Hauskühlung über LCN

[Dirk.S]

Hi,
da es nicht möglich ist mit der Wärmerückgewinnungsanlage das Haus zu kühlen und in einem anderen Forum die Kühlung über die Fußbodenheizung empfohlen wird, beabsichtige ich meine Heizung so umzubauen, dass ich die Regelung für die Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung über LCN steuere. Dann ist es auch einfach die Steuerung für den Kühlbetrieb durch LCN zu realisieren.
Den Heitzkreismischer für das Mischen der Fußbodenvorlauftemperatur nach einem Sollwert zu steuern sehe ich nicht als Problem an, aber wie muss die Steuerung aussehen, wenn auch die Außentemperatur auf die Vorlauftemperatur einwirken soll und das nach Möglichkeit über eine variable Steilheit?
Hat da jemand Erfahrungen?
Nach Möglichkeit erstmal ohne IPS.
Gruß Dirk

[Uwe]

Moin Dirk,
nach "Art von Florian" kann ich bei mir einen eigentlich idealen Vorlauftemperaturwert errechnen. Ich subtrahiere einfach die Außentemperatur vom Max.Wert ... . Leider bekomme ich diesen Wert nicht wieder als Sollwert in einen Regler. (Nein, ich habe noch nicht mit IPS probiert, aber damit könnte/müsste das gehen).

Meine Anlage hat keinen Mischer, ich steuere direkt die Kesseltemperatur. Eine variable Steilheit würde ich bei einem Mischer in der Zeit der Impulse sehen, mit denen du ihn auf/zu fährst. Eigentlich müsstest du erkennen, wie weit die Ist-Temp. von der Soll.-Temp. abweicht um entsprechend kurze (oder lange) Fahrbefehle zu geben. Die Differenzerkennung funzt bei mir auch über "rechnen" der Regler, ich hebe bei >10° Vorlauf/Rücklauf meine Kesseltemperatur an.

Ein größeres Problemchen sehe ich in der Umschaltung heizen/kühlen, die du nur fest auf den Regler programmieren kannst (nicht durch Kommando umschalten). Probier mal Regler 1 für die Heizung und Regler 2 zum Kühlen und sperre dann die Regler entsprechend. Die Sperre macht mir allerdings nach Stromausfällen Probleme beim "wiederherstellen".

Es geht ... recht gut auch ohne IPS. Langfristig werde ich allerdings mal einen Optimierungsversuch mit IPS machen. Ich denke, das ich damit noch einige "Sparfunktionen" aktivieren kann. Die grundsätzliche Regelung wird bei mir allerdings immer bei LCN bleiben.

Grüße, Uwe - der nur eine (noch) nicht LCN-geregelte Kühlung in einem Schrank in der Küche hat.

[Dirk.S]

Hallo Uwe,

danke für die Einblicke, aus deinen Ausführungen sehe ich, dass ich meine Anlage noch nicht genug beschrieben habe.

Mit der Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen sehe ich keine Probleme auf mich zukommen. Weil der Kessel in den Pufferspeicher heizt, und die Fußbodenheizung wiederum völlig unabhängig vom Kessel sich das Wasser aus dem Puffer holt. Für die Fußbodenheizung gibt es einen 3-Wegemischer der je nach Bedarf mehr oder weniger warmes Wasser aus dem Pufferspeicher in den Kreislauf gibt. Dieser Fußbodenheizungskreislauf hat seine eigene Umwälzpumpe. Vor diese Umwälzpumpe werde ich zusätzlichen einen elektrisch betätigten Kugelhahn einbauen, der nur geöffnet ist, wenn die Umwälzpumpe der Heizung arbeitet.
Eine zweite Umwälzpumpe auch wieder mit einem elektrisch betätigten Kugelhahn und 3-Wegemischer möchte ich zum kühlen auf den Kreislauf der Fußbodenheizung arbeiten lassen.
Dann kann ich die beiden Umwälzpumpen/Kugelhähne über 2 Relais im ?Rollobetrieb? gegeneinander sperren.

Da unser Haus so gut isoliert ist, dass eine Nachtabsenkung keinen Vorteil bringt, vereinfacht sich die Regelung.

Die Heizung arbeitet zur Zeit so, dass in Abhängigkeit von der Außentemperatur die Vorlauftemperatur eingestellt wird, die Steilheit liegt bei 0,3, das heißt bei Änderung der Außentemperatur um 10°K wird die Vorlauftemperatur um 3°K geändert, das ganze natürlich kontinuierlich über den Regelbereich.
Wenn ich die Außentemperatur in der das Heizen nötig ist in 5 Bereiche einteile und beim über- oder unterschreiten eines Schwellwertes den Sollwert ändere, könnte es funktionieren, aber wie ändere ich den Sollwert, das habe ich nicht gefunden.
Der Mischer erhält 1s-Impulse dann sind wieder 5s Pause das geht solange, bis die gewünschte Vorlauftemperatur erreicht ist. Am Mischermotor sind 2 getrennte Wicklungen (wie am Rollo) ?VOR? und ?ZURÜCK?.
(1)Vielleicht sollte ich doch den 3-Punktregeler der Heizung weiter arbeiten lassen, nur die Umwälzpumpe (und den noch nachzurüstenden Kugelhahn) durch LCN steuern? Man könnte ja die Spannung von der Heizung zur Umwälzpumpe kappen und diese mit einem B8H überwachen und die Umwälzpumpe durch LCN steuern. Für das Kühlen muss ja ein viel kleinerer Außentemperaturbereich überwacht werden, ca. 25 bis 35 °C da reichen sicher auch 2 Vorlauftemperaturen. Die Steilheit der Kühlkurve ist ja wie beim Heizen 0,3 d.h. bei einer Temperaturdifferenz von Außentemperatur zur Solltemperatur von 10°K (außen 34°C bei Soll innen von 24°C ) beträgt die Vorlauftemperatur ca. -5°K auf die Solltemperatur also 19°C. Da es aber selten längere Zeit 34°C ist, würde ich 2 Regler nutzen einer der auf -3°K (21°C Vorlauf) und einer der auf -5°K (19°C Vorlauf) regelt und diese dann gegeneinander sperrt.
(2)Mir ist aber noch nicht ganz klar wie ich den Motor (eigentlich 2 Motoren) des Mischers ansteuere mit den Ausgängen oder mit dem Relais? Das pulsen (1s an 5s aus) bekommt man sicher durch sperren hin, aber das dient ja sowieso nur der Verzögerung. (3)Vielleicht kann man die Motoren auch mit Phasenanschnittsteuerung ansteuern? (4)Hat das mal jemand bei einem Rollo gemacht? (5)Wenn der Mischer dann in die andere Richtung laufen soll, muss das sicher auch mit dem 2. Regler geschehen, oder? Dann könnte man ja auch einen Bereich definieren in dem nicht ständig ein Motor des Reglers läuft, wenn die richtige Vorlauftemperatur erreicht ist.
(6)Wenn ich aber für den Motor des Mischers bei einer Solltemperatur 2 Regler benötige, dann brauche ich ja für 2 Sollwerte auch 4 Regler oder kann ich die Solltemperatur doch ändern?
Gruß Dirk

[Uwe]

Moin Dirk,
natürlich kannst du den Sollwert ändern.
In den Kommandos findest du unter Regler die Einstellungen dazu. Damit kannst du den Sollwert auch schieben (vom aktuellen Wert). Probiere ... das geht mit einem Regler.

Jetzt kommt es: :O anzeigen kannst du den aktuellen Sollwert nur mit der Pro (über die Statusabfrage) oder in/mit IPS. Auch die LCNW hat keine Möglichkeit Sollwerte abzufragen und anzuzeigen. Das sind keine Meldungen, die automatisch zurückgemeldet werden. Hier muss (wie z.B. auch bei den Lämpchen) eine Anfrage ans Modul geschickt werden.
Ich werde deshalb die Anzeigen meiner Heizung auf jeden Fall auf IPS umstellen (geplant für den nächsten Winter).

Die Ansteuerung eines Mischermotors würde ich wie ein Rollo behandeln (und einstellen), egal ob (2) Ausgänge oder Relais. Dimmbar ist da nichts. Letztendlich müsstest du idealerweise den Mischer (das "Rollo") positionieren, um die Zwischenstellungen sinnvoll anzufahren ("BS4" ist ja kein Thema bei dir).

Den "zu steuernden Kugelhahn" würde ich besser als Magnetventil bezeichnen, hier reicht ja ein einfaches auf/zu für die Umschaltung.
Damit könntest du über die Statusmeldung der Einspeisung (warm/kalt) auch gleich die Sollwerte für den Mischer-Regler entsprechend setzen.

Lansam wird es klarer ...
Uwe

[Dirk.S]

Hallo Uwe,
man merkt wohl, dass ich noch nichts mit dem Regler gemacht habe, aber durch deine Erklärungen ist mir einiges klar geworden, ich wollte im Punkt Regler-Rechnen zum Sollwert addieren, aber jetzt ist mir klar über Kommando.....
Abfragen der Sollwert finde ich wichtig, man sieht wieder mal wie mächtig IPS ist. Danke für die Erklärungen für den Regelanfänger.

Das Ansteuern des Regelmotor gestaltet sich dahingehend schwierig, dass dieser keine Endabschalter hat und das ?Übersteuern? durch eine Rutschkupplung verhindert wird, durch diese ?schwammige? Positionsbestimmung sehe ich noch Probleme im Einsatz des BS4. Noch mal zum Dimmen, ich dachte, dass man vielleicht bei höherer Differenz zwischen Soll- und Ist-Temperatur den Ausgang höher ansteuere. Z.B. bei 0°K den Ausgang auf 0% und bei 3°K (Temperaturdifferenz) 100% . Die Frage ist nur wie reagiert der Motor wenn ich ihn mit z.B. 10% ansteuere, brummt er, wird er heiß das muss ich mal testen, denn entwickelt und gebaut ist er sicher für eine solche Ansteuerung nicht.

Der steuerbare Kugelhahn ist etwas teurer als das Magnetventil hat aber den Vorteil, das er nicht ständig Strom verbrauch wie das Magnetventil das ständig je nach Hersteller 10VA verbrät. Da muss ich wohl mal rechnen wie lange es dauert bis sich der Kugelhahn amortisiert hat.

Danke für deinen Rat und Gedankenanstöße

Gruß Dirk

[Uwe]

Hallo Dirk,
das mächtige ist nicht IPS, sondern das LCN-PCK (Protokoll).
Das abfragen der Sollwerte ist nur für den Anwender wichtig (WAF), die Anlage läuft auch ohne diese Abfragen.

Ohne Endabschaltung ist die Positionierung nicht möglich (wohl wahr - "schwierig").
Das Dimmen des Motors macht keinen Sinn, für festgelegte Öffnungen gibt es Proportionalventile. Aber ich denke, du wirst diesen Aktor nicht austauschen wollen. Also musst du versuchen, irgendwie mit den Gegebenheiten klar zu kommen. Das geht schon ... .

Auch bei einer "normalen" Heizungsregelung wird dieser Motor (das Ventil) immer etwas "schwingen" (auf ... zu ... auf ...), weil er versucht die ideale Temperatur zu erreichen.

Vielleicht gelingt es dir ja mit einem einstellbaren Wert am BSx die Endposition zu erfassen. Meist braucht der Motor ja etwas mehr Strom, um die Rutschkupplung zu überwinden. Probiere ...

Wir müssen uns aber auch im Klaren sein, das wir hier mit Gebäudeleittechnik arbeiten, hochwertige Regelungstechnik hat da noch ganz andere Möglichkeiten (und andere Preise). Für unsere (im EFH) doch eher "einfachen" Regelungsaufgaben sollte das aber völlig ausreichend sein.

Für alle anderen, die hier mitlesen, sollte klar sein: wenn Dirk eine (für sein Haus) funktionierende Lösung hat, lässt sich diese nicht in ein anderes Haus "kopieren". Es sind immer individuelle Anpassungen notwendig. Ich kenne nicht 2 "gleiche" Anlagen.

Aber: ... es geht :-O
Uwe

[Thomas.Einzel]

Hallo,
nur ein Gedanke zum Thema kühlen mit der FbHz: wenn der Fußboden wirklich deutlich kälter als die Raumtemp. ist (und nur dann würde es wirklich kühlen) besteht die Gefahr das Luftfeuchtigkeit auf dem Fußboden kondensiert.
@Dirk: frage vor Realisierung jemanden der sich wirklich mit so etwas auskennt, einen Bauphysiker oder wenigstens einen Lüftungs-und Klimafachmann.

Thomas

[MartinH]

Dirk,
den Hinweis von Thomas finde ich auch wichtig.
Eigentlich ein spannendes Thema "Hauskühlung": (siehe auch mal Thema Betonkernaktivierung)

Du schreibst:
[zitat]die Fußbodenheizung wiederum völlig unabhängig vom Kessel sich das Wasser aus dem Puffer holt[/zitat]
So ist das bei mir übrigens auch.
Aber ich frage mich, wo lässt Du denn die Wärme, die Du durch die Kühlung aus dem Haus entziehen willst. Wenn Du Dein Medium nirgendwo hin abkühlen kannst, wird es auch nicht kühler im Haus. Also wenn Du keinen "Wärmevernichter" hast, würde ich mich darauf konzentieren, die Wärme erst garnicht ins Haus zu lassen.

Gruss, Martin - der täglich automatisch seine LCN Regler-Sollwerte verschiebt und der im Sommer mit der Bad-Fussbodenheizung seine Solaranlage "kühlt".

[Dirk.S]

Hallo Uwe,
der Ansatz mit dem BS4, der den höheren Drehmoment beim rutschen der Kupplung erfasst ist eine interessanter Ansatz. Aber nach nochmaliger Überlegung für diese Anwendung nicht die richtige Lösung, da ja nicht immer die gleiche Stellung des Mischers auch die gleiche Isttemperatur ergibt, denn die Rücklauftemperatur kann unterschiedlich sein und die Temperatur des zugeführten Kaltwassers kann unterschiedlich sein. Somit ergibt sich immer wieder eine andere Stellung des Mischers um die Solltemperatur zu erreichen. Mann kann also nicht den Mischer auf eine bestimmte Stellung fahren um die Richtige Temperatur zu erreichen.

Natürlich gebe ich dir Recht, dass LCN nicht für die Heizungssteuerung entwickelt wurde und die Steuerung der Toilettenspülung dem Missbrauch schon recht nahe kommt.

@Thomas, danke für den Tipp, man sollte wirklich das Thema Tauwasser am Bau sehr sensibel behandeln. Ich werde meine Heizungsverteiler isolieren müssen auch wenn wegen ein paar anderen Bedingungen nicht mit Tauwasser zu rechnen ist. Denn es wird eine Zwangslüftung im Haus geben die Luft über eine Erdwärmetauscher zuführt, welche beim Eintritt in das Haus nicht über 16 °C ansteigt. Dort wird das Tauwasser entzogen und die Luft kommt zwar mit ca. 100% Luftfeuchtigkeit aus dem EWT wird aber in der Folge nie wieder unter 16°C gekühlt, so dass auch kein Kondensat mehr entsteht. Die Vorlauftemperatur ist nur ca. 5°K unter der Solltemperatur. Denn die Temperaturverhältnisse beim Kühlen sind wie beim Heizen, wenn es draußen 14°C sind und ich im Haus 24°C haben möchte stellt sich eine Vorlauftemperatur von 29 °C ein. Genauso ist es beim Kühlen wenn draußen 34°C sind und ich im Haus 24°C haben möchte brauche ich eine Vorlauftemperatur von 19°C. Das hört sich unglaublich an ist aber einfach Physik und durch die große Fläche der Fußbodenheizung zu erklären. Es gibt sicher noch ein paar Unterschiede durch die bessere Zirkulation der warmen Luft nach oben aber bei permanenter Lüftung kann das vernachlässigt werden. Soviel zur Theorie ob es sich in der Praxis auch so verhält kann ich dir vielleicht im nächsten Jahr sagen.

Gruß Dirk

[Uwe]

Moin zusammen,

nachdem auch ich vor einiger Zeit in anderen Foren über diese Art der Hauskühlung gelesen hatte, habe ich mir diese "Tauwasser-Tipps" geschenkt. Es gibt Häuser in denen das funktioniert, und es geht nur mit Fußbodenheizung (damit für mich nicht möglich). Sicherlich macht es Sinn das Tauwasser zu beobachten.

@Martin: die Bad-FBH als Pufferspeicher für die Solaranlage zu nutzen halte ich IMO für eine glatte Fehlplanung (auch, wenn es funzt).

@Dirk: ich sehe den "feinen Unterschied" (wie beim "basteln" :-O ) in Steuerung und Regelung. Eine Haus"steuerung" kann nur schalten und walten (z.B. mit Schaltbefehlen von Schwellwerten), das ist "einfaches I/O" (auch wenn ich Dimm-Kommandos absetzen kann). Eine "Regelung" ist ein ständiges kontinuierliches Anpassen von Aktoren an Sensoren ("Mess- und Regeltechnik"). LCN kann regeln (mit Modulen ab 0A09..), ist aber IMHO keine vollwertige Haus"regelung".
Für das hier gesetzte Anwendungsziel sollte das IMO ausreichend sein, wenn man alle (F)Aktoren berücksichtigt.
Aus meiner Erfahrung ist es einfach wichtig, das man LCN alle Informationen zur Verfügung stellt und LCN "schalten und walten" lässt. Eine "Insellösung" (z.B. einer Lüftungsanlage) die LCN nicht beeinflussen kann, kann die ganze "Regelung" unmöglich machen.

auf praktische Erfahrungen wartet gespannt
Uwe