Meine Heizungsregelstrategie mit viel aktiviert. Speichermasse u. LWWP

Ich möchte nun einmal meine Heizungsregelstrategie vorstellen, da sie vermutlich nicht ganz dem Standard entspricht und jetzt auch im großen und ganze ohne externe Eingriffe passt.

Ausgangsituation:
Überdimensionierte LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe], viel aktivierte Speichermasse durch BKA BKA [Betonkernaktivierung] (ca. 60 kWh/K), geringer Heizenergiebedarf (ca. 100 W/K), sehr viel südseitige Fensterfläche, 21 kWp kWp [kWpeak, Spitzenleistung] Ost/West PV.
Die Heizung arbeitet grundsätzlich mit einer fixen Vorlauftemperatur (also nicht witterungsgeführt) von 26°C mit einer Nachabsenkung auf 25°C ab 23 Uhr (nach nächtlichem WW WW [Warmwasser]-Takt). Im Winter gibt es drei fixe WW WW [Warmwasser]-Takte, wobei zu Mittag der WW WW [Warmwasser]-Speicher am meisten aufgeladen wird, damit die PV besser genutzt wird.

Regelstrategie: 
Es gibt bei mir grundsätzlich die drei Betriebsarten: Heizen, WW und Heizwasser umwälzen. Nach jedem WW WW [Warmwasser]-Takt wird abhängig von der Rücklauftemperatur vor dem WW WW [Warmwasser]-Takt, die Heizung aktiviert (bei RL RL [Rücklauf]<23,5°C bzw. in der Nacht RL RL [Rücklauf]<23,25°C) oder die Umwälzpumpe wird mit geringster Leistung betrieben und verteilt die Wärme im Haus (ist vor allem bei hoher Sonneneinstrahlung erforderlich). Die Vorlauftemperatur ist mehr oder weniger im Regelbereich der WPWP [Wärmepumpe] konstant. Die UWP wird mit festem Volumenstrom von 29 l/min betrieben.

Bei abfallender Rücklauftemperatur wird das dT zur Vorlauftemperatur größer und die WPWP [Wärmepumpe] erhöht die Heizleistung. Bei steigender Rücklauftemperatur wird das dT kleiner und die WPWP [Wärmepumpe] regelt die Heizleistung zurück. Die WPWP [Wärmepumpe] selbst hat Temperaturfühler mit einer Auflösung von 0,25 K verbaut, wodurch die Regelung ein bisschen sprunghaft die Leistung ändert. Die Rücklauftemperatur ist ziemlich ident mit der Raumtemperatur, wodurch sich eine Raumtemperatur von ca. 23-24°C einstellt.

Nachfolgend einmal drei Szenarien:

1. Tiefe Außentemperatur



Die mittler Außentemperatur lag an diesen Tagen bei -6,32°C. Die WPWP [Wärmepumpe] lief außer am 10.1 von 02:00 bis 07:00 Uhr durchgängig. Schön zu sehen sind die WW WW [Warmwasser]-Takte in Gelb und die Heizung in Rot. Die negative Heizleistung ergibt sich aus einer Abtauung. Die durchschnittliche Heizleistung lag bei 2,7 kW, wobei aber der Rücklauf zum Ende der Darstellung um 0,6 K höher liegt als zu Beginn der Darstellung (ca. 36 kWh an Energie). Am 10.1 dürfte die WW WW [Warmwasser]-Temperatur noch ausreichend hoch gewesen sein, wodurch der WW WW [Warmwasser]-Takt ausgelassen wurde. Im oberen Diagramm sieht man eine Gegenüberstellung von Außentemperatur zu Rücklauf- und Raumtemperatur. Hier sieht man auch ganz gut den Temperaturabfall vom 10.1 von 02:00 bis 07:00 Uhr durch die Deaktivierung des Heizbetriebs, wie auch den Temperaturanstieg wärend des WW WW [Warmwasser]-Taktes vom 10.1 von 11:00 bis 13:00 durch die Sonneneinstrahlung (die Rücklauftemperatur ist nach dem WW WW [Warmwasser]-Takt um 0,3 K höher als vor dem WW WW [Warmwasser]-Takt.

2. Milde Außentemperatur


Hier das gleiche mit einer sehr milden Außentemperatur von ca. 7,33°C. Die Heizleistung liegt im Mittel bei 2 kW, wobei aber der Rücklauf zum Ende der Darstellung um 0,3 K höher liegt als zu Beginn der Darstellung (ca. 18 kWh an Energie). Der Wärmeeintrag durch die Sonneneinstrahlung war überschaubar und merklich geringer als am Beispiel 1.

3. Hoher Wärmeeintrag durch die Sonneneinstrahlung


Hier ein Darstellung mit sehr hohem Wärmeeintrag durch die Sonneneinstrahlung, die mittlere Außentemperatur lag bei 2,2°C, die mittlere Heizleistung durch die vier Takte bei nur 1 kW, wobei aber der Rücklauf zum Ende der Darstellung um 0,4 K höher liegt als zu Beginn der Darstellung (ca. 24 kWh an Energie). Die Innentemperatur steigt bis auf 24,4°C an, wird dann aber relativ schnell wieder abgebaut.

Die WPWP [Wärmepumpe] taktet somit eigentlich nie oder besser gesagt nur mit dem WW WW [Warmwasser] Takt. Die für eine LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] höher Außentemperatur wird mitgenommen, wie auch der PV-Ertrag. 

Ein paar Optimierungen möchte ich noch gern implementieren, wie unter anderem eine Leistungserhöhung bei hoher PV Leistung (SG Ready) und eine Abbruchbedingung falls der Rücklauf über 24°C geht (bei hoher PV Leistung eher 24,25°C). Schlechtwetter um die 0°C mit hoher Neigung zur Vereisung kann ich vermutlich nie automatisiert regeln, hier muss ich dann die WPWP [Wärmepumpe] manuell schlafen legen.

von MissT, muletto, Lemberger, Mhtech, luxmoo

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