Heizungsmischer pendelt stark

[svethi]

Hallo Leute,

Ja, ich als Heizungsmonteur komme jetzt mit diesem Thema rum.
Folgendes:

Es geht um eine Fernwärmeanlage bei einem Bekannten. Nachdem die anfänglich immer am Pendeln war, habe ich die Parameter verändert und dann lief es eigentlich ganz gut. Auch im Normalbetrieb ist alles Super. Allerding fängt manchmal auf einmal das Pendeln an. Heute wieder und er bekam es nur mit meiner Hilfe in den Griff in dem er die Steuerspannung des Relais zur richtigen Zeit wegnehmen sollte.

Hintergrund dieses Problemes ist, dass der Stellmotor, den er auch nicht wechseln darf, sehr lange Fahrzeiten hat, 360s. Bleibt die Temperaturabweichung in einem gewissen Rahmen ist alles in Ordnung und der Mischerbaustein taktet den Motor immer nur. Ist die Abweichung aber auf einmal sehr stark, wofür wir noch keine Erklärung haben, und der Mischerbaustein auf Null geht, aktiviert er offensichtlich eine komplette Zu-Fahrt. In dieser Zeit reagiert der Block nicht mehr! Der Sollwert ist dann schon lange unterschritten, der Mischer fährt weiter Zu. Ist die Fahrt zu Ende, merkt er, es ist viel zu kalt. Jetzt wieder auf. Und das Spiel benginnt von Neuem. Ich bin mir sicher, dass das mit kürzeren Laufzeiten nicht so ein großes Problem wäre.

Hat noch jemand eine Idee?
Den Support konnte ich noch nicht kontaktieren, da die immer gleich die Config wollen, an die ich zur Zeit nicht heran komme.

Gruß Sven

[Michael Sommer]

Hallo Sven,
Ich glaube nicht, dass für diese starken Schwankungen alleine lange Motorlaufzeiten schuld daran sind. Meist sind hydraulische Probleme bei solch gravierenden Schwankungen die Ursache.
- nach welchen Daten wurde denn das FW- primärseitige Regelorgan ausgelegt.
- sind die primär- uns sekundärseitigen Wassermengen halbwegs abgeglichen
- Vermutlich hat die WT-Sekundärseite auch noch einen variablen Durchsatz, das die Ventilauslegung zusätzlich erschwert
- welche Regelcarakteristik hat den das primärseitige Ventil (Gleichprozentig oder Linear)
- welchen Empfindlichkeit (schnell, Mittel, langsam) hat der Temperaturfühler bzw. welche Parametereinstellungen wurden für den Fühler eingetragen (Empfindlichkeit, Abtastzeit)
- hast Du einmal versucht per Handverstellung das Primärventil in langsamen Schritten zu öffnen und zu schließen. Da liegt oftmals das Problem, weil ab einer gewissen Stellung der Ventildurchsatz sich stark verändert. Ideal wäre, wenn das Ventil erst bei 100% den maximalen Durchfluss durchlässt und damit im Auslegungsfall gerade die benötigte VL-Temperatur erreicht.
- hast Du vielleicht ein Schema, mit Eintragungen der primär- und sekundärseitigen Temperaturen

Vielleicht kannst Du mir ein paar Daten / Infos zusammentragen und einstellen.
Gruß Michael

[svethi]

Hallo Michael,

Die Fernwärmestation wurde vom Versorger geliefert und montiert. WW wird direkt über FJVR und AVTB gemacht. Habe derzeit nur Informationen zum Motor, Danfoss AMV100. KV etc des Ventils kenne ich nicht.
Es hängt eine normale Radiatoren-Anlage dran. Klar, da ändern sich die Durchsätze.

So einfach kannst Du es Dir aber nicht machen. Mit dem Danfossregler vorher hat es problemlos funktioniert. Ich gebe auch nicht dem Motor die Schuld. Das Problem ist der Mischerbaustein.
Ich habe mir das mal simuliert und da ist dies auch offensichtlich geworden. Wenn der Mischer zufährt und es gegen Soll geht, dann muss der die Fahrt stoppen. Macht er aber nicht. Er fährt weiter zu, fährt weiter zu, fährt weiter zu ... IST schon längst unter SOLL. So einen Mist habe ich von einem Heizungsregler noch nicht gesehen. Fühler und Mischer aktualisieren alle 5s. Fühler sowieso und auch der Mischer halten das auch ein, WENN nicht der Mischer gerade mit einer Fahrt beschäftigt ist. In diesem Fall macht der Mischer eben gar nichts. Ich gehe mal davon aus, dass die Programmierung einfach von der Fahrt blockiert wird.

Gruß Sven

[Michael Sommer]

Hallo Sven,
Wenn das mit einem anderen Regler schon ordentlich geklappt hat, sind meine Fragen diesbezüglich natürlich nur bedingt zielführend. Trotzdem bin ich der Meinung hinter den sporadisch auftretenden Lastsprüngen steckt ein Hydraulik- oder Auslegungsproblem. Aber auch die neue Regelung müsste diese Sprünge ebenfalls schneller ausgleichen.

Die Empfindlichkeit der Fühlerparameter mit 5Sek. erscheint mir etwas zu hoch. Ich habe bei meinen Anlagen die Parametrierung Mittelwert pro Sekunde. Damit habe ich die Probleme bei den Temperaturregelungen. Aber hier hast Du sicherlich auch schon mit anderen Einstellungen getestet.

Welche Parameter hast Du denn am Mischerbaustein eingestellt?
Was zeigt denn der stetige Ausgang AQ des Bausteines in der Liveview an?

Testweise würde ich einmal zusätzlich zum Mischerbaustein einen PI-Regler programmieren und dort die identischen Parameter eingeben. Da ja am PI-Regler die Laufzeit nicht einstellbar ist, sieht man welchen Einfluss die Laufzeitparameter haben, wenn man die beiden AQ-Ausgänge vergleicht bzw. beobachtet.

Gruß Michael (der auch gerade etwas ratlos ist)

[svethi]

Hallo Michael,

In anderen Threads. Wurden immer viel niedrigere Werte vorgeschlagen. Dann wollte ich den MS nicht überfordern und fand das akzeptabel. Ich bin auch immer der Meinung, dass die Temperatur unverzögert gemessen werden muss. Das wollte ich eh nochmal mit 1s testen. Auch den Mischerbaustein.
Mischer war zuerst auf Standard, ging gar nicht. Ist jetzt auf R 360; S 5; Kp 0,5; Ki 0,003.
S müsste ja eigentlich auch auf 1

Gruß Sven

[Michael Sommer]

Hallo Sven,
Ich habe bei meinen witterungsgeführten Regelkreisen folgende Parameter eingestellt:
R 35; S 5; KP 2; Ki 0,033 bzw. 0,25,
Die Abtastzeit hat Loxone ja Standardmäßig mit 60 Sekunden angegeben. Das funktioniert nicht (zu Große Abweichungen und daraus resultierend Dauerschwingungen). Mit meinen 5 Sekunden habe ich eigentlich einen brauchbaren Wert gefunden. Ich glaube nicht, dass eine Reduzierung bei deinem Problem der Stabilität nutzt.

Die Temperaturmessung ohne Mittelwert hat bei meinen Regelungen zu einem nervösen Verhalten geführt. Mit dem Mittelwert 1 Sekunde habe ich die Messung etwas glätten können. Trotzdem ausreichend schnell um Laständerungen zügig auszugleichen.

Gruß Michael

Gruß Michael

[Christian Fenzl]

Hallo Sven, Michael,

ich kann Svens These soweit bestätigen - wenn der Mischer mal fährt, dann fährt er. Zudem macht er meines Wissens bei einer 0% oder 100% Öffnung eine "Referenzfahrt" (=2xFahrzeit).

Bei meinen Fußbodenheizkreisen fahre ich mit Abtastzeiten von 60 bzw. 120 Sekunden. Beim Anfahren (also Einschalten des Heizkreises) habe ich genau die Schwingungsprobleme, allerdings fange ich diese jetzt mit einer Max-Einstellung beim Mischer ab. Damit habe ich jetzt nur noch zwei bis drei "Wellen" bis ich am Sollwert bin.
Eine Mischer-Abtastzeit von 5 Sekunden finde ich eigentlich nicht so gut, weil das auch heißt, dass das Ventil alle 5 Sekunden bewegt wird.

lg, Christian

[svethi]

Hallo Christian,

Schön das Du das bestätigen kannst. Die sehr kurzen Abtastzeiten brauchst Du schon da es sich wie gesagt um Fernwärme geht und Du da sehr hohe Primärvorläufe hast. Bei 60s Abtastzeit könnte es Dir passieren, dass Du total überhitzt weil der Mischer einen Tick zu weit offen ist

[Michael Sommer]

…. wenn der Mischer mal fährt, dann fährt er. Zudem macht er meines Wissens bei einer 0% oder 100% Öffnung eine "Referenzfahrt" (=2xFahrzeit). …

Zumindest in der Online-Doko steht davon nichts. Die einzige Zwangsfahrt besteht wohl bei Neustart. Dann führt der Mischer eine komplette Zu-Fahrt durch, damit sichergestellt werden kann, dass von Ausgangspunkt 0 weg geregelt wird.

… Beim Anfahren (also Einschalten des Heizkreises) habe ich genau die Schwingungsprobleme, allerdings fange ich diese jetzt mit einer Max-Einstellung beim Mischer ab. …

Bei meiner FBH mache ich es ähnlich. Bedingt durch meine Kesselpumpe habe ich im Ladebetrieb meines Heizspeichers immer wieder das Problem, dass schlagartig nach dem Einschalten der Kesselpumpe sich die VL-Temperatur im FB-Kreis erhöht. Ist ja logisch, weil sich die hydraulischen Verhältnisse ändern (Pumpenhintereinanderschaltung). Ich habe deshalb folgende Trickschaltung verbaut:
Bei einer Kesseltemperatur >42°C und einer Ventilstellung >45% schließe ich das Regelventil für 3 Minuten. Danach gebe ich die Regelung über den EST-Eingang wieder frei. Unter 40% Ventilstellung ist diese Funktion deaktiviert, weil die Temperaturänderung relativ schnell ausgeregelt wird.

… Bei meinen Fußbodenheizkreisen fahre ich mit Abtastzeiten von 60 bzw. 120 Sekunden. Eine Mischer-Abtastzeit von 5 Sekunden finde ich eigentlich nicht so gut, weil das auch heißt, dass das Ventil alle 5 Sekunden bewegt wird. …

Zumindest in meiner Anlage habe ich damit kein Problem. Meine Regelventile machen bei meinen Einstellungen lange Zeit keine Stellbewegungen. Hat mich übrigens auch etwas gewundert.

Die Stellzeit des Heizungsmischers hängt ja von mehreren Parametern ab. Danach hat man u.a. mit einer längeren Abtastzeit auch ein eine größere Regelabweichung. Daraus multipliziert ergibt das u.a. das berechnete Stellsignal. Daraus resultierend ergibt das eine längere Laufzeit.

• Software PI-Regler: Y =Kp * e + Ki * Ta * esum

Y= Stellsignal
Kp= Verstärkungsfaktor
KI= Regelabweichung (e) über der Zeit (Ta) + multipliziert die Summe mit dem Faktor Ki;
e= Regelabweichung
esum= ist die Summe aller bisherigen Abweichungen (e)

Gruß Michael

[Christian Fenzl]

Für die Lebensdauer der Loxone-Relais ist nicht die Laufzeit, sondern die Schalthäufigkeit maßgeblich.
17.000 Schaltvorgänge pro Tag bei 5 Sek. zu 720 Schaltvorgängen bei 2-Min-Takt.

[Special]

Naja, mann muss schon vernünftige Werte eingeben. Ansonsten den PI Regler nutzen. Der Heizungsmischer wird in Prozent angegeben , wie man das allerdings werten soll kann ich dir nicht sagen. Habe den PID Regler genutzt P= 3 I= 0,06 D= 0,02.
Dem Heizungsmischer fehlt leider eine verstellbare Ansprechschwelle , mach mal dein P Anteil kleiner. Am besten nen Virtual-Eingang nehmen , schieben und beobachten. Den Fühler 0-10V habe ich auf Mittelwert die Sekunde, und den Regler auf 1s. Abtastzeit

[Michael Sommer]

@ Special,
also bei einer Heizungs-Vorregelung braucht es sicherlich keine einstellbare Ansprechschelle. Eine einstellbare Ansprechschwelle hat zwar den Vorteil, dass der Regler nicht so häufig taktet. Der Nachteil ist, dass man dadurch größere Temperaturschwankungen hat. Bei einer Raumregelung oder bei Heiz- oder Kühlbetrieb ist dies sicherlich sinnvoll.

Eine PI-Regler Baustein kann ich aber nur einsetzen, wenn ich das stetige Ausgangssignal direkt auf einen 0-10V-Stellantrieb aufschalten kann. In diesem Fall hat der Danfossantrieb aber eine 3Punkt-Ansteuerung.

@alle,
Letztendlich braucht es für die Mischer- /Regelventilansteuerung keinen Parameter Laufzeit. Durch das PI-Verhalten des Mischerbausteines/Reglers läuft der Antrieb immer in die angeforderte Richtung und wird nur durch die eingebauten Endlagenschalter begrenzt. Da muss der Regler doch nicht die Laufzeit mit einrechnen. Das hat sogar denn Nachteile, wenn der Antrieb aus welchen Gründen auch immer (mechanischen oder elektrischen) sich nicht korrekt positioniert. Dann meint der Regler u.u. 100% geöffnet oder geschlossen und stellt damit die Ansteuerung ein. Deshalb muss auch immer wieder der Antrieb in eine fixierte Stellung gebracht werden, damit sich dieser bei Abweichungen wieder identisch zum Regler positionieren kann. Das funktioniert aber auch nur, wenn der Antrieb noch ordentlich funktioniert.

Gruß Michael

[Special]

@ Special,
also bei einer Heizungs-Vorregelung braucht es sicherlich keine einstellbare Ansprechschelle. Eine einstellbare Ansprechschwelle hat zwar den Vorteil, dass der Regler nicht so häufig taktet. Der Nachteil ist, dass man dadurch größere Temperaturschwankungen hat. Bei einer Raumregelung oder bei Heiz- oder Kühlbetrieb ist dies sicherlich sinnvoll.

Meine Primär Vorlauftemperatur schwankt um ca 10 Kelvin, da ich eine alte Heizung ohne Modulation dran habe.
Somit habe ich im mittel meine gewünscht Solltemperatur ohne ständiges Takten des Mischers.

Eine PI-Regler Baustein kann ich aber nur einsetzen, wenn ich das stetige Ausgangssignal direkt auf einen 0-10V-Stellantrieb aufschalten kann. In diesem Fall hat der Danfossantrieb aber eine 3Punkt-Ansteuerung.

Ich habe auch nen 3 Punkt Mischer, habe es mittels Zähler und Taktgeber realisiert. Im PID Regler ist dann im Maximal Wert die Laufzeit in Sekunden eingetragen.

@alle,
Letztendlich braucht es für die Mischer- /Regelventilansteuerung keinen Parameter Laufzeit. Durch das PI-Verhalten des Mischerbausteines/Reglers läuft der Antrieb immer in die angeforderte Richtung und wird nur durch die eingebauten Endlagenschalter begrenzt. Da muss der Regler doch nicht die Laufzeit mit einrechnen. Das hat sogar denn Nachteile, wenn der Antrieb aus welchen Gründen auch immer (mechanischen oder elektrischen) sich nicht korrekt positioniert. Dann meint der Regler u.u. 100% geöffnet oder geschlossen und stellt damit die Ansteuerung ein. Deshalb muss auch immer wieder der Antrieb in eine fixierte Stellung gebracht werden, damit sich dieser bei Abweichungen wieder identisch zum Regler positionieren kann. Das funktioniert aber auch nur, wenn der Antrieb noch ordentlich funktioniert.
Gruß Michael

Bei 0 oder 100 % bleibt der zuständige Ausgang bei mir einfach gesetzt.

[Michael Sommer]

Meine Primär Vorlauftemperatur schwankt um ca 10 Kelvin, da ich eine alte Heizung ohne Modulation dran habe. Somit habe ich im mittel meine gewünscht Solltemperatur ohne ständiges Takten des Mischers. …

Das ist das Verhalten eines jeden 1-stufigen Wärmeerzeugers. Aber auch bei einem einstufigen Wärmeerzeuger, mit der üblichen drucklosen Verteilung, ändert sich ja die Kesseltemperatur nicht schlagartartig und die witterungsgeführte Regelung kann dies ausgleichen. Anders sieht es aus, wenn ich z.B. einen Holzkessel habe, der mittels Kesselladepumpe seine Wärme temperaturgesteuert abgibt.

Egal wie, mit einer einstellbaren Ansprechschwelle, beseitigst Du aber nicht das Problem, sondern kompensiert nur die Symptome. Ich würde einmal die Dimensionierung des Heizungsmischers prüfen. Vermutlich ist dieser viel zu groß, was dazu führt, dass bei einem zu langsam eingestellten Regler, eine Überheizung stattfindet und dadurch der Regler ins pendeln kommt. Bei einer statischen Heizung (Heizkörper) ist es noch egal, ob die mittlere Heiztemperatur schwankt. Bei einer FBH halte ich das für nicht in Ordnung.

… Ich habe auch nen 3 Punkt Mischer, habe es mittels Zähler und Taktgeber realisiert. Im PID Regler ist dann im Maximal Wert die Laufzeit in Sekunden eingetragen. …

Das Umsetzen des Analogen Signales in ein 3-Punktsignal mittels Zähler und Taktgeber ist sicherlich auch ein Lösungsweg. Darauf bin ich noch nicht gekommen. Was aber sicherlich nicht passt ist die Einstellung max. für die Antriebslaufzeit einzusetzen. Dieser Wert definiert die maximale Öffnung des Mischers. Damit begrenzt man die Ventilöffnung, eines in der Regel einen zu groß dimensionierten Mischers.

… Bei 0 oder 100 % bleibt der zuständige Ausgang bei mir einfach gesetzt.

Das ist eine bei vielen einfach gestrickten Kompakt-Heizungsregelungen eine übliche und sinnvolle Lösung. Damit hast Du in allen Lastzuständen sichergestellt, dass ein Antrieb immer die Endlagen Auf/Zu sicher erreicht.

Wenn ich deine Programmierung richtig verstehe, ändert Du die Ansprechschwelle von 4K über einen Analogwahlschalter, wenn die FB-Vorlauftemperatur >40°C beträgt, damit das Regelorgan schneller schließt. Meiner Meinung nach verstärkst Du mit dieser Programmierung nur die Möglichkeit der Überheizung mit dem Parameter Ansprechschwelle.
Das Problem habe ich auf Grund meiner Kesselhydraulik auch. Gelöst habe ich das in Beitrag 8 weiter oben.

Gruß Michael

[Special]

Wo siehst du das Problem das die Vorlauftemperatur immer um 1-2K um den Sollwert schwingt. Im Mittel habe ich doch meine Solltemperatur. Der Regler würde es schaffen die gewünschte Vorlauftemperatur zu halten. Nur würde der Mischer sich viel mehr bewegen müssen, das wollte ich vermeiden.

[Michael Sommer]

Nein, da sehe ich kein Problem darin.
Gruß Michael

[mrkue]

hi

wer den PID Regler mit digitalem Ausgang nutzen möchte kann es auch so lösen, das der PID in die MIN und MAX Eingange des Mischerbausteins schreibt
bei Aktivierung des STOP Eingangs sollte der PID auf jeden Fall zurückgesetzt werden, sonst kann er sein Soll nicht erreichen und produziert beim nächsten Start erstmal falsche Werte