Fragen zur Regelung einer Fußbodenheizung - Speziell mit Jung Raumcontroller F40e

[sdreher]

Hallo,

mich würde mal interessieren, wie Ihr so Eure Fußbodenheizungen eingestellt habt.

- Sollwert
- Hysteresegrenzen (oben/unten)
- Betriebsmodi
- Absenkung Nachtbetrieb
- etc.
- Abhängigkeit zur Außentemperatur

Bin mir nicht sicher, ob das bei uns schon optimal eingestellt ist. Wir haben folgendes Setup:

- je Raum einen Jung Raumcontroller F40
- je Stockwerk eine Wohnungsstation (Danfos) mit entsprechenden Ventilen und Pumpe
- Ventile über Siemens Heizungsaktoren angesteuert
- Pumpe wird offenbar nicht direkt über den Heizungsaktor angesteuert (warum, ist mir nicht klar) sondern über eine separate Logik im ABB Logikbaustein (wenn Heizungsaktor = an dann Pumpe = an)
- Wetterstation für Außentemperatur

Ich hab mir über Node Red ein Dashboar mit umfangreichen Reporting-Möglichkeiten gebaut. Nun habe ich festgestellt, dass insbesondere in den Kinderzimmern die Temperaturschwankungen recht hoch sind. Warum auch immer springt auch meistens Nachts die Heizung an und heizt dann von 20,5 C auf 21,5 C oder teilweise 22 C hoch. Sollwert ist 21 C. Die Absenkung für Nacht ist auf -40 eingestellt - als -4 C, was eigentlich recht viel ist. Eigentlich dürfte dann nachts doch gar nicht geheizt werden? Die Hysterese ist auf +/-5 eingestellt - was umgerechnet +/- 0,5 C entspricht. Eigentlich sehr wenig. Wenn ich es richtig verstehe, müsste die Temperatur dann tagsüber eigentlich sehr konstant gehalten werden und nachts abgesenkt werden. Ich habe aber auch tagsüber Schwankungen von mind. 2 C und wie schon erwähnt, auch sehr oft stundenlange Heizperioden in der Nacht.

Es gibt keine explizite Einstellung dazu, wie die Nachtabsenkung funktionieren soll. Macht der Raumcontroller das von alleine oder braucht er dazu ein externes Steuersignal über einen seiner Eingänge? Irgendwo her muss er ja wissen, wann Tag und wann Nacht ist.

Bin dankbar für Eure Erfahrungswerte bzgl. Einstellungen Fußbodenheizungen und falls jemand auch einen F40 Raumcontroller hat, würden mich da natürlich Eure Konfigurationseinstellungen interessieren.

Falls noch Infos fehlen, einfach sagen, ich kann gerne noch ergänzen.

[lobo]

Hallo,

ohne Deinen Raumcontroller speziell zu kennen (ich habe nur einen kurzen Blick ins Handbuch geworfen), wundere ich mich erst einmal, dass Du den als 2-punkt Regler parametriert hast. Gibt es einen Grund dafür, warum Du den nicht als PI-Regler eingestellt hast?

Zu Deinen Fragen: Das Beispiel im Kinderzimmer zeigt ja, dass der Regler tut ... die Hysteres +- 0.5 °C würde ja bedeuten, dass er bei 20.5°C einschaltet - und bei 21.5 aus. Deine Fussbodenheizung ist aber wahrscheinlich sehr träge (und eventuell auch nicht richtig abgeglichen - bietet also zu viel Wärme an), wodurch sich die Temperatur nach Abschalten noch weiter erhöhen kann. Das würde ich eher als normal bezeichnen (zumindest vom Prinzip her).

Bei den Schwankungen von 2°C tagsüber muss man natürlich auch den Einfluss anderer Störgrößen (Wärmequellen wie z.B. Personen, elektrische Geräte oder Sonneneinstrahlung) beachten, aber 1.5°C würde ich wie gesagt, als normal ansehen für Deine Hysteres von 1°C.

Zu Betriebartumschaltung: wenn Du keinen speziell "schnellen" Bodenaufbau hast, ist eine Nachtabsenkung wahrscheinlich wenig sinnvoll, denn Du kannst nur dann wirklich was sparen, wenn die Raumtemperatur sich innerhalb von ein paar Stunden merklich absenkt. Aber sei's drum - das war ja nicht Deine Frage. Wenn Du wirklich Nachtabsenkung nutzen möchtest, muß der Raumcontroller auch dazu ein Signal bekommen (Betriebsmodus). Das macht idR irgendwo eine Zeitschaltuhr. Im Handbuch de F40 habe ich jetzt gerade nix gefunden, kann mich aber irren.

Schau' doch mal in der ETS, was mit dem entsprechenden Objekt zum Betriebsmodus verbunden ist. Ich vermute mal, Du hast gar keine Nachtabsenkung am Start ...

Viele Grüße,

Stefan

[sdreher]

Hallo Stefan,

danke für die Rückmeldung.

Die Konfiguration stammt so wie sie ist vom Eli - hab an den Einstellungen zur Heizungssteuerung bislang noch nichts geändert. Ist jetzt die erste richtig kalte Heizperiode und da schaut man sich das mal genauer an.

Unterschied zwischen 2-Punkt und Pi-Regler muss ich mir mal anschauen. Danke für den Tipp.

Ja, ist mir bewusst, dass eine Fuboheizung träge ist und eine Nachtabsenkung somit vermutlich nicht viel bringt. Mir geht es in erster Line dabei weniger um die Energiekosten als um das Raumklima. Ist ja eigentlich unsinnig, dass gerade Nachts die Luft war und trocken ist.

Eine Nachtabsenkung scheint dann auch definitiv nicht konfiguriert zu sein. In der ETS sind dazu jedenfalls keine GAs verknüpft. Ein Zeitsteuermodul ist inzwischen aber integriert, so dass ich es umsetzen könnte.

[sdreher]

Was meinst Du mit nicht richtig abgeglichen? Die Thermostate in den Raumcontrollern habe ich alle eigenhändig durch eine Messreihe mit einem präzisen Thermometer „geeicht“. Da waren zum Teil Abweichungen von über 3 C am Anfang vorhanden.

[poertner]

Ich denke lobo meint den hydraulischen Abgleich der Fußbodenheizung.

[lobo]

Ja - man liest hier im Forum immer wieder davon, dass kein hydraulischer Abgleich gemacht wurde - und dass wohl auch die Vorlauftemperatur sehr hoch ist. Konsequenz ist, dass der Heizi Ruhe hat (wird ja schön warm), aber es wird halt unnötig Energie "verblasen".

In Deinem Fall - besonders bei Zweipunktregelung - heizt Du halt mehrere Stunden mit voller Heizleistung, bis Du von 20.5 auf 21.5°C gekommen bist. Wenn da jetzt tatsächlich die Heizung zu hoch eingestellt ist (die RTR wird's ja schon richten), hast Du aber viel mehr Wärme in Deinem Fussboden eingebracht, als Du tatsächlich zum Heizen brauchst und die Temperatur erhöht sich noch eine ganze Zeit lang, obwohl das Ventil schon wieder zu ist. So'ne Fussbodenheizung ist halt in jeder Richtung träge.

Daher wirst Du Dein Ziel einer niedrigeren Raumtemperatur zum Schlafen (je nach Bauweise) vielleicht gar nicht wirklich hinbekommen. Immerhin hast Du ja sowieso schon z.B. 2x75 W Heizleistung in den Betten ...

Kannst Du Temperaturen mitschreiben? Dann kannst Du mal für den von Dir beschiebenen 2-Punkt Zyklus schauen, wie hoch die Temperatur auch nach Abschalten der Heizung noch steigt - und wie lange hierfür die Zeiten sind...

Viele Grüße,

Stefan

[sdreher]

Also ich denke mal, dass ein hydraulischer Abgleich schon gemacht wurde bzw. systembedingt ggf. gar nicht erforderlich ist. Die Revisionspläne sind mit entsprechenden mbar-Angaben je Raum versehen und die Wohnungsstation verfügt auch über einen Differenzdruckregler - der nach meinem Verständnis dafür zuständig ist. Auch scheinen die Ausgleichsventile eingestellt zu sein, aber die schaue ich mir zur Sicherheit noch einmal genauer an.

https://assets.danfoss.com/documents...2de-000101.pdf

Werde mein Logging über Node Red mal so anpassen, dass der Temperaturverlauf sowie die genauen Steuerpunkte der Heizung besser mit einander vergleichbar sind. Das ist ein guter Hinweis, danke.

[sdreher]

Dank den Hinweisen von Stefan habe ich mich jetzt mal näher mit den versch. Regelungsarten befasst. Ärgert mich jetzt schon wieder, dass man sich als Bauherr für eine hochwertige und auch teure Technologie (KNX) entscheidet und weder Heizungs- oder Elektroplaner und auch der Eli einen nicht auf die Möglichkeiten hinweisen, die man damit hat. Statt dessen wird einfach mal „gschwind“ der Standard hingefummelt und gut ist. Ich hätte als Bauherr ja durchaus noch ein paar Euro mehr für die Realisierung von besseren (aber aufwändiger umzusetzenden) Lösungen ausgegeben. Aber man müsste es halt wenigstens mal besprechen 🤔.

Aber gut, nachdem ich mich jetzt schon mit so vielen Themen selbst auseinander setzen musste, mach ich nebenbei halt auch noch eine Ausbildung zum Heizungstechniker sowie KNX-Programmierer ... 😎. Immerhin hatte ich ja Thermodynamik im Studium, das ist beim Thema Heizungsregelung schon mal kein Nachteil, auch wenn ich nie gedacht hätte, dieses Wissen je mal wieder zu gebrauchen ... 🤣.

[sdreher]

Hallo,

habe heute mal Zeit gehabt, mich mit den verschiedenen Regelungstypen, den Datenblättern vom Heizungsaktor sowie der ETS zu beschäftigen. Das Prinzip der PWM habe ich denke ich verstanden und es wird ja auch explizit für Fußbodenheizungen empfohlen.

Habe für den Wohn/Essbereich den Heizungsaktor 6fach von Jung mit Regler (Art.-Nr. 2336REGHZRHE). Der Wohn/Essbereich hat keinen eigenen Raumcontroller sonder erfasst die Temperaturen über zwei Tastsensoren und mittelt diese dann. Der Heizungsaktor ist so konfiguriert, dass er den internen Raumtemperaturregler für die Ventilausgänge der Heizung im Wohn/Essbereich nutzt.

Als Art Heizungsregelung habe ich im RTR "schaltende PI-Regelung PWM" eingestellt, als Art der Heizung "Fußbodenheizung". Der Proportionalbereich ist dabei mit 5K, die Nachstellzeit mit 240 Min. konfiguriert.

Im Ausgang für die Ventile ist als Dateneingang "stetig mit PWM" konfiguriert und als Zykluszeit aktuell 15 Minuten (ggf. später in Richtung 20 Minuten anpassen).

Jetzt kommt das Phänomen: Der Regler schaltet nach Abfrage der Raumtemperatur die Ventile auf ein - jedoch nach ca. 1.5 bis 2 Minuten schon wieder aus. Nach 15 Minuten wiederholt sich das ganze. In 2 Minuten fahren die Ventile ja nicht ansatzweise auf. Ich dachte die Zykluszeit von 15 Minuten gibt vor, wie lange der Zyklus mindestens sein muss, damit die Ventile überhaupt die Zeit haben, auf und zu gehen? Kann sich jemand das Phänomen erklären?

Noch eine Frage: in dem Moment, in dem die Ventile das Signal für aus bekommen, schaltet auch die Pumpe ab. Ist das ok oder müsste diese nicht noch weiter laufen, bis das Ventil ganz geschlossen ist?

[lobo]

Hallo,

leider kann man mit Deiner Beschreibung wenig anfangen.

Was interessant wäre, ist der Verlauf der Stellgröße (also quasi Öffnung des Ventils in Prozent) und der Regelabweichung (also Soll - ist).

Nur mal so als Beispiel für Deine Überlegung - es gilt zum Zeitpunkt "0", dass der Regler in Betrieb gesetzt wird:

• Wenn die Regelabweichung Null ist (es ist also z.B. genau 21°C, wie gewünscht) dann wird der Regler auch als Stellgröße "0" rausschreiben (und das scheint bei Dir der Fall gewesen zu sein).
• Wenn es bei Deinen Einstellungen beim Start so als Beispiel ein Grad Regeldifferenz gäbe, würde der Regler direkt auf 20 % Springen (P-Band) und dann innerhalb von ca. 200 min auf 100 % hochlaufen (I-Anteil: 240 min - bedeutet 4 Stunden von 0 auf 100 % für eine Regelabweichung von 1°C).

Die Ventilöffnung selbst ist also weniger interessant als der Verlauf der beiden oben genannten Größen.

Und bitte beachte: es ist (später) ganz normal, dass die Bude z.B. 1/10 °C zu warm ist, aber die Stellgröße immer noch sehr hoch sein kann. Das liegt am I-Anteil und ist gewollt, denn wenn es warm ist, willst Du gerade NICHT, dass die Heizung ausschaltet (und die Bude quasi leicht abkühlt), sondern Du möchtest immer so viel Wärme nachliefern, wie nach aussen "wegfließt".

Viele Grüße,

Stefan

[sdreher]

Hallo Stefan,

danke für die Rückmeldung. Hab mal ein paar Infos zusammengestellt.

So sieht das Phänomen im Dashboard aus. Der Regler springt ca. alle 15 Min an, um dann aber gleich wieder auszugehen. Die Temperatur war über den Zeitraum relativ konstant bei ca. 20,6 °C.

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Hier sieht man dann, dass der Aktor die Raumtemperatur um 8:26 Uhr von den Tastsensoren abfragt und als ermittelten Wert 20,64°C ausgibt. Dann schaltet er ein und gibt als Stellgröße 23% vor. Pumpe springt auch an.

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Um 8:29 schreibt der Tastsensor einen neuen Temperaturwert zurück (19,23°C) und kurz danach schaltet der Heizungsaktor ab. Warum?

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Hier noch die Konfiguration des RTR sowie des Ventilausgangs für den Heizkreislauf sowie die konfigurierten Gruppenadressen.

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Bildschirmfoto 2021-01-24 um 08.33.06.png

Bin über jeden Hinweis dankbar, wo das Problem stecken könnte oder was ich falsch gemacht habe.

Danke

[sdreher]

Und eben mal die Soll-Temperatur auf 24°C hochgeschoben. Passiert nichts, der Regler springt erst einmal gar nicht an 🤔

Nachdem dann der Regler erneut die Werte selbst abgefragt hat, hat er dann 85% als Stellgröße ausgegeben.

[sdreher]

Jetzt ergibt sich folgendes Bild:
IMG_0016.jpg

Die Heizung ist an, der Regler schaltet aber im gleichen Rhythmus aus, wie auch zuvor. Stellgröße ist inzwischen bei 95%. Mir ist völlig schleierhaft, woher der Impuls zum Abschalten kommt.

[Beleuchtfix]

Also wenn du innerhalb von einer !inute eine Temperaturänderung von mehr als 1° hast, dann läuft was schief. Entweder ist der Sensor defekt oder er bekommt Zugluft. Dann kann die Regelung auch nicht funktionieren.
Gruß Florian

[sdreher]

Hallo Florian,
wo siehst Du die Temperaturänderung von mehr als 1°? Die Soll-Temp hab ich ja manuell verstellt. Zugluft gab es keine in der Zeit und die angezeigten Werte stimmen ziemlich genau mit den gemessenen Temperaturwerten überein, das hab ich manuell abgeglichen.
Stefan