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Ökofen Pelletsheizung schwingt in Teillast - Optimierung möglich?

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  •  noox
6.1.2023
3 Antworten | 2 Autoren 3
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Wir haben seit 2005 eine Ökofen Pellematic 20kW Heizung für ein 70er-Jahre Zweifamilienhaus (neue Fenster aber noch nicht isoliert). Es ist ein Heizkreis (Pumpe/Mischer) mit Einrohrheizstränge pro Stockwerk ohne Puffer. 

2019 wurde die Kesselsteuerung ausgetauscht, weil die alte Startprobleme hatte. Im Zuge dessen haben wir auch die Heizungssteuerung auf Pelletronic-Touch tauschen lassen. Seither greife ich auch die Messwerte regelmäßig ab und kann sie visualisieren. 

Ein paar Probleme sind mir dann aufgefallen, die ich beheben konnte. Aber was nach wie vor vermutlich nicht optimal ist, dass sie im Teillast-Bereich massiv schwingt. Grad jetzt, wenn es nicht so kalt ist und heuer mit etwas abgesenkten Raumtemperaturen. Wenn ich mir als Laie die Diagramme ansehe, dann würde ich vermuten, dass sie abhängig von der Kesseltemperatur die Modulation viel zu stark ändert. Also wenn das ein PID-Regler ist, dass der Differentialanteil zu stark ist und der Integral-Anteil zu schwach. Ich weiß aber nicht, ob das eventuell System-bedingt ist und die Modulation gar nicht so genau geregelt werden kann.


2023/20230106379841.png

Zum Diagramm:
Oberer Bereich: Fett in violett die schwingende Kesseltemperatur. Zieltemperatur 74°. Bei 78° schaltet sich der Brenner ab (Status: orange Linie, ca. 14 Uhr). Unter 62° schalten sich die Pumpen aus. Die dünne hellviolette Linie ist die Modulation. Bei steigender Kesseltemperatur geht die massiv runter. Und es folgt dann auch die Feuerraumtemperatur (dünn, rot)

Grün ist die Pumpe. Die Heizung liefert da zwar eine prozentuelle Drehzahl, aber tatsächlich ist das eine Differenzdruck-gesteuerte Pumpe mit relativ konstanten Durchflussmengen. (Ich habe Wärmezähler, daher sehe ich die Durchflussmengen.)

Mir hat der Heizungstechniker damals die Codes für den Zugriff auf die Systemkonfiguration gegeben, aber mir wäre jetzt gar nix aufgefallen, wo ich das einstellen könnte. Abgesehen davon möchte ich selbständig nichts Systemkritisches umstellen. Andererseits befürchte ich, dass die Kommunikation mit den Heizungstechnikern nicht so einfach ist. 

Was ich allerdings gesehen habe: Es gibt da eine Option "FRT Regelung". Die ist aber aus. Siehe Bild anbei. In den Anleitungen steht, dass die FRT-Regelung "nur mit angschlossenem Flammraum Temperaturfühler" möglich ist. Die Steuerung liefert mir einen Wert "L_frt_temp_act", den ich "Feuerraumtemperatur" genannt habe (dünne dunkelrote Linie im Diagramm). Also ich schätze ich habe diesen Sensor und könnte das aktivieren (lassen). Könnte das das Regelverhalten verbessern?


2023/20230106766836.jpg

Gibt's da sonst noch Optimierungsmöglichkeiten? Oder ist das einfach systembedingt, da sie bei niedrigen Lasten einfach nicht so sauber modulieren/regeln kann? Input würde helfen, wenn ich dann doch mit dem Heizungstechniker rede. Aus Erfahrung weiß ich, dass es teils schwierig ist einen an das Telefon zu bekommen und ich hab auch das Gefühl, dass sie sowas weniger interessiert.

  •  noox
6.1.2023  (#1)
Falls es jemanden interessiert - die Probleme, die ich oben angesprochen hatte:

Nachdem ich die Messwerte aufzeichnen konnte, ist mir aufgefallen, dass die Heizung beim Start am Morgen teils bis zu 25 Minuten kaltes Wasser durch die Heizungsrohre pumpt. Als kurz danach der Heizungstechniker zur Wartung da war, habe ich das kurz angesprochen - er erwähnte die Mischer-Parameter, was mir eh bewusst war. Änderung der Mischerparameter führte allerdings nur zu schlechterem Regelverhalten (Vorlauftemperatur) aber brachte nicht wirklich eine Besserung.

Ich hab dann eine Zusatzschaltung gebaut, um die Mischersteuerbefehle abgreifen und aufzeichnen zu können. Das hat ergeben, dass die Steuerung korrekt arbeitet. Problem war offensichtlich, dass der Mischer viel zu weit zu geht. Er ist schon so gut wie zu, macht aber noch weiter zu. D.h. er braucht ewig, bis er soweit aufgeht, dass auch tatsächlich warmes Kesselwasser fließt. Ich hab dann den Mischer modifiziert, dass ich den Endanschlag via Stellschraube einstellen kann. Das hat das Problem deutlich verbessert.

Mir ist dann noch ein weiteres Problem aufgefallen, das auch durch den Mischer verursacht wurde, aber durch die Mischer-Anpassung nicht komplett bzw. nicht immer beseitigt wurde: Die Zielvorlauftemperatur wurde bei einem Kaltstart am Morgen teils erst nach 5 Stunden oder sogar länger erreicht. Problem war, dass sich die Heizung ständig aus und eingeschaltet hatte, weil sie überhitzt ist: Mischer geht nicht schnell genug auf -> Kesseltemperatur übersteigt Grenze -> Brenner schaltet aus -> Mischer geht auf, Kesseltemperatur sinkt ohne Brenner sehr schnell ab -> Pumpe schaltet aus. Pumpe aus bedeutet -> Mischer zu. Und dann fängt das Ganze von vorne an.

Der Mischer geht zwar jetzt deutlich schneller auf, aber noch immer nicht sofort. Er dürfte da am Anfang einen Bereich haben, wo er nicht wirklich auf geht, aber auch nicht 100% geschlossen ist. Das zweite Problem ist, dass durch die Einrohrheizung zuerst nur kaltes Wasser zurückkommt, aber dann plötzlich ziemlich warmes. Auch das kann dann verursachen, dass der Kessel überhitzt und der Brenner ausschaltet. 

Ich habe deswegen über mein Smarthome-System eine optionale übergeordnete Steuerung programmiert, die mit Hilfe des einstellbaren Soll-Raumtemperatur-Wertes einen Slow-Start macht. D.h. ich stelle z.B. die Soll-Raumteperatur beim Start auf 14° ein, was bewirkt, dass die Soll-Vorlauftemperatur deutlich geringer ist. Damit ist auch der Sprung in der Rücklauftemperatur deutlich geringer und die Heizungssteuerung schafft das ohne Stops oder Pumpen-Ausschalten. Abhängig von einigen Parametern und der Zeit seit dem Start erhöhe ich dann die Soll-Raumtemperatur schrittweise zum Normalwert. So schafft sie die Soll-Vorlauftemperatur in ca. 2h nach Kaltstart.

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  •  Glenfiddich01
  •   Silber-Award
6.1.2023  (#2)
Gut gelöst!
eine Anmerkung zum Mischer: ich kann bei meiner Heizung (Dimples WPWP [Wärmepumpe]) die "Mischerlaufzeit in min" als Parameter eingeben. Wie der Name schon sagt stelle ich da die Laufzeit zwischen Endlage AUF und Endlage ZU ein. Schätze mal dass dies dann in der Regelstrecke (Software) mit Berücksichtigt wird. 
 Dieser Parameter ist aber nur mit dem Installateurpasswort freigeschaltet. 

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  •  noox
6.1.2023  (#3)
Danke für den Hinweis, da kann ich mal nachfragen!

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