Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heizungssteuerung gesucht (SPS ?)


von Günter R. (galileo14)


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Hallo,

bei der Heizungssteuerung eines größeren Wohnhauses von Bekannten ist 
die zentrale Computersteuerung (Honeywell Excel 100) ausgefallen (macht 
keinen Mucks mehr, LED's leuchten aber noch). Die Peripherie ist perfekt 
(Relais und Schütze für die diversen Pumpen, den Brenner, 
Umschaltventile und Mischventile, NTC20kOhm-Temp-Sensoren), das wird mit 
24V DC bzw. 0/10V als Dreipunktsteuerung angefahren und ist alles sehr 
schön auf eine übersichtliche Klemmleiste geführt, an der man die 
Signale abnehmen bzw. zuführen kann.

Nun suche ich eine Alternative für die Steuerung. Die Excel-100 hatte 
eingebaute Linearisierungen für die NTC20kOhm-Sensoren und konnte 
rechnen (wichtig für witterungsgeführte Regelung mit Heizkurven, 
Solaranlage etc.), war also im Prinzip gut geeignet. Nur gibt es die 
Errichterfirma nicht mehr und somit habe ich keinen Zugriff auf die 
Support-Software (laut Honeywell müßte man einen Errichtervertrag 
abschließen sowie Schulungen in Anspruch nehmen, um diese Software zu 
erwerben, das kostet viele 1000 EUR, außerdem weiß ich derzeit nicht, ob 
die Excel-100 defekt ist oder nur ihr - im RAM stehendes - 
Steuerprogramm verloren hat, und dieses Steuergerät kostet auch einen 
vierstelligen Betrag. Kurz: auf diese Technik möchte ich nicht mehr 
zurückgreifen.

Als kurzfristige (Übergangs-)Lösung habe ich nun mal eine einfache 
Steuerung mit Moeller-Eaton-Steuerrelais Easy700 realisiert. Das 
funktioniert erstaunlich gut; so ein Steuerrelais kostet ca. 150 EUR, 
die Software dazu 50 EUR, das ist alles im Rahmen. Damit konnte ich die 
komplette Heizungssteuerung aufbauen mit Kesselsteuerung, Boilerladung, 
Solaranlage und Mischersteuerung für die Fußbodenheizung.

Alles wäre bestens, wenn die Witterung konstant bliebe, denn das Ganze 
ist mit mehreren Zweipunktregelungen aufgebaut, etwa so: der Kessel 
schaltet bei 75 Grad aus, bei 50 Grad wieder ein; die Boilerladung 
startet, wenn die Boilertemperatur unter 50 Grad sinkt, und lädt dann 
auf 60 Grad (Legionellen!) auf. Solar schaltet ein, wenn 
Kollektortemperatur über der Boiler-Temperatur liegt etc.

Aber: wie gesagt, sind diese Schaltpunkte fest programmierte 
Vergleicherwerte (die Easy-Steuerung hat sehr schöne 
Analogwertvergleicher, so ein Modul hat 4 Analogeingänge 0-10V und 16 
Vergleicher), angepaßt an die momentane Außentemperatur von 12 Grad 
nachts bis 18 Grad tagsüber. Was aber, wenn es bald deutlich kälter 
wird? Dann muß ich diese Konstanten u.U. wieder anpassen. Das sollte 
aber automatisch geschehen, über eine Heizkurve und einen 
Außentemperaturfühler, den es natürlich auch gibt, den ich aber derzeit 
nicht verwenden kann. Es sind nämlich NTC20kOhm-Fühler, somit sehr 
unlinear und über die 10kOhm-Eingangswiderstände der Easy-Steuerung 
ergibt sich nur ein recht kleiner Spannungsbereich, in dem sich alle 
Regelungen bewegen. Da müßte ich eine Spannungsverstärkung anbringen und 
ggf. eine Linearisierung. Das möchte ich aber nicht, da das ganze 
abnahmefähig sein soll (bin ja kein gelernter Heizungsspezialist, werde 
aber wohl gerade zu so einem ...) und keine Selbstbau-Teile verwendet 
werden sollen (die Familie will das ganze dann ja auch von anderen 
Leuten betreuen lassen und nicht von mir abhängig sein).

Daher suche ich nach einer besseren Steuerung als der Easy700; sie müßte 
mind. 8 Analogeingänge haben, möglichst eine Linearisierung für 
NTC20kOhm, mehrere Analogausgänge für die 3-Punkt-Steuerung der Mischer, 
und sie müßte in der Lage sein, Rechenoperationen durchzuführen und 
damit die Regelparameter der Außentemperatur anzupassen.

Bin leider kein SPS-Experte und kenne derzeit nur diese 
Moeller-Eaton-Easy-Steuerungen.

Kann mir jemand einen Hinweis geben, welche Steuerung die o.g. 
Anforderunegn erfüllt? Ich habe schon bei Moeller-Eaton nach etwas 
besserem geschaut, auch bei Wago, aber finde keine entsprechende 
Steuerung. Siemens S7 ist evt. zu aufwendig.

Vielen Dank.

Günter

von Michael B. (laberkopp)


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Es gibt reihenweise Universalsteuerungen die billiger sind als die 
Originalmodule der Heizungshersteller, z.B. CETA 104 .

Die Entscheidung fällt man eher nach Features, wie SMS Benachrichtig bei 
Störungen an den Hausmeister oder Wartungstechniker oder mögliche 
Solaranlageneinbindung etc.

Die Energieeinsparung durch Aussentemperaturführung wird überbewertet. 
Es geht schliesslich nur um die Kessel=maximale Vorlauftemperatur der 
Anlage, damit die Heizleistung ausreichend ist um das ganze Haus warm zu 
bekommen.

Ob tatsächlich so viel Energie abverlangt wird, ist unbekannt, es können 
Mietparteien in Urlaub sein etc. Die Vorlauftemperatur muss nur 
ausreichen, um in jedem Raum für sich bei voll aufgedrehtem Heizkörper 
die Heizleistung zu bekommen, damit man den Raum auf sagen wir 22 GradC 
bekommen kann. Dazu benötigt man bei -22 GradC natürlich doppelt so viel 
Leistung wie bei 0 GradC, aber eigentlich spielt auch noch der Wind 
(gefühlte Temperatur) eine Rolle, die von konventionellen Anlagen nicht 
mitgemessen wird.

Es reicht also völlig, die Kesseltemperatur in ein paar wenigen Stufen 
an die Aussentemperatur anzupassen (machen sagen, 2 Stufen reichen 
schon), und man darf sich nicht wundern, wenn das weniger als 10% 
Einsparung erbringt (wenn die Heizung im Sommer zentral ausgeschaltet 
wird).

Deine SPS kann das sicher schon jetzt, mit der kennst du dich aus, die 
funktioniert. Achte aber darauf, daß du die Sicherheitsschaltungen der 
Originalanlage nicht totlegst bzw. mitimplementierst. Dazu muss man erst 
mal wissen, welche Sicherheitsmassnahmen alle vorhanden sind.

von Günter R. (galileo14)


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Hallo Michael,

vielen Dank für deinen Beitrag. Du hast recht, die Easy-Steuerung kann 
alles, was benötigt wird. Ich habe das mittlerweile schon fast alles 
realisiert, und auch die 2-stufige Außentemperaturumschaltung werde ich 
einbauen. Das genügt so, wie du schreibst.

Danke.

Günter

von wendelsberg (Gast)


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Günter R. schrieb:
> Das möchte ich aber nicht, da das ganze
> abnahmefähig sein soll (bin ja kein gelernter Heizungsspezialist, werde
> aber wohl gerade zu so einem ...) und keine Selbstbau-Teile verwendet
> werden sollen (die Familie will das ganze dann ja auch von anderen
> Leuten betreuen lassen und nicht von mir abhängig sein).

Dann musst Du "diese Anderen" suchen und die das machen lassen.
Sonst wirst Du niemanden finden, der Dein Gebastel warten und reparieren 
will.

wendelsberg

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