Gas-Brennwertkessel - Optimierungsvorschläge

hulzer · 03 März 2015, 15:44:58

Hallo zusammen,

ich möchte eine Heizungssteuerung optimieren und habe hierzu ein paar Fragen.

Zunächst folgende Gegebenheiten:

1. Außentemperaturgeregelter Gas-Brennwertkessel ohne Mischer
2. Netzwerkschnittstelle zu Heizungsregler; u. a. lassen sich die Parameter wie die Steigung und Parallelverschiebung der Heizkennlinie und der Raumsolltemperaturwert setzen
3. MAX Heizkörperthermostate (Soll-Temperatur und Ventilöffnung)
4. Raumtemperaturfühler für Ist-Temperatur

Ich möchte folgendes realisieren:

- bedarfsgesteuerte Vorlauftemperatur, d. h. wenn viel Wärme benötigt wird, dann wird entsprechend geheizt
- bei Erreichen der Solltemperaturen aller Räume soll der Vorlauf soweit zurückgefahren werden dass die Solltemperatur noch gehalten werden kann, also maximale Ventilöffnung
- Berücksichtigung der Wettervorhersage der nächsten Tage, damit es nicht zum "kalten Erwachen" kommt, wenn es die nächsten Tage wieder kälter wird und der Vorlauf zu niedrig ist

Ich habe schon einige Ansätze hier im Forum gelesen, allerdings bin ich mir nicht sicher was denn überhauot sinnvoll ist und was sich mit meinen Gegebenheiten umsetzen lässt.

Ich würde mich über Tipps und Hinweise freuen,

Danke!

Hulzer

flurin · 03 März 2015, 19:03:48

Hallo Hulzer

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, möchtest Du die Vorlauftemperatur regeln.

Bei Deinem Gas-Brennwertkessel wird die Vorlauftemperatur von der Aussentemperatur gesteuert und
von der Vorlauftemperatur geregelt. Es müsste ein Vorlauftemperaturfühler vorhanden sein, der die Vorlauftemperatur
misst und als Rückkopplung vom Kesselregler eingelesen wird, zumindest ist es bei mir so.

Wenn das so ist, dann sollte Dein vorhandener Kesselregler bereits nur nach Bedarf heizen.
Dies würde ich erst in einem 2. Schritt optimieren.

Anfangen würde ich bei der Einzelraum-Temperaturregelung, am besten mit einer Nachtabsenkung.
Bei Deinem Heizkörperthermostat lässt sich der Sollwert einstellen und der regelt dann die Raumtemperatur selbstständig.

Mit dem Raumtemperaturfühler könntest Du die Raumtemperatur erfassen und zeitgesteuert den Sollwert ändern,
z.B. für die Nachtabsenkung.

Ich habe eine Bodenheizung und anstelle der Heizkörperthermostate verwende ich einfache Aktoren,
die die Ventilstellantriebe abhängig vom Sollwert und Istwert auf und zu machen.

Es gibt sicher noch einiges zu klären, aber wenn das Deinem Vorhaben entspricht, können wir es immer noch vertiefen.

Gruss
flurin

hulzer · 03 März 2015, 22:24:26

Hallo flurin,

Danke für die ausführliche Antwort, das bisherige Regelverhalten meiner Heizung ist mir so schon klar gewesen. Eventuell möchte ich auch zu viel optimieren oder bin mir einfach nicht sicher ob die bisherigen Einstellungen richtig sind.

Zuletzt hatte ich das Problem dass im Mittel die Außentemperatur rund 6°C wärmer als zuvor war und erst Mittags die gewünschte Raumtemperatur erreicht wurde und gar überhaupt nicht. Bei niedrigeren Außentemperaturen hat das soweit funktioniert. Ich habe daraufhin die Heizkennlinie etwas flacher und parallel noch oben verschoben und gestern und heute wurde es schon besser. Meine Überlegung war nun, ob man dieses Problem "zu kalt" oder vielleicht später auch "zu warm" vermeiden kann indem man den Vorlauf, die Kennlinie oder dergleichen automatisch anpasst.

Wenn der Vorlauf zu hoch ist, dann sind ja die Ventile relativ weit zu, worauf ja eigentlich der Vorlauf zurückgehen sollte oder? Aber zuvor wird ja erstmal kräftig hochgeheizt und nicht genutzt oder der Raum wird zu warm. Andersherum geht das aber dann ja nicht oder? Wenn die Temperatur nicht erreicht wird, dann muss man wieder die Heizkennlinie anpassen...

Optimal wäre eine "automatisch adaptierte" Heizkennlinie die noch die Außentemperaturentwicklung der nächsten Tage berücksichtigt

Wie schon gesagt, vielleicht bringt die ganze (zusätzliche) Regelung nichts und man muss einfach die Heizkennlinie einstellen.

Gruß
Hulzer

fiedel · 04 März 2015, 09:57:44

ZitatWie schon gesagt, vielleicht bringt die ganze (zusätzliche) Regelung nichts und man muss einfach die Heizkennlinie einstellen.

Hi Hulzer,

genau so ist es. Wenn deine Heizung von der Leistung her richtig an den Wärmebedarf deines Gebäudes angepasst wurde, reicht die eingebaute Regelung völlig aus, um nur genau die Wärme zu erzeugen, die gerade gebraucht wird. Und das auch vorausschauend, weil der Außensensor rechtzeitig erkennt, wennn es kalt oder warm wird. Man muss nur alles penibel einstellen und das dauert, weil man sich rantasten und vor Allem die Arbeitsweise verstehen muss.
Ist der Heizkessel aber z.B. stark überdimensioniert (häufig von Heizungsmeistern nahe dem Rentenalter praktiziert), wird sie nicht sanft modulieren sondern oft takten (an/aus/an...). Dann sollte man ggf. noch Regress anmelden oder notgedrungen steuerungstechnisch eingreifen (Taktsperre). Ein Umrüsten der Leistungsklasse ist nämlich leider meist nicht möglich.

Noch einn Tipp: Die Heizkennlinie wird sich nie ganz perfekt einstellen lassen. Stelle sie so ein, dass da wo es nicht passt, eher minimal zu viel Wärme erzeugt wird. Dann haben die Raumregler immer einen sinnvollen Arbeitsbereich. Dabei geht zwar (wenn auch nur minimal) Energie verloren, aber das darf man dann "Komfort" nennen.

Gruß

Frank

Damian · 04 März 2015, 12:12:01

Unsere Gastherme von 1999 20 KW kann nur auf 10 KW runter. Für unsere Fußbodenheizung ist das oft zu viel. Als Folge taktete sie öfters im 20 Minuten Takt. Meine Lösung:

1. Erkennung ob Brenner aktiv (FHEM-Device Brenner)
2. Logisches Schalten der Therme Heizmodus on/off (FHEM-Device: Therme)
3. Komplettes Ein/Ausschalten der Therme (FHEM-Device: Therme_230)

Das ist meine FHEM-Lösung:

Code Auswählen

DOIF ([04:30-08:00|8] or [05:00-09:00|7] or [17:00] or [18:00] or [15:00-21:00])(set Therme on)DOELSE(set Therme off)

DOIF ([Brenner] eq "off")
  (set Therme_230V off)
DOELSEIF (([06:00-23:00|8] or [07:00-23:00|7]) and [T_Warmwasserspeicher:temperature]<43 and [Anwesenheit] eq "on")
  (set Therme_230V on)
DOELSEIF ([Brenner] eq "on")
  (set Therme_230V on)
DOELSEIF ([Therme] eq "on")
  (set Therme_230V on)

wait 300

Die Zimmer werden separat über THRESHOLD-Module gesteuert:

Code Auswählen

 DOIF ([04:30|8] or [05:00|7])
  (set TH_Kz_o desired 20.5)
DOELSEIF ([05:00|8] or [06:00|7])
  (set TH_Keller desired 20, set TH_Kueche desired 19.5, set TH_Kz_w desired 19.5, set TH_Bad desired 19, set TH_DG desired 20)
DOELSEIF ([05:30|7])
  (set TH_Wz desired 19.5)
DOELSEIF ([08:00|8] or [09:00|7])
  (set TH_Keller desired 17, set TH_Kueche desired 17, set TH_Kz_w desired 17, set TH_Bad desired 17, set TH_DG desired 17)
DOELSEIF ([13:00])
  (set TH_Kueche desired 19.5, set TH_Wz desired 20.5, set TH_Kz_w desired 20, set TH_Keller desired 20, set TH_DG desired 20)
DOELSEIF ([17:00])
  (set TH_Bad desired 17, set TH_Kz_w desired 19.5)
DOELSEIF ([20:00])
  (set TH_Kueche desired 17, set TH_Wz desired 19, set TH_Keller desired 17, set TH_Kz_w desired 17, set TH_Bad desired 17, set TH_DG desired 17)
DOELSEIF ([23:00])
  (set TH_Kz_o desired 19)

Damit ist Schluss mit Takten, die Bude wird optimal versorgt, die Umwälzpumpen laufen nicht durch und ich spare noch viele Stunden Standbystrom der Therme (20! W).

Bei modernen Gasbrennern dürften solche Tricks nicht nötig sein. Da sie stärker die Leistung reduzieren können und hoffentlich geringeren Standbystrom haben (die Umwälzpumpen laufen wahrscheinlich durch)

Gruß

Damian

flurin · 04 März 2015, 14:14:45

Meine Einzelraum-Temperaturregelung habe ich ganz ausgelagert (99_Temp_Control.pm). Der Temperatur-Sollwert wird mit einem Temperaturprofil in einer XML-Datei definiert. Das sieht dann so aus:

(http://forum.fhem.de/index.php?action=dlattach;topic=34621.0;attach=28646;image)

Gruss
flurin

hulzer · 04 März 2015, 21:22:06

Hallo zusammen,

hier mal das Diagramm für Vorlauf-Rücklauf von gestern:

(http://forum.fhem.de/index.php?action=dlattach;topic=34621.0;attach=28707;image)

Vielleicht fällt jemandem schon etwas auf.

Danke!

Damian · 04 März 2015, 21:34:52

Zitat von: hulzer am 04 März 2015, 21:22:06
Hallo zusammen,

hier mal das Diagramm für Vorlauf-Rücklauf von gestern:

(http://forum.fhem.de/index.php?action=dlattach;topic=34621.0;attach=28707;image)

Vielleicht fällt jemandem schon etwas auf.

Danke!

Sieht nicht gesund aus, wenn die Zacken Brennerstarts bedeuten. Bei mir sieht die Sache nach der Optimierung so aus (Gelb ist Gasverbrauch)

Gruß

Damian

fiedel · 05 März 2015, 04:33:16

Damian, dein Warmwasser kühlt ziemlich schnell aus. Läuft die Zirkpumpe den ganzen Tag?

Damian · 05 März 2015, 08:04:53

Zitat von: fiedel am 05 März 2015, 04:33:16
Damian, dein Warmwasser kühlt ziemlich schnell aus. Läuft die Zirkpumpe den ganzen Tag?

Nein die Pumpe läuft nicht. Die Abkühlung von ca. 8 Grad innerhalb von 1,5 Stunden in der isolierten Rücklaufleitung ist bei uns normal. Die Pumpe läuft immer nur ca. 5 Minuten, bis das Wasser einmal durch ist.

Immerhin habe ich auch für die Zirkulation Sparmechanismen eingebaut:

Code Auswählen

DOIF (([05:30-23:00|8] or [07:00-23:00|7]) and [Anwesenheit] eq "on") 
  (set TH_Zirkulation desired 38)
DOELSE
  (set TH_Zirkulation desired 15)

Es wird also nur kurzfristig zirkuliert, wenn die Rücklauftemperatur unter 38 Grad fällt, zu bestimmten Zeiten und nur wenn jemand da ist. Wir reden hier von drei Badezimmern und vier Etagen.

Gruß

Damian

hulzer · 05 März 2015, 11:10:07

Hallo,

ich habe mir mal die Brennerstarts angesehen und komme auf 5,8 Brennerstarts pro Stunde bei 18.500 Betriebsstunden.

Gruß

Damian · 05 März 2015, 11:29:17

Zitat von: hulzer am 05 März 2015, 11:10:07
Hallo,

ich habe mir mal die Brennerstarts angesehen und komme auf 5,8 Brennerstarts pro Stunde bei 18.500 Betriebsstunden.

Gruß

ok, so viel habe ich eher am Tag. Vielleicht läuft deswegen meine Therme seit 16 Jahren ohne Wartung wie am ersten Tag

Gruß

Damian

Bartimaus · 05 März 2015, 11:33:19

Zitat von: hulzer am 05 März 2015, 11:10:07
Hallo,

ich habe mir mal die Brennerstarts angesehen und komme auf 5,8 Brennerstarts pro Stunde bei 18.500 Betriebsstunden.

Gruß

Das ist viel. Ich komme seit 10/2014 auf 3874 Brennerstarts mit insges. 638h Laufzeit, also 1,18Starts/h. Einstufig getakteter Ölbrenner, 220qm Heizfläche, FbHz+WW-Aufbereitung für 4 Pers.

Bartimaus · 05 März 2015, 11:55:58

Zitat von: Damian am 05 März 2015, 08:04:53
Nein die Pumpe läuft nicht. Die Abkühlung von ca. 8 Grad innerhalb von 1,5 Stunden in der isolierten Rücklaufleitung ist bei uns normal. Die Pumpe läuft immer nur ca. 5 Minuten, bis das Wasser einmal durch ist.

Immerhin habe ich auch für die Zirkulation Sparmechanismen eingebaut:

Code Auswählen Erweitern
DOIF (([05:30-23:00|8] or [07:00-23:00|7]) and [Anwesenheit] eq "on") (set TH_Zirkulation desired 38) DOELSE (set TH_Zirkulation desired 15)

Es wird also nur kurzfristig zirkuliert, wenn die Rücklauftemperatur unter 38 Grad fällt, zu bestimmten Zeiten und nur wenn jemand da ist. Wir reden hier von drei Badezimmern und vier Etagen.

Gruß

Damian

Auch nicht schlecht diese Variante über Threshold. Welches Abfrageintervall verwendest Du denn für den Tempsensor ?

Damian · 05 März 2015, 12:03:00

Zitat von: Bartimaus am 05 März 2015, 11:55:58

Auch nicht schlecht diese Variante über Threshold. Welches Abfrageintervall verwendest Du denn für den Tempsensor ?

Standardwert von 300 Sekunden, bei 1-Wire-Sensoren. Deswegen spare ich mir jegliche Hysterese beim THRESHOLD-Modul bei der Zirkulation, denn in dieser Zeit ist das Wasser einmal durch und wärmer als der Warmwasserspeicher kannst es nicht werden

Gruß

Damian