Intelligente Heizkurve V2

(Version 2.1 der Schaltung von November 2016)

Die "Intelligente Heizkurve" ist kein Funktionsbaustein von Loxone, sondern eine Programmlogik zur automatischen Anpassung der Parallelverschiebung des Heizkurve-Bausteins in Abhängigkeit vom Raumwärmebedarf des Intelligente Temperatursteuerung-Bausteins von Loxone. Für die Verwendung ohne Intelligente Temperatursteuerung verwende bitte die Intelligente Heizkurve V1

Idee der Funktion ist, sich nicht über Jahre mit den Parametern Steilheit und Parallelverschiebung auseinandersetzen zu müssen, sondern diese Anpassung intelligent und automatisch vorzunehmen.

Die Version 2.1 dieser Schaltung war, nach den Vorgängerversionen, drei Wochen in meinem FBH-beheizten Haus bei zwei unabhängigen Heizkreisen in Betrieb. Anspruch ist, die Schaltung verständlich und für andere kopierbar zu erstellen (KISS).

Download des Beispiels: Intelligente Heizkurve V2-1.loxone

Prinzip

Grundsätzlich funktioniert es so:

  • Wenn der Heizbedarf, geliefert von der Intelligenten Temperatursteuerung, eine gewissen Wert überschreitet (siehe unten), wird die Parallelverschiebung im Stundentakt um 0,1°C erhöht.  
  • Liegt der Heizbedarf in einem gewissen Bereich, bleibt die Verschiebung unverändert.
  • Ist der Heizbedarf kleiner 1, wird die Verschiebung verringert.
  • In drei Situationen ist diese Logik deaktiviert, sodass sich die Parallelverschiebung nicht ändert, nämlich
    • wenn der Heizbedarf zwischen 1 und der oberen Schwelle liegt (optimal angepasste Heizkurve),
    • in der Vorheizphase, und
    • wenn die Soll-Temperatur der Räume unter 20°C liegt, also gerade nicht auf Komforttemperatur geheizt werden muss.

Logik (Schaltung)

Bitte unbedingt das Beispiel verwenden. Die Grafiken dienen nur der Skizzierung.

Erläuterungen

  • Von jedem Intelligenten Raumregler werden zwei Merker benötigt: Die aktuelle Soll-Temperatur AQt sowie die Aufheizphase Qp.
  • Vom Baustein Intelligente Temperatursteuerung zweigt ein Merker ab, der Bedarf Heizeinheiten AQr.
  • Am Statusbaustein hängen mehrere Eingänge:
    • Der Stundenimpuls (aus den Zeiten des Miniservers - wird beim Kopieren nicht mitkopiert!) als Takt
    • Der Bedarf Heizeinheiten von der Intelligenten Temperatursteuerung
    • Die Maximale Soll-Temperatur aller Intelligenten Raumregler, ermittelt über einen Min-Max-Baustein
    • Die Information, ob sich mindestens ein Intelligenter Raumregler im Aufheizzustand befindet, durch ODER aller IRRs
  • Der Statusbaustein erhöht, verringert oder belässt den 2-Auswahltasten-Baustein.
  • Der 2-Auswahltasten-Baustein ist mit -3 bis +3 Grad gedeckelt und macht Aufwärtsschritte von 0,1 Grad, sowie Abwärtsschritte von 0,05 Grad. Die gesamte Schaltung hat damit eine "Geschwindigkeit" von 0,1 Grad pro Stunde nach oben..
  • Der Ausgang des 2-Auswahltasten-Bausteins, der Merker Int. Heizkurve Verschiebung wird an den Parallelverschiebungseingang N der Intelligenten Temperatursteuerung angeschlossen.
  • Wenn der 2-Auswahltasten-Baustein visualisiert ist, kann man in der Visu manuell den aktuellen Wert verändern.

Statusbaustein

Hier kurz die Funktion der sehr einfachen Auswertungslogik:

  1. Zeile: Ist die Soll-Temperatur in allen Räumen (Ergebnis des Min-Max-Bausteins) unter 20 °C, soll keine Änderung stattfinden.
  2. Zeile: Befindet sich einer der IRR in der Aufheizphase, soll keine Änderung stattfinden.
  3. Zeile: Wenn der Bedarf Heizeinheiten unter 1 liegt, soll die Parallelverschiebung um 0,05 Grad verringert werden (Statustext hängt an Minus des 2-Auswahltasten-Bausteins)
  4. Zeile: Wenn der Bedarf Heizeinheiten über 5 liegt, soll die Parallelverschiebung um 0,1 Grad erhöht werden (Statuswert hängt am Plus des 2-Auswahltasten-Bausteins, über Flankengetriggertes Wischrelais)
  5. Zeile ist die Standardzeile, bei der nichts passiert.

Die angegebenen Schwellen des Heizbedarfs verwende ich nun die zweite Heizperiode. Durch andere Bedingungen und Wohnflächen könnten diese bei euch nicht passen.

Der hier eingetragene Wert 5 bedeutet, dass die SUMME der Temperaturabweichung mal der Quadratmeter aller Räume 5°C beträgt.

Beispiel: 

Angenommen, alle anderen Räume haben Optimaltemperatur.

Ein Raum mit 10m² liegt 0,2°C unter Soll-Temperatur → Der Heizbedarf beträgt 2.

Ein Raum mit 45m² liegt 0,1°C unter Soll-Temperatur → Der Heizbedarf liegt bei 4,5.

Hinweise

Justierung

Die Schwellwerte habe ich in meinem Haus justiert. Diese funktionieren mit zwei unabhängigen Heizkreisen mit 100m² und 70m². Das Gebäude hat zum aktuellen Sanierungsstand einen HWB nach Referenzklima von 61,8 kWh/m²a (in OÖ ist das "C").

Stellt sich heraus, dass kleine Räume durch die Intelligente Heizkurve nicht mehr richtig beheizt werden, dann den Wert kleiner machen, z.B. auf 4.
Stellt sich heraus, dass die Intelligente Heizkurve ständig steigt, und sehr große Räume im Haus sind, sollte der Wert erhöht werden, z.B. auf 7.
Ist die Wohnfläche insgesamt sehr groß, sollte der Wert evt. auch erhöht werden.

Prinzipbedingt liegen die "kältesten" Räume immer minimal unter Soll-Temperatur, weil erst die Heizbedarfs-Schelle erreicht sein muss, bis die Parallelverschiebung erhöht wird. Notfalls die Solltemperatur in diesem Raum um 0,1 Grad erhöhen.

Zu Analysezwecken macht es Sinn, eine Statistik für den Ausgang der Intelligenten Heizkurve anzulegen. Der Wert wird maximal stündlich geändert, entsprechend niedrig kann die Auflösung der Statistik sein.

Inbetriebnahme

Wenn die Parallelverschiebung bisher zu hoch eingestellt war, wird die Verschiebung beim Erstbetrieb dieser Schaltung anfangs sehr rasch absinken, da die Räume überheizt sind (siehe auch Grafik unten). Erst wenn die Räume etwas "abgekühlt" sind, wird der Regelvorgang den Normalbetrieb aufnehmen. Daher muss man damit rechnen, dass die ersten Tage die Soll-Temperatur in manchen Räumen möglicherweise um 0,2 bis 0,3 Grad unterschritten wird.

Die Schaltung tendiert grundsätzlich dazu, mit geringst möglicher Vorlauftemperatur zu arbeiten, und läuft der Soll-Temperatur nach. D.h. die heiztechnisch kühlsten Räume könnten oft oder immer um 0,1 Grad unter der Soll-Temperatur liegen. In diesem Fall einfach die Soll-Temperatur dieses Raums um 0,1 Grad erhöhen. Die Verschiebung sinkt jedoch halb so schnell wie sie steigt, um das etwas abzufedern.

Update

Von 2.0 auf 2.1

Die Änderungen sind so gravierend, dass die Schaltung aus dem Beispiel neu übernommen werden sollte. 

"Kurvendiskussion"

Im Bild zu sehen sind die Ergebnisse der Intelligtenten Heizkurze des letzten Monats. GELB ist das Obergeschoß, GRÜN das Untergeschoß. Die eingestellte Steigung an der Loxone-ITS ist bei beiden Kreisen gleich (0,43).

Obergeschoß (GELB)

Dieses Geschoß hat 100m² beheizte Fläche (FBH), wobei ca. 80m² mit 0-10V-Stetigreglern an vier IRRs geregelt werden (die anderen 20m² sind Nebenflächen, die mitgeheizt werden). Es sind Nacht- und Tagabsenkungen programmiert, 

In Woche 40 (Beginn der Heizperiode) und Woche 41 ist die problematische Version 2.0 dieser Schaltung zu sehen (GELB). Die grobe Vereinfachung von Version 1 auf Version 2.0 war zu grob. Die Loxone-Intelligente Temperatursteuerung liefert leider falsche maximale Soll-Temperaturen zurück: Ist die Zieltemperatur erreicht, gibt diese die Frostschutztemperatur aus. Damit konnte nicht mehr ermittelt werden, ob aktuell überhaupt geheizt werden soll oder nicht. Da die Aufheizphase - wie in V1, nicht mehr berücksichtigt war, trieb diese die Parallelverschiebung nach oben. Die Verschiebung endete bei den gedeckelten 3 Grad.

Bei der Änderung für die Version 2.1 habe ich die Verschiebung manuell auf 0 gesetzt. Es ist zu beobachten, wie die Verschiebung sofort nach unten geht, da die Räume zuvor völlig überheizt waren. Mit der verlangsamten Schrittweite nach unten wird dies nun abgebremst. Die Wochen 42 und 43 waren wechselhaft (teils sonnig bis 17 Grad, Nachttemperaturen jedoch um die 3 Grad). Die Parallelverschiebung schwankt jetzt zwischen -3 und -2 Grad. Grob kann man sagen, dass meine Vorlauftemperatur jetzt um etwas 4 Grad niedriger ist als mit der alten Schaltung. An den Thermostat-Ausschlägen ist erkennbar, dass diese häufig offen sind, was gut ist.

Untergeschoß (GRÜN)

Dieser Heizkreis ist erst in KW41 in Betrieb gegangen. Dieses Geschoss hat 70m² beheizte Fläche (FBH) OHNE Thermostate, jedoch mit Raumfühlern. Jeder Raum hat einen IRR mit Raumflächen und Komforttemperatur programmiert, der jedoch keinen Heizkreis regelt. Es gibt keine Absenkungen, sondern es wird konstant geheizt. Die Loxone-Intelligtente Temperatursteuerung ermittelt den Heizbedarf der Räume und regelt die Vorlauftemperatur und die Pumpe, sodass alle Räume die Zieltemperatur erreichen.

Räume, die dadurch zu warm werden, regle ich manuell am Heizkreisverteiler zurück ("Hydraulischer Abgleich").

Leider gab es ein paar Statistikschwierigkeiten, daher ist die Fläche öfter unterbrochen. Im Grunde ist auch hier zu erkennen, dass die Kurve zu Beginn schnell absinkt, um sich dann zu erholen. Am Wochenende der KW43 ist eine Steigung ins Positive zu erkennen. Das ist die Reaktion auf Baumaßnahmen, wo immer wieder die Haustür offen stand. Diese Unregelmäßigkeit hat die Steuerung schnell wieder ausgebügelt. Erkennbar ist auch, dass die Parallelverschiebung im UG immer um ca. 0,5 Grad höher ist als im OG. Der Boden hat nur mäßige Dämmung zum Erdreich (Altbau), und durch den Kamineffekt im Treppenhaus zieht warme Luft ins OG.

Fragen und Diskussion

Bitte im LoxForum in diesem Thread: https://www.loxforum.com/forum/faqs-tutorials-howto-s/56060-intelligente-heizkurve-v2