Regelungsarten Fußbodenheizung m. N605

[thoern]

Hallo,

ich suche die beste Einstellung f. meine Fussbodenheizung. Als Heizungsaktor ist ein Siemens N605 im Einsatz, als Raumcontroller RCD2022 von Jung. Normale Thermische Stellantriebe f. 230V.

Einstellmöglichkeiten Jung RCD:
stetige PI-Regelung
schaltende PI-Regelung (PWM)
stetige 2-Punkt-Regelung
schaltende 2-Punkt-Regelung

Einstellmöglichkeiten N605:
schaltend (1-Bit)
stetig (8-Bit)


Ursprüngliche habe ich wie folgt konfiguriert:
RCD -> schaltende PI-Regelung (PWM)
N605 -> schaltend (1-Bit)

Jetzt wollte ich mal folgendes ausprobieren:
RCD -> stetige PI-Regelung
N605 -> stetig (8-Bit)

Müsste bei der letzten Konfiguration nicht der Stellantrieb zu 50% geöffnet werden, wenn der Aktor ein 50%-Stellsignal vom RCD bekommt?

Welche Vorteil bietet eine "stetige PI-Regelung" gegenüber einer "schaltenden PI-Regelung (PWM)"?

Welche Variante funktioniert am besten für eine FBH mit elektrothermischen Stellantrieben?

(sorry, aber Regelungstechnik ist bei mir schon eine Zeit lang her...)

Gruss,
thoern

[Michel]

Müsste bei der letzten Konfiguration nicht der Stellantrieb zu 50% geöffnet werden, wenn der Aktor ein 50%-Stellsignal vom RCD bekommt?Nö, 50 % der Zykluszeit offen, 50 % geschlossen.
Elektrothermische Antriebe können nur offen oder geschlossen. Mittelwerte sind nur während der Öffnungs-/Schließzeit vorhanden, die i.d.R. ~ 10 Minuten dauert.
Siehe auch die Doku zum Heizungsaktor, dort wird das gut erklärt. Den Link gibt´s hier: http://www.knx-professionals.de/forum/showpost.php?p=59960&postcount=13

[Michael T.]

Wie ich selber feststellen mußte sind Thermoelektrische Antriebe für Fußbodenheizungen nicht das Ideale.
Denn wie MICHEL schon sagt, sie können nur auf/zu.
Es fehlt eben der bleibende Mittelwert.

Das beste was ich ereichen konnte war über eine schaltende 2-Punkt Reglung. Wobei die Öffnungszeit des Stellantriebes mitgerechnet werden sollte.

Bei uns in der Firma stoße ich auf Taube Ohren, denn Elektrothermische sind ebend billiger.

[PeterPan]

Wie ich selber feststellen mußte sind Thermoelektrische Antriebe für Fußbodenheizungen nicht das Ideale.
Denn wie MICHEL schon sagt, sie können nur auf/zu.
Es fehlt eben der bleibende Mittelwert.

Das beste was ich ereichen konnte war über eine schaltende 2-Punkt Reglung. Wobei die Öffnungszeit des Stellantriebes mitgerechnet werden sollte.

Bei uns in der Firma stoße ich auf Taube Ohren, denn Elektrothermische sind ebend billiger.

Werter Kollege

Stimmt: Es fehlt der bleibende Mittelwert. Aber bei beiden Regelungen; denn es ist müsig zu glauben, dass die PI-Reglung einer linearen Regelkurve folgt. Bei beiden Regelungen ist bei "Wärmebedarf" das Ventil voll offen! Oder bei "Isttemperatur übersteigt Solltemperatur" eben das Ventil ganz geschlossen!
Wie das Tastverhältnis/die prozentuale Öffnung in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz im Detail aussieht, lass Dir bitte vom Forenfachmann für Raumtemperaturregelung "Gaston" erklären. Der kennt sich da absolut aus.

Nebenbei: Wenn man sich mal die Parameter im Raumtemperaturregler (z.B. UP252) ansieht, so stellt man fest, dass unter der Lasche "Stellgrössenausgabe" die "Zykluszeit" auf "10x90Sekunden" eingestellt ist. Diese wirkt natürlich nur dann, wenn auch "schaltende PI-Regelung" eingestellt ist. Diese ist vollkommen unabhängig von den Regelparametern (z.B. "Fussbodenheizung 5K/240min"). 10x90 Sekunden ergibt 15 Minuten Zykluszeit.

Richtig ist, dass die elektrothermischen Ventile ca. 3 Minuten zum Öffnen resp. zum Schliessen benötigen. Da aber das von Dir angesprochene "50% offen und 50% geschlossen"-Verhalten nur in einem äusserst schmalen Band (Temperaturunterschied von Ist zu Soll minimal) auftritt, wäre von Dir zu erklären, wie sich das negativ bei einer Zeit von "7,5 Minuten minus 3 Minuten Auf/Zu" auf die Schaltende PI-Regelung im Vergleich zur Stetigen PI-Regelung auswirkt. Die Heizleistungsabgabe bleibt nämlich bei beiden Verfahren die selbe!

Meiner Meinung ist die stetige PI-Regelung zusammen mit thermoelektrischen Ventilen derzeit nicht nur die günstigste Lösung, sondern auch die praktikabelste. Besonders im Zusammenspiel mit dem N605, welcher die thermoelektrischen Ventilantriebe elektronisch ansteuert und nicht mit klackenden Relais, welche zusätzlich zum Klacken auch noch eine begrenzte Lebensdauer durch Schaltspiel/Schalthäufigkeit besitzen.

Solltest Du auf "3-Wegeventile" argumentieren wollen. Auch diese zeigen das oben beschriebene Verhalten bei einer stetigen PI-Regelung; denn "DER AKTOR" hat keine/geringste Auswirkung auf das Regelverhalten ("DER AKTOR=Einheit Aktorkanal+Ventil").

Zusätzlich besitzen motorisch Angetriebene Ventileantriebe im Vergleich zu thermoelektrischen Antrieben nicht nur einen preislichen Nachteil, sondern noch einen rein physikalischen/technischen; nämlich den Faktor "Verschleiss". In motorischen Antrieben arbeiten Kleinstmotoren mit Getrieben (aus Plastik). Wieviel Kraft diese aufwenden und aushalten müssen kann man leicht nachvollziehen, wenn man versucht den Ventilstössel mit dem Finger zu betätigen.

Ausserdem sind motorisch angetriebene Ventilantriebe deutlich zu hören, welches sich bei Konvektoren negativ auswirkt, da der Schaltkörper (Konvektor) die Motorengeräusche verstärkt. Dies wirkt sich natürlich in einem Heizungsverteiler für Fussbodenheizung nicht aus.

Kurz: Deine Kollegen haben meiner Meinung vollkommen recht. Nach Möglichkeit ist die Lösung "Ventilaktor mit elektronischer Lastschaltung in Kombination mit elektrothermischen Ventilantrieben" zu bevorzugen.

Falls Du meine Argumentation praktisch nachvollziehen möchtest, so reicht ein kleines Experiment mit den hier im Thread beschriebenen Komponenten N605 und elektrothermischer Antrieb. Reduziere die Zykluszeit des Reglers auf > 6 Minuten. Z.B. 10 Minuten, so wirst Du während der Telegrammaufzeichnung erkennen, dass beim Aufheizen (Soll deutlich höher als IST) zwar ein "0" Telegramm zum Schliessen kommt, aber nach kürzester Zeit sofort wieder ein "1" den Aktor zum Verbleib in diesem Status auffordert. Der elektrotzermische Antrieb bekommt somit überhaupt nicht mit, dass kurzzeitig "0V" bei ihm anlagen. Die Heizpille reagiert somit mit nichten. Wobei dieser Test auch gleich mit den Standardparametern (10x90Sekunden) durchgeführt werden kann - das Verhalten ändert sich auch dann nicht.

Bei etwas grösseren Anlagen verwenden die Profis den grossen Bruder des N605, nämlich elektronische Schütze. Diese werden während des Regelungsvorgangs gepulst. Eben auch mit Pulsweitenmodulation. Somit bin ich davon überzeugt, dass das Verfahren, welches für Grossanlagen gut ist, auch für die heimische Fussbodenheizung zutreffend ist.

Sollte sich bei Deinen Anlagen ein anderes Verhalten einstellen oder erkennen lassen, so ist entweder die Regelung resp. die Regelparametereinstellung hierfür verantwortlich oder die Fussbodenheizungsauslegung resp. die Durchflusseinstellung. Siehe aktuellen Thread zum Thema (http://www.eib-userclub.de/forum/showthread.php?t=7258&page=3).

Freundliche Grüsse
PeterPan