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Hydraulische Weiche Dimensionieren bei geregelter Kesselpumpe
Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 07:22:07
0
2863455
Hallo zusammen,


ich habe gestern mit meinem Heizungsbauer besprochen, dass wir bei meinem Schichtspeicher noch eine externe PWM geregelt Pumpe und eine Hydraulische Weiche einbauen. Ich traue meinem Heizungsbauer aber nicht zu, diese richtig zu definieren.



Kurz zu dem Problem:

Im Heizbetrieb holt sich die Vitodens das Wasser aus dem Schichtspeicher von ganz unten. Das Problem ist aber, dass die Vitodens erst anfängt ihre Leistung runter zu regeln wenn der Vorlauf (Vitodens vorlauf) wärmer wird. Das passiert bei mir natürlich nicht, weswegen die Vitodens immer mit der vollen Leistung läuft.Das Heizungswasser wird auf der gleichen Höhe aus dem Speicher gezogen wie es rein kommt. Wenn die Vitodens mit ihrer vollen Leistung anspringt aber nur ein klein bisschen Leistung in die Heizung abgibt fängt die Vitodens an zu takten.




Ziel des Umbaus sollte sein, dass die Vitodens ihre Leistung automatisch runter Regelt (die Therme ist groß genug dimensioniert, es geht also nur um das runter regeln). Wenn das so funktioniert, und die Kesselpumpe sich eingeregelt hat, gäbe es ja keinen Hydraulische differenz mehr.


Hier in der Bibliothekt habe ich folgendes gefunden:

"Bei der Dimensionierung von hydraulischen Weichen ist bei Volllastbetrieb eine mittlere Fließgeschwindigkeit von max. 0,2 m/s nicht zu überschreiten.
Eine eventuelle Überdimensionierung wird sich für das System niemals negativ auswirken."


Sollte ich die Hydraulische Weiche auch nach dem Volllastbetrieb dimensionieren obwohl die Therme sich der externen Pumpe einregelt.


Nach welchem Kriterium sollte die Hydraulische Weiche Dimensioniert werden?


Anlagenschema



danke im Voraus

Gruß
Florian

Verfasser:
Regelungsfuzzi
Zeit: 27.11.2019 08:12:57
2
2863471
Eine Rücklaufanhebung mit einer PWM-Pumpe kaschiert doch nur das eigentliche Problem: Rücklauf des Brennwertkessels ist zu weit unten angeschlossen.

Oder: Die Software vom Brennwertkessel ist nicht schlau genug bzw. hat nicht die Möglichkeiten, eine externe Sollwertvorgabe von Leistung und Temperatur zu verarbeiten und daraus den Brenner und die Pumpe zu regeln (innerhalb der erforderlichen Kesselparameter).

Eine zusätzliche Hydraulische Weiche ist doch auch überflüssig, der Puffer ist doch eine.

Verfasser:
Regelungsfuzzi
Zeit: 27.11.2019 08:26:22
0
2863476
Warum ist der Heizkreis Rücklauf an (6) angeschlossen, und nicht an (8)?

Bei der Hydraulik wäre es vielleicht besser, den Heizkreis mit Vor+Rücklauf direkt an den Brennwertkessel anzuschließen (hinter den Umschaltventilen) mit T-Stücken an den Pufferanschlüssen (7) und (2) z.B.
Wenn der Brennwertkessel nicht läuft, holt sich der Heizkreis das Wasser aus dem Puffer.
Wenn dieser jedoch heizt, schiebt er das warme Wasser nach Sollwertvorgabe vom Heizkreis zum Mischer, dieser muss ganz offen sein. Der überschüssige Volumenstrom landet im Pufferspeicher.
Der Rücklauf kommt damit mit geringer und damit idealer Temperatur zurück zum Brennwertkessel.

PS: Pumpen malt man so:

Verfasser:
OldBo
Zeit: 27.11.2019 09:20:03
0
2863506
Richtig. Aber auch der Pfeil sagt nicht anderes aus.

Verfasser:
Karl Napf
Zeit: 27.11.2019 10:19:40
2
2863531
Was soll die hydraulische Weiche bei dem Speicher denn bringen ausser ner erhöhten Rücklauftemperatur und ner zusätzlich notwendigen Pumpe die den Speicher mangels Widerständen genauso durchquirlt wie die vorhandene Schaltung ?

Ich halte die Idee für nicht ausgegoren.

Verfasser:
Peter_Kle
Zeit: 27.11.2019 10:25:12
1
2863536
So ist es.

Wie Regelungsfuzzi schreibt:

Therme im Stich an die FBH, dann dient der Puffer nur für den überflüssigen Volumenstrom während Start und es gibt keine verschleppten Temperaturen

Paßt man die Pumpenregelung an wird der Puffer dann kaum genutzt, außer der Mischer macht halt zu und der Taktbetrieb beginnt ( Heizsaisonanfang / Übergangszeit )

Und genau da macht der Puffer dann das was er soll: Den Volumenstrom aufnehmen bis er am Rücklauf durchschlägt und dann wird er vom Mischer wieer leergesaugt

Also kein Grund irgendwie eine Weiche mit Pumpe zu verbauen

Verfasser:
OldBo
Zeit: 27.11.2019 11:06:33
1
2863556
Ein Pufferspeicher ist prizipiell auch eine hydraulische Weiche.

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 11:31:36
0
2863568
@Regelungsfuzzi:

Du hast vollkommen recht. Der Aufbau des Speicher passt definitiv nicht zur funktionsweisse des Brennwertkessels. Das Kind
liegt aber schon ganz unten im Brunnen. Die Anschlüsse am Speicher sind nicht Variabel und die Steuerung der Viesmann Kessel nicht für eine
externe Pumpe vorgesehen.

deswegen versuche ich jetzt das beste daraus zu machen.


Dein Vorschlag klingt erstmal auch OK, wäre aber Anschlusstechnisch ein ziemlich großer Aufwand wenn sogar gar nicht möglich. Auf den Anschlüssen 4,6,7,5 sitzen die Wärmetauscher/Pumpengruppen direkt drauf und sind nicht vorgesehen für weitere Anschlüsse.

Zumal ich bei der Warmwasseraufbereitung irgendwie verhindern müsste, das der Vorlauf nicht aus dem Heizkreis kommt. Beim Heizen kommt der Rücklauf zwar "auch" direkt vom Heizkreis, aber es könnte auch sein, dass zusätzlich noch kaltes Wasser aus dem Speicher dazu kommt.



@KarlNapf:

Die Weiche soll beim Anlaufen eine erhöhte Rücklauftemperatur bringen. Dadurch regelt die Therme nach unten. Ziel soll es sein, das die Therme so weit nach unten Regelt, bis sie nur noch so viel Leistung aufbringt, wie die zusätzliche Pumpe in den Puffer schiebt. Je mehr die zusätzliche Pumpe an Energie in den Puffer schiebt,
desto mehr kaltes Wasser kommt in die Weiche desto kälter wird der Vorlauf (der Therme) dadurch steigt die Leistung der Therme. Angenommen die extern geregelte
Pumpe schiebt 2KW Leistung (oder x l/m Wasser ) in den Puffer, dann soll die Therme auch nur mit diesen 2KW Laufen. Der jeweilige durchfluss kann natürlich unterschiedlich sein. Der Durchfluss der neuen Pumpe soll mit dem gleichen Durchfluss laufen wie der Heizkreis. Dann gibt es auch keine verwirbelung. Im Puffer ist auch ein kleiner Topf, der genau diese Verwirbelung verhindern soll.


@Peter_Kle:

Wie oben schon geschrieben ist der Anschluss so vom Pufferhersteller so vorgegeben und lässt sich schwer ändern. Jetzt nachdem ich mich schon den zweiten Winter intensiv mit dem Thema beschäftige, würde ich auch vielles anders machen. Aber dafür ist es Leider zu spät. Ich habe letztem Winter dem Vertretet des Puffers und dem Heizungsbauer vertraut.


@OldBO:

Das ist richtig, ich brauch aber eine Weiche zwischen dem Pufferspeicher und der Therme (damit diese im Regelbetrieb arbeitet) und nicht zwischen Therme und Heizkreis.




Das Anlagenschema kommt vom Pufferhersteller und dient nur zur Veranschaulichung. Es ist nach keiner DIN Norm oder sonstigem erstellt. Ich denke
es versteht jeder, was mit dem Symbol gemeint ist.

Verfasser:
Heidemann
Zeit: 27.11.2019 11:45:08
1
2863575
Das ganze Anlagenschema ist doch was für den xxxx

Der Pufferspeicher ist kastriert, der Brennwerter kommt nicht in den Brennwertbereich.
Der Mischer bei der TWS ist unlogisch.

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 12:39:41
0
2863605
@Heidemann:

Kannst du das etwas genauer erklären. Wieso kommt der Brennwerter nicht in den Brennwertbereich?



Wie gesagt steht die Anlage jetzt so wie auf dem Schema bei mir im Keller. Ich habe letztes Jahr auf den Vertretet des Puffers und dem Heizungsbauer vertraut.



P.S.: Ich sehe gerade, das auf dem Schema noch nur der Niedertemperaturkreis eingezeichnet ist. Es ist aber ein normaler Heizkreis an dem eine Fussbodenheizung angeschlossen ist (mit eigener Pumpengruppe).


Anbei der aktuelle IST Zustand bei mir im Keller:


Schema

Verfasser:
Karl Napf
Zeit: 27.11.2019 12:59:44
0
2863613
Zitat von deflo Beitrag anzeigen
wie auf dem Schema bei mir im Keller


Dropboxelend !
Das Schema lässt sich nicht öffnen und will ne Anmeldung haben.

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 13:06:07
0
2863614
jetzt aber:


KLICK

Verfasser:
Dirko
Zeit: 27.11.2019 13:20:36
0
2863621
Hi,

mach den Rücklauf der Therme (zw. Abgang 2 und dem Umschaltventil) mit an den Abgang 6 Rücklauf der FB-Heizung und es sollte funktionieren.

Die Therme läuft jetzt immer mit Volllast, weil der Rücklauf der Therme zu kühl ist und sie versucht den unteren Teil des Puffers auch auf Temp. zu bringen.

Gruß Dirk

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 14:01:04
0
2863643
Zitat von Dirko Beitrag anzeigen
Hi,

mach den Rücklauf der Therme (zw. Abgang 2 und dem Umschaltventil) mit an den Abgang 6 Rücklauf der FB-Heizung und es sollte funktionieren.

Die Therme läuft jetzt immer mit Volllast, weil der Rücklauf der Therme zu kühl ist und sie versucht den unteren Teil des Puffers[...]



Das muss ich mir heute abend mal anschauen, ob es möglich ist. Wie schon geschrieben, sitzt die Pumpengruppe direkt auf den Anschlüssen unten am Puffer.

Würdest du die verbindung zum Anschluss 2 dann kappen oder offen lassen.


Was ich aber nicht ganz verstehe:

Die Thermendrehzahl (Volumenstrom) wird ja anhand Vor/Rücklauf geregelt und ist komplett unabhängig von der Heizkreispumpe. Dadurch dass die beiden Pumpen ein unterschiedliches Volumen fördern, wird sich die Therme ja nicht nur an dem Heizkreisrücklauf bedienen, sondern auch am Anschluss 2 oder falls ich den zu mache am HK Vorlauf. Wenn die Therme jetzt mehr Volumen fördert wie im Heizkreis durchläuft, würde sie dem Puffer unnötig warmes Wasser aus dem mittleren Bereich raus ziehen und auch rein fördern. Außerdem würde die Thermenpumpe in die Regelung für die HK Temperatur mit eingreifen (Sie verändert das Durchflussvolumen und die Temperatur was für die HK Temperatur Regelung evtl. nicht so gut ist)

Also die Therme würde dann zwar Regeln (weil der Thermenvorlauf wärmer wird) aber wird sie sich auch auf genau das Volumen einregelen, was der HK gerade benötigt?

Verfasser:
Dirko
Zeit: 27.11.2019 15:09:59
0
2863685
Hi,

Dein Puffer ist eine riesengroße Weiche, die die einzelnen Kreis von einander entkoppelt.
Thermen Rücklauf hinter dem U-Ventil mit T-Stück in die Leitung die an 6 geht einbinden.
Dadurch wird der mittlere Bereich des Puffers für die HK bereitgestellt und nicht der untere mitbenutzt, der ist dann nur noch für den Holzkessel (od. Solar wenn vorhanden) da. Gleiches Prinzip ist doch auch für das WW gemacht worden Oberer- Bereich des Puffers.

Die Therme sollte, wenn sie richtig funktioniert, bei steigender Rücklauftemp. modulieren und bei Überschreitung eines entsprechenden Wertes abschalten.

Gruß Dirk

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 15:33:30
0
2863704
wie schon geschrieben, schaue ich heute abend nach, ob ich an den Anschluss 6 noch ein T-Stück rein bekomme.


Würde es aber auch mit meiner Idee funktionieren? Wenn die Therme für den Heizbetrieb das Wasser aus dem unteren bereich zieht, könnte sie viel weiter runter modulieren (weniger Volumenstrom bei gleicher Leistung) wie wenn das Wasser aus dem HK Rücklauf kommt. Dadurch würde sie in den Übergangszeit weniger ins takten kommen.

Verfasser:
Karl Napf
Zeit: 27.11.2019 15:44:28
0
2863709
Die Leistung der Pumpe des Brennwertgeräts wird vermutlich viel zu groß sein.
Die Wege sind kurz und Formteile und Einbauten gibts vermutlich recht wenig.
Die Förderhöhe sollte zwischen minimalst und 150 mbar maximalst variieren, dann könnte die Wassermenge im Bereich der Verbraucher liegen.

Ich hab mir jetzt die Bedienungsanleitung der Vitodens nicht runtergeladen und nachgeschaut an welchen Parametern das geschraubt werden kann/soll.

Verfasser:
Dirko
Zeit: 27.11.2019 15:47:55
0
2863713
Hi,

kannst Du bitte mal den Typ des Puffers bekannt geben und wie groß der ist?

Gruß Dirk

Verfasser:
passra
Zeit: 27.11.2019 15:51:43
0
2863718
Zitat von Dirko Beitrag anzeigen

Die Therme läuft jetzt immer mit Volllast, weil der Rücklauf der Therme zu kühl ist und sie versucht den unteren Teil des Puffers[...]


Das ist doch auch so gewollt. Da gibt es wohl ein Verständnisproblem mit der Funktion des Ratiotherm-Speichers. Mit so einem Speicher wird die Therme nie runterregeln, warum auch.

Die Therme fährt immer Vollgas. Du musst halt dafür sorgen, das die Therme auch wieder abschaltet, BEVOR sie den ganzen Puffer aufgewärmt hat. Spätestens, wenn S3 warm ist, sollte sie wieder abschalten. Die Heizkreise bedienen sich dann an Anschluss 7, alles darüber ist fürs Warmwasser.
So läuft das mit meinem Öler schon seit 22 Jahren.

?Welche Regelung ist den verbaut, um das ganze zu koordinieren?

@Dirko: Das ist ein Schichtenspeicher von Ratiotherm, das erkennte ich als Besitzer eben eines solchen Speichers schon am Schema :-)

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 15:59:39
0
2863721
Es ist eine Vitodens 300W an diese ist eine EA1 angeschlossen über die ein analoges Signal kommt. Wenn die Vitodens mit externen Signal betrieben wird, muss diese auf Standby betrieb gestellt werden. Dann sind auch die meisten Einstellungen gesperrt.

Mein Gedanke ist, folgender:

Die Vitodens kann von 1-11kW Modulieren. Wenn sie jetzt das Wasser aus dem unteren Teil des Speichers zieht und bis 1kW runter Moduliert, sollte das kaum ein Volumenstrom sein (anders wie wenn warmes Wasser aus dem HK kommt).

Meine Hoffnung ist folgende: Wenn die Thermenpumpe anspringt wird diese erstmal mit voller Leistung anspringen und das meiste Wasser wird durch die zusätzliche Weiche im Kreis gefördert. Das Wasser wird dadurch immer wärmer und die Pumpe sollte nach unten Regeln. Die Pumpe müsste so weit runter Regeln, bis das Wasser nicht mehr wärmer wird, weil die Menge, die von der zusätzlichen Pumpe aus der Weiche entnommen wird, von unten aus dem Speicher hinzugefügt wird. Also sollte sich die Pumpe irgenwann so einregeln, das sie nur die Energie aufbringt, die die zusätzliche Pumpe raus holt (unabhängig vom Volumen).

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 16:10:59
0
2863727
@passra: Vollkommen richtig, es handelt sich um einen Ratiotherm Speicher. Die Erkenntnis, dass der Speicher nicht zur Therme passt habe ich inzwischen auch. Leider zu spät. Ratiotherm gibt dem Heizungsbauer die Schuld für die falsche Therme. Der Heizungsbauer ist ein bekannter von mir und hat sich auf den Ratiotherm Vertreter verlassen, der hatte natürlich keine Ahnung.

Ich habe die max Pumpenleistung der Therme begrenzt, so das diese mit max 25% läuft. Den S3 habe ich etwas weiter nach unten gesetzt (dieser schaltet die Therme aus). Eingeschaltet wird die Therme bei differenz Soll/Ist vom HK. Das funktioniert soweit, das die Therme nicht taktet aber von Modulieren ist da natürlich nichts... Nur wenn es richtig kalt ist und wir den Kaminofen 1-2Tage nicht an hatten, dann kommt die Therme mit ihren 25% erstmal nicht hinterher.


Es ist eine UVR16x2 von der Technischen Alternative verbaut. Ich bin noch in Kontakt mit Ratiotherm welche mir die Steuerung auf meine Wünsche Programmiert (Online). Der Support von Ratiotherm kann man auf jeden Fall Loben!

Verfasser:
Karl Napf
Zeit: 27.11.2019 16:21:04
0
2863731
Ach herrje ... das ist ja Maximalgefrickel.

Verfasser:
passra
Zeit: 27.11.2019 16:25:56
0
2863733
Ich würde auf Höhe des Anschlusses 7 noch einen Sensor setzen, der das Einschaltsignal für die Therme erzeugt, Sensor 3 schaltet die Therme dann wieder (wie jetzt auch) aus.

Dieses angesprochene "externe Analogsignal" für die Therme, ist das eine Leistungsvorgabe von 0-10V? Wenn ja, könnte man über dieses zusätzlich abhängig von der Außentemperatur=Wärmebedarf die Leistung vorgeben, z.b. über die Funktion "Kennlinie" in der UVR. Als Beispiel: Bei 10° Außentemp eine Vorgabe von 25%, dann gleitend hoch bis 80% bei -20° Außentemp.

Verfasser:
deflo
Zeit: 27.11.2019 16:42:14
0
2863738
@Karl Napf: Vollkommen richtig. Ich bin auch alles andere als zufrieden mit der aktuellen Konstellation. Aber es war bisher die beste Lösung die ich gefunden habe.


@passra: den Sensor brauch ich eigentlich nicht. Ich schalte die Therme ein, sobald der HK VL IST < HK VL SOLL ist. Abgeschaltet wird, wenn der S3 = HK Soll ist.

Das Analoge Signal sind 0-10V. Leider ist die Viessmann Therme extrem begrenzt was eine Ansteuerung durch ein externes 0-10V angeht. Normalerweise wird die Therme auf den Standby Betrieb gesetzt und dann kann nichts mehr eingestellt werden (auch keine Max Pumpendrehzahl).


Ich habe die Therme deswegen nicht im Standby Betrieb sondern schalte sie über ein zusätzliches Externes Signal (Digital 1/0) an und aus. Über die 0-10V wird dann der Sollwert vorgegeben. Das funktioniert aber auch nur, wenn die interne eingestellte Soll Temperatur in der Therme niedriger ist als die externe (Viessmann regelt immer nach der höchsten Soll temp).

Das ganze ist also auch nicht nur vom Aufbau ein gefrickel, bei den einstellungen geht es weiter...



Bisher hat mich noch keiner von meiner Idee mit der zusätzlichen Hydraulischen Weiche abbringen können. Das wäre für den Heizungsbauer kein zu großer Aufwand und das ganze Funktionsprinzip von Ratiotherm wäre auch gegeben.

Verfasser:
Karl Napf
Zeit: 27.11.2019 17:22:14
0
2863759
Hmmm,
Sollwertvorgabe mit 0-10 V ist dann schon mal klar.
Die Frage ist moduliert der Kessel dann überhaupt noch oder fährt er mit Vollgas gegen die Wand ?

Beispiel im Puffer hats 40°C, Soll-Temp Vorgabe ist 45°C und der *Ausschaltwert* S11 liegt bei aktuell 35°C. Intern greift die Viessmann Regelung ja Vor und Rücklauf im Kessel ab und könnte den angeforderten Wert 45°C durch Modulation *halten*.

Nachdem der Speicher sehr gut schichtet kriegt der Brennwertkessel fast immer sehr kalte Rücklaufbrühe (was per se kein Fehler ist) aber bevor er eine Spreizung erreicht hat die der Viessmann Regelung sagt "Leistung einbremsen (modulier mal)" knipst der S11 dem Kessel das Lich aus.

Kommt das so in etwa dem bis jetzt vorhandenen Laufzeitverhalten nahe ?

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Hydraulische Weiche Dimensionieren bei geregelter Kesselpumpe
Verfasser:
Karl Napf
Zeit: 27.11.2019 17:22:14
0
2863759
Hmmm,
Sollwertvorgabe mit 0-10 V ist dann schon mal klar.
Die Frage ist moduliert der Kessel dann überhaupt noch oder fährt er mit Vollgas gegen die Wand ?

Beispiel im Puffer hats 40°C, Soll-Temp Vorgabe ist 45°C und der *Ausschaltwert* S11 liegt bei aktuell 35°C. Intern greift die Viessmann Regelung ja Vor und Rücklauf im Kessel ab und könnte den angeforderten Wert 45°C durch Modulation *halten*.

Nachdem der Speicher sehr gut schichtet kriegt der Brennwertkessel fast immer sehr kalte Rücklaufbrühe (was per se kein Fehler ist) aber bevor er eine Spreizung erreicht hat die der Viessmann Regelung sagt "Leistung einbremsen (modulier mal)" knipst der S11 dem Kessel das Lich aus.

Kommt das so in etwa dem bis jetzt vorhandenen Laufzeitverhalten nahe ?
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