Forum: Haus & Smart Home Wärmepumpe von Mikrocontroller aus steuern


von Rainer (pingufan_61)


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Hallo.
Ich vermute, dass diese Thematik auch viele andere beschäftigt, 
allerdings bin ich bis jetzt auf keinen grünen Zweig gelangt. Vielleicht 
kann mir jemand hier einen funktionierenden Lösungsweg nennen.

Ich habe ein hervorragend funktionierendes Heizungssystem mit mehreren 
Heiz-Zonen, die voneinander unabhängig sind, aber aus einem gemeinsamen 
Gas-Brennwertkessel versorgt wird. Daran wird sich auch nichts ändern.

Was ich vor habe, ist eine Wärmepumpe parallel zum Gaskessel (Buderus 
GB112) anzuschließen. Diese wird so ausgelegt, dass sie den 
kontinuierlichen Betrieb im Normalfall schafft, Spitzen sollen aber 
weiterhin vom Gaskessel abgefangen werden (z.B. zweite Zone/Haushälfte 
hoch heizen).

Problem:
Der Gaskessel war einfach, da gab es (Buderus) ein kleines Modul, das 
0..10V -> 0..90°C Vorlauftemperatur übersetzte und an den GB112 
übermittelte.
Wärmepumpenhersteller scheinen das nicht mehr anzubieten, also ist eine 
gewöhnliche Wärmepumpe auch nicht auf diesem Weg steuerbar. Schlimmer 
noch, die Wärmepumpen sind allesamt offensichtlich nur mehr über modbus 
RTU ansprechbar, aber die Hersteller machen daraus ein Staatsgeheimnis, 
wie man ihrer Wärmepumpe die gewünschte Soll-Temperatur vorgeben kann.
Wollen die keine Wärmepumpen verkaufen, oder glauben die im Ernst, dass 
eine Heizzone ausreicht?

Meine Bitte/Frage:
------------------
Ich hätte von Midas die Split-Wärmepumpe MHA-V6W/D2N8-B (Außengerät) + 
HB-A60/CGN8-B (Innengerät) geplant.  Splitgerät, weil ich dieses dann, 
wenn es ineffizient wird oder leistungsmäßig überfordert wird, einfach 
abschalten kann, ohne dass es einfriert. (Und dann macht das Gas 
weiter.) So habe ich höhere Krisensicherheit und kann, wenn es sehr kalt 
ist und ich höhere Vorlauftemperaturen brauche, einfach umschalten.

Ich bräuchte dazu aber, um diese Wärmepumpe steuern zu können 
(gewünschte Vorlauftemperatur übermitteln, Wärmepumpe ein/aus). die 
notwendigen modbus Register.

Hat das jemand schon zustande gebracht?
Sind diese Register bei jedem Hersteller anders (befürchte ich mal), 
oder standardisiert?

Bitte um zweckdienliche Infos.

: Verschoben durch Moderator
von Cyblord -. (cyblord)


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Rainer schrieb:
> Ich habe ein hervorragend funktionierendes Heizungssystem

Und heute morgen auf dem Lokus hast du dir überlegt dass du das 
unbedingt schnellstmöglich ändern willst?

von Rainer (pingufan_61)


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Hi, Cyblord.
irgendwie erinnere mich, um zweckdienliche Hinweise und Unterstützung 
gebeten zu haben, nicht um derartige Kommentare.

Nein, ich beobachte, wie die Gaspreise und Gas-Netzbetreiber immer 
unverschämter werden. Wartungsvertrag 250,- Euro pro 2 Jahre -> um 
100,-- Euro gestiegen. Und die Idioten in der Regierung schaffen es, 
auch den Gaspreis zum Explodieren zu bringen.


Also möchte ich rechtzeitig eine Alternative/Ergänzung finden, und 
keinen Ersatz. Ich pfeife auf die "Abwrackprämien" sondern möchte auf 
ein Bivalentes System aufrüsten, denn im Winter kannst Du PV-Energie 
vergessen.

: Bearbeitet durch User
von Rüdiger B. (rbruns)


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von H. H. (hhinz)


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Rainer schrieb:
> Und die Idioten in der Regierung schaffen es,
> auch den Gaspreis zum Explodieren zu bringen.

Es gibt da Medikamente.

von Rainer (pingufan_61)


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Vielen Dank für Deinen Link, Rüdiger.

Das sieht sehr brauchbar aus, muss aber noch die Doku aufmerksam 
lesen.
Wenn ich damit das Raum-Innengerät ersetzen kann und damit auch die 
Wärmepumpe unter Kontrolle bringen kann, ist es genau das, was ich 
gesucht habe.

Vielen Dank

: Bearbeitet durch User
von Rainer (pingufan_61)


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H. H. schrieb:
> Rainer schrieb:
>> Und die Idioten in der Regierung schaffen es,
>> auch den Gaspreis zum Explodieren zu bringen.
>
> Es gibt da Medikamente.

Dann schick denen mal eine Familienpackung selbiger... Aber das gute 
Zeug.

von H. H. (hhinz)


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Rainer schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Rainer schrieb:
>>> Und die Idioten in der Regierung schaffen es,
>>> auch den Gaspreis zum Explodieren zu bringen.
>>
>> Es gibt da Medikamente.
>
> Dann schick denen mal eine Familienpackung selbiger... Aber das gute
> Zeug.

Besprich das mit deinem Arzt.

von Felix W. (fhwe)


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Ich habe einen Panasonic "Jeisha" 7kW Monoblock, dafür sind alle 
technischen Daten offengelegt und es gibt eine Community, die allerlei 
Basteleien wie "HeishaMon" anbietet, die in Richtung Deines Problems 
gehen. Dieses Setup kann ich empfehlen.

Aber: Vorlauf von WP und Gastherme passen nicht zusammen. Ich empfehle 
ausschließliches Beheizen mit WP ohne Puffer, das ist die effizienteste 
Lösung. Ich würde alle Maßnahmen in diese Richtung planen, z.B. mit 
Zusatz-Heizkörpern oder Wärmedämmung.

Für arktische Kältephasen kann man die Gasheizung drinlassen und mit 
Umschalthähnen auf diese wechseln (alternativ bivalent). So habe ich es 
gemacht und es würde funktionieren - allerdings trat die Notwendigkeit 
dafür noch nicht ein.

Ansonsten könnte man mit Panasonic Monoblock, Heishamon und einem Puffer 
natürlich basteln: WP heißt Puffer konstant auf 30 Grad, die Gasheizung 
hebt den Vorlauf auf >50 Grad. Aber ob das effizient ist?

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Felix W. schrieb:
> Ich empfehle
> ausschließliches Beheizen mit WP ohne Puffer, das ist die effizienteste
> Lösung.

Und wie verhinderst du Taktung?

Du empfiehlst einfach irgendwas ohne den Wärmebedarf noch die 
notwendigen Vorlauftemperaturen zu kennen.

von Felix W. (fhwe)


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Udo S. schrieb:
> Felix W. schrieb:
>> Ich empfehle
>> ausschließliches Beheizen mit WP ohne Puffer, das ist die effizienteste
>> Lösung.
>
> Und wie verhinderst du Taktung?
>
> Du empfiehlst einfach irgendwas ohne den Wärmebedarf noch die
> notwendigen Vorlauftemperaturen zu kennen.

Na und? Ich habe halt einfach mal übliche Werte gewählt, um die Lösung 
zu skizzieren, die bei mir läuft. Wie soll ich denn für ein unbekanntes 
Haus eine Heizlastberechnung machen bzw. warum sollte ich das tun? Das 
muss Rainer schon selber machen und dann die WP entsprechend 
dimensionieren.

von Rainer (pingufan_61)


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Felix W. schrieb:
> Ich habe einen Panasonic "Jeisha" 7kW Monoblock, dafür sind alle
> technischen Daten offengelegt und es gibt eine Community, die allerlei
> Basteleien wie "HeishaMon" anbietet, die in Richtung Deines Problems
> gehen. Dieses Setup kann ich empfehlen.
>
> Aber: Vorlauf von WP und Gastherme passen nicht zusammen. Ich empfehle
> ausschließliches Beheizen mit WP ohne Puffer, das ist die effizienteste
> Lösung. Ich würde alle Maßnahmen in diese Richtung planen, z.B. mit
> Zusatz-Heizkörpern oder Wärmedämmung.

Bin lange genug in der Branche tätig gewesen (H-L-K Planung und 
Ausführungsüberwachung). Bis meinen Chef der Herzinfarkt hinweg raffte. 
War eine schöne und sehr lehrreiche Zeit.

Ohne Puffer auszukommen ist auch mein Plan, da bin ich ganz bei Dir. Das 
Heizungssystem enthält genug Wasser, um das Enteisen des Außengerätes 
puffern zu können (braucht ca. 80l). Der Verdichter-Modulationsgrad ist 
30..100% Nennleistung, bei 6.2kW Nennleistung sind das also rund 
1800..6000 Watt.  Bei Vorlauf <60° bringe ich ohnehin nicht mehr Wärme 
ins Haus, passt also gut.
Den Großteil der Zeit beobachte ich Vorlauftemperaturen um die 45-50° 
(wenn es etwas kälter wird). Das ist der Bereich, in dem ich mit WP 
fahren möchte. Wenn es sein muss, kann ich ja noch etwas weiter nach 
oben gehen, bis vielleicht 55°C, dann wird der COP aber natürlich schon 
bescheiden.

Darum mein Plan, bivalent zu fahren: Solange die WP in einem guten 
Bereich arbeitet, und der Strom erschwinglich ist, (also z.B. tagsüber, 
wenn die PV ausreichend liefert und die Akkus voll sind), fahre ich WP. 
Über die Nacht und bei Shiet-Wetter kommt es auf den Strom-/Gaspreis an. 
Zuerst aus Akku, und wenn die 25 kWh bis auf Eigenbedarf Haus geleert 
sind, schalte ich auf GAS um.

> Für arktische Kältephasen kann man die Gasheizung drin lassen und mit
> Umschalthähnen auf diese wechseln (alternativ bivalent). So habe ich es
> gemacht und es würde funktionieren - allerdings trat die Notwendigkeit
> dafür noch nicht ein.
Umschalthähne??? Ich habe, als ich die Heizung gebaut habe, schon in 
weiser Voraussicht gleich nach dem Kessel im Vorlauf (in 
Strömungsrichtung) ein nicht federbelastetes Rückschlagventil, und 
danach ein T-Stück vorgesehen, im Rücklauf ein T-Stück. Die Abgänge sind 
derzeit gepfropft.
Ich brauche also lediglich noch ein Rückschlagventil in den Vorlauf der 
WP einbauen, und dann mit ihr in die T-Stücke gehen.
Da sowohl der Gas-Kessel als auch das WP-Innenteil je eine Umwälzpumpe 
haben, steuert das System somit ganz automatisch und ganz ohne Strom um, 
und es drückt niemals der Kessel in die WP oder umgekehrt.

> Ansonsten könnte man mit Panasonic Monoblock, Heishamon und einem Puffer
> natürlich basteln: WP heißt Puffer konstant auf 30 Grad, die Gasheizung
> hebt den Vorlauf auf >50 Grad. Aber ob das effizient ist?
*Monoblock generell:*
Wenn Du das Teil abschaltest, friert es ein. Nix gut. Egal ob langer 
Stromausfall oder bewusstes Abschalten, das Teil friert ein oder die 
Begleiheizung heizt für draußen. Und Frostschutz wollen die WP 
Hersteller nicht im System haben. (Ich warte nur auf den Moment, wo eine 
Kältewelle Monoblock-Schäden bewirkt, dann wird es lustig.)
Puffer
Der Puffer sorgt auf jeden Fall einmal für angenehme Kellertemperatur, 
denn großer Puffer = Viel Oberfläche. Der verliert auch bei 30° brav 
Wärme.
Zudem mache ich zuerst viel lauwarmes Wasser (aber zu kalt zum Heizen 
mit Radiatoren) und brauche dann extra noch GAS um auf die richtige 
Temperatur zu kommen.


Stattdessen werde ich meine Regelung um einen zweiten "Kessel" 
erweitern, die Wärmepumpe, und entscheide dann in der Regelung, welchen 
Kessel ich nehme. Von ... bis ...°C Kessel zwei (= WP), sonst Kessel 
eins (Gas).
Der Brennwertkessel hat kein Problem mit unter ...°C (im Gegenteil, er 
liebt es kalt zu laufen, dann kommt er voll in den Kondensationsbereich 
und das steigert seinen Wirkungsgrad), die WP schon (Start-Stop 
Betrieb). Auch kann der Gas-Kessel problemlos bis 90° hoch gefahren 
werden (natürlich dann kein Brennwertkessel mehr), das entspricht -14°C 
außen, da steigt die WP schon lange aus.

von Rainer (pingufan_61)


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Felix W. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Felix W. schrieb:
>>> Ich empfehle
>>> ausschließliches Beheizen mit WP ohne Puffer, das ist die effizienteste
>>> Lösung.
>>
>> Und wie verhinderst du Taktung?
>>
>> Du empfiehlst einfach irgendwas ohne den Wärmebedarf noch die
>> notwendigen Vorlauftemperaturen zu kennen.
>
> Na und? Ich habe halt einfach mal übliche Werte gewählt, um die Lösung
> zu skizzieren, die bei mir läuft. Wie soll ich denn für ein unbekanntes
> Haus eine Heizlastberechnung machen bzw. warum sollte ich das tun? Das
> muss Rainer schon selber machen und dann die WP entsprechend
> dimensionieren.

Siehe mein Ansatz.

TAKTEN kommt davon, wenn die WP zu stark für die Wärmeabnahme ist. Eine 
moderne WP hat zumindest einmal einen Regelbereich von 30..100%. Unter 
30% wird sie zwar takten, aber sehr langsam, wenn genug Wasser in der 
Heizung ist.

Langsam takten ist nicht das Problem, sondern schnelles Takten.   Meine 
Heizung hat schon mal 30-40m 1" Rohr (VL+RL zusammen) zwischen Heizhaus 
und Hauptverteiler. Deswegen 1", um die Strömungsverluste klein zu 
halten. Das alleine sind schon mal ca. 20 Liter. Dann die Heizkreise 
dazu...   Also bin ich entspannt auf 70-80 Liter. Das reicht.

Wenn jemand auch noch Fußbodenheizung dabei hat, hat er einen irren 
Wärmespeicher (die Masse des ganzen Bodens), das dämpft ebenfalls den 
Temperaturanstieg, wenn die WP läuft.

Aber das Wichtigste ist, ich brauche eine Wärmeabnahme die groß genug 
ist.
Darum bleibt bei mir der Gas-Brennwertkessel drinnen, für noch geringere 
Leistungsabnahme als 1.8kW. Der liebt es, sehr kalt zu arbeiten. da 
kommt er auf fast 100% Wirkungsgrad.
Die Regelungen der Wärmepumpen, was ich in mühevoller Recherche zusammen 
suchte, sind i.d.R. sehr bescheiden. Hübsche Eyecatcher, mit Bluetooth, 
Cloud, Handy-App, und, und und, aber das worauf es ankommt ist sehr dünn 
gesät: Eine Regelzone, wenn es hoch geht 2 Regelkreise für das 
Heizungswasser, aber nicht einmal eine offene Primitiv-Schnittstelle wie 
z.B. 0..10V, die so gut wie gar nichts kosten würde. (Jeder 
Mikrocontroller hat einen A/D Wandler, und zwei Widerstände und ein 
Kondensator ist natürlich extrem teuer...

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Rainer schrieb:
> Darum bleibt bei mir der Gas-Brennwertkessel drinnen, für noch geringere
> Leistungsabnahme als 1.8kW. Der liebt es, sehr kalt zu arbeiten. da
> kommt er auf fast 100% Wirkungsgrad.

Super Idee, der Brennwertkessel taktet im Minutenbereich, Brennraum und 
Schornstein bleiben praktisch immer warm und du hast 50% Verluste.

Rainer schrieb:
> Meine
> Heizung hat schon mal 30-40m 1" Rohr (VL+RL zusammen) zwischen Heizhaus
> und Hauptverteiler.

Rainer schrieb:
> Der Puffer sorgt auf jeden Fall einmal für angenehme Kellertemperatur,
> denn großer Puffer = Viel Oberfläche.

Dir ist aber schon klar, dass das Volumen mit der 3. Potenz steigt, die 
Oberfläche nur mit der 2. Potenz.
Deine 40m Rohr haben deutlich mehr Verluste als ein guter Puffer mit 
10-20 fachem Nennvolumen wie die Rohre.

von Michael B. (laberkopp)


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Rainer schrieb:
> . Schlimmer noch, die Wärmepumpen sind allesamt offensichtlich nur mehr
> über modbus RTU ansprechbar, aber die Hersteller machen daraus ein
> Staatsgeheimnis, wie man ihrer Wärmepumpe die gewünschte Soll-Temperatur
> vorgeben kann.
> Wollen die keine Wärmepumpen verkaufen, oder glauben die im Ernst, dass
> eine Heizzone ausreicht

Ja, so ist das, nicht offengelegte Schnittstellen, keine 
Fernsteuerbarkeit sondern proprietäre Fernbedienungen sind 
handelsüblich.

Wenn du also was bestimmtes machen willst bleibt nur, sich VOR dem Kauf 
einer Wärmepumpe zu informieren und eine der wenigen ansprechbaren zu 
kaufen.

Auch daher verkaufen sich modernere Panasonic ganz gut, ich musste meine 
noch durch hacken der Fernbedienungsschnittszelle steuern.

von Rainer (pingufan_61)


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Udo S. schrieb:
> Rainer schrieb:
>> Darum bleibt bei mir der Gas-Brennwertkessel drinnen, für noch geringere
>> Leistungsabnahme als 1.8kW. Der liebt es, sehr kalt zu arbeiten. da
>> kommt er auf fast 100% Wirkungsgrad.
>
> Super Idee, der Brennwertkessel taktet im Minutenbereich, Brennraum und
> Schornstein bleiben praktisch immer warm und du hast 50% Verluste.

GB112 - Rohr-in-Rohr Abgasführung. Da kann ich die Hand rein schieben 
und es ist kühl. Also das kann ich gerade noch verkraften.
50% von fast nix = ...

Aber das ist mein Privatvergnügen.

> Rainer schrieb:
>> Meine
>> Heizung hat schon mal 30-40m 1" Rohr (VL+RL zusammen) zwischen Heizhaus
>> und Hauptverteiler.
>
> Rainer schrieb:
>> Der Puffer sorgt auf jeden Fall einmal für angenehme Kellertemperatur,
>> denn großer Puffer = Viel Oberfläche.
>
> Dir ist aber schon klar, dass das Volumen mit der 3. Potenz steigt, die
> Oberfläche nur mit der 2. Potenz.
> Deine 40m Rohr haben deutlich mehr Verluste als ein guter Puffer mit
> 10-20 fachem Nennvolumen wie die Rohre.

Tja. Als ich die Heizung baute, hätte ich entweder zig Metewr Gasrohr + 
Schornstein usw. nehmen können, oder meine Lösung mit dick isolierten 
Speiseleitungen. Letzteres deutlich weniger problematisch als mit einer 
Gasleitung quer durch ein ganzes Haus. Ergo ...

Aber das ist nicht Thema meiner Frage.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Rainer schrieb:
> Ich habe ein hervorragend funktionierendes Heizungssystem
Dann ändere nix daran!

> Was ich vor habe, ist eine Wärmepumpe parallel zum Gaskessel (Buderus
> GB112) anzuschließen. Diese wird so ausgelegt, dass sie den
> kontinuierlichen Betrieb im Normalfall schafft, Spitzen sollen aber
> weiterhin vom Gaskessel abgefangen werden (z.B. zweite Zone/Haushälfte
> hoch heizen).
Habe bei mir das gleiche realisiert. WPs haben idR einen Bivalenz 
Kontakt, und können über diesen ein anderes Heizsystem steuern. Der 
Bivalenzpunkt ist zB über die Temperatur programmierbar, Betriebsart 
"Alternativ". Die WP muss ich dafür nicht steuern.
Da mein Buderuskessel keinen Fernsteuereingang hat, habe ich per 
Bivalenz Kontakt der WP einfach einen Widerstand zum Aussenfühler des 
Buderus Kessels geschaltet. Der simuliert bei "Nicht Bivalenzbetrieb" 
eine höhere Aussentemperaur, der Buderuskessel bleibt aus.

Am regelmäßigen Einfrier-/Abtauvorgang der WP ändert sich natürlich nix. 
Das passiert auch schon über Null Grad.

Irgendwelchen SchmartHome Killefit brauche ich nicht.

von Rainer (pingufan_61)


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Rainer D. schrieb:
> Rainer schrieb:
>> Ich habe ein hervorragend funktionierendes Heizungssystem
> Dann ändere nix daran!
Nur minimal-inversive Ergänzungen. Keine Angst, ich weiß, was ich tue.

> Habe bei mir das gleiche realisiert. WPs haben idR einen Bivalenz
> Kontakt, und können über diesen ein anderes Heizsystem steuern. Der
> Bivalenzpunkt ist zB über die Temperatur programmierbar, Betriebsart
> "Alternativ". Die WP muss ich dafür nicht steuern.
> Da mein Buderuskessel keinen Fernsteuereingang hat, habe ich per
> Bivalenz Kontakt der WP einfach einen Widerstand zum Aussenfühler des
> Buderus Kessels geschaltet. Der simuliert bei "Nicht Bivalenzbetrieb"
> eine höhere Aussentemperaur, der Buderuskessel bleibt aus.

Da ich drei unterschiedliche Regelzonen habe, ist das bei mir nicht ganz 
so einfach. Darum sagt meine Regelung, wer wann was zu tun hat, und 
nicht eine WP, die es gerade mal so schafft, eine Zone zu beheizen. Nur 
meine Regelung weiß, welche Zone welche Vorlauftemperatur braucht, und 
diese fordert sie an. Entweder vom Gaskessel oder der künftigen WP 
(die es nicht so bald geben wird).

> Am regelmäßigen Einfrier-/Abtauvorgang der WP ändert sich natürlich nix.
> Das passiert auch schon über Null Grad.
Hätte ich nicht anders erwartet.

> Irgendwelchen SchmartHome Killefit brauche ich nicht.
Ich auch nicht. Sechs PIC Microcontroller schaufeln sich das Notwendige 
über meinen proprietären "Hausbus" zu, und der große PIC macht die 
Regelung daraus. Geht super und ich kann es jederzeit anpassen, ist ja 
komplett selbst gebaut und programmiert.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich habe da mal eine - für Heizungs-Profis sicher total dämlich 
klingende - Frage:

Soweit ich das verstanden habe, ist das Problem der Wärmepumpe bei 
starkem Frost einfach das, dass es eben dann keine nennenswerte Wärme 
mehr zu pumpen gibt.

Wenn man nun zusätzlich über Gas verfügt ... könnte man dann nicht den 
Wärmetauscher (Splitgerät draussen), im Falle eines Falles mit warmer 
(per Gasbrenner beheizter Luft) "füttern"? Das ist sicher nicht so 
effektiv, wie eine echte Gasheizung, aber man spart sich konstruktiv die 
zweite Wärmequelle im Heizkreislauf.

Ist die Idee völlig daneben, oder gibts das schon?

: Bearbeitet durch User
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