Vorwort
Verschiedene User haben versucht, die Regelung ihrer Daikin-Klimaanlagen mit Hilfe von Automatisierungslösungen zu optimieren. Im Thema Daikin Perfera Regelung wurde der Wunsch geäußert, diese einzelnen Ansätze gesammelt zusammenzustellen. Jede Variante wird in einem eigenen Thema vorgestellt und in Wiki: Daikin Split-Klima - Automatisierungslösungen verlinkt.
Beschreibung der Umgebung
- AG Daikin Multisplit 2MXM40A9
- IG Obergeschoss: Stylish FTXA25AW 2,5kW Wandgerät
- IG Kellergeschoss: Stylish FTXA35AW 3,5kW Wandgerät
Ziel der Duo-Split ist die Unterstützung der Gastherme während des Tages. Die Betriebszeit liegt zwischen 08:30 und 18:30 Uhr. Dabei wird ein Teil des benötigten Stroms durch die PV-Anlage erzeugt.
Im Herbst erfolgt die Beheizung zunächst ausschließlich mit der Klimaanlage. Ab Mitte/Ende Oktober läuft die Gastherme zusätzlich von 05:30 bis 08:30 Uhr sowie von 18:30 bis 21:30 Uhr.
In den Wintermonaten und bei ungünstigen Wetterbedingungen (fehlende Sonneneinstrahlung, Temperaturen unter 0 °C) wird die Gastherme bei Bedarf auch tagsüber manuell zugeschaltet.
Da sich beide Innengeräte im Flur befinden, spielt Takten kaum eine Rolle. Das Obergeschossgerät muss temperaturtechnisch eingeregelt werden, da wechselnde Bedingungen tagsüber zu einer Überwärmung führen können. Das Untergeschossgerät folgt dem Gerät im Obergeschoss, gegebenenfalls auch den erzwungenen Taktpausen.
Allgemeine Einstellungen
Der Luftstrom ist sowohl vertikal als auch horizontal fest eingestellt und gerichtet auf die Türen der Zimmer, die am meisten profitieren sollen.
Die Lüfterstufe ist im OG auf "Auto" und im Kellergeschoss auf Stufe 5 gesetzt.
Econo und Powermodus sind deaktiviert.
Steuerung
Die Klimaanlagen werden über ioBroker gesteuert mit folgenden Adaptern:
- daikin: Lokale WLAN-Steuerung der Daikin-Innengeräte (Stylish "B"-Serie).
- shelly: Erfassung der Raumtemperatur im Obergeschoss mittels Shelly Plus H&T.
- brightsky: Abruf aktueller Wetterdaten vom DWD.
Diese Kombination ermöglicht eine temperaturabhängige Automatisierung der Heizfunktionen.
Bedarfssteuerung
Die Anpassung der Bedarfssteuerung abhängig von der Außentemperatur erfolgt aus folgenden Gründen:
- Sicherstellung eines gleichmäßigen Laufverhaltens der Anlage.
- Minimierung der Geräuschbelastung des Außengeräts zugunsten sensibler Nachbarn.
Die unten aufgeführten Werte wurden über zwei Heizperioden empirisch ermittelt und sind spezifisch auf meine lokale Umgebung abgestimmt.
Einmal pro Stunde wird die Bedarfssteuerung anhand dieser Vorschrift angepasst.
// OT: ... -10 -9 -8|-7 -6 -5|-4 -3 -2|-1 +0 +1|+2 +3 +4|+5 +6 +7|+8 +9 10 11|12 13 14
// DC: 75 | 70 | 65 | 60 | 55 | 50 | 45 | 40
type DemandControlMapping = { lowerTemp: number; demandControl: number };
const mappings: DemandControlMapping[] = [
{lowerTemp: 12, demandControl: 40},
{lowerTemp: 8, demandControl: 45},
{lowerTemp: 5, demandControl: 50},
{lowerTemp: 2, demandControl: 55},
{lowerTemp: -1, demandControl: 60},
{lowerTemp: -4, demandControl: 65},
{lowerTemp: -7, demandControl: 70},
{lowerTemp: undefined, demandControl: 75},
];
Zusätzlich zu dieser einfachen Regelung gibt es einen kleinen Kniff: Bei starker Bewölkung (mindestens 90%) wird die Bedarfssteuerung um weitere 5% erhöht. Den Bewölkungsgrad beziehe ich über den „brightsky“-Adapter.
Das Ziel ist, den Geräten immer nur so viel Leistung zuzuweisen, wie tatsächlich benötigt wird, und ein Übersteuern zu vermeiden.
Temperatursteuerung OG
Obwohl das Innengerät im Flur steht und fünf Räume über offene Türen beheizt, ist hier eine aktive Regelung aufgrund sich ändernder Verhältnisse erforderlich:
- Nachmittags schließen die Kinder ihre Türen.
- Möglichst geringer Stromverbrauch bei Heizbetrieb.
- Takten minimieren
Die grundlegenden Konzepte der Steuerungslogik basieren auf Diskussionen hier im Forum, wobei insbesondere Jogobos Implemenentierung maßgeblichen Einfluss hatte.
Zunächst wird die Zieltemperatur des Flurs anhand der Außentemperatur und dem Bewölkungsgrad ermittelt.
Befindet sich die Raumtemperatur (Shelly) unterhalb der Zieltemperatur, wird die Zieltemperatur im IG stetig erhöht - maximal 2K über der gewünschten Zieltemperatur des Raums.
Ist die Raumtemperatur (Shelly) nahe der gewünschten Zieltemperatur oder leicht darüber, wird mit Verringerung der Zieltemperatur (IG) gegengesteuert. Idealerweise so, dass das Gerät nicht taktet. Nur wenn sich die Raumtemperatur zu weit darüber befindet, wird eine Taktpause durch starkes Herunterregeln erzwungen.
Die folgenden Schritte werden alle 10 Minuten durchlaufen. Zusätzlich noch, falls eine Änderung der Raumtemperatur (Shelly) gemeldet wird.
- Gewünschte Zieltemperatur im Raum anhand der Außentemperatur und dem Bewölkungsgrad festsetzen
- Differenz zwischen der gewünschten und tatsächlichen Raumtemperatur berechnen
- Abhängig von dieser Differenz die Zieltemperatur im Innengerät innerhalb eines Korridors erhöhen oder verringern
Im folgenden die Schritte im Detail.
Bestimmung Zieltemperatur Raum
Die Zieltemperatur wird abhängig von der Außentemperatur über folgende Tabelle ermittelt (Werte wurden über zwei Heizperioden optimiert):
// OT: -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1|+0 +1 +2 +3|+4 +5 +6 +7|+8 +9 10 11|12 13 14
// RT: 24.0 | 23.5 | 23.0 | 22.5 | 22.0
const roomTargets = [
{lowerTemp: 12, roomTarget: 22.0},
{lowerTemp: 8, roomTarget: 22.5},
{lowerTemp: 4, roomTarget: 23.0},
{lowerTemp: 0, roomTarget: 23.5},
{lowerTemp: undefined, roomTarget: 24.0},
];
Bei starker Bewölkung kommt ein Zuschlag hinzu: +1 K bei über 90% Wolkenbedeckung oder +0,5 K bei über 80%, um den geringeren Sonneneintrag zu kompensieren.
Zieltemperatur Innengerät neu einstellen
Aus der Differenz zwischen der aktuellen Temperatur (Shelly) und gewünschter Raumzieltemperatur ergibt sich die Justierung der Zieltemperatur des Innengeräts:
| Differenz | Deutung Temp. | Zieltemp. IG | Bandbreite unten | Bandbreite oben |
|---|---|---|---|---|
| > 1K | Zu hoch | Erzwinge Pause | 18°C | 18°C |
| 0,5K - 1K | Leicht darüber | -1K | Indoortemp. Gerät -3K | Zieltemp. Raum |
| 0K - 0,5K | Innerhalb des Zielkorridors | -1K | Indoortemp. Gerät -2K | Zieltemp. Raum |
| -0,5K - 0K | Innerhalb des Zielkorridors | -1K | Indoortemp. Gerät -2K | Zieltemp. Raum +1K |
| < 0,5K | Zu niedrig; aufheizen | +1K | Zieltemp. Raum | Zieltemp. Raum +2K |
Hinweise:
- Die Zieltemperatur des IG darf höchstens 3K unter der Isttemperatur (IG) gesetzt werden, da sonst eine Taktpause ausgelöst wird
- Liegt die neu ermittelte Zieltemperatur außerhalb der Bandbreite, wird sie an die obere oder untere Grenze angepasst.
Taktpause
Bei einer Überschreitung der gemessenen Raumtemperatur (Shelly) um mehr als 1 K wird eine Taktpause forciert, indem die Zieltemperatur des IG auf 18 °C gesenkt wird. Das Gerät verbleibt in dieser Pause, bis die Raumtemperatur wieder unter die gewünschte Zieltemperatur fällt.
Ist die Raumtemperatur im Keller ausreichend hoch, dann wird auch das Kellergerät in die Pause geschickt. So wird vermieden, dass nur ein einzelnes Gerät weiterläuft, was den Stromverbrauch nicht reduzieren würde, sondern unter Umständen sogar leicht erhöhen könnte.