Ich denke, die Rückbesinnung auf physikalische Grundlagen ist sinnvoll. Und da gilt zunächst mal: um ein lineares System brauchbar zu regeln, ist eine rein proportionale Steuerung nicht ausreichend. Der Grund ist eigentlich ganz einfach: der Thermostatkopf macht so weit auf, wie ihm (a) die Raumtemperatur und (b) die Einstellung vorgibt. Es ist ihm vollkommen egal, wie warm der Vorlauf ist, wieviel Energie durch Sonne rein- oder die Nordwand rausgeht, und wieviel Durchfluss gerade ist (mithin, wie warm das kalte Ende des Heizkörpers ist), und der Durchfluss hängt natürlich u.A. von der Stellung sämtlicher anderer Heizkörperventile des Hauses ab. Auch wenn sich das System nicht aufschaukelt und einigermaßen hydraulisch ausgeglichen ist, müssen andere Komponenten (druckgesteuerte Pumpe, außentemperaturgesteuerter Vorlauf) mithelfen, dass die erreichten Temperaturen zur Thermostateinstellung passen. Aber dass ein Raum mit Sonneneinstrahlung (oder zehn Menschen drin) dieselbe Temperatur hat wie eine halbe Stunde vorher ohne, das kann ein normales Thermostat prinzipiell nicht erreichen. Nicht ohne dass man es manuell runterdreht.
Dazu kommt die bauliche Situation. Mit Heizkörpern bunt gemischt aus den 1960ern bis 2010ern habe ich zB in meiner Hütte überhaupt keine Chancen, irgendwas hydraulisch abzugleichen. Die alten HK haben nichtmal eine Absperrung im Rücklauf – geschweige denn irgendwas, das für einen Abgleich verwendet werden könnte.
Die Abhilfe ist, sich von den rein proportionalen Reglern zu verabschieden. Das geht aber nicht mit Mechanik; dafür braucht es brauchbar eingestellte “elektronische” Thermostate. Damit habe ich Aufgabenteilung: die Thermostate regeln die Raumtemperatur, und die zentrale Heizung (egal welche) kümmert sich möglichst effizient darum, dass dafür genug thermische Energie da ist.
Mit solchen Thermostaten braucht auch niemand mehr den Rücklauf künstlich drosseln oder sonstwie irgendwas abgleichen. Das passiert von selber. Mindestens ein Hersteller von elektronischen Thermostaten hat dazu auch ein entsprechendes Gutachten im Netz.
@matthiasu
welche Regler sind bei dir im Einsatz? Meine von Fritz sind weniger geeignet, da ich die Stößel Einstellung nur über Umwege auslesen und gar nicht direkt ansteuern kann.
Wenn das ginge, wäre der Abgleich sicherlich gut machbar.
Wozu willst du die Stößel direkt ansteuern? Das kann das Thermostat selber.
Die Stößelposition brauche ich eigentlich nur, wenn ich wissen will, ob der Vorlauf zu kalt ist für die eine Heizung, die gerade gerne eine Ventilöffnung von 150% hätte um den Raum warm genug zu bekommen, oder um umgekehrt den Vorlauf runterzuregeln wenn die Ventile alle auf max. 20% stehen oder so. Das Problem habe ich aber mit allen anderen Technologien auch.
??
Der Abgleich ist kein Selbstzweck. Er dient dazu, unterschiedliche Heizkörper dazu zu bringen, dass nicht einer zuviel und somit ein anderer zuwenig abbekommt. Aber: mit einem (korrekt eingestellten) PID-Regler kann es prinzipiell nicht mehr passieren, dass irgendwo “zuviel” ankommt, weil ein (zu) schneller Temperaturanstieg aufgrund der D-Komponente des Reglers dazu führt, dass er sofort wieder ‘nen Tacken zumacht.
Das Heizwasser durchströmt die nahe an der Heizung liegenden Heizkörper (z.B. Küche) und die weit entfernten Heizkörper (z.B. Wohnzimmer) bekommen dann zu wenig ab. Es wird nicht gleichmäßig warm. Da ich das Glück einstellbarer Rücklaufventile habe, konnte ich das Problem lösen. Auf den internen Regler der Fritz Geräte habe ich keinen Einfluss. Wäre das möglich, würde ich den Hub an den zu stark durchströmten Ventilen reduzieren.
Ciao
Nach meinem Verständnis wird das Thermostat über eine sich ausdehnende Flüssigkeit gesteuert. Steigt die Temperatur im Raum, dehnt sich die Flüssigkeit aus und das Ventil wird mehr oder weniger stark geschlossen. Sinkt die Temperatur öffnet das Ventil, da sich die Flüssigkeit zusammenzieht. Und zwar genau so lange, bis die Temperatur, von Regelungenauigkeiten abgesehen, der manuellen Vorgabe entspricht.
Da so ein Ventil an sich strunzdumm ist, kann es nicht unterscheiden, ob die Temperatur im Raum auf Grund des Heizungswassers oder externer Wärmequellen steigt.
Warum also sollte es im Raum wärmer werden, wenn das Ventil bei Erreichen der Soll-Temperatur den Heizwasserzufluss begrenzt oder komplett stoppt?
Korrekt. Mit anderen Worten: der Ventilzustand eines auf 3 stehenden Thermostats hängt von der Raumtemperatur (und nur davon) ab.
Wenn du also bei 20 Grad Raumtemperatur im Raum A einen Ventilstand von 30% brauchst, um die Temperatur zu halten, im Raum B aber nur 20% weil da 15 Leute herumstehen und/oder die Sonne reinscheint, dann hast du ein Problem. Das löst sich entweder dadurch, dass sich Raum B soweit aufheizt, bis wieder ein Gleichgewicht hergestellt ist (aber das ist dann halt bei mehr als 20 Grad) … oder indem jemand das Thermostat manuell auf 2 runterdreht … oder, im Fall der Sonne, indem die Zentralheizung merkt dass die Außentemperatur steigt, und den Vorlauf runterregelt.
Im letzteren Fall wird es dadurch in Raum A, der von der Sonne nix abbekommt, notwendigerweise kälter. Ja, das Thermostat A wird dadurch weiter aufgehen. Aber halt nicht so weit, dass wieder 20 Grad erreicht werden.
Was hat der Ventilstand von Raum A mit Raum B zu tun? Wieso beeinflussen die sich und warum passiert das bei mir nicht? In einem wenig genutzten Raum steht das Thermostat auf 2, in einem anderen auf 3 und in einem weiteren auf 5.
Trotzdem stellen sich entsprechende Temperaturen in den jeweiligen Räumen ein und das Einheizen des Kamins führt nicht zu einer Aufheizung oder Abkühlung der anderen Räume.
Wenn ich es richtig verstehe, beziehst du dich darauf, dass der Regler ein reiner P-Regler ist. Stellt man den auf eine Soll-Temperatur von 20 Grad, öffnet er z.B. immer bei 20 Grad auf 30%. Und das reicht in einem Raum schon aus, im anderen Raum mit mehr Wärmebedarf reicht es nicht, da bräuchte man dann z.B. 20,5 Grad Raumtemperatur, damit er auf z.B. 40% öffnet, was dann die passende Wärmemenge zur Verfügung stellt.
In der Praxis hab ich in dieser Hinsicht aber nie Probleme wahrgenommen. Ich glaube, da gehts nur um wenige 1/10 Grad, die normal nicht auffallen.
So wie ich es kenne, funktioniert das in veschiedensten Gebäuden recht gut, die ich in der Praxis schon erlebt habe.
Leider wissen viele nicht, dass das Regler sind und meinen, auf 5 stellen zu müssen, damit es warm wird im Raum.
Bist Du schon einmal mit meiner Frau im Winter Auto gefahren?
Das der Regler in dem einen Raum weiter öffnen muss als in dem anderen, um bei gleicher Stellung die gleiche Temperatur zu erreichen. Liegt das nicht an falscher Dimensionierung des HK? Das Thermostat soll doch bei bestimmten Stufen bestimmte Temperaturen erreichen. Also bleibt es offen bis die Solltemperatur erreicht ist, VL-Temperatur und HK-Dimensionierung mal als passend unterstellt, oder aber der HK ist zu klein und schafft es mit den gegebenen Randbedingungen nicht die Temperatur zu erreichen. Was soll denn der Einfluss des Thermostats sein?
Ein Thermostat arbeitet nciht digital mit offen oder geschlossen, es öffnet als P-Regler, also je höher die Regelabweichung um so stärker öffnet es. Deshalb hat man dann den Effekt, dass man in einem Raum mehr Regelabweichung braucht, um hinreichend Durchfluss zu erzeugen, als in einem anderen.
Mein Reden, es öffnet auf Stellung 3 weniger weit wie auf Stellung 5. Aber warum sollte ein Thermostat in Raum B, 30% offen, die Temperatur im Raum A eingestellt durch ein anderes Thermostat, 25% offen, beeinflussen?
Und warum soll das Thermostat eine externe Wärmequelle nicht ausregeln? Wenn es warm genug für “3” im Raum ist, dann stoppt doch der Zufluss von Heizwasser in den HK so lange wie die Temperatur hoch genug bleibt.
Ich glaube, wir reden noch aneinander vorbei. Stellung 3 wäre der Sollwert. Soweit klar. Doch was genau macht dieser Regler auf Stellung 3? Stellung 3 ist typisch 20 Grad. Bei 20 Grad wird das Thermostat das Ventil gerade so schließen.
Nehmen wir an, bei 2 Grad Regelabweichung wäre es komplett offen. Wenn Raum also 18 Grad hat, würde der Stitt am Ventil voll reingedrückt werden. 100% offen.
Wenn jetzt ein Raum 50% Durchfluss braucht, um seine Temperatur zu halten, dann wird sich in dem Raum nur 19 Grad einstellen bei Stufe 3.
Ein anderer Raum braucht nur 10% Durchfluss, da werden sich vielleicht so 19,8 Grad einstellen.
Ein anderer Raum braucht hingegen 100 % Durchfluss, da wird sich eine Temperatur von 18 Grad einstellen.
Wenn nun der Raum mit 100% Durchfluss durch Sonne erwärmt wird und nur noch 10% Durchfluss benötigt, steigt die Temperatur von 18 Grad auf 19,8 Grad.
Das meinte ich damit, dass das kein Zweipunktregler (An/Aus) ist, sondern es ein Proportional-Regler. Es ist der Charakter von P-Reglern, dass es immer eine Regelabweichung geben muss. Bei einer Regelabweichung von 0 hat auch die Stellgröße einen Wert von 0. Das wäre in diesem Fall ein geschlossenes Ventil.
Nachtrag: Hab mal die KI gefragt, auch ganz real sind es wohl genau diese 2 Grad bei den typischen Heizkörperthermostaten, die zwischen komplett geschlossen und komplett offen liegen.
Das ist der Fall, wenn du brauchbare Hydraulik und eher wenig Dynamik im System hast.
Wenn du aber auf eine WP umstellst und es ohne hydraulischen Abgleich weder Förderung noch Wohnkomfort gibt, und du für diesen Abgleich eigentlich sämtliche alten Heizkörper abschrauben und zum Schrotthändler tragen müsstest … dann sind elektronische Regler ihr Geld mehr als wert.
Äh, Du verwirrst mich. Das das Thermostat “nur” ein P-Regler ist, ist klar. Ich brauche immer eine gewisse Differenz, damit der Regler auch regeln kann.
Wenn in deinem ersten Beispiel der Raum in Stufe 3 gerade 20° erreicht hat und das Ventil daher gerade geschlossen ist, dann ist der Regelprozess ja nicht außen vor. Der Raum kühlt jetzt wieder ab, weil kein Heizwasser mehr zufließt. Das Thermostat “bemerkt” das und öffnet wieder so lange bis die 20° erneut erreicht sind. Wenn das zufließende Heizwassers diese Leistung nicht bringt, dann ist doch entweder die Menge zu klein, die VL-Temperatur zu gering oder der HK falsch dimensioniert. → Dein Beispiel 3, in dem der Raum trotz voller Ventilöffnung nur 18° erreicht.
Und konkret gefragt:
Raum 1 bekommt mit Stufe 3 20°, jetzt scheint da die Sonne rein und das Ventil regelt den Zufluss runter so lange die Temperatur entsprechend hoch bleibt. Richtig?
Raum 2 bekommt zur gleichen mit Stufe 2 18°. Jetzt scheint die Sonne in Raum 1. Warum soll sich in Raum 2 die Temperatur ändern?
Die Sache mit den unterschiedlichen Räumen ist glaube ich ein Missverständnis. Da ging es um unterschiedliche Szenarien, die nicht miteinander im Zusammenhang stehen.
Es öffnet linear zum Temperaturunterschied, nehmen wir mal 0,1mm pro 1/10 Grad an. Dann ist es bei 19,9 Grad 0,1mm geöffnet. Das bisschen Wasser, was dann fließt, wird noch nicht reichen, die Temperatur sackt weiter auf bis z.B. 19,5 Grad ab, dann ist der Stößel 0,5mm eingedrückt und das durchströmende Wasser reicht jetzt, um den Raum soweit zu erwärmen, dass es wieder über 19,5 Grad geht. Auf 20 Grad wirds ohne Überschwinger nie wieder hochgehen, weil es eine Regelabweichung braucht, damit permanent Wasser durch den Heizkörper strömt und ausreichend Wärme in den Raum gegeben wird. Auf 20 Grad würde es nur mit einem Überschwinger gehen, weil bei 20 Grad kein Wasser mehr in den Heizkörper strömt.
Meine Interpretation:
Wenn in Raum 1 das Ventil zumacht, steigt an allen anderen Ventilen der Druck (etwas), mehr Durchlauf in Raum 2, geringfügig höhere Temperatur. Keine Ahnung, ob das irgendwie relevant ist, kann es mir nicht recht vorstellen und hängt sicherlich auch davon ab, welchen Anteil der theoretischen maximalen Leistung des Heizkörpers (unendlicher Durchfluß, VLT = RLT) dort schon abgerufen wird.
Ich kürz es für euch mal ab und zitiere eine KI-Text bei Annahme von 4 Räumen und einer bekommt Sonne
Bei einer Wärmepumpe regelt das Thermostatventil nicht mehr die normale Raumtemperatur. Das macht die Wärmepumpe selbst über die Außentemperatur. Das Thermostat wartet nur noch im Hintergrund darauf, das Ventil zuzumachen, sobald die Sonne den Raum kostenlos aufheizt.
Das Ergebnis für die anderen Räume: Durch die verbleibenden drei offenen Heizkörper wird nun minimal mehr warmes Wasser gedrückt. Die Räume 2, 3 und 4 könnten dadurch ganz leicht wärmer werden.
Wie moderne Systeme das verhindern: Eine moderne Heizungspumpe (Hocheffizienzpumpe) registriert diesen Druckanstieg sofort und regelt ihre Drehzahl automatisch herunter. Dadurch bleibt der Durchfluss in den Räumen 2, 3 und 4 perfekt konstant und sie behalten ihre normale Temperatur.
Um die konkrete Temperatur im eingeschwungenen Zustand auf Stufe 3 ging es nie. Es ging darum, ob das Ventil erkennt, es ist warm genug; Heizwassermenge groß genug, Kamin bullert, 15 Leute tanzen Rock´n Roll…, und es reduziert oder unterbindet in diesem Fall den Zufluss von weiterem Heizwasser. Das lese ich aus deiner Erklärung so raus. Habe ich Dich richtig verstanden?
Habe mit dem Kram nicht viel am Hut. Nur am Rande.
Ich denke bei Fernwärme ist der Abgleich ziemlich egal. Nicht ganz. Will man eine funktionierende Nachtabsenkung betreiben sollte bei dem System schon die Leistungsgrenze eingestellt sein sonst wirken nur die (mech) Thermostatköpfe und die Steuerung ist weitgehend wirkungslos.
Die Pumpe selbst ist hier teilweise losgelöst und regelt wohl bedarfsorientiert anhand von Staudruck und Temperatur.
Nehmen wir an, die Bude ist leer und der Heizkörper ist klein bzw. bekommt wg. schlechtem hydraulischen Abgleich nicht viel Volumenstrom. Dann stellt man das Thermostat auf 3 und weil das Ventil in diesem fiktiven Fall 100% öffnen muss, schwingt sich das System statt auf 20 Grad auf 18 Grad ein.
Wenn jetzt 20 Leute in den Raum kommen und z.B. 80% der Wärme von sich aus zur Verfügung stellen und die Heizung dann nur noch 20% des Wärmebedarfs liefern muss, schwingt die Heizung sich bei 19,6 Grad ein. Sie braucht also nur noch geringere Regelabweichung, um 20% Durchfluss zu ermöglichen. Immerhin sind das 1,6 Grad mehr.
Wenn die 20 Leute mehr Wärme einbringen, als der Raum gerade an Wärme benötigt, steigt die Temperatur erstmal auf 20 Grad, dort ist das Ventil dann vollständig geschlossen. Und dann steigt es vielleicht noch weiter, je nachdem wie viel Wärme die Leute einbringen und was der Raum braucht. Alles über 20 Grad sorgt dafür, dass die Heizung kalt bleibt.
Das war jetzt bewusst mal ein extremes Beispiel, um den Effekt zu verdeutlichen. Real wirds wohl oft nur um wenige 1/10 Grad gehen.
