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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heizungssteuerung - 2 Heizkreise


Autor: No Name (assi)
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Hallo,
nach dem Ausfall unserer Witterungsabhängigen Heizungssteuerung bin ich 
nun am Überlegen ob ich eine solche Steuerung selbst bauen sollte. Nun 
habe ich dazu jedoch noch einige Fragen.

Erstmal was die Steuerung können muss:

-Witterungsabhänige (Aussentemperatur) Regelung der Vorlauftemperatur 
für 2 Heizkreise gesteuert über 3-Wegeventile (Mischer)
- Nachtabsenkung
- Getrennte Regelung der Temperatur für beide Heizkreise.
- Erfassen der beiden Vorlauftemperaturen und der Aussentemperatur (KTY)
- Schalten von 2 Pumpen

So nun zu meinen Fragen dazu!

- Wie bekomme ich die richtige Kennlinie für mein Haus heraus?
- Was für einen Regler sollte ich verwenden und vor allem wie schnell 
sollte dieser Ansprechen.

Vielleicht hat hier ja schonmal sowas umgesetzt und kann mir vlt. etwas 
weiterhelfen.

Gruß assi

P.S. Es gibt keine Raumthermometer also die Steuerung soll nur über die 
Aussentemperatur funktionieren.

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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No Name schrieb:
> - Wie bekomme ich die richtige Kennlinie für mein Haus heraus?

Zwei Varianten:
1. Ausprobieren und immer wieder nachstellen.
2. Energiebedarfsrechnung durchführen (lassen) und daraus die Kurve 
ableiten.
   Danach wieder zurück zu 1. ;-)

> - Was für einen Regler sollte ich verwenden und vor allem wie schnell
> sollte dieser Ansprechen.

Naja, so schnell wie Deine Heizkörper die Raumtemperatur ändern können.
Bei einer Estrich-Fußbodenheizung also mehrere Stunden.

Die Reglung muss hierbei vorausschauend arbeiten, da der Estrich auch 
nach Abschaltung/Absenkung der Anlage noch weiterhin Wärme abgibt. Es 
muss also noch stunden vor Erreichen der gewünschten Raumtemperatur 
runter gefahren werden.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Eine Möglichkeit:
Heizkreismischer (Dreiwegeventil) von Hand verstellen, und zwar Stück 
für Stück so weit 'runter, bis es anfängt, unangenehm zu werden. Das 
Ganze bei verschiedenen Außentemperaturen, am Besten zwischen -20°C und 
+10°C. Die Vorlauftemperaturen jeweils in einer Tabelle notieren.
=> Fertig ist die Sollwertkennlinie, abhängig von der Außentemperatur.

Dauert eben einen Winter.

Voraussetzung ist ein hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage 
(Googeln), sonst macht diese Art der Regelung keinen Sinn.

Vorlauftemperatur so niedrig wie möglich halten (abhängig von der Art 
der Heizkörper).

Die Wärmemenge, die der Raum aufnimmt (Leistung, die der Heizkörper 
abgibt), ist unabhängig von der Vorlauftemperatur, es wird vom 
Heizkörper immer das gleiche Delta-T abgegeben. Ob es von 70°C auf 60°C 
ist oder von 35°C auf 25°C ist bleibt für die Raumtemperatur gleich, nur 
die Verluste sind erheblich kleiner, wenn die Vorlauftemperatur niedrig 
ist. Auch der Brennwert-Effekt des Erzeugers ist weg, wenn der Rücklauf 
sehr warm zurückläuft.

Was du brauchst ist ein Dreipunkt-Schrittregler (kennliniengeführt), die 
Impulse dürften bei ca. 0.5 bis 3 Sekunden liegen, Pausen zwischen den 
Impulsen ca. 2 bis 20 Sekunden. Das musst du anhand der Regelparameter 
auf deinen Heizkreis anpassen. Ansprechschwelle (Totband um den 
Sollwert) sollte nicht kleiner als +/- 0.7K sein, sonst ist der Mischer 
ständig am steppen.

Autor: Kohlrabe (Gast)
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Ich habe vor 8 Jahren das selbe Problem, Reglerplatine defekt, 
Mischermotor noch ganz. Ersatz nur als komplettes Teil sollte 
neunhundert Euronen!!! kosten.
Bei eebbaayy eine ABB-SPS besorgt, kleines Programm geschrieben, 
Parameter ähnlich wie es Thilo schreibt. Die Kennlinienführung habe ich 
vom aufgeklebten Kenlinienfeld und dem Stellrad für die Steilheit der 
defekten Heizungsregelung erstellt. Mit 2 optischen Triacs steuere ich 
den Mischermotor an. Im ersten Winter musste ich noch viel korrigieren 
(Impulsbreite und Impulsdauer), weniger die Kennlinie. Seither 
einwandfrei.
Die SPS ist über RS232 am PC, damit kann ich jederzeit die Werte 
anschauen, Vorlauf, Rücklauf, Aussen, Kessel und, falls doch nötig, die 
Parameter anpassen.
Ich habe deshalb eine SPS genommen:
1. Ich kannte mich damit aus, MC war für mich ein Fremdwort.
2. Es lässt sich das Programm und damit die laufenden Werte visuell 
einfach darstellen.

Autor: Jeso (Gast)
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Wäre bei einem Selbstbau es nicht gleich sinnvoll irgendwo noch 
Raumtemperatur zu messen und dadurch die Regelung sinnvoller zu nutzten 
als nur über die Außentemperatur.

Könnte man nicht auch vor und Rücklauftemperatur messen und anhand der 
Differenz drauf schließen ob mehr oder weniger Heizleistung benötigt 
wird (als Ersatz für nen Raum Raumthermometer)

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Thilo M. schrieb:
> Die Wärmemenge, die der Raum aufnimmt (Leistung, die der Heizkörper
> abgibt), ist unabhängig von der Vorlauftemperatur, es wird vom
> Heizkörper immer das gleiche Delta-T abgegeben. Ob es von 70°C auf 60°C
> ist oder von 35°C auf 25°C ist bleibt für die Raumtemperatur gleich, nur
> die Verluste sind erheblich kleiner, wenn die Vorlauftemperatur niedrig
> ist.

Sorry aber das ist ja wohl totaler Blödsinn!
Die abgegebene Leistung (Wärmemenge/pro Zeit) hängt in erster Näherung 
linear mit der Differenztemperatur zwischen Heizkörper und Umgebungsluft 
zusammen. (Durch die Strahungswärme ist der Effekt sogar etwas mehr als 
proportional)
Klar bei gleichem Volumenstrom gibst du immer die gleiche Wärmemenge ab 
wenn der Rücklauf konstant 10K weniger hat als der Vorlauf, aber wenn 
die Differenz zur Raumluft nur die Hälfte ist braucht das dann mehr als 
einen doppelt so großen Heizkörper oder die doppelte Zeit!

Autor: oszi40 (Gast)
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Jeso schrieb:
> vor und Rücklauftemperatur messen

Wenn z.B. das Heizkörperthermostat ZU ist, wirst wenig messen können.

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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No Name schrieb:
> So nun zu meinen Fragen dazu!
>
> - Wie bekomme ich die richtige Kennlinie für mein Haus heraus?
> - Was für einen Regler sollte ich verwenden und vor allem wie schnell
> sollte dieser Ansprechen.
>
> Vielleicht hat hier ja schonmal sowas umgesetzt und kann mir vlt. etwas
> weiterhelfen.
>
> Gruß assi
>
Ich habe vor etwa 30 Jahren etwas Derartiges selber gebaut:
- ein KTY8x für die Außentemperatur,
- ein KTY8x für die Vorlauftemperatur (mit Silikon ans Rohr "gepäppt")
- ein LMxxx viefach Operationsverstärker zur Signalverstärkung.

Das Ergebnis ging als "links - aus - rechts" Signal an den Mischermotor. 
Die "Totzone" für die Vorlauftemperatur betrug ca. +- 5K.

Zu den Regelparametern:
Außentemperatur + (0,5 ... 2) * Vorlauftemperatur = Raumsolltemperatur 
(+- 5K).
Die Werte (0,5 ... 2) und (+- 5K) ließen sich über 2 Potis einstellen.

Die Regelung ist ca. 20 Jahre lang fast störungsfrei gelaufen. Es fielen 
nur einmal die Netzteil-Elkos aus - 2 Std. Fehlersuche, 5 Min. löten.

Bernhard

> P.S. Es gibt keine Raumthermometer also die Steuerung soll nur über die
> Aussentemperatur funktionieren.

P.S. Heizkörper-Thermostate sind allerdings erforderlich.

Autor: Einhart Pape (einhart)
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Nach meiner Erfahrung benötigt man bei einer Fußbodenheizung keine 
Raumtemperatur. Die reagiert einfach zu träge. Wenn man z.B. nachmittags 
wegen Sonneneinstrahlung die erhöhte Raumtemperatur 'runterregeln will, 
dann friert man abends.

Die Kennlinie habe ich auch durch "try and error" ermittelt.

Meinen Außenfühler werde ich in der nächsten Version nicht in die Luft 
hängen, sondern tief in die Verklinkerung der Nordwand.

Zur Zeit gibt es bei schnellen Änderungen der Außentemperatur wegen der 
Wärmekapazität der Wände eine schlecht angepaßte Raumtemperatur für 
einen Tag. Plötzlicher Frost: 21,5°, oder wenn's dann Frühling wird: 
18,5°.

Das geschieht obwohl ich bei der Ist-Außen-Temperatur schon das 
Vortagsmittel berücksichtige.

Autor: oszi40 (Gast)
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Einhart Pape schrieb:
> benötigt man bei einer Fußbodenheizung keine
> Raumtemperatur. Die reagiert einfach zu träge.

Geiz ist geil? Es lohnt sich trotzdem jedes Zimmer einzeln zu messen und 
zu regeln wenn man nicht "die Brikett zum Fenster hinaus werfen will".

Je nach Sonneneinstrahlung kann auch eine gezielte zeitgesteuerte 
"Vorheizung" nützlich sein, um die thermische Trägkeit der FBH bei 
Sonnenuntergang zu überlisten.

Autor: Jeso (Gast)
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bekommt man die Raumtemperatur bzw die benötigte Wärmemenge nicht über 
die differenzen der Vor und Rücklauftemperaturen raus.
Wenn der Thermostat zu ist dann misst man entweder nix oder Vor = Rück 
je nach art des Heizkreises.
Somit müsste man bei frühlingstemperatur und geringer Raumtemperatur 
einen
größen unterschied messen und die Kennlinie hochfahren auch wenn der 
Außentemp. messer nein sagt, damit sollte man diese Charakteristik ein 
wenig in den griff bekommen.

Autor: No Name (assi)
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So erstmal Danke für die Antworten.

So erstmal zu der Sache die Raumtemperatur zu messen!
Es handelt sich bei mir um ein Zweifamilienhaus mit zwei Stockwerken. 
Alle Heizkörper sind mit einfachen mechanischen Thermostaten 
ausgestattet. Der eine Heizkreis ist für die Bäder zuständig der andere 
für die Wohnräume(Bad immer etwas wärmer). Daher fallen Raumfühler weg 
da einfach zu viele Zimmer. Die Vorlauftemperatur soll auch nur grob 
geregelt werden, sodass bei voll aufgeladenen Pufferspeichern keine 
ca90°C in die Heizkörper gepumpt werden.

Nun habe ich das ganze mal begonnen aufzubauen erstmal die Temperatur 
auswertung der drei KTY81-210 und die Regelung der Vorlauftemperatur. 
Die Kennlinie für die Regelung per Außentemperatur werde ich erst mal 
rausschieben und mir dann darüber gedanken machen wenn die Reglung des 
Vorlaufs funktioniert.

Gruß Assi

Autor: oszi40 (Gast)
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1. Außentemperatur und Vorlauf und Zirkulation hängen eng zusammen. Bei 
-15 Grad wird ein Vorlauf mit 40 Grad nicht reichen. Da ist das Wasser 
schon an der erste Rippe kalt.

2. Die Raumtemperatur würde ich trotzdem messen und zwar mindestens in 
den häufig benutzen Räumen um einen bedarfsgerechten Vorlauf zu 
organisieren. Wenn die Heizung erst anspringt wenn alle Zimmer 
ausgekühlt sind weden Deine wenigen kW ziemlich lange brauchen.

Autor: Hotwater (Gast)
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> Wenn die Heizung erst anspringt wenn alle Zimmer ausgekühlt
 > sind weden Deine wenigen kW ziemlich lange brauchen.

Diese alleinige Abhängigkeit gibt es nicht, dafür sorgt der
Kesselwasserregler mit Differenzeinstellung (eigene Steilheit).

 > Es gibt keine Raumthermometer also die Steuerung soll nur
 > über die Aussentemperatur funktionieren.
Dann ist trotzdem ein Erfahrungswert für die Wohntemperatur 
zugrundegelegt, die vom Witterungsfühler beeinflusst wird.

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