Vitocal 200-g Taktverhalten / Hysteresen wirken nicht?

[Wärmepumpm_Toni]

Guten Morgen,

ich habe eine Vitocal 200-G mit Vitocell 120-E Schichtwasserspeicher.

Seit einiger Zeit versuche ich, das gelegentlich häufige Takten zu verstehen und in den Griff zu bekommen. 

Die Daten zu meiner Wärmepumpe lese und speichere ich über eine Vitoconnect und HomeAssistant ab.

Wir haben keine Schnittstelle zur Einzelraumregelung direkt an der WP, sondern könnten stattdessen die Heizkreisventile über die Thermostate steuern (machen wir nicht, alle HKV sind daueroffen was durch den Abgleich der Durchflussvolumen sehr gut funktioniert und aus meiner Sicht auch die Effizienz des Systems steigert)

Über HomeAssistant steuern wir lediglich die Soll-Temperatur der Heizung in Abhängigkeit von Raumtemperaturen (ändert sich nicht hochdynamisch, sondern allenfalls 2 Mal am Tag)

Die WP hat anfangs zu Takten angefangen, weshalb ich die entsprechenden Hysteresen aufgeweitet habe (Ein-und Ausschalthysterese in Codierebene 1 angepasst). Vorübergehend sah es für mich so aus, dass es kein Taktverhalten mehr gibt. Allerdings scheint es nun bei milderen Außentemperaturen wieder dazu zu kommen.

Eckdaten WP & Einstellungen

S/N: 7637415072789239

Außentemperatur Viessmann im relevanten Zeitraum: 6,4-7,4°C

Heizkurve Steigung: 0,3

Heizkurve Verschiebung: -1

7209 Ausschalthysterese Heizwasser Pufferspeicher: 50

7203 Hysterese Temperatur Beheizung Pufferspeicher: 30

Smart Grid nicht aktiv

Kälteste Rücklauftemperatur der Sole: 1,9°C

Spreizung Sole ca. 3K

Eingestellt sind breite Hysteresen, die ich aufgrund der relativ kleinen Pufferspeichergröße aus meiner Sicht benötige und hier auch im Forum schon bei anderen gesehen habe. Wenn die Wärmepumpe sich analog der eingestellten Werte verhält, passt das auch und ich habe Aktivzeiten von 40-50 Minuten und das ca. alle 5-8 Stunden. Bei kälteren Außentemperaturen werden die Abstände natürlich kleiner.

Wenn es aber zu Raumtemperaturschwankungen kommt, stelle ich regelbasiert die Soll-Temperatur um, wie in meinem Beispiel von 21°C auf 23°C. Wenn der Puffer bereits nahe an der unteren Temperaturschwelle war, startet die Wärmepumpe und läuft auch relativ lang (ca. 75 Minuten). Das Ein-und Ausschaltverhalten passt auch beim ersten Start noch zu den eingestellt Werten. 

Danach kommt es zu erneuten Starts der Wärmepumpe, mit in der Regel nur ca. 10 Minuten Verdichterlaufzeit. In diesen Phasen habe ich noch nicht verstanden, warum die Wärmepumpe schon weit unterhalb der über die Hysterese berechnete Puffertemperatur abschaltet. (siehe Bild 1)Bild 1

Bild 2: Verlauf Außentemperatur

Bild 2

Gibt es hier vielleicht irgendeine Pausezeit, Frostschutzfunktion o.ä., die dieses Verhalten auslöst?

Im Timer kann ich nichts finden, dass die Laufzeit des Verdichters beschränkt. Ich würde das Problem gerne lösen, da ich 1. die Lebenszeit der WP dadurch unnötig herabsetze und 2. relativ wenig Wärmeeintrag durch kurze Laufzeiten in Verbindung mit hohem Energieverbrauch habe.

Danke und viele Grüße

Wärmepumpm_Toni

[Wärmepumpm_Toni]

Kleine Korrektur: Wahrscheinlich ist ja für das Ausschalten des Verdichtes die Rücklauftemperatur des Sekundärkreises relevant und nicht die Pufferspeichertemperatur. Aber auch diese erreicht während dem Takten nur ca. 26,5°C anstatt der zuvor erreichten, rechnerisch aus meiner Sicht korrekten 31,5 - 32°C.

Falls es noch eine Relevanz hat: Anbei die Softwareinfo zur WP.

[Guennie · Accepted solution]

Hallo,

wenn ich mir die Werte ansehe, dürfte es sich hier um eine FBH handeln.....

Wenn dem so ist, dann ist es der falsche Ansatz, wenn Du hier an den Raumtemperaturen "rauf und runter" stellst.....denn das nichts damit zu tun, wie eine WP eigentlich wirklich arbeitet, bzw. arbeiten sollte.....

Der nächste Punkt der 120-E hat im oberen Bereich ja die Brauchwasserzone, und die untere Zone ist kein Speicher (Heizungspuffer) sondern eine "hydraulische Weiche". Somit bringt dir hier auch das verstellen der Hysterese Punkte nicht den "durchschlagenden Erfolg".....

Das die HK Ventile bei der FBH komplett "offen" sind, und über die Durchflussmengenregler der Thermische Abgleich bereits erfolgt ist, ist schon mal gut.....Somit sollte ja einer der FBH Durchflussmengenregler auch komplett offen sein, und die anderen Kreise nur so weit geschlossen sein, das in allen Räumen die gleiche Temperatur vorhanden ist.

Und nun mal zu dem wie die WP hier arbeitet:

1. Die WP liefert im optimalen Fall genau nur jene VL Temperatur aus dem Verdichter in die FBH Kreise, welche die FBH auf Grund der aktuellen AT an die Räume abgeben muss, das eine bestimmte Temperatur im Raum gehalten wird......die Durchflussmenge in den FBH Kreisen wird entweder von der Sekundärkreispumpe bereitgestellt, oder sollte hier eine Mischer/Pumpengruppe vorhanden sein, von dieser....
2. Aus den FBH Kreisen kommt das Wasser kälter zurück....zur WP.
3. Die Differenz in K zwischen VL zu den Heizkreisen und der RL aus den Heizkreisen in Verbindung mit der Durchflussmenge stellt am Ende den Energietransport dar.
4. Wird genau soviel Energie von der FBH abgenommen, als jene die die WP liefert, ist das System im Gleichgewicht....es wird keine Überschussenergie in der Weiche zwischengelagert......die Weiche wird weder wärmer noch kälter.....die Weiche ist für das Heizungssystem von der Hydraulik her gesehen somit "unsichtbar".
5. Bei den Inverter pumpen ist es so, das diese in einem gewissen Bereich zusätzlich die Verdichter Leistung anpassen können, was den Vorteil hat, das dieser Zustand des Gleichgewichtes zwischen Lieferung und Abnahme in einem weiten Bereich gehalten werden kann.
6. Nur Du hast ja hier eine 200-G und diese kann ja die Leistung nicht regeln, da dies eine "Fixed-Speed" Pumpe ist. Somit fällt diese Ausgleichsmöglichkeit über die variable Verdichter Leistung weg.
7. Die FBH  nimmt nun wenn die AT kälter wird, mehr Energie ab, und wenn die AT wärmer wird, weniger Energie ab.....Die WP liefert aber immer die volle Energie, wie sie bei der NAT (zb. -12°C ) benötigt wird....
8. Den Überschuss, aber der zb. bei +7°C AT nun vorhanden ist, kann man jedoch unmöglich mit dem kleinen Volumen von 250L den die Weiche bei der 120-E hat nur annähernd "abfangen". Dazu ist die Weiche auch nicht gedacht.....denn diese dient nur zur strömungstechnischen Auskoppelung zwischen Sekundärkreis und Heizkreis, und nicht zur klassischen Energiespeicherung.....der eigentliche Energiespeicher ist der Estrich der FBH. Damit man ein Gefühl für die Verhältnisse bekommt: ein 100m² Estrich hat das Speichervolumen so als Richtung von ungefähr einem 4000L bis 5000L Wassertank.....was sollen hier also dagegen die 250L der Weiche ausrichten ?.....Genau absolut nichts.....

Genau deswegen bringt es in diesem Fall mit der 200-G auch überhaupt nichts bezüglich der Taktung, wenn Du hier an den Hysterese Punkten zu stellen versuchst.

Wenn Du das bei Deiner Programmierung dahingehend abänderst, das Du nicht an der Raumtemperatur "drehst" sondern den Estrichspeicher in vollem Umfang "nutzt", hat das somit einen x-Fachen Hebel.

Ich selber mache das zb. folgendermaßen:

1) Die WP lädt den Estrich

2) wenn der Estrich "gesättigt" ist, steigt automatisch die RL-Temperatur aus der FBH langsam an.

3) in der Folge steigt aber die Temperatur in der Weiche, auf Grund des kleinen Volumens entsprechend rasch an.

4) wird der obere Hysterese Punkt in der Weiche (zb. 35°C) überschritten, dann schaltet die WP ab.

Soweit eigentlich gleich wie bei Dir, nur.....jetzt kommt der Unterschied.

Ich messe und speichere nun die Raumtemperatur beim Zeitpunkt der Abschaltung der WP ab, und die WP wird daran gehindert eine erneute Beladung zu starten, indem ich das Niveau der Heizkurve voll nach unten drehe.

Nun wird das Haus rein aus der Energie des Estrich "warm" gehalten.....ist das Haus gut gedämmt hast hierbei nun anfangs überhaupt keinen messbaren Temperaturabfall, und irgendwann beginnt die Raumtemperatur dann langsam zu sinken.....zb. reden wir dann hier in Summe von einem Temperaturabfall von höchstens 0,5 K innerhalb 12Std. (wie das letztendlich Vorort tatsächlich sich einstellt, muss man testen.....)

Nun wird so lange "gewartet" bis die Raumtemperatur um zb. die 0,5°C unter die Temperatur bei der Abschaltung für eine gewisse Zeit (wegen Ausgleich beim zb. Lüften) gefallen ist, das ist ein Indiz dafür das der Estrich schon sehr weit "leer" ist.

Und nun, wenn die Raumtemperatur die 0,5K unter den Abschaltpunkt für eine gewisse Zeit unterschritten hat, dann stelle ich die Heizkurve wieder hoch auf das korrekte Niveau.

Dadurch wird die Beladung des Estrich über die WP erneut gestartet. Da nun der Estrichspeicher aber sehr weit geleert ist, hat die WP die Möglichkeit ihre volle Energie in den Estrichspeicher zu laden.....das dauert nun entsprechend länger, und die Takte reduzieren sich deutlich.....

Nur so zum Vergleich - als "Richtung": ich habe eine 200-A die zusätzlich zu dieser "Regelungsart" noch ihre Leistung modulieren kann:

seit dem Frühjahr 2023 sind es bei einer Verdichter Laufzeit von 1564h hier gerade mal 237 Starts.

Und noch ein Punkt zum Schluss:

Damit so ein WP System optimal funktioniert, muss auch die WP-Leistung zur Heizlast des Hauses passen. Wurde hier zb. die WP-Leistung zu groß dimensioniert, kommst sehr schnell auch mit diesem Vorgehen, an die Grenzen.....somit solltest Du auch das zur Sicherheit kontrollieren, wie das hier sozusagen von der Basis her überhaupt zusammenpasst.....

lg

Guennie

[Wärmepumpm_Toni]

Hallo @Guennie ,

danke für die sehr ausführliche Antwort die für mich inzwischen sehr aufschlussreich ist.

Genau, das habe ich nicht dazugeschrieben, wir haben eine FBH in einem KfW55 Haus.

Die Volumenströme in den einzelnen Räumen passen bei uns ganz gut dass sich überall die gewünschten Temperaturen einstellen.

Beim 120-E bin ich voll dabei, dass dieser eigentlich keine nennenswerte Funktion als "Pufferspeicher" einnimmt, auch wenn die Anlage als "mit Pufferspeicher" konfiguriert ist. Vor allem wenn man dann irgendwann merkt, dass die untere Zone gerne die teuer erzeugte Energie aus dem Brauchwasserbereich zieht.

Zu deinen Punkten:

1. Genau, bei uns ist es eine separate Pumpe. Am Vorlaufpfad ist ein Temperatursensor der nach dem Mischer misst.

2. yes

3. yes

4. hier gehts im Grund schon mal los, weil die Temperatur im unteren Teil des 120-E kontinuierlich steigt.

5./6. ja, leider kann meine ja im Grunde nur an/aus

7. ja verständlich

8. auf 100qm komme ich zwar nicht auf so hohe Werte aber ich bin auch überzeugt dass der "Puffer" viel kleiner ist als die FBH Leitungsvolumen

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@Guennie  schrieb:

Genau deswegen bringt es in diesem Fall mit der 200-G auch überhaupt nichts bezüglich der Taktung, wenn Du hier an den Hysterese Punkten zu stellen versuchst.

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Jain, nach meiner Feststellung funktioniert das tendenziell so lange, bis der Mischer anfängt zu schließen.

Ab dann ist es komplett Sinnlos, bzw. die obere Hysterese bringt relativ wenig. Die untere m.E. schon, weil dort der Mischer noch recht lang offen ist.

nur als Anmerkung: unter "offene" meine ich sozusagen Zulauf vom 120E.

Wenn die Wärmepumpe nicht läuft, ist es bei uns auch so, dass die Raumtemperatur nur sehr träge irgendwann fällt und dann auch sehr langsam. Der erste Start nach einer langen Pause hat auch sehr gute Laufzeiten und man kann die Hysteresen wieder beim Ein-/und Ausschaltverhalten erkennen.

Ich finde deine Idee das Laufzeitverhalten der Wärmepumpe hinsichtlich Speicherung der Energie im FB sehr interessant und fange gerade an das auch so bei mir umzusetzen. Denke das ist der einzig funktionierende Weg für mich, gerade bei milden AT.

Was ich dennoch nicht verstehe ist, warum der Verdichter in dem von mir gezeigten Bild startet. Weder die Puffertemperatur ist unterhalb der unteren Hysterese beim Einschalten, noch überschreitet der RL des Sek. Kreises die Ausschalthysterese. Wenn dieses Verhalten nicht auftreten würde und der Verdichter erst unterhalb der Hys. startet, stünde der Mischer wieder offen und ich kann die Energie in den Estrich anstatt den 120E speichern. Auch das Ausschalten ist zu früh (ich habe jetzt keinen Screeshot von der RL Temp. eingefügt, aber diese ist auf dem Niveau der angezeigten Puffertemperatur. Da passt das Verhalten m.E. nicht zu den eingestellten Werten.

Finde es schwierig für diejenigen, die entweder keine andere Möglichkeit haben die WP so zu steuern oder ohnehin kein Interesse haben dies zu verfolgen. Da geht Potential und vor allem Energieeffizienz/Lebensdauer verloren.

Wie dem auch sei, ich bin von deiner Idee voll und ganz überzeugt und werde das nun auch so umsetzen.

Das mit den Delays bei RT Änderungen habe ich jetzt schon implementiert, um Lüften oder Einflüsse von einer offenen Tür zu vermeiden.

Ob die WP zur Heizlast des Hauses passt, kann ich momentan schwer einschätzen. Damit muss ich mich noch intensiver beschäftigen. Wir haben ca. 230qm beheizte Fläche und die WP ist glaub ich in B10, wenn ich mich da gerade ohne Datenblatt nicht täusche.

Wie unterscheidest du Verdichterstarts wegen Warmwasser von denjenigen die durch die Heizung ausgelöst werden?

Vielen Dank schonmal!

Wärmepumpm_Toni

[Guennie]

Guten Morgen,

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@Wärmepumpm_Toni  schrieb:

......

Die Volumenströme in den einzelnen Räumen passen bei uns ganz gut dass sich überall die gewünschten Temperaturen einstellen......

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Diese sollten nicht nur parallel zueinander passen, sondern auch in Summe so weit als irgendwie möglich offen sein......ist das der Fall ?

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@Wärmepumpm_Toni  schrieb:

........Vor allem wenn man dann irgendwann merkt, dass die untere Zone gerne die teuer erzeugte Energie aus dem Brauchwasserbereich zieht.

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wenn das der Fall ist, dann ist das ein komplett eigenes "Thema", welches man sich unbedingt ansehen sollte.....hier gilt es zu überprüfen ob das Umschaltventil im Rücklauf richtig angeschlossen wurde, bzw. korrekt arbeitet. Bei diesem Ventil habe ich schon die "abenteuerlichsten Konstrukte" gesehen.....bzw. ob das 3-Wegeventil im Innenteil der WP während der Raumbeheizung dicht geschlossen hat....auch das ist nicht immer der Fall.....Das könnte durchaus auch die Ursache dafür sein, das der Verdichter unabhängig von der Hysterese der HK Zone startet.....

Du hast damit auch recht, das, wenn man sich - aus welchen Gründen auch immer - nicht selber "intensiv" mit der Anlage beschäftigt, das man meistens nicht draufkommt, das hier etwas "schief" läuft....Das sind dann jene Anlagen, wo so allgemeine Falsch-Aussagen entstehen, das eine WP sehr viel Strom benötigt, eine WP schnell kaputt wird, u.v.m. Dabei können hier meistens die Anlagen selber absolut nichts dafür....

..sondern da ist dann meistens  - angefangen von falscher Dimensionierung, falscher Installation, bis hin zu falschen Einstellungen, bzw. falscher Betriebsweise, Querbeet alles dabei.....woher das letztendlich kommt, und warum man sich hier auch nicht auf die HB verlassen kann, dazu kannst Dir mal folgende zwei Links ansehen.....

https://greenspotting.de/waermepumpen-die-haelfte-der-azubis-in-der-installateurbranche-faellt-durch...

https://www.zdf.de/politik/frontal/energiekrise-mangelware-waermepumpe-gasheizung-100.html

Wie der Mischer arbeitet, was dabei dann im Kombispeicher tatsächlich passiert, und vieles mehr, dazu habe ich mal ein Dokument verfasst, welches die wichtigsten Themen, die immer wieder so auftauchen behandelt......ich denke das könnte auch Dir helfen, deine Wärmepumpe etwas besser zu verstehen, und dann wird Dir auch noch besser klar, an welchen Schrauben Du drehen kannst, und was jeweils dann welche "Schraube" bewirken wird.....

https://www.viessmann-community.com/viessmann/attachments/viessmann/customers-heatpump-hybrid/63385/...

zu Deiner Frage, wie ich auseinanderhalte, was die WP gerade macht, ist sehr einfach erklärt: ich habe meiner WP eine KNX Schnittstelle verpasst, und darüber meinen Raspberry pi angedockt, der hier bereits ohnehin das komplette Energiemanagement (Eigenentwicklung) durchführt.....Somit "sagt" auch der Raspberry der WP was diese genau wann, was, wie machen soll, und was nicht....

....zb. das nur exakt dann die WW Bereitung auf die jeweils vorgegebene Temperatur erfolgt, für die auch PV Überschuss da ist, oder wenn am Nachmittag, der PV Speicher voll ist, und das Brauchwasser ebenfalls voll geladen ist, die Räume eine gewisse "Aufnahmereserve" haben, das die HK Mischer dann komplett geöffnet werden, und über die WP der Estrich mit PV Energie für die Nacht gezielt "überladen" wird. u.v.m...

Das Ganze wird natürlich auch 24/7 aufgezeichnet und in einer DB abgelegt.....(anbei ein Snapshot von 48h des Heizungsbereich)

lg

Guennie

[Wärmepumpm_Toni]

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@Guennie  schrieb:

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Diese sollten nicht nur parallel zueinander passen, sondern auch in Summe so weit als irgendwie möglich offen sein......ist das der Fall ?

 Ja die Heizkreisventile sind so eingestellt, dass sie im OG überall komplett offen sind mit Ausnahme der Räume, die nicht voll beheizt werden sollen. Die im EG sind danach so eingestellt, dass sie entsprechend ihrer Heizkreislänge einen entsprechenden Durchfluss haben (je länger desto mehr) und dann geringfügig runtergedreht (weniger als 0,5l/min), damit im OG der Durchfluss nicht so viel geringer ausfällt als im EG. Ein etwas geringerer Durchfluss im OG ist denke ich aber bauartbedingt okay, weil wir ein sehr offenes Haus haben (Treppe + 2x Galerie) und die Physik den Rest macht.

Jedenfalls habe ich das jetzt analog deines Vorschlags umgesetzt, heute war dann mal der erste Heizbetrieb und des läuft genau wie erwartet, hervorragend. Hab das mal aufgeteilt in 3 Home Assistant Automatisierungen für Heizanforderung, Steuerung und Rücksetzbedingungen. Geniale Idee!

Für mich als Heizungstechnischen Laien sieht und fühlt sich das Ventil im Rücklauf korrekt an bzw. aus. je nachdem welche Zone beladen wird, wird auch nur der entsprechende Rücklauf warm.

Wie dem auch sei nicht so schlimm, wir beladen das Warmwasser nur noch im Bedarfsfall, zumindest im Winter wenn die Zirkulationspumpe läuft. Über ein Tablet / Handy / Alexa können wir das Wasser aufheizen und dann muss man halt mal ne halbe Stunde warten. Für uns völlig okay. Zirkulation läuft inzwischen gar nicht mehr, weil viel zu viel Energie für das sinnlose Warmhalten der Leitungen drauf geht. 

..sondern da ist dann meistens  - angefangen von falscher Dimensionierung, falscher Installation, bis hin zu falschen Einstellungen, bzw. falscher Betriebsweise, Querbeet alles dabei.....woher das letztendlich kommt, und warum man sich hier auch nicht auf die HB verlassen kann, dazu kannst Dir mal folgende zwei Links ansehen.....

https://greenspotting.de/waermepumpen-die-haelfte-der-azubis-in-der-installateurbranche-faellt-durch...

https://www.zdf.de/politik/frontal/energiekrise-mangelware-waermepumpe-gasheizung-100.html

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Es gibt diesbezüglich einfach keine klare Verantwortlichkeit für den "verbrauchsoptimalen Betrieb". Der HB baut dir die Heizung ein und stellt sicher dass sie ihre Funktion erfüllt. Das bedeutet im vereinfachten Sinne, dass das Wasser warm sein muss und keiner frieren soll. Bei dem Umfang an WPs hauts dir da auch als HB vermutlich den Schalter raus was die Konfigurationsmöglichkeiten und die unendlichen Menütiefen angeht. Am Regler bzw. Codierebene 2 allgemein fummelt da eh keiner rum, weil unnötiges Risiko und ohne Funktionsdokumentation die natürlich nur in der Viessmann Entwicklung liegt kannst du ja nicht über die Langbezeichner der Parameter was einstellen, für mich zu wenig Hintergrundwissen.

Der Hersteller hat dafür logischerweise keine Verantwortung. Wäre auch gar nicht umsetzbar und sinnvoll. Und dann kommen da noch die Vorlieben der Bewohner dazu. Zirkulation an / aus, Wasser so heiß dass es dampft. PV Einbindung, Konzeptschwächenausgleich etc etc... Ende. 

Bin ja kein Verschwörungstheoretiker, aber wenn die Deutsche Umwelthilfe mal dahinterkommt, dass viele Wärmepumpe abseits ihres optimalen Betriebspunkts laufen.... 🤣 nein nicht ernst gemeint, wird nicht passieren.

Aber ja, zu deinem Video: wenn das Wissen nicht vermittelt wird, bleibt die Ratlosigkeit im Zweifelsfall nicht nur bei den Endverbrauchern...

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@Guennie  schrieb:

https://www.viessmann-community.com/viessmann/attachments/viessmann/customers-heatpump-hybrid/63385/...

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Danke hab mal reingeschaut und abgelegt, wenn mal Zeit übrig ist werde ich das mal genauer lesen!

Hinsichtlich der Erkennung WW oder HW habe ich eine Entität, die mir sogar das WW Laden anzeigt und kann die Anwendungsfälle abgrenzen, scheint auch zu klappen.

Mit HomeAssistant kann ich auch die Sollvorgaben für WW und HW mit PV anpassen und die Anlage an und für sich manuell steuern, aber aktuell konnte ich mich noch nicht für eine PV-Anschaffung entscheiden. Aber auch die Konsequenz aus diesem Thread und die Umsetzung in HA hilft mir schon enorm. Müsste jetzt auch mal Grafana einrichten, damit da mal schönere Ansichten rauskommen. 

Danke auf jeden Fall für deine Unterstützung, das hat mich jetzt echt weitergebracht!

Lg 

Wärmepumpm_Toni