Plugin „automatischer hydraulischer Abgleich (AHA)“

ACHTUNG!

Der im Dezember 2022 gelaunchte Regelalgorithmus RFR PRO 4.0 ermöglicht die Umsetzung einer neuen Methodik bei der automatischen Durchführung des hydraulischen Abgleichs. Diese Methode erleichtert es deutlich, ein gutes AHA-Ergebnis zu erzielen. Wir arbeiten bereits intensiv an der Umsetzung. Aufgrund der bald endenden Heizperiode 2022/2023 und des bevorstehenden großen Entwicklungssprungs wird zum aktuellen Zeitpunkt davon abgeraten, mit der bestehenden Version des AHA-Plugins noch Abgleiche durchzuführen. Weitere Infos.

Der hydraulische Abgleich wird in Smart-Heat-OS mit dem von Controme entwickelten Rücklauftemperatur-Verfahren durchgeführt. Hierbei misst das Smart-Heat-System zeitgleich die Rücklauftemperaturen in allen Räumen, zeichnet diese auf und stellt sie in einem Diagramm dar. Nach jedem Durchlauf werden die Durchflussmengen der wärmsten Rückläufe begrenzt – so lange, bis alle Heizschleifen die gleiche Mitteltemperatur aufweisen.

Konventionelle Berechnungsmethoden sind im Vergleich Behelfslösungen, die eine direkte Messung umgehen. Gerade im Bestand können die für eine genaue Berechnung notwendigen Rohrlängen meist nur geschätzt werden. Temperaturverluste im Verteilsystem werden bei der Berechnung generell nicht berücksichtigt. Durch den Abgleich aller Heizschleifen auf die gleiche Mitteltemperatur ist ein sehr genauer hydraulischer Abgleich möglich, der die tatsächlichen Gegebenheiten der Anlage unter Berücksichtigung aller Einflussfaktoren widerspiegelt. Dies führt dazu, dass der hydraulische Abgleich über das Rücklauftemperatur-Verfahren die konventionellen Berechnungsmethoden bei weitem übertrifft.

Weiters ist ein konventioneller hydraulischer Abgleich immer nur für eine einzige Betriebssituation ausgelegt: VOLLLAST für ALLE Räume.

Dies spiegelt aber die Realität nur sehr selten wieder. Smart-Heat passt dagegen den hydraulischen Abgleich für jede Betriebssituation dynamisch an. Die Begrenzung der Durchflussmengen erfolgt nicht wie üblich „fest“ durch die Durchflussbegrenzer, sondern durch die stufenlos einstellbaren Stellantriebe. Wenn es die Betriebssituation erlaubt, können Stellantriebe dadurch auch über den in diesem statischen Abgleich festgelegten Wert geöffnet werden (dynamischer hydraulischer Abgleich). In den meisten Betriebssituationen (Vollast ist sehr selten!) können Räume dadurch um ein vielfaches schneller aufgeheizt, Pumpenleistungen geringer dimensioniert und die Vorlauftemperatur deutlich reduziert werden.

Die hier beschriebene Durchführung eines hydraulischen Abgleichs ist der Sockel, damit Smart-Heat optimal regeln kann. Smart-Heat lernt hier die grundlegenden Verhältnisse der einzelnen Heizschleifen kennen. Diese Information wird im Regelbetrieb dann als Basis für den sich stetig anpassenden dynamischen hydraulischen Abgleich verwendet.

Info 01.02.2023:
Bitte führen Sie vor der Durchführung des hydraulischen Abgleichs ein Update auf die aktuelle Lab-Version aus. Die aktualisierte Version des AHA beinhaltet einige Verbesserungen. So ist in der aktualisierten Version die Dauer des hydraulischen Abgleichs und der Initialaktion einstellbar. Weiters gibt es die Möglichkeit, mehrere Durchläufe hintereinander automatisch zu starten.

Bald verfügbar: Neue Version des AHA-Plugins

Controme arbeitet bereits intensiv an der Nachfolgeversion des aktuellen AHA-Plugins. Diese wendet eine vollkommen neue Methodik an, die schneller und einfacher zu einem guten Ergebnis führt.

Die neue Methodik basiert auf dem Sockel von RFR PRO 4.0, dem im Dezember 2022 vorgestellten und komplett überarbeiteten Regelalgorithmus für Fußbodenheizungen, in dessen Rahmen signifikante Optimierungen in der softwarebasierten Architektur eingeführt wurden. Diese Optimierungen im Regelalgorithmus ermöglichen es nun, den verbesserten Methodenansatz beim AHA zu implementieren.

Methodik der aktuellen Version des AHA-Plugins:
Die Funktionsweise der aktuellen Version besteht darin, dass eine Testsequenz initiiert wird. Nach Abschluss der beispielsweise einstündigen Testsequenz werden die Ventilöffnungen der Stellantriebe einmalig angepasst, bevor die nächste Testsequenz mit den verbesserten Ventilöffnungen gestartet wird.

Methodik der NEUEN Version des AHA-Plugins: (Launch im Juli 2023):
Statt des einmaligen anpassens der Ventilöffnungen am Ende einer Testsequenz werden die Ventilöffnungen kontinuierlich alle 3 Minuten während des Testlaufs angepasst. Am Ende der Testsequenz  setzt das Plugin die Maximalwerte der Ventilantriebe auf den Zeitpunkt, an dem die Differenzen der Rücklauftemperaturen am geringsten waren.

Aktuell empfohlene Vorgehensweise bzgl. der BAFA-Förderung

Zum aktuellen Zeitpunkt (Frühjahr 2023) wird empfohlen, auf die Veröffentlichung der neuen Version des Plugins zu warten, da sie deutliche Verbesserungen im Vergleich zur aktuellen Version bietet. Jeder hydraulische Abgleich, der mit der aktuellen Version durchgeführt wird, sollte später ohnehin mit der neuen Version wiederholt werden.

Die zum aktuellen Zeitpunkt (Anfang 2023) sinnvollste Vorgehensweise ist demnach:

1. Wenn Sie einen BAFA-Bewilligungsbescheid haben, prüfen Sie bitte die Fristen. Gemäß den neuen Förderrichtlinien haben Sie zwei Jahre Zeit, um den Abgleich nachzuweisen. Es ist daher ausreichend, den Abgleich im Herbst 2023 mit der neuen Plugin-Version durchzuführen.
2. Wenn Sie einen älteren Bewilligungsbescheid mit einer Durchführungsfrist von sechs Monaten haben, können Sie beim BAFA eine Verlängerung beantragen, die in der Regel bewilligt wird.

Wenn Sie dennoch vor der Veröffentlichung der neuen Version einen Abgleich durchführen möchten, bieten wir die Möglichkeit, den Artikel “Unterstützung hydraulischer Abgleich” zu beauftragen.
https://shop.controme.com/produkt/unterstuetzung-hydraulischer-abgleich/

Wenn eine Verlängerung des Durchführungszeitraums NICHT bewilligt wird, erhalten Sie unsere Hilfe kostenlos. Bitte senden Sie uns in diesem Fall das Schreiben des BAFA mit dieser Information zu.

Funktionsweise und Methodik des Plugins (aktuelle Version)

1. Das AHA-Plugin öffnet alle Ventile für die eingestellte Zeit und stellt die Rücklauftemperaturen in einem Diagramm dar.
2. Nach jedem Durchlauf wird für jeden Sensor der Mittelwert berechnet. Die Differenz aller Mittelwerte ergibt das Ergebnis des AHA-Durchlaufs.
3. NACH jedem Durchlauf werden die Ventilöffnungen der wärmsten Rückläufe verringert. Die Maximalöffnungen werden für jedes Ventil auf der Geräteseite der Fußbodenheizungssteuerung(en)-PRO dargestellt. Das AHA-Plugin passt also die dargestellten Maximalöffnungs-Werte (die Slider) am Ende jedes AHA-Durchlaufs automatisch an.
4. Der darauf folgende Durchlauf wird mit den neuen Maximalöffnungen gestartet.
5. Dieser Prozess wird so lange wiederholt, bis alle Heizschleifen eine Mitteltemperatur aufweisen, die um weniger als 2K voneinander abweicht.

Bitte beachten: Während des AHA-Durchlaufs selbst werden die Maximalöffnungen nicht angepasst. Das Plugin wertet jeden AHA-Durchlauf am Ende aus und passt dann einmalig die einzelnen Maximalöffnungen an. Es sind also IMMER mehrere Durchläufe notwendig, bis sich die Rücklauftemperaturen im gewünschten Bereich von 2K befinden.

Interface

Das AHA-Plugin ist Teil von RFR PRO 4.0. Dem Rücklauf-Fußbodenheizungsregler in Smart-Heat-OS. Sie erreichen das Interface von AHA, indem Sie

1. Im rechten Menü in der Haupt-Oberfläche auf Konfiguration klicken
2. Klicken Sie auf „Rücklauf-Fußbodenheizungsregler: RFR PRO 4.0“
3. Klicken Sie auf „AHA jetzt durchführen“

Einstellungen für die Testsequenzen

Gateways und Ausgänge

Wählen Sie hier die Ausgänge, die in den hydraulischen Abgleich mit einbezogen werden sollen. Bitte beachten: Es werden beim Durchführen des AHAs immer alle Ausgänge geöffnet. Bei der Auswertung und der Ausgabe des Ergebnisses werden jedoch immer nur die ausgewählten Heizschleifen berücksichtigt.

Initialaktion

Die Initialaktion öffnet alle ausgewählten Ventile für den eingestellten Zeitraum. Hintergrund dabei ist, einige physikalisch bedingte Verzögerungen abzudecken. Es dauert z.B. einige Minuten, bis das Controme Gateway das Öffnungssignal an die Stellantriebe sendet, die Stellantriebe benötigen wiederum ein paar Minuten, um tatsächlich zu öffnen. Des Weiteren sollten alle Heizschleifen zunächst für einige Minuten Durchfluss haben, bevor die Rücklauftemperaturen bewertet werden.

Dauer des Durchlaufs

Der Durchlauf selbst erfolgt direkt nach der Initialaktion. Die Rücklauftemperaturen werden dann in einem Diagramm aufgezeichnet. Am Ende wird die Differenz der Mittelwerte aller Rücklaufsensoren ermittelt, die neuen maximalen Ventilöffnungen berechnet und eingestellt.

Anzahl der Durchläufe

Der darauf folgende Durchlauf wird dann mit den aktualisierten maximalen Ventilöffnungen gestartet. So wird mit jedem Durchlauf ein besseres Ergebnis erreicht.

Voraussetzungen zum Start des hydraulischen Abgleichs

Gleiche Raumtemperatur aller Räume gefolgt von Abkühlphase

Wichtigste Voraussetzung für ein erfolgreiches Resultat ist ein geeigneter Initialzustand der Fußbodenheizung.

Die Fußbodenheizung muss beim Start des hydraulischen Abgleichs in allen Räumen auf einem möglichst gleichen Temperaturniveau sein. Geringe Unterschiede können während des hydraulischen Abgleichs ausgeglichen werden. Jedoch funktioniert es NICHT, seit Tagen/Wochen unbeheizte Räume zusammen mit ständig beheizten Räumen abzugleichen.

Erfahrungsgemäß funktioniert die nachfolgende Vorgehensweise sehr gut:

1. Heizen Sie alle Räume im Haus auf die gleiche Temperatur (z.B. 20°C). Diese Temperatur muss für mindestens 24 Stunden gleichmäßig gehalten werden.
2. Schalten Sie danach alle Räume für 24 Stunden aus. Alternativ (z.B. bei sehr kalten Außentemperaturen) so lange ausschalten, bis jeder Raum um 1°C abgekühlt ist.

Es ist unumgänglich, diese Schritte vor dem Start des Plugins durchzuführen. Das Ergebnis wird sonst nicht verwertbar sein.

Wir empfehlen, dass Sie sich hierzu 2 Temperaturszenen anlegen (“AHA 20” und “AHA 10”). Dieses Video zeigt, wie Sie diese anlegen und aktivieren.

Durchflussmengenbegrenzer 100% öffnen (ausgenommen sehr kurze Heizschleifen)

Alle Durchflussmengenbegrenzer müssen vor dem Start des AHAs maximal geöffnet sein.

Die Durchflussmengenbegrenzer bei Räumen mit bekannt sehr kurzen Heizschleifen können etwas zugedreht werden. Die Ventilöffnung sollte durch Controme bei keinem Stellantrieb auf weniger als 25% begrenzt werden müssen.

Außentemperaturen <10°C

Aufgrund mehrerer Effekte, lässt sich beim Rücklauftemperatur-Verfahren der hydraulische Abgleich einfacher und genauer durchführen, je kälter die Außentemperaturen sind. Sofern Sie bei Plusgraden kein ausreichendes Ergebnis erhalten, wiederholen Sie den Abgleich also am Besten nochmal bei kälteren Außentemperaturen. Sofern Sie bzgl. der Förderung bereits unter Zeitdruck sind, können Sie beim BAFA üblicherweise recht einfach eine Verlängerung der Frist beantragen.

Über einer Außentemperatur von 10°C ist ein hydraulischer Abgleich mit dem Rücklauftemperatur-Verfahren nicht möglich.

Heizungspumpe der Fußbodenheizung muss dauerhaft eingeschalten sein

Stellen Sie sicher, dass die Fußbodenheizungspumpe während der Durchführung des AHAs dauerhaft läuft. Sofern die Pumpe durch Controme geregelt wird, erfolgt dies automatisch. Wenn nicht, stellen Sie in der integrierten Steuerung Ihres Wärmeerzeugers die Pumpe bitte übergangsweise auf Dauerbetrieb.

Ausreichende Vorlauftemperatur (auf Nachtabsenkung deaktivieren!)

Für die Dauer der AHA-Durchläufe muss eine ausreichende Vorlauftemperatur sichergestellt sein. Der Wärmeerzeuger darf sich beispielsweise nicht in der Nachtabsenkung befinden.

Weitere Einflüsse minimieren / ausschließen

Während der Testläufe dürfen keine Fenster oder Türen geöffnet sein, und es dürfen keine zusätzlichen Wärmequellen (z.B. Kachelöfen) die Messungen verfälschen. Ebenso sollten externe Effekte wie z.B. Sonneneinstrahlung durch Testläufe nach Sonnenuntergang ausgeschlossen werden.

Durchführung bei Smart-Gateways

Bei Smart-Gateways mit 230V Stellantrieben müssen die Durchflussmengen der Heizkreise über die Durchflussmengenbegrenzer angepasst werden. Ist der Temperaturverlauf eines Rücklaufs niedriger als der der übrigen Rückläufe, so muss die Durchflussmenge erhöht werden. Entsprechend muss die Durchflussmenge reduziert werden, wenn die Temperaturwerte konstant über denen der übrigen Rückläufe liegen.

Problemanalyse

Automatischer hydraulischer Abgleich fehlgeschlagen

Bitte prüfen Sie die in diesem Formular aufgeführten Punkte und starten Sie den hydraulischen Abgleich anschließend einen neuen Versuch.