Stellantriebe inclusive Hydraulischer Abgleich

[andi65]

Ich war ein Fan von Einzelraumregelungen und habe die thermischen Stellantriebe mit den RGBW Dimmern angesteuert - günstig und funktioniert seit einem Jahr recht gut. Allerdings bin ich mittlerweile eher im Lager der "Vorlaufregler ohne Stellantriebe", da das regelverhalten für eine FBH mit thermischen Stellantrieben zu träge ist.

Ich werde meine FBH-Heizung daher nochmals umstellen, die Stellantriebe entfernen und über einen hydraulischer Abgleich zur Vorlaufregelung übergehen.

Nun gibt es in der Loxone Config zwei Bausteine, die ich verwenden könnte. Zum einen die simple "Heizkurve" und zum anderen die "intelligente Temperatursteuerung"

Die Heizkurve ist klar. Außentemperatur und Raumsolltemperatur = Vorlauftemperatur.

Mit dem intelligenten Raumregler könnte man die Vorlauftemperatur anhand der aktuell Raumtemperaturen und damit den aktuellen Heizbedarf mit beeinflussen. -> Macht sowas Sinn???

[docpayce]

Puh, also der """intelligente""" Raumregler (man beachte die Anzahl der Anführungszeichen) ist ja leider nicht wirklich gut dokumentiert, was seine tatsächliche Funktionsweise angeht. Sprich, man verlässt sich hier erstmal auf eine Black Box zur Regelung (Nachteil Nr. 1).
Nach bisherigem Kenntnisstand (ich werde sicher korrigiert) handelt es sich um einen gängigen PID Regler mit Auto-PID-Parametrierung und ner wirklich ordentlichen Portion Hysterese. Aus der Regelungstechnik ist bekannt, dass eine Auto-PID-Parametrierung je nach Algorithmus mal mehr, mal weniger gut arbeiten kann. Zugriff auf die eigentlichen PID Parameter hat man aber freilich nicht (Nachteil Nr. 2). Leider auch nicht auf den Umfang der Hysterese (Nachteil Nr. 3). Bei all diesen Parametern muss man sich darauf verlassen, dass Loxone "es besser weiß" - für *alle* Fälle, die da kommen mögen (Radiatoren vs FBH, Wohnung vs EFH, Hotelzimmer vs. Gästehaus... ). Ist sicher eine etwas fragwürdige Einstellung zur Sache, aber sei es drum.

Prinzipiell kann die intelligente Raumregelung auch als Vorlauftemperaturregelung funktionieren, aber ich würde mal voraussagen, dass die (nicht konfigurierbare) Hysterese Dir um die Ohren fliegen dürfte. Der Raumregler reagiert recht spontan auf Änderungen der Raumtemperatur inkl. Hysterese, die FBH in Ihrer Heizleistung aber sehr träge. Das kann bspw. dazu führen, dass nach dem Lüften voll angeheizt wird (Raumtemperatur niedrig), die FBH aber erst Stunden später diese Wärme an das Zimmer abgibt. Sprich Du läufst regelungstechnisch "a bisserl hinterher" und heizt effektiv zu Zeiten, zu denen Du ggf. gar nicht heizen möchtest. So ein Heizsystem kann auch gerne mal komplett an- und überschwingen! Da gibts jetzt mehrere Möglichkeiten zur Mitigation:

• Ausgang des Raumreglers ausreichend ausmitteln/filtern (so 24h Fenster bspw.)
• Klassische Heizkurve verwenden* mit Temperaturanpassung mittels Unterschied Ist-/Soll-Raumtemperatur (wäre eher mein Favorit). Letzteres ggf. ebenfalls nochmal gemittelt.

Zur Heizkurve noch ganz kurz: Bitte nicht die aktuelle Außentemperatur direkt einfüttern, das geht ebenfalls in die Hose (funktioniert bei Radiatoren gut, bei FBHs je nach Auslegung beschissen oder ganz beschissen). Die Außentemperatur sollte anhand der Trägheit Deiner FBH gemittelt werden - 24h Mittelungszeit funktionieren i.d.R. recht gut in vielen Fällen, weil Du dann den Tages-/Nachtzyklus wegfilterst.

SO, HABE FERTIG.


PS: Ich teste demnächst mal einen kontinuierlichen hydraulischen Abgleich bei mir mittels Loxone Stellantrieben und Messung Vor- und Rücklauftemperatur. Ähnlich zu den strawa EGO Antrieben. Bei mir sind die manuellen Heizventile nämlich alle Nase lang verstellt und ich müsste mind. 1x pro Jahr nachjustieren.

[Sammy]

Hallo Andi,

docpayce hat das aus meiner Sicht schon ganz gut eingeschätzt.

Wichtig ist die angesprochene Mittelung, z.B. mit Gleitender Durchschnitt über einen Tag.

Die korrekte Vorlauftemperatur berechnest Du mit der Heizkurven-Funktion und die hat als Eingang zusätzlich die Steilheit und die Parallelverschiebung. Beide Werte kann ich über die App manuell beeinflussen (virtueller Eingang), aber wenn man erst mal die richtigen Werte gefunden hat, dann läuft die Regelung autark und ohne Nachjustierung. Wobei ich mit der Parallelverschiebung nie gespielt habe (das kann bei Dir aber anders sein). Meine FBH läuft 24h/7Tage die Woche konstant durch und folgt nur der Außentemperatur.

Der intelligente Raumregler ist eher für wechselnde Ansprüche geeignet, also z.B. für Kinderzimmer, Gästezimmer oder Bad, wo das Temperaturniveau zu bestimmten Tageszeiten/Wochenzeiten anders sein soll.

Störgrößen wie Sonneneinstrahlung, Kamin oder Lüften berücksichtige ich bei dieser Regelung nicht. Für Lüften wäre die FBH viel zu träge und bei laufenden Kamin fährt die FBH stur ihre Soll-Temperatur weiter. Wobei ich mit der FBH nur auf ca. 21 Grad heize und Abends dann mit dem Kamin ein paar Grad draufpacke. Das dann wegzuregeln wäre ja kontraproduktiv - ich will es ja gerade deutlich wärmer haben ;-)). Und wenn es im Raum deutlich wärmer ist, strahlt der Fußboden ja kaum noch Wärme ab (Selbstregelungseffekt).

BTW: Die Regelung über Vorlauftemperatur habe ich eigentlich nur aus der Not gemacht. In der Umbauphase habe ich alle Stellantriebe demontiert, weil der FBH-Verteiler einen Raum weitergezogen ist und ich noch keine Zeit hatte die Stellantriebe mit einer neuer Steuerung zu versehen. Jetzt liegen die alten Stellantriebe inzwischen seit 3 Jahren ungenutzt in der Werkstatt und werden wohl auch dort bleiben.


Schöne Grüße,
Michael

[andi65]

Vielen Dank für eure ausführlichen Erläuterungen. Ich hab den Heizkurvenbaustein mit dem gleitendem Mittelwert genommen und die Stellantriebe bis auf einen Raum, der nur sporadisch verwendet wird entfernt. Diesen Raum lasse ich vorerst auf "PWM". Bin gespannt was sich nun bei meiner FBH + Wärmepumpe tut.

[andi65]

Mich würde noch interessieren, ob es aus eurer Sicht überhaupt vernünftig ist eine Loxone Logik für die Vorlauftemperatursteuerung zu entwickeln.

Meine Wärmepumpe verfügt über zwei Heizkreise (WP -> Puffer, und Puffer ->FBH). Das Ganze mit der entsprechenden integrierter Stiebel Eltron Steuerung - also mit Raumsolltemperaturen, Fühler (Vorlauf und Rücklauf beim Heizkreis 1 und Vorlauf beim Heizkreis 2), einstellbare Heizkurven, Mischeransteuerung, usw.

Ich kann die Wärmepumpe zwar im Handbetrieb fahren und über Modbus aus der Loxone die gewünschten Solltemperaturen vorgeben ... aber ich frage mich gerade, ob das überhaupt Sinn macht??

[docpayce]

@Miep miep: Pufferspeicher per Dekret das Prädikat "ineffizient" zuzuweisen entspricht nach meinem Kenntnisstand nicht dem Stand der (Heiz)technik. Kleine Pufferspeicher (< 200...300 Liter) machen auch bei einer FBH mit einem Heizkreis Sinn: Stichworte wären effizienter Abtaubetrieb aus dem Puffer, Ausmittelung der Temperatur vom Inverteranfahren (= 100% Leistung für wenige Minuten), Ausmitteln der Temperatur nach Warmwasserbereitung (gerne mal >50 °C, nicht so knülle für ne FBH) ...).
Große Pufferspeicher (> 300 Liter) -> ja, machen eigentlich bei einer FBH nur bedingt Sinn und fressen unnötig Wärmeenergie.
andi65 scheint zwei Heizkreise zu haben, ggf. einen Hochtemperatur-HK? Dann ist ein Pufferspeicher mit nachgeschaltetem Mischer für den kälteren HK absolut ok und keine Effizienzbremse, im Gegenteil. Ist noch eine PV im Spiel, kann der Pufferspeicher tagsüber aufgeladen werden.

Zum Thema selbst:
Ich fahre aktuell meine Wolf WP mit der Wolf Steuerung und regel lediglich per Temperaturanpassung bei Bedarf nach. Das funktioniert *o k*. Nicht super, aber *o k*.
Deine WP scheint eine Heizkurve mitzubringen, daher macht es nur bedingt Sinn, diese in Loxone erst zu berechnen, wenn das Gerät das eigentlich schon erfolgreich übernimmt. Das würde ich nur bei akuten Problemen anders lösen wollen. Ich sach mal so: Tausende Stiebel-Eltron WPs laufen so recht erfolgreich durch... warum nicht auch Deine.

Interessanter wird es erst, wenn man *direkt* die Inverterleistung steuern kann (wird aktuell fast ausschließlich in großen Gebäudemanagementsystemen gemacht). Da kann man dann Späße umsetzen, die die eigene WP vielleicht nicht mitbringt:
Mindestlaufzeit des Inverters (sehr praktisch bei kleinen Pufferspeichern), Beschränkung der Anlaufzyklen pro Stunde/pro Tag, hysteresefreie Steuerung mit PID/fuzzylogic... ... etc. pp.
Hier gibts imho noch viel Potential im Privatbestand, vor Allem bei EFHs. Einige WPs könnten so mit Sicherheit um eine halbe oder ganze Arbeitszahl besser laufen im Vergleich zur herstellerseitigen Steuerung.

[Miep Miep]

Bzgl. der Heizkörper stimme ich bedingt zu, Du findest in den Haustechnikforen aber auch Leute, welche Heizkörper 24h durchfahren (thermisch abgestimmt). Mit dem Puffer hast Du Übertemperatur, erster Verlust, zweitens Stillstandsverlust. Und in 200l kannst Du überraschend wenig Wärme speichern,. Ok, der WP ein Minimallaufdauer zu garantieren, aber dann ist die WP eingestellt wie ein Sack Nüsse und/oder zu groß (leider oft zu finden).

Generell sind die Steuerungen guter WPs mehr als ausreichend, meist wird nur im Warmwaserbereich aktiv eingegriffen. Urlaub, Anwesenheit, höhere Warmwassertemperatur bei Besuch etc.

Im WP Bereich liegt der größte Effizienzkiller leider derzeit im Bereich Planung/Installation/Einstellung. Und der Unwissenheit der Betreiber, von denen viele nicht wissen dass das Gerät ein Feintuning der Parameter passend zum Haus/Betrieb benötigt um effizient zu laufen. Ich vermute viele schauen sich nicht mal die Statistiken an.

[docpayce]

Ohne Pufferspeicher fliegt Dir dann aber jedes Mal nach dem Wechsel von WW auf HK berechtigterweise und zum Glück* die Übertemperatursicherung.
Wenn der Pufferspeicher mit FBH in Übertemperatur läuft, dann ist etwas falsch eingestellt (oft genug der Fall). Der Pufferspeicher soll hier eigentlich nur wie ein elektrischer Kondensator funktionieren und nicht mehr. Also keine langfristige Speicherung der Wärmeenergie, sondern nur *Glättung* der Temperaturkurven - das hilft auch ungemein beim Abtauen - bei mir mit (!!! nur !!!) 50 Liter Pufferspeicher geht der Heizstab auch im Abtaubetrieb nur bei Eiseskälte an. Bei jeztiger Witterung (24h Mittel um die -2 bis 0°C) reicht die Energie aus dem Mini-Pufferspeicher + FBH-Pumpe auf 100% gerade so zum Abtauen. Ohne Pufferspeicher schaltet der 9 kW Heizstab immer zu -> Effizienzverlust.

*: Zum Glück, weil Du sonst Risse im Estrich riskierst. Über 60°C Vorlauf sind absolut nicht ok für eine FBH.

Beim letzten Punkt sind wir uns aber sohoowas von einig: Die derzeitige Planung & Einstellung (wenn die überhaupt stattfindet) ist zum Großteil mega-grottig. Das ist auch der Grund, warum ich als Energieberater hier immer aktiv hinterher bin in Bestandssanierungen - da übernehme ich dann so manchen hydr. Abgleich, Einstellung der WP Parameter, Heizlastberechnung, Auswahl WP... - alles eigentlich Aufgaben des Heizis, aber die kommen teilweise damit überhaupt nicht klar oder wollen teilweise vielleicht auch einfach nicht damit klarkommen.

PS: Die typ. Überdimensionierung der WPs ist leider allzu oft historisch bedingt: Heizis haben Ihr Leben lang gelernt, dass Brennwert-Öl/Gas-Heizungen am Besten etwas überdimensioniert ausgewählt werden, weil die dann effizienter laufen. Bei WPs ist der selbe Ansatz absolut dämlich (Takten) und führt zum Gegenteil. Mit die beste Effizienz fahren WPs aus meiner Erfahrung, bei denen gilt Heizlast = Nennleistung.

[Michael Sommer]

docpayce
Du meist sicherlich die kleinen Rücklaufspeicher die man je nach benötiigter Umlaufmenge u.a. für den Abtaubetrieb Sinn machen. Ob Notwendig oder nicht, kommt halt auf die Auslegung bzw. Betriebsverhalten der Anlage an. Schaden tut dieser Volumenverdrößerung sicherlich nicht.

Dieser RL-Puffer verhindert aber nicht, eine FBH sicher vor Übertemperatur zu schützen, wenn von TWW-Bereitung auf Heizbetrieb umgeschaltet wird.

Gruß Michael

[docpayce]

Hi Michael,

lange nix mehr gehört voneinander!

Ich bin mir nicht 100% sicher, aber ich glaube, Du beziehst Dich auf einen Reihen(puffer)speicher (ob im Vor- oder Rücklauf, im Heizkreis oder Zubringerkreis: Ein Eingang, ein Ausgang). Ich/wir reden aber von einem Trenn(puffer)speicher im Heizkreis der parallel geschaltet ist zwischen Zubringerpumpe (-> Außengerät Wärmepumpe) und Heizkreispumpe. Das heißt, der hat zwei Eingänge und zwei Ausgänge. Ein Paar für die Zubringerpumpe und ein Paar (auf den gegenüberliegenden Seiten des Speichers) für die Heizkreispumpe. Damit schützt Du die FBH durchaus vor Übertemperatur, weil erst einmal der kältere Pufferspeicher auf eine Temperatur zwischen TWW-Kesseltemperatur und bereits im Speicher befindlichen Temperatur aufheizt - typisch werden dann nur noch <45°C in der Spitze erreicht statt > 60°C.

Aber sorry, dass ich das oben nicht sauber benannt habe, da hätte ich durchaus eher Trennspeicher schreiben sollen...
Pufferspeicher können ja auf die unterschiedlichsten Varianten eingebaut werden... siehe bspw. http://www.bosy-online.de/Pufferspeicher.htm

Vorschlag: Wir kapern den Thread mal nimmer... ich glaube, das hat mit Stellantrieben langsam nix mehr zu tun...

Grüße!

[Michael Sommer]

Ja ich meinte einen Reihenpufferspeicher. Wenn Du einen Trennspeicher meinst, da bin ich aber ganz anderer Meinung. Dieser ist in der Regel ein Energievernichter und nur bedingt Sinnvoll, wenn man eine vermurkste Anlagenhydraulik hat oder noch andere Energieerzeuger einbinden muss.
Aber das ist meine persönliche Meinung dazu.

Ubrigens je nach dem, wo die Einbindung des WP-Austrittes und des Puffer-VL-Austrittes montiert ist, kann man auch davon ausgehen, dass in bestimmten Betriebszuständen, keinerlei oder nur eine minimale Vermischung erfolgt. Die FB-Heizkreispumpe fördert dann das Heizwasser (quasi im Kurzschlss) in das FB-Heizsystem, so der Übertemperaturschutz anspricht.

Aber egal, Du hast recht, das hat nicht mit dem ursprünglichen Thema zu tun. Deshalb vertiefen wir das lieber nicht weiter.
Gruß Michael

[docpayce]

Ja, das mit dem hydraulischen Kurzschluss muss beachtet werden, das ist richtig. Bei mir in einem kleinen 50 Liter Wolf-Pufferspeicher ist das wirklich recht optimal gelöst und die Ein- und Ausgänge sind auf wirklich alle 4 sinnvollen Ecken des Speichers verteilt mit Ein- und Auslassöffnungen *in die richtige Richtung (!)* orientiert. Das wird in der Praxis leider manchmal vermurkst. Grüße!

[andi65]

In meinem konkreten Fall ist es ein größerer Pufferspeicher (1000l), da ich auch eine thermische Solaranlage eingebunden habe. Für die Heizung werden aktuell 3/4 des Speichers verwendet. Der obere Bereich ist WW - wenn von der Solaranlage genug kommt. Sagt mir bitte nun nicht, dass ist kontraproduktiv - weil zu groß ...

[docpayce]

Bei einem bivalenten Kombispeicher mit solarthermischer Zusatzversorgung ist die genannte Größe für ein EFH im üblichen Bereich (wenn auch klar am oberen Rand) und nicht besorgniserregend. Du wirst halt im Winter erhöhte Verluste durch den großen Pufferspeicher in Kauf nehmen müssen, aber dafür bist Du ~8..9 Monate lang thermisch näherungsweise autark unterwegs. Achte darauf, den Pufferspeicher im Winter nicht auf "Vorrat" zu erhitzen, sondern halte ihn auf der tatsächlich gerade benötigten FBH-Vorlauftemperatur und Du bist fein raus. Für die Abtauung wird Deine WP voraussichtlich nie den Heizstab anwerfen müssen, das bringt die Arbeitszahl nochmal etwas nach oben.

Noch ein wichtiger Punkt: Steht der Speicher im beheizten Bereich? Dann ist eh alles super! Dann sind Dir die Verluste fast egal, weil die im beheizten Bereich verbleiben.

Interesse halber: Warum eigentlich Solarthermie und nicht Solarvoltaik, wenn schon eine WP verbaut wurde? War die Solarthermie vorher schon da?

[andi65]

Der Pufferspeicher steht leider nicht in einem beheizten Bereich ... kann ich aber nicht ändern, damit werde ich leben müssen.

Es gab zwei Gründe für die Entscheidung zur Solarthermie, zum einen war die baulich mögliche Kollektorfläche begrenzt und der Wirkungsgrad der Solarthermie doch deutlich besser. Und leider darf ich leitungsbedingt lt. EVU nicht einspeisen. Im Sommer hätte ich vermutlich Überschuss ohne Ende und im Winter wäre es zu wenig.