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OVUM NHWP06 Naturkühl-Regelung schwingt

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  •  JudithJamm
7.4. - 8.7.2024
3 Antworten | 2 Autoren 3
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Hallo zusammen !
Ich habe seit gut 4 Jahren eine modulierende Sole/Wasser Wärmepumpe.
Grundsätzlich funktioniert sie gut, es gibt aber ein paar Probleme, welche mir aufgefallen sind.

Ein Problem betrifft die Regelung des Naturkühlmischers (NKU).
De WP WP [Wärmepumpe] kann kühlen, indem das warme Wasser in der Fußbodenheizung (indirekt über Wärmetauscher) ins Erdreich gepumpt wird. Das kalte Wasser wird nicht direkt durch den Fußboden gepumpt (Taupunktunterschreitung!), sondern mit einem externen Wärmetauscher + Mischregler mit Umlaufwasser gemischt.
Der Mischer ist in einem Regelkreis: Digitaler PID-Regler, Regelgröße=Vorlauftemperatur, Stellgröße=Mischverhältnis[%](100% ist pures Kaltwasser), die Voreingestellte Konfiguration P=50, I=60, D=15.

Das Problem: Der Regler schwingt extrem.
Ich habe das schon vor 2 Jahren im Sommer beobachtet: Das Wasser ist zu warm -> der Regler fährt kontinuierlich hoch... und es passiert 30s nichts.
Dann ist der Mischer bei 90% und die Temperatur rast runter, weit unter den Sollwert, Mischer fährt zurück und das Wasser wird nach 30s viel zu warm. Das ganze wiederholt sich - ungedämpfte Schwingung.  Dazu kommt ein erschreckend lautes Dröhnen in den Rohleitungen, welches im ganzen Haus zu hören ist, immer wenn der Mischer ca. 98% erreicht. 

Ich habe mit den PID Werten experimentiert, scheint aber nichts zu bewirken, ich zweifle daran ob diese tatsächlich vom System übernommen werden...
Egal welche P,I,D man einstellt, man hat immer Schwingungen, nie einen aperiodischen / Kriechfall. Sogar bei lächerlichen P=1,I=0,D=0 oder P=I=D=0.

Grundsätzlich ist der PID-Regler viel zu aggressiv/schnell im Regeln (Repsonse schon nach 3s statt 20s), die Temperaturen ändern sich aber nach Stellwertänderung langsam, damit schwingt der Regler weil er keinen Effekt binnen 3s sieht. (der Regler sollte träger sein.)

Die Regelstrecke selbst ist nicht schuld: ich habe den Mischer manuell geregelt (heißt ich tippe 65%, 63%, 60%, 62%...) und kriege nach 5min eine stabile Soll/Ist Differenz=0°C hin. Die Strecke ist also durchaus regelbar !

Ich habe vor 2 Jahren Ovum mit diesem Problem kontaktiert, die haben dann einen Techniker vorbeigeschickt, welcher einfach den Stellwert (das Mischverhältnis) nach oben hin begrenzt hat. 
Damit erzwingt man ein nahezu aperiodisches Verhalten. Heißt der Stellwert schwingt immer noch extrem aber die Steuerung reicht nur Werte <60% an den Mischer weiter.
Das ist jedoch keine Lösung, bloß ein schneller "Workaround", weil damit die Vorlauftemperatur im Laufe des Tages stetig ansteigt, bis sie nicht mehr effektiv zur Kühlung beitragen kann 😞.

Vielleicht hat jemand damit ebenfalls Erfahrungen gemacht und kann mir vielleicht weiterhelfen.

Gruß Judith

  •  Bauherrjoe
  •   Bronze-Award
7.4.2024  (#1)
Hallo, habe die gleiche Heizung wie du jedoch ohne Bypass fürs kühlen.
Zum kühlen kann ich dir nicht wirklich weiter helfen.

ABER das Regelverhalten kommt mir vom heizen bekannt vor. Genau das was du beim PID-Regler beschrieben hast so war es bei mir beim Heizen.
https://www.energiesparhaus.at/forum-ovum-nhwp06s-parameter-optimierung/75715

Hast du auch auf "Rampe" gestellt oder wie hast du es gelöst?

Gibt es ein Software Update wo diese Sachen gelöst sind?

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  •  JudithJamm
7.4.2024  (#2)
Hallo,

zitat..
Bauherrjoe schrieb:
Hast du auch auf "Rampe" gestellt oder wie hast du es gelöst?

Zufriedenstellend gelöst ist das Problem leider noch nicht, der Workaround ist das Begrenzen des Stellwertes, sodass man mit immer etwas zu warmem Wasser kühlt, dafür aber keine Schwingungen hat.

zitat..
Bauherrjoe schrieb: Gibt es ein Software Update wo diese Sachen gelöst sind?

Ich kenne keinen Software-fix für dieses Problem, der Techniker damals (ist aber schon eine Weile her) wusste davon auch nichts. Ganz neu schien ihm das Problem aber auch nicht, denn er hat insgesamt nur ca. 10min gebraucht...

Ovum hat seit 2022 ihre programmierbaren Controller von 512k auf 1M geupgraded (evco c-pro 3 kilo+ (epk3biv), und aktuelle Software (9.x) wird jetzt wahrsch. nur mehr für die neue Hardware geschrieben.

PS: Ich habe in den Release Notes gesucht, da sind zwar Bugs beschrieben (z.B. Ein durch Schichtung im FWS hervorgerufenes Abgregeln der FWS-Pumpe bis Ver. 8.6.20), aber ich glaube die Release Notes hast du eh schon gesehen.

Danke für die verlinkte Anleitung !

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  •  JudithJamm
8.7.2024  (#3)
Hier ein followup dazu:
Ich habe ein paar Wochen experimentiert und eine stabile Einstellung gefunden.
Der Regler schafft jetzt durchgehend die Solltemperatur zu halten. Den Mischer hört man nur mehr bei Sollwertänderungen (Außentemperaturbedingt) reagieren.
Wie es sein soll.

Das Problem bei der Werkseinstellung war, dass die EQ(Solepumpe) zu hoch eingestellt war (defaultwert 50%). Es macht einen sehr großen Unterschied wenn man mit 40% fährt.
Hängt natürlich von der Anzahl und Länge der Sonden ab -> selber probieren.

Also die EQPumpe-Leistung soweit wie möglich herunterdrehen (an der Durchflussanzeige bei den Soleleitungen kontrollieren ob noch Fluss da ist), geht bei mir so bis ca. 40%, darunter kommt kein Fluss zustande.

Ich bilde mir ein, das Verringern der Proportional- und Integralanteile im Mischer-PID-Regler hätte auch was gebracht. also (P,I,D)=(20,20,30).
Große P und I sind hier insofern schlecht, weil kleine Regeldifferenzen (0.2°C) eine lange Zeit anhalten werden (5-10min) bis die Strecke konvergiert.

Die Mischerposition auf ca. 80% limitieren. (Beim Start will er sonst auf 100% was die Rohrleitungen zum dröhnen bringt ... und die Schwingung startet.)
Ist natürlich von Haus zu Haus verschieden, am Limitwert sollte man jedenfalls die eingestellte VLsoll_min Temperatur erreichen können. Ansonsten hat man das gleiche Asymptotische Verhalten wie in meinem Post zuvor - man kriegt das Wasser nicht kalt.

Wer mag kann mit der KK ein paar Grad runter gehen wenn man den Taupunkt im Auge hat:
Kühlgrenze 25±2 °C, Kühlkurve 19°C@KG, 18°C@30°C, RaumSollT=19±0.2°C.

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