Hydraulischer Abgleich mit Einsatz der MAX Thermostate moeglich ...

[ritchie]

Hallo Zusammen,

Waere ein Hydraulischer Abgleich mit MAX Thermostate theoretisch moeglich ?

Hier wuerde ich nach folgender Methode vorgehen

- Alle Thermostate auf Max setzen
- Temperatur fuer min. 2 Stunden anstehen lassen
- Ist Temperatur der Thermostate auswerten
- Ruecklauf entsprechend drosseln, dass alle Thermostate
   Die gleiche Temperatur erreichen

Waere das ein moeglicher Weg ?

Gruss R.

P.S. Ich habe bereits eine elektronische Pumpe eingebaut

[John]

Hi ritchi,

es gibt im Max-Forum hierzu bereits einen Artikel
http://forum.fhem.de/index.php/topic,11666.msg68550.html#msg68550

Waere ein Hydraulischer Abgleich mit MAX Thermostate theoretisch moeglich ?

Hierzu aus obigem Artikel

Die Drosselung der Wassermenge durch die Rücklaufverschraubung bedeutet regelungstechnisch, dass ich den möglichen Stellbereich
des Thermostats reduziere.

Dasselbe kannst man aber auch direkt mit dem MAX-Thermostat erreichen, indem du den Wert maxValveSetting z.B. von 100 auf 80 % reduzierst.

Meine Meinung:

Der hydraulische Abgleich basiert auf der Annahme, dass alle Räume gleichzeitig die Auslegungstemperatur annehmen.
Dies ist bei mir zumindest praktisch nie der Fall. Entweder gibt es einige Räume, die meistens nicht auf Auslegungstemperatur laufen
oder dank FHEM ist die zeitliche Abfolge zu den einzelnen Räumen unterschiedlich gestaltet.

Sollte es tatsächlich zu einer Unterversorgung eines Bereiches kommen, kann man dies dank FHEM aus den Plots ersehen
und gezielt eingreifen, indem man die zeitliche Steuerung ändert oder Verbraucher mit geringem hydraulischen Widerstand
entsprechend justiert (maxValveSetting reduzieren).

Man muss sich auch darüber im Klaren sein, dass beim hydraulischen Abgleich "Dynamik" verloren geht, da ja die Auslegung für den
"Worst Case" realisiert wird.

Damit leidet die  Schnellaufheizung zugunsten der "Gleichberechtigung".

Ich denke wir haben mit FHEM und den Max-Thermostaten ein gutes Werkzeug das Thema empirisch in den Griff zu bekommen.

John


PS: in folgenden Beitrag im ELV-Forum wurde das Thema ausführlich diskutiert. (auch wenn der Titel anderes vorgibt)

http://www.elv.de/topic/max-elektronischer-heizkoerper-thermostat-optionale-ventilbegrenzung.html

[Herr 3x]

Hallo,

Eigentlich fängt der hydraulische Abgleich schon bei der Anlagenplanung an. Falsch dimensionierte Heizkörper oder schlecht geplantes Rohrleitungsnetz bekommt man über eine Strombegrenzung auch nur teilweise in den Griff.
Als Energie noch billig war hat man Heizungen oft einfach überdimensioniert, ich hatte mal eine Wohnung BJ 1955, die hatte riesige Heizkörper. Da war schon bei 25% geöffneten Ventil die Bude warm und der HK nur zur Hälfte warm.  Dafür hatte der Vorlauf auch 80 Grad.

Also erst mal prüfen, ob die Anlage die Anforderungen erfüllen kann oder ob grundsätzliche Dinge im Argen liegen.

Nach meinem Verständnis sollte eine hydraulischer Abgleich nicht den Regelbereich der Raumregelung einschränken, sondern vielmehr die Leistungszufuhr auf das zum Heizkörper passende Maß beschränken. Es bringt ja nix, wenn durch den HK so viel Wasser strömt, dass es laut wird oder die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf begrenzt wird.

Ich bin hier immer noch in der Optimierung und habe dabei folgende Strategie:

Wenn der Regler am HK nur eine sehr kleine Ventilöffnungen gebraucht werden ist der HK entweder überdimensioniert, die Vorlauftemperatur zu hoch oder die Durchflussmenge zu hoch.
Bei großen Ventilöffnungen ist der HK zu klein, die Vorlauftemperatur zu niedrig oder die Durchflussmenge zu klein.

HK ändern ist natürlich nur das letzte Mittel, wenn der Planer was verbockt hat.
Die Vorlauftemperatur anzufassen bringt erst bei einem eingeschwungenen System etwas.

Bei der Optimierung fange ich darum erst bei der Durchflussmenge an. Die Umwälzung ist Druckgeregelt, darum kann ich mir die HK-Regler ansehen. Ich habe Homematic, was aber keinen wesentlichen Unterschied zu MAX darstellt.
Ich regele die HK an der Rücklaufschraube auf etwa 50% Ventilöffnung im Mittel des elektronischen Thermostatventils ein. Dabei sollten die Räume auch in etwa die im Mittel gewünschte Temperatur haben.
Das schaue ich mir ein paar Tage an und reguliere dann nach. Da es im Moment recht warm ist werde ich das sicher bei Frost nochmal machen können.
Mittlerweile liegen die HK bei recht ähnlichen Öffnungswerten, das System reagiert bei einzelnen Spitzen, wie Bad nach dem Lüften wieder warm machen, sehr gut. die Ventile haben einen guten Stellbereich.
Jetzt muss ich mal auf kältere Tage warten und kann mich dann um die Vorlauftemperatur und die Außentemperatur-Führung kümmern.

Die Plots von Fhem sind da eine echte Hilfe, aber Zeit braucht das ganze schon. Ich rechne damit, dass ich bis zum Frühjahr brauche.

Herr 3x

[John]

Hallo Herr 3x,

ich versuch mal dein "Programm" gedanklich auf meine Konstellation zu übertragen.

Hierzu das angefügte Beispiel:

Das Max-Thermostat braucht ab 08:00 Uhr ca. 1h um die Raumtemperatur von 17 auf 19 Grad zu heben.

Im eingeschwungenen Zustand haben wir ca. 20% Ventilöffnung. (Phase B)
Während der Aufheizphase sehen wir 80% Ventilöffung. (Phase A)

Nach deinem Rezept müsste ich den Durchfluss soweit reduzieren, dass im eingeschwungenen Zustand ca. 50% erscheinen.
Dies entspricht einer Reduzierung um den  Faktor 2.5.

Bezogen auf Phase A vor der Durchflussreduzierung entspricht dies einer Ventilöffnung von nur mehr 32%.

Damit wird es nun 2..3x so lange Dauern bis der Raum die Solltemperatur erreicht hat
und wir nähern uns zielsicher der Dynamik einer Fussbodenheizung.

Dein Konzept ist gut für den Regler und schlecht für sich "schnell" ändernde Sollwerte bzw. der Idee von "Schnellaufheizung"

John.

[Herr 3x]

O.K., das habe ich wohl etwas zu kurz geschrieben. Ich fange bei den 50% als Startpunkt an. Wenn die Sprungantwort zu lang ist öffne ich das Rücklaufventil etwas weiter.
Allerdings habe ich hier festgestellt, dass ich für eine sehr schnelle Aufheizung die Vorlauftemperatur deutlich anheben müsste. Ich habe hier einfach zu viel Masse aufzuheizen (40 - 60 cm Ziegelmauerwerk). Da war die Dynamik in der Niedrigenergiewohnung mit Estrich-FBH noch besser  Eine Nachtabsenkung von mehr als 3 °C bringt hier auch nicht viel, da die Räume sonst zu lange zum Aufheizen brauchen. Mittlerweile fahre ich die Heizkörper fast wie die (leichtbau) Fußbodenheizung in den Obergeschossen.

Herr 3x

[Puschel74]

Hallo,

sorry das ich mich zu Wort melde aber ...

hydraulischer Abgleich und Dynamik der Heizung bei spontaner Nutzung sind für mich 2 Paar Schuhe.

Ein hydraulischer Abgleich kann für mein begrenztes Verständniss nur bei einer eingeschwungenen Regelung gemacht werden.

Wenn ein Raum spontan genutzt wird sollte der PID-Regler des Heizungsthermostaten auf Störgrößen optimiert werden und nicht auf Führungsgrößen.
Das hat aber mit einem hydraulischen Abgleich mMn nichts zu tun.

Grüße

[Herr 3x]

Bevor es jetzt total Durcheinander geht:

Eine moderne Heizung besteht aus mehreren gestaffelten Regelkreisen:
- Wärmeerzeuger mit einem meist außentemperturgeführten Regelkreis.
- Oft hängt daran noch ein Regler für die Brauchwassererwärmung.
- Dann die Umwälzpumpe, hoffentlich mit einem Druckregler (bei mir noch eine zweite Pumpe mit einem weiteren Temperaturregler für die Fußbodenheizung).
- Und ganz innen sitzen die Thermostatventile an den Heizkörpern, in diesem Forum oft aufgepeppt durch einen Raumfühler, Fensterkontakte, einen elektronischen Regler, Wochenprogramme usw..
- Das ganze kann man dann noch beliebig kompliziert machen durch hinzufügen von Solarthermie, Grundöfen und was auch immer

Da die Regelkreise voneinander abhängen bringt es nichts nur einen davon zu versuchen zu optimieren. Also z.B. Störgrößenoptimierung am HK führt bei fehlendem hydraulischem Abgleich schnell zum Kurzschluss in der Leitung mit dem geringsten Widerstand.
Also optimiert man mit dem hydraulischen Abgleich die stationären Druckverhältnisse, grundsätzlich sollte aber die Anlage schon in der Planung richtig ausgelegt sein. Die Umwälzpumpe hat somit die Möglichkeit, dass alle Heizkörper ausreichend versorgt werden können (sofern die Maximalleistung der Anlage nicht überschritten wird). (Damit spart man eigentlich nur elektrische Energie, da die Pumpe nicht unnötig fördern muss, hier laufen die Pumpen im Bereich von 3-6 W).
Im nächsten Schritt kann man das Führungsverhalten des Kessels anpassen - da kann man sich auf die Erfahrung des Heizungsbauers verlassen und sollte sich 1-2 Heizperioden Zeit nehmen. Da steckt das Sparpotential, gerade bei Brennwertkesseln oder Wärmpumpen.
Und dann kann die Optimierung der einzelnen Räume folgen (Absenkung, Aufheizverhalten, Störverhalten, Fenster auf Erkennung usw.).

Herr 3x

[John]

Hallo Puschel74,

hydraulischer Abgleich und Dynamik der Heizung bei spontaner Nutzung sind für mich 2 Paar Schuhe.

Das kann man so sehen, aber eine Reduzierung der Durchflussmenge zugunsten eines hydraulischen Abgleiches
tangiert nun mal auch die Dynamik der Aufheizung.

Ein hydraulischer Abgleich kann für mein begrenztes Verständnis nur bei einer eingeschwungenen Regelung gemacht werden.

Wäre interessant zu wissen wie du das konkret machst.

Meine altes Heizsystem ist definitiv nicht hydraulisch abgeglichen. Die druckgeregelte Pumpe, die Max-Thermostate und nicht zuletzt
FHEM haben viel dazu beigetragen, dass es besser verstehe und wenn nötig gezielt eingreifen kann.

Wenn ein Raum spontan genutzt wird sollte der PID-Regler des Heizungsthermostaten auf Störgrößen optimiert werden und nicht auf Führungsgrößen.
Das hat aber mit einem hydraulischen Abgleich mMn nichts zu tun.

Hört sich sehr theoretisch an, vielleicht kannst du hier etwas konkreter werden.
Ein Sollwertsprung hat für einen PID-Regler dieselben Konsequenzen wie eine Störgroesse, die Regeldifferenz ändert sich.
Der Rest ist Algorithmus.

John

[Puschel74]

Hallo,

Störgrößenoptimierung am HK führt bei fehlendem hydraulischem Abgleich schnell zum Kurzschluss in der Leitung mit dem geringsten Widerstand.

Egal welche Optimierungsversuche am HK bei falschem hydraulischen Abgleich (oder noch schlimmer keinem hydraulischem Abgleich) machen Sinn.

Erst muss der gesamte Heizkreislauf hydraulisch abgeglichen sein - erst dann kann ich die einzelnen Regler in den Räumen auf Führungsgröße (relativ große Wohnbereich - offenes wohnen wie bei uns im Erdgeschoss (das ist zu klein für 2 Räume daher offenes Wohnen  )oder Störgröße (Gästezimmer - 2 Wochen im Winter benutzt oder so ähnlich) optimieren anfangen.

Der hydraulische Abgleich ist für mich die Grundlage um die Räume entsprechend der Nutzung und des Energiebedarfs in einer (für mich) zumutbaren Zeit aufheizen zu können.
Und zwar mit dem optimalsten Ergebniss in Hinblick auf Energieeinsatz und Wartezeit.
Kompromisse muss man immer eingehen 

Grüße

Edith:

Wäre interessant zu wissen wie du das konkret machst.

Siehe in dem verlinkten Beitrag die Antwort mit - von Nachttemperatur auf Tagtempertaur bei allen Ventilantrieben schalten.
So kommst du von einem (hoffentlich) eingeschwungenen Zustand und kannst schauen welcher Raum zuerst warm wird.

Edith2: Wobei die Temperaturverteilung für mich nichts mit dem hydraulischen Abgleich zu tun hat.
Für mich besagt der hydraulische Abgleich nur das ich im gesamten Heizkreislauf annähernd die gleichen Strömungs- und Druckverhältnisse vorfinde.
Das hat für mich als Laie mit dem Energietransport erstmal nichts zu tun.

[Herr 3x]

Ein Sollwertsprung hat für einen PID-Regler dieselben Konsequenzen wie eine Störgroesse, die Regeldifferenz ändert sich.
Der Rest ist Algorithmus.

Nein, da muss ich widersprechen:
Eine Änderung der Führungsgröße erscheint sofort am Reglereingang.
Eine Störgröße wirkt auf die Regelstrecke ein, und da hängt es ganz von der Strecke ab, wie sich das auf die Regelabweichung auswirkt.

Darum gibt es auch unterschiedliche Regelstrategien, je nachdem, ob man eine stark gestörte Strecke hat oder große Führungssprünge.

Als Beispiel: Wenn du die Solltemp. am HK hochdrehst machst du einen Sprung in der Führungsgröße - das Ventil öffnet weit, die Raumtemperatur steigt über einen langen Zeitraum an, der I-Anteil im Regler macht schon rechtzeitig wieder zu 
Wenn du bei -10° das Fenster ein paar Minuten aufmachst hast du eine starke Störung, trotzdem wäre es kontraproduktiv in den ersten Minuten des Stoßlüftens den HK auf 100% zu regeln, denn nach Schließen des Fensters würde die kalte und trockene Luft schnell von den Oberflächen im Raum erwärmt und der nun "glühende" HK würde zu einem starken Überschwingen der Temperatur führen.

Herr 3x

[Herr 3x]

Edith2: Wobei die Temperaturverteilung für mich nichts mit dem hydraulischen Abgleich zu tun hat.
Für mich besagt der hydraulische Abgleich nur das ich im gesamten Heizkreislauf annähernd die gleichen Strömungs- und Druckverhältnisse vorfinde.
Das hat für mich als Laie mit dem Energietransport erstmal nichts zu tun.

Öh, normalerweise transportiert das warme Wasser in der Heizung Energie - das sollte der Zweck einer Heizung sein, sonst beleibt die Bude kalt.
Der hydraulische Abgleich sorgt für richtige Druckverhältnisse im System (bitte die Höhen nicht vergessen), der Durchfluss/Wärmestrom muss aber nicht an jedem Punkt gleich sein.
Ziel des hydraulischen Abgleichs ist es, dass jeder Raum genau die Energie in einem statischen System ersetzt bekommt, die nach Außen (Wand, Decke, Lüften ...) abfließt.
Hätten wir statische Außentemperaturen/Verhältnisse könnten wir die Heizung komplett über den hydraulischen Abgleich einpegeln - eine Fußbodenheizung schafft das sogar fast mit der Selbstregelung.

Herr 3x