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1 - Heizkurve
- Werkseinstellung
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- Parallelverschiebung ( Niveau) |
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verschiedene
Darstellungen |
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Die
richtige Einstellung der Heizkurve
ist bei der Installation der Heizung nur schwierig vorzunehmen,
da der InstaIIateur nur kurze Zeit im Haus ist oder die Installation
in der wärmeren Jahreszeit stattfindet. Die endgültige
Einstellung (Feintuning) und der endgültige
hydraulische
Abgleich können nur in der ersten Heizperiode
bei Außentemperaturen unter + 5 °C durchgeführt
werden. Auch sollte jede Fremdwärme (Sonneneinstrahlung,
interne Wärmequellen [elektrische Geräte, Kaminofen,
viele Personen]) ausgeschlossen sein. Da dieser Vorgang sehr
zeitaufwendig ist, wird er meistens und sinnvollerweise unter
Anleitung des Fachbetriebes vom Betreiber selber durchgeführt. |
Eine zu hohe "Sicherheitseinstellung"
benötigt unnötig viel Energie und führt auch bei einen
richtigen hydraulischen Abgleich zu einem unwirtschaftlichen
Betrieb der Anlage. Sollte die Heizkurve noch auf "Werkstellung"
stehen, dann ist auch kein ordentlicher Abgleich möglich. |
| Was kann man einstellen (wie wird
die Heizkurve definiert)? |
Die Heizkurve ist je
nach Hersteller und/oder Regler unterschiedlich definiert. |
Die einfachste
Heizkurve ist eine Gerade, die durch
mindestens 2 Punkte bestimmt ist, z. B. bei einer Aussentemperatur
von +10 °C Vorlauf 40 °C, bei einer Außentemperatur
von -10 °C Vorlauf 60 °C, die übrigen Werte sind
linear. |
Die meisten
Heizkurven sind jedoch irgendwie "gekrümmt",
um z. B. die Wärmeabgabe der Heizkörper bzw. Fußbodenheizung
realistischer abzubilden. |
Bei vielen Heizkurven
können nur 2 Werte eingestellt werden,
meistens die Neigung (Steigung)
und die Soll-Raumtemperatur, oder die Neigung
und eine Parallelverschiebung (Niveau),
oder die Neigung und der Fußpunkt (Kurvenbeginn).
Der Endpunkt (Kurvenende) der jeweiligen Heizkurve ist immer bei der für die Orte festgelegten Norm-Außentemperaturen bzw. Auslegungstemperatur. |
Bei manchen Herstellern/Reglern
wird die Heizkurve durch 3 Parameter bestimmt:
Neigung, Niveau und Soll-Raumtemperatur.
Dabei ist die Neigung die Steigung der Kurve, das Niveau eine
Parallelverschiebung der gesamten Kurve senkrecht nach oben/unten
und die Änderung der Soll-Raumtemperatur bewirkt eine Verschiebung
der gesamten Kurve entlang einer schrägen Raumtemperaturgeraden.
Siehe dazu die ersten 3 Grafiken mit einer Verschiebung der
Heizkurve mit Neigung 7,5 (herstellerspezifisch) nach einer
um 5 °C höheren bzw. niedrigeren Soll-Raumtemperatur. |
| Die Neigung
oder Steilheit der Heizkurve definiert, um
wieviel sich die Vorlauftemperatur je nach Außentemperatur
ändern soll (siehe Abbildung 4). Die möglichen Neigungen
sind je nach Hersteller stark unterschiedlich, viele Regler
verwenden Neigungen im Bereich von 0,1 bis ca. 3,5. Bei Fußbodenheizungen
bewegt man sich bei der Steilheit eher im Bereich von 0,5 (also
flachere Kurve) und bei Heizkörpern wird die Kurve steiler
sein (z. B. 1,3). Je schlechter das Haus gedämmt ist, desto
steiler muss in der Regel die Heizkurve sein.
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Mit dem Niveau
wird die ganze Heizkurve senkrecht nach oben bzw.
unten verschoben (siehe Abbildung 5). Damit können
z.B. ungenaue Anzeigen von Temperatursensoren ausgeglichen werden
oder generell die Heizkurve korrigiert werden, wenn es bei allen
Außentemperaturen immer etwa gleich viel zu warm bzw.
zu wenig warm wird. |
| Ein paar Tipps zum Einstellung
der Heizkurve |
Beim Einstellen müssen
im betrachteten Referenzraum (meist der ungünstigste, kälteste
Wohnraum) die Thermostatventile voll geöffnet werden. Wenn die
Thermostatventile nicht geöffnet sind, dann könnte es sein,
dass die Thermostatventile ein Überangebot an Wärme abdrosseln
würden. Das Ziel ist eine möglichst flache und niedrige
Heizkurve, also eine Heizkurve, die gerade noch zur Beheizung
der Räume ausreicht, ohne dass die Ventile ohne Fremdwärmeeinfluss
schließen. |
Sie sollten jede Verstellung
einen oder zwei Tage Iang kontrollieren (thermische Trägheit
des Hauses), und zwar möglichst an Tagen ohne intensive Sonneneinstrahlung.
Die gewünschten Raumtemperaturen sollte gerade noch erreicht
werden. Und noch einmal, eine Veränderung der Steilheit sollte
nur an kalten Tagen vorgenommen werden (eine Verstellung wirkt
sich ja insbesondere an den kalten Tagen spürbar aus). Wenn
die Verstellung in der Übergangszeit vorgenommen wird, sollten
Sie die Kurve nicht zu stark verstellen. |
Bei der Verstellung
der Parallelverschiebung ist die Außentemperatur nicht so relevant.
Machen Sie ausreichend Aufzeichnungen über die Temperaturen.
Mit diesem Protokoll können Sie schneller zur passenden Einstellung
kommen. |
Energiespartipp: |
Wenn in Ihrem Haus die
Temperatur immer passt, dann stellen Sie doch die Parallelverschiebung
einmal um 10% vom bisherigen Wert nach unten. Wenn es immer
noch warm genug ist, haben die Thermostatventile bisher ein
Überangebot an Wärme bekommen und die Vorlauftemperatur
war "Fremdwärme". |
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Beim Einstellen des
reduzierten Betriebs (Nachtabsenkung / Abschaltung)
ist genau zu überprüfen, was die Einstellung bewirkt.
Falls die Absenkung durch Einstellung einer niedrigeren Soll-Raumtemperatur
erfolgt, dann hat diese Soll-Raumtemperatur meist KEINEN Zusammenhang
mit der effektiv während ein paar Stunden Absenkung erreichten
Raumtemperatur, sondern sie senkt nur die Heizkurve etwas ab,
d.h. es wird im reduzierten Betrieb nur mit leicht niedrigerer
Vorlauftemperatur geheizt. Wenn dagegen Nachtabschaltung erreicht
werden soll (also kein Heizen), dann muss die Soll-Raumtemperatur
für den reduzierten Betrieb auf einen ganz niedrigen Wert
gestellt werden (z.B. 3 °C), damit die Heizkurve ausreichend
abgesenkt wird, sodass nachts gar nicht geheizt wird. |
Außentemperaturgeführte
Anlagen mit zusätzlichem Raumeinfluss: |
Auch bei diesen muss
die Heizkurve richtig eingestellt werden, denn der Raumeinfluss
(Berücksichtigung der effektiven Raumtemperatur) kann eine
falsch eingestellte Heizkurve meist nur beschränkt korrigieren.
|
Wichtig:
Zum Einstellen der Heizkurve muss der Raumeinfluss ganz ausgeschaltet
sein! |
Ich bedanke mich bei @Kathrin
aus dem HaustechnikForum
für die aktive Mitarbeit an dieser Seite.
|
Einstellungs-/Optimierungstipps
-
Viessmann-Regelung
Vitotronic 200 + 300
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Beitrag aus dem HaustechnikForum
vom 20. 12. 2011
Zitat von Dennis_n
Heute Nacht sind die Temperaturen ja gut gesunken und im Haus
wurde es merklich etwas kälter. Laut Thermostaten ca. 1 Grad.
Hebe ich nun die Heizkurve an oder die Raumsolltemp.?
Erhöhe die Steigung, wenn es vorher
bei den milderen Temperaturen gepasst hat.
Es gibt ein paar "einfache"
Regeln für die Behandlung der Heizkurve und Parallelverscheibung/Raumsolltemp:
1. Ist es im Haus bei geöffneten
Raumthermostaten in den betreffenden Räumen sowohl bei kälteren
ATs (ca. <5°C), als auch bei milderen ATs (>5°C) zu KALT,
sollte die Parallelverschiebung/Raumsolltemp erhöht werden.
2. Ist es im Haus bei geöffneten
Raumthermostaten in den betreffenden Räumen sowohl bei kälteren
ATs (ca. <5°C), als auch bei milderen ATs (>5°C) zu WARM,
sollte die Parallelverschiebung/Raumsolltemp gesenkt werden.
3. Ist es im Haus bei geöffneten
Raumthermostaten in den betreffenden Räumen NUR bei kälteren
ATs (ca. <5°C) zu KALT, sollte die Steigung der Heizkurve erhöht
werden; evtl muss dann bei milderen ATs die Parallelverschiebung/Raumsolltemp
etwas gesenkt werden, da es sonst bei milderen ATs unter Umständen
zu warm wird. Letzten Punkt also nach Veränderung der Steigung
im Anschluss bei milderen ATs erneut überprüfen!
4. Ist es im Haus bei geöffneten
Raumthermostaten in den betreffenden Räumen NUR bei milderen ATs
(ca. >5°C) zu KALT, sollte die Parallelverschiebung/Raumsolltemp
erhöht werden; evtl muss dann bei kälteren ATs die Steigung
etwas gesenkt werden, da es sonst bei kälteren ATs unter Umständen
zu warm wird. Letzten Punkt also nach Veränderung der Parallelverschiebung/Raumsolltemp
im Anschluss bei kälteren ATs erneut überprüfen.
-> bei Gegenteiliger
Tempentwicklung im Haus, als beschrieben, bei den einzelnen Punkten
bitte entsprechend umgekehrt vorgehen (statt erhöhen, erniedrigen
bzw. statt senken, erhöhen)
GRUNDSÄTZLICH: Veränderungen
nur in kleinen Schritten (bis 1,0°C) vornehmen und anschließend
bei annähernd ähnlichen ATs prüfen, ob die Temp im Haus
angenehm ist; ggf. nachregeln.
Gruß
DenisHH
weitere
Beiträge im HTDForum zum Thema "Heizkurve" |
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Außentemperatur
bzw. witterungsgeführte Rücklauftemperaturregelung
Bei einer Vorlauftemperaturreglung
gibt es nur eine geringe Rückmeldung, was von
den Heizflächen tatsächlich verbraucht
wird. Bei einer Rücklauftemperaturregelung kommt
die Rückmeldung von den Heizflächen.
Das.Heizungswasser kommt kälter
zurück, wenn mehr verbraucht wird und die Regelung
regelt entsprechen nach. Genauso ist es umgekehrt. Bei diesem Regelverfahren
wird der Rücklauf zur Führungsgröße.
Die kontinuierliche Kontrolle der Rücklauftemperatur
ermöglicht Rückschlüsse über
den Wärmebedarf der Heizungsanlage bzw. des
Hauses.
Die Rücklaufsolltemperatur wird in Abhängigkeit
der Außentemperatur eine ermittelt. Ein Regler
schaltet den Brenner mit einer 6 K großen Hysterese.
Während der Brennerlaufzeit liegt die Vorlauftemperatur 15 K
über der Rücklauftemperatur. Wenn sich der Energiebedarf
ändert, kann bei modulierenden Brennern die
Modulation
geändert werden. Erreicht der Rücklauf die Ausschalttemperatur,
wird der Brenner ausgeschaltet. Es beginnt die Auskühlphase
des Heizungswassers. Die Vorlauftemperatur fällt sehr schnell
auf das Temperaturniveau des Rücklaufs ab. Wenn der Einschaltpunkt
der Rücklauftemperatur erreicht wird, kann der
Brenner starten.
Die Grundlage für eine optimale
Funktion einer Heizungsanlage ist ein fachgerechter hydraulischer
Abgleich. Wenn die Rücklauftemperatur langsam
ansteigt, dann wird von der Heizungsanlage viel Wärme abgenommen.
Die Thermostatventile sind geöffnet. Es gibt wenig Fremdwärme.
Steigt aber die Rücklauftemperatur schnell
an, so ist der Wärmebedarf der Heizungsanlage geringer. Hier
sind einige Thermostatventile geschlossen, weil Fremdwärme vorhanden
ist. Fällt
die Rücklauftemperatur schnell, fordert die
Heizungsanlage viel Wärme an. Die Ventile sind offen.
Eine Energieeinsparung
wird erreicht durch die
- Verringerung der Taktung
- Absenkung des Temperaturniveaus
- Nutzung interner und externe Wärmegewinne
Da dieses Regelungsprinzip
in der Regel unbekannt ist bzw. nicht verstanden
wird, wird es selten eingesetzt. Hierbei ist das Verhalten der Heizflächen,
die Wasservolumenströme und das richtige Einregulieren anders.
Eine Rücklauftemperaturregelung hat ein erhebliches Energieeinsparpotential,
da sie sich dynamisch dem tatsächlichen
Verbrauch anpasst.
 Dieses Prinzip funktioniert nur, wenn ein Hydraulischer Abgleich, besser ein Thermischer Abgleich, durchgeführt wurde. |
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Rücklaufheizkurve
von Peter Bergstein
In der Regel wird eine außentemperatur- oder witterungsgeführte Heizungsanlage über die Vorlaufheizkurve eingestellt und dann die Anlage abgeglichen. Bei dieser Regelungsart kommt keine Rückmeldung, ob die Einstellung bedarfgerecht ist.
Bei einer Rücklauftemperaturregelung kommt eine Rückmeldung aus der Anlage. Eine Grundvorausetzung ist ein fachlich korrekter Hydraulischer Abgleich und später ein Thermischer Abgleich. Eine Lösung ist das Berechnen der Rücklaufheizkurve. Abhängig von der Witterungstemperatur wird mittels einer Heizkurve eine Vorlauftemperatur für die jeweilige Gruppe (Heizkreis) errechnet. Die errechnete Vorlauftemperatur kann mit einem einstellbaren Minimal- und Maximalwert begrenzt werden.
Die Rücklauftemperatur der Gruppe wird auf eine errechnete maximale Rücklauftemperatur begrenzt. Diese maximale Rücklauftemperatur wird abhängig von der Witterungstemperatur mittels einer Heizkurve errechnet. Wenn die
gemessene Rücklauftemperatur höher als die errechnete maximale Rücklauftemperatur ist, wird mittels eines PID-Regler ein Kompensationswert errechnet. Hiermit wird die gewünschte Vorlauftemperatur der Gruppe gesenkt. Das
Ventil wird nun modulierend geschlossen, so dass die Rücklauftemperatur abnimmt.
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Erklärung der Begriffe dieser Regelung
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Anti-Blockierschaltung
Bei der Anti-Blockierschaltung kann man den Wochentag und die Zeit einstellen, wann die Pumpe eingeschaltet wird, um ein Festsetzen der Pumpe zu verhindern. |
Frostgrenze
Die Frostgrenze wird aktiv, wenn die Witterungstemperatur während der eingestellten Zeitdauer unter die eingestellte Grenze kommt. |
Grenzwertüberwachung
Die Minimum- und Maximumgrenzen, wann nach der Messung überwacht werden muss. Bei der Überschreitung der eingestellten Grenzen wird dies gemeldet. Diese Einstellungen sind nur Überwachungen (Meldung), mit diesen Daten wird in der Regelung nichts bewirkt. |
Heizkurve
Formel : Y = Y1 + ( X - X1 ) * (( Y2 - Y1 ) / ( X2 - X1 )) |
Nachlaufzeit Pumpen
Wenn eine Regelung gestoppt ist, werden die Pumpen noch eine einstellbare Nachlaufzeit in Betrieb bleiben. |
PID-Regler
Der PID wird je nach Regler alle 1 oder 10 Sekunden neu berechnet. Druckregler haben in der Regel "eine Sekunde PIDs", Temperaturregler haben "zehn Sekunden PIDs". Die wirkliche Ausgabe zum Regelorgan ist immer die Gesamtberechnung von Totzone, Kr, Ti, Td, Minimal- und Maximalwert. |
| Totzone wird zur Verhinderung einer unruhigen Regelung genutzt. Hier kann ein Bereich um den Sollwert eingestellt werden, in dem die Errechnung unterbrochen wird. Beispiel: Wenn der sollwert 21,0 °C und die Totzone 1,0 °K beträgt, stoppt zwischen 20,0 °C und 22,0°C die Berechung, als ob der Sollwert erreicht ist. |
| Kr sorgt dafür, dass die Errechnung bei einer Differenz zwischen dem Sollwert und Istwert angepasst wird. Beispiel: Bei einem Kr von 2.0 und einer Fehler-Änderung von 5.0, wird das Ergebnis einmalig 2,0*5,0=10 % angepasst. |
| Ti sorgt dafür, dass bei einem konstanten Fehler zwischen dem Sollwert und Istwert, die Errechnung weiterhin angepasst wird. Wenn Ti auf 0 Minuten eingestellt wird, ist die Errechnung infolge des I-Reglers ausgeschaltet. Beispiel: Bei einem Ti von 2 Minuten, einem Fehler von 5,0 und einem Kr von 2,0, wird die Berechnung alle 2 Minuten um 2,0*5,0=10 % angepasst. Die Ausgabe zum Regelorgan erfolgt bei einem 10 Sekunden PID alle 10 Sekunden mit dem entsprechenden prozentualen Anteil von den errechneten 10 %, um nach zwei Minuten den berechneten Wert zu erreichen. Beispiel; Errechnung 10 % und Ti von 2 Minuten, je 10 Sekunden einem Anpassung von 10/12=0,12 %. |
| Td sorgt dafür, dass bei einer Fehler-Änderung einmalig angepasst wird. Dazu wird ermittelt, wie oft bei dem eingestellten Td eine neue Berechnung ausgeführt wird. Dieser Wert wird mit dem Kr und der Fehler-Erhöhung multipliziert. Wenn Td auf 0 Minuten eingestellt wird, ist die Errechnung infolge des D-Reglers ausgeschaltet. Beispiel: 10 Sekunden PID; Einstellung Td 40 Sekunden, Kr 2,0. Bei einer Fehler-Änderung von 1.0 pro 10 Sekunden ergibt sich eine einmalige Anpassung des Reglers um 4*2,0*1=8 %. Bei der nächsten 10 Sekunden Berechnung wird diese Anpassung um 8 % wieder rückgängig gemacht |
| Startwert ist der Wert, auf den der Regler gesetzt wird, wenn der PID Regler gestartet wird und die erste Ausgabe größer "0" gemacht wird. Der Startwert ist der Ausgangspunkt der Berechnung und hat nur für den Start des Reglers Bedeutung. |
| Der Minimal- und Maximalwert bestimmen die Grenze des Errechnungsbereichs. |
Regelorgan
Das Regelorgan gibt die Steuerung des Reglers an den Prozeß weiter. Das Regelorgan sorgt dafür, daß es beim Regler keine Informationen über den anzusteuernden Prozeß gibt. |
| Die Laufzeit ist die Zeitdauer, die der Regler benötigt, um von 0 nach 100 % zu öffnen. Anhand dieser eingestellten Laufzeit wird der Regler gesteuert. Die minimale Verstellung ist die kleinstmögliche Einstellung des Reglers, der durch die Reglersteuerung realisiert werden kann. |
| Der Minimal- und Maximalprozentsatz bestimmen den Reglerbereich. Bei einer Zählersteuerung ohne Rückmeldung werden diese Werte automatisch 0 und 100 %. |
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Schema mit einer Mehrgruppenanlage
Rücklauftemperatur-Messreihen
Quelle: Pits-Optimizer - Peter Bergstein
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- Die Rücklaufregelung funktioniert nur zu 100 % in hydraulisch einwandfrei
abgeglichenen Systemen.
- Die Rücklaufheizkurve ist eine um die Spreizung reduzierte Vorlaufheizkurve,
deshalb der Hydraulische Abgleich bzw. Thermische Abgleich bis zum Abwinken.
- Wenn die Rücklauftemperatur sich ihrem Sollwert nähert kann man davon
ausgehen, dass die Räume warm sind.
- Mit modulierenden Brennern ist das die genialste Lösung, so laufen
Brenner den ganzen Tag.
- Bei einstufigen Brennern verlängert es die Laufzeiten und verhindert
häufige Brennerstarts (Takten).
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Eine erhebliche Energieeinsparung bei dieser Regelungsart wird erreicht durch
- eine Verringerung der Taktung der Wärmeerzeuger
- ein Absenkung des Temperaturniveaus
- Nutzung interner und externe Wärmegewinne
In dem Beispielschema ist der Priva Blue ID C4 Controller fertig programmiert für:
- 1 Modulierenden / oder 1 Stufigen Kessel inkl. Fühler
- 1 Gemischten Heizkreis inkl. Fühler
- 1 Warmwasserbereitung inkl. Zirkulationspumpenregelung
- eingebaut in ein professionelles Gehäuse Rittal BG 1577 inkl. Programmierung.
- Netzwerkzugang zur Bedienung vom heimischen PC ist inklusive.
- Touchscreen: Optional
- Zugang per Internet: Optional .(Einrichtung des Routers)
Im Gegensatz zum Standartregler kann folgendes realisiert werden:
- Ansteuerung beliebig vieler Pumpen und Ventile
- Verwendung von herstellerunabhängigen Temperaturfühlern
- Delta T Regelung
- 0 bis 10 V temperaturgeführte Ansteuerung des Wärmeerzeugers nicht nur Leistungsgeführt wie die meisten Standartregler
- Rücklaufgeführte Regelung
- Optimiertes Start Stop Programm (Restwärmenutzung des Gebäudes)
- Ansteuerung von Pumpen mittels Bacnet, Modbus
- Drehzahlregelung von Pumpen über 0 bis 10V zur optimalen Anpassung der Wassermenge an den tatsächlichen Bedarf
- Fernwartung über GSM Modem oder Ethernet
- Startüberwachung des Wärmeerzeugers (bei zu häufigen Starts wird der Service darüber informiert)
- Alle Anlagen Hydrauliken sind programmierbar und im Regler zu verarbeiten
- Echte Heizkurven und nicht nur festgelegte Standartkurven
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Jedes Gebäude
hat eine eigene Heizgrenze (HG) bzw. Heizgrenztemperatur
(ThetaHG), die angibt, ab welcher mittleren Außentemperatur
(°C) das Gebäude durch die Heizungsanlage nicht mehr
beheizt werden muss, um die gewünschte Innentemperatur
(in der Regel 20 °C) zu halten. Hier reicht dann
der Fremdwärmeeinfluss
aus, um die Wärmeverluste der beheizten Gebäudehülle
zu decken. Die Tage, an denen die Heizgrenze unterschritten wird, werden
Heiztage genannt. Für die Ermittlung der Gradtagzahl/Heizgradtage
ist die Festlegung der Heizgrenze notwendig. |
Die Heizgrenze
und die Heizzeit (tHP) bzw. Heizperiode
für ein Gebäude wird von folgenden Einflüssen
bestimmt:
- Baualterklasse
- Gebäudenutzungstyp
- Innentemperatur
- Luftwechsel
- Heizleistung am kältesten Tag
- Verhältnis
- Wärmegewinne und Wärmeverluste
- Art der Heizflächen
(z. B. Fußbodenheizung) |
In der DIN
4108-6 - Wärmeschutz in Gebäuden - und VDI
2067 - Raumheizung: Berechnung der Kosten von Wärmeversorgungsanlagen
- wird die Heizgrenze (HG20,15
[15 °C Außentemperatur <> Innentemperatur 20 °C])
angenommen. Je nach den jeweiligen Einfllüssen kann die Heizgrenze
aber auch bei 10 °C (Passivhaus), 12 °C
(Niedrigenergiehaus und in Österreich, der Schweiz, in Liechtenstein)
oder 17 °C (ungedämmter Altbau) liegen.
Auch die Art der Heizflächen
hat einen Einfluss auf die Heizgrenze.
So kann z. B. eine Fußbodenheizung in den kalten
Morgenstunden den Fußboden unnötig
aufheizen, was bei der Trägheit eine
stundenlange Wärmeabgabe bei den folgenden wärmeren
Vormittagsstunden zur Folge hat. |
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| Die Bestimmung der Heizkurve (Heizkennlinie) |
Es gibt viel zur optimalen
Heizkurve, und wie man sie findet, zu lesen. Unglücklicherweise
ist es selten verständlich, sondern möchte vielmehr
die Theorie erläutern. Das ist nett, wenn man sich dafür
interessiert, aber unbrauchbar, wenn man einfach nur ein Ergebnis
haben möchte. Ich stelle hier ein extrem einfaches Verfahren
vor, ganz ohne Theorie. Ein Beispiel von Michael Haardt > E-Mail |
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| Hysterese |
Hysterese ist u.a. ein Begriff in der Regelungstechnik und bezeichnet eine verzögerte
Wirkungsänderung nach Änderung der Ursache.. Anders ausgedrückt, es ist die Differenz
zwischen dem Ein-/Ausschalten eines Stellers oder Stellgliedes. |
Beispiel:
Ein Temperaturregler schaltet die Heizung ein, wenn es zu kalt
ist und aus, wenn es warm genug ist. Er schaltet also temperaturabhängig "Ein" und "Aus". Die Temperatur, bei der geschaltet werden soll, ist
die eingestellte Solltemperatur (z. B. 20 °C). Wäre die
Ein- und Ausschalttemperatur gleich (z. B. unter 20 °C ein;
über 20 °C aus) würde der Regler nicht wissen, ob
er Ein- oder Ausschalten soll, wenn er exakt die eingestellte
Solltemperatur misst. In der Praxis würde er rasch ein/ausschalten,
was weder für die Relais noch für die angeschlossene
Pumpe, Ventil usw. die Lebensdauer verlängern würde. |
Deswegen braucht
jeder Regler eine unterschiedliche Ein- und Ausschalttemperatur. |
Kleine Hysterese:
z. B. Raumthermostat (ab 0,1 K) > Vorteil ist eine genaue Regelung. Nachteil ein zu häufiges
Ein-/Ausschalten.
Große Hysterese:
z. B. Thermostatventilaufsatz (z. B. 1 K oder 2 K) > Vorteil ist seltenes Ein-/Ausschalten. Nachteil ist eine ungenaue
Regelung.
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So kennt z.
B. ein Zweipunktregler nur zwei Zustände
"An" - "Aus".
Sie werden dann eingebaut, wenn eine präzise Einhaltung des
Sollwertes nicht gefordert wird oder wenn der Steller bzw. das
Stellglied keine stetige Regelung zulässt. In Heizungsanlagen
werden sie benutzt, um z. B. im Kesselkreis die Wassertemperatur
konstant zu halten. Hierbei darf die Kesseltemperatur um einige
Kelvin schwanken, da ein Ein- und Auschalten des Brenners wesentlich
praktikabler als eine genau abgestimmte Dosierung der Brennstoffzufuhr
ist.Neben der Zweipunktregelung existiert auch die Dreipunktregelung als
diskrete Regelung. Der Unterschied zur Zweipunktregelung besteht darin,
dass die Stellgröße nun drei Werte annehmmen kann.
Positive Beeinflussung der Regelgröße
Keine Beeinflussung der Regelgröße
Negative Beeinflussung der Regelgröße |
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Um
den Sollwert genau einhalten zu können,
müsste der Regler schnell hintereinander ein- und
ausschalten. Um das zu vermeiden, hat der Zweipunktregler
eine Hysterese. Das ist der Bereich um
den Sollwert, innerhalb dem der Istwert
schwanken darf. Es wird also ein Minimalwert
festgelegt, der geringer als der Sollwert ist,
und ein Maximalwert, der etwas höher als
er Sollwert eingestellt wird. Die Schaltpunkte schwanken
in der Regel gleichmäßig um den Sollwert. Die
Einstellung der Hysterese hängt davon ab, wie genau
der Sollwert eingehalten werden muss. Eine zu große
Schalthäufigkeit führt zu einem höheren
Verschleiß der der Schaltvorrichtungen
und des Stellers bzw. Stellglieds
(Regler, Brenner, Kompressor einer Wärmepumpe). |
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Bei einer Dreipunktregelung
kann die Stellgröße drei Werte annehmmen.
Positive Beeinflussung der Regelgröße
Keine Beeinflussung der Regelgröße
Negative Beeinflussung der Regelgröße
So kann z. B. ein Abflussschieber ganz geschlossen oder ganz geöffnet
sein. Soll z. B. ein Wasserstand in einem Auffangbehälter
geregelt werden, so würde beim Überschreiten des Maximalwertes mit Hilfe eines
Motors das Ventil geöffnet werden. Dabei hat der Motor eine positive Drehrichtung. Beim Unterschreiten
des Minimalwerts hingegen ändert sich die Drehrichtung
des Motors (negative Drehrichtung) und schließen den Abflussschieber wieder. Liegt der Istwert
weder in der Nähe des Maximalwerts noch des Minimalwerts, bleibt der Motor abgeschaltet. Es liegen also
drei Zustände vor:
1. Motor dreht in positive Drehrichtung
2. Motor steht
3. Motor dreht in negative Drehrichtung
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SHK-Lexikon |
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Hinweis!
Schutzrechtsverletzung: Falls Sie
meinen, dass von meiner Website aus Ihre Schutzrechte verletzt werden,
bitte ich Sie, zur Vermeidung eines unnötigen Rechtsstreites, mich
umgehend bereits im Vorfeld zu kontaktieren, damit
zügig Abhilfe geschaffen werden kann. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis:
Das zeitaufwändigere Einschalten eines Anwaltes zur Erstellung
einer für den Diensteanbieter kostenpflichtigen Abmahnung entspricht
nicht dessen wirklichen oder mutmaßlichen Willen. Die Kostennote
einer anwaltlichen Abmahnung
ohne vorhergehende Kontaktaufnahme mit mir wird daher im Sinne der Schadensminderungspflicht
als unbegründet zurückgewiesen. |
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