UPDATE: Abstimmung Wärmepumpe tecalor THZ404 - FHEM Plots

Abstimmung THZ404 im WeberHaus Citylife 500 auf Basis FHEM Plots

Überlegungen zur Heizungsregelung

Nachdem es Anfang November draußen doch mal so kalt wurde, dass es im Haus an Tagen ohne Sonne nur 20 Grad hatte, haben wir uns dazu entschlossen die Heizung vom Heißwasserprogramm auf das Automatikprogramm zu schalten und somit zu heizen.

Natürlich hatten wir uns vorab schon ein paar Gedanken zur Heizung gemacht, die wir hier mit Euch teilen wollen. Der oberste Grundsatz bei einer Wärmepumpe ist, den Temperaturhub möglichst gering zu halten - bedeutet in diesem Fall also die Differenz zwischen Außentemperatur und Heizkreistemperatur so gering wie möglich zu halten. Wir wollen natürlich dabei auch ohne den "Energieverbrenner" schlechthin, den klassischen zusätzlichen Heizstab auskommen - in wie weit wir das schaffen, werden wir nach dem Winter sehen.

Einzelraumregelung - ja oder nein?

Wir haben uns aufgrund unserer Zielsetzung und Vorgaben dann dazu entschlossen, auf Einzelraumregelung über Thermostate und Stellmotoren auf den Ventilen zu verzichten. WeberHaus hat das zwar alles nach EnEV verbaut, wir haben die Ventile aber alle auf manuell komplett auf gedreht und regeln nur über die Heizkurve und die Durchflussmenge der Heizkreise über die Flowmeter. So wird der Heizkreis nach dem Einregeln nicht unnötig gedrosselt, denn energetisch gibt es im Prinzip nichts schlimmeres, als die Vorlauftemperatur im Heizkreis zu erhöhen und dann die nicht genutzten Räume über Thermostate herunter zu regeln. Die Anlage ist hydraulisch ja sowieso abgeglichen und das funktioniert wunderbar. Mit ein bis zwei kleinen Korrekturen stellt sich so eine wunderbare Raumtemperatur in allen Räumen ein.

Heizzeiten

Weiterhin versuchen wir, die Warmwasser (WW) Bereitung und das Aufheizen des Heizkreises auf die Zeiten zu legen, an denen die Außentemperatur am wärmsten ist - das klappt bis jetzt noch nicht immer.

Warmwassertemperatur und Zirkulation

Eine weitere Überlegung die wir hatten - wie heiß muss das WW eigentlich sein? Anfangs hatten wir hier mit 47 Grad und Hysterese 2 experimentiert, allerdings wurde hier bei einer Temperatur von 45 Grad schon wieder WW produziert. Wir sind jetzt aktuell auf  47 Grad und Hysterese 5 "hängen" geblieben. Das funktioniert ganz gut - so wird meist 2 x am Tag WW aufgeheizt. Da das WW dann eine Temperatur von knapp 52 Grad hat, dauert es relativ lang bis die Temperatur dann wieder runter geht. Da bei uns aktuell noch die WW Zirkulationspumpe zu fest programmierten Uhrzeiten über die eingebaute Zeitschaltuhr läuft, wird das Wasser zu den Zeiten ja immer durchgemischt - das führt relativ gesehen zur leichten Abkühlung der oberen heißen WW-Schicht. Im Speicher bildet sich ja grob gesehen ein kleines Trennsystem - oben das heiße Wasser, unten das kühlere. Die Wärmepumpe würde ohne das Durchmischen sicher später WW bereiten, da der Fühler wohl oben angebracht ist. Bei Entnahme des WW würde die WP dann aber auch länger und mehr heizen, da ja kühles Wasser nachkommt und das obere ganz heiße verbraucht wird.
Zur Zirkulationspumpe und unseren Überlegungen und Maßnahmen werden wir aber auch nochmal extra einen Beitrag verfassen. Im Prinzip ist eine Zirkulationspumpe der reinste Energievernichter. Nicht wegen dem Stromverbrauch der Pumpe, sondern wegen dem Wärmeverlust im Ringleiter. Dieser wird durch die Zirkulationspumpe deutlich erhöht und geht so in den mittleren dreistelligen Euro-Bereich, wenn man das mal nachrechnet. Hier muss nun jeder selbst wissen, ob es einem Wert ist knapp 500 Euro zu zahlen, nur dass sofort Warmwasser kommt, wenn man den Wasserhahn aufdreht. Wir werden demnächst mal einen Test mit abgeschalteter Zirkulationspumpe machen und die Komforteinbußen testen. Eventuell werden wir auch mit einer intelligenten Steuerung experimentieren.

Unsere Einstellungen und Plots

Nun wird es Euch sicher interessieren wo wir gelandet sind, was wir eingestellt haben und wie hoch die Heizkosten aktuell sind- dazu nochmal kurz die Parameter und Vorgaben unseres Hauses:

• WeberHaus Citylife 500 mit knapp 180m² Wohnfläche
• ÖvoNatur Therm Außenwände
• tecalor THZ 404 eco Wärmepumpe
• keine Einzelraumregelung
• komplett Fußbodenheizung, außer Technikraum und Abstellraum unter Treppe
• gewünschte Temperatur in den Führungsräumen von ca. 23-24 Grad ohne Sonneneinwirkung

Wir haben aktuell tagsüber immer um die 23 bis 23,5 Grad im Wohnzimmer und den Bädern. Nachts sinkt die Temperatur hier dann meist um 1,5 bis 2,5 Grad. Die sonstigen Zimmer und Flure haben wir auf circa 1 Grad weniger als die Führungsräume eingestellt. Wir schlafen also auch recht warm bei 21 bis 21,5 Grad - aber das ist schon immer so.
Um das zu erreichen haben wir die Standarteinstellung vom Stiebel Techniker natürlich mit Wegfall der Einzelraumregelung anpassen müssen. Sicher müssen wir bei sehr tiefen Temperaturen eventuell nochmal nachregeln, aber das merken wir ja erst wenn's richtig kalt ist. Mit der aktuellen Einstellung fahren wir aktuell sehr gut - die Tiefsttemperatur war bis jetzt knapp -5 Grad.

Hier mal unsere wichtigsten Einstellungen mit dem wir obige Parameter sehr gut erreichen:

p01RoomTempDayHC1 20.5 °C
p02RoomTempNightHC1 20 °C
p04DHWsetDayTemp 47 °C
p05DHWsetNightTemp 40 °C
p13GradientHC1 0.35
p14LowEndHC1 1 K
p15RoomInfluenceHC1 0 %
p19FlowProportionHC1 30 %
p21Hyst1 4 K
p22Hyst2 3 K
p23Hyst3 3 K
p24Hyst4 2 K
p25Hyst5 2 K
p29HystAsymmetry 2
p30integralComponent 160 Kmin
p32HystDHW 5 K
p49SummerModeTemp 17 °C
p50SummerModeHysteresis 4 K
p54MinPumpCycles 1
p55MaxPumpCycles 48
p56OutTempMaxPumpCycles 0 °C
p57OutTempMinPumpCycles 21 °C
p58SuppressTempCaptPumpStart 60s
p77OutThermFilterTime 4 h

Vermutlich könnten wir aber noch an p77 ansetzen und den Wert deutlich nach oben korrigieren, da die Phasenverschiebung durch die Dämmung doch beachtlich größer ist. Die Steigung können wir eventuell auch noch etwas absenken, das werden wir aber mit abnehmender Temperatur erst alles feststellen können.

Hier mal unser Plots der Heizung vom gestrigen Sonntag - man kann schön erkennen, dass die Heizung nur 2 x angesprungen ist - und jeweils direkt WW am Anschluss an das Heizen bzw. auch direkt davor gemacht hat. So soll das auch aussehen, um unnötige Verdichterstarts zu vermeiden. Wir sind mit unserer Einstellung also aktuell sehr zufrieden.
Die Pumpenzyklen haben wir auf 48 Stück am Tag begrenzt, so läuft die Pumpe maximal 2 x in der Stunde um zu die aktuelle Temperatur im Heizkreis zu "erschnüffeln" und heizbedarf zu erkennen.

Wie man im ersten Plot sehen kann, hat die THZ natürlich genau zum Außentemperaturtief geheizt - da werden wir noch regelnd mit FHEM eingreifen um die Zeiten nach unseren Vorstellungen zu verschieben, indem wir z.B. einen Schnüffelzyklus durch Änderung der Werte durch FHEM unterdrücken oder beginnen bzw. die Heizkurve kurzzeitig extrem anpassen.
In Plot 5 sind die Verbräuche der für Warmwasser und Heizen als Diagramm aufgeführt. Ebenfalls haben wir hier die "eingesparte" Wärmemenge in Bezug auf Wärmerückgewinnung der Wohnraumlüftung aufgeführt, die wir sonst benötigt hätten, um die Luft im Haus aufzuheizen (bei durchgängiger manueller Lüftung). Die extremen Berge im Diagramm
erklären wir noch weiter unten - die hatten nämlich mit einer "defekten" Heizung zu tun.

Als kleine Ergänzung hier noch der Verbrauch an diesen Sonntag in Zahlen:

Aufnahmen:

Energie zur WW Erwärmung 3,82 kWh
Energie zur HC Erwärmung 10,25 kWh

Abgaben:

Angegebene Energie an den WW Kreis: 8,99 kWh

Abgegebene Energie an den HC Kreis: 38,45 kWh

Das wiederum bedeutet, dass wir bei diesem Temperaturniveau einen COP von 2,35 für WW haben und einen COP von 3,75 für den HC Kreis haben.

In Euro bei unserem Versorger umgerechnet sind das Sonntag mal eben 2,81 Euro für Heizen und WW. Unter der Woche kommen wir so auf knapp 3 Euro, da wir da auch Strom zu den Hauptzeiten beziehen. Das Teilt sich bei uns laut Zähler aber knapp 50/50 auf.

Da an vielen Tagen aufgrund Abwesenheit jedoch nur 1x WW gemacht wird, fahren wir an diesen Tagen auch etwas günstiger. Im Sommer mit 30 Grad Außentemperatur braucht man ja für die WW Erwärmung auch nicht viel Energie und geheizt wird da sowieso nicht. Im September und Oktober habern wir durchschnittlich 3 kWh je Tag benötigt - das sind gerade mal 0,66 Euro pro Tag für Warmwasser. Wir finden die Anlage erfreulich sparsam....

Temperaturübersichten

Heizkreis Soll-Ist und aufsummierter Integralwert

Laufzeiten Kompressor und Heizkreispumpe

Lüfterdrehzahlen

Verbrauch WW und Heizen + Wärmerückgewinnung

Heizungsdefekt - EVU Sperre - zum Glück nur Falschanschluss durch Fa. Rosenlehner

Nachdem wir die Heizung wirklich erst im November zum Heizen in Betrieb genommen hatten, ist uns ein Fehler bis dahin verborgen geblieben. Zwar gab es zwischendurch das ein oder andere Mal die Fehlermeldung F07, der laut Handbuch mit den Lüftern oder EVU zusammenhängt - dabei hatten wir uns aber vorerst nichts gedacht, außer dass etwas mit der EVU Sperre nicht stimmen kann.
Und so war es tatsächlich auch - beim Durchschauen der Werte fiel uns während des reinen WW-Betriebs schon auf, dass der EVU-Wert auf 0 steht - da unser Energieversorger aber zwei Sperrzeiten (Mo-Fr: 08-09 Uhr und 11-12 Uhr)  für Wärmepumpen hat, konnte da etwas nicht stimmen. Also stellten wir den Wert korrekt auf 5 ein und der Fehler F07 trat seitdem nur noch einmal auf.
Mit Beginn unserer Heizperiode bemerkten wir aber, dass da auch etwas anderes nicht stimmen kann - jedes Mal wenn die Heizung vor der EVU Sperrzeit ablief bzw. anlaufen wollte lief sie direkt in einen riesen Fehler, aus dem sie selbständig ohne "stromlos" machen auch nicht mehr herauskam. Die Heizung zeigte keinen abgespeicherten Fehler und nur den Serviceschlüssel. Geheizt wurde überhaupt nicht mehr, Warmwasser wurde auch nicht mit dem Verdichter, sondern nur noch mit dem Heizstab erwärmt.
Das ganze passierte natürlich erstmals als wir über's Wochenende nicht da waren und die Heizung rechtzeitig Freitag in der letzten EVU Sperrzeit von 11 bis 12 Uhr in den Fehler lief. Wir konnten das Elend nur von unterwegs über unseren Onlinezugang in den Plots sehen und nichts dagegen tun - selbständig kam die Anlage aus diesem Modus nicht mehr heraus. Wir konnten feststellen, dass die Anlage ohne Vorwarnung in die EVU Sperre läuft und der Verdichter einfach "hart abgeschalten" wird. Die Anlage setzte dann eine Temperatur von 8 Grad als Solltemperatur für den Heizkreis und WW wurde mit dem Heizstab erzeugt. Warum die Anlage das so macht, konnte uns nicht mal Stiebel erklären.
Zu Hause angekommen - im natürlich etwas kühlen Haus - ging es sofort an die Fehlersuche und an's Telefon. Zuerst wurde der tecalor Kundendienst angerufen, da wir einen Fehler an der Anlage vermuteten, der EVU Wert wurde ja schließlich korrekt durch uns eingestellt - was bei der Inbetriebnahme durch tecalor nämlich nicht gemacht wurde. Dort sagte man uns, dass wir uns an WeberHaus wenden müssten. Also ging der nächste Anruf an WeberHaus. Die wollten eigentlich die Firma Huber verständigen. Als wir am nächsten Tag immer noch keinen Anruf bekommen hatten, die Anlage aber schonwieder in den Fehler gelaufen war, riefen wir erneut bei WeberHaus an. Kurz darauf meldete sich auch ein Mitarbeiter der Fa. Huber und ging mit uns den Parameter für den EVU Wert in der THZ durch - der war ja jetzt korrekt eingestellt. Den Fehler konnte er sich also auch nicht erklären - das Verhalten der Heizung auch nicht. Also verständigte Fa. Huber nun die Fa. tecalor. Wiederum einen Tag später erhielten wir einen Anruf von tecalor und schilderten unser Problem - da konnte sich auch keiner den Fehler bzw. das Verhalten erklären. Also wurde ein Technikertermin vereinbart - wobei der für uns ein Witz war. Für unser Verständnis lag bei uns eine Kaltanlage vor, da sie ohne Eingreifen durch uns nicht aus dem Modus herauskam und nicht mehr heizte. Die Fa. tecalor wollte uns aber erst in über zwei Wochen einen Techniker schicken - vorher wäre nichts frei und unsere Anlage zählt nicht als Kaltanlage, da sie ja Warmwasser zumindest mit dem Heizstab produziert.

Aufgrund der obigen Geschichte gingen wir die Sache dann etwas anders an - wir schauten genauer auf den Rundfunkempfänger der das EVU Signal sendet und fragten bei den Stadtwerken nach der Funktion. Dort wurde uns erklärt, dass der Empfänger das Signal 2 x am Tag  unterbricht und der Strom dann im Prinzip abgeschalten wird.
Also wurden nun die Schaltpläne bzw. Anschlusspläne der THZ ausgepackt - irgendetwas konnte mit dem Signal ja nicht stimmen. Nachdem die Verkleidung des Zählerkastens auch geöffnet wurde, stellten wir den Fehler relativ schnell fest. Die Firma Rosenlehner hatte bei der Elektro-Fertigmontage wohl vergessen die Wärmepumpe richtig an das EVU Signal anzuschließen. Der EVU Eingang der THZ war auf Dauerplus geklemmt. Diese Lösung wurde vermutlich bei der Elektrorohmontage durch die anderen Elektriker der Fa. Rosenlehner so installiert, da die THZ mit Baustrom ja kein EVU Signal bekommen hat - warum das so gemacht wurde, ist uns ein Rätsel, denn in der THZ war ja auch der EVU Wert 0 eingestellt - was ebenfalls bedeutet, dass keine EVU Sperre vorliegt. Man hätte das Signal also auch schon richtig an den entsprechenden Schaltschütz anschließen können.

Das führte im Endeffekt dazu, dass die Anlage das Dauersignal auf dem EVU Eingang hatte und nicht vorgewarnt wurde bzw. gar nicht wusste, dass die Sperrzeit ansteht. Da die Schaltschütze aber korrekt an den Rundfunkempfänger angeschlossen waren, wurde hier der Strom dann weggeschalten - das führte dann zum Fehler in der Anlage. Also klemmten wir den EVU Eingang der THZ ebenfalls auf den Schaltschütz, so dass die THZ nun auch das passende Signal zur tatsächlichen Abschaltung bekam und der Fehler war Geschichte. Zuvor war sogar noch ein Techniker der Stadtwerke da, um den Rundfunkempfänger zu teste - der war natürlich vollkommen in Ordnung.
Somit gab's diesmal 4 Anrufe - zuerst Fa. Rosenlehner, dann Fa. Huber, dann WeberHaus und zum Schluss noch die Terminabsage bei tecalor.

By the way....die ganze Sache mit dem Rundfunkempfänger für die Sperrzeiten ist übrigens ein Witz. Das Teil ist logischerweise verplombt, da der Empfänger auch Hoch- und Nebentarif der Wärmepumpe steuert, aber das Kabel für die EVU Sperre geht dann frei zugänglich zum nicht verplombten Schaltschütz für den Verdichter und wird weitergeschleift zum Schaltschütz für die Zusatzheizung, die dann tatsächlich den Strom wegschalten. Wenn man also wollte, könnte man die Sperrzeiten durch einfaches lösen des Kabels vom Rundfunkempfänger am Schaltschütz und gleichzeitigen Anschluss von Dauerplus ganz leicht eliminieren. Denn so hätte die Anlage ja volle 24 Stunden eine Freigabe - eigentlich ein Witz....

So...das war's jetzt erstmal zum Thema THZ...wir hoffen dass es nicht zu viel Input für einen Post war...

UPDATE zum aktuellen Verbrauch und Temperaturen

Hier posten wir für Gregor mal unseren aktuellen Verbrauch, die Heizzeiten und Ramtemperaturen. Aktuell benötigen wir bei 0 Grad Außentemperatur für circa 25 Grad Innentemperatur um die 4,50 Euro am Tag. Der Rest erklärt sich aus den Bildern. Wir hatten gegen Mittag circa 1-1,5h Sonnenstunden - ansonsten war es bewölkt.

Heizübersicht 13.12.18

HC1Soll-HC1Ist und Integralwerte vom 13.12.18

Heizverbrauch am 13.12.18

Temperaturverlauf Bad OG am 13.12.18

Temperaturverauf Wohnzimmer am 13.12.18