Differenzregelung für Solaranlage und andere Anwendungen

Eine Differenzregelung schaltet beim Erreichen einer einstellbaren Temperatur-Differenz einen Ausgang EIN oder AUS.

Das klassische Anwendungsbeispiel ist eine Solaranlage. Die Solarpumpe schaltet sich immer dann ein, wenn zwischen dem Temperatursensor am Solarkollektor (S1) und dem Temperatursensor am Solarspeicher (S2) eine bestimmte Temperaturdifferenz überschritten wird. In der Regel ist dieser Temperaturunterschied auf 5 bis 8 Grad Celsius eingestellt.

Es gibt aber in der Heiztechnik viele weitere Anwendungsbereiche für eine Differenzregelung (z.B. Warmwassererzeugung, Zirkulationspumpensteuerung, Pufferumladung, Kachelofen mit Wassertasche, usw.).

Modul aktivieren

Unter Konfiguration den Punkt “Module” auswählen und hier das Modul Differenzregelung aktivieren. Nun erscheint im Konfigurationsmenü unter dem Punkt aktive Module, die Differenzregelung.

Differenzregelung anlegen

Unter Differenzregelung anlegen, können Sie jetzt folgende Punkte definieren:

Sensoren zuordnen

Es können bis zu drei Sensoren (bzw. Temperaturen) in einer Differenzregelung berücksichtigt werden. Entsprechend dem Schaubild (oben) haben die Sensoren S1, S2 und S3 dabei unterschiedliche Funktionen, die nun im Einzelnen beschrieben werden.

WICHTIG ist, dass alle Sensoren einer Differenzregelung, auch an dem Heizraum Gateway angeschlossen sind, welches die Differenzregelung ausführt (, also wo der Ausgang der Differenzregelung zugeordnet ist).

ACHTUNG: Die verwendeten Sensoren müssen für die jeweiligen Temperaturbereiche geeignet sein!

Sensor S1 (optional)

Der optional konfigurierbare Sensor S1 misst eine „Referenztemperatur“ auf die sich die Differenzregelung beziehen kann. Typische Beispiele hierfür sind die Kollektorflächentemperatur der Solaranlage, die obere Pufferspeichertemperatur oder die Temperatur der Wassertasche Ihres Kaminofens.

Wenn Sie den Sensor nicht benötigen, lassen Sie das Feld einfach frei.

Sensor S2

Dieser Sensor misst die Temperatur, für die eine Temperatur-Differenz eingehalten werden soll. Dieser Sensor muss immer angegeben sein.
Dabei gibt es vier Konfigurationsfälle:

1. Sensor S2 ohne zusätzliche S1/S3
   Hier wird ausschließlich die eingestellte Maximaltemperatur für S2 (s.u.) als Referenz herangezogen. Geschaltet wird mit der angegebenen Hysterese.
   Praktisches Beispiel: Warmwasserpumpensteuerung
2. Sensor S2 mit S1
   Hier wirken mehrere Schaltschwellen als Referenz. Einerseits wird weiterhin wie bei 1. bei der Maximaltemperatur von S2 abgeschaltet. Eine zweite Referenz ist die eingestellte Differenztemperatur von S2 im Vergleich zur aktuellen Temperatur von S1. Als Drittes werden noch die Mindest.-/Maximaltemperatur S1 berücksichtigt. Alle vier Parameter gehen in die Schaltlogik mit ein.
   Praktisches Beispiel: Zirkulationspumpensteuerung
3. Sensor S2 mit S3
   Wie in 1. mit der zusätzlichen Überwachung einer weiteren Temperatur (S3), die nicht überschritten werden darf.
   Praktisches Beispiel: Speicherumladung
4. Sensor S2 mit S2 und S3
   Wie in 2. mit der zusätzlichen Überwachung einer weiteren Temperatur (S3), die nicht überschritten werden darf.
   Praktisches Beispiel: Solarpumpensteuerung

Sensor S3 (optional)

Der optionale Sensor S3 kann verwendet werden, wenn eine zusätzliche maximale Temperatur überwacht werden soll.

Wenn Sie den Sensor nicht benötigen, lassen Sie das Feld einfach frei.

Einstellungen vornehmen

Name

Geben Sie der Differenzregelung die Sie anlegen möchten unbedingt einen eindeutig nachvollziehbaren Namen. (z.B. Differenzregelung Zirkulation,…)

Differenztemperatur S2

Mit der Differenztemperatur von S2 zu S1 bestimmen Sie die den Temperaturunterschied der zwischen Sensor 1 und Sensor 2 liegen soll, um den Ausgang zu aktivieren.

A1 = S1 > (S2+ Differenztemperatur S2)

Bei Solaranlagen ist 7K ein Standardwert und empfehlenswert. Wenn Sie den Wert zu gering auslegen, kommt es zu häufigen Ein- und Ausschaltvorgängen.

Mindesttemperatur S1

Mit der Mindesttemperatur S1 können Sie festlegen, welche Temperatur der Sensor S1 mindestens erreichen muss, sodass der Ausgang aktiviert werden kann.

Maximaltemperatur S2

Wenn Sie eine Maximaltemperaturbegrenzung für den Sensor S2 anlegen, darf der Ausgang nicht mehr einschalten wenn der Sensor S2 diese überschreitet. Hier können Sie beispielsweise eine maximale Pufferspeichertemperatur anlegen.

Slider für S2 anzeigen

Ein Setzen dieses Hakens bewirkt, dass ein Slider auf der Regelungsseite im User-Interface angezeigt wird. So können Sie schnell und einfach Werte ändern. Der Slider und das obige Eingabefeld synchronisieren sich gegenseitig. Immer der zuletzt gespeicherte Wert ist gültig.

Einstellungen vornehmen (Fortsetzung)

Maximaltemperatur S3

Wenn für die Regelung ein dritter Sensor nötig ist, dann können Sie auch diesen mit einer maximalen Temperatur beschränken. Der Ausgang darf, wie auch bei Sensor S2, beim Überschreiten dieser Temperatur nicht mehr einschalten.

Hysterese

Der Hysterese-Wert wird auf den Ein- und Ausschaltwert der Regelung addiert oder subtrahiert.

Ein- bzw. Ausschaltverzögerung

Einschaltverzögerung: Bei Erreichung des Sollwerts wird die Aktivierung des Ausganges verzögert.

Ausschaltverzögerung: Bei Erreichung des Sollwerts wird die Deaktivierung des Ausganges verzögert.

Ausgänge zuordnen

Nachdem die Differenzregelung gespeichert wurde,

• Navigieren Sie zu Konfiguration → Haus & Geräte → Ausgänge
• Klappen Sie das jeweilige Gateway aus.
• Sie können nun auswählen, welches Relais die Differenzregelung schaltet.

Drehzahlgesteuerte Solarpumpe ansteuern (PWM oder 0-10V)

Die drehzahlgesteuerte Solarpumpe wird in diesem Fall mithilfe des Moduls Vorlauftemperaturregelung / geregelte, analoge Ansteuerung gesteuert. Im Modul Vorlauftemperaturregelung wird im Feld “Freigabebedingung” die Solar-Differenzregelung eingestellt. Die Kennlinie der Vorlauftemperaturregelung wird horizonal auf die gewünschte Mindesttemperatur des Solar-Rücklaufs (z.B. auf 45° eingestellt).

Wichtige Einstellungen:

• In der Vorlauftemperaturregelung im Feld „Heizraumgateway“ bitte kein Gerät auswählen (Feld muss leer bleiben).
• Im Feld „Sensor Außentemperatur“ den Wert „Onlinewert“ auswählen.
• Im Feld „Minimaler Analogwert in V“ bitte einen Wert > 0 einstellen (z.B. 0,5). Der Wert darf nicht 0 sein.
• Im Feld „Maximaler Analogwert in V“ bitte einen Wert < 10 einstellen (z.B. 9,9). Der Wert darf nicht 10 sein.
• Im Feld Freigabebedingung die zuvor angelegte Differenzregelung eintragen.
• Im Feld „Verhalten bei fehlender Freigabe“ bitte „auf 0% fahren“ auswählen.
• Hinweis: Die angelegte Vorlauftemperaturregelung wird anschließend im linken Menü angezeigt. Im Interface werden aber keine Werte angezeigt. Dies ist Absicht, da die angezeigten Werte bei dieser Anwendung nicht maßgeblich sind.

Wirkungsweise:

Sobald die Differenzregelung die Vorlauftemperaturregelung “freigibt”, versucht diese, den Solarrücklauf konstant auf 45° zu halten. Fällt die Rücklauftemperatur unter 45°, fängt die Vorlauftemperaturregelung an, die Drehzahl der Solarpumpe stufenweise zu reduzieren. Das Wärmeträgermedium fließt dann langsamer durch die Solarkollektoren und hat dadurch mehr Zeit, sich zu erwärmen.