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Regelung der Wärmepumpe

Regelung

Die serienmässige Regelung der Wärmepumpe ist eine gewöhnliche Heizungsregelung wie sie für Ölkessel eingesetzt wird. Spezielle Funktionen für Wärmepumpen besitzt sie nicht. Für den Anwender läst sie nur rudimentäre Einstellungen zu. Die Heizkurve sowie die Sollwerte und Schaltzeiten sowohl für Heizung wie auch Warmwasser können eingestellt werden. Es stehen 8 verschiedene Betriebsarten zur Verfügung: Urlaub, Abwesenheit, Party, Automatik, Sommer (nur Warmwasser), dauernd Heizen (gilt auch für Warmwasser!), dauernd absenken und Standby mit Frostschutz. Sowohl für den Heizbetrieb als auch für die Warmwasserbereitung können für jeden Wochentag verschiedene Schaltzeiten programmiert werden. Zu guter letzt kann man noch eine Emissionsmessung durchführen (interessant ;-)

Dank dem Internet kommt man aber gut zum Fachmannkode, so dass nach dessen Eingabe einige Einstellmöglichkeiten mehr offen sind. Bei ein paar Parametern muss man dann aber genau wissen was man tut. So kann man auch die Hysterese verändern und vor allem den Modus im reduzierten Betrieb wählen (absenken oder abschalten). Warum letztere Einstellmöglichkeit dem allgemeinen Benutzer vorenthalten wird bleibt schleierhaft.

Regelstrategie

Warmwasser

Das Warmwasser wird zeitgesteuert geladen. Eine Warmwasserladung erfolgt jeweils am Di, Do, Sa und So zwischen 0300 und 0400. So wird der Wassererwärmer so gut wie möglich ausgekühlt bei noch akzeptabler Zapftemperatur. Die Ladung folgt in der Nacht um den Niedertarif auszunutzen und da zu dieser Zeit ein Unterbruch des Heizbetriebs von den Bewohnern nicht registriert wird.

Der Temperaturfühler im unteren Bereich des Speichers dient der Abschaltung des Ladevorgangs. Die Abschalttemperatur ist auf 48°C programmiert. Durch Trägheit des Wärmetauschers und etwas Schichtung ergibt sich eine Endtemperatur im oberen Speicherbereich von 53-55 °C. Die letzte Zapftemperatur vor der nächsten Ladung erreicht etwa 42-45 °C. Der untere Speicherbereich hat sich bis zu diesem Zeitpunkt auf 20-30 °C abgekühlt.

Heizkreis

Der Heizkreis wird nach der Aussentemperatur geregelt. Ein Raumtemperaturfühler ist (noch) nicht vorhanden. Die Radiatoren sind mit Thermostatventilen ausgerüstet, wobei sie bei einzelnen Heizkörpern an der Nordseite komplett geöffnet sind. Die restlichen Ventile sind so eingestellt, dass sie Übertemperaturen (z.B. solare Gewinne) abregeln, bei Soll-Raumtemperatur hingegen nahezu vollständig offen sind. Dies kann dazu führen, dass an einem sonnigen Tag die Radiatoren erst ab 1.5-2 K über Soll-Raumtemperatur kalt werden. Die Überschüsse werden so nicht optimal genutzt da zu lange geheizt wird. Dafür kann mit minimaler Vorlauftemperatur gearbeitet werden, da diese im Normalfall im Radiator nicht durch die Ventile reduziert wird.

Da ein Mischer standardmässig vorhanden ist wird nach der Vorlauftemperatur geregelt, sowohl bei der Wärmepumpe als auch beim Heizkreis. Werksseitig war der Regler mit einer Temperaturüberhöhung im Puffer von 5 K eingestellt. Da dies bei einer Wärmepumpe die Effizienz senkt und daher vermieden werden sollte wurde eine Senkung dieser Überhöhung schrittweise getestet. Es konnte kein negatives Verhalten festgestellt werden, die Heizkreis Vorlauftemperatur konnte hingegen nahe an die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe gebracht werden. Mehr dazu unter Optimierungen.

Bis am 17.12.2007 wurde die Heizung mit Nachtabschaltung betrieben. Der Heizbetrieb startete jeweils um 0400 und endete um 1930, wobei der Kompressor nach 1800 nicht mehr startete (EVU Abschaltung bis 2000). Die Heizkurve lag bei 1.05 was einer Soll-Vorlauftemperatur von 45 °C bei 0 °C Aussentemperatur entspricht. Die durchschnittliche Vorlauftemperatur lag jedoch tiefer, da die Heizung am Morgen mit einem Vorlauf von 30 °C startete und bis zu einigen Stunden brauchte um den gewünschten Vorlauf zu erreichen.

Ab dem 18.12.2007 wurde die Wärmepumpe auf Dauerbetrieb umgestellt, ohne Nachtabsenkung. Die Heizleistung reichte sonst nicht mehr um den Wärmebedarf zu decken. Die Heizkurve konnte auf 0.8 reduziert werden, was einer Soll-Vorlauftemperatur von 40 °C bei 0 °C Aussentemperatur entspricht.

Schwachpunkte

Die verwendete Regelung hat einzelne Schwachpunkte: