Einsparungen durch Heizungsautomation?

[smurfix]

Dummerweise muss ich dann auch das Warmwasser erfassen und mitregeln sowie zwei Umwälzpumpen. Im Endeffekt muss ich dann also die ganze Regelung selbst schreiben.

Meine Heizungspumpe ist via Infrarot steuer- und abfragbar, aber ich habe mich noch nicht mit dem Protokoll beschäftigt. Ist auch nicht wirklich ein Problem, vernünftige Kennlinie eingestellt und fertig.
Warmwasser geht bei mir über einen eigenen Speicherkessel. Das Ding hat gar keinen Stromanschluss (außer für Anode und Warmwasser-Umwälzpumpe – die ich noch mit der Präsenzerkennung verheiraten will). Falls wirklich mal der Strom weg ist, gibt's so wenigstens noch warmes Wasser ...

Daher brauche ich bei mir nicht viel regeln. Ziel-Kesseltemperatur +/- Hysterese = Brenner ein/ausschalten. Das ist direkt langweilig.

Vom Mitlauschen beim vorhandenen Kesseltemperaturfühler habe ich mich verabschiedet – bzw. der ATmega, der den per Spannungsteiler messen sollte, hat sich verabschiedet, als der Brenner gezündet hat ... in das Rohr mit den beiden Fühlern passt aber auch ein dritter mit rein. Funktioniert.

[Thorsten Pferdekaemper]

Es geht genau darum, dass man eben keinem Neuling die Aufgabe aufdrücken kann, seine Heizung aufzuschrauben und irgendetwas zu überbrücken.

Das sehe ich genauso und deshalb halte ich auch Dein Vorgehen fuer nicht ganz so praktikabel. ...ausser man hat wirklich die Geduld und wartet bis es mal +15 Grad und mal -15 Grad hat.

Wenn er aber im Stande ist, per FHEM die Raumsolltemperatur einzustellen, kann er das auch machen, ohne irgendetwas zu gefährden.

Das sehe ich auch so. Ich wollte eigentlich nur sagen, dass man dafuer die ganze Rechnerei gar nicht braucht. Man kann einfach direkt die Raumsolltemperatur als Output des Reglers nehmen.

[smurfix]

Man kann einfach direkt die Raumsolltemperatur als Output des Reglers nehmen

Äh, meinst du nicht die Vorlauftemperatur der Heizung und/oder die maximale Ventilstellung an den Heizkörpern?

Raumsolltemperatur ist Aufgabe der Raumthermostate, die mit Raumtemperatur als direktem und Vorlauftemperatur als verstecktem Input eine Ventilstellung generieren. Die Raumtemperatur ist dadurch ab einer Mindest-Vorlauftemperatur konstant, da hat der Regler an der Heizung nichts zu melden.

Idealerweise mag ich die Vorlauftemperatur aus diesem Versteck herausholen, damit der Regler im Raum nicht erst anhand der Temperaturerhöhung merkt, dass er das Ventil zumachen sollte.

[Thorsten Pferdekaemper]

Warmwasser geht bei mir über einen eigenen Speicherkessel. Das Ding hat gar keinen Stromanschluss (außer für Anode und Warmwasser-Umwälzpumpe – die ich noch mit der Präsenzerkennung verheiraten will). Falls wirklich mal der Strom weg ist, gibt's so wenigstens noch warmes Wasser ...

Das ist bei mir im Prinzip genauso.

Daher brauche ich bei mir nicht viel regeln. Ziel-Kesseltemperatur +/- Hysterese = Brenner ein/ausschalten. Das ist direkt langweilig.

Wenn man mal die Soll-Kesseltemperatur hat (was bei mir dasselbe ist wie die Soll-Vorlauftemperatur ist, da ich keinen Mischer habe), dann ist der Punkt tatsaechlich einfach. Was ich mit dem "Warmwasser mitregeln" meinte ist folgendes: Wenn der Soll-Vorlauf z.B. 45 Grad betraegt, aber das Warmwasser abgekuehlt ist, dann brauche ich eine Soll-Vorlauftemperatur von etwa 70 Grad, um das Warmwasser auf 60 Grad zu bringen. Daher muss der Arduino auch die Warmwasser-Temperatur kennen und entsprechend reagieren.
Ausserdem gibt es zwei Heizkreispumpen: Eine fuer die Heizung und eine fuer's Warmwasser. Die muessen auch gesteuert werden. Jedes einzelne Teil ist einfach, aber zusammen ergibt sich dann schon eine gewisse Komplexitaet.

Vom Mitlauschen beim vorhandenen Kesseltemperaturfühler habe ich mich verabschiedet – bzw. der ATmega, der den per Spannungsteiler messen sollte, hat sich verabschiedet, als der Brenner gezündet hat ... in das Rohr mit den beiden Fühlern passt aber auch ein dritter mit rein. Funktioniert.

Hast Du den ATmega parallel zur alten Regelung geschaltet? Das geht naemlich wahrscheinlich schief.
...aber wenn irgendwo ein 1-Wire-Fuehler reinpasst, dann hat man's natuerlich einfacher. Da muss ich bei meiner Anlage mal nachschauen.

Gruss,
   Thorsten

[smurfix]

Warmwasser geht bei mir über einen eigenen Speicherkessel. Das Ding hat gar keinen Stromanschluss (außer für Anode und Warmwasser-Umwälzpumpe – die ich noch mit der Präsenzerkennung verheiraten will). Falls wirklich mal der Strom weg ist, gibt's so wenigstens noch warmes Wasser ...

Das ist bei mir im Prinzip genauso.

Neenee, was ich meinte: Warmwasser hat bei mir einen eigenen Gasbrenner.  100% separates System. Ich kann eine Woche Stromausfall haben, dann ist zwar der Kühlschrank warm, aber das Wasser trotzdem.
Das vereinfacht bei mir natürlich die Regelung. Bei dir hast du ja im Heizkreis drei verschiedene Betriebsmodi, einmal die Vorlauftemperatur (Pumpe auf Maximum), einmal die Pumpenleistung (Vorlauf auf 70°), und als Drittes Vorlauf >70° (hätte bei mir im letzten "richtigen" Winter zugeschlagen), und musst das irgendwie unter einen Hut bringen. Das kann gerade beim Übergang von B zu A zu netten Überschwingern der beteiligten Regler führen, wenn man nicht aufpasst.

[Bartimaus]

Das ist bei mir im Prinzip genauso.
Neenee, was ich meinte: Warmwasser hat bei mir einen eigenen Gasbrenner.  100% separates System. Ich kann eine Woche Stromausfall haben, dann ist zwar der Kühlschrank warm, aber das Wasser trotzdem....

Nur mal Interessehalber: Womit wird der Gasbrenner gezündet ?

[Thorsten Pferdekaemper]

Äh, meinst du nicht die Vorlauftemperatur der Heizung und/oder die maximale Ventilstellung an den Heizkörpern?

In meiner Gedankenwelt (und auch wie mein System arbeitet) ist die Ventilstellung der Input und die Soll-Vorlauftemperatur der Output. Das heisst, ich bestimme die Soll-Vorlauftemperatur aus den Ventilstellungen ueber einen PI-Regler.
Das mit der Raumsolltemperatur bezieht sich auf pahs Vorgehen. Er geht davon aus, dass man die Vorlauftemperatur nicht direkt steuern kann, sondern eben die Raumsolltemperatur. Ich meinte dazu nur, dass man da nicht kompliziert zu rechnen braucht, sondern einfach die Raumsolltemperatur als Regler-Output nimmt.

Raumsolltemperatur ist Aufgabe der Raumthermostate, die mit Raumtemperatur als direktem und Vorlauftemperatur als verstecktem Input eine Ventilstellung generieren. Die Raumtemperatur ist dadurch ab einer Mindest-Vorlauftemperatur konstant, da hat der Regler an der Heizung nichts zu melden.

Das, was gemeint war, ist die Raumsolltemperatur, die an die Kesselregelung geschickt wird.

Idealerweise mag ich die Vorlauftemperatur aus diesem Versteck herausholen, damit der Regler im Raum nicht erst anhand der Temperaturerhöhung merkt, dass er das Ventil zumachen sollte.

Wie schon gesagt halte ich das fuer ein bisschen problematisch. Die Vorlauftemperatur wird ja gerade ueber die Ventillstellungen geregelt. Wenn ich jetzt umgekehrt die Ventilstellungen ueber die Vorlauftemperatur regle, dann gibt es ggf. komische Rueckkopplungen.

Gruss,
    Thorsten

[Prof. Dr. Peter Henning]

Nicht nur gegebenenfalls, sondern das wäre ein vollkommen instabiles System.

LG

pah

[CQuadrat]

Mal ein anderer Diskussionsvorschlag:

Wie ist denn so ein Heizungstemperaturaußensensor aufgebaut? Das ist doch vermutlich nur ein NTC.
Wenn dem so ist, könnte man auch die gemessene(!) Außentemperatur manipulieren und dadurch beliebige Punkte auf der Heizkennlinie ansteuern.

[smurfix]

Die Vorlauftemperatur wird ja gerade ueber die Ventilstellungen geregelt. Wenn ich jetzt umgekehrt die Ventilstellungen ueber die Vorlauftemperatur regle, dann gibt es ggf. komische Rueckkopplungen.

Ich regle sie ja darüber nicht, ich teile ihnen das mit damit sie sich auf die geänderte Vorlauftemperatur einstellen und ggf. (zB aufgrund von Erfahrungswerten) vorauseilend agieren könnten. Dass das keine weiteren panischen Regelattacken auslösen darf, ist eh klar.

Umgekehrt wird ein Schuh daraus -- ich erhöhe den Vorlauf um 10 Grad, alle Räume werden wärmer, die Regler machen zur Kompensation der Übertemperatur weiter zu als eigentlich nötig ... davon habe ich auch nichts.

Wir werden sehen. Ich werde meine Heizungsventilregler definitiv so bauen, dass ich ihnen via 1wire eine neue Firmware verpassen kann ...

[smurfix]

Wenn dem so ist, könnte man auch die gemessene(!) Außentemperatur manipulieren und dadurch beliebige Punkte auf der Heizkennlinie ansteuern.

Der Vorschlag kam schon ... aber es ist nicht ganz so einfach. Das Problem ist: wenn die Heizung selber computerisiert ist, wird sie die Außentemperatur nicht direkt als Eingang zur Kennlinie verwenden, sondern mit einem gewissen Nachlauf ( Mittelwert der letzten N Stunden / was-auch-immer). Wenn ein Raum aber jetzt zu kalt ist, obwohl das Ventil bereits auf 100% steht, ist das unproduktiv.

Ich würde als Ziel-Ventilstellung zwar eher 80% oder so vorgeben, aber was heißt das konkret? bei thermischen Ventilköpfen muss man dafür erstmal die Relation zwischen PWM-Prozentsatz und Ventilhub ermitteln ... noch so ein Punkt, der schon länger auf meiner TODO-Liste steht.

[frank]

ich habe den luxus und kann raumsollwert und raumistwert in der heizung über fhem setzen. mit dem betriebsmodus referenzraumregelung lasse ich die heizung die raumtemperatur über die vorlauftemperatur regeln. das funktioniert eigentlich sehr gut.

dieser referenzraum "wandert" nun je nach wärmebedarf durchs haus. im prinzip soll der raum mit dem aktuell grössten wärmebedarf referenzraum sein. hier fahre ich dann das ventil voll auf (100%) und füttere die heizung mit dem raumistwert. in den übrigen räumen werden die ventilstellungen jeweils über pid20-regler gesteuert. zusätzlich wird die heizung noch abgeschaltet, wenn kein raum wärmebedarf hat.

hierbei liegt die schwierigkeit nun darin, den raum mit dem aktuell grössten wärmebedarf zu finden, sodass auch die übrigen räume mit wärmebedarf ausreichend wärme beziehen können, aber trotzdem nicht ständig den referenzraum wechseln zu müssen. im augenblick nutze ich quasi einen virtuellen referenzraum. von allen wärme anfordernden räumen nehme ich den grössten raumsollwert und den niedrigsten raumistwert.

ausserdem stelle ich mir die frage, ob es wirtschaftlicher ist, permanent die heizung auf niedrigem, konstantem niveau zu fahren, oder ein zeitweises abschalten zu erzwingen, wodurch ein leichtes schwingen der raumtemperatur verursacht wird.

gruss frank

[Thorsten Pferdekaemper]

Nicht nur gegebenenfalls, sondern das wäre ein vollkommen instabiles System.

Naja, es kommt immer darauf an, was man daraus macht. Bei mir wird der Soll-Vorlauf (oder eigentlich: die Fake-Außentemperatur) über den Ventilstellungsgrad des am meisten offenen Ventils bestimmt. D.h. nehmen wir mal an, ich habe ein Ventil, das zu 100% offen ist, aber alle anderen nur zu maximal 75%. Das bedeutet dann, dass alle Räume außer einem mit der momentanen Vorlauftemperatur "glücklich" sind. Wenn ich jetzt (weil ein Ventil zu 100% offen ist) die Vorlauftemperatur erhöhe, dann würden alle anderen Heizkörper zu viel Wärme bekommen. Es ist also gar nicht sooo doof, diese dann ein bisschen runter zu fahren.
Leider geht das bei den Homematic-Teilen halt nicht.

Wie ist denn so ein Heizungstemperaturaußensensor aufgebaut? Das ist doch vermutlich nur ein NTC.

Ja, genau.

Wenn dem so ist, könnte man auch die gemessene(!) Außentemperatur manipulieren und dadurch beliebige Punkte auf der Heizkennlinie ansteuern.

Genau das mache ich momentan. Das ganze funktioniert mit einem digitalen Potentiometer und ein paar Widerständen außenrum. Man muss dafür aber an der Heizung rumbasteln, was nicht jedermanns Sache ist.

Der Vorschlag kam schon ... aber es ist nicht ganz so einfach. Das Problem ist: wenn die Heizung selber computerisiert ist, wird sie die Außentemperatur nicht direkt als Eingang zur Kennlinie verwenden, sondern mit einem gewissen Nachlauf ( Mittelwert der letzten N Stunden / was-auch-immer). Wenn ein Raum aber jetzt zu kalt ist, obwohl das Ventil bereits auf 100% steht, ist das unproduktiv.

...und das ist der zweite große Nachteil. Allerdings ist das meistens gar nicht so schlimm. Außer wenn man die Heizung hochdreht fällt die Temperatur ja nicht plötzlich ab. Auf der anderen Seite sollte der Brenner wegen eines kleinen "Ausreißers" (Fenster aufmachen oder so) nicht gleich anspringen.

Ich würde als Ziel-Ventilstellung zwar eher 80% oder so vorgeben, aber was heißt das konkret? bei thermischen Ventilköpfen muss man dafür erstmal die Relation zwischen PWM-Prozentsatz und Ventilhub ermitteln ... noch so ein Punkt, der schon länger auf meiner TODO-Liste steht.

Naja, die Homematic-Ventile geben soweit ich das verstanden habe, direkt den Ventilhub aus. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das per PWM geht. Dafür müsste der Controller ja die ganze Zeit wach sein, oder?
Ich hatte bei mir als Ziel-Ventilstellung mal 75%, da es ja am besten ist, wenn die Ventile möglichst weit offen sind. Allerdings hat sich das als schwierig erwiesen, da der PI-Regler besser funktioniert, wenn das ganze einigermaßen symmetrisch ist. Jetzt habe ich die Soll-Ventilstellung bei 50% und es funktioniert gut.
Wenn ich allerdings direkt die Ventilstellung beeinflussen könnte, dann würde ich das ganze anders machen. Ich hatte mir mal folgendes überlegt:
1. Referenzraum bestimmen. Das ist der Raum mit dem größten Wärmebedarf. Z.B. kann man das über die Soll-/Ist-Differenz machen, vielleicht aber auch geschickter.
2. Für den Referenzraum wird das Ventil auf 100% gestellt und die Temperatur wird direkt über den Vorlauf geregelt (so lange die Heizung kein Warmwasser machen muss...)
3. Für alle anderen Räume wird die Temperatur über die Ventilstellung geregelt, wobei man hier wahrscheinlich tatsächlich eine Korrektur bei sich ändernden Soll-Vorlauftemperaturen Einbringen muss.

...ok, ich sehe gerade, dass frank das genau so macht.
Gruß,
   Thorsten

[Thorsten Pferdekaemper]

dieser referenzraum "wandert" nun je nach wärmebedarf durchs haus. im prinzip soll der raum mit dem aktuell grössten wärmebedarf referenzraum sein. hier fahre ich dann das ventil voll auf (100%) und füttere die heizung mit dem raumistwert. in den übrigen räumen werden die ventilstellungen jeweils über pid20-regler gesteuert. zusätzlich wird die heizung noch abgeschaltet, wenn kein raum wärmebedarf hat.

Cool, das ist so, wie ich mir das vorstelle. Was für Ventile hast Du?

ausserdem stelle ich mir die frage, ob es wirtschaftlicher ist, permanent die heizung auf niedrigem, konstantem niveau zu fahren, oder ein zeitweises abschalten zu erzwingen, wodurch ein leichtes schwingen der raumtemperatur verursacht wird.

Ich kann mir vorstellen, dass das fast egal ist. Wenn man z.B. eine Vorlauftemperatur von 30° hat, dann dauert es eine ganze Weile, bis das deutlich absinkt, wenn die Ventile sowieso zu sind. D.h. der Brenner springt selten an. ...außer man hat natürlich eine Heizung, die keine niedrigen Rücklauftemperaturen verträgt. Allerdings darf man gerade dann nicht so oft abschalten, weil man ja immer schnell durch den Bereich durch muss, bis der Rücklauf unschädlich wird.

Gruß,
   Thorsten

[smurfix]

Naja, die Homematic-Ventile geben soweit ich das verstanden habe, direkt den Ventilhub aus. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das per PWM geht. Dafür müsste der Controller ja die ganze Zeit wach sein, oder?

Nee, die stellen den Ventilhub per Schrittmotor ein (und finden anhand des Stromverbrauchs von Selbigem die Ventilanschläge). Alles Andere wäre für den Batteriestromverbrauch tödlich.
Das wäre mir eigentlich viel lieber (weil genauer) als so ein dummes Thermoteil – aber der einzige Weg, an so einen Motor mit heizungstauglichem Gehäuse zu kommen, ist offenbar das Kannibalisieren von so einem elektronischen Chinathermostatdingens für 9,99€.

Über sowas brauche ich, wenn ich eine praxistaugliche Lösung entwickeln will, gar nicht erst nachdenken. Folglich sind bei mir 24V mit auf dem Buskabel.

Rein regelungstechnisch ist Homematic oder FS20 natürlich auch einsetzbar, aber in meinem Haus gibt es keine Batterien mehr – alle paar Wochen irgendwo piepsenden Kram zu bemerken, die Batterien zu tauschen und dann die Teile neu anzulernen ist mir auf Dauer zu nervig.