Vorlauftemperatur-Istwert schwingt beim Takten nicht gleichmäßig um den Sollwert

[MacVito]

Haus 1 mit Heizung 1

Vitodens 200-W, 19 kW, B2HF, 17 Heizkörper, 160 l Warmwasserspeicher

Haus 2 mit Heizung 2

Vitodens 200-W, 32 kW, B2HF, 32 Heizkörper, 200 l Warmwasserspeicher, hydr. Weiche, Mischer (stillgelegt), externe WILO-Pumpe versorgt Heizkörper (alle Komponenten von Viessmann, außer Heizkörper)

Bei beiden Vitodense setze ich den Integralschwellwert zur Herabsetzung der Taktfrequenz ein. Erstaunlicherweise verhalten sich die beiden Vitodenssteuerungen unterschiedlich:

Heizung 1

relevante Einstellwerte:

Parameter 1606.0 (Brenner-Mindestpausenzeit) = 1

Parameter 1606.4 (Integralschwellwert) = 1200 (120 K*min)

Heizung 2

relevante Einstellwerte:

Parameter 1606.0 (Brenner-Mindestpausenzeit) = 1

Parameter 1606.4 (Integralschwellwert) = 2400 (240 K*min)

Heizung 1 zeigt das korrekte Verhalten: Im taktenden Betrieb schwingt der Vorlauftemperatur-Istwert in etwa in gleichem Maße über und unter den Vorlauftemperatur-Sollwert (gemäß Heizkennlinie).

Beispiel: Vorlauftemperatur-Sollwert = 45°C, Überschwingen des Vorlauftemperatur-Istwerts beim Takten bis ca. 55°C, Unterschwingen (Brennerstart) bis ca. 35°C. Dieses Verhalten ist OK.

Heizung 2 zeigt ein seltsames Verhalten: Im taktenden Betrieb schwingt der Vorlauftemperatur-Istwert in etwa wie bei der Anlage 1 über. Ein Unterschwingen findet aber kaum statt.

Beispiel: Vorlauftemperatur-Sollwert = 45°C, Überschwingen des Vorlauftemperatur-Istwerts beim Takten bis ca. 55°C, Unterschwingen (Brennerstart) bis ca. 42°C. Dieses Verhalten ist nicht OK.

Frage: Wieso schwingt bei der Heizung 2 bei taktendem Betrieb der Vorlauftemperatur-Istwert nicht gleichmäßig um den Sollwert? Es kommt zu unnötigen Heiztakten, weil das Einschalten des Brenners zu früh erfolgt. 

[Dreman]

Anlage 1 und 2?

[MacVito]

Das Wort "Anlage" hat offensichtlich ein Missverständnis ausgelöst. Ich habe jetzt das Wort "Anlage" durch "Heizung" ersetzt. Eine "Anlage" im Sinne von beigefügten Bildern oder Beschreibungen war nicht gemeint.

[Dreman]

Schade, ich hoffte auf ein Zeitdiagramm 😉. Aber zurück zu deiner Frage. Wenn die von der Integralregelung berechneten Brennerpausen auf Basis der Überschwinger bei beiden Anlagen gleich sind (sind sie das?), dann hängen die Unterschwinger (Zeitdauer Brenner AUS) eigentlich weniger von der Regelung, sondern mehr von der 'Infrastruktur' ab (Wärmeabnahme der HK, Volumenstrom.....), also wie schnell kühlt die Vorlauftemperatur ohne Brenner ab. Und diese 'Infrastruktur' ist sicher nicht bei beiden Anlagen identisch?

Ein zeitlicher Verlauf der Vorlauftemperaturen würde eine Erklärung eventuell einfacher machen 😉.

[MacVito]

Offensichtlich ist das Thema bzw. das Problem schwer zu vermitteln. Zeitdiagramme wären sicher hilfreich, damit kann ich aber im Moment nicht dienen.

Wie meinem Eröffnungsthread zu entnehmen ist, verhält sich die Integralsteuerung beim Takten bei beiden Vitodensen unterschiedlich. 

Heizung 1 (Vitodens 200-W, 19 kW, B2HF, Intgegralschwellwert auf 120 K*min eingestellt, 17 Heizkörper, 5 davon in Betrieb)

Taktender Betrieb: Wenn der Vorlauftemperatur-Sollwert bei 45°C liegt, dann schwingt der Vorlauftemperatur-Istwert bis ca. 55°C über. Der Vorgang kann 15 bis 30 min dauern, bis das Integral den Schwellwert erreicht hat. Dann schaltet der Brenner ab. Jetzt geht der Istwert langsam zurück. Er geht bis ca. 35°C zurück. Diese ungeregelte Abkühlung dauert ebenfalls 15 bis 30 min. Dieses Verhalten ist OK. Durch das starke  und lang andauernde Überschwingen und Unterschwingen des Vorlauftemperatur-Istwerts wird das Takten wirksam unterdrückt. Das Integralverfahren arbeitet wie gewünscht. 

Heizung 2 (Vitodens 200-W, 32 kW, B2HF, Intgegralschwellwert auf 250 K*min eingestellt, hydr. Weiche, Mischer (stillgelegt), externe Pumpe, 32 Heizkörper, unbekannte Anzahl in Betrieb

Taktender Betrieb: Wenn der Vorlauftemperatur-Sollwert bei 45°C liegt, dann schwingt der Vorlauftemperatur-Istwert bis ca. 55°C über. Der Vorgang kann 15 bis 30 min dauern, bis das Integral den Schwellwert erreicht hat. Dann schaltet der Brenner ab. Jetzt geht der Istwert langsam zurück. Er geht aber nur bis ca. 42°C zurück (Sollwert ist 45°C). Das ist das Problem. Diese ungeregelte Abkühlung dauert daher nur 5 bis 10 min. Dieses Verhalten ist NOK. Durch das starke  und lang andauernde Überschwingen verstreicht ebenfalls viel Zeit. Das ist OK.

Die ungeregelte Abkühlung geht aber nur bis ca. 42°C, dann schaltet der Brenner viel zu früh wieder ein. Der nächste Heiztakt startet unnötigerweise viel zu früh. Das ist NOK. 

Ich werde das Gefühl nicht los, dass das Integralwertverfahren beim Vitodens 2 nicht korrekt arbeitet. Anmerkung: Der Integralschwellwert steht beim Vitodens 2 (Problemfall) bei 250 K*min. Das ist nahezu der höchste einstellbare Wert. Trotzdem wird der ungeregelte Abkühlvorgang viel zu schnell abgebrochen.

[Dreman]

Hier mal ein Beispiel für den zeitlichen Verlauf, wenn meine Anlage aufgrund von Wind (Sturmschaltung) taktet. Vorlauf-Soll liegt in diesem Beispiel bei etwa 45°C, als Integralschwellwert war 1000 eingestellt. Die VL-Temperatur steigt (mit Rippeln) auf etwa 50°C, Brenner schaltet aus, Pumpe läuft weiter und die VL-Temperatur fällt konstant ab. Wie schnell und wie tief die VL-Temperatur abfällt, hängt von der berechneten Brennerpause, vom Volumenstrom und von der Wärmeabnahme der Heizkörper (bei meiner Infrastruktur) ab, aber nur bezüglich des Volumenstroms von der Regelung. Warum bei deiner 2. Anlage die VL-Temperatur wesentlich langsamer absinkt als bei der 1. Anlage: keine Ahnung, da nur du deine 'Infrastruktur' kennst, mit der Regelung hat dies aber meines Erachtens (fast) nix zu tun. Soweit mein Verständnis, schließe aber nicht aus, dass ich komplett daneben liege 😉.

[MacVito]

Zitat Dreman: "Wie schnell und wie tief die VL-Temperatur abfällt, hängt von der berechneten Brennerpause,"

Darf ich fragen, wo du das her hast, dass die Brennerpause berechnet wird? Ich hätte vermutet, dass das ebenfalls vom Integralschwellwert bestimmt wird, nach folgender Gesetzmäßigkeit: Wenn der Vorlauftemperatur-Istwert den Sollwert unterschreitet (in meinem Beispiel 45°C), dann wird der Integralschwellwert auf 0 gesetzt und jetzt läuft der Abkühlvorgang solang weiter, bis der eingestellte Integralschwellwert (250 K*min) erreicht wird. 

Das ist aber beim Vitodens 2 nicht der Fall (beim Vitodens 1 kommt das hin.) Der Abkühlvorgang wird unnötigerweise viel zu früh abgebrochen und der Brenner wieder eingeschaltet.

Zitat Dreman: "Warum bei deiner 2. Anlage die VL-Temperatur wesentlich langsamer absinkt als bei der 1. Anlage"

Das habe ich nicht geschrieben: Die Abkühlvorgänge verlaufen beide in etwa mit gleicher Geschwindigkeit. Beim Vitodens 2 (Problemfall) wird aber der Abkühlvorgang zu früh abgebrochen. Es wird nicht lange genug gewartet. Das ist das Problem.

[Dreman]

Das mit der Berechnung beruht auf einem Bericht in einem anderen Forum. Hier findest du dazu einiges an Info und auch den Link zum Patent in dem anderen Forum. Ist ausreichend Lesestoff 😉.

[MacVito]

Hinweis: Meine beiden Heizungen 1 (Vitodens 1) und 2 (Vitodens 2) sind in meinem Eröffnungsbeitrag beschrieben.

Ich habe mir jetzt auch die Viessmann-Patentschrift EP2218967A2 angesehen. Darin ist die Arbeitsweise des Integralschwellwertverfahrens ausführlich beschrieben.

Ich frage mich nun, weshalb bei meiner Heizung 2(Vitodens 2) die Forderung nach Flächengleichheit des Zu- und Abschaltintegrals nicht erfüllt wird. Bei meiner Heizung 1 (Vitodens 1) funktioniert das bestens. Ich kann zwar keine grafische Aufzeichnung liefern, die den Aufheiz- und Abkühlvorgang zeigt, jedoch ist völlig klar, dass die Abschalt- und Zuschaltintegrale unterschiedliche Flächen aufweisen. Das Zuschaltintegral, das für den Abkühlvorgang steht, ist viel kleiner als das Abschaltintegral, dass für den Aufheizvorgang steht. 

Wie der Patentschrift zu entnehmen ist, gibt es zwei Integralschwellwerte, nämlich SW1 (Abschalt-Schwellwert) und SW2 (Zuschalt-Schwellwert). Ob bei ausgeführten, also verkauften Heizungsgeräten immer davon ausgegangen werden kann, dass SW1 = SW2 streng gilt, ist mir nicht bekannt.

In der Patentschrift wird weiterhin ausgeführt, dass es im Heizbetrieb neben der Integralschwellwerte SW1 und SW2 noch eine zusätzliche Überwachung der maximalen und auch evtl. minimalen Vorlauftemperaturen gibt, indem diese zusätzlichen Grenzwerte, die sich aus der Differenz von Vorlauftemperatur-Istwert und Vorlauftemperatur-Sollwert ergeben, nicht überschritten werden dürfen.

Bezogen auf den bei taktendem Betrieb zu früh abgebrochenen Abkühlvorgang meines Vitodens 2 sehe ich zwei Möglichkeiten, wie das erklärt werden kann:

a.)  SW1 (Abschaltintegral) > SW2 (Zuschaltintegral) oder

b.) unterschiedlich eingestellte Temperaturgrenzwerte beim Aufheizen und Abkühlen

Deshalb möchte ich hier meine Bitte an einen Viessmann-Mitarbeiter richten: Gibt es eine Lösung für das problematische Verhalten meines  Vitodens 2?

Als kompetenter Viessmann-Mitarbeiter hat sich in der Community schon oft @Flo_Schneider bewährt. Deshalb richte ich an ihn die Bitte um eine Klärung des Sachverhalts. 

[MacVito]

@Dreman Nochmals besten Dank für deine Infos.

Ich habe meinen letzten gestrigen Beitrag nach dem Überfliegen der Patentschrift komplett überarbeitet.

Darf ich fragen, mit welchem Software-Tool du die Aufzeichnungen der Temperaturverläufe gemacht hast. Gibt es eine (kostenlose) App, am liebsten für PC (Windows 10), die die von ViCare angezeigten Vorlauftemperaturen über der Zeit aufzeichnet?

Deine Mitteilung könnte auch als private Nachricht erfolgen. 

[Dreman]

ViCare hat meines Wissens keine Export-Möglichkeiten und und eine App, welche diese Beschränkung aufhebt ist mir nicht bekannt. Ich zeichne die für mich wichtigen Parameter mittels der Viessmann API auf und umgehe (bei Bedarf) deren Beschränkungen mittels zusätzlichen lokalen Zugriffs über die Can-Schnittstelle der Anlage.

[MacVito]

Geht das auch bei einer neuen B2HF? Gibt es bei der auch die CAN-Bus-Schnittstelle für den lokalen Zugriff?

[divanc]

Hallo @MacVito 

Hier ist dieser Thread

https://community.viessmann.de/t5/Konnektivitaet/CAN-Bus-Home-Automation-E3-Generation-lokal-und-kos...

VG