Heizungs-Automation für FBH mit alter Erdwärmepumpe

Automationen
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Hallo,
ich bin auf der Suche nach einer Berechnungsmethode für die benötigte Betriebsdauer einer Erdwärmepumpe.

Folgende Parameter:

  1. 2-Familienhaus
  2. Erdwärmepumpe aus 2003 mit 18kw Heizleistung
  3. Steuerungsmöglichkeiten der WP: AN und AUS, dabei wird die Umwälzpumpe für den FBH Kreislauf zeitgleich mitgeschaltet.
  4. FBH in allen Räumen, insgesamt ca. 180m²
  5. Einzelraumregelung ist nicht gewünscht, bzw. manuelle Anpassung am Zulaufventil
  6. Thermostate sind in allen Räumen und draußen vorhanden, die Raumthermostate gehören nicht zur WP. Die WP hat kein eigenes Raumthermostat.
  7. alle Rücklauftemperaturen und Zulauftemperatur werden gemessen
  8. EVU-Sperre der WP von 05-06, 11-12 und 17-18 Uhr, d.h. in der Zeit kann die WP nicht betrieben werden

Was möchte ich?

Ich möchte Homeassistant anhand der Außentemperatur und der Raumtemperatur die benötigte Betriebszeit der WP berechnen lassen. Dabei soll die erste Heizphase exakt um 05 Uhr enden(EVU-Sperre), der Beginn soll dynamisch an die Parameter angepasst sein. Aufgrund der Trägheit der FBH ist dann ab 06 Uhr ausreichend Wärme in der Wohnung. Erfahrungsgemäß sind maximal 3 Stunden Betriebszeit sinnvoll, da die FBH sonst übersteuert und diese Dauer ausreicht, um den ganzen Vormittag ausreichend Wärme in der Wohnung zu haben. Eine zweite Heizphase ab 12 Uhr ist selten nötig, da wir nachmittags oft mit einem Holzofen nachhelfen. Ggf. würde ich eine Heizphase am Nachmittag natürlich trotzdem gerne nach den geschilderten Parametern berechnen lassen.

Was solche Berechnungen anbetrifft, ist der Bereich zwischen meinen Ohren hauptsächlich zum präsentieren der Haarpracht geeignet. :slight_smile:
Ich könnte mir vorstellen, dass man vor Beginn der ersten Heizphase zu einer bestimmten Uhrzeit den Temperaturverlauf von außen und innen prüft (Riemann-Integral ist kein Müsli?) und dann die benötigte Dauer errechnet.?

Alle Vorschläge/Gedanken dazu sind willkommen, die Sensoren/Aktoren und ein funktionierender Homeassistant sind schon vorhanden.

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Persönlich würde ich nicht versuchen die Laufzeit wirklich zu berechnen, weil das kann kompliziert werden und das die WP übernehmen lassen.
Bei mir sieht das zum Beispiel so aus:

Bildschirmfoto 2024-10-13 um 13.16.24
Bildschirmfoto 2024-10-13 um 13.16.241620×872 102 KB

a) Hast du die Möglichkeit mit Absenkung/Anhebung zu arbeiten?
b) Warum hast du eine EVU Sperre? Lohnt sich ein zweiter Zähler wirklich?

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Nein. Die WP hat eine Leistungsstufe und die ist Vollgas.
Die einzige Regelmöglichkeit ist einschalten und ausschalten. Wobei die WP jeweils zum Start des Betriebs das Maximum an Leistung benötigt, was bedeutet, dass ein häufiges ein- und ausschalten sehr ineffizient ist.

Soweit ich informiert bin, muss diese WP an einem Anschluss mit Sperrkontakt betrieben werden, aber davon abgesehen sind die Sperrzeiten auch nicht wirklich die Herausforderung bei der WP.

Die WP hat keine Möglichkeit das selbst zu berechnen. Vielleicht zur Klarstellung: Die Raumthermostate gehören nicht zur WP. Die WP hat kein eigenes Raumthermostat.

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Ok schade, Absenkung und Anhebung wäre einfach gewesen. Was hast du denn für eine WP?

Wüsste nicht, dass es (noch) Vorschrift ist, aber 18kw ist schon auch ordentlich :wink: und 3h Sperre find ich schon auch viel. Dachte immer mehr als 2h sind nicht erlaubt. Musst mal nachlesen ohne Sperre ist es schon einfacher.

Öhm? Nun bin ich verwirrt. Du kannst doch bestimmt eine Heizkurve einstellen und du hast doch einen Außenfühler oder? Ansonsten musst mal beschreiben wie das System aufgebaut ist. Kapier ich dann nicht :smiley:

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Die Heizung muss eine Steuerung haben, um bei einer errichten Temperatur auszuschalten. Sonst müsste jemand oder HA oder ähnlichem das per Hand machen. :joy:

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Das Teil ist v. d. Firma Oekotherm. Die Firma gibt es heute nicht mehr, bzw. sie bauen keine WP mehr.

Diese Steuerung gab es. Das war ein Einzelraumthermostat welches bei Erreichen der Raumtemperatur die WP ausgeschaltet hat. Diese Art der Steuerung ist aufgrund der Trägheit natürlich völlig ungeeignet und wurde deshalb durch einen Schaltaktor ersetzt.

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Hört sich sehr speziell an. Aber scheinbar hält das Teil schon über 20 Jahre.

Nicht dein Thema, aber ggf. auch interessant.

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Okay klingt sehr speziell…

a) Hast du eine Anleitung von der WP?
b) Wie steuerst du denn aktuell?
c) Kannst du den Vor- und/oder Rücklauftemperatur von der FBH auslesen?

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Anleitung: https://drive.google.com/file/d/1J_WZjlxhUKcVZrfyT3KlG67uzanH_5WZ/view?usp=sharing

Aktuell schalte ich zeitgesteuert aufgrund von Erfahrungswerten zwischen 1 und 3 Stunden Betriebsdauer, je nach Temperaturen. Vor- und Rücklauftemperaturen habe ich wie für jeden Heizkreis in Homeassistant eingebunden.

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Wie lang machst du das schon?

Hast du auch einen gesamten vor und nach der WP?

Im Endeffekt könntest du dir die Heizkurve auch selber ausrechnen und danach steuern.

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2 Winter. Wobei das meistens bedeutet, dass die WP pauschal 2h läuft, und dann landet man irgendwo zwischen 20-22°.

Ja, ich habe auch Sensoren unmittelbar vor und nach der WP.

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Noch paar Fragen
a) Warst du mit der WP schon mal im haustechnikdialog forum?
b) Wo liegt denn der Raumregler bzw. wo ist der installiert?
c) Hast du bei den Heizkreisen unterschiedliche Durchflüsse?
d) Kannst du die Heizkreis/Umwälzpumpe seperat ansteuern?

Was ich jetzt aus der Anleitung verstanden habe:
a) Du hast durchaus 3 Leistungsstufen 1,2 und Auto Seite 10 richtig?
b) Du kannst Heizprogramme Seite 20 programmieren. Das ist das gleiche wie Absenkung und Anhebung

Prinzipiell könntest vielleicht versuchen mit einem besser zwei Außenfühler und den Rücklauftemperatur schon eine Betriebszeit auszurechnen und zu steuern.

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a) Nein, das hier ist der erste Forumbeitrag, aber ich nehme das als Hinweis auf.

b) Der (in der Anleitung genannte) Raumregler ist nicht mehr montiert. Der war zuvor im Flur neben dem Heizkreisverteiler montiert.

c) Die Heizkreise sind am Rücklaufventil so eingestellt, dass sie auf eine ungefähr gleiche Rücklauftemperatur kommen, mit Ausnahme des Randkreislaufs vom Kinderzimmer. Leider habe ich keine genauen Infos zur Länge der unterschiedlichen Kreisläufe.

d) Nein, aktuell wird die Umwälzpumpe und die WP über einen Kontakt ein/ausgeschaltet. Das ist genau der Kontakt der davor von dem in der Anleitung beschriebenen Raumregelgerät geschaltet wurde.
Eine separate Schaltung der Umwälzpumpe wäre vermutlich mit überschaubarem Aufwand umsetzbar, aber ich wüsste aktuell nicht was mir das bringen würde.(?)

Die beschriebenen Stufen sind nicht näher beschrieben, aber “Auto” schaltet nur zwischen den Stufen 1 u 2, ist also keine seperate Stufe und zudem wären diese Stufen auch nur an der Bedieneinheit wählbar. Die Bedieneinheit ist im Heizkeller und eine automatische, über Homeassistant steuerbare Umschaltung ist aus dem Grund nicht umsetzbar. Nach meiner Kenntnis (Aussage der anderen Wohnpartei) soll die WP immer im Automatikmodus laufen. Die Leistungsstufe wird dann abhängig davon gewählt, ob nur eine Wohneinheit oder beide Wärme anfordern.

Die Heizprogramme sind nur Teil des (nicht mehr genutzten) Raumregelgerätes. Einzige Funktion des Gerätes: WP und Umwälzpumpe Ein- und Ausschalten.
Absenkung und Anhebung nach meinem bisherigen Verständnis (Ich kann nur erneut auf mein Laientum hinweisen) ist die Veränderung der Heiztemperatur. ?
Das ist mit der WP definitiv nicht möglich.
Eine Anpassung der Leistung der WP oder der Zulauftemperatur gibt es nicht. Die WP heizt immer mit der gleichen Leistung. Die beschriebenen Temperatursensoren dienen nur dem Frostschutz.
Als Ausschnitt hier mal eine Heizphase von heute morgen. Dort sind alle Rücklauftemperaturen und die Zulauftemperatur zu sehen.

Temperaturverlauf Heizphase
Temperaturverlauf Heizphase1522×1109 168 KB

Achso, und auch jetzt schonmal danke für euere Bemühungen! :slight_smile:

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Ich muss sagen ich habe mehr Fragen als Antworten, nachdem du geantwortet hast :smiley:

Hast du das Haus/Wohnung erst gekauft?

Würde ich mal machen, da sind die Experten vielleicht hast Glück und jemand hat die gleiche WP und Setup

Das ist mir klar, aber meine hat die Option auch. Ich verstehe nicht wie die Raumregler prinzipiell funktionieren, aber ich denke da könnte man sich mal einlesen, wie das funktionieren soll. Ich persönlich kenne nur das System mit Außenfühler…

Okay also unterschiedliche Durchflüsse für jeden Heizkreis, korrekt?
Sind Räume zu kalt aktuell?

Häufig läuft die Umwälzpumpe (bei neueren sogar teilweise 24h) einmal die Stunde für 5 Minuten um den Bedarf zu analysieren. Wenn du eine eigene Steuerung anhand einer Heizkurve basteln wollen würdest, wäre das von Vorteil.

Ja aber dann hast du doch 2 Leistungsstufen und nicht nur eine. Das heißt bei Auto muss nicht sein, dass die Leistung konstant ist.
Wenn ich es richtig verstehe teilen 2 Parteien sich die WP. Wie steuern denn die andere die WP? Weil wenn Sie läuft müsste Sie für beide laufen. Also müsst ihr euch ja irgendwie einigen wie und wann ihr steuern wollt?

Nein das glaube ich nicht darum gibt es Stufe 1 und Stufe 2. Deine Bilder sagen auch nichts darüber aus ob die Heizung immer die gleiche Leistung fährt.

Was hast du denn für einen Stromverbrauch?

Ich verstehe noch nicht wie dein “Vorgänger” oder die andere Partei das ganze steuert…

Schau mal hier, da ist die Frage andersherum. Ich finde es mit Außenfühler logischer, aber du wirst bestimmt was finden wie man auch mit Raumthermostat heizen könnte

oder hier also manche regeln so. Ich denke im Forum kann dir dort jemand die Grundlagen erklären.