbeispiel? Parameter, bei denen die Ist-Temperatur überhaupt nicht auf den Sprung der Solltemperatur zwischen 18 Uhr und 8 Uhr reagiert?

Und kann es vielleicht sein, daß du uns hier irgendwelche Kurven einer Lüftungsanlage als angebliche Heizungsdaten verkaufen möchtest? Ich meine nur, wegen Datum Juni 2012 und "Fan Speed " usw ....

[rosebud]

Im Nachtbetrieb zwischen 18 Uhr und 6 Uhr reagiert die Regelung nur, wenn der obere Sollwert überschritten wird - dann greift die Kühlung ein - oder ein unterer Sollwert unterschritten - ein Fall für die Heizung. Im Komfortbetrieb läuft die Anlage ohne Sollwert-Totband zwischen Heizen und Kühlen. Wenn ich 22 °C RaumT° will, dann habe ich die auch, ob durch Kühlen oder Heizen, und muß mich nicht mit irgendwas zwischen 21 °C und 24 °C zufriedengeben. Das geht natürlich nur, wenn die Regelung stabil ist wie im oberen Bild. Andernfalls kollidieren Heizen und Kühlen und dies treibt den Energieverbrauch dramatisch in die Höhe.

Sie erwarten auch vom Tempomat Ihres Autos, daß er die gewünschte Geschwindigkeit hält und nicht 20 km/h nach oben und unten variiert. Außerdem soll er nicht dauernd zwischen Gaspedal und Bremse springen.

Die Aufzeichnungen stammen von einer Honeywell EBI Leittechnik. Die Regler sind nahezu frei parametrierbare Excel10 FCU-Regler, mit denen man auch eine Fußbodenheizung regeln kann (von den FCU habe ich mittlerweile über tausend in Betrieb genommen; zusammen mit den CHC für Aktivdecken sind es weit über 3.000). Leider gibt es die Kommentare nicht in Deutsch.

Herr Volker, ich freue mich darauf, hier Aufzeichnungen vom Regelverhalten Ihrer Anlagen zu sehen. Abszisse: 24 Stunden mit Abtastung alle 10 Minuten - das reicht bei Fußbodenheizung -, Ordinate 0 bis 100 für T° und Stellgrößen. Dann mal los.

[Gast]

ich freue mich darauf, hier Aufzeichnungen vom Regelverhalten Ihrer Anlagen zu sehen. Abszisse: 24 Stunden mit Abtastung alle 10 Minuten - das reicht bei Fußbodenheizung -, Ordinate 0 bis 100 für T° und Stellgrößen. Dann mal los.

Ich habe hier keine Fußbodenheizung, sondern Heizkörper. Aber egal, so sieht es aus mit Standardparametern, ganz ohne weitere Optimierung. Sollwert 21,5° von 6-22 Uhr, Nachtabsenkung von 22-6 Uhr.
wohnen_ist_soll_stell.JPG

Stellwerte im Bad (gelb) sind etwas komplexer, weil dort die Solltemperatur im Tagesverlauf mehrfach wechselt, Wärmeeintrag von der Dusche kommt, manuell per Fenster gelüftte wird usw.

[rosebud]

Was bitteschön sind die Standardparameter in Zahlen?

[Gast]

Was bitteschön sind die Standardparameter in Zahlen?

Proportionalbereich 5K, Nachstellzeit 120 Minuten, PWM Zykluszeit 15 Minuten

[rosebud]

Ehrlich gesagt: Aus Ihren Aufzeichnungen werde ich nicht schlau. Abgesehen von Bad (welche RaumT° wurde gemessen?) und Schlafzimmer (da fehlt ebenfalls die RaumT°) präsentieren Sie zwei angeblich voneinander unabhängige Regelkreise (Wohnzimmer und Eßzimmer), die sich in Istwert und Stellgröße nur in homöopathischem Umfang unterscheiden, und das zu jedem beliebigen Zeitpunkt. Um das ganze zu entzerren und etwas ableiten zu können, schlage ich vor: Betreiben Sie einen der Regelkreise, z.B. das Wohnzimmer oder das Bad, über einen Tag mit einem Sollwert von 23 °C und zeichnen Sie T°-Istwert und Stellgröße auf. Dann schaun mer mal.

[Gast]

Ehrlich gesagt: Aus Ihren Aufzeichnungen werde ich nicht schlau. Abgesehen von Bad (welche RaumT° wurde gemessen?) und Schlafzimmer (da fehlt ebenfalls die RaumT°) präsentieren Sie zwei angeblich voneinander unabhängige Regelkreise (Wohnzimmer und Eßzimmer), die sich in Istwert und Stellgröße nur in homöopathischem Umfang unterscheiden, und das zu jedem beliebigen Zeitpunkt. Um das ganze zu entzerren und etwas ableiten zu können, schlage ich vor: Betreiben Sie einen der Regelkreise, z.B. das Wohnzimmer oder das Bad, über einen Tag mit einem Sollwert von 23 °C und zeichnen Sie T°-Istwert und Stellgröße auf. Dann schaun mer mal.

Das war beispielhaft ein Raum (verbundener Wohn-Ess-Küchenbereich mit zwei Heizkörpern und zwei Temp-Fühlern), der zwar separate Regelkreise hat, aber eben doch eng gekoppelt ist. Das funktioniert, einschließlich des dynamischen Regelverhaltens bei zeitabhängig gesteuerten Sollwerten. Weiterführenden Experimente darf gerne jemand anders machen, gerne mit rosebud'schem Null-P-Anteil, dann schauen wir mal dort auf das dynamische Regelverhalten.