Gast

Energiesparen mit programmierbaren Thermostaten

Meine Zentralheizung wird über einen einzelnen Sensor im WZ gesteuert. Die einzelnen Räume sollen jetzt eine angepasste Temperatur haben. Sprich Schlafzimmer um 16°,Küche und Flur16°, das Bad morgens und abends 20°.... Wohnzimmer 18°. Klar muss ich also als Minimaltemperatur im WZ 20° einstellen, damit es im Bad auch 20° warm werden kann. Dann läuft die Heizung und Umwälzpumpe aber dauernd. Bessere Möglichkeiten?
Frage Nummer 3000267668

Antworten (30)
rayer
Bei den angegebenen Temperaturen braucht es eh einen zusätzlichen Heizlüfter. Bei 18°C kann kein Mensch im Wohnzimmer sitzen und bei 20°C im Bad würde ich duschen mit kaltem Wasser empfehlen. Dann kommt es einem wenigstens warm vor, wenn man aus der Dusche kommt
PezzeyRaus
Dickes Buch über Regeltechnik kaufen, durchlesen, Inhalt merken und dann nachhaltig im offenen Kamin verfeuern.
Schrat
1. Außentemperatur geführte Regelung nutzen
2. Einzelraumsteuerung nutzen (z. B. von Viessmann)
3. alternativ WiFi-Thermostate nutzen (z. B. von Meross), sind programmierbar und aus der Ferne steuerbar
4. neue hocheffizienz Pumpe einbauen (lassen), läuft nur bei Wärmeanforderung
5. neue Heizung kaufen, die den Anforderungen genügt
GlieseStern
Ich heize nie. Meine Zentralheizung steckt in mir. Und wenn ich die "runterdreh", aufhöre rumzuturnen und Gewichte stemmen, dann zieh ich ein Pulli mehr an und kuschel mit der Decke u.a.

Mach dich krass.
:)
micle
Schrat hat es eigentlich schon geschrieben.
Meine Heizung (Kessel / Therme) wird ausstentemperaturabhängig gesteuert, die Heizflächen in den Räumen über programmierbare Ventile. Das funktioniert wunderbar.

Der Sinn eines Temperaturfühlers im Wohnzimmer, der die Anlage steuert, erschließt sich mir nicht.
PezzeyRaus
micle, Der Sinn eines Temperaturfühlers im Wohnzimmer, der die Anlage steuert, erschließt sich mir nicht. Das war Stand der Technik in den 1980/90er Jahren. Das ist bei mir zu Hause auch völlig ausreichend, denn die Heizkörper in den anderen Räumen mache ich nur ab und an kurzzeitig an, um Korrosion zu vermeiden. Das funktioniert natürlich nur, wenn man in einem gemäßigten Klima lebt...
Kackmann
Onetanit, Du dämlicher Werbearsch, verpiss dich.
PezzeyRaus
Kackmann, ich schließe mich deinem Hinweis an!
Musca
besser die Heizung läuft in längeren Intervallen, statt ständig zu "takten".
PezzeyRaus
Musca, das musst du jetzt aber begründen!
rayer
Weil ständiges Aufheizen und wieder abkühlen lassen, so ähnlich ist wie durch das Gebirge fahren. Bergauf braucht es deutlich mehr Sprit als bergab. Die gleiche Strecke in der Ebene fährt sich mit halben Sprit. Oft von kalt nach warm ist energieintensiver wie warmhalten.
PezzeyRaus
Ich werde mich hüten, im Winter ins Gebirge zu fahren. Da liegt Schnee und das kann ich überhaupt nicht leiden. Leider gibt es hier kein LaTex-Modul, sonst würde ich dir anhand der Übertragungsfunktion eines PID-Reglers beweisen, dass es am energieeffizientesten ist, die Ist-Temperatur immer (und zwar mit schneller Taktung) nahe oder auf der Soll-Temperatur zu halten. Inwieweit es einer Pumpe zuträglich ist, mit hoher Frequenz ein- und ausgeschaltet zu werden, sei mal dahingestellt.
Deho
@ PezzeyRaus
Um die Temperatur einigermaßen (und nur darum geht es hier) konstant zu halten, tut es auch ein Zweipunktregler in Form eines Heizkörperthermostates, das wird Musca wohl gemeint haben. Ich habe zwar auch irgendwann einmal Regelungstechnik studiert, aber ich komme im Moment nicht darauf, wie man mit der dimensionslosen Übertragungsfunktion eines PID-Reglers beweisen kann, wie eine Heizung optimal energieeffizient arbeiten kann. Aber da dies eine Wissenscommunity ist, wirst du uns sicher darüber aufklären.
rayer
Wenn dein PID-Regler schnell um den Sollwert herum taktet, solltest du mal einen Regelprofi dran lassen. Ein optimaler Regler fährt die Kurve der Regelgröße auf den Sollwert und hält das. Energieeffizienz beschränkt sich nicht nur auf die Regelgröße, sondern auch auf den Energieverbrauch der Stellglieder und deren Lebenserwartung. Schnelles Takten ist der Tod.
Deho
So ein Dampfplauderer und Klugscheißer wie rayer ist wirklich die Pest.
rayer
Kann keiner was dafür, wenn Du keinen Schimmer hast, wovon gesprochen wird. Von Dir auf alle Fälle nicht. Die Nummer 0 kam in meinem Beitrag nicht vor.
Musca
Hi Pezzey, ich versuche das mal zu erklären. Dickes Auto an der Ampel, 300 PS, rennt von Ampel zu Ampel mit Vollleistung. Bleibt jedesmal bei Rot stehen. Eine taktenende Heizung passt sich an die grüne Welle an. Sie läuft ständig, konstant und daher wirtschaftlich.
wokk
Wer hat jetzt Lust darauf, mal über die Schalthysterese zu plaudern?
Musca
was auch immer eine Schalthystere bedeutet, es würde mich interessieren
Deho
Plaudern wir. Die Schalthysterese ist eine Eigenschaft der Zweipunktregelung, die ich bereits heute um 14:57 erwähnt habe. Na und? Das muss man einfach nur wissen, bevor man sich hier dicke macht. Aber ich bin noch immer auf die Erklärung von RezzeyRaus gespannt. Für Leute vom Fach kann es hier noch richtig lustig werden.
wokk
Es ist 23 Uhr und ich versuche, etwas zur Schalthysterese von mir zu geben.

Dazu benutze ich vier Beispiele, die es ein wenig näher bringen können.
-der Schmitt-Trigger,
-der Ferrit-Speicher,
-ein Thermostat mit Schaltkontakt,
-meine Holzheizung
-dazu noch die wohlbekannte Grüne Welle.

Zum besseren Verständnis werde ich den Schmitt-Trigger mit zwei Relais beschreiben.
Sie sind so geschaltet, dass das erste Relais einen geschlossenen Kontakt im Ruhezustand hat, über den ein zweites Relais mit Strom versorgt wird. Sobald dieses zweite Relais anzieht; entzieht es über einen sich öffnenden Kontakt die Spannung des ersten Relais, welches sich abschaltet und darauf das erste Relais aktiviert, welches das zweite Relais deaktiviert. Das springt dann schnell hin und her, bis eines davon den Geist aufgibt.
Das kann man verlangsamen, indem man parallel zur Spule einen Kondensator einsetzt, der noch eine gewisse Zeit die Spannung hält.
Das springt dann klick-klack hin und her! Der Kondensator hat einen Einfluss auf die Hysteresis.

Der Ferrit-Speicher war in meiner Jugend das Schreckgespenst der Datenverarbeitung. Wenn man eine Spannung an eine um den Ferrit-Kern drumgewickelte Spule anlegt, wird er magnetisiert und hält diese Magnetisierung, bis man eine entgegengesetzte Spannung anlegt. Jetzt macht man eine Matrix mit 20X20 kleinen Ringferritkernen, die in einem X-Y-Rahmen gebaut wurden. Wenn man Strom auf die Drähte X1 und Y1 legt, wird der erste Ferritring oben links magnetisiert und ‚speichert‘. Jetzt konnte man abschalten und die Woche darauf hatte er immer noch die Information gespeichert.
Eine sehr starke Hysteresis.
Wenn der Ringkern mal irgendwo angeklopft wurde, war er zerbrochen und musste ausgetauscht werden. Also den X1 und den Y1 Draht raus wickeln . . . Der pure Horror!!!

Jetzt wird es einfacher. Ein Thermostat. Ich habe eine Holzheizung. Wenn der Brenner beschickt ist, wird er brennen, bis das Holz verbrannt ist. Logisch, oder?
Was ist, wenn was dazwischen kommt? Da habe ich einen Thermostaten, der ab einer gewissen Temperatur anspricht und ein Signal gibt. Wenn ich am Regelknopf drehe, habe ich zwischen dem Ein- und Ausschaltpunkt eine Differenz. Das ist die Hysterese des Thermostaten. Also Ansprechtemperatur 70° und Ausschalttemperatur 65°Somit 5 Grad Hysteresis.

Und jetzt noch einfacher. Mein Holzbrenner. Er hat hinten eine Klappe, die über einen mechanischen Thermostaten geregelt wird. Die Klappe ist offen, wenn das Feuer aus ist. Bei Ansteigen der Temperatur bewegt sich der Thermostat und über einen großen Hebel bedient er mithilfe einer feinen Kette die Klappe, die dann schließt. Hier auch eine Hysteresis, die jetzt aber riesengroß ist. So groß, dass die ansteigende Temperatur nur langsam ein wenig schließt und die Sauerstoffzufuhr reduziert, bis die Temperatur abfällt. Das Ganze ist sozusagen schwebend!

Und da kommen wir auf die Grüne Welle. Nur so schnell fahren, dass man an der nächsten Ampel nicht bremsen muss! Das reduziert die nötige Holzmenge – oh Pardon!

Ich bin sicher, dass sich alle Diskussionsteilnehmer in diesen Beschreibungen wiederfinden. Keiner hat Unrecht – alle haben Recht. Jeder kann sich jetzt auf einen Nenner einigen.
Und jetzt ab in die Heia. Wer grammatikalische Feinheiten reklamiert, darf sie mitnehmen!
Skorti
Der eine sagt ganz knapp: "Schalthysterese ist eine Eigenschaft der Zweipunktregelung" Die er schon beschrieben habe, nur was es ist sagt er nicht, was es ist kommt aber im genannten Post so auch gar nicht vor.
Der andere beschreibt seitenlang wie dies mit verschiedenen Methoden gesteuert wird, nur was es ist, kommt auch da nicht vor.
Gott sei Dank, findet der fleißige Googler schnell die einfache Antwort:
Unter Schalthysterese versteht man die Differenz zwischen Ein- und Ausschaltpunkt bei sich nähernden oder wieder entfernenden Werten, die das Schalten auslösen.
Also auf Heizungen angewendet, wenn der Brenner sich anschaltet, sobald die Temperatur im Raum 18 Grad unterschreitet, und sich ausschaltet, wenn im Raum die Temperatur 22 Grad erreicht, dann ist das die Schalthysterese .
Korrekt?
wokk
Der Doofmann, der das seitenlang geschrieben hat, führte das Beispiel des Thermostaten auf!
Ansonsten kann wiki Auskunft über den Schmitt-Trigger und der magnetischen Hysteresis geben!
Skorti
Ich habe nicht Doofmann geschrieben, aber warum soll ich was über einen Schmitt-Trigger lesen, wenn die Frage, was ist eine Schalthysterese, mit einem Satz beantwortet werden könnte. Ich hatte, wie scheinbar auch Musca, keine Ahnung, was der Begriff bedeutet und hatte es auch nach deinem ausführlichen Post nicht verstanden, weil man, so mein Eindruck, deine Beschreibung nur versteht, wenn man bereits die Definition kennt.
PezzeyRaus
Och Jottchen, kaum ist man mal zwei Tage mit was anderem beschäftigt, tanzen hier die Mäuse auf dem Tisch! Also mit der Hysterese (nicht zu verwechseln mit Hysterie) geht das so: Ein Schalter, der einen Sollwert mit einem Ist-Wert vergleicht (ein sogenannter Komparator), sagen wir mal Temperatur, weil wir es mit einer Heizung zu tun haben, besitzt zwei Umschaltpunkte. Solange die Ist-Temperatur niedriger als die Soll-Temperatur ist, ist der Komparator und die Heizung eingeschaltet. Die Ist-Temperatur steigt deshalb an und zwar ein gewisses Maß ÜBER den Sollwert, dann schaltet der Komparator die Heizung ab. Die Ist-Temperatur sinkt, und zwar auf den Sollwert und noch weiter UNTER den Sollwert, dann schaltet der Komparator die Heizung wieder an. Die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Schaltpunkten nennt man Hysterese.
Die Hysterese ist notwendig , um Verzögerungen (wie lange braucht es, bis sich das Einschalten des Heizkörpers bis zum Temperatursensor ausbreitet) und Rauschen (Störungen) in der Regelung abzufedern, sonst würde der Komparator wie wild flattern.
Deho
@ PezzeyRaus
Das mit der Hysterese und dem Zweipunktregler haben inzwischen alle begriffen, die es wissen wollten. Aber was ist nun mit dem PID-Regler?
rayer
Was soll mit dem PID-Regler sein? Nichts.
Wie man oben lesen kann: "Dickes Buch über Regeltechnik kaufen, durchlesen, Inhalt merken und dann nachhaltig im offenen Kamin verfeuern."
Dann lässt man den Regler in schneller Taktung um den Sollwert pendeln und gibt auf.
PezzeyRaus
@ Deho, ich hab mal in meinen Unterlagen gekramt und was gefunden, dass ich vor 27 Jahren einmal in einem Artikel über eine mikrocontroller-gesteuerte Heizungsreglung geschrieben habe (Regeltechnik für Dummies, ohne Mathematik):

Proportionalregler vermeiden das bei Zweipunktreglern auftretende Schwingen der Regelgröße. Ein Proportionalregler vermindert die Heizungsleistung, wenn die Temperatur sich dem Schaltpunkt nähert. Damit wird das Überschwingen des Sollwertes verhindert; die Solltemperatur wird erreicht und stabil gehalten.
Das Dosieren der Heizleistung kann durch Ein- und Ausschalten des Ausgangssignals erfolgen. Das PWM-Verhältnis wird proportional in einem Proportionalbereich mit festgelegter Bandbreite um die Solltemperatur verändert. Innerhalb des Bandes verändert sich das Verhältnis proportional zum Abstand vom Sollwert. Bei Temperaturen unterhalb des Sollwertes ist das Ein-Intervall länger als das Aus-Intervall, bei Temperaturen oberhalb des Sollwerts kürzer.
Beim PID-Regler gesellt sich zum Proportionalanteil ein Integralanteil und ein Differentialanteil, um unerwünschte Änderungen im Regelverhalten automatisch zu kompensieren. Diese Regelanteile sind Nachstellzeit (I-Anteil) und Vorhaltezeit (D-Anteil). Die drei Anteile der Übertragungsfunktion müssen in jedem Regelsystem individuell angepasst werden. Die PID-Regelung ist damit genauer und stabiler als Zweipunkt- und Proportionalregler.


Es hat sich später herausgestellt, dass die damals bei (wie man heute sagt) Makern üblichen 8-bit-Controller (8032/52 und Co.) nicht leistungsfähig genug waren, um die PID-Übertagungsfunktion mit angemessener Geschwindigkeit zu berechnen. Heutzutage gibt es - modern times - 8-bit-Controller mit dedizierter PID-Hardware, die die Berechnung vom Prozessor auslagert. Ich persönlich habe auf eine computergesteuerte Reglung der ungeregelten Heizkörper völlig verzichtet (obwohl ich damals in den Anfangszeiten des www sogar eine Schnittstelle vorgesehen hatte für das, was man heutzutage eine REST-API nennt, um über Wettervorhersagen die Vorlauftemperatur effizient einzustellen), weil ich gemerkt habe, dass ich die Heizung in den oberen Etagen überhaupt nicht einschalten muss. Ich nutze statt dessen ein ausgeklügeltes Konvektionsprinzip, um die "ungeregelten" Räume in meinem Haus zu heizen (aka Wärme steigt nach oben ;-))
PezzeyRaus
Deho, ich habe eine Antwort verfasst, die aber einer "manuellen Prüfung" unterzogen wird. Wahrscheinlich will sich der Prüfer fortbilden...
Deho
@ PetteyRaus
Danke, ist schon ok, aber inzwischen habe ich meine Kenntnisse auf Stand gebracht, aber einige Dinge sind noch unklar. Ein PI-Regler regelt schnell und punktgenau, kann aber ins Schwingen geraten, das verhindert dann der D-Anteil, der den Regler dann wieder langsamer macht. Nur warum muss man bei langsamen thermischen Vorgängen mit Schwingungen rechnen? Und was nutzt ein zentraler elektronischer Regler an der Heizung, wenn die Heizkörper machen was sie wollen? Vielleicht hat Manuel ein Einsehen und gibt deinen Beitrag frei. Das soll schon mal vorgekommen sein.