Wie funktioniert ein Heizkreismischer / Brauchwasseraufbereitung?

[sschultewolter]

Hallo,

komme selber nicht aus dem Heizungbereich, sondern ecke hier immer wieder regelmäßig an aus einem anderen Bereich (KWK-Anlagen).

Ich hätte ein paar Regelungsfragen zu einfachen Heizkreismischern.
Gegeben ist jedes Mal ein Pufferspeicher, der von einer KWK-Anlage oder Therme/Spitzenlastkessel aufgeheizt wird. Von dort aus geht es auf einen Heizungsverteiler. Dieser hat in der Regel 1-4 seperate Heizkreise. Die werden über eine Pumpengruppe realisiert. Soll heißen ein 3Wege-Mischer an den Vorlauf des Verteilers. Dieser mischt je nach Temperatur im Vorlauf Wasser vom Rücklauf hinzu. Oberhalb sitzt dann die Heizkreispumpe (ungeregelt, Wilo Pico od. Grundfass Alpha).

Der ganze Aufbau ist witterungsgeführt über eine 2Punkt Kennlinie. Nun die eigentliche Frage, wann wird die Heizkreispumpe abgeschaltet?
Mein jetztiger Plan ist derzeit so, wenn der Sollwert (vorgegeben über 2Punkt Kennlinie) > Istwert VL Fühler oberhalb der Pumpe ist, schalte ich das 3Wege Ventil in Schritten weiter Richtung Voll Auf (Vorlauf Verteiler -> Vorlauf Heizkreis). Ist der Istwert > Sollwert fährt der Mischer wieder weiter zu.


Eine weitere Frage betrifft die Brauchwasseransteuerung. Ggegeben ist ein seperater Brauchwasserspeicher. Hier würde ich sagen, dass man hier die Brauchwasserladepumpe anschmeißt, wenn der Istwert im BW-Speicher < dem Sollwert ist und der Pufferspeicher (woher der Brauchwasser seine Wärme erhält) wärmer ist als der Brauchwasserspeicher. (Würde ansonsten ja mit auskühlen wenn keine Wärme vorhanden).
Hier gibt es dann auch noch die Möglichkeitkeit, eine Zirkupumpe einzusetzen. Steuert man diese dauerhaft an, damit immer direkt WW am Auslass vorhanden ist, oder in bestimmten intervallen.
zB. von 6-22Uhr dauerhaft an. Danach nur noch 1/2h an, 1/2 aus?

Danke

 

[theotherhalf]

Der ganze Aufbau ist witterungsgeführt über eine 2Punkt Kennlinie. Nun die eigentliche Frage, wann wird die Heizkreispumpe abgeschaltet?
Mein jetztiger Plan ist derzeit so, wenn der Sollwert (vorgegeben über 2Punkt Kennlinie) > Istwert VL Fühler oberhalb der Pumpe ist, schalte ich das 3Wege Ventil in Schritten weiter Richtung Voll Auf (Vorlauf Verteiler -> Vorlauf Heizkreis). Ist der Istwert > Sollwert fährt der Mischer wieder weiter zu.

Nun, die Pumpe wird die ganze Zeit laufen. Überlicherweise wird diese ab einem Grenzwert (bei mir 14°C Aussentemperatur) ein- bzw. ausgeschaltet.
Die Logik des Mischers ist so wie von dir beschrieben. Das 3 Wege Ventil wird gemäß der Soll/Ist Abweichung verstellt. Die Dauer der Ansteuerung hängt dann ab von dem Delta zwischen beiden.

Mit welcher Steuerung willst du das realisieren?

 

[ThW]

Moin

Welche Regelung verrichtet denn seine Arbeit? Man kann es individuell konfigurieren ... bei den meisten RG zumindestens.

LG ThW

 

[sschultewolter]

Okay, dann hab ich das Prinzip doch richtig verstanden Kenn das von Heizungsbauern, dass die Pumpe lediglich über einen STB abgeschaltet wird (max VL-Temperatur).

Die Steuerung wird vermutlich keine Heizungssteuerung in dem Sinne sein. Hab bereits einige getestet und für umständlich/unflexibel empfunden. Wobei die schlechtesten Erfahrungen hatte ich mit der CETA 104/106 gemacht. Dort wurden nach einer gewissen Zeit (zwischen 3Tagen und 2 Wochen) nicht mehr angesteuert. Der Kunde selber hat dann immer auf Handbetrieb gestellt. Einen Fehler konnte man vor Ort nie finden. Nachteil der Steuerung war einfach, dass diese weder ein Logbuch noch einen Netzwerkzugang hat, um aus der Ferne auf die Anlage zu schauen.

Leider sind die Kunden teils 3 oder mehr Stunden Autofahrt entfernt, so das "mal eben" schauen nicht möglich ist. Des weiteren war es bei den Modulen etwas unschön gelöst. Jedes Gerät war nebeneinander gesetzt und zeigte dir Uhrzeit an. Diese waren aber doch sehr ungenau. 1Min Diff/Tag.

Die eigentliche Steuerung möchte ich nun mit einer Logo8 realisieren. Die Kosten übertreffen die CETA jedoch bei weitem. Scheint aber immer noch teils preiswerter zu sein als einige andere Anbieter (oventrop.. ).

Je nach Konstellation (1x Brauchwasser oder 1x Heizkreismischer bis hin zu 5x Heizkreismischer) bewege ich mich Materialtechnisch zwischen 250 und 500€.

Die Zeit für Verdrahtung und Zusammenbau (nicht beim Kunden) ist zu vernachlässigen. Die Programmierarbeit ist eine Tätigkeit, die einmalig erfolgt für alle Steuerungen. (ausgenommen Updates etc). Somit sind diese Kosten irgendwo auch vertretbar.

Einziges Manko ist hier die Programmiermöglichkeit. Mir gefällt weder FUP noch KOP. Behersche selber C/C++, SCL und diverse angelehnte Programmiersprachen. In dieser Richtung lässt sich aber leider weder mit der S7-1200 noch ähnlichen Produkten etwas preisleistungtechnisches zusammenstellen. Lösungen mit einen AVR Controller (Arduino, AVR) oder ARM Controller (Arduino 32Bit, Raspberry) scheiden hier aus.

 

[Wolfhaus]

KWK-Anlagen

ecke hier immer wieder regelmäßig an

Du eckst hier nicht an, es ist nur sehr schwierig das jetzt schon, für ein Einfamilienhaus effektiv zu betreiben. Die dazu getroffenen politischen Entscheidungen sind auch nicht sinnvoll und so kommt dann eins zum anderen.
Vor allem halte ich nichts davon, Kosten der Allgemeinheit aufzubürden. Das sollte immer nur in Einzelfällen geschehen.
Das die Nutzer dann selber sehen müssen wie das alles in die Reihe zu bekommen ist kann ja auch nicht die Lösung sein.
Nur darum geht es!

 

[sschultewolter]

Die KWK-Anlagen sind nicht für EFH gedacht. Sind etwas größer (7,5kW el - 50kW el). Die politischen Entscheidungen sind alles andere als positiv verlaufen. Ändert dennoch nichts daran, dass die Anlagen sehr wirtschaftlich arbeiten, wenn der Strom sowie die Wärme in den eigenen Wänden verbaucht wird. Die Gewinnspanne der Betreiber hat sich dadurch idR nur verkleinert.

Den letzten Punkt von dir kann kann ich nur zweideutig verstehen
a) betrifft das die Kosten der Programmierarbeit? Die ich aufteile auf alle Anlagen? Denke dass das nicht gemeint ist.
b) du meinst es bzgl. der Bezuschussung von KWK-Anlagen. Da bin ich der Meinung, die Politik hat das ganze Thema falsch angegangen. Das alle für den Netzausbau zahlen ist notwendig. Sollte aber nicht für diverse Stromliefernde Projekte gelten. Die PV Branche hat sich die letzten Jahre meist gefreut. Unverschämt finde ich nur die aktuelle Regelung, dass man den Strom bezahlt, denn man selber produziert und verbraucht.

 

[mad-mike]

moin... kannst du nen einfaches Schema skizzieren??

 

[mad-mike]

Habe mal gemalt.

So in etwa?



Kenne KWK anlagen überhaupt nicht, also kein plan ob die so eingebunden werden. Aber es geht dir wohl auch um den Sekundärkreis??
Und hat der Wärmeerzeuger (KWK) denn Keine eigenständige Regelung? (welcher dann die Jeweiligen Heizkreise bedient)

 

[sschultewolter]

Hallo,

KWK (Kraftwärmekopplung) ist in unserem Fall ein Erdgas (vereinzelt auch noch alte Heizöl, Pflanzenöl und Flüssiggas)-Blockheizkraftwerk.
Also der Primärkreis selber wird komplett autark über das BHKW geregelt inkl. Spitzenlastkessel/Therme.

Das BHKW hat aussen immer eine geregelte Pufferladepumpe verbaut (Grundfoss Magna 3) welche stetig über ein 0-10V Signal angesteuert wird. Über diese wird die Motortemperatur konstant gehalten. Die Wärme wird in den Pufferspeicher somit reingeschoben. Die EInschaltbedingung (Wärmegeführt) kommt vom Pufferspeicher. Fälllt dieser unter einen in der Steuerung hinterlegten Wert, so startet das BHKW. Über die Rücklauftemperatur fängt das BHKW dann eigenständig an zu modulieren, sollte der Pufferspeicher entsprechend warm sein (über RL Messung).

Der Spitzenlastkessel/Therme ist ebenfalls auf der Primärseite des Pufferspeichers angebracht. Für die Regelung interessant ist somit nur der Sekundärekreis in den Verteiler, von dort aus dann die einzelnen Heizkreise verlaufen (wie bei dir in der Skizze).

Ich habe nun vor, einen Aussenfühler zu setzen für die witterungsgeführte 2Punkt Regelung der VL-Temperatur. Nach jeder Pumpe im Heizkreis kommt ein PT1000-VL Fühler. Des weiteren bekommt auch der BWassertank einen. Im R+I BIld ist lediglich nicht der Abgang vom BW mit der Zirkupumpe eingezeichnet.

 

[Hausdoc]

Die eigentliche Steuerung möchte ich nun mit einer Logo8 realisieren.

Ich fürchte da wirst du Schiffbruch erleiden. Wenn überhaupt wirst du hier eher "zuhause" sein

Du musst dich nämlich nicht nur mit Widerstandswerten befassen, sondern auch mit Anstiegsgeschwindigkeiten usw . Demnach eigentlich mehrere PID Regler

Wie setzt du da sicherheitsrelevante Funktionen um und wie dokumentierst du dies?

Leider sind die Kunden teils 3 oder mehr Stunden Autofahrt entfernt, so das "mal eben" schauen nicht möglich ist.

Üblicherweise ist es so daß KWK Anlage ( Wärmeerzeuger ) eine speziell zugeschnittene Regelung onboard mitbringt. Mit entsprechenden Erweiterungen für Heizkreise und in der Regel auch mit Fernzugriff.


Beschschreib mal die KWK Anlage näher....

 

[sschultewolter]

Hallo Hausdoc,

das BHKW hat eine Heizungssteuerung optional für 2 Heizkreise + 1 Brauchwasser. Muss jedoch zugebucht werden. Der Kostenfaktor liegt etwas oberhalb der eigenen Lösung. Die Kosten sind hier weniger das Problem. Jedoch können wir mit der Option nur die 2 HK und BW steuern. Eine Erweiterung ist nicht möglich.

In dem oben beschriebenen Problem ist die Anlage noch etwas anders aufgebaut. Hier wurden 3 Gebäudekomplexe (Werkstatt, Lager, Büro) zusammengeführt. Vom Heizungsraum aus wird in jedem Gebäudekomplex die Wärme über eine NahWärme-Leitung in einen seperaten Pufferspeicher geführt. Hier kann Leitungstechnisch die Regelung nicht mehr sauber arbeiten. Wir haben in den Gebäuden somit jeweils nur 1 Pufferspeicher stehen mit einer Pufferladepumpe. Die Heizkreise bedienen sich daran.

Was bezeichnest du als Sicherheitsrelevante Funktionen? Vorlaufbegrenzung werden über STB gelöst, die notfalls die Pumpen wegschalten. 3Wege Ventile sind von Handstellbar. Weitere Vorkerhrung werden am Sekundärkreis nicht getroffen. Macht schließlich auch keine andere Heizungssteuerung.

Dokumentation ganz normal weg wie üblich. Sicherheitshinweise, Gefahrenhinweise, R+I Fließbild, Schaltplan, Beschreibung der Parametereinstellungen ....

Wobei ich sagen muss, für eine einfache Heizkreisregelung dürfte ein PID Regler noch leicht übertrieben sein. Ist aber in der Logo auch mögllich, sich einen PID zu bauen

 

[Hausdoc]

Was bezeichnest du als Sicherheitsrelevante Funktionen?

Hat sich erübrigt....... das BHKW regelt sich autark......

Letztlich brauchst du nur popelige einfache Heizungsregelungen.

Das würd ich mir trotzdem nicht per Eigenbau ans Bein binden.
Da gibts fix und fertige Lösungen für kleines Geld.

 

[sschultewolter]

Gäb es den etwas preiswertes was du empfehlen kannst? Mit Möglichkeit, das ganze auch online zu überwachen?

 

[Hausdoc]

Gäb es den etwas preiswertes was du empfehlen kannst? Mit Möglichkeit, das ganze auch online zu überwachen?

Kuck da mal durch..