Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik digital gesteuerte Umwälzpumpe


von grundschüler (Gast)


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ich habe ein Inverter-Klima-Außenteil mit einem Plattenwärmetauscher 
verbunden und in den Heizungskreislauf eingebunden. Das ganze 
funktioniert zunächst einmal.

Problem ist jetzt die Umwälzpumpe. Ich habe eine alte 
drei-Stufen-Nassläufer-Pumpe auf niedrigster Stufe. Wenn ich den 
Volumenstrom über ein Handventil reguliere, ändern sich 
Vorlauftemperatur/Stromverbrauch im Bereich 25°/400Watt bis 
55°/1200Watt.

Optimal wäre wahrscheinlich eine Vorlauftemperatur von 30° bis 35°. Ich 
möchte daher die Drezahl der Umwälzpumpe über uC regeln. Ich suche also 
eine Pumpe, deren Drehzall per uC reguliert werden kann. Ich habe noch 
eine Wilo Stratos Pico - die kann aber anscheinend nicht extern digital 
angesteuert werden.

Hat jemand eine Lösung? Es gibt viele Threads zum Thema Umwälzpumpe, 
eine konkrete Lösung für meine Anforderung habe ich aber nicht gefunden.
Ideen wären,
-Wilo aufmachen und Steuerung des Frequenzumformers suchen
-Dreistufenregelung Nassläufer erweitern und über Relais ansteuern
-12Volt Gleichstrom-Pumpe über PWM/Spannung regeln
-Bohrmaschinensteuerung mit digitalem Potentiometer + Nassläufer

Alles nicht wirklich dolle. Hat jemand eine bessere Lösung?

An-Aus-Schaltung ist wegen des geringen Inhalts im PWT eher ungünstig.

von Bernhard K. (kraftb)


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Hallo !

Also wenn du nur eine stufenlose Einstellung willst gäbe es doch die 
Installateurmethode so einen Mischer wie für Heizungen einzubauen. Das 
wird verwendet um zu einem sehr heißen Vorlauf von einem 
Scheitholzkessel (nicht die modernen Vergaser) immer einen Teil des 
Rücklaufs zuzumischen. Die Zumischzahl ist einstellbar.

Es gibt dann solche Mischer auch noch für modernere Solaranlagen. Da 
wird zu einem Vorlauf vom Wärmespeicher verschiedener Temperatur immer 
soviel Kaltwasser zugemischt, dass das Wasser am Ausgang immer die 
gleiche Temperatur hat und man sich beim Duschen/Händewaschen nicht die 
Finger verbrüht.


Also anstelle hier jetzt gleich mit einer µC-Schaltung anzufangen tuts 
vielleicht ein Besuch/Anruf beim Installateur :)


grüße,
Bernhard

von Frank W. (frank_w)


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poste doch mal das Schema hier.

Gruß Frank

von Bernhard K. (kraftb)


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von Bernhard K. (kraftb)


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Ich glaub 3 Wege Mischer macht Sinn wenn man zu Heißwasser von einem 
Wärmespeicher frisches Kaltwasser hinzufügen will. 4-Wege Mischer macht 
wohl in einem Heizkreislauf Sinn. Wie gesagt: Bei uns wird zum relativ 
heißem Wasser vom Holzkessel bzw. Gasofen noch kühleres Wasser vom 
Vorlauf zugemischt.

Man muss sich das ganze halt mal durchüberlegen. Je nachdem wo die 
Wärmepumpe eingebaut ist erreicht man damit andere Effekte. Insgesamt 
ergibt das bei uns eine geringere Durchflussmenge im Kreislauf der durch 
den Ofen geht.

von Tom P. (booner)


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Hei,

und warum nicht die alte Pumpe mit Wellenpaketsteuerung ansteuern?

Grüße,

Tom

von Bernhard K. (kraftb)


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Hmm ... Also ich hab mir mal selber einen PIC-Dimmer gebaut, ist nie 
ganz fertig geworden weils irgendwo ein Problem gab. Aber früher oder 
später werd ich daran wohl eh weitermachen weil ich ihn selber für ein 
ganz ähnliches Problem brauch wie in diesem Thema angesprochen.

Aber Wellenpaketsteuerung hab ich nicht gekannt. Danke für den Tipp. 
Funktioniert aber halt wohl eher bei so etwas wie einer Heizung als bei 
Motoren - diese brauchen ja eher einen "runden" Spannungsverlauf um auch 
dementsprechend zu arbeiten ... Phasenanschnitt ist ja hier aus diesen 
Gründen auch nicht unbedingt optimal.


Wenn ich vor das Problem gestellt würde tendiere ich wohl am ehesten zur 
guten alten Installateurlösung. Geht ja auch mit Stellmotor. Außer man 
hat natürlich eine DC Wärmepumpe. Dann (wie auch immer) ansteuern.


grüße,
Bernhard

von Tom P. (booner)


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Hei,

nenee, die Wellenpaketsteuerung scheint genau für Umwälzpumpen gut zu 
sein.
Da ergibt sich dann ein relativ konstanter Durchfluss.

Die "Technische Alternative" macht das auch so mit den Umwälzpumpen.


Grüße,

Tom

von Alex (Gast)


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es gibt Pumpen mit 0-10V Eingang
gibts von Wilo, aber auch andere.

von Grundschüler (Gast)


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Danke für das Interesse.

Frank Wa schrieb:
> poste doch mal das Schema hier.
Viel Schema gibts da nicht, vorhandener Vorlauf/Rücklauf über die Pumpe 
mit dem PWT verbunden.

Tom P. schrieb:
> Wellenpaketsteuerung
hört sich gut an, werde ich mir anschauen

Bernhard Kraft schrieb:
> Mischer wie für Heizungen
Ginge, wenn man für das warme Wasser vom PWT praktisch einen Kurzschluss 
einbaut. Ein digital steuerbares Ventilfinde ich aber einfacher und 
besser.

Alex schrieb:
> es gibt Pumpen mit 0-10V Eingang
> gibts von Wilo, aber auch andere.
Das wäre optimal, habe ich aber bislang nicht gefunden. Kein Basteln, 
direkt an die Steuerung anschließen.

von Bernd (Gast)


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Hallo, Grundschüler,

ist das ein Kaori Wärmetauscher? Kann man die einzeln in Korea bestellen 
oder gibt es hier Zwischenhändler, ich frage weil ich ein ähnliches 
Projekt mit einer Heizung plane.

Gruß, Bernd

von Grundschüler (Gast)


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Bernd schrieb:
> Kaori Wärmetauscher?

gibts alles bei ebay
http://www.ebay.de/itm/Bordel-Plattenwarmetauscher-Split-Klima-Warmepumpe-B3-23-40-4-5-45bar-R410A-/151398400215?pt=L%C3%BCftungs_Klimatechnik&hash=item23400c40d7

Alex schrieb:
> Pumpen mit 0-10V
Wilo ECO BMS, 380€
Vielleicht zu Weihnachten, habe heute die Wilo-Pico eingebaut. Im 
Vergleich zur alten Nassläuferpumpe ist die schon beeindruckend. Mit 
>10W Heizungsumwälzung für ein ganzes Haus, absolut laufruhig.

von abc.def (Gast)


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In den Nassläufer-pumpen, die ich auseinandergebaut habe, war ein 
Phasenanschnitt drin. Gegebenenfalls kein Lampendimmer, sondern etwas, 
das den Phasenwinkel von der Eingangsspannung abnimmt, sollte aber mit 
µC kein Problem sein.
In meiner Heizung habe ich Timer davorgebaut: 30sec ein, 3.5min aus oder 
so ähnlich, über Relais. Das soll in der Übergangszeit die mittlere 
Pumpenleistung reduzieren ( ergibt 35W/8 = 4W Durchschnitt, das schaffen 
selbst die Spar-Pumpen nicht) und damit Energiekosten sparen. Eventuell 
wäre sowas auch eine Idee, mit variablen Zeiten, um den Wärmefluß zu 
regeln. Ist halt sehr einfach zu realisieren.

von Grundschüler (Gast)


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abc.def schrieb:
> Phasenanschnitt
ich habe dieses Teil bestellt, müsste auch Phasenanschnitt sein:
http://www.ebay.de/itm/141370010621?_trksid=p2059210.m2749.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Wenn man das Einstell-Potentiometer durch eine Kette von 
Einzelwiderständen ersetzt, kann man vielleicht einzelne Stufen über 
Transistoren/notfalls Relais per uC schalten.

abc.def schrieb:
> 30sec ein, 3.5min aus
Das ist bei meiner Pumpe keine gute Lösung, da die Leistung der 
Wärmepumpe über die Vorlauftemperatur gesteuert wird. Die WP soll 
möglichst gleichmäßig laufen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Grundschüler schrieb:
> habe heute die Wilo-Pico eingebaut.

Grundschüler schrieb:
> ich habe dieses Teil bestellt, müsste auch Phasenanschnitt sein:

Während man eine einfache Umwälzumpe mit Phasenanschnitt steuern kann 
würde ich bei einer elektronischen HE-Pumpe davon abraten. Die sind 
nicht für den Betrieb an einem Dimmer ausgewiesen. Dimmer und 
Pumpenelektronik können dadurch Schaden nehmen.

Man dimmt ja im Allgemeinen auch keine Schaltnetzteile per 
Phasenanschnitt. Dinge wie dimmbare elektronische Halogentrafos sind da 
eher die Ausnahme. Daher würde ich für diese Experimente die alte Pumpe 
nehmen.

grundschüler schrieb:
> Wenn ich den
> Volumenstrom über ein Handventil reguliere, ändern sich
> Vorlauftemperatur/Stromverbrauch im Bereich 25°/400Watt bis
> 55°/1200Watt.
>
> Optimal wäre wahrscheinlich eine Vorlauftemperatur von 30° bis 35°.

Grundschüler schrieb:
> Viel Schema gibts da nicht, vorhandener Vorlauf/Rücklauf über die Pumpe
> mit dem PWT verbunden.

Das ist ein bischen vage. Du scheinst bei der Pumpe am falschen Ort 
einstellen zu wollen. Du willst damit die Vorlauftemperatur regeln. Bei 
dir wäre es sinnvoller die Leistung der WP zu regeln. Da sind die 
Möglichkeiten aber unklar. Wie auch immer, mit ein paar Details mehr 
(siehe Fragen unten) gibt es sinnvollere Alternativen.

Ist die Wärmepumpe wirklich der einzige "Wärmerzeuger" für die FBH? Das 
Bild gibt das nicht her. Ist es wirklich ein Inverter? Die können 
nämlich ihre Leistung selber regeln. Da wäre es sinnvoller dort beim 
Sensor anzusetzen. Es sieht so aus als hätten einige der FBH-Kreise 
einen Stellantrieb und ein paar andere nicht.

Nun wird es halb geraten weil es unklar ist was Du da gebaut gebaut 
hast.

Wenn es wirklich nur ein System aus Wärmepumpe und FBH ist: Laß Die 
Pumpe laufen. Es macht keinen Sinn die Umwälzmenge künstlich zu 
reduzieren um eine selbst erdachte Solltemperatur zu erreichen. Das 
macht nur Sinn wenn andere Teile der Anlage dies erfordern.

Stell die Pumpe auf eine Leistung ein bei der deine "Solltemperatur" 
noch unterschritten wird. Genauer kann man das bei diesen Infos nicht 
sagen. Im Allgemeinen Betreibt man WP mit möglichst großem Durchfluß. 
Der Betriebspunkt stellt sich von selbst ein. Du hast ja gesehen wie der 
Stromverbrauch mit der Temperatur steigt. Das sagt aber nichts über die 
Wärmeleistung aus. Du willst doch die Leistung bei möglichst geringem 
Stromverbrauch. Natürlich gibt es Ausnahmen wie Trinkwassererwärmung, 
bei der man nicht Leistung sondern vorrangig die Tempertur braucht. Das 
scheint hier nicht der Fall zu sein.

Bei Interesse kann man es auch genauer erklären wenn klar ist wie die 
Anlage aussieht.

: Bearbeitet durch User
von Alex (Gast)


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http://www.pumpendiscounter.de/ReigaGbR-s930h349-NMT-0-10V.html

die Fa. IMP Pumps ist glaub ich aus Slowenien,
Erfahrung mit deren Pumpen hab ich nicht.

Alex

von Grundschüler (Gast)


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Carsten R. schrieb:
> Ist es wirklich ein Inverter?
Midea super high performance hat einen Inverter. 
http://www.ebay.de/itm/Midea-Klimaanlage-X-Split-MSX-2-5-KW-Inverter-Klimageraet-22010027-/251051474324
Der Volumenstrom muss gesteuert werden, da die Leistung der Pumpe mit 
2,5 kw relativ klein ist. Bei großem Volumenstrom reicht die Wärmeabgabe 
der Pumpe nicht aus, um den Fußboden aufzuheizen. Also muss der 
Volumenstrom so gesteuert werden, dass noch eine fühlbare Aufheizung des 
Fußbodens stattfindet. 25° reichen da nicht.

Carsten R. schrieb:
> einzige "Wärmeerzeuger"
Verbaut wurde vor 10Jahren eine 10kw-Direktverdampfer-WP mit 
Absorber-Schlangen im Erdreich. Da der Wirkungsgrad mit ca 1,5 absolut 
unbefriedigend ist, soll sie ersetzt werden. ca. 3,3 kw 
Leistungsaufnahme x Wirkungsgrad 1,5 ergibt eine tatsächliche 
Heizleistung von rund 5kw. Da die Heizung auch bei tiefen Temperaturen 
nicht durchläuft, könnte die Midea als Alleinheizung ausreichend sein. 
Vielleicht aber auch nicht.

In die Midea Steuerung habe ich nicht eingegriffen. Die Regelung läuft 
über einen Raumtemperaturfühler. Da dieser im unbeheizten Bereich liegt, 
läuft die Midea immer auf Höchsttouren -vermute ich zumindest.
Der Inverter macht trotzdem Sinn durch Sanftanlauf, Abtaufunktion etc. 
Außerdem ist der Wirkungsgrad des BDLC-Motors (?) besser als bei 
herkömmlichen Motoren.

Carsten R. schrieb:
> elektronischen HE-Pumpe
Die Wilo-Pico hat eine eigene hochwertige Regelung ca 5 bis 30 Watt. Die 
nochmal zu regeln, macht keinen Sinn. Sie wird über einen Drehgeber 
gesteuert. Vielleicht kann man den über uC simulieren?

Das Vorschaltgerät ist für die alte Nassläuferpumpe gedacht. Ich werde 
das ausprobieren ob es funktioniert. Vielleicht kann man das 
Vorschaltgerät-Poti auch mit einem Schrittmotor steuern.

Alex schrieb:
> die Fa. IMP Pumps ist glaub ich aus Slowenien
Die ersten Tests mit der Midea waren durchaus beeindruckend. Notfalls 
werde ich auch noch einmal 210€ für eine 1..10V-Pumpe aus Slowenien 
ausgeben. Danke für den Tipp

von Carsten R. (kaffeetante)


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Grundschüler schrieb:
> Der Volumenstrom muss gesteuert werden, da die Leistung der Pumpe mit
> 2,5 kw relativ klein ist. Bei großem Volumenstrom reicht die Wärmeabgabe
> der Pumpe nicht aus, um den Fußboden aufzuheizen.

Da brauchst Du Dir keine Sorgen zu machen. Im Geenteil, hoher 
Volumenstrom ist besser. Durch die geringe Spreizung am Anfang hast Du 
zwar geringere Temperaturen, aber die reichen aus. Wenn die mittlere 
Temperatur doch nicht reicht um die Wärme in den Fußboden zu übertragen, 
kommt ein Teil der Wärme zurück und im nächsten Umlauf hast du eine 
höhere Vorlauftemperatur und das Spiel beginnt von vorn. Das geht so 
lange bis die Temperatur ausreicht um die gesammte Leistung zu 
übertragen, also die nötige mittlere Temperatur erreicht ist, also 
wirklich nur die Nötige und nicht die, die du vermutest.

Der Betriebspunkt findet sich von alleine. Das geht zwar langsam, aber 
genau das zeigt, daß die Energie schon bei erstaunlich niedrigen 
Temperaturen zum großen Teil übertragen wird! Dadurch bleibt der 
Kühlmittelkreis möglichst kühl, zum einen durch die geringere Temperatur 
im FBH-Kreis und zum Anderen wird es durch die größere Strömung im 
Wärmetauscher turbulent anstatt laminar, was die Wärmeübertragung 
verbessert. Dies steigert die Effizienz und spart Strom im Verdichter, 
wesentlich mehr als man bei der Umwälzpumpe sparen kann. Das zeigen auch 
deine Zahlen, der geringerere Strombedarf bei geringeren 
Vorlauftemperaturen.

Die Wärmeabgabeleistung wird bei durch hohen Volumenstrom veringerter 
Vorlauftemperatur nicht kleiner, eher größer. Nur wenn du durch 
Drosselung des Inverters die Vorlauftemperatur senkst hast du eine 
geringere Leistung.  Wenn der Verdichter läuft und trotzdem kühl bleibt, 
heißt das nur daß die Energie optimal und schnell ins Haus kommt. 
Ausnahme: Wenn er durch einen Defekt keine Wärme abgibt, bleibt es 
natürlich auch kalt.

Höhere Tempraturen sind nicht nötig und Ursache für den schlechten 
Wirkungsgrad. Das ist der Schlüsselfaktor für effiziente Wärmepumpen!

Auch wenn Dir das ungewohnt erscheint und es dich überraschen sollte, 
ich erzähle da keinen Scheiß. Je tiefer du Dich in das Thema Wärmepumpe 
einarbeitest, umso mehr wirst du diesen Kurs wiederfinden. Den 
Volumenstrom drosselt man nur wenn es aus anderen Gründen notwendig ist, 
z.B. zum Abgleich der Räume untereinander, es rauscht irgendwo, die 
Umwälzpumpe benötigt sehr viel Strom oder der Volumenstrom ist so 
extrem, daß er zu Erosionen im Material führt....

: Bearbeitet durch User
von Grundschüler (Gast)


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Carsten R. schrieb:
> Im Geenteil, hoher Volumenstrom ist besser...im nächsten Umlauf hast du >eine 
höhere Vorlauftemperatur

Es hört sich logisch an. Ich werde das ausprobieren. Ich habe noch einen 
Wärmemengenzähler bestellt. Sobald der da ist, werde ich die Heizung 
vermesssen.

von Grundschüler (Gast)


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Grundschüler schrieb:
> Ich werde das ausprobieren

Erstaunliches Ergebnis: Carsten hat recht. die rechte Kurve zeigt den 
Anstieg Oberfläche Fußboden bei geringem Volumenstrom -> 6Watt UWP. 
Links der Anstieg mit doppelter UWP-Leistung. Unterschied nicht 
signifikant fesstellbar. Die Kurve sieht für die Midea mit 650 Watt 
Aufnahme übrigens nicht viel anders aus wie bei der alten Spartec mit 
3400 Watt Aufnahme.

Schlussfolgerung: Die Wilo Pico ist genau richtig. Eine Regelung der UWP 
mit uC brauche ich nicht. Vielen Dank. Der Thread kann geschlossen 
werden.

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