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  1. #1
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    Standard Heizungsmischer mit dreipunktreglung

    Hallo zusammen,

    für die Regelung der Vorlauftemperatur meiner Fußbodenheizung Suche ich nach einer Lösung. Habe hier im Forum schon von Stellmotoren mit 0-10V Steuerspannung gelesen. Diese sind aber wohl nicht so häufig anzutreffen und meist viel teurer als die Stellmotoren mit Dreipunkt-Reglung.

    So wie ich es verstanden habe, funktioniert eine Dreipunktregelung so:
    Es gibt für
    • Mischer öffnen einen Eingang (meist 220V oder 24V) geschalten über Relais
    • Mischer schliesen einen Eingang (meist 220V oder 24V) geschalten über Relais
    • Ground


    Nun meine Fragen zur Steuerung:
    1. Ist es überhaubt sinnvoll es die Vorlauftemperatur mit einer Dreipunkt-Regelung zu steuern?
    2. Funktioniert die Steuerung einfach dumm. Also z.B. Vorlauftemperatur weicht >= 1,5°C nach unten ab, also Ventil öffnen. Temperatur weicht min. 1,5°C >=nach oben ab, Ventil schlie?en. Dazwischen Ventil in Position halten (kein Relais geschalten)
    3. Oder wird das nötige Mischungsverhältinis aus (Rücklauftemp und Temperatur des Wassers aus dem Pufferspeicher) berechnet und dann über die Öffnungszeit des Stellmotors entsprechend gemischt.

  2. #2
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    Ich empfehle diese und andere Lektüre über Reglerarten.

    Letzlich bestimmen Art und Weise des Systems diesen Einsatz.

    Hat man eine Fußbodenheizung ist die dem Regelausgang folgenden Antwort und deren Zeitkonstante groß und bestimmt die Art des Reglers.

    Einfach gesagt: mache ich das Ventil ein wenig auf, dauert es lange bis ich das Ansteigen der Temperatur bemerke.
    Warte ich nicht lange genug, auf diese Erkenntniss, denke ich, das Ventil ist noch nicht weit genug auf, und mache zu weit auf.

    Gruß Helmut

  3. #3
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    Hallo Helmut,

    das einen Fußbodenheizung träge ist (also die Temperaturveränderung erst spät die Raumluft beeinflusst) wusste icht. Aber das die Durchflussmenge so gering ist, dass ich nach dem Mischer (vor der Flächenheizung) auch erst stark verzögert einen Effekt merke, war mir neu.

    Könnte man in etwa so vorgehen:
    1. je Grad °C Unterschied vom Soll, Offne bzw. Schließe ich das Ventil z.B. 10 Sekunden (bei einen Motor mit 2 Minuten Öffnungszeit)
    2. anschließend warte ich 5 Minuten
    3. Nun prüfe ich die Temperatur erneut (Punkt 1)


    Oder sollte man hier auf jeden Fall auf einen stetigen Mischer (z.B. mit 0-10V Steuerspannung) setzen. Kann mir jemand einen Tipp geben, wo man diese Mischer (bzw. Stellmotor) günstig bekommen kann?

  4. #4
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    Also ich mische mit meiner Wago und einem 0815- 4-Wege-Mischer (mit Motor natürlich) per 3-Punkt-Regelung die Vorlauftemperatur meiner FBH. Das funktioniert prima und auch ausreichend genau.

    Man kanns nicht aufs Grad genau machen aber +-2°C geht. Hängt auch etwas von den Temp-Fühlern ab. Und man muss etwas probieren bis die Parameter des PID Bausteins stimmen.

    Die Mischermotoren fahren so lahm, die kann man auch mit 3-Punkt recht genau stellen. Und die gibts für 10 Euro mit Glück in der Bucht

    Gruss
    Chris

  5. #5
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    Hallo Chris,

    und nach welcher Logik gehst du vor?
    So wie in meinem ersten Beitrag unter 2. beschrieben?
    Zitat Zitat von dharry Beitrag anzeigen
    Funktioniert die Steuerung einfach dumm. Also z.B. Vorlauftemperatur weicht >= 1,5°C nach unten ab, also Ventil öffnen. Temperatur weicht min. 1,5°C >=nach oben ab, Ventil schlie?en. Dazwischen Ventil in Position halten (kein Relais geschalten)
    oder machst du hier etwas anderes?

    Grüße

    Harry

  6. #6
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    Im Prinzip schon. Allerdings ist eine Regelung i.d.R schon etwas komplizierter.
    Aber dafür gibts ja fertige Bausteine die dann sowas machen. Stichwort: PID-Regler.

    Ist zwar Lektüre für (oder gegen...) Schlafstörungen, aber wenn man mal durchgestiegen ist, funktionierts auch.

  7. #7
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    Hallo,

    das mit dem PID-Regler habe ich mir angeschaut und ich denke ich verstehe es auch weitestgehend.

    Machst du aus dem Ausgangswert einen extrem Langsamen PWM zum steuern der Relais:

    z.B. OUTPUT zwischen -10000 und 10000:

    Ablauf:
    1. Temperaturen messen
    2. PID auswerten

    3. Den absoluten OUTPUT Wert lang das Relais (bei negativen Wert das zum schließen, bei positiven Wert das zum öffnen) schalten.

    4. Die restliche Zeit (10000 - OUTPUT) beide Relais geschlossen lassen

    5. => Gehe zu 1.

    Hast du eine Hysterese eingebaut? Wenn ja wie?

    Was für Eckdaten verwendest du bzw. Hast du einen Tipp für folgende Parameter:
    -Stellzeit des Motors
    -Zeitfenster für das langsame PWM
    -Parameter des PID


    Wie öft schaltet dein Relais denn so am Tag? Wenn ich so in die Datenblätter von SSD-Relais schaue, dürfen die nicht oft (wenige male in der Stunde schalten), wenn die Lösung ein paar Jahre halten soll. Oder sind SSD-Relais hier schlecht geeignet?

  8. #8
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    Moin,

    Das einen Fußbodenheizung träge ist (also die Temperaturveränderung erst spät die Raumluft beeinflusst) wusste icht.
    so ist es.

    Aber das die Durchflussmenge so gering ist, dass ich nach dem Mischer (vor der Flächenheizung) auch erst stark verzögert einen Effekt merke, war mir neu.
    Ist auch nicht so. Der Vorlauffühler, nachdem ein Heizkreis geregelt wird, sitzt vorzugsweise nach der Pumpe und somit möglichst nah am Regelventil. Der Verzug ist minimal und nicht der Rede Wert. Starke Verzögerungen entstehen nur wenn der Vorlauffühler z.B. Ein- oder zwei Stockwerke höher liegen würde (macht kein Mensch). Bei Lüftungsanlagen hat man diese Probleme öfter, da es Anlagen gibt wo das Regelventil in der Heizzentrale verbaut ist, die Lüftungsanlage aber selbst z.B. auf dem Dach steht. Hier wird es dann schwer die Regelstrecke in den Griff zu bekommen.

    Was die Dreipunktregelung betrifft, im Heimbereich werden überwiegend Dreipunktantriebe verbaut da kostengünstiger als stetig Antriebe. Im Profibereich werden überwiegend stetig Antriebe eingesetzt, selten Dreipunktantriebe.

    Eine Dreipunktregelung kann man ganz einfach programmieren.

    Hier mal ein Denkanstoss:

    Anhand der Regelabweichung mußt du ein Zeitsignal errechnen. Dieses Zeitsignal ist quasi die Zeit wie lange das Ventil (Antrieb) einen Auf oder Zu Impuls bekommt. Umso größer die Regelabweichung, umso größer der Zeitimpuls und umgekehrt. Im Bereich Sollwert = Istwert +- einer kleinen Hysterese bleibt das Ventil in Ruheposition (Totbereich). Dann mußt du zwischen den Impulsen eine Pausezeit einbauen, der Regler muß ja bisschen warten ob der Impuls am Ausgang am Vorlauf eine Reaktion hervorruft (Sprungantwort). Diese Zeiten, also für Impulslänge und Pausezeit solltest du dir als Variable rauslegen um diese zur Laufzeit anpassen zu können, ist also analog zu XP und TN bei einem PI Regler.

    Gruß
    Tom
    Dachs HR - KWL - Solarthermie - PV-Anlage - Einzelraumregelung - Wärmepumpe uvm.
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  9. #9
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    Zitat Zitat von dharry Beitrag anzeigen
    Hallo,

    das mit dem PID-Regler habe ich mir angeschaut und ich denke ich verstehe es auch weitestgehend.

    Machst du aus dem Ausgangswert einen extrem Langsamen PWM zum steuern der Relais

    ---snip---


    Wie öft schaltet dein Relais denn so am Tag? Wenn ich so in die Datenblätter von SSD-Relais schaue, dürfen die nicht oft (wenige male in der Stunde schalten), wenn die Lösung ein paar Jahre halten soll. Oder sind SSD-Relais hier schlecht geeignet?
    Viel einfacher: Ich nehm den entsprechenden Baustein aus der oscat lib

    Im Ernst: Eigentlich ist es gar nicht so kompliziert (und der obige Baustein machts genauso): Aus der Gesamtlaufzeit kann man sich errechnen wie lange man auf oder zu machen muss um einen gewissen Winkel zu öffnen oder schliessen. Zusammen mit einer einfachen Kalibrierungslogik, hat man aus einem 3-Punkt einen stetigen Regler gemacht. Tom hats ja im Prinzip auch schon erklärt.

    Ich hab ganz normale Relais verbaut. Wie oft die schalten? Weiss ich nicht. Ist mir auch egal. Die sollten einige zehntausend Schaltspiele aushalten und wenn, dann wirds getauscht. Kosten 3 Euro das Stück. hab seit drei Jahren keines "kaputt" bekommen (im Gegensatz zu meinen Rollorelais....).
    Geändert von cat (15.07.11 um 07:17 Uhr)

  10. #10
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    Moin,

    Wie öft schaltet dein Relais denn so am Tag? Wenn ich so in die Datenblätter von SSD-Relais schaue, dürfen die nicht oft (wenige male in der Stunde schalten), wenn die Lösung ein paar Jahre halten soll.
    wir haben Regler im Einsatz die länger als 12 Jahre im Einsatz sind, die laufen immer noch
    Wenn der Regelkreis stabil ist und nicht schwingt wie Affenarsch, dann muss auch nicht viel nachgeregelt werden, die Schaltspiele halten sich also in Grenzen. Aus diesem Grund auch einen Totbereich definieren, damit um den Sollwert rum nicht ständig gepulst wird (da sind die Impulszeiten ja dann sehr klein).

    Gruß
    Tom
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