Durchfluss in der Heizung regeln 0-10V

Hallo zusammen,

mein Projekt ist Folgender:

Heizungssystem im Einfamilienhaus das optimiert werden möchte.
Optimierung erfolgt über die Regelung der Durchflussmenge an den 4 Heizstängen.

In den Rücklauf werden Ventile eingebaut, Ventile werden durch Stellantriebe gefahren.
Diese Stellantriebe bekommen als Sollwert 0-10V Signal.

Das 0-10V (Sollwert) Signal soll Arduino liefern.
Dieser Sollwert soll um die 20K Differenz zwischen Vorlauftemp. - Rücklauftemp. halten.

Das wäre im groben die Funktion.

Ist das Vorhaben mit Arduino umsetzbar? Wenn ja, dann welche elektronische Bauteile werden dazu notwendig sein?

Meine Erfahrung mit Arduino: Anfänger :wink:

Bin gerade dabei mir die PID Regelung im Arduino anzueignen und sammele schon fleißig alle Infos die irgendwie für diese Regelung vom Belang sind.

the1king:
Das 0-10V (Sollwert) Signal soll Arduino liefern.

Kann er nicht. Er kann weder die Spannung (max. 5V) noch den Strom liefern.

Du musst die Ventile über Logik-Level-Mosfets steuern (Freilaufdiode nicht vergessen) und aus einem eigenen 10 V Netzteil betreiben.

Finde aber vorher heraus, ob die Ventile mit PWM klar kommen (Datenblatt).

Gruß Tommy

Hallo,
ich kenne die Stellventile nicht die Du verwenden willst, ich kenne sowas mit 24VDC Versorgung und 0-10VDC als Stellgrösse für Stellklappen.

Es gibt DAC Digital-Analog Converter mit i2c Schnittstelle und mit 0-10V DC Ausgang, damit sollte das gehen.
Dann brauchst Du natürlich Temperatursensoren um Vorlauf und Rücklauf messen zu können. Meist sind an Heizungen PT100 oder PT1000 verbaut. Die kann man ohne Messverstärker nicht gut an einem Arduino verwenden. Schau dir mal die Sensoren link an.

Auf jeden Fall würde ich noch eine manuelle Möglichkeit vorsehen umd die Ventile mit Tastern auf und zu fahren zu können.

Heinz

Ich kann diese Baugruppe dazu empfehlen. Da hat man gleich vier 0-10 Volt Ausgänge, um Mischventile, Heizkreisventile, und Luftklappen zu steuern. Die sind mit dem Arduino auch locker leicht über I2C zu steuern. Die gibt es zum selber bestücken, oder etwas teurer fertig bestückt.

ich habe die Baugruppen alle selber bestückt, wenn man ein wenig mit dem Lötkolben umgehen kann, und dieser eine rel. feine Spitze hat, ist das ganz easy.

Franz

Meine Heizung hat einen Mischer als Stellantrieb, der von Hand verstellt werden kann und elektrisch ca. 90 Sekunden zwischen AUF und ZU braucht. Der wird durch Pulse von 3 sek Dauer mit Pausen von 0 bis 90 Sekunden (oder unendlich=gar nicht) langsam verstellt.

Das 0-10V (Sollwert) Signal soll Arduino liefern.
Dieser Sollwert soll um die 20K Differenz zwischen Vorlauftemp. - Rücklauftemp. halten.

Das sind völlig verschiedene Werte.
Aus regelungstechnischer Sicht ist das eine die Stellgröße, das andere der Sollwert (20K) und der Istwert(Tv - Tr). Dazwischen hängt die Regelung, die du sehr langsam machen musst.

Das größte Problem bei Heizungsregelung ist, dass man es nicht mehr erlebt, bis sie optimal eingestellt ist. :slight_smile:
(Nach 30 bis 40 Wintern sollte man sich wieder um eine moderne Heizung kümmern)
Und dass das kein Heizungsinstallateur zum Festpreis macht.

Ist das Vorhaben mit Arduino umsetzbar?

Ja klar. :slight_smile:

Hi

Ob in dem Vorhaben eine Einsparung steckt - ist aber fraglich.
Der Heizkörper heizt dadurch, daß das Wasser (viel) wärmer als die Umgebung ist.
Wenn Du wirklich viel Wärme in den Raum einbringen willst, muß das Wasser möglichst heiß durch den Heizkörper - also der RL wird sich dem VL angleichen.

Dein Unterfangen, daß Wasser möglichst bis 'zur Temperatur X' im Heizkörper zu halten, bringt Dieser sehr wenig Heizleistung - auch werden nur die oberen paar Millimeter überhaupt eine Aufgabe erhalten, da der Rest der Heizkörper nahezu auf Raumtemperatur liegt.

Ok, Du hast den RL schön kalt - und die ganze Energie des VL ist 'im Raum geblieben' - nur leider führst Du sehr wenig Energie zu, da der RL ja erst entsprechend abgefallen sein muß.

Oben aufgeführtes ist allerdings auch nur angelesenes, gefährliches Halbwissen.
Leider klingt's aber ziemlich logisch! Wenn keine Energie rein kommt, kann auch Keine abgegeben werden und je näher sich die Temperaturen sind, desto langsamer geht's.

Ist Das mit einem Arduino möglich:
Prinzipiell ja, zu den 10V wurde ja schon was geschrieben (selber takte ich einen Schieber und zähle intern mit, wo der Schieber wohl steht - unterm Strich ist's aber auch nur eine PID-Regelung, Die mir den VL auf 55° halten soll und RL und Kessel mischt, daß ich dort bleibe)
Temperaturen messen, Rumrechnen, Entscheidungen treffen und Steuersignale generieren sind aber möglich.

Vielen lieben Dank für die vielen Antworten, vor allem nützliche :slight_smile:

Wichtige Info zur Heizung selbst: ist ein Einrohrheizsystem.... da passiert es schnell, dass der Rücklauf schnell die Vorlauftemp. annehmen kann.

Das dürfte aber nur der Fall sein, wenn alle Heizkörper abgedreht sind und die Zirkulation nur über den Bypass erfolgt. Wenn keine Wärmemenge abgenommen wird, ist das so.
Da dürfte auch eine Durchflussregelung wenig daran ändern.

Man müsste, nach meiner Meinung, in dem Fall in die Brennersteuerung eingreifen.

Gruß Tommy

Ich melde leichte Zweifel an, dass ein Regeln von 4 Strängen sinn im sinne einer Energieeinsparung macht.

Aber um konkret was aussagen zu können, müsste man wirklich ganz genau schauen, wo, wie, was ist.

Eigentlich macht es am meisten Sinn, einen hydraulischen Abgleich durchzuführen (lassen) und das gesamte Haus möglichst konstant mit niedrigst möglicher Vorlauftemperatur für die gewünschte Raumtemperatur zu heizen.

Ich selber habe DS1820 Temperatursensoren als Außenfühler, Kesseltemperatur, Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur genutzt. Funktioniert sehr akkurat und zuverlässig. Allerdings regel ich (noch) nichts, sondern überwache nur, um die Heizsituation besser kennenzulernen.

hydraulischen Abgleich ist gemacht.
Leistung des Kessels ist runtergeregelt. Kessel auf "Rücklauf-Steuerung" umgestellt (bietet die Steuerung selbst, Vaillant)
Kessel gurgelt mit konstanter Rücklauftemperatur Stundenlang vor sich hin, Spreizung liegt bei ca 15-12K.
Alles super, der Brennwert wird genutzt.

Problematisch wirds, wenn ein Heizkörpertermostat mit Fremdwärme belastet wird ---> steigt der Rücklauf in einem der Stränge ---> die Differenz wird kleiner --> Effektivität leidet.

Einzige Lösung ist den benanntet Strang im Durchfluss zu begrenzen, das Heizwasser anzustauen --> mehr abkühlen.