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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehzahlregelung von Heizungs Umwälzpumpe


Autor: Georg (Gast)
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Hallo Experten,

möchte meine Heizungspufferladepumpe in Abhängigkeit der Temperatur in 
der Drehzahl regeln. Will eine normale Phasenanschnittsteuerung 
verwenden, z.B.:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=183199
Anstatt des Potis möchte ich dann einen Temp.-Sensor anschliessen. 
Problem: Die Kennlinien der Sensoren (KTY,PT) passen vom Widerstandswert 
nicht!  Allerdings weiß ich nicht mal, welchen Sensor ich benötige, PTC 
oder NTC??? Die Pumpe sollte schneller laufen je kühler es ist.

Kann jemand helfen, Ideen, Vorschläge, bitte her damit

Gruß Georg

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>  Heizungspufferladepumpe ... in der Drehzahl regeln.
> Will eine normale Phasenanschnittsteuerung verwenden...
Falscher Ansatz :-o
Die Drehzahl von solchen Pumpen wird mit der Frequenz eingestellt. 
Über eine Spannungsreduzierung (das ist der Phasenanschnitt) kannst du 
bestenfalls das Drehmoment ändern (solange, biss die Pumpe nicht mehr 
rastet). Die Frequenz bleibt auch beim Phasenanschitt gleich.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Die Frequenz bleibt auch beim Phasenanschitt gleich.

Hihi. Da kommen sogar noch welche dazu...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Was spricht gegen einfaches Ein/Ausschalten temperaturgesteuert?

Die Wasswer-Anlage ist sowieso träge, da mag die Drehzahlregelung zwar 
nett sein, aber auch unnötig komplex.

Autor: Gast Posti (Gast)
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Wie sieht es aus, wenn man die Pumpe, je nach Temperatur, 
unterschiedlich lange laufen lässt?
Ne Art Rechteck mit konstanter Frequenz (10 min ?) aber 
unterschiedlicher ON-Zeit.
(Liest sich jetzt wie PWM, nur die Frequenz ist ... etwas lahm)
Was dann eigendlich auch nur einer Pulspaket-Steuerung entspräche.

Autor: Georg (Gast)
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Hallo und Danke für die Antworten!

Das mit der Phasenanschnittsteuerung funktioniert ja bereits bestens,
habe das ja so am Laufen. Nur regele ich bisher die Drehzahl händisch 
über das Poti. Möchte das lediglich "automatisieren". Und das ganze 
sollte nicht zu komplex(=teuer) werden. ;-)

Gruß Georg

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Das mit der Phasenanschnittsteuerung funktioniert ja bereits bestens,
> habe das ja so am Laufen.
Krass, mit welcher Pumpe?

Aus dem DB des Moduls:
R niederohmiger = mehr Spannung = Pumpe schneller.
>> Die Pumpe sollte schneller laufen je kühler es ist.
niederohmiger = kühler, hochohmiger = wärmer
--> also PTC

Allerdings sind PTC oft mit einer recht unschönen sprunghaften Kennlinie 
ausgestattet, da hilft nur probieren.

Autor: Georg (Gast)
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Danke Lothar, PTC also, dann wäre das schon mal geklärt! Leider PTC :-(
PTC'S finde ich bei Conrad mit max. 2000 Ohm bei Nenntemperatur, 
bräuchte aber hierfür einen mit seeeehr steiler Kennlinie, sonst ändert 
sich durch Temperaturänderung von 20K an der Drehzahl so gut wie nix.
Gibts PTC's mit 30 kOhm bei 25°C ?
NTC's gäbs mit solchen Widerständen!
Könnte man irgendwie ne Schaltung realisieren um einen NTC einzusetzen?

Gruß Georg

PS: Pumpe Grundfos UPS, Drehzahländerung nur in gewissen Grenzen 
möglich, aber für den Zweck reicht es mehr als aus.

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Nur mit PTC wirds wohl schwierig werden. Ich würde jetzt einen kleinen 
µC nehmen und meine Wünsche da reinbrennen. Analog müsste es aber auch 
gehen,
nur mit der fertigen Schaltung wirds da vermutlich nicht klappen.:(
Das mit dem Phasenanschnitt funktioniert übrigens deshalb weil die 
Pumpen asynchron arbeiten und dazu unbedingt ein Schlupf notwendig ist 
welcher einfach verstellt wird.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: was-willst-du (Gast)
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Wieso hast Du eigentlich vor eine Umwälzpumpe in der Drehzahl zu regeln? 
Rein des Verständnisses wegen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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PTC-Funktion: KTY10 und ähnliche sollten es eigentlich (ziemlich) Linear 
tun.

Was meinst Du?

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Ich habe das für meinen Vater fertig gebaut.

KTY als Temperatursensor im Vor- und Rücklauf. Die Differenz steuert die 
Ansteuerung der Pumpe. Mit einem SSR schalte ich die Pumpe.
Läuft mit einem PIC schon 1,5 Jahre und kann über die serielle 
Schnittstelle programmiert werden.

Autor: Al Bundee (Gast)
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> möchte meine Heizungspufferladepumpe in Abhängigkeit der Temperatur in
> der Drehzahl regeln. Die Pumpe sollte schneller laufen je kühler es ist.

Mal abgesehen vom elektrischen Aufbau: Thermohydraulisch ist der Ansatz 
wenig sinnvoll, denn mit der Messung von nur einer Temperatur (wo 
eigentlich? - Im Puffer?) weisst Du ja nicht, ob der Wärmeerzeuger nicht 
noch kälter ist und Du die Restwärme im Heizungspuffer immer schneller 
durch einen kühlen Heizkessel verbläst.

Normalerweise werden für solche Anwendungen Differenz-Temperaturregler 
eingesetzt, die bei einer (einstellbaren) Temperaturdifferenz von 2-5K 
die Pumpe schalten. Natürlich könnte man daran noch eine 
Drehzahlregelung anknüpfen, allerdings wird das mit dem Conrad-Teil dann 
nix mehr werden.

Schau Dir mal an, wie professionelle Hersteller das machen 
http://www.resol.de/de/german.shtml?Produkte/Solar...

Autor: Gast Posti (Gast)
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Hi

Heizungspumpe per Phasenanschnitt - das funktioniert?? - cool !!
Asyncronmotoren müsste ich hier noch irgendwo haben und 'nen Dimmer 
bestimmt auch - mal Nachbauen.

Wo ich gerade Differenz-Temperaturregelung lese ...
Gibt es eine Möglichkeit, den Widerstandswert EINES Sensor mehreren 
Steuerungen 'vorzugaukeln', welche diesen Sensor gerne sehen würden?

Hatte vor nen paar Monaten das Problem (Pelet-, Solar-, konventionelle 
Heizungssteuerung) - Alle wollten einen Puffer-Sonsor haben, wodurch ich 
3 PT_Dingsbums_ in das Rohr im Puffer quetschen musste.
Weiß jetzt nicht, wie identisch diese Sensoren zueinander sind, aber 
wenn ich EINEN Wert hätte, den ALLE Steuerungen (in dem Fall immerhin 
drei Stück) bekommen, müsste das doch besser sein.
Die Frage im Endeffekt also, ob es Möglich ist, einen gegebenen 
Widerstandswert als 'Ausgang' abzubilden?
Dachte an irgendwas in der Art Stromspiegel (verstehe die Schaltung aber 
nicht) - nur eben mehrfach.
Brauche den Sensor ja für die Zwischenschaltung und mindestens 2x als 
Ausgang (mit identischem Widerstand).

Wollte den Thread jetzt nicht klauen, wenn meine Überlegungen auch nur 
ansatzweise möglich sind, kurze Antwort und ich erstelle einen neuen 
Thread mit entsprechendem Betreff.

Zur Heizungspumpe, wie ich schon schrieb, würde ich die Pumpe, 
ungedimmt, eben nur für kürzere Zeit laufen lassen.
Denke nicht, daß die Pumpe gedimmt billiger läuft - müsste man mal 
durchmessen ... und das, wo man überall lesen kann, daß Asyncron-Motoren 
nicht gedimmt werden kann ...

MfG

Autor: Georg (Gast)
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Hallo zusammen!

Vielen Dank für die ganzen Ratschläge wegen Sinn und Unsinn meiner 
vorgeschwebten Lösung. Eine Temperatur-Differenz Steuerung ist in der 
Kessel Steuerung mit drin, das ist nicht das Problem! Natürlich könnte 
ich mir ne fertige Solarregelung mit integrierter Drehzahlregelung 
kaufen, möchte ich aber nicht aus Kostengründen. Das schweift mir immer 
mehr vom eigentlichen Thema ab!

Ich möchte einfach nur die Drehzahl regeln in Abhängigkeit der 
Temperatur und das am liebsten mit dem vorhandenen Dimmer.

@ Bernd Rüter: Ich bin Laie, was ist ein PIC und ein SSR, welche Kosten 
sind mit diesem Teil zu erwarten?

Gruß Georg

Autor: Gast Posti (Gast)
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Hi Georg

Da es um Elektronik geht, wird SSR für 'Solid State Relais stehen', 
einem elektronischem Relais.
Die Abkürzung war mir auch unbekannt, aber bei Wikipedia kommt mir das 
als brauchbar vor:
http://de.wikipedia.org/wiki/Relais#Anker:Halbleiterrelais

Ein PIC ist ein µC (Mikro Controller), eine Art Ein-Chip-PC.
Dieser (oder jeder andere µC) wird so programmiert, daß er die 
Temperaturen misst und entsprechend lange die Pumpe ansteuert, eben über 
das SSR, also eine reine AN/AUS Steuerung.

Ob der µC nun ein PIC, ein AVR, eine PicAxe oder sonst ein Controller.
Man könnte auch eine Klein-SPS benutzen, wenn damit analoge Spannungen 
erfasst werden können.

Für die nackten µC (PIC oder AVR) spricht der Preis der Chips.
Für eine PicAxe die extrem simple Programmierschaltung (2 Widerstände am 
COM-Port), etwas teurer als die nackten PIC, aber die Software ist 
gratis und in Basic oder als Flußdiagramm programmierbar.

Allerdings, die PicAxe ist wesendlich langsamer als ein nackter  PIC 
oder gar ein AVR, allerdings bei Schaltzyklen von Minuten sollte das 
Geschwindigkeitsargument hier nicht wirklich greifen.

Für Deine Heizungssteuerung würde schon folgenes Starter-Set reichen:
http://www.roboter-teile.de/Shop/themes/kategorie/...
Dazu noch ein SSR und fertig könnte die Steuerung sein.
Bei Fragen zur PicAxe oder Hilfe bei der Programmierung gibt's da auch 
ein Forum, etwas (viel) kleiner als Dieses hier, aber dafür werden 
PicAxe dort als µC anerkannt ;)

Bei der Wahl eines PIC oder AVR wirst Du hier mit Sicherheit kompetente 
Hilfe bekommen.

Wenn's ein µC werden soll, ließ Dich am Besten ein, welche Familie es 
sein darf, je nach Programmierkenntnissen könnte eben auch ein AVR 
ansprechend sein, hier gibt es Compiler in vielen Sprachen, welche davon 
aber Gratis sind, müssen Dir andere User beantworten, nutze selbst halt 
die PicAxe.

Trotzdem ist der Einwand, daß sich eine Heizungspumpe (normalerweise 
Asyncron Drehstrommotore) mittels normalem Dimmer (wenn auch nur 
begrenzt) dimmen lassen, sehr interessant.

MfG

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Vergiß den Dimmer, der Aufwand ist zu groß !

Ich habe hier eine Phasenanschnittsteuerung für einen Async-Motor 
gebaut. Da messe ich auch die Phasenlage des Stroms um ordentlich zu 
schalten. Das kannst Du ruhig vergessen.

Ich schalte die Pumpe so ca. 2x die Sekunde ein- und wieder aus.

Wie gesagt ... läuft!

Wurde ganz schnell und "quick&dirty" zusammengeknallt, aber geht...

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Hier noch einmal ein Bild der Platine. Es kommen 2 Temperatursensoren 
und ein kleines Netzteil dazu.

Autor: nides (Gast)
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Also der Sinn einer solchen Steuerung ist mir auch nicht klar.

Der Wirkungsgrad einer Asyncronmaschine nimmt doch
bei Phasenanschnittsteuerung extrem ab, oder?

Oberwellen -> höherfrequente Wirbelströme im Käfig -> Verluste

Es sei denn der Käfig ist als Widerstandsläufer (an Stelle 
Kurzschlussläufer) ausgeführt.
Wie das bei Heizungspumpen ist, weiss ich nicht.

Bei mir hab ich die Heizungspumpe per Nachlaufrelais an den 
Ofenthermostat geschaltet. Funktioniert herrlich und kostet wenig.

Nides

Autor: Trafowickler ( ursprünglicher ) (Gast)
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nides hat Recht:

Bekannte Ausführungen von einfachen Heizungspumpen sind Kondensator- 
bzw. Spaltpolmotoren mit Kurzschlussläufer (also eigentlich 
2-Phasen-Asynchronmaschinen ).

Diese per Phasenanschnitt drehzahlzuregeln, ist zumindest der Theorie 
nach unzweckmässig.

Generell günstig wäre es vermutlich, die Pumpe minutenweise
an-/abzuschalten, wie vorgeschlagen.

Sind mehrere feste Drehzahlen wählbar, würde ich i.d.R. die kleinste 
nehmen.

Ich bezweifle, dass sich demgegenüber der Aufwand einer 
drehzahlgeregelten Elektronik-Pumpe ( Ausfälle der Elektronik bei 
Überspannung, Blockieren wg. Schmutz etc. ) in der Praxis wirklich 
auszahlt.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Phasenanschnitt ist bei solchen Pumpen sicher Blödsinn.
Man nimmt da eine Wellenpaketsteuerung.

Autor: Georg (Gast)
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Hallo zusammen,

ich versuchs jetzt mal anders.
Ich suche eine Schaltung/Bauteil/Gerät mit dem sowas wie in den meisten 
PC's als Lüfterregelung verbaut ist. D.h. Drehzahlregelung nach 
Temperatur.
Nur eben in meinem Anwendungszweck umgekehrt (schneller je kühler) und 
für AC Kondensatormotor. Wobei sich hier bereits die 
Phasenanschnittregelung (bei mir) bewährt hat und auch vorhanden und 
täglich im Einsatz ist.
Brauche also lediglich eine (automatische) Ansteuerung für das 
vorhandene Poti.

@Bernd Rüter: Ich bräuchte lediglich einen Temp. Sensor. Was soll deine 
Schaltung kosten?

Ach ja, die verwendentete Phasenanschnittsteuerung ist ein "Piher RAC 6 
400" mit angeschlossenem Poti 470k Ohm.

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
>Phasenanschnitt ist bei solchen Pumpen sicher Blödsinn.
Naja, Blödsinn? Was meinst du eigentlich was du mit dem Stufenschalter 
machst? Im Endeffekt nichts anderes, nur etwas wirtschaftlicher.
>Man nimmt da eine Wellenpaketsteuerung.
Haste schonmal sone Pumpe gehört? Nee ne, das Hacken ist,
wenns ruhig ist, im ganzen Haus zu hören.
Oh, sollter er wohl doch kennen
>Ich schalte die Pumpe so ca. 2x die Sekunde ein- und wieder aus.
Und das Hacken stört dich nicht? Hmmm, du wohnst in der Grosstatt oder 
bist taub, anders kann ich das nicht erklären.;)
Habe selber so ein blöde Pumpe. Wenn die mal das
Zeitliche gesegnet hat, war es die letzte in meinem Haus.

Zurück zum Thema,
Habe mir gerade dein Modul angesehen. Damit wirste wohl Probleme
bekommen, weil eigentlich nichts änderbar ist.
Was für dich machbar wäre ist eventuell eine 2 stufige Geschichte wo du 
mit einem Temperaturschalter einen 2.R(Poti) überbrückst oder 
zuschaltest. Ist aber eigentlich nicht das was du wolltest. Hmm, was 
diskretes und zurechtgeschnittenes wird dir vermutlich zu schwer fallen. 
Wenn nicht, findest du im Netz bestimmt was brauchbares.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Georg (Gast)
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Hallo zusammen!

Bin jetzt bei Conrad fündig geworden:

http://www.conrad.de/goto.php?artikel=190955

das Ganze dann mit einem Messumformer für den PTC:

http://www.conrad.de/goto.php?artikel=502152

angesteuert und fertig.

Nachteil leider schon wieder etwas teuer!

Wird das so funktionieren?

Gruß Georg

Autor: Thilo M. (Gast)
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Wieso nimmst du dir nicht einen Solarregler als Vorbild?
Die Pulspaketsteuerung wurde weiter oben doch schone erwhähnt?

Steuere mit einem PWM mit ca. 2/3Hz ein nullspannungsschaltendes 
Solid-State-Relais an. Damit kannst du prima die Drehzahl steuern. 
Kleiner 30% wird's je nach Pumpe ziemlich lumpig und uneffektiv, dort 
wird sie aber meist auch nicht gebraucht.

Autor: Georg (Gast)
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Hallo Thilo,

Haste schonmal sone Pumpe gehört? Nee ne, das Hacken ist,
wenns ruhig ist, im ganzen Haus zu hören!!!

Kann da Uwe voll zustimmen! Das möchte ich sicher nicht über die Rohre 
ins ganze Haus übertragen.

Gruß Georg

Autor: Gerhard (Gast)
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Hallo Georg,
Dein Artikel hier im Forum ist schon einige Jahre alt, aber ich bin auf 
ihn gestossen, weil ich auch eine Pufferladepumpe etwas in der Drehzahl 
drosseln muss.
Wie sind Deine bisherigen Erfahrunen mit der Phasenanschnittsteuerung? 
Hat Du das CONRAD-Bauteil 183199-05 eingesetzt?
Kannst Du in etwa abschätzen,um wieviel Prozent Du die Drehzahl 
variieren kannst, ohne dass der Motor Schaden nimmt?
Vielleicht hast Du eine Info für mich.
Danke und Gruß
Gerhard Wolf

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