Temperaturregelung, PID, Zwei- bzw. Dreipunkt ?

[jogi]

Hi Onkel,

Ich würde in Deinem Fall für die Raumtemperatur PI-Regler mit Schaltschwellen nutzen und gleichzeitig mit dem höchsten Ausgabewert die witterungsgeführte Vorlauftemperatur korrigieren.

Nehmen wir mal an, im Idealfall sollen die Lüfter dauernd auf Stufe 1 laufen (um die Ohren zu schonen). Die RTR geben dann um die 50% aus.
Dann sollte die Vorlauftemperatur sich so einstellen, daß die Raumtemperaturen passen.
Und dieses unabhängig von der Außentemperatur, deshalb ist die witterungsgeführte Regelung unabdingbar.

Jetzt kommt für einen der Räume eine Störgröße, z.B Tür steht längere Zeit auf --> der RTR erhöht seine Stellgröße.
Diese Stellgrößenerhöhung schaltet nun nicht notwendigerweise in die Stufe 2, sondern erhöht erstmal die Vorlauftemperatur.
Falls das nicht reicht, schaltet er irgendwann in Stufe 2. bei gleichzeit weiter erhöhtem Vorlauf.
Steigt die Temperatur an, geht das ganze rückwärts.
So wird der Raum möglichst schnell aufgeheizt, ohne daß zu lange auf Stufe 2 gefahren werden muß.

Werden die Räume, z.B. durch Sonneneinstrahlung aufgeheizt, wird zunächst der VL reduziert, und dies, obwohl er nach reiner Außentemperaturführung eigentlich höher sein müsste. (Spart 'ne Menge Energie )

Für meine FBH zu hause hab ich mir was ähnliches aufgebaut und funzt prima:

Von allen Räumen wird der, mit der größten benötigten Heizleistung ermittelt, weiterhin hab ich mir einen Stellgrößen-'Sollwert' von 50% festgelegt.
Mit diesem wird der max.Raum-Stellwert verglichen, die Differenz korrigiert die Vorlauftemperatur.
Ich weiß nicht, wie weit Du an die Vorlaufregelung dran kommst, bei mir läuft die Korrektur dadurch ab, daß der 'Raum-Sollwert' der Heizkurve verändert wird.

Durch die ganze Aktion wird die VL möglichst niedrig gehalten und die Räume optimal temperiert.

Bei Deiner Anwendung wird wohl das Haupt-Augenmerk auf möglichst wenigen Schaltspielen der Ventilatoren liegen, aber das sollte durch 'Spielen' mit den Parametern in den Griff zu bekommen sein.

Gruß Jörg

[Onkel Dagobert]

Hallo Jörg,

DANKE, so langsam kommt Licht ins Dunkel .

Also, auf jeden Fall berechne ich erst einmal über eine außentemperaturgeführte Heizkennlinie einen Sollwert für die Vorlauftemperatur. Dann nehme ich den größten Stellgrad der Raumtemperaturregler und versuche diesen über eine Korrektur der Vorlauftemperatur auf 50% zu halten. Diese Korrektur müsste sehr träge arbeiten, damit nicht das ganze System instabil wird, eventuell über einen weiteren PI-Regler mit großer Nachstellzeit. Ich regle dann, so zu sagen, den größten Stellgrad meiner Raumtemperaturregler. Der Umlüfter dieses "Führungs-Raumes" sollte dann einigermaßen stabil in Stufe 1 laufen. Die Lüfter der anderen Räume dürften bei dieser Betrachtung nie in Stufe 2 schalten. Und bei sibirischer Kälte liege ich dann auch auf der sicheren Seite. Sollwertsprünge (reduzierter/nichtreduzierter Betrieb) werde ich zusätzlich über eine e-Funktion dämpfen.


Die Schwellwerte mit Hysterese habe ich gleichmäßig über dem Stellgrad verteilt:

Stufe 1 EIN: _|¯25% AUS: ¯|_0%

Stufe 2 EIN: _|¯75% AUS: ¯|_50%


@Oliver
Danke, ist schon klar. Auch bei einer raumtemperaturgeführten Vorlaufregelung muss man natürlich eine geeignete Heizkennlinie verwenden.


Gruß, Onkel

[jogi]

Hi Onkel,

noch ein paar kleine Anmerkungen:

- einen FESTEN führungsraum gibt es nicht, das ganze ist dynamisch, der Raum, der MOMENTAN gerade die höchste Heizleistung hat, ist der 'Führungsraum' dementsprechend können die anderen gar nicht auf stufe 2 laufen, wenn dieser nur auf 1 läuft

- bei mir läuft die Korrektur der VL ausschließlich über ein P-Glied. Ist hier völlig ausreichend, da sich die Raumtemperaturen (und damit die Stellgrößen) nicht so sprunghaft verändern.

- Die Hysterese für Stufe 1 hab ich nicht ganz verstanden
Stufe 1 sollte doch laufen, sobald überhaupt von dem Raum Energie angefordert wird, also ab 1%, oder hab ich da was übersehen ???
Die Stufe 2 schaltet dann (mit der hysterese) ab einem bestimmten Prozentsatz zu.

- GANZ WICHTIG
Damit das Ganze stabil läuft, müssen die 3 Umlüfter vorher vernünftig hydraulisch abgeglichen sein, soll heißen: bei der Außentemperatur angepasster VL (ohne Stellgrößenaufschaltung) müssen alle 3 Räume auf Stufe 1 gleichmäßig ihre Solltemperatur erreichen (und halten).
Dazu am besten einen Tag mit möglichst wenigen Störeinflüssen auswählen.
Überheizt bei dieser aktion z.B. ein Raum, ist an dessen Heizregister der Wasserdurchlauf zu drosseln, damit er primär weniger Energie abbekommt. Das sollte aber normalerweise aufgabe des Heizungsbauers sein, aber ob der das auch macht
Gleichzeitig kannst Du damit auch prüfen, ob Deine Heizkurve hinhaut.
Diese Abgleicherei ist etwas Zeitintensiv, habe für meine 13 Räume (bis ICH zufrieden war ) eine ganze Heizperiode gebraucht


Gruß Jörg

[Onkel Dagobert]

Hallo Jörg,

für die Stufe 1 brauche ich doch auch eine Hysterese. Deshalb schaltet Stufe 1 erst nach Erreichen der 25% ein. Das müsste schon passen.

Gruß, Onkel

[jogi]

das heißt aber auch, das beim Hochheizen bis zu 25% erst mal gar nicht geheizt wird.

ok, klar, eine gewisse Hysterese braucht man, damit er nahe 0 nicht ständig Ein- und Ausschaltet, habs eingesehen

Der tatsächliche Wert wird dann beim Einstellen ermittelt.

Gruß Jörg

[Onkel Dagobert]

Hallo,

ich denke, ich bin Euch noch einen kleinen Bericht schuldig. Ich hatte damals die Regelung nach oben beschriebenen Konzept umgesetzt. Bei der Inbetriebnahme war witterungsbedingt kein "richtiger" Heizbetrieb möglich, so daß die Anlage nur auf ihre grundlegenden Funktionen getestet werden konnte. Zu Beginn der Heizperiode hatte die Heizungsfirma nach tel. Absprache die Heizkennlinie ein wenig angehoben. Ansonsten gab es aber keinerlei Probleme.

Aus organisatorischen Gründen erfolgte erst heute die Übergabe und die Einweisung des Personals. Ich stand also heute ca. zwei Stunden vor der Anlage. Die Umluftgeräte zweier Räume liefen in dieser Zeit in Stufe 2, die Lüfter des dritten Raumes liefen in Stufe 1. Es erfolgten keine Schaltwechsel! Die Stellsignale der Reglerausgänge waren sehr stabil, haben sich kaum verändert. Es funktioniert genau so, wie ich es mir vorgestellt hatte, eigentlich sogar noch sehr viel besser.

Besten Dank nochmal für die wertvolle Hilfe!


Gruss, Onkel