Heizung & Regelung

Betriebsarten Heizen und Kühlen umschalten

Nach Aktivierung des Moduls „Betriebsarten heizen und kühlen“ kann pro Raum die Betriebsart festgelegt werden.

Im Kühlmodus arbeitet die Einzelraumregelung invertiert. Das bedeutet, dass der Stellantrieb öffnet, wenn die Raumtemperatur zu hoch ist, und schließt, wenn die Raumtemperatur zu niedrig ist. Bitte beachten Sie, dass die Regelung dabei ohne die innovativen Funktionen erfolgt, die Controme beim Heizen implementiert hat. Das bedeutet, dass die Rücklaufsensoren nicht in die Regelung einbezogen werden. Die eingestellten Maximalöffnungen der einzelnen Ventile werden berücksichtigt, jedoch nicht wie im Heizbetrieb mithilfe des DHA-Algorithmus intelligent angepasst.

Benutzeroberfläche des Moduls Betriebsarten.

Ansicht der Hauptseite im Betriebsmodus kühlen mit blauen Balkenanzeigen

Ansicht der Hauptseite im Betriebsmodus heizen mit roten Balkenanzeigen

1. Betriebsart Umschaltung bei Wärmepumpen mit potentialfreiem Eingang

Wenn ihre Wärmepumpe mit einem potentialfreiem Eingang ausgestattet ist, der die Wärmepumpe zwischen den Betriebsarten heizen und kühlen umschaltet, gehen Sie wie folgt vor, um die Umschaltung mit Controme zu bewerkstelligen:

1.1 Manuelles Umschalten der Wärmepumpe mit FPS

Die einfachste Variante ist es, eine FPS “FPS kühlen” zur Umschaltung der Wärmepumpe anzulegen.

  1. Eine FPS mit einer Variable und einem Slider anlegen.
  2. Die FPS muss in der Ausgangszuordnung dem Ausgang zugewiesen werden, der die Wärmepumpe von Heizen auf Kühlen umschaltet. Am Besten hierzu den Ausgang 1 verwenden, da sie dort ein 3-poliges Relais zur Verfügung haben.
  3. In der Benutzerseite erscheint die angelegte FPS entsprechend diesem Bild.

Zwischenergebnis:
Durch Verändern des Sliders (>0 oder 0) wechselt die FPS ihren Zustand und damit schaltet die Wärmepumpe zwischen heizen und kühlen um.

1.2 Einbindung der Einzelraumregelung

Wenn die Wärmepumpe über die FPS auf kühlen geschalten wird, soll nun entsprechend auch die Einzelraumregelung in den Kühlmodus versetzt werden. Hierzu wird das Modul Betriebsarten verwendet. Wie im Screenshot zu sehen, kann die zuvor angelegte FPS “FPS Kühlen” ausgewählt werden. Bei der nachfolgenden Raumauswahl müssen Sie im Regelfall alle Räume auswählen.

Ergebnis:
Sobald Sie den Slider der angelegten FPS “FPS kühlen” auf >0 stellen, geht die Wärmepumpe in den Moduls Kühlen.
Da die FPS “FPS kühlen” auch als Trigger zur Umschaltung der Einzelraumregelung in den Betriebsmodus „Kühlen“ verwendet wird, schaltet kurze Zeit später auch die Einzelraumregelung automatisch in den Modus “kühlen”.

1.3 Automatisches Umschalten der Wärmepumpe und der Einzelraumregelung

Mithilfe des Moduls Wetter-PRO und des Moduls FPS können Bedingungen definiert werden, die die Räume automatisch zwischen Heizen und Kühlen umschalten. Durch das Wetter-PRO Modul können beliebige Vorhersagebedingungen einbezogen werden, die Räume frei definierbar zwischen Heizen/Aus/Kühlen umschalten.

Wenn Sie möchten, dass die Räume und die Wärmepumpe automatisch zwischen Heizen und Kühlen wechselt, gehen Sie wie folgt vor:

  1. Legen Sie im Modul Wetter-PRO eine Abfrage an, die Sie zum Umschalten auf Kühlen verwenden wollen (z.B. durchschnittliche Außentemperatur innerhalb der nächsten 48 Stunden > 20°C).
  2. Legen Sie im Modul FPS eine neue Abfrage an, in der Sie die angelegte Wetter-PRO-Abfrage verwenden und festlegen, bei welchem Grenzwert die Umschaltung auf Kühlen erfolgen soll (z.B. „Durchschnittliche Außentemperatur innerhalb der nächsten 48 Stunden > 20°C“).
  3. Navigieren Sie zu Konfiguration –> Betriebsarten und klicken Sie im Footer auf „anlegen“. Im erscheinenden Interface können Sie die zuvor konfigurierte FPS-Abfrage auswählen und die Räume auswählen, die durch diese Abfrage die Betriebsart wechseln sollen.

2. Betriebsart Umschaltung bei Wärmepumpen mit Change-Over-Kontakt

Wärmepumpen mit Kühlfunktion bieten teilweise keinen direkten potentialfreien Eingang für eine externe Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen. Stattdessen sind sie mit einem sogenannten Change-Over-Kontakt ausgestattet. Dabei handelt es sich um einen potentialfreien Ausgang der Wärmepumpenregelung. Dieser wird geschalten, wenn sich die Wärmepumpe im Kühlmodus befindet. Die Wärmepumpenregler haben üblicherweise eine einstellbare Kühlgrenze. Falls die gemittelte Außentemperatur (z.B. 3h) die Kühlgrenze überschreitet, wird die Wärmepumpe auf Kühlen umgeschaltet.

Da dem Wärmepumpenregler Wettervorhersage-Informationen fehlen, führt dies jedoch oftmals nur zu einem sehr unbefriedigenden Ergebnis. Ein weiteres Problem: Arbeitet eine Wärmepumpe im Kühlmodus, muss gleichzeitig auch die Raumregelung im Kühlmodus (also invertiert) arbeiten. Beide Probleme können durch die Einbindung von Smart-Heat-OS gelöst werden.

2.1 Einbinden des Change-Over-Kontaktes

Der Change-Over-Kontakt wird an einen der beiden Universaleingänge des Universalregler-PRO angeschlossen. Anschließend wird der Universaleingang mit einer UND-Verknüpfung der zuvor erstellten FPS-Formel für die automatische Umschaltung hinzugefügt.

2.2 Einstellung des Wärmepumpen-Reglers

Der Wärmepumpenregler wird so eingestellt, dass er tendenziell deutlich zu früh auf Kühlen umschaltet. Zusätzlich muss die Wärmepumpe über das Modul Raumanforderung generell über Controme freigegeben / gesperrt werden.

2.3 Die Kühlfunktion wird aktiv, wenn…

Die Kühlfunktion wird bei dieser Umsetzung also aktiv, wenn die nachfolgenden Bedingungen zutreffen:

  1. Der Wärmepumpenregler ist im Betriebsmodus kühlen und schaltet dadurch den Change-Over-Kontakt.
  2. Die angelegte FPS zur automatischen Umschaltung registriert dies über den Universaleingang. Zusätzlich wird nun die Wetter-PRO-Bedingung geprüft.
  3. Ist die Wetter-PRO-Bedingung ebenfalls TRUE, werden die entsprechenden Räume in den Kühlmodus geschalten.
  4. Sofern einer dieser Räume auch entsprechend „zu warm“ ist, wird die Wärmepumpe freigegeben.

3. Fortgeschrittene Konfiguationen

3.1 Automatisches Wechseln zwischen Heizen, AUS und kühlen

Sie können bei Bedarf die automatische Umschaltung der Räume separat einstellen. Beispielsweise können dadurch die Schlafräume bereits bei kälteren Außentemperaturen in den Modus Kühlen schalten. Die anderen Räume des Hauses bleiben dann noch AUS und kommen erst hinzu, wenn die Außentemperatur noch weiter steigt.

Das Berechnungsintervall im Modul Betriebsarten beträgt 10 Minuten. Die Räume werden also auf den gewählten Modus gesetzt, sobald die FPS-Abfrage TRUE ist.

Sofern die FPS-Abfrage FALSE ist, wird der Raum nicht sofort, sondern erst nach 30 Minuten auf den Standardwert „heizen“ gesetzt. Dies ermöglicht es, dass für einen Raum mehrere Umschaltpunkte definiert werden können. Erst wenn ALLE Umschaltpunkte „FALSE“ sind, wird zurück auf „heizen“ geschaltet.

Die Priorisierung der oben genannten Umschaltpunkte ist demnach folgendermaßen:

  • Priorität 1: Kühlen
  • Priorität 2: AUS
  • Priorität 3: Heizen

Sofern also mehrere Umschaltpunkte gegensätzliche Ergebnisse liefern, wird entsprechend die höhere Priorität verwendet.

3.2 Einzelne Räume zur Kühlung aktivieren

Ggfs möchten Sie nicht immer alle Räume zur Kühlung freigeben. Die im vorigen Abschnitt genannte Priorisierung ermöglicht dies. Sie können also mehrere Wetter-PRO Bedingungen und FPS’sen konfigurieren und jeweils definierte Räume zuweisen. Anschließend sind separate Betriebsart-Umschaltungen im Modul Betriebsarten anlegen und die angelegten FPS’sen als Trigger zu verwenden. Am Beispiel der Wohnräume könnte das Ergebnis folgendermaßen aussehen.

  • Die Wohnräume werden auf AUS geschalten, wenn die durchschnittliche Außentemperatur >13 beträgt.
  • Die Wohnräume werden auf KÜHLEN geschalten, wenn die durchschnittliche Außentemperatur >20 beträgt.
  • Trifft beides nicht zu, werden die Wohnräume auf HEIZEN geschalten.

3.3 Anpassung der Vorlauftemperaturregelung

Falls eine Vorlauftemperaturregelung erfolgt, muss diese invertiert werden. Bei einem Mischer mit AUF/ZU-Steuerung sind die Ausgänge unter „Haus & Geräte –> Ausgänge“ zu vertauschen (also bewusst falsch herum anlegen) und gegebenenfalls die Heizkennlinie geringfügig anpassen. Bitte dabei den Taupunkt beachten und gegebenenfalls einen separaten Taupunktwächter installieren.

Bei einer Vorlauftemperaturregelung, die den 0-10V Ausgang nutzt, muss die Ausgabe über eine FPS invertiert werden. Wichtig dabei: Die FPS rechnet in Prozent (0–100), nicht in Volt. Die richtige Formel lautet daher:

A0 = 100 - vtr_1_position

Die Ziffer hinter vtr_ ist dabei die Nummer Ihrer Vorlauftemperaturregelung (bei nur einer Regelung: vtr_1_position). Die so angelegte FPS wird in der Ausgangszuordnung dem 0-10-V-Ausgang des Mischers zugewiesen.

Beide Maßnahmen stellen auf bestehenden Systemen eine Behelfslösung dar. In Smart Heat NOVA ist die Invertierung im Kühlbetrieb als fertige Einstellung enthalten (siehe nächster Abschnitt).

4. Erweiterte Möglichkeiten in Smart Heat NOVA

In Smart-Heat NOVA 27 ist das Modul Betriebsarten deutlich ausgebaut. Die wichtigsten Möglichkeiten im Überblick:

  • Kühl-Invertierung als fertige Einstellung: Die Vorlauftemperaturregelung kennt eine eigene Regelrichtung für den Kühlbetrieb und kann die 0-10-V-Kennlinie direkt invertieren — die oben beschriebene FPS-Behelfslösung und das Vertauschen von Ausgängen entfallen.
  • Automatische Saisonumschaltung (erzeugergeführt): Das System erkennt anhand der Außentemperatur-Entwicklung und des Verhaltens Ihres Wärmeerzeugers selbst, wann vom Heiz- in den Kühlbetrieb gewechselt wird — und zurück. Schutzfunktionen für einzelne Heizkreise sind dabei berücksichtigt.
  • Status-Einblick: Eine eigene Statusseite zeigt jederzeit, in welcher Betriebsart sich die Anlage befindet, welche Bedingungen dafür ausschlaggebend sind und wie die letzten Betriebsart-Wechsel abliefen.
  • Betriebsart in der Bedienoberfläche: Die Raum- und Anlagenansichten zeigen die aktive Regelrichtung direkt an (Kühlen wird farblich unterschieden).