Was ist die Ursache für die große Temperaturspreizung in "unserem" Heizkreis? Wie funktioniert der Regelkreis mit einer drehzahlger. U-Pumpe und einem Mischer?
In dem 3-Fam.-Haus in dem wir wohnen gibt es eine konventionelle Ölheizung (keine Brennwerthzg.) 4 Heizkreise, 3 für die Wohnungen und 1 für die Warmwassererzeugung.
Die Heizungssteuerung ist eine MCR200 Honeywell Centra. Jeder Heizkreis ist mit einem Wärmemengenzähler (WMZ) Sensus PolluCom E ausgerüstet. Beimischschaltung mit Umwälzpumpe Grundfos UPE 25-40 180 (drehzahlgeregelt) und Mischer (3-Wege-Ventil).
Die Vorlauftemperatur in unserem Heizkreis ist meistens recht niedrig, d.h. i.d.R. um die 40°C-45°C. Die Temperaturspreizung liegt dann über 20K, bei einer VL-T 55°C dann mind. 30K ! Bei den anderen 2 Heizkreisen der Wohnungen liegt die VL-T i.d.R. bei ca. 55-60°C und die T-Spreizung i.d.R. im Bereich von ca. 10-15K.
Die Ursache für die (zu) hohe T-Spreizung in spezielle "unserem" Heizkreis kenne ich nicht. Offensichtlich hat es eine regelungstechnische Ursache. Kann ich davon ausgehen, dass der Bereich für die sich einstellende Rücklauf-Temperatur (RL-T) von der Steuerung vorgegeben ist?
Bezüglich der Ansteuerung der drehzahlregelbaren U-Pumpe vermute ich, dass sie über die sich einstellenden VL- und RL-Temperaturen erfolgt. Ist meine Vermutung richtig?
Die Ansteuerung des 3-Wegeventils im Verbund mit Ansteuerung der drehzahlregelbaren U-Pumpe erkläre ich mir so, dass sie über eine festgelegte Kurve in Abhängigkeit von der Außentemperatur erfolgt. Ist meine Vermutung richtig?
Kopfzerbrechen bereiten wir die aus dem Wärmemengenzähler (WMZ) PolluCom E ausgelesenen niedrigen Durchflußwerte im Bereich von ca. 0,04-0,07m³/h des betreffenden Heizkreises. In den anderen 2 Heizkreisen liegt der Durchflußwert i.d.R. im Bereich von 0,18-0,22 m³/h.
Ich erkläre mir die niedrigen Durchflüsse so, dass in Abhängigkeit der T-Spreizung und der physikalischen Beziehung Q=m x c x dT bei einer großen T-Spreizung (dT) der Massenstrom m reduziert wird.
Ist der Bereich der möglichen Temperaturspreizung in den jeweiligen Heizkreisen in der Regelung/Steuerung voreingestellt und/oder eine Funktion eines anderen Regelungsparameter in der Steuerung? Welche Parameter bestimmen die sich einstellende T-Spreizung? Die sich einstellende Spreizung basiert sicherlich nicht auf einem Zufallprinzip.
2 Antworten
Vorab:
Elektronisch geregelte Naßläuferpumpe
Type: UPE 25-40 180
Umwälzpumpe als Naßläufer in Inline-Bauweise mit 1-phasigem Motor. Ein externer Motorschutz ist nicht erforderlich. Die Serie 2000-Pumpen ermöglichen eine automatische Leistungsanpassung an den aktuellen Wärmebedarf, durch eine Differenzdruckmessung ohne Anbindung an externe Komponenten. Eine Umschaltung zwischen Proportionaldruck und Konstantdruck ist möglich. Pumpe und Motor bilden eine Einheit, d.h. wartungsfreie Lagerschmierung durch das Förder- medium, Wellenabdichtung nicht erforderlich.
Eine Deiner Fragen:
Bezüglich der Ansteuerung der drehzahlregelbaren U-Pumpe vermute ich, dass sie über die sich einstellenden VL- und RL-Temperaturen erfolgt. Ist meine Vermutung richtig?
Ich vermute es nicht.
Die Ansteuerung des 3-Wegeventils ( im Verbund mit Ansteuerung der drehzahlregelbaren U-Pumpe ) erkläre ich mir so, dass sie über eine festgelegte Kurve in Abhängigkeit von der Außentemperatur erfolgt. Ist meine Vermutung richtig?
Nimm das in Klammern (fett) raus und dann ist es richtig.
Die Ansteuerung der Pumpe ist nur An/Aus.
Welche Parameter bestimmen die sich einstellende T-Spreizung?
Nur der Volumenstrom bzw. der Pumpendruck.
N.m.M. macht hier die Pumpe das ganz allein ohne die MCR200 Honeywell Centra.
Ergänzend zur Antwort von DietmarBarkel:
Vermutlich habt ihr in jeder Wohneinheit ein zentrales Raumbediengerät (vermutlich im Wohnzimmer an der Wand im Türbereich) oder? Die hier hinterlegten Einstellungen wirken über die Regelung auf den Mischer und beeinflussen so die Vorlauftemperatur.
Wie du schon selber festgestellt hast:
Kleiner Volumenstrom = große Spreizung
Großer Volumenstrom = kleine Spreizung
Hier wäre die Frage, warum der Volumenstrom unterschiedlich ist. Sind alle Pumpen gleich eingestellt? Liegt deine Wohneinheit ggf. im obersten Geschoss?
Erstmal nochmals vielen Dank, dass du deine Zeit opferst und dich meinen Fragen widmest!
Zum hydraulischen Abgleich der Regelkreise kann ich nichts zu sagen. Wir wohnen hier erst knapp 2 Jahre. Dieser Abgleich müsste vor ca. 20 Jahren erfolgt sein, als die Heizungsanlage in Betrieb genommen wurde. Das wäre eine Frage an den Vermieter (der auch die Regel- und Steuerkreise konzipiert hat bzw. vermutlich die komplette Heizungsanlage). Bevor im diesen Herrn anspreche, möchte ich gerne die Funktion der Anlage verstehen lernen bzw. wo es hier hakt.
Warum ist der Volumenstrom unterschiedlich: Es liegt wohl am verhaltenen Heizmodus. Aber die anderen 2 Mieter heizen ebenfalls verhalten, nur sind an den 2 Heizkreisen die Vorlauftemperaturen i.d.R. bei 55-60°C und die RL-T bei ca. 45-50°C und die Durchflüsse durch den WMZ i.d.R. bei 0,150-0,,22 m³/h. Man sieht das u.a. bei der Abfrage des MWh verbrauchten Heizenergie am SENSUS WMZ. Die Thermostatregelventile an den Heizkörpern sind stehen aktuell auf Stellung "2". Ich hatte vor ca. 1 Woche mal einen Versuch gestartet und alle in der Wohnung befindlichen Thermostat-RV voll aufgedreht und siehe da, der Volumenstrom durch den WMZ ist von ca. 0,06 m³/h auf ca. 0,27 m²/h hochgeschnellt und die T-Spanne auf ca. 31K.
Normalerweise dienen Thermostat-RV doch eigentlich nur der Kompensation der Infrarotstrahlung der Sonne (Fensterscheiben). Etwas mysteriös, für mich zumindest.
Mich wundert es, dass unsere Wohnung (100qm und mit 2 Personen belegt) mehr Heizenergie verbraucht als die untere Wohnung (130qm mit 4 Personen belegt). Entweder ist der k-Wert unserer Wohnung schlechter oder irgend etwas ist faul, insbesondere in Bezug der extremen T-Spanne im Bereich von mind. 20K-30K. Ich versuche den Zusammenhang zu verstehen.
Ja, es gibt ein zentrales Raumbediengerät, am von dir genannten Ort. Es steht auf Automatik und in Mittelstellung.
Alle U-Pumpen sind gleich eingestellt, wobei jeweils die unterste Leuchtdiode der drehzahlregelbaren Pumpen aufleuchtet. Die Wohnung befindet sich im 1.OG. Über mir liegt die DG-Wohnung.
Ich schreibe mal eine Excel-Tabelle mit den Parametern (auch für mich).
Wenn du die Heizkörper hoch drehst, steigt auch der Volumenstrom, da mehr Heizkörperventile gleichzeitig offen sind und die Pumpen vermutlich differenzdruckgesteuert fahren.
Ich gehe mal davon aus, dass du mit "Thermostat-RV" die Heizkörperventile meinst, oder? Diese reagieren auf die Raumtemperatur und machen das Ventil auf und zu. Hierbei gibt es einen Spielraum von ca. 2mm für den Ventilhub, wobei die Zwischenstellungen (halb auf etc.) eher vernachlässigbar sind.
Mit K-Wert meinst du vermutlich den Wärmeverlust bzw. den Wärmebedarf der Wohnung, oder (also den Wärmedurchgangskoeffizenten der Außenbauteile, welche früher mit K-Wert und heutzutage mit U-Wert angegeben wird)? Der Wärmebedarf in Dachgeschosswohnungen ist üblicherweise höher als die der Restlichen Wohnungen. Wie ist denn dein Heizbedarf gegenüber der Dachgeschosswohnung?
Nun zum Raumbediengerät --> Diese werden in ihrer Funktion oft falsch verstanden.
Der Raum mit dem Bediengerät ist für gewöhnlich der Führungsraum. Je nach Einstellung am Bediengerät wird der Heizkreis geregelt. Wenn das bedienteil meint, im Führungsraum ist es warm, dann wird die Heizleistung zentral runtergeregelt und umgekehrt genau so. Die anderen Räume müssen dann mit dem leben, was zur Verfügung steht (in diesem Fall die Vorlauftemperatur). Wenn es jetzt im Wohnzimmer kuschelig Warm ist, fährt die Vorlauftemperatur runter. Dies kann dazu führen, dass die anderen Räume nicht mehr ausreichend erwärmt werden und die Heizkörperventile permanent offen sind. Dies kann zu einem dauerhaftem Heizverhalten führen, ohne das Ziel je zu erreichen.
(Ich hoffe, das ich das halbwegs verständlich erklärt habe)
Was bedeutet also Mittelstellung? Steht dort eine Temperatur? Und wie ist diese Temperatur im Verhältnis zu den Raumtemperaturen und der Solltemperaturen über die Thermostatköpfe der Heizkörper? Hat das gute Stück ggf. auch eine Zeitsteuerung (also eine automatische Nachtabsenkung)? Wenn ja, wurde diese auch programmiert oder ist ggf. 24/7 heizen hinterlegt?
Erstmal auch dir herzlichen Dank, dass du dich mit meinen Fragen auseinandersetzt! Ich habe dich schon verstanden. Nachfolgend die Klärung offener Punkte:
- Sicherlich steigt der Volumenstrom durch den Heizkreis bei Öffnen der Heizkörperventile (= Thermostat-RV). Da habe ich nicht richtig nachgedacht, wie ich das formuliert hatte. Das Thermostat im HK-Ventil dient aber doch dem T-Ausgleich durch einfallende Wärmestahlen (Sonne)? Ich war allerdings überrascht, dass die T-Spreizung (T-Spanne) auf über 30K stieg (und die VL-T auf ca. 55°C !), als ich alle HK-Ventile voll öffnete.
- Differenzdruckgesteuerte U-Pumpe: Der Mitauthor Dietmer Bakel schrieb, dass der Pumpentyp eine Differenzdrucksteuerung (der Förderhöhe bzw. der Druckerhöhung über den Ein- und Austritt der Pumpe) beinhaltet und zwar ohne Anbindung an externe Komponenten (externe Druckmessungen am Ein- bzw. Austritt der Pumpe). Die Differenzdruckmessung ist also innerhalb der U-Pumpe integriert. Korrekt?
- Jede Pumpe hat eine Kennlinie. Der steht die Anlagenkennlinie entgegen. Dort wo sich beide Linien schneiden ist der (momentane) Arbeitspunkt der Pumpe. Ist der Zweck der Differenzdrucksteuerung einer drehzahlgeregelten U-Pumpe (hier: Grundfos UPE 25-40 180) letztendlich nur dazu da, Pumpen-Antriebsenergie zu sparen, wenn die Anlagenkennlinie steiler wird, wenn also die Druckverluste im Kreislauf zunehmen und um die Fließgeräusche aufgrund des sonst ansteigenden Systemdrucks zu reduzieren? Die Begriffe "Konstantdruckregelung" und "Proportionaldruckregelung" beschreiben die möglichen Ergebnisse, die mit einer Drehzahlregelung erzielt werden können. Gibt es eine Möglichkeit herauszubekommen, welche der beiden o.g. Regelungsweisen angewandt wird oder ist wohl anzunehmen, dass die Prop.-Druckregelung angewandt wird, um einen optimaleren Betriebspunkt der U-Pumpe zu erzielen?
- K-Wert: Ja, ich meine die Wärmeverluste bzw. Wärmebedarf über die Mauern/Fenster. Heute U-Wert (W/(m².K). Unser Wärmebedarf ist höher (!). Ich beziehe mich auf den Wärmebedarf MWh im neuen Abrechnungszeitraum, d.h. ab 31.12.2022. Offensichtlich ist das Dach gut gedämmt und der Bewohner hat ein anderes Heizverhalten. Das OG hat die gleiche (projizierte) Grundfläche wie unsere Wohnung. Die Nutzfläche ist reduziert um die Dachschrägen, vllt ca. 70-80 m².
- Ich habe dich verstanden. Danke! Das Raumbediengerät ist von CENTRA, wie die Heizungssteuereinheit "Honeywell Centra". Es gibt eine Anzeige "-" und "+" und der Drehschalter ist in der "Mitte", oben am dickeren Strich der Skala. Für mich die Mittelstellung. Es gibt keine T-Anzeige auf der Skala. Ich kann also keine Vergleich mit den Ist-Bedingungen anstellen. Die Heizungssteuerung im Keller hat eine Nachtabsenkung integriert und eine sog. Winter- und Sommerstellung. Das Raumbediengerät bietet nur die Skale mit dem Drehschalter, um nach rechts (+) die Raumtemperatur anzuheben. Ich habe jetzt den Schalter um 2 Teilstriche nach rechts bewegt. Sobald sich eine Beharrungszustand einstellt, vllt nach 30-60 Min., werde ich nochmals die sich am WMZ Sensus PolluCom E einstellenden Heizungsparameter ablesen.
- Auf die Gefahr hin, dass du feststellt, dass ich dich vllt doch noch nicht so richtig verstanden habe, meine Frage an dich, wie sich die VL-T hinter der U-Pumpe einstellt bzw. wie die VL-T beeinflußt werden kann? Möglicherweise über den Drehschalter des Raumbediengeräts und/oder durch die Erhöhung der Durchflußmenge durch den Heizkreis (HK-Ventile AUF)?
Was mich bisher grundlegen irritiert hat, waren die relativ niedrigen VL-T und die sich einstellende (n.m.M.) zu große T-Spreizung. Mal sehen, ob durch die jetzt vorgenommene Erhöhung der Raumtemperatur um 2 Teilstriche am Bediengerät im Führungsraum (unser sog. Wohnzimmer) die Heizungsparameter entscheidend beeinflussen.
Zu 1.
Der Thermostat am Heizkörper öffnet und schließt anhand der Raumtemperatur. Die Sonne hat hier nur den Einfluss der Raumerwärmung und ggf. bei der direkten Erwärmung des Thermostats. Im Thermostat ist quasi lediglich eine Flüssigkeit die sich bei Temperatur ausdehnt und umgekehrt. Das Drehen des Kopf auf eine vorgegebene Position ändert lediglich den Spielraum für die Temperatur, die Einfluss auf den Kopf nimmt. Warum hierbei die Vorlauftemperatur auf 55°C steigt, ohne das am Raumthermostat etwas geändert wurde, erschließt sich mir erstmal nicht.
Zu 2.
Richtig. Die Pumpe merkt den Druckunterschied und regelt sich dementsprechend selber.
Zu 3.
Der differenzdruck Modus dient der Energieeinsparung durch Anpassung des Volumenstroms an den tatsächlichen Bedarf. Hieraus resultiert auch ein verminderte Strömungsrauschen.
Nur um sicher zu gehen das wir von der selben Pumpe sprechen, ist das diese: UPE 25-40 180 - 59544084 | Grundfos ???
Unter dem Link findest du bei Dokumente auch die Anleitung zur Pumpe. Normalerweise sollte ein leuchtendes Symbol auf der Pumpe zeigen welcher Modus aktiv ist.
Zu 4.
ok
Zu 5.
Sieht das Raumbediengerät so aus: 795-download58fba8d971557_720x600.jpg (498×600) (boesken.de) ??? Leider konnte ich hierzu keine Anleitung finden, aber Mittelstellung bei Temperaturregler bedeutet meist irgend ein Wert zwischen 20-24°C.
Zu 6.
Das Raumbediengerät wirkt normalerweise auf die Regelung im Keller, welche den Mischer steuert. Hohe Temperatur am Raumbediengerät = hohe Vorlauftemperatur und umgekehrt.
Eine Erhöhung des Durchflusses sollte eigentlich keine Veränderung am Mischer bewirken, außer wenn dieser nicht über die Vorlauf- sondern über die Rücklauftemperatur gesteuert wird. Dann würde durch die steigende Spreizung (VL/RL) und somit der sinkenden Rücklauftemperatur die Regelung die Vorlauftemperatur erhöhen.
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Mal ne andere Frage: Ist es denn bei euch zu kalt?
Hier mal eine Anleitung zu der vermutlichen MCR200 Anwendungen - Honeywell MCR 200-45 Bedienungs- Und Montageanleitung [Seite 3] | ManualsLib
Nochmals besten Dank für die wertvollen Infos und Links.
@ 3: Ja, es ist die Grundfos UPE 25-40 180 (Baugröße). Anhand der Betriebsanleitung Kap. 8.2 wollte ich die Regelungsart herausfinden, aber es gibt keine Reaktion, wenn ich "+" und "-" gleichzeitig drücke. Von den Leuchtfeldern leuchtet das ganz unten befindliche kontinuierlich "gelb". Ansonsten leuchtet die grüne Meldeleuchte. Durch Drücken der "+"-Taste springen die Leuchtfelder nach oben und umgekehrt nach ganz unten durch die "-"-Taste. Es sind wohl nur 7 Leuchtfelder, die angeboten werden.
@5: Nein. Das Raumbediengerät ist offensichtlich älter (ca. 20 Jahre). Es müsste der Typ TF26 sein. Artikelnr. Z0293 (?). Es hat einen Knebelschalter, um den die Teilstriche verteilt sind mit dem °C -Symbol. Darüber ist der Schalter mit den Symbolen Nacht - Auto - Tag (?)
Nachdem ich vorgestern den Knebelschalter um 2 Teilstriche nach rechts bewegt hatte (+) ist der Volumenstrom durch den WMZ von ca. 0,05 auf 0,174 m³/h geklettert! Die VL-T war nach-wie-vor mickrig bei 43,8°C. Die T-Spreizung betrug 11,7°C.
Heute, bei ausgiebigen Sonnenschein, habe die Thermostatventile aufgrund der Sonneneinstrahlung (Fenster) offensichtlich geschlossen und ich habe einen Volumenstrom von 0,07 m³/h abgelesen (Schleichmenge).
Danke für die Anleitung des MCR200. Für's Erste etwas zu komplex für mich. Ich kann mir aber gut vorstellen, dass ich in keiner Weise hier eingreifen kann, da das Panel sicherlich Passwort-geschützt ist.
Bei der MCR kannst du aber schauen, ob die Kreise alle gleich eingestellt sind. Für gewöhnlich ist nur ein Ändern von Parametern passwortgeschützt.
Zum Raumbediengerät TF26 Z0293 konnte ich leider nichts finden. Aber auch hier sollte die Mittelstellung zwischen 20-24°C bedeuten.
Warum der Volumenstrom steigt, nur weil das Raumbediengerät höher gedreht wird erschließt sich mir nicht. Das Raumbediengerät sollte eigentlich die Temperatur beeinflussen. Der Volumenstrom sollte abhängig von der Heizkörperventilen sein.
Und: Ist ein hydraulischer Abgleich innerhalb der Pumpenkreise (Heizkreise) erfolgt?