Heizflächenoptimierung 2018-05-06T12:55:07+00:00

Modul Heizflächenoptimierung

Kurz und knapp

Mit den Parametern des Moduls Heizflächenoptimierung kann die Regelungscharakteristik für Fußbodenheizungen auf annähernd alle denkbaren Gegebenheiten eingestellt werden. Das Modul ermöglicht, auch extrem träge Fußbodenheizungen optimal zu regeln. Auch Sonderanwendungen, wie die Sicherstellung der Mindesttemperatur des Fußbodens, wenn ein Kaminofen im Raum ist, können sehr gut gelöst werden.

Die Defaulteinstellungen sind  für annähernd alle Fußbodenheizungen optimal gewählt. In jedem Fall erreichen Sie durch Aktivierung des Moduls mit den Defaulteinstellungen eine deutliche Verbesserung der Regelqualität. Unsere Empfehlung ist daher, mit den Defaulteinstellungen zu starten und nur bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen.

Der nachfolgende Screenshot zeigt die Defaulteinstellungen:

So stellen Sie die Defaulteinstellungen am einfachsten für alle Räume ein:

Allgemeine Erläuterung und Idee des Moduls

Nachfolgend das Video zum Release von Smart-Heat 5. Das Modul Heizflächenoptimierung wird ab Minute 46:37 erläutert.

zum Video-Tutorial

Parameter

Nachfolgend die einzelnen Parameter des Moduls im Detail erläutert.

Mittelwert-Zeitraum-Außentemperatur

Berechnung der intern verwendeten Außentemperatur aus den Vorhersagewerten aus dem Internet für die Außentemperatur.

Unterer Wert [h]: Beginn der Mittelwertberechnung in vollen Stunden in der Zukunft; Zeitpunkt [0]: Nächste volle Stunde
Oberer Wert [h]: Ende der Mittelwertberechnung in vollen Stunden in der Zukunft, beginnend mit nächster vollen Stunde.

Resultat: Mittelwert aus den Vorhersagetemperaturen zwischen unterem und oberem Zeitpunkt, der als Referenz für die Außentemperatur im Modul heizflächenoptimierung zur Berechnung der maximalen Rücklauftemperaturen herangezogen wird.

Aktualisierungszyklus: 10 Minuten

Beispiel: [0..5]: Mittelwert aus aktueller und den Vorhersagetemperaturwerten für die kommenden 5 Stunden (empfohlene Grundeinstellung).

Heizflächentemperatur

Definiert eine lineare Kennlinie für die Berechnung der optimalen Heizflächentemperatur (Rücklauftemperatur) relativ zur Außentemperatur.

Die Linie wird über zwei Zieltemperaturen am Rücklauf für die Referenzaußentemperaturen +20°C und ‑20°C definiert und legt damit die Steilheit der Heizkurve für die Heizfläche relativ zur Außentemperatur fest. Ist der Raum innerhalb der Aktivierungsschwellen und wird die errechnete Heizflächentemperatur am Rücklaufsensor überschritten, schließt der Stellantrieb und das berechnete Spülintervall wird aktiviert.

Spülintervall

Zeitinterval in Form einer Kennlinie in Bezug zur Außentemperatur, für das die Rücklauftemperatur an einem Heizkreis bei geschlossenem Stellantrieb durch kurzzeitiges Öffnen (Spülen) neu ermittelt wird. Das Zeitinterval ist an die Außentemperatur gekoppelt, um bei kalten Temperaturen ein Auskühlen des Raumes bzw. bei wärmeren Temperaturen unnötiges Spülen zu verhindern.

Die Linie wird definiert über zwei Zeitintervalle in Minuten für die Referenzaußentemperaturen +20°C und ‑20°C und legt damit die Steilheit der Spülkurve relativ zur Außentemperatur fest.

Aktualisierungszyklus: 10 Minuten

Beispiel: [60..300]: Bei -20°C wird einmal pro Stunde der Stellantrieb so lange geöffnet, bis die errechnete Heizflächentemperatur erzielt wurde; bei 0°C alle anderthalb Stunden; bei +20°C dagegen nur alle 5 Stunden (empfohlene Grundeinstellung).

Aktivitätsschwellen

Zwei Aktivitätsschwellen in Relation zur Zielltemperatur definieren einen Aktivitätsbereich um die Zieltemperatur herum, in dem das Modul Heizflächenoptimierung aktiv ist. Nur im Bereich innerhalb der Aktivitätsschwellen werden zusätzlich zu den Raumsensoren auch die Rücklauftemperaturen der Heizkreise für die Regelung berücksichtigt. Die Zieltemperatur ist die angestrebte Solltemperatur mit einberechneten Korrekturen (Offsets) aus den verschiedenen Modulen für einen Raum.

Ist die Raumtemperatur außerhalb des Aktivitätsbereichs, ist das Modul Heizflächenoptimierung nicht aktiv und es wird pauschal entweder geheizt (Stellantriebe offen bei Raumtemperatur < Zieltemperatur minus untere Aktivitätsschwelle) oder nicht geheizt (Stellantriebe geschlossen bei Raumtemperatur > Zieltemperatur plus obere Aktivitätsschwelle). Ist die Raumtemperatur innerhalb des Aktivitätsbereichs, wird für die Entscheidung Stellantrieb offen/geschlossen statt Raum-/Zieltemperatur die Rücklauftemperatur mit der berechneten Heizflächentemperatur verglichen, wodurch eine sehr viel feinfühligere Anpassung der Raumtemperatur möglich wird und Schwingungseffekte in der Raumtemperatur reduziert werden.

Bei klassischer Regelung wird geheizt, bis die Zieltemperatur erreicht wird. Bei Fußbodenheizungen kommt es durch das Nachheizen aus der bereits zugeführten Energie zu den Heizflächen zu Über- und Unterschwingeffekten. Diesen Effekten wird durch das Modul Heizflächenoptimierung und seinem Aktivitätsbereich Rechnung getragen.

Anwendung:
Neigt der Raum zum Überschwingen, d.h. in einer Heizphase wird die Zieltemperatur häufig überschritten, dann ist die untere Aktivitätsschwelle zu reduzieren, d.h. die dämpfende Temperaturanpassung setzt früher ein.

Neigt der Raum eher zum Auskühlen bzw. wirkt es problematisch die Zieltemperatur zu halten, dann kann die obere Aktivitätsschwelle weiter über die Zieltemperatur erhöht werden. Diese Aktivitätsschwelle erlaubt innerhalb des Aktivitätsbereichs ein Nachheizen, auch wenn bzw. obwohl die Zieltemperatur bereits erreicht ist.

Besonderer Anwendungsbereich: Kombination einer Sekundärheizung (wie z.B. ein Kaminofen) mit einer Fußbodenheizung mit Raumsensor. Wird durch einen Kaminofen die Zieltemperatur des Raumes überschritten, schaltet die Fußbodenheizung ab und der Boden kühlt aus. Dies kann durch Erweiterung des Aktivitätsbereichs über die Zieltemperatur hinaus verhindert werden, indem ein Nachheizen auch bei höheren Raumtemperaturen zugelassen wird.

Korrektur der Heizflächentemperatur pro °C Abweichung der aktuellen Raumtemperatur

Veränderung über den Parameter Heizflächentemperatur berechneten Rücklauf-Zieltemperatur entsprechend der Abweichung der aktuellen Raum-Isttemperatur von der Raum-Zieltemperatur. Damit wird eine schnellere Anpassung der Raumtemperatur an die Zieltemperatur erreicht, je weiter die Raumtemperatur von der Zieltemperatur abweicht.

Empfohlene Grundeinstellung: 3°C

Beispielrechnung:
Eine Heizflächentemperatureinstellung 22 (bei +22°C) bis 36 (bei -22°C) ergibt für eine Raumtemperatur innerhalb des Aktivitätsbereichs des Moduls und einer angenommenen Außentemperatur von 0°C eine Rücklauftemperatur von 29°C.

Bei einer angenommenen Zieltemperatur von 20,5°C, Aktivitätsschwellen von [-0,5°C bis +0,5°C] und einer Korrektur von 3°C pro °C Raumtemperatur, ergibt sich der Aktivitätsbereich für das Modul Heizflächenoptimierung von 20°C bis 21°C für die Raumtemperatur. Die Rücklauftemperaturen errechnen sich dann wie folgt:
Raumtemperatur < 20°C (Zieltemperatur minus untere Aktivitätsschwelle): Modul Heizflächenoptimierung dauerhaft nicht aktiv; Stellantrieb offen, maximale Vor-/Rücklauftemperatur. Raumtemperatur = 20,0°C: 0,5°C Differenz zur Zieltemperatur ergibt einen Offset auf die Rücklauf-Zieltemperatur von 1,5°C: 29°C + 1,5 = 30,5°C Raumtemperatur = 20,5°C: 0,0°C Differenz zur Zieltemperatur ergibt einen Offset von 0°C: 29,0°C Raumtemperatur = 21,0°C: 0,5°C Differenz zur Zieltemperatur ergibt einen Offset auf die Rücklauf-Zieltemperatur von -1,5°C: 27,5°C Raumtemperatur > 21,0°C: Stellantrieb geschlossen; Modul Heizflächenoptimierung dauerhaft nicht aktiv.

Anwendungsbeispiele und Empfehlungen

Regelung ohne Raumsensor

Es besteht die Möglichkeit, einen Raum ohne Raumsensor zu betreiben. Hierzu muss ein simulierter Sensor angelegt werden, der eine fixe Temperatur ausgibt.

Konfiguration:

  1. Simulierten Sensor anlegen und Sensortyp „Raumtemperatursensor“ festlegen.
  2. Den Sensor dem entsprechenden Raum zuordnen. Der Raum hat nun einen oder mehrere echte Rücklaufsensoren und einen simulierten Raumsensor.
  3. Die Parameter des Moduls Heizflächenoptimierung adaptiv anpassen, sodass das gewünschte Regelverhalten erreicht wird.
Bitte beachten: Diese Regelungsart funktioniert grundsätzlich gut, erfordert aber ein umfangreichtes Verständnis des Moduls Heizflächenoptimierung. Die Einstellungen müssen adaptiv durch Anpassen der Parameter des Heizflächenoptimierungs-Moduls gefunden werden (ausprobieren, fühlen ob es passt, adaptieren, fühlen ob es passt, etc.).

Hohe Regelqualität mit Defaulteinstellungen

Screencast coming soon…

Optimale Einstellung der Parameter finden

Screencast coming soon…

Fokus auf Bodentemperatur unabhängig von der Raumtemperatur

Screencast coming soon…

Auskühlen des Fussbodens verhindern bei Kaminofen oder Kachelofen

Erläuterung der Funktionsweise im Live-Betrieb