Hallo zusammen,
ich benötige 7 Kanäle um die Ventile der Fußbodenheizung anzusteuern.
Die Ventile laufen mit 230V und benötigen ca. 3W um intern eine Art
Wachs zu schmelzen, welches dann das Ventil bewegt.
Die Schaltung würde ich gerne, in Bezug auf Luft- und Kriechstrecken,
normgerecht aufbauen. Also 230V Seite mit ausreichend Trennung zur
Mikrocontrollerseite.
Was ist hier zeitgemäß und robust? Relais mit entsprechender
Pinanordnung wären sicher das einfachste. Aber bei nur 3W könnte man
auch Optofets oder ähnliches nutzen.
Wie würdet ihr die Schaltausgänge realisieren?
Viele Grüße
Philipp
Hi Philipp,
Ich weiß, dass eine ERR (=EinzelRaumReglung) Vorschrift ist. :-(
Daher ist anzunehmen, dass eine ERR bei dir existiert.
Aber:
Eine FBH ist so träge, dass sie allgemeinen keine ERR benötigt.
Voraussetzung ist, dass ein Hydraulikabgleich sorgfältig und exakt
durchgeführt wurde und im Zusammenhang damit die Heizkurveneinstellung
passt. Wenn das alles passt, hat die FBH die Eigenschaft, sich selbst zu
regeln, da die Raum- und Vorlauftemperatur naturgemäß sehr nah
beieinander liegen.
Das macht ein wenig Mühe (die Kreise richtig einzustellen). Ich habe das
selbst (damals Mitte 80er) auch hinbekommen und war hochzufrieden. ;-)
Den ganzen Quatsch mit Ansteuerung der einzelnen Kreise kann man sich
sparen bzw. abklemmen. :-)
Hallo Philipp,
habe dafür seit ca. 11 Jahren die Phototriacs
MOC 3043 im DIP Gehäuse auf Europakarte im einsatz. Die können auch 2
der Stellventile ansteuern.
Ausgang von uC mit 7 mA reicht zum sicheren Schalten.
Michael M. schrieb:> Den ganzen Quatsch mit Ansteuerung der einzelnen Kreise kann man sich> sparen bzw. abklemmen. :-)
Das sehe ich ganz und gar anders. Ich steuere meine Heizkreise alle 10
Minuten an. Es kann dabei sein das die Temperatur noch im Sollbereich
liegt und nichts geändert werden muß. Änderungen werden im Laufe des
Tages immer erfolgen, in der Regel unterschiedlich.
Außerdem hat jeder Heizkreis sein eigenes Temperaturprofil.
Ich habe meine Schaltung schon 2001 entwickelt und sie läuft noch heute.
Als Optokoppler habe ich einen MOC3083 genommen der einen Triac BT137
direkt ansteuert.
Anbei die Schaltung. Sie mußte damals, wie auch noch heute, in Eagle
Free auf zwei 80x100 mm Platinen entworfen werden. Die Masken habe ich
dann auf 160x100 mm zusammengefügt. Das waren noch Zeiten!.
PS: Relais hätten die 20 Jahre nicht durchgehalten.
mfg klaus
Klaus R. schrieb:> Das sehe ich ganz und gar anders....
Ja, offenbar aus dem Blickwinkel Elektronik/Regelungstechnik.
Ich sehe das Thema aus dem Blickwinkel Heizungstechnik in der Praxis
(>25 Jahre Erfahrung). ;-)
Erst recht, wenn man eine moderne(re) Hütte besitzt, die KfW40-Standard
o.ä. besitzt.
Michael M. schrieb:> Ich sehe das Thema aus dem Blickwinkel Heizungstechnik in der Praxis> (>25 Jahre Erfahrung). ;-)
Bis einschließlich 2021 sah ich das mit den Heizen auch noch lockerer.
Jetzt werden einige Zimmer gar nicht mehr beheizt, bzw. sind auf 15°C
gesetzt. Die anderen Zimmer liegen bei unter 20°C. Die Heizprofile sind
auf das Nötigste ausgelegt. Die Ansprüche an die Regelung haben sich
eben einfach erhöht. So ist es eben.
mfg Klaus
Vielen Dank für die Vorschläge und Hinweise!
Realist schrieb:> ie Phototriacs> MOC 3043 im DIP Gehäuse
Das sind sehr interessant, einfach und günstig aus und ist auch bei
Reichelt zu bekommen. Da wird nu leider davor gewarnt, dass es keine
sichere Trennung macht.
Phil schrieb:> Da wird nu leider davor gewarnt, dass es keine> sichere Trennung macht.Klaus R. schrieb:> Als Optokoppler habe ich einen MOC3083 genommen der einen Triac BT137> direkt ansteuert.
Dann schau Dir meine Lösung genauer an. Da habe ich eine sichere
galvanische Trennung.
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Dann schau Dir meine Lösung genauer an. Da habe ich eine sichere> galvanische Trennung.
Bei Dir trennt ja auch der Optokoppler. Auch beim MOC3083 scheint man
wie beim 3043 auf die spezielle Variante mit "V" am Ende achten zu
müssen, damit es nach VDE0884 (die ich leider nicht kenne) ist.
Ansonsten sollte ja auch der MOC3083 alleine schon für die Ventile
reichen.
3W / 230V = 13mA
Bei 100mA sollen max. 3V über dem Optokoppler abfallen. Wenn das bei
13mA auch schon 3V wären (was es wohl nicht sind) wäre man dennoch nur
bei 40mW. Das sollte das Gehäuse ja problemlos vertragen.
So eine Heizungssteuerung soll Jahrzehnte unauffällig arbeiten. Da wird
die Lebensdauer der mechanischen Relais zum Problem. Nach 20-30 Jahren
fällt ein Relais aus und du bekommst keinen Ersatz mehr.
Phil schrieb:> Ansonsten sollte ja auch der MOC3083 alleine schon für die Ventile> reichen.>> 3W / 230V = 13mA>> Bei 100mA sollen max. 3V über dem Optokoppler abfallen. Wenn das bei> 13mA auch schon 3V wären (was es wohl nicht sind) wäre man dennoch nur> bei 40mW. Das sollte das Gehäuse ja problemlos vertragen.
Du übersiehst den Anlaufstrom. Bei meinen alten Stellantrieben konnte
der Strom dann einige Ampere betragen. Deshalb lasse ich die Antriebe
immer einzeln, der Reihe nach im 2 Sekundentakt schalten. Meine neuen
Antriebe verbrauchen nur 1W. Ich würde aber trotzdem nicht den MOC3083
allein schalten lassen. Der jetzige Anlaufstrom ist mir nicht bekannt,
dürfte aber auch so um die 1A betragen.
Ich sehe gerade, Anlaufstrom: 550 mA für max. 100 ms.
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Du übersiehst den Anlaufstrom. Bei meinen alten Stellantrieben konnte> der Strom dann einige Ampere betragen.
Danke für den Hinweis!
Ich ging davon aus, dass es rein resistiv ist und keinen nennenswerten
Temperaturkoeffizienten gibt. Das schaue ich mir mal bei meinen
Antrieben an.
Schau dir mal man wie z.B. eine Wavin AHC oder eine Danfoss Icon das
macht.
Vorteil so einer Lösung ist auch das alle Teile handelsüblich sind und
man nur die Konfiguration dokumentieren braucht. Wenn du geschickt
einkaufst kostet so ein Danfoss Icon Master mit 15 Kanälen etwa
200...250 EUR.
Display, Reglerfunktionen, Funkstrecken, CE Kennzeichen... alles dabei.
Raumzonentermostaten, Repeater etc pp. alles handelsüblich. UND: In 15
Jahren kannst du einen HSLK'er anrufen, der das versteht.
Bevor du anfängst:
Wie sieht die Hydraulik aus? Anlagenanlyse schon durchgeführt?
EER ist nur dazu da das dynamische Verhalten der Räume auszugleichen,
was bei Fussbodenheizung aber nur sehr sehr langsam geht. (eine
Sprungantwortanalyse zeigt dir wie schnell deine Anlage ist).
Ohne vorherigen hydraulischen Abgleich, lässt du die Pumpe gegen
geschlossene Stellventile donnern und den Heizwärmeerzeuger eine zu hohe
Vorlauftemperatur machen (mieser COP / hohe Rauchgasverluste).
Schwingende Regler machen gewaltig Ineffezienz.
Wenn du noch 230V Termoantriebe hast: modern ist 24V PWM Ansteuerung.
Motorstellantriebe haben bei Stillstand 0 Leistungsaufnahme, der
Geschwindigkeitsvorteil von Motorstellantrieb gegenüber Termoantrieb ist
aber bei Fussbodenheizung sinnlos.
Musik og F. schrieb:> Ohne vorherigen hydraulischen Abgleich ....
Nachdem ich neue Ventileinsätze und Stellantriebe eingebaut habe, habe
ich in der Tat auch nochmals einen hydraulischen Abgleich durchgeführt.
Die Fußbodenheizung ist von 1984. Die Längen der Rohre sind bekannt.
Aber damit allein läßt sich kein hydraulischen Abgleich durchführen.
Aber bei uns im Haus sind zwei Wohnungen und auch zwei
Wärmemengenzähler. Ich frage mich allen Ernstes, wie kann man ohne
Durchflußmessung einen vernüftigen hydraulischen Abgleich durchführen?
Und wer hat schon Wärmemengenzähler?
Und dann dauert noch das Messen. Der alte Stellantrieb war in spätestens
5 Minuten voll auf. Das Abkühlen ging fast genauso schnell. Der neue
Stellantrieb ist in 5 Minuten auch (fast) voll auf, aber das Abkühlen
dauert wegen besserer Wärme-Isolierung länger. Also benötigt man 5
Minuten für das Öffnen und 10 Minuten für das Abkühlen. Aber mit einer
Messreihe ist es ja nicht getan. Man muß sich mit 3 oder 4 Messungen an
den Sollwert herantasten.
Wenn dies ein Handwerker machen soll ist er 2 Tage beschäftigt. Wer soll
das denn bezahlen? Und wenn man keine Möglichkeit für eine
Durchflußmessung hat, was dann?
mfg Klaus
@ Philipp:
Anscheinend hast du keine Lust, zu meiner Antwort w.o. mal Stellung zu
beziehen...
Die möglichst ultra-energiesparende Ansteuerung+Regelung der Antriebe
mit einer Aufnahmeleistung von möglichst nur einer Handvoll Watt ist
offenbar doch wichtiger als der (Mehr-)Bedarf so mancher kWh an Wärme,
die du (möglicherweise wegen hydraulischer Probleme) dem Haus/Wohnung
zuführen musst. 8-)
Ein Vergleich: Großmotorisierter Supersportwagen mit sehr ansehnlichem
C-Wert, wobei du durch Abkleben der verbliebenen Karosserie-Spalten
diesen noch um ein paar Stellen hinterm Komma verbessern möchtest.
Super! ;-) Focus erkannt?
Klaus R. schrieb:> Wenn dies ein Handwerker machen soll ist er 2 Tage beschäftigt. Wer soll> das denn bezahlen? Und wenn man keine Möglichkeit für eine> Durchflußmessung hat, was dann?
Nur du selbst ...
Du setzt dich ja auch hin und bastelst in deiner Freizeit die Elektronik
zusammen...
> ... Die Längen der Rohre sind bekannt.> Aber damit allein läßt sich kein hydraulischen Abgleich durchführen.>> ... Ich frage mich allen Ernstes, wie kann man ohne> Durchflußmessung einen vernüftigen hydraulischen Abgleich durchführen?
Du brauchst nur ein(/mehrere) anständiges Raumthermometer, mehr nicht.
;-)
Michael M. schrieb:> Anscheinend hast du keine Lust, zu meiner Antwort w.o. mal Stellung zu> beziehen...
Absolut richtig erkannt! Ich habe nicht vor die Regelung rauszuwerfen,
weil ich nicht jeden Raum immer brauche. Das man den hydraulischen
Abgleich dabei nicht völlig ignoriert ist auch klar. Da auch Dein
Vergleich mit dem Sportwagen mehr als hinkt ist das hier auch alles was
ich zu diesem Thema sagen werde.
Musik og F. schrieb:> Schau dir mal man wie z.B. eine Wavin AHC oder eine Danfoss Icon das> macht.> Vorteil so einer Lösung ist auch das alle Teile handelsüblich sind und> man nur die Konfiguration dokumentieren braucht.
Ja, das ist wirklich ein Vorteil, den ich noch mal überdenken werde.
Egal wie simpel man es aufbaut es immer immer etwas, was nur schwer von
anderen wartbar sein wird.
Michael M. schrieb:>> ... Ich frage mich allen Ernstes, wie kann man ohne>> Durchflußmessung einen vernüftigen hydraulischen Abgleich durchführen?>> Du brauchst nur ein(/mehrere) anständiges Raumthermometer, mehr nicht.> ;-)
Wie lange soll denn da bei einer trägen Fußbodenheizung ein Ableich
dauern? Und dann ändern sich die Außentemperaturen stündlich und die
Sonne scheint vielleicht hinein oder sie wird von einer Wolke verdeckt.
Und dann, alle Fenster und Türen zu.😉
Ich habe in einem Zimmer drei Heizkreise. Alle haben unterschiedliche
Rohrlängen. Ich muß deshalb den Durchfluß in allen drei Kreisen möglicht
gleich haben. Der kleinste Kreis wird am stärksten getrimmt. Wie willst
Du denn da mit einem Thermometer ermitteln welcher Kreis da noch wie zu
trimmen ist?
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Wie lange soll denn da bei einer trägen Fußbodenheizung ein Ableich> dauern? Und dann ändern sich die Außentemperaturen stündlich und die> Sonne scheint vielleicht hinein oder sie wird von einer Wolke verdeckt.> Und dann, alle Fenster und Türen zu.😉
Als wir das Haus damals gekauft haben waren die Heizkreise im oberen
Stockwerk leider auch nicht beschriftet.
Ich habe provisorisch Temperatursensoren in allen Räumen auf den Boden
geklebt (bzw. auf die vermuteten Heizkreise). Alleine die Zuordnung der
Heizkreise zu den Ventilen hat schon einiges an Zeit in Anspruch
genommen.
In Räumen mit mehreren Kreisen steuere ich auch alle Ventile
gleichzeitig (habe eh nur einen Sensor) und habe versucht die
Bodentemperaturen ungefähr gleich zu bekommen, in dem man die Flüsse
entsprechend eingestellt hat.
Der Vorteil dieser selbstgebauten Lösungen ist vor allem, dass man sehr
gut loggen und monitoren kann und so nach und nach sehr gut sieht, wenn
einzelne Räume die Ventile ganz anders haben als andere. So kann man
über die Zeit den Abgleich dann immer weiter verbessern.
Klaus R. schrieb:> Wie lange soll denn da bei einer trägen Fußbodenheizung ein Ableich> dauern? Und dann ändern sich die Außentemperaturen stündlich und die> Sonne scheint vielleicht hinein oder sie wird von einer Wolke verdeckt.> Und dann, alle Fenster und Türen zu.
Ja, ein paar Voraussetzungen müssen schon eingehalten werden bzw.
erfüllt sein... Und: Das Thema ist bei weitem nicht in einer halben
Stunde erledigt, richtig erkannt. Andererseits kein fulltime-Job, da man
recht lange Wartezeiten hat.
> Wie willst> Du denn da mit einem Thermometer ermitteln welcher Kreis da noch wie zu> trimmen ist?
Messung der FB-Temperatur über den Kreisen?? Geht mit IR-Thermometer
oder (ganz nobel) IR-Kamera.
> Ich muß deshalb den Durchfluß in allen drei Kreisen möglicht
gleich haben.
Bei stark unterschiedlichen Längen? Denk vlt. noch mal darüber nach. ;-)
______
Da Philipp offenbar einen anderen Focus (als Energieeinsparung) hat,
ziehe ich mich gerne zurück. :-) Philipp: Der Vergleich hinkt nicht, ist
nur für dich nicht erkennbar. ;-))
Hallo Phil,
Du hast alles richtig gemacht.
Mich stört nur das jeder Politiker den hydraulischen Abgleich als
unbedingtes Muss hervorhebt. Sehr viele können den nicht selber machen.
Und Heizungsbauer sind zur Zeit so ausgebucht, daß sie sich noch nicht
einmal die Heizung einer Bekannten anschauen können. Vielleicht nächstes
Jahr.
Ich glaube nicht das ein Profi den hydraulischen Abgleich mit einem
Thermometer durchführt. Und das dürfte dann richtig Geld kosten.
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Ich glaube nicht das ein Profi den hydraulischen Abgleich mit einem> Thermometer durchführt.
Nein, er lässt es vorab mit entsprechender SW ausrechnen und stellt dann
die Ventile entsprechend ein. Der Besitzer kann dann per eigener
Überpüfung feststellen, dass Theorie und Praxis leider nicht exakt
dasselbe ist. :-(
Michael M. schrieb:> Nein, er lässt es vorab mit entsprechender SW ausrechnen und stellt dann> die Ventile entsprechend ein.
Dann bleibt mir in einem gekauften Haus ohne wirkliche Unterlagen wohl
weiterhin nur das Klebeband auf den Spalten..
Ich sehe hier tatsächlich nicht den Widerspruch. Solange die Hydraulik
nicht perfekt abgestimmt ist steuern die Ventile die gewünschten
Temperaturen. Ich kann dann doch einfach sehen, dass z.B. das Badezimmer
immer auf 100% ist während andere Räume nur wenig geöffnet werden am
Tag. Dementsprechend stelle ich am Fluss so lange nach, bis idealerweise
alle Ventile einfach geöffnet bleiben. So habe ich quasi ab Tag 1 die
gewünschten Temperaturen und die Anlage hilft mir beim Abgleich.
Alles andere dauert Ewigkeiten mit zweifelhaften Ergebnissen.
Außerdem kann ich so weiterhin das Gästebad auf dem Niveau der anderen
Räume lassen oder, wenn z.B. Besuch für einige Tage da ist (schnelleres
ist mit FBH eher nicht drin), die Temperatur dort anheben.
Michael M. schrieb:>> Ich muß deshalb den Durchfluß in allen drei Kreisen möglicht> gleich haben.> Bei stark unterschiedlichen Längen? Denk vlt. noch mal darüber nach. ;-)
Ich sehe darin keinen Widerspruch. Aber ich lerne gerne dazu.
Mein Ansatz ist, in jeden Kreis die selbe Wärmeenergie einzuspeisen.
...Jetzt sehe ich was Du vielleicht meinst.
Ich habe mich zwar auf die Einspeisung konzentriert, aber den Rückfluß
außer Acht gelassen. Die Differenz zwischen Einspeisung und Rückfluß
ergibt die abgegebene Energie. Die Rohre mit Hin- und Rückrichtung
werden ähnlich wie bei einer bifilaren Wicklung bei elektrischen Spulen
verlegt. In der Elektrotechnik hebt sich so das Magnetfeld auf. Bei der
Fußbodenheizung könnte man die mittlere Temperatur zwischen Hin- und
Rückrichtung als wichtigen Parameter sehen. Er sollte über die ganze
Länge konstant sein.
Ich würde sagen, die mittlere Temperatur eines kürzeren Kreises ist bei
gleicher Durchflußmenge höher als bei einem längeren Kreis.
Danach müßte ich den kürzeren Kreis noch etwas strärker trimmen. Aber um
wie viel? Hat der Fachmann da eine Faustformel?
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Musik og F. schrieb:>> Ohne vorherigen hydraulischen Abgleich ....> Wenn dies ein Handwerker machen soll ist er 2 Tage beschäftigt. Wer soll> das denn bezahlen?
Wenn man da 2 Tage dran rumprökelt wird es teuer. Man sollte das Thema
nicht akademisieren. Normal kann man das in 2+2 Stunden + 2 Anfahrten.
Nachmittag: alle dynamischen Ventile voll auf - Stellantriebe ab =
nomineller Volumenstrom - Abgleich mittels Flowindikatoren oder über
Messblende/STAD. Pumpensetpunkt setzen. Das ganze ist räumlich sehr eng.
Weit laufen braucht man im EFH nicht.
Wärmeerzeuger auf bekannte, konstante Vorlauftemperatur setzen.
Anlage über Nacht mit bekannter konstanter Vorlauftemperaur laufen
lassen.
Nächster Vormittag: termische Kontrolle - mit dem IR Termometer einmal
durchs Haus laufen. Anlegetermometer an die Rückläufe.
Dynamische Ventile wieder einkoppeln, Stellmotoren montieren. Doku
schreiben. Fertig.
> Und wenn man keine Möglichkeit für eine Durchflußmessung hat, was dann?
Dann hat man vergessen Volumenstomsindikatoren (die Messblenden, STAD
ventile) einzusetzen. Ein Flowmeter für Verteiler kostet so ca 7
EUR/stk. 10 Stk. sind in einer Stunde montiert.
Klaus R. schrieb:> Ich glaube nicht das ein Profi den hydraulischen Abgleich mit einem> Thermometer durchführt.
Einen hydraulischen Abgleich kannst du nicht mit einem Termometer
durchführen. Wer ein Termometer nimmt macht einen termischen Abgleich.
Normal setzt du Flowindikatoren in jeden Kreis - kosten so 8 EUR das
Stück. Messblenden oder STAD Ventile bei grösseren Anlagen. Dazu dann
ein IMI TA Scope.
> Und das dürfte dann richtig Geld kosten.
Du trägst viele Bedenken.
Im EFH ist das in 2+2 h + 2 Anfahrten an einer Anlage die man selber
gebaut hat feddisch.
Den hydraulischen Abgleich kontrolliert man Tags drauf termisch.
und ja +-10% Toleranz sind vertretbar.