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Prädiktive Heizungssteuerun?

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StefanJoe:
Halo zusammen,

Hat sich jemand schon einmal an eine vorausschauende Heizungssteuerung gewagt?
Typischerweise ist die Verzögerung einer FB-Heizung in ein modernen Haus ja in der Größenordnung 6h.
(Versuche ich gerade durch Abwesenheit über die Weihnachtstage noch genauer zu bestimmen - Auskühl- und Aufwärmzeit direkt am Fußboden beobachten).

Wenn ich jetzt z.B. meine bekannte Heizkurve mit einem Wetterdienst (z.B. mit dem Modul PROLANTA) kombiniere, könnte ich bei meiner Wärmepumpe zwei große Einsparpotentiale realisieren:
1) Warmwasserbereitung zur wärmsten Tageszeit einplanen
2) FB-Heizung bereits Mittags starten wenn es in der kommenden Nacht vermutlich kalt wird (und früher ausschalten).

Durch die Verlegung der Betriebszeiten in den Tag dürfte damit ein deutlich besserer COP rausspringen (setzt aber eine vernünftig abgeglichene Heizungsanlage voraus).

Regelungseingriff in meine Heizung z.B. über Modifikation des Korrekturwertes für den Aussensensor (über Modul vcontrol).

Jetzt die einfache Frage: Gibt es das vielleicht sogar bereits ode hätte jemand Lust mit zu implementieren?

Prof. Dr. Peter Henning:
Eine solche MPR klingt interessant. Ist aber nicht ganz einfach, weil das Modell (=Regelungsverhalten der "normalen" Steuerung) nicht vollständig bekannt ist und durch das Wetter eine zufällige Störung hineinkommt.

Siehe hier http://www.irt.rwth-aachen.de/29/methoden/modellgestuetzte-praediktive-regelung/

LG

pah

StefanJoe:
Prof Rake kenne ich noch ganz gut.
Aber wir wollen die Komplexität des Modells ja auch am Anfang nicht unnötig erhöhen. Natürlich könnte man sich direkt mit einem neuronalen Netz inkl verschiedener Eingangsgrößen wie Anwesenheit der Bewohner, Stromverbrauch etc die Eigenerwärmung des Hauses mit abbilden, aber ich glaube Außentemperatur und Sonnenschein ist der mit Abstand größte Störfaktor. (Und interessanterweise gleichzeitig der am "einfachsten" vorhersagbare)

Modell der Regelung ist ansonsten fast trivial, Heizkurve, Regelung über Anforderungshöhe. Anlageninterne Mittelung über 2h würde ich hier auch ignorieren. Wir haben im System ja auch vergleichsweise hohe Zeitkonstanten. Nur wenn man in der einfachsten Regelung jetzt nur eine Verzögerung über 24-6 = 18h einbaut, dann schwankt die Raumtemperatur bei Wetterumschwüngen um bis zu 2 Grad. Das reduziert die Akzeptanz bei der Familie dramatisch (WAF=0!).

Das beobachtbare Systemverhalten lässt sich also vergleichsweise einfach abbilden. Mir fehlt bisher nur die Kenntnis dies in FHEM umzusetzen.

Gruß, Stefan

Radiator:
Hallo Stefan,
mit dem Gedanken hatte ich auch schon öfters gespielt. Bei uns ist typischerweise zwischen 14:00-16:00 die Lufttemperatur am höchsten, da könnte es sich durchaus lohnen den Warmwasserspeicher aufzuwärmen. Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob die Energiebilanz insgesamt auch etwas davon hat.

Ich logge die Daten meiner Luft/Wasser Wärmepumpe über ein CAN Interface in eine MySQl DB mit, und kann die Daten dann auch bequem mit Excel auswerten. Momentan habe ich einen Bereitstellungsverlust im WW Kessel von 0,2044 K/h gemessen. Das gibt bei meinem Kesselinhalt ca. 1 kWh Energieverlust / Tag (nur das Wasservolumen gerechnet, die Wärmekapazität des Kessels ignoriert, da unbekannt). Die Laufzeit der Pumpe könnte ich zur Abschätzung des Energieverbrauchs heranziehen, habe das allerdings noch nicht getan. Erst dann könnte ich abschätzen, ob ich etwas spare, und schon mal das Wassser vorheize, oder ob es sinnvoller wäre doch morgends voll aufzuheizen. Das sollte ja dann das Regelziel sein, oder?

Den Gedanken im Vorgriff auf eine kalte Nacht schon mal vor zuheizen ist spannend. Ich hatte ursprünglich das ganze Haus mit FHEM PID20 und PWM gesteuert, bin aber nach hydraulischem Feinabgleich der Anlage jetzt bei einer rein rücklaufggesteuerten Anlage mit voll offenen Ventilen gelanden, bei WAF =100%. Auch hier wäre ja eigentlich ein verbesserter COP das Regelziel. Leider rechnet meine gute Stiebel WP diesen nicht mit.

Über den CAN Bus kann ich bequem alle Parameter von FHEM aus ändern, würde da aber direkt den Sollwert des Rücklaufes steuern wollen. (siehe da : http://forum.fhem.de/index.php/topic,35614.0.html)

Mein Interesse wäre den COP durch eine MPR zu optimieren.
Gruß, Hartmut

Prof. Dr. Peter Henning:
Na, dann lasst uns doch mal ein Modell formulieren, das hinreichend allgemeingültig ist.

Zwei Ansätze kann ich mit tragen:

1. Ein mathematisches Modell, basierend auf einer verallgemeinerten Lagrangefunktion des Gesamtsystems. Die verallgemeinerten Koordinaten sind die relevanten Messgrößen des Systems. Wird allerdings etwas schwierig zu erweitern sein...

2. Ein regelbasiertes Modell (z.B. "Wenn Aussentemperatur mit > 70% Wahrscheinlichkeit fällt, heize vor"). Könnte man in einer Testinstallation durch einen Reasoner abfragen, in einer endgültigen Version durch einen Satz von Fuzzy-Funktionen ersetzen.

LG

pah

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