Vitocal 250a: Modulation nach Startphase

[MaSchott]

In einem anderen Beitrag hatte ich das folgende Problem schonmal geschildert, möchte aber doch ein eigenes Thema dazu aufmachen:

Ich habe eine Vitocal 250a.10 mit 750 Liter Schichten-Pufferspeicher, Mischer, FriWa, Wandheizkörper (und etliches Weiteres, was hier aber glaube ich unrelevant ist). Das Problem mit der überschießenden Startphase bei Anlagen mit Speicher und der Software 2532 ist mir bekannt, das habe ich über den geräuschreduzierten Modus einigermaßen im Griff. Mir geht es hier darum, was NACH der Startphase passiert:

Ich habe in der App beobachtet, daß die geringstmögliche Stromaufnahme der Anlage bei ca. 630 Watt liegt, womit dann 4 kW oder mehr Wärmeleistung erzeugt wird. Diese 630 Watt-Stufe wird aber nur dann erreicht, wenn die Außentemperatur so grob bei +10 Grad aufwärts liegt. Bei geringerer Außentemperatur ist die Stromaufnahme immer höher, offenbar ganz unabhängig davon, wie hoch die Temperatur im Puffer ist bzw. wie schnell diese steigt. Und das ist genau mein Problem.

Nach erfolgter Startphase läuft die Anlage bei 5 - 9 Grad mit mindestens 700 Watt Strom und erzeugt damit 3,5 kW Wärme, bei 1 - 3 Grad sind es rund 800 Watt Strom/3,5 kW Wärme, und bei -2 - +1 Grad mit 900 Watt/3,3kW Wärme usw.

Nur im letzteren Fall (AT +1 Grad oder kälter), und wenn tagsüber viel Wärme abgenommen wird (z. B. auch in den Kinderzimmern), bleibt die Temperatur im Puffer stabil und die Anlage läuft durch.

Bei höherer Außentemperatur (+2 Grad aufwärts) läuft die Anlage stur weiter mit ihrer der Außentemperatur entsprechenden 700/800/900 Watt Stromaufnahme, offensichtlich ungeachtet der Puffer-Temperatur. Das führt immer dazu, daß zuviel Wärme produziert wird, die Temperatur im Puffer sehr schnell ansteigt und die WP bei Erreichen der Puffer-Hysteresegrenze (Heizkreis-VL plus ca. 3K) abschaltet. Sprich: Die Anlage kommt ins Takten.

Warum moduliert die Anlage nicht einfach weiter runter, wenn sie merkt, daß die Temperatur im Puffer (viel zu schnell) ansteigt, obwohl sie es augenscheinlich könnte? Z. B. bei 1-5 Grad AT einfach runter auf 650-700 Watt bzw. 2,5 kW Wärme? Das würde meines Erachtens vollkommen ausreichen, um die Temperatur im Puffer stabil zu halten, anstatt sie immer wieder bis zur Abschaltgrenze hochzujagen. Und wenn es dann doch mal nicht reicht, dann eben wieder ein kleines bißchen hochmodulieren. So würde ich mir eine stufenlose Modulation jedenfalls vorstellen, auch im Bereich der Minimal-Leistung. 

Das ständige Abschalten, gefolgt vom schnellen Absinken der Puffer-Temperatur bis auf -2,5 K der aktuell benötigten Heizkreis-VL-Temperatur (Einschaltgrenze) führt bei mir nämlich auch dazu, daß der Mischer es nicht mehr schafft, den Heizkreis-VL warm genug zu bekommen. Es wird also schlicht nicht warm genug im Haus. 

Deshalb die Frage vor allem an @Flo_Schneider :  Kannst Du mir erklären, warum sich die Anlage so verhält und ob man das optimieren könnte?

Ich weiß, ich bin Laie, und vielleicht ziehe ich völlig falsche Schlüsse aus meinen Beobachtungen. Wenn dem so ist, dann korrigiert mich bitte gerne 😉

[Wangnick]

Die A10 ist auf Minimalleistung, wenn ihr Verdichter mit 20 Umdrehungen pro Sekunde läuft. Langsamer fährt Viessmann den Verdichter nicht. Und für diese Umdrehungsgeschwindigkeit benötigt der Verdichter je nach Außentemperatur etwas mehr oder etwas weniger Strom, und liefert etwas mehr oder etwas weniger Leistung.

Im Bild sieht man meine A10 gerade bei 20Hz und AT +8°C. Stromaufnahme laut Viessmann 651W, Gesamtanlage laut Stromzähler 776W, thermische Leistung Kältekreis laut Viessmann 4102W, an meinem WMZ vor der IDU kommen 3793W davon an, der Heizkreis nimmt aber nur 3200W ab, also erwärmt sich der Puffer bis zur oberen Hysterese und dann geht die Anlage notgedrungen aus.

Die von dir und mir (und vielen anderen hier im Forum) beobachtete Unfähigkeit der A10, in der Praxis auf die im Datenblatt bei den technischen Angaben versprochene Mindestleistung herunterzumodulieren, hat hier schon für einiges an Erstaunen, Frustration, Wut und auch justiziable Anwürfe an den Hersteller geführt. Ich habe Viessmann so verstanden, dass sie dabei eine in der Meßnorm eröffnete Möglichkeit ergreifen, einen Auftauvorgang künstlich in die Berechnung der modulierten Mindestleistung mit einzubeziehen, um diese rein rechnerisch auf dem Datenblatt unter die tatsächliche tiefstmögliche Momentanleistung zu reduzieren.

LG, Sebastian

 

[MaSchott]

Danke für die schnelle Antwort. Ok, dann weiß ich zumindest, daß meine Beobachtungen nicht ganz falsch waren 😉 .

Hast Du eventuell einen Optimierungs-Tip, um die Takte zu reduzieren bzw. die Lauf- und Pausenzeiten zu verlängern, auch unter dem Gesichtspunkt, daß die VL-Temperatur bei 'leerem' Speicher (zu) oft/lang nicht mehr ausreicht, um auch bei leichten Plusgraden wirklich die gewünschte Raumtemperatur zu generieren? Heizkurve anpassen, Fußpunkt festlegen, Puffer-Hysterese verändern (ich weiß, geht 'noch' nicht), Volumenstrom verändern, ... ? Oder einfach so hinnehmen und sich freuen, daß es (meistens) warm genug ist?

[Dale]

Hallo @MaSchott ,

wenn Du einen Mischer hast, wirst Du sicher auch für den Heizkreis eine eigene Umwälzpumpe haben. Du könntest versuchen, an der HK-Umwälzpumpe Förderhöhe/Volumenstrom zu erhöhen, so dass (bei gleicher VL-Temperatur) mehr Wärmeleistung zu den Heizkörpern gelangt und es damit bei Dir wärmer wird auch ohne die VL-Temperatur zu erhöhen. Durch die höhere Wärmeleistung würde evtl. die WP dann auch etwas weniger takten.  Ansonsten: Wenn es zu kalt ist, dann Heizkurve anpassen.

Evtl. könntest Du auch an der FriWa die Zirkulation auf "nur auf Anforderung" stellen, falls Du das noch nicht gemacht hast. Durch die FriWa wird ja manchmal die Schichtung verwirbelt und teilweise zerstört - vielleicht wird es bei Dir mit dem "zu kalt" dann besser. Vielleicht auch nicht, muss man halt ausprobieren.

Du kannst auch versuchen, dass der Viessmann-Service Dir die Mindestleistung des Kompressors von ca. 20% auf 18% heruntersetzt - das haben hier im Forum mehrere erfolgreich machen lassen.

Die Anpassung der Puffer-Hysterese bei Anlagen mit nur einem Heizkreis soll angeblich mit einem der nächsten Updates kommen.

Ansonsten ist das Takten der Anlage prinzipiell in der Übergangszeit völlig normal, weil es immer (Jahres-)Zeiten gibt, in denen das Haus weniger Wärme benötigt, als die WP mindestens liefern muss.

Die beste Maßnahme gegen zu häufiges Takten der Anlage besteht darin, die Anlage bei der Planung nicht zu groß zu wählen - nur hilft dieser Tipp halt nicht mehr wenn die Anlage bereits in Betrieb ist.

[MaSchott]

@Dale auch Dir vielen Dank für die schnelle Antwort! 

Ja, die FriWa läuft schon nur auf Anforderung. Und richtig, es gibt eine externe Heizkreis-Umwälzpumpe. Da werde ich mal probieren von Stufe 2 auf 3 hoch zu stellen. 

Auf das angekündigte Update mit einstellbarer Puffer-Hysterese bin ich gespannt. Wenn es die gäbe, wie sollte man sie sinnvollerweise verändern? Ich als Laie würde aus dem Bauchgefühl heraus sagen, unten 0-1 Grad höher, und oben 1-2 Grad höher. Wird man aber wahrscheinlich im individuellen Fall testen müssen, wenn es dann mal geht.

Das mit den 20 aus 18 Hz (oder % ?) muß ich mal fragen, obwohl ich mir vorstellen könnte, daß die das vor einem Jahr schon gemacht haben, wo ich mich nach der Inbeteiebnahme der Anlage schonmal intensiver mit Viessmann auseinandergesetzt habe. Kann ich das im Menü selber sehen? 

Klar, irgendwo muß das Takten anfangen, nur vielleicht nicht schon bei 1 Grad Außentemperatur und im 2-Stunden-Rhythmus (1'15h heizen, 0'45h Pause).

Die Vermutung mit der etwas zu großen Anlage (die 250a.8 hätte vielleicht/wahrscheinlich auch gereicht) hatte ich hier im Forum auch schonmal geäußert. Allerdings wurde entgegnet, daß die 8 kW-Maschine vielleicht gar nicht wirklich weiter runter geht als die 10er. Daten zur Minimal-Leistungen habe ich nirgends gefunden, in den Datenblättern geht es immer nur um die Maximal-Leistung.

[Wangnick]

Hallo @MaSchott,

du kannst die Drehzahl des Verdichters in der Kältekreisübersicht im Servicemenu an der IDU ablesen. Dort allerdings nur in % der Maximaldrehzahl. Die ist 85Hz bei der A10. Bei einer Drehzahl von 20Hz werden dort dadurch 23% angezeigt. Sollte der Drehzahlbereich deiner A10 auf 18Hz oder sogar 15Hz nach unten erweitert worden sein, dann solltest du dort also Werte von 21% bzw. 18% beobachten können.

Daten zur Minimalleistung findet man schon auch im Datenblatt, dort als unterer Wert der möglichen Modulationsspanne bei den verschiedenen AT-VL-Punkten. Noch ersichtlicher werden diese Angaben in den Kennliniendiagrammen der Vitocal 250-A Planungsanleitung. Aber wie gesagt, die Angaben zur Minimalleistung sind ... wie soll ich es sagen ... kreativ gestaltet? 

Bei mir ist es eher ein 1,5-Stunden-Rythmus, allerdings erst ab Außentemperaturen von +5°C:

Ich hab jetzt die Geräuschreduzierung wieder aktiviert. Man könnte natürlich in der Übergangszeit mit Nachtabsenkung arbeiten und so das Takten etwas reduzieren. Aber so ein Effizienz- und Lebensdauerkiller scheinen mir diese Takte jetzt dann auch nicht zu sein ...

LG, Sebastian

[Dale]

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@MaSchott  schrieb:

Auf das angekündigte Update mit einstellbarer Puffer-Hysterese bin ich gespannt. Wenn es die gäbe, wie sollte man sie sinnvollerweise verändern? Ich als Laie würde aus dem Bauchgefühl heraus sagen, unten 0-1 Grad höher, und oben 1-2 Grad höher. Wird man aber wahrscheinlich im individuellen Fall testen müssen, wenn es dann mal geht.

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Kann man so pauschal nicht sagen. Hängt sicher auch von der Menge Wasser im Heizkreislauf (HK, Puffer, Fußbodenheizung) ab. Wenn die mittlere Temperatur gleich bleiben soll wird man sicherlich die Hysteres nach oben und nach unten vergrößern. Wenn aber ein vorhandener Mischer die VL-Temp unabhängig von der Hysterese auf Soll halten kann, dann vielleicht die Hysterese nur nach oben erhöhen.

Auch davon hängt dann sicher auch ab, ob es durch das geringere Takten überhaupt eine Energieeinsparung gibt, oder eine Einsparung nicht wieder durch den Mehrverbrauch durch höhere VL-Temperaturen aufgezehrt wird und es ein Nullsummenspiel ist.

[MaSchott]

@Wangnick Also der Verdichter läuft aktuell bei 7 Grad Außentemperatur mit 23%. Weiß nicht, ob es theoretisch noch weiter runter geht, wenn es draußen wärmer ist. Denke ich aber eher nicht.

@Dale Das Problem, daß die gewünschte Raumtemperatur nicht ganz erreicht wird, tritt nur auf, wenn die WP taktet. Solange sie durchläuft, ist es kein Problem. Im Durchschnitt scheint die Speicher-Temperatur innerhalb eines Taktes also unter der eigentlich benötigten VL-Temperatur zu liegen. Der Mischer kann ja eine höhere Speichertemperatur runter regeln, aber nicht was hochregeln, was nicht da ist. So müßte ich eigentlich ab 1-2 Grad Außentemperatur einen Knick in die Heizkurve programmieren und sie ab dort um 1 Grad erhöhen, oder so (geht das überhaupt?) ...? Oder ich müßte das Niveau durchgängig anheben und damit leben, daß bei kälterem Wetter mehr Wärme erzeugt wird als eigentlich nötig wäre. 

Ich fange gerade erst an, mich in Home Assistant einzuarbeiten. Die WP habe ich unter Anderem schon integriert, aber solche schönen Visualisierungen und Auswertungen, wie sie hier immer wieder von den Könnern gepostet werden, bekomme ich (noch) nicht hin. Damit könnte ich bestimmt auch eine Durchschnittstemperatur berechnen lassen. 

[MaSchott]

Seit ich die Heizkreispumpe Stufe 2 auf 3 hochgestellt habe, meine ich zumindest eine leichte 'Verbreiterung' der Takte erkennen. Wenn ich mir über die API-Werte in Home Assistant die Heizkreis-VL-Temperatur anschaue, ist die Amplitude etwas kleiner und etwas länger. Aber irgendwie kommt mein Mischer nicht so richtig hinterher, scheint mir. Kann das sein, wenn die jetzt 5 Grad (vorher 6 Grad) schwankt, im Gleichschritt mit der Puffertemperatur? Ich hätte mir die VL-Temperatur mit Mischer irgendwie stabiler vorgestellt. 

 

 

Und noch eine andere Frage an Dich, @Wangnick, da Du ja eine ähliche Anlage zu haben scheinst: Wie hast Du den Volumenstrom zur Außeneinheit eingestellt? Ich habe schon alles von 1000-1700 l/h ausprobiert, aber der einzige Unterschied, den ich erkennen konnte, war die Höhe der VL-RL-Spreizung in der Startphase und wie lange es dauert, bis sich das System eingependelt hat. Klar, je geringer der Volumenstrom, desto weiter geht die Spreizung auseinander und desto länger dauert es, bis der RL hoch geht. Entsprechend powert die WP in der Startphase höher. Danach pendelt sich die Spreizung immer auf 1,9 bis 2,3 K ein, egal mit welchem Volumenstrom (außer es ist sehr kalt). Wie finde ich da den besten Volumenstrom?

[Dale]

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@MaSchott  schrieb:

 Aber irgendwie kommt mein Mischer nicht so richtig hinterher, scheint mir. Kann das sein, wenn die jetzt 5 Grad (vorher 6 Grad) schwankt, im Gleichschritt mit der Puffertemperatur? Ich hätte mir die VL-Temperatur mit Mischer irgendwie stabiler vorgestellt. 

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Der Mischer kann eine zu hohe Puffertemperatur (durch mischen mit dem Rücklauf) kälter machen, aber er kann eine zu niedrige Puffertemperatur nicht wärmer machen.

Es scheint so, als wenn die Puffertemperatur zu niedrig für die Mischer-Soll-VL-Temperatur ist und daher der Mischer fast die ganze Zeit auf 100% (ganz offen, kein mischen mit dem RL) steht, weshalb die HK-VL-Temperatur und die Puffertemperatur bei Dir vermutlich identisch sind und es diese Schwankungen gibt.

Bei open3E kann man die aktuelle Stellung des Mischers (0% - 100%) über den Wert "MixerTwoCircuitThreeWayValvePositionPercent" abfragen. Kannst Du den Wert auch über die API abfragen?

[Wangnick]

Wieviel von den 750l sind Heizwasservorrat? Beispielrechnung: Wenn es z.B. 350l sind, gibt das bei 5K Temperaturabfall eine Energiemenge von 350l*5K=1750Kl=2,03kWh (Faktor 1,16Wh/Kl). Wenn der Heizkreis diesem Puffer 3kW entnimmt, dann fällt dessen Temperatur also nach 41 Minuten um deine 5K.

LG, Sebastian