Ja, Drehzahl, Ansaugtemperatur und Wärmetauschertemperatur sind die zentralen Daten für die Berechnung der Wärmemenge. Statt Ansaugtemperatur würde auch die Ist-Zimmertemperatur gehen.
Wäre ein interessantes Projekt, permanent die Wärmemenge und damit auch den COP zu berechnen und anzuzeigen bzw. grafisch über die Zeit darzustellen.
Das könnte auch relativ neu sein und an einem Update liegen-
@Jogobo hat sich wohl erfolgreich darum gekümmert, dass der Entwickler die Werte auch für IoBroker auslesbar macht.
Ich habe ihm dazu vor ein paar Tagen die json von fhem zukommen lassen.
Grüße
Mathias
Danke @matsches
@win weißt Du denn wie man die Wärmemenge berechnet? Ich nehme mal an, die ist direkt proportional zur Drehzahl - das wäre schon mal gut.
Ich finde im Split-Katalog von Daikin ein paar Angaben zum Luftvolumenstrom, wobei dort von "Flüster / Niedrig / Hoch" die Rede ist - ich vermute mal die meinen damit die geringster Drehzahl bis zur höchsten (Booster-Mode).
Dann könnte ich ja die Volumenstrom anhand der Drehzahl schätzen.
Ich nehme mal an, der Volumenstrom ist abhängig vom Design des Lüfterrads und dessen Dimension plus der Drehzahl.
Dann fehlt wahrscheinlich noch die Multiplikation mit dem Diff-Temperatur Ansaug zu Auswurf.
Was fehlt noch?
Merci!
So in etwa, Luftmenge pro Zeit und wieviel die in der Temperatur steigt, ergibt die Wärmemenge über die Wärmekapazität der Luft. Drehzahl und Volumenstrom sind nur bei niedrigen Volumenströmen proportional. Je höher die Luftgeschwindigkeit, um so höher die Reibung, die quadratisch eingeht. Ganz ähnlich, wie mit dem Luftwiderstand bei einem Auto. Ich würde mich also besser an den von Daikin angegebenen Volumenströmen orientieren, wo du herausfinden müsstest, für welche Drehzahlstufen die gelten.
Alternativ müsstest du die Strömungsgeschwindigkeit der Luft mit einem Anemometer messen und über den Querschnitt des Luftkanals den Luftdurchsatz ausrechnen.
[edit 9.1.]
@win Danke Dir!
Ich habe das hier bzgl. Formel gefunden: Wärmeleistung von Luft als Wärmeträger
Demnach ist es der Volumenstrom in m³ pro Stunde mal 0,34 mal Temperaturdifferenz.
Ich habe von Daikin zur Perfera 2,5 die Luftvolumen-Angaben für "flüster / niedrig / mittel / hoch" - was auch immer niedrig, mittel und hoch ist.
Da es neben "flüster" und "Leistungsstark" noch die manuellen Stufen 1 bis 5 gibt, habe ich angenommen, dass
-> niedrig entspricht Lüfterstufe 1
-> mittel entspricht Stufe 3
-> hoch entspricht Leistungsstark
Volumenströme sind für die Perfera 2,5 im Heizen: 318, 408, 522, 624 siehe Split-Katalog 2023
Beobachtet habe ich folgende rpm für die Stufe flüster bis Leistungsstark: 590,700,860,930,1000,1090
Excel spuckt dazu folgenden Zusammenhang aus, der auch ganz gut Deine eher logarithmische Abhängigkeit zeigt:
Nicht ganz stimmen kann aber das Ergebnis des heutigen Tages - bei Außentemperaturen von -7 bis -3 °C lief das Außengerät mit ca. 1 kW elektrisch seit heute früh, ging in der Mittagszeit runter auf 0,7 kW.
Daran hängen zwei Inneneinheiten. Addiere ich deren Wärmemengen gemäß obiger Formel und Daten kommt ein CoP von ca. 5 raus.
Um auszuschließen, dass ich in Grafana einen Fehler eingebaut habe, hier mal eine Beispielrechnung für heute vormittags 10 Uhr:
Innengerät 1 läuft auf Stufe 2, Auswurftemperatur 40 °C, Ansaugtemp 21 °C. -> Wärmeabgabe (40-21) * 0,34 * 464 m³/h = 3 kW
Innengerät 2 läuft auf Stufe 1, Auswurftemperatur 40 °C, Ansaugtemp 25 °C. -> Wärmeabgabe (40-25) * 0,34 * 407 m³/h = 2,1 kW
Daraus ergibt sich:
elektr. Leistungsaufnahme 970 W.
-> CoP = (3+2,1) / 0,97 = 5,3
Vielleicht findet einer den Fehler?
So, es ist Zeit, die Regelung weiter zu verstehen... 
Außentemperatur -7,5°C, Raum-Solltemperatur ab 06:00 Uhr 19°C, Raumtemperatur 18,4°C.
Die eingestellte Raumtemperatur wird in den ersten 30 Minuten erreicht, danach moduliert die Anlage runter und hält die Raumtemperatur im Korridor +/- 0,5K.
Um 07:30 Uhr wird die Raum-Solltemperatur auf 20,5°C erhöht. Warum der Temperaturanstieg weniger Steil ist als um 06:00 Uhr, erklärt das zweite Diagramm.
Ich steigere im ersten Schritt die Solltemperatur des IGs. Bringt das keine Veränderung der Raumtemperatur, wird in 5%-Schritten die Bedarfssteuerung erhöht (rote Linie, alle 10 Minuten), bis die Raumtemperatur ansteigt. Ab 08:25 Uhr wird der Temperaturanstieg steiler. Deshalb wird die Solltemperatur des IGs zurück gefahren. Dadurch reduziert sich die Lüftergeschwindigkeit, was parallel dazu führt, dass die Temperatur im IG ansteigt.
Um 08:55 Uhr begann ein Abtauprozess, was parallel zu einem leichten Absinken der Raumtemperatur geführt hat. Nach dem Wiederanlaufen des IGs wurde das durch eine höhere Solltemperatur am IG wieder kompensiert. Nach Erreichen des Raumsolls wird die Solltemperatur am IG wieder langsam zurück gefahren, um ein Halten der erreichten Raumtemperatur zu gewährleisten.
Beobachten konnte ich dabei folgendes:
Mir ist gerade aufgefallen, dass die Lüfter Drehzahl bei Komfort Luftstrom deutlich zurück geht. Das müsste sich auch auf die effizienz auswirken. Kann das jemand bestätigen?
Im Katalog ist der Ventilator-Luftvolumenstrom angegeben. Also die Nennleistung des Ventilators. Luftfilter und Wärmetauscher behindern den Volumenstrom. Ich denke, Du musst die Fläche der Ansaugöffnung um die Schnittfläche des Wärmetauschers und/oder Luftfilters korrigieren.
Ergänzung:
Ich werde am Wochenende mal per Anemometer die Auslassgeschwindigkeit ermitteln und bei verschiedenen Lüfterstufen die Luftmengen pro Zeit errechnen. Die Größe der Auslassöffnung lässt sich ja gut nachmessen :d
Vielen Dank, @Jogobo, für deine Messungen und Posts! So kommen wir gut vorwärts und lernen unsere Systeme effizienter einzusetzen.
Zu o.g. Punkt noch eine Rückfrage: Glaubst du, die Erhöhung der Solltemperatur resultiert direkt in einer höheren Lüfterdrehzahl oder nimmt das noch den Umweg über eine erhöhte Leistungsaufnahme und erhöhte Ausblastemperatur?
Meine Beobachtung bisher dazu ist: Je größer das Delta aus SOLL und gemessener IST, desto höher die Aufnahmeleistung (bis zur Grenze, die durch die Bedarfssteuerung vorgegeben ist). Dadurch steigt die Ausblastemperatur und das wiederum gibt eine höhere Lüfterstufe am IG frei.
Oder hast du eine Beobachtung machen können, dass eine höhere Solltemperatur ohne höhere Leistungsaufnahme zu einer höheren Lüfterstufe führt? Das wäre revolutionär und würde mir sehr helfen :-).
Meinst du Katalogangaben von Daikin? Da gehe ich doch mal stark von aus, dass das die reale Luftleistung der Anlage ist. Luftleistungen des reinen Lüfters außerhalb der Anlage würden doch in diesem Kontakt gar keinen Sinn machen.
Die Nennleistung der Klimaanlage ist auch unter "Laborbedingungen" angegeben. Würde mich nicht wundern, wenn sich die Zeilenbezeichnung "Ventilator-Luftvolumenstrom" tatsächlich nur auf den Ventilator bezieht. Aber am Wochenende kommt ein Anemometer zum Einsatz...
Sagen wir mal so: Das Delta zwischen Ist und Soll ist nicht die einzige Größe, die Einfluss auf das Regelverhalten hat. In Unkenntnis dessen, was da noch alles mit einfließt, ist alles, was jetzt kommt, mehr geraten als gewusst.
Im Büro bin ich schon seit längerer Zeit im "Temperatur-Halten-Modus". Raumtemperatur ist konstant 20,5°C. Da ich direkt neben dem IG sitze, bekomme ich mit, dass der Lüfter immer mal wieder ganz leise wird und dann auch wieder hochdreht. Leider habe ich immer noch keine Möglichkeit, bei meiner Installation die Lüfterdrehzahl zu protokollieren. Deshalb kann ich auch noch keine konkreten Zusammenhänge herstellen. Hier trotzdem mal das Diagramm:
Ab 12:20 Uhr sieht man, dass die hellblaue "Soll-Linie" immer weiter runter geht, das Delta zwischen Soll und Ist dadurch größer, die Leistungsaufnahme davon aber unbeeindruckt ist. Um 12:50 Uhr, als der Istwert um 1K sinkt, hat das unmittelbare Auswirkung auf die Leistungsaufnahme, obwohl das Delta kleiner geworden ist.
Zwischen 13:30 und 13:50 Uhr zeigt sich die Leistungsaufnahme wieder unbeeindruckt von dem sich ändernden Delta. Auch ab 14:35 Uhr zeigt sich die Leistungsaufnahme unbeeindruckt, obwohl der Lüfter lauter geworden ist.
Macht meine ATXF25E auch immer mal wieder. Der Lüfter ist ein wichtiger Teil in der ganzen Regelung. Wobei das bei mir oft mit der Aufnahmeleistung korreliert, mit größerer Hysterese. Also z.B. ab 400 Watt geht der hoch, schaltet aber erst bei 270 Watt wieder runter.
Danke Dir, das wäre super! Dann kann ich die Werte entsprechend korrigieren.
Ich habe schon mal erste Messungen gemacht und festgestellt, dass es nicht ganz so einfach wird. Die Strömungsgeschwindigkeit am Auslass variiert je nach Messposition und wird stark von horizontalem Schwenken beeinflusst. Eventuell sind Messungen am Lufteinlass erfolgreicher. Auf jeden Fall muss ich mir mehr Zeit nehmen als ich gedacht habe.
So, erste Messungen durchgeführt. Müsste Lüfterstufe 2 gewesen sein.
Ich habe bei meiner Perfera den Lufteinlass in 19 Segmente aufgeteilt und 10 Messungen durchgeführt in der Hoffnung, dass der Luftfluss einigermaßen symmetrisch ist. Die Gesamtfläche des Lufteinlasses beträgt 0,12 m². Für die Segmente bin ich, gerechnet auf die Gesamtfläche, auf Volumenströme von 1,44 m³/min bis 4,32 m³/min gekommen. Die Segmentergebnisse habe ich flächenanteilig zu einem Gesamtergebnis zusammengeführt. Danach müsste der Volumenstrom 143 m³/h betragen.
Das ist ziemlich weit von den 408 laut Handbuch entfernt. Genauer gesagt um den Faktor 2,85. Wenn @harry-dn seinen ermittelten COP von 5 allerdings durch diesen Faktor teilt, wäre das Ergebnis 1,75 und damit bei ATs von -7°C deutlich realistischer.
Ich werde im reinen Ventilatorbetrieb des Innengerätes noch für jede Lüfterstufe Messreihen machen. Das kostet einiges an Zeit, weil ich das Anemometer nicht direkt ablesen kann, sondern bei jedem einzelnen Segment den Maxwert speichern und anschließend das Anemometer wieder vom IG nehmen muss.
Lies Dir hier mal Kapitel 9 durch.... https://www.uibk.ac.at/iup/buch_pdfs/10.15203-99106-078-9.pdf
Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich mir sowas nicht bauen werde
Aber bei meiner Segmentmessung bin ich ganz zuversichtlich, dass ich zu brauchbaren Werten kommen werde. Bei meinem Anemometer kann man die Größe der Öffnung, durch die die Luft strömt, einstellen. Dadurch bekomme ich den punktuell gemessenen Luftstrom immer direkt auf die gesamte Ansaugfläche hochgerechnet. Das macht es ein klein wenig einfacher.
Wer es genauer wissen will, könnte sich aus Karton einen Kanal bauen, der nach vielleicht 1m Länge auf 20x20cm Querschnitt runter geht. Und dann davon ausgehen, dass das halbwegs gleichmäßig dort ausströmt und mit einem Anemometer die Strömungsgeschwindigkeit messen. Der Rest lässt sich dann berechnen.
Die 1m Länge deshalb, damit sich die Luft über diese Länge beruhigt und halbwegs gleichmäßíg herausströmt. Und natürlich wird diese Konstruktion einiges an Luftwiderstand erzeugen und die Werte etwas nach unten drücken. Ob die 20x20cm ausreichen, um den Luftstrom nicht zu sehr zu drücken, müsste man prüfen.
Hier ist meine Messmatrix:
Im einzelnen komme ich für eine Perfera 2,0kW auf folgende Ergebnisse:
Stufe 1: 318,8 m³/h
Stufe 2: 389,0 m³/h
Stufe 3: 435,4 m³/h
Stufe 4: 528,0 m³/h
Stufe 5: 627,2 m³/h
Silent: 202,6 m³/h
Power: 678,2 m³/h
Gemessen ist alles im Ventilatorbetrieb. Die ersten drei Lüfterstufen habe ich als 21-Punkt-Messung gemacht. Danach habe ich in jeder Zeile immer nur ein Feld aus den vorher identischen Wertegruppen gemessen (ein paar Kontrollmessungen in anderen Segmenten habe dieses Vorgehen bestätigt). Der Schlitz vor dem Gitter (im Diagramm unten) ist an drei Punkten gemessen und gemittelt.
Da werden mit Sicherheit ein paar Messungenauigkeiten drin sein, weil ich teilweise mit Hand oder Arm andere Segmente während der Messung verdeckt habe und die Messgenauigkeit des Anemometers eingeschränkt ist. Im Großen und Ganzen sollte der Luftdurchsatz aber passen.
Nachtrag:
Es sieht so aus, als würde der Ventilator des IG auch modulieren. Meine im Ventilatorbetrieb gemessenen Werte müssten demnach pro Lüfterstufe der maximale Luftdurchsatz sein. Dem Wert "rpm" im ioBroker kommt damit eine sehr große Bedeutung zu, wenn er tatsächlich die Umdrehungen pro Minute liefert.
