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Logikmodul LOGO!

Sommerabschaltung der Fußbodenheizung

Thread Starter: Xplosion Started: 5/7/2012 5:10 PM Replies: 13

5/7/2012, 5:10 PM

Xplosion

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Ich bin auch gerade dabei meine Sommerabschaltung irgendwie zu realisieren.

Da sich in den letzten schönen Tagen die Raumtemperatur von ca. 20,5°C mit FBH auf über 23°C aufgeheizt hat, fand ich es nicht wirklich sinnvoll nachts den Brenner wieder starten zu sehen.

Die Raumtemperatur hat sich seither nicht mehr unter 23°C bewegt, deshalb hab ich die letzten zwei Tage die FBH ganz abgeschaltet und hatte heut immer noch über 21°C.

Heut früh hab ich sie aber wieder eingeschaltet.
Durch meine Solaranlage mit Heizungsunterstützung möchte ich gerne versuchen schlechte Tage zu überbrücken.
Wie man sieht, habe ich somit zwei schlechte Tage überbrückt und heute wieder Solarerträge geerntet.

Ich denke, dass der Brenner in diesen zwei Tagen ca. 2 Stunden gelaufen wäre, also ca. 4 Liter Öl umsonst.

Hab zur Zeit in meiner Logo nur eine FBH-Abschaltung eingebaut, die ab 22°C Außentemperatur abschaltet und bei 20°C wieder einschaltet.
Allerdings ist diese Einstellung nicht so effektiv. Deshalb montiere ich jetzt noch einen zentralen Raumtemperatursensor. Mit diesen möchte ich dann die oben genannte Regelung einsetzen.

Ideale Raumtemperatur: 20,5°C
Raumtemperatur bei der FBH abgeschaltet wird: 22°C
Raumtemperatur bei der FBH eingeschaltet wird: 21°C

Bei der Raumtemp würde ich einen Mittelwertfilter nehmen und eine Ein und Ausschaltverzögerung ab den oben genannten Schwellwerten einstellen.

Ist das so sinnvoll? Wie würdet ihr den Mittelwertfilter und EIN-AUS Verzögerung einstellen? (gut gedämmter Altbau)

Danke im vorraus

=== Bearbeitet von Blue Moderator @ 07.05.2012 21:25 [GMT ] ===
richtiger Link ist dieser: Sommerabschaltung der Heizungzanlage

=== Bearbeitet von Blue Moderator @ 07.05.2012 21:23 [GMT ] ===
gesplittet von Sommerabschaltung der Heizungzanlage

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Betel

5/7/2012, 5:27 PM

Betel

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Hallo Xplosion,

a) die von dir genannten Temperaturen für die "Sommerabschaltung", die ja auch in den Übergangszeiten anwendung finden soll, erscheinen mir vergleichsweise hoch.

b) bezüglich der Raumtemperaturnutzung zur Abschaltung:
1) ich würde deren Anwendung vom Mittelwert der Außentemperatur (wie in diesem Beitrag bereits diskutiert) und vom Solarertrag abhängig machen.
2) Entweder einen Mittelwert der Raumtemperatur ODER zeitliche Verzögerungen anwenden. Die Mittelungsdauer bzw. die Verzögerungszeiten musst du für deinen Altbau ermitteln...

c) Bei solarer Heizungsunterstützung wird meistens eine gewisse Unterdeckung der Wärmehaushalts (also gewisses Auskühlen) und meistens auch Überhitzen (als Wärmespeicher) des Hauses "geduldet". Dies ist allerdings aus deinen Temperaturangaben anders zu lesen - hast du das also bereits berücksichtigt oder willst du dies mal mitberücksichtigen?

MfG
Betel

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5/8/2012, 6:48 AM

Xplosion

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Meine FBH war ursprünglich so geplant, dass sie immer durchläuft und anhand der Aussentemperatur die Vorlauftemperatur gesteuert wird.
Das ist soweit ganz gut, ich wollte bewusst keine Einzelraumregelung, da das ständige öffnen und schliessen der Ventile aus meiner Sicht sinnfrei ist.

Da mein EG-Boden aber zum unbeheizten Keller eine wegen den Altbau nicht optimale Isolierung habe, verliere ich bei 30°C Bodentemperatur doch ca. 1000W rechnerisch gegen den Keller.

Wenn jetzt die FBH beim derzeitigen Wetter mit Sonnenschein durch die Außentemperatur eine Vorlauftemperatur von z.b. 23°C hat, dann ist der Rücklauf schon sehr nahe am Vorlauf bzw. gleich.
Somit gibt die FBH eigentlich keine Wärme mehr ins EG ab.

Und jetzt kommt der entscheidende Punkt: Wenn ich trotzdem die FBH weiterlaufen lasse, dann verliere ich weiterhin ca. 500W ständig in den Keller.
Im unausgebauten Dachgeschoss ist die Situation ähnlich. Dort liegt auf dem Boden bisher nur eine Isolierung, die ähnliche Wärmedurchgangswerte hat wie die Kellerdecke. Allerdings heizt sich das Dachgeschoss sehr schnell auf, damit verliere ich bei schönen Wetter die hälfte des Tages keine Temperatur. (z.b. gestern waren im DG 21°C am Abend um ca. 18 Uhr).

Diese Situation muss ich mit einrechnen und deshalb wollte ich nochmal eine zentrale Raumtemperaturerfassung die es mir erlaubt, die Heizung abzuschalten.

Die Ölbrenneranforderung hab ich zur Zeit manuell deaktiviert in der Logo, und dass seit Ende April.

Desweiteren bin ich grad am überlegen folgendes zu machen:

Wenn die Brenneranforderung in der Logo abgeschaltet ist geht mein Mischermotor für die FBH irgendwann auf Anschlag (über den PI von der Logo gesteuert mit 0-10V).
Das heisst, der PI-Regler steht irgendwann auf 0V wenn der Brenner ausgeschaltet ist. Der Speicher hat aber nicht mehr genug Wärme.
In dieser Situation möchte ich gern eine Messung starten:

Die Differenz zwischen Soll-Vorlauftemp und Ist-Vorlauftemp soll gemessen werden
Die Zeit, wie lange diese Differenz stattgefunden hat auch.
Somit kann die Logo ausrechnen, wie lange die FBH zu wenig Temp gebracht hat und wie hoch diese Differenz war.
Wenn dann solare Erträge kommen bzw. der Puffer einfach wieder Wärme zur Verfügung hat, dann soll die Vorlauftemperatur der FBH um dass, was sie vorher zu niedrig war erhöht werden, um den Wärmebedarf wieder auszugleichen.

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5/8/2012, 1:01 PM

Betel

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Hallo Xplosion,

Danke für deine Ausgabenpräzisierung. Dazu erstmal folgendes:

a) Welche LOGO! (Typ, Serie) und wie erfolgt die Temperaturmessung (AM2 RTD oder...)

b) Wie wird der SOLLwert der (Mischer-)Vorlauftemperatur bereitgestellt und wie soll der neue korrigierte Wert bereitgestellt werden?

c) Für deine Erfassung der Temperasturdifferenz über die Zeit, ist eine zeitliche Integration notwendig. Ob dies möglich ist, hängt von der LOGO!-Serie ab (0BA4: NEIN; 0BA5: ja, mit erheblichem Auffand; Ja, mit Auswand möglich).

d) Ich halte diesen von die angegebenen Lösungsweg jedoch (insbesondere) wegen deiner Angaben zu den Wärmeverlusten (Keller + Dach) nicht für geeignet, denn selbst wenn der gesamte Wohbereich ausreichend temperiert ist, würde noch ein (ggf. erheblicher) Nachwärmebedarf berechnet und dann auch bereitgestellt (und dessen "Abnahme" praktisch Erzwungen) werden, was nur unnötig Energie kostet. Deshalb und weil du ja ohnehin eine Raumtemperaturerfassung und -ausertung planst empfehle ich dir eine alternative Vorgehendweise: Raumtemperaturabhängige Korrektur der (witterungsgeführten) SOLL-Vorlauftemperatur

Folgende weitere Vorteile sind damit erreichber bzw. verbunden:
- Die SOLL-Vorlauftemperatur kann minimalst vorgegeben werden (sogar kleiner als für das Objekt normalerweise erforderlich -weil diese ja dynamisch angepasst wird)
- Das selbe Konzept kann auch dazu verwendet werden die SOLL-Vorlauftemperatur (bei Raum-Übertemperatur) nach unten zu korrigieren. Dann ist die Vorgabe einer exakt zum Objekt passenden SOLL-Vorlauftemperatur deutlich weniger kritisch.
- Es sind keine weiteren Kriterien für die Anwendungsbegrenzen erforderlich (oder sinnvoll). Das unten angegebene Konzept kann bzw. sollte also solange die der/die Heizkreise versorgt werden angewendet werden.

Konzept (Die schaltungstechnische Umsetzung ist abhängig von der LOGO!-Serie):

1. Die Differenz (SOLL- IST) der Raumtemperatur wird mit einem geeigneten Faktor k multipliziert und der Ergebniswert zum Sollwert der Vorlauftemperatur (mit Vorzeichen) addiert. Der Faktor k liegt je nach Objekteigenschaften typischer Weise zwischen 1 und 10.

2. Ggf. kann man diese Korrektur auch an das Überschreiten von Schwellwerten knüpfen. Also nur dann den Vorlauf-SOLLwert korrigieren, wenn z. B. der Betrag der Differenz (SOLL- IST) der Raumtemperatur größer als 0,5 °C ist.

3. Auch den Faktor k bzw. dessen Berechnung kann man dynamisch gestalten:
Dazu verwendet man je Korrekturrichtung einen Zähler, der bei Überschreiten einer Temperaturschwelle Ts (z. B. auch der o. g. Schwelle von 0,5 °C) für jeweils eine Zeitdauer x (z. B. 0,5 h oder 1 h) hochgezählt wird. Sinnvoll ist hier sicher eine Begrenzung, die man mittels ON = Off = n und einer UND-Verknüpfung des Zählerausgang mit seinem Impulseingang realisiert. Zurückgesetzt wird der/ die Zähler jeweils solange o. g. Temperaturschwelle Ts nicht erreicht ist. Den jeweiligen Zählerwert multipliziert man nun mit einem Faktor m (z. B. 0,1 oder 0,2) und addiert den Ergebniswert mit dem ursprünglich festgelegten Faktor k und erhält so einen dynamisch angepassten Faktor kd (, der dann anstelle des o. g. Faktors k verwendet wird).

zwinkern
Was meinst du dazu?

MfG
Betel

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5/8/2012, 2:46 PM

Xplosion

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Hallo Betel,

zu a)

Logo 0BA7 24V + Erweiterung 8xTransistor + Erweiterung 2x AnalogOut
Temp-Messung erfolgt mit Rinck Multiplexer, folgende Temperaturen werden gemessen:

Vorlauftemperatur FBH
Rücklauftemperatur FBH
Solarvorlauf
Solarrücklauf
Ölkesseltemperatur
Ölkesselvorlauftemperatur
Ölkesselrücklauftemperatur
Speichertemperatur Oben (für Brauchwasser)
Speichertemperatur Mitte (für Heizungswasser)
Aussentemperatur

demnächst: Raumtemperatur zentral

noch möglich: Raumtemperatur zentral Keller und zentral Dachboden (Leitungen sind vorhanden und noch an Multiplexer anschließbar

nächstes Jahr kommt zur Heizungsanlage noch ein Schwedenofen mit Wasserführung dazu.
Wir haben einen Schichtenspeicher mit 1000l Puffervorrat, ca. 300L für Brauchwasser und 700l Heizwasser. Beladung über 20m² Solaranlage erfolgt oben oder unten (Umschaltventil).

Die Solaranlage hat ihre eigene Regelung, hab aber folgende Signale abgegriffen zur HMI-Visualisierung: Solarpumpe EIN/AUS, Durchflussmenge (Impulsgeber) und die oben genannte Vorlauf und Rücklauftemperaturerfassung der Solaranlage.

Die Temperaturen des Rinck Multiplexer werden im 1,5-Sekunden-Takt eingelesen. Die Vorlauftemperatur der FBH wird über einen eigenen Analogeingang der Logo erfasst (über Rinck Messverstärker 0-10V)
Dies war nötig, damit der PI-Regler sofort Änderungen feststellen kann. Der Sensor sitzt gleich nach dem Mischer und der HZ-Pumpe um sofort die Veränderung messen zu können.
Der Mischer wird mit 0-10V angesteuert, wobei allerdings 0V heiss ist und 10V kalt. Anders ging es leider nicht, war aber kein Problem das in der Logo so einzustellen.

zu b)

Vorlaufsollwert erfolgt über einen Arithmetikberechnung in der Logo, zur Zeit folgender:

-0,4 x Aussentemperatur + 30°C = Vorlauftemperatur FBH
Zu diesen Wert könnte ich jetzt dann nochmal was dazuaddieren oder subtrahieren bei Bedarf oder eine Art Selbstlernfunktion mit dem Raumtemperaturregler einbauen.

zu c)

Wie bereits erwähnt: 0BA7 incl. Netzwerkanbindung im Haus + HMI-Visualisierung über WinCC flexible.

zu d)

Raumtemperaturabhängige Korrektur der (witterungsgeführten) Soll-Vorlauftemperatur hört sich für mich sehr gut an.

1. und 2. hab ich verstanden, bei 3. bin ich mir nicht sicher, wie das genau ausschaut.

Gibt es für folgende Situation auch einen Lösungsansatz:

Tag 1 Sonnenschein, Puffer voll.
Tag 2 schlechter Tag --> Puffer reicht noch zum Heizen bis abends.
Am Abend würde der Ölbrenner dann anspringen --> am Tag 3 scheint aber wieder die Sonne.

Manuell würde ich in dieser Situation den Ölbrenner am abend abschalten und warten bis zum nächsten Tag, dafür an diesen Tag aber die fehlende Wärmemenge wieder aufschlagen.

Gibts dafür auch eine Lösung?

=== Bearbeitet von Xplosion @ 08.05.2012 15:50 [GMT ] ===

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5/8/2012, 5:49 PM

Betel

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Hallo Xplosion,

erst einmal herzlichen Dank für deine ausführliche Darstellung deine Anlage.
Rnf:lblSmileyTooltip_

zu deiner ergänzenden Frage:
Ich bin mir nicht sicher, was du mit meinst (tuen willst) mit "..fehlende Wärmemenge wieder aufschlagen.."?. M. E. kommt es darauf an, wie sehr du bereit bist eine sog. Unterdeckung (also zu geringe Einbringung von Wärme) in das Objekt zuzulassen? Ggf. könnte andererseits das Objekt bei überschüssen der Solaranlage) auch als Wärmespeicher dienen.

Deine konkrete Frage würde ich so lösen (und ggf. von Hand eingreifen) ohne zu wissen, wie du ansonsten nachts vorgehst:
a) Ich würde die Steuerung so konfigurieren, dass stets von solaren Erträgen am Tage ausgegengen wird und die Schaltung aus meiner vorhergehenden Antwort ihre Arbeit machen lassen und NACHTs den Speicher kalt fahren (Brenner blockieren). So kann am nächsten Tag die Solaranlage frühest möglich beginnen Erträge einzufahren. Dazu sollte der Brenner nachts abgeschaltet bleiben (Schaltuhr), jedoch bei Unterschreiten einer minimalen Raumtemperatur anspringen. Laufzeit bzw. Abschaltbedingungen für diese Betriebsphase könnten aus der Tageszeit, der Raumtemperatur und dem Betriebszustand der Solaranlage zu definierten Zeitpunkt(en) abgeleitet werden. Dabei sollten auch Ladezustand und Wärmeanforderungen der WW-Versorgung berücksichtigt werden, um die Brennerlaufzeiten insgesamt zu optimieren (d. h. wenn Brenner AN, dann so lange wie möglich ohne Solarerträge zu behindern).

Je nach Dämmung des Objektes und Ladezustand des Speichers abends kann es am Morgen (bis es Solarerträge gibt) erforderlich sein dass wegen der RT der Brenner Startet - in diesem Fall (und bis zu einem zu definierenden Tageszeitpunkt) sollte der Speicher also nicht durchgeladen werden...Man könnte aber zur Laufzeitoptimierung des Brenners etwa den WW-Speicher mit durchladen. Und sobald Solarertrag beginnt, Brenner sperren + Einschaltverzögerung (+ ggf. wieder abhängig von der RT)!

Letztendlich hängt auch viel von deiner Hydraulik ab, insbes. was die solare Nutzung angeht. Insgesammt sollte m.E. so viel Solarertrag ins Objekt gebracht werden wie geht und nur Überschüsse in den Speicher. So erfolgt der von dir angefragte Wärmeausgleich/-Nachschub und dsa Objekt wird als Speicher ausgenutzt. Es wird mehr solare Energie genutzt aber der Temperaturgang im Obgekt wird größer - das musst du halt abwägen.

MfG
Betel

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5/9/2012, 7:32 AM

Xplosion

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Hallo Betel,

mit fehlender Wärmemenge hab ich folgendes gemeint:

Wenn ich, wie du auch schon gesagt hast, den Brenner zb. nachts nicht freigebe, dann kann die FBH ihren Sollwert nicht mehr halten und hat z.b. in der Nacht über einige Stunden nicht genügend Wärme abgegeben. Dafür ist der Puffer "leer" und kann somit mehr Solarertrag aufnehmen.

Jetzt müsste ich aber in der Logo "ausrechnen" wie lange ich zu wenig Energie "reingepumpt" habe und das dann am Tag wenn die Solaranlage läuft "wieder gut machen".

Dass ich natürlich Wärmeschwankungen im Haus in Kauf nehmen muss ist klar. Aber da handelt es sich vielleicht um 1-2 Grad.

Hab gestern den zentralen Raumfühler angeschlossen. Kann somit also jetzt den Wert in die Regelung mit einbeziehen.

Zum Ölbrenner abschalten:

Meine Logo steuert den Ölbrenner, der Originalregelung des Ölbrenners wird einfach eine "Wassertemperatur vorgegaukelt". Der Ölbrenner ist fest auf "Sommerbetrieb" eingestellt.
Somit meint er, er muss nur einen Wasserspeicher auf Temperatur halten.
Ich hab eine Solltemperatur von 60°C eingestellt und mit Widerständen gaukelt ich der Steuerung über die Logo vor, dass das Wasser mal 55°C und mal 65°C hat.

Somit starte und stoppe ich den Ölbrenner über die Logo, ohne Sicherheitseinrichtungen des Ölbrenners ausser Kraft zu setzen. Die Temperaturen haben keinen Sinn, hat sich halt grad so ergeben beim Widerstände zusammenbasteln :-)

Bin mir jetzt nicht sicher, ob du das mit meinen Speicher verstanden hast. Es handelt sich um einen Schichtenspeicher, also ein einziger großer 1000l Speicher. Mein Brauchwasser läuft nur durch ein Edelstahlrohr in diesen Speicher durch und wird somit erhitzt (Durchlaufprinzip).

Zum Duschen reicht es vollkommen aus, wenn sich im oberen Bereich ca. 45°C warmes Wasser befindet. Diese Temperatur hält sich eigentlich immer automatisch, da die Abnahme bei uns so gering ist.

Im Anhang ist mal mein Programm, das ich demnächst aufspielen werde. Unser Heizungsinstallateur muss nur noch was umbauen an der Heizung, dann kann ich dieses Programm erst nutzen.

Zur Erklärung beim Programm:

ganz unten befinden sich zwei Felder in denen der Multiplexer arbeitet und Temperaturen einliest.
Die Kellerlüfter haben für uns jetzt keine Bedeutung.
Auch das kleine Programm mit Heizkörper Keller hat für uns jetzt keine Bedeutung. Möchte nur bei vollen Puffer und weiteren Solarertrag die Energie in den Keller abtransportieren.
Die Solarertragsmessung ist nur für meine Visualisierung, damit ich sehe wieviel Leistung die Anlage bringt.
Auch die ganzen Zeitmessungen sind nicht von Bedeutung.

Die Hauptsteuerung ist das Feld "Ölkessel" und "FBH" und ganz rechts noch Raumtemperatur, die ich allerdings nur mal provisorisch einprogrammiert habe um die FBH-Pumpe ein oder auszuschalten.

Den Brenner und die FBH-Pumpe kann ich derzeit nur über die Visu manuell ausschalten, da müssten wir jetzt vielleicht ansetzen.

Nochmal ein kurzer Überblick wie die Regelung derzeit arbeitet:

FBH Mischermotor kann Sollwert nicht mehr halten und fährt langsam richtig 0V, bei ca. 2,5V erfolgt Brenneranforderung weil aus Erfahrung es nichts mehr bringt wenn er bis 0V runterfährt. Scheinbar ist bei 2,5V schon der Mischermotor ziemlich offen (warmstellung).

Dann erfolgt "Wärmeanforderung", dabei wird die aktuelle Temperatur (Speicher Mitte) gemessen und entweder mit 10°C oder 15°C beaufschlagt ( Tag,Nacht). Ob ich das beibehalte weiß ich nicht, wollte damit nur die Brennerlaufzeit erhöhen, da eh nachts keine weitere Wärmequelle zu erwarten ist. Aufgeheizt wird dann auf folgenden Wert: aktuelle Heizwassertemperatur (Speicher Mitte) + 10°C oder 15°C.
Dem Brenner wird jetzt eine zu niedrige Wassertemperatur über die Logo vorgegaukelt. Somit heizt der Brenner erstmal auf. Wenn die Kesseltemperatur mindestens die gleiche Temperatur hat wie die Heizwassertemperatur (Speicher mitte), dann schaltet die Kesselpumpe ein und füllt den Puffer.
Dabei wird versucht, nur mit dieser Temperatur zu beladen, die als Zieltemperatur vorgegeben wurde.

Wenn ich nämlich mit zu hohen Temperaturen den Speicher belade, dann wandert mir die Wärme in den oberen Bereich, der für Brauchwasser reserviert ist.
Das Vorlaufrohr der FBH führt nämlich ca. in der Mitte des Speichers raus, das heißt: alles was über diesem Rohr an Wärme im Speicher steckt, kann ich nicht für die Heizung benutzen.

Im Programm ist eine "Badewannenbeladung". Dies hat folgenden Grund:
Uns reicht die Speichertemperatur von 45°C im oberen Bereich aus zum duschen. Zum Baden allerdings nicht, da bräuchten wir eher ca. 60°C. Allerdings möchte ich nicht täglich den oberen Speicherbereich auf 60°C halten, reine Energieverschwendung und schlechterer Solarertrag.
Deshalb schalten wir zukünftig im Bad einen Taster, der einmalig das Wasser oben auf 60°C belädt.Somit reicht es dann auch für eine volle Badewanne.
Wir wohnen jetzt seit fast 3 Monaten im Haus und haben noch kein einziges Mal gebadet.
Deshalb halte ich oben genannte Steuerung für sinnvoll

Wenn du einen kurzen Überblick über den Speicher haben möchtest:

unter Solarbayer.de -> Speichertechnik -> Hygieneschichtenspeicher ÖKO

Dort befindet sich eine Anleitung mit Hydraulikplan. Der Plan stimmt größtenteils, nur das der Ölkessel bei mir nur oben, nur unten oder den gesamten Speicher beladen kann.

Der Holzvergaser existiert bei mir nicht.

Attachment:

Heizung 7.5.2012_2.zip (26 Downloads)

=== Bearbeitet von Xplosion @ 09.05.2012 07:40 [GMT ] ===

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5/9/2012, 6:19 PM

Betel

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Hallo Xplosion,

deine ausführliche Antwort veranlasst mich, dir einige Stichworte zur Schaltung zu sagen und dir dann zunächst ein paar Konzepte und Infos darzustellen.

Zur Schaltung (vgl. meine Modifizierungen im Dateianhang):
a) Als "Abschluss von analogen Blockausgängen sollte i. A. besser der Block "Komparator" verwendet werden - Einsparung von 50 %.
b) Alle Textmeldungen, die ständig aktiviert sind, sollten in Reihe geschaltet werden - benötigt dann nur 1x X-Block.
c) Die oberen Schaltplanseiten enthalten nach den Blöcken "Stopuhr" bzw. vor den Blöcken "Netzwerkausgang" noch Blöcke "Analogverstärker" mit GAIN = 1, OFFSET = 0 und 0 Nachkommastellen. Wenn du mit diesen Blöcken nichts besonderes vor hast, dann könnten diese ersatzlos gelöscht werden!

d) Den Schaltungsteil zum Raumtemperatureinfluss auf den FBH-Umlauf habe ich mal so modifiziert, dass dieser entsprechend der Beschreibung funktioniert, d. h. nur durch Überschreiten einer der Schwellen wird der ZUSTAND (der Umwälzpumpe) geändert, ansonsten bleibt der FBH-Umlauf AN oder AUS - so wie er ist!
e) Die dynamische Änderung von Tv abhängg von Traum ist noch nicht programmiert.

Zum Konzept:
a) Dein Solarregler-Konzept ist mir nicht bekannt.
b) Beide Konzepte Solarregler und Heizung müssen aufeinander abgestimmt sein.
c) Im Internet ist dazu viel zu finden...
d) Im Dateianhang findest du neben der modifizierten Schaltung Dateien und Links zu verschiedenen Konzepten die solaren Gewinne best möglich zu nutzen (Unterdeckung, Brennerfreigabe, Sollwertanpassung, etc)...
e) Dein derzeitiges Speicherkonzept erlaubt weder das Nutzen des WW-Bereiches für die Heizung noch läßt sich der Speicher per Brenner vollständig laden. Das für die Heizung nutzbare (und vom Brenner ladbare) Speichervolumen ist rel. klein (im Vergleich zum Gesamtvolumen). Dies ist beim Gesamtkonzept für den Regler zu berücksichtigen. Ebenso Fragen wie: Wann Nachtabschaltung des Brenners, wann Nachtabsenkung für Tv? Welchen Ladezustand (Heizbereich) soll über Nacht typischerweise vorrherrschen bzw. welcher Speicherladezustand soll morgens typischerweise vorherrschen? Brennerlaufzeitoptimierung <--> Solarertragsoptimierung? Speicherverluste bei hoher Ladetemperatur?
f) Die Festlegungen zur Speicher-SOLL-Ladetemperatur (= T_SpeicherMitte + k) erscheinen mir ungewöhnlich. Sollte nicht besser die Kesselvorlauftemperatur gleich bzw. ähnlich der Speicher-Temperatur im Zulaufbereich sein (sonst ggf. Temperaturabsenkung dort möglich?) solange diese größer als die WW-Mindesttemparatur (ggf. + dTx) ist?

Zur Hydraulik (+ Konzept):
a) Das von mir angestrebte Konzept (Speicher nur für kurzzeitige Zwischenlagerung von Überschüssen) ist ähnlich dem von EFG (Datei: _EFG__energieleitsysteme_mk-03.pdf) und ggf. kombiniert mit WP ähnlich wie in "Online_AnlagenDaten\_Peter's Liveanlage.url" realisiert und in Kombination mit einem sog. Drain-Back-System für die Solaranlage....na mal sehen...(+ UVR1611 + CAN-Touchpanel + LOGO!)

b) Für dich von besonderen Interresse ist m. E. die Hydraulik von "Online_AnlagenDaten\_Livedaten Solaranlage Westendorf.url" (und Dateien "Patentierte_Stufenweise_Energieabladung.pdf", "Solaranlage Westendorf_Hydraulik.txt"). Mit einer auf Basis von Temperaturen gesteuerten Reihenschaltung deiner beiden Wärmetauscher solltest du deine Kollektor-Anlage besser ausnutzen können. Noch besser wird die Ausnutzung durch die zusätzliche Anwendung eines Platten-WT zur direkten Beladung deines FBH-Kreises! So lassen sich auch Erträge bei rel. geladenem Speicher, bei geringen Erträgen, eine direkte Nutzung des Objektes als Speicher und eine minimierte Kollektorrücklauftemperatur realisieren...Ich beobachte diese Anlagen schon länger und konnte deren Effizienz bestaunen...
Ich wage diese Empfehlung, weil deine Anlage noch im Entstehen zu sein scheint und die Modifikationen auch noch nachträglich mit vertretbarem Aufwand an deinem Speicher zu tätigen wären. Aber auch deshalb, weil du dich entschieden hast, den Regler (wie ich auch) selbst zu realisieren - und die Hydraulik bestimmt die Randbedingungen und Möglichkeiten.

Ist erstmal ein Konzept erstellt, dann geht es an die Umsetzung (mit der LOGO!)...und so hoffe ich, dir helfen meine Angaben weiter.

MfG
Betel

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Moderne_Regelkonzepte_erhöhen_Solarertrag.zip (26 Downloads)

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5/10/2012, 1:20 PM

Xplosion

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Hallo Betel,

zu a) gute Idee, warum man manchmal selbst nicht drauf kommt.... aber jeder hat glaube ich seine eigene Art Schaltungen zu entwerfen. Ich glaub in dir steckt allerdings ein kleiner Genie, wenn ich die anderen Beiträge so anschaue.

zu b) genauso genial, jetzt wo du es sagst, macht es Sinn. Wahrscheinlich würd ich erst auf solche Ideen kommen wenn mir die Blöcke ausgehen Rnf:lblSmileyTooltip_

zu c) gute Frage was mir da in den Sinn gekommen ist, hab halt viel getestet und wieder verändert, denke auch dass sie unnötig sind.

zu d) Habe gestern meinen Raumtemperatursensor mal mit einprogrammiert. Grundsätztlich bleibt es so, dass die FBH-Pumpe bei 20°C AT abgeschaltet wird und bei 18°C AT wieder einschaltet.
Der Sollwert der FBH wird zusätzlich über die RT so beeinflusst, wie du es mir geraten hast:

Die Raumtemperatur IST - Raumtemperatur Soll (21°C) = Differenzwert
Dieser Differenzwert wird momentan mit Faktor 2 zum Sollwert FBH addiert bzw. subtrahiert.

Beispiel: Raumsoll 21°C , Raumist 21,8°C, AT 0°C
Ergibt bei meiner Heizkurve nur AT-Abhängig 30°C VL FBH , durch die Raumtemp wird die Differenz von 0,8°C x Faktor 2 zu 1,6°C. Somit ergibt sich ein VL FBH von 28,6°C

Mit den Faktor muß ich jetzt halt noch etwas spielen. Wenn bei der Gesamtberechnung der FBH-VL-Wert unter 22°C fällt, schalte ich auch die FBH-Pumpe ganz ab. Es bringt nicht viel, wenn ich 22°C durch die FBH schicke, da kommt keine Wärme im EG an, verliere aber unnötig in den Keller.

Zu deinem Konzept:

Zu a) Solarreglerfunktionsweise: (Schichtenspeicher Beladung oben und unten)

Wird die Einschalttemperaturdifferenz von Kollektor und Speicher "oben" oder "Speicher unten" erreicht, schaltet die Solarpumpe ein (drehzahlgeregelt).

Speicher "oben" wird vorrangig geladen mit Zieltemperaturbeladung auf 55°C.
Wenn Speicher oben "voll" erfolgt Umschaltung auf "Speicher unten beladen"
Speicher "unten" wird mit Differenztemperaturbeladung (Delta 10K) bis auf Anschlag geladen (95°C).

Hab mir dazu schon viele Gedanken gemacht, finde das ist die beste und ertragsreichste Einstellung.

Zu e) Den Warmwasserbereich zur Nutzung für die Heizung kann ich indirekt mit Verlusten erreichen indem ich die Umwälzpumpe des Ölbrenners einschalte. Sind im Speicher oben 80°C und unten nur 30°C kann ich durch diese Umwälzung die 80°C doch ordentlich "runterziehen" und erreiche somit eine Durchmischung des Speichers auf gleiches Temperaturniveau.
Das hab ich schon öfters gemacht weil sonst der Brenner in der früh anlaufen würde, obwohl oben noch einiges an Vorrat da ist.
Allerdings soll auch immer garantiert werden, dass warmes Wasser zur Verfügung steht. Deshalb würde ich diese Durchmischung nur solange machen bis oben die Temp unter 50° fällt.
In Urlaubszeiten könnte ich es dann so einstellen, dass die Temp noch weiter runtergezogen wird.

Der Speicher lässt sich aber schon vollständig beladen durch den Ölbrenner (Zeichnung vom Hersteller falsch). Das wurde nachträglich umverdrahtet weil wir das auch bemerkten.
Nächste Woche kommt nochmal der HZ-Bauer und stellt nochmal was um, dann kann ich folgendes steuern:

Der Speicher hat drei Anschlüsse für den Ölkessel (oben, mitte, unten).
Ich kann mittels Umschaltventilen alle Beladungen machen:

VL oben, RL mitte = Brauchwasserbeladung
VL oben, RL unten = Gesamtbeladung (eher später für Holzofen interessant)
VL mitte, RL unten = Heizwasserbeladung

Nachtabsenkung kommt für mich jetzt eigentlich nicht so in Frage. Wann ich den Ölbrenner nachts oder überhaupt abschalte, weiss ich ehrlich gesagt auch nicht. Momentan mach ich das manuell, je nach Wetterlage. Wenn ich weiß dass ich genügend Solar ernte, dann lass ich den Brenner nachts aus. Wahrscheinlich müsste ich mich daran gewöhnen die Brennersperrzeit immer manuell zu steuern. Für eine Automatik bräuchte ich fast eine Wettervorhersage mit automatischer Einbindung in die SPS.

Der Speicherzustand soll morgens nur folgender sein:

So kühl wie möglich im unteren Bereich: Erziele bei wolkigen Tagen auch Ertrag, nur wenn es regnet ist es zu wenig. Aber komplette Bewölkung ohne Sonnenschein reicht für ca. 40°C warmes Wasser vom Kollektor. Diese Temperatur reicht ohne Probleme bei AT´s von ca. 10°C das Haus zu beheizen. Diese Situation möchte ich möglichst gut nutzen.
Oben sollen nur min. 45°C drin sein, damit morgens problemlos geduscht werden kann. Dies ergibt sich aber wie gesagt irgendwie immer. Hab bisher noch nie Brauchwasser im oberen Bereich erwärmt. Werde das hauptsächlich nur brauchen, wenn wir Baden wollen, dazu gibt es aber eine extra Schaltung in der Logo.

Brennerlaufzeitoptimierung wäre schön, aber nicht vorrangig. Laufzeit beträgt derzeit immer min. 15min. Habe seither eine Laufzeit von ca. 400 Stunden und 1300 Brennerstarts.
Da gibts schlimmere oder? Hab übrigens einen Tieftemperaturheizkessel, er muß keine Mindesttemperatur halten.

zu f) Die Soll-Ladetemperatur versuche ich so gering wie möglich zu halten. Wenn ich einfach bei Unterschreiten des FBH-Sollwertes neu belade verschenke ich immer ein paar °C.
Beispiel: FBH Soll = 25°C --> Wärme fehlt dann erst bei Speichertemperatur von 23°C.
Wollte immer versuchen auf niedrigsten Niveau zu laden, damit die Solaranlage die größtmöglichen Chancen hat bei schlechten Wetter trotzdem Wärme zu bringen.
Desweitern ist der Ölbrenner am Speicher nach unten abgehend angeschlossen (Thermosyphon), laut VL-Kessel und RL-Kessel, welche ziemlich nah am Speicher verbaut sind, wandert dort keine Wärme vom Speicher Richtung Kessel.

Zur Hydraulik)

Schau ich mir noch genauer an

Ich regle und programmire gern selber, allerdings muss im schlimmsten Fall meine Frau auch alles von einen HZ-Bauer auf "normal" umbauen lassen können, falls mit mir mal irgendwas passieren sollte.
Oder du musst halt vorbeikommen wenn ich mal nicht mehr bin grinsen

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Betel

5/10/2012, 6:19 PM

Betel

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Hallo Xplosion,

Vielen Vielen Dank für deine Ausfürungen!
Rnf:lblSmileyTooltip_

Du verwendest/benötigst vergleichsweise niedrige SpeicherSolltemperaturen. Dadurch schadet das von dir praktizierte Durchmischen und deine gewählte Ladevariante weniger als dies bei höheren Soll- bzw. benötigten Temperaturen wäre - und Schichtenspeicher sind gerade bei Bedarf an hohen Temperaturen im oberen Teil und gleichzeitig geringen Temperaturen im Unteren von so großem Wert. Durchmischen macht eigentlich nur Sinn, um ein Überhitzen des Speicherkopfes bei Solarladung über den Kopf (sog. Topladung) vor der Durchladung zu verringern.

Nach Durchsicht meiner Empfehlungen wirst du ggf. erkennen welches Solarenergiepotential du noch nutzen kannst/könntest - insbesondere in Situationen mit rel. gut gelademem Speicher und rel. geringem aktuellen Solarertrag...

MfG
Betel

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