Heizungssteuerung: Stetig-Regler, Vorlauftemperatur und mein Verständnisproblem

[???]

Hallo,

im Forum herrscht ja grundsätzlich die Meinung, dass die stetige Reglung der schaltenden vorzuziehen sei. Ich habe dabei verstanden, dass z.B. bei einer Stellgröße von 20% die Ventile 20% der Zeit offen sind.

Aber was ich nicht verstanden habe ist, wie der RTR überhaupt die Stellgröße 20% errechnet.

Gut, die TemperaturDifferenz von Ist zu Soll spielt eine Rolle. Je höher die Differenz, desto höher ist die Stellgröße. M.E. müßte aber auch die Vorlauftemperatur berücksichtigt werden, und die kennt zumindest mein RTR nicht. Ich mache mein Problem am Bestem am Beispiel mit fiktiven Zahlen klar:

Szenario 1:
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Ist Temp.: 20
Soll Temp: 22
Stellgröße: 20%
Vorlauftemp: 40

Szenario 2:
=========
Ist Temp.: 20
Soll Temp: 22
Stellgröße: 20%
Vorlauftemp: 50

Also wird es im Szenario 1 langsamer warm als in Szenario 2, da pro Zeiteinheit die gleiche Menge Heizwasser durchläuft. Nur eben kühleres. Wenn der RTR die Vorlauftemp. mitberücksichtigen würde, dann müßte die Stellgröße in Szenario 1 höher sein als in Szenario 2.

Ist unter diesem Aspekt nicht die schaltende Regelung der stetigen überlegen? Einfach Ventil öffnen bis Soll erreicht ist. Also stets 100% Heizleistung und nicht 20%. Bei Sollerreichung Ventil auf 0% und gut ist's.

Wenn die Solltemp. erricht ist, dann dürften die Regelungen sich meinem Verständnis nach nicht mehr unterscheiden. Meine Unverständnis bezieht sich also nur auf die Aufheizphase.

Falls jemand kapiert hat, was ich meine: Habe ich recht oder wo liegt mein Denkfehler?

Schöne Weihnachten nachträglich

Roland

P.S.
Hatte bisher alle Heizkreise auf schaltend. Seit heute einen Heizkreis testweise auf stetig. Mal sehen, wie sich der bewährt.

[tweky]

Also wird es im Szenario 1 langsamer warm als in Szenario 2, da pro Zeiteinheit die gleiche Menge Heizwasser durchläuft. Nur eben kühleres. Wenn der RTR die Vorlauftemp. mitberücksichtigen würde, dann müßte die Stellgröße in Szenario 1 höher sein als in Szenario 2.

So einfach ist die Berechnung nicht und unterscheidet sich je nach Regelart. Grundsätzlich gibt man jedoch in den Parametern der Regelung an, wie sich die Heizung verhält. Also, zb 1´C in 60min.

Ist unter diesem Aspekt nicht die schaltende Regelung der stetigen überlegen? Einfach Ventil öffnen bis Soll erreicht ist. Also stets 100% Heizleistung und nicht 20%. Bei Sollerreichung Ventil auf 0% und gut ist's.

Nach dieser Methode würde nach erreichen der Solltemp. noch zu viel "Nachlaufenergie" in den Heizkörpern sein, das den Raum somit überhitzt!

Bei einer schaltenden Regelung ist daher die PWM zu empfehlen. Hier wird in wiederum paramentrierbaren Intervallen das Ventil geöffnet und geschlossen. Somit wird der oben beschriebene Effekt unterbunden. Selbst gilt natürlich für die Stetig Regler.

[tweky]

Doppelklick
Shitt!

[Matthias Schmidt]

Die Vorlauftemp ist dem Regler egal. Die berechnet im Normalfall die Heizungsregelung anhand der Außentemperatur, also die sogenannte witterungsgeführte Regelung. In der Regelung werden Heizkurven ausgewählt, die der Region (Klima) entsprechen, aber beispielsweise auch die Beschaffenheit der Gebäudehülle berücksichtigen.

In deinen Szenarien übersiehst du, dass unterschiedlicher Vorlauf auch extrem unterschiedliche Außentemperaturen bedeutet und somit aufgrund des größeren delta T auch einen höheren Wärmeverlust des Gebäudes. Dadurch relativieren sich natürlich auch die Unterschiede in der Heizgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Vorlauftemperaturen.

Ganz anders funktioniert natürlich die bedarfsgeführte Regelung der Vorlauftemperatur (Stichwort Buderus FM 446). Da wird der Maximalwert der Stellventile (also 20% bei dir) herangenommen, um die VLTemp zu berechnen. Sind alle Ventile zu, wird der Heizkreis komplett abgeschaltet.

[See]

Hallo,

@tweky: Wie muss ich dass mit den Parameter verstehen? Wieviel °C die Heizung innherhalb einer bestimmten Zeit schaft? Und wo gebe ich das beim TS2+ ein? Ich habe ja so ähnliche Probleme (im Forum schon diskutiert) und bin mit dieser stetigen Regelung auch nicht ganz zufrienden, da es doch sehr lange dauert bis das Haus wieder auf einer angenehmen Temperatur ist, wenn man es Nachts absenkt!

Danke

Christian

[???]

@Christian
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Habe gerade Deinen Thread durchgelesen. Das was Du und MarkusS beobachtet habt, würde meine Theorie untermauern.

@Tweky
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Habe im meinen RTR nachgeschaut. Einen solchen Parameter habe ich nicht.
Was ich allerdings habe, ist das:

Einstellung des P- und I-Anteils zur Regelung mit vorgeschlagenen Größen.
Die Hysterese gibt den Temperatur-Abstand vom Sollwert an (bei Zweipunktregelung), ab welchem ab- bzw. zugeschaltet wird.
// Text id265

Gilt laut Beschreibung also nur für Zweipunktregelung. Oder ist hier die Beschreibung falsch und ich muß das auch einstellen, wenn ich nur eine Heizung pro Raum habe?

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Ich habe, wie erwähnt gestern einen Raum umgestellt. Der Raum ist jetzt immer noch nicht (mehr als 12h) auf Solltemperatur. Ich habe in dem Testraum keine Nachtabsenkung. Die Differenz Soll/Ist beträgt -0.2 Grad. Und das seit 10h. Ich glaube, die 0,2 Grad holt der nicht mehr raus.

Roland

[wagi30]

Hallo,

im TS2 lassen sich die Parameter unter Parameter bearbeiten und dann im Punkt Raumtemperaturregler-Funktion umstellen. Ich habe bei mir Wandheizung, was würdet ihr denn da einstellen. Ich hab mal ein Bild von den vorgegebenen Werten im TS2 angehängt. Fussboden Heizung passt ja wohl ned ganz.

GRüße

Andreas

[Gaston]

Hallo,

Also erstmal: schaltend und PWM wird oft bunt durcheinander gebracht. Zum einen muss man die Regelung sehen, zum anderen die Ventile.
Prinzipiel können alle Ventile zur stetigen Regelung herangezogen werden, da aber schaltende Ventile nur auf oder zu sein können muss
der stetige Regelungswert simuliert werden. Hierzu wird PWM benützt das aber erstmal gar nichts mit der Regelung selbst zu tun hat.

Die Schaltende Regelung, von der hier gesprochen wird, ist in den meisten Fällen die 2-Punkt Regelung das heisst bei der Solltemperatur+X
wird das Ventil geschlossen, bei Solltemperatur-X wieder geschlossen. Diese Regelung liegt also eine Hysterese von 2*X zu Grunde. Ausserdem,
wie schon jemand richtig gesagt hat kommt es dann noch zu einem überheizen des Raumes durch die Trägheit des Systems. Ausserdem schwankt
die Temperatur im Raum.

Bevor ich zur Stetigen Regelung übergehe noch ein kleines Wort zum Wärmegefühl. Oft wird Wärmegefühl (empfundene Temperatur) und Temperatur
verwechselt. Ich kann ein zimmer konstant auf 22 Grad haben und ich fühle es als kalt, an einem anderen Tag empfinde ich es als sehr Warm.
Der Grund dafür ist dass der Mench keine Temperatur fühlt sondern ein Wärmeverlust. Deshalb wird ein Metalstück in dem gleichen Zimmer wie
ein Holzblock auch als kälter empfunden als der Holzblock. Metal leitet die Wärme besser aus dem Körper ab. Ist nun die Temperatur in einem
Zimmer erreicht und die Regelung fährt runter dann bringt die Regelung im Optimalfall noch genausoviel wärme ins Zimmer, wie das Zimmer nach
aussen verliert, das Zimmer fühlt sich nun kühler an als wenn es bei der AUfwärmphase die 22 Grad erreicht, oder gar noch darunter ist. Da in
diesem Fall ein überschuss an Wärme gebracht wird, was wiederum mit sich bringt dass der Körper weniger Wärme verliert.

Es stimmt schon dass der Vorteil der 2-Punkt regelung darin liegt dass er die Temperatur schnell erreichtm und zu dem (wegen dem oben erklärten)
es zu einem besseren Wärmegefühl führt. Die Kehrseite der Medaille liegt allerdings beim abkühlen wenn die Temperatur erreicht ist, denn dann
bringt sie keine Wärme mehr ins Zimmer und somit auch ein kälteres Gefühl. Dies wird in der ersten Zeit wohl noch durch den Ueberschuss an Wärme
kompensiert. Ausserdem hängt es noch von der Amplitude der Hysterese ab.

Bei der stetigen Regelung unterscheidet man gemeinhin zwischen P,PI und PID Regelung. P ist dabei der Proportional teil, den Teil den die meisten
als "Die Regelung" verstehen. Beim P Teil wird nähmlich die Ventilstellung proportional zur Temperaturdifferenz wischen SOLL- und IST-Temperatur
eingestellt. Das Problem debei ist dass es immer zu einer Deltatemperatur kommt auch wenn das System perfekt eingeregelt ist (kann ich gerne separat
erklären falls Bedarf besteht).

Deshalb nimmt man dann den I (Integral teil) dazu. Vereinfacht ausgedrück ist der Integralteil, die Fläche unter der IST, SOLLwert Differenzkurve. Dies
führt zu einer Nachregelung der P-Regelung und erlaubt es somit die eingestellte Temperatur exact zu berechnen.

Die PI regelung ist die am meisten verbreitete Regelung. Das optimum der Regelung wäre die PID Regelung. Ich kenne z.Zt keinen Raumkontroller der
das könnte. Diese regelung würde den angesprochenen Vorzug des Aufjeizens nach Absenkung durch eine 2-Punktregelung kompensieren. Der D-Teil
(Differenzial-Teil) dieser Regelung berücksichtigt die Steilheit der IST-SOLL Differenz kurve, und stellt das Ventil danach. Wird also morgen die
Solltemperatur schlagartig erhöht so ist diese Kurve Vertikal, somit würde diese regelung auch das Ventil 100% öffnen, bei fortschreitender Zeit
wird dann dieser Teil immer kleiner werden.

Nun zu den Parameter der Regelungen (z.Zt P und PI). In der ETS steht da oft etwas wie "5°C / 120 min". Dies wird Faälschlicherweise oft als
Heizleistung Fehlinterpreiret, so dass die Heizung im Raum innerhalb 120 Minuten die Temperatur um 5 Grad anhebt. Dies ist jedoch falsch da diese
Leistung von vielen Faktoren abhängt. Die Werte sind die 2 Parameter für P und I anteil der PI Regelung, und sind eine besser verständliche Umrechnung
der internen Faktoren.

5°C steht da für die P-regelung. Dies bedeutet dass die regelung innerhalb von 5 Grad von 0 auf 100% Ventilstellung geht. Nach der Theoretischen
regelungstechnik sollten diese 5°c am Sollwert zentriert sein. Das heisst wenn ich 20°C Soll habe, dann solte die Regelung bei 17.5°c das Ventil
ganz öffnen und bei 22.5°C ganz schliessen. Bei den meisten Regelungen im EIB habe ich festgestellt dass sie Sollwertbasiert sind. das heisst in
diesem Beispiel wäre das Ventil erst bei 15°c, 100% auff, und bei 20°C (Sollwert) ganz zu. Regelungstechnisch ist das falsch und funktioniert auch
nur weil es eine PI regelung ist, und der I-Anteil die Regelung wiedermal rettet. Dies ist allerdings schon ein Faktor wieso das Aufheizen nicht
sehr gut verläuft, da der I-Anteil Zeit braucht um einzugreifen.

120 Minuten steht für den I-Anteil und bedeutet (vereinfacht) dass der I Anteil die Ventielstellung innerhalb von 120 Minuten gegenüber dem P-Anteil
verdoppelt wenn die Temperaturdifferenz sich nicht ändert. Ist also die Temperatur in unsrem Beispiel 18°C, dann würde der P Wert (5°c) bei
Sollwertbasierter Regelung, das Ventil auf 40% öffnen. Würde sich die Temepratur dadurch nicht ändern dann würde der I-Anteil das Ventil langsam
weiter öffnen, und zwar so dass das stetige öffnen nach 120 Minuten (i-Regelunswert) das Ventil um den P Anteil (40%) nochmals öffnen. Nach 2 Stunden,
stünde das Ventil also auf 80% un nach einer weiteren Stunde auf 100% (da ja nur noch 20% bis 100% fehlen).

So nun muss ich leider Weg,
Gruss,
Gaston