Nach einem Jahr Betrieb (2021) mit dem neuen Regler unter vielen verschiedenen Betriebsbedingungen ist es an der Zeit, eine erste Zwischenbilanz zu ziehen. Wie hat sich der Regler bewährt, welche Erkenntnisse gibt es?

 

Vorab in aller Kürze: Nach meinem Eindruck arbeitet das System mittlerweile etwas besser als mit dem Original-Regler. Genaue Zahlen habe ich noch nicht. Einerseits zeigt ein Blick in die Vergangenheit, dass die jährlichen Schwankungen so groß sind, dass man immer mehrere Jahre betrachten muss. Andererseits gibt es nach der Installation der PV-Anlage keinen eigenen Stromzähler mehr für die Heizung, so dass ich die Verbrauchswerte nur anhand der Betriebsstunden grob schätzen kann. Eventuell werde ich gelegentlich noch einen Energiezähler nachrüsten.

Die Anpassungen dauerten fast ein halbes Jahr, nämlich bis so ziemlich alle denkbaren Umgebungsbedingungen einmal aufgetreten waren. Das erste Ziel war es, soweit wie möglich die Funktionen und das Verhalten des Sonnenkraft-Reglers nachzubilden. Dabei sollten die erkannten Schwachstellen ausgebessert werden. Weitere Optimierungen sollen nach und nach folgen. Wunder sind bislang ausgeblieben, die habe ich aber auch nicht erwartet.

 

Was nun allgemein wesentlich besser läuft: die Mischer- und Pumpenregelungen. Die Solltemperaturen werden deutlich besser gehalten. Die Reglerparameter lassen sich an die Gegebenheiten der Anlage anpassen und durch die höhere Auflösung der Temperaturmessung kann der Regler schneller und feiner auf Änderungen reagieren.

 

Solarkreis: Unproblematisch. Für die "Solar Boost"-Funktion muss der Referenzsensor umgeschaltet werden. Da es bis zu drei Minuten dauern kann, bis eine Änderung der Pumpenleistung sich als Temperaturänderung bemerkbar macht, sind Über- oder Unterschwinger kaum zu vermeiden. Sie halten sich aber in erträglichen Grenzen. Die Spreizung zwischen Kollektorein- und Ausgang habe ich auf derzeit 12K eingestellt.

 

Warmwasser: Als etwas schwierig erwies sich die Regelung der Warmwasser-Bereitung. Damit hatte auch der Originalregler große Probleme. Vor allem bei höheren Soletemperaturen steigen die Temperaturen in der Druckleitung und im Vorlauf sehr schnell an. Das führte anfangs zu Hoch- und Betriebsdruckstörungen. Ich vermute, dass solche Störungen auch beim Original auftraten, aber nicht gemeldet wurden und statt dessen der Kompressor nach kurzer Zeit wieder ausgeschaltet wurde. Dieses Spiel konnte sich einige Male wiederholen, bis das System einmal gerade nicht mehr über die kritische Grenze kam. Das sah dann so aus:

 

Sicher nicht so gut für die Lebensdauer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ich habe den Regler für die Ladepumpe dann so konfiguriert, dass er während des Hochlaufs, solange die Solltemperatur noch nicht erreicht ist, versucht, den Temperaturanstieg zu begrenzen. Den Regler sehr schnell zu machen führt im weiteren Verlauf zu einem instabilen Verhalten. Das Ergebnis sieht nun so aus:

 

Der Temperaturverlauf von Druckleitung, Vorlauf und Speicher oben beim Betrieb mit Solar Boost. Der Sollwert von 55°C wird wesentlich besser eingehalten, tendenziell liegt die Vorlauftemperatur meistens knapp darüber. Das bewirkt als Nebeneffekt eine etwas höhere Temperatur in der Warmwasserzone als zuvor. Damit muss die Anlage nicht mehr ganz so häufig nachwärmen.

Ich hoffe darauf, dass die Fa. Technische Alternative die Funktion "Gradientenerkennung" noch so erweitert, dass der ermittelte Gradient ausgegeben werden und dann als Regelgröße genutzt werden kann. Damit könnte das Anlaufverhalten noch etwas verbessert werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Heizbetrieb: Ich habe zunächst das ursprüngliche Prinzip der Integralbildung übernommen. Das scheint mir inzwischen aber nicht das ideale Konzept zu sein. Die Log-Daten zeigten, dass die Wärmepumpe in Zeiten mit mäßigem Wärmebedarf unerwartet oft lief. Entweder steckte irgendwo ein kleiner Fehler oder das Prinzip ist für einen Betrieb mit reduzierter Wärmelast (nur wenige Heizkreise geöffnet) nicht so gut geeignet. Ich probiere deshalb nun einen anderen Weg aus. Nachdem ich jetzt die Möglichkeit habe, die tatsächliche Rücklauftemperatur des Heizkreises zu erfassen, nutze ich diesen Wert als Referenz. Das heisst, dass nun der Fußboden die Rolle des Integrierers übernimmt. Es scheint, dass der wahre Wärmebedarf damit besser ermittelt werden kann. Das ist noch eine Weile zu beobachten. Der Mischer ist dabei geschlossen, d.. h. die Wärmepumpe arbeitet direkt in den Heizkreis.

Die Vorlauftemperatur wird durch die Funktion "Heizkreisregelung" der UVR ermittelt, aber nur beim Heizen aus dem Speicher geregelt. Beim Betrieb mit Wärmepumpe wird dagegen die Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf geregelt.

Auf die "Upgrade"-Funktion habe ich erst einmal verzichtet. Im Handbuch ist sie nicht weiter erklärt und ich vermute, dass damit im Puffer gespeicherte solare Energie als Rücklaufanhebung die Wärmepumpe unterstützen soll. An sich eine gute Idee, allerdings kühlt der Speicher dabei relativ schnell ab und der Mischer öffnet immer weiter. Am Ende wird Wasser aus dem oberen Bereich des Puffers bezogen, knapp unterhalb der Warmwasserzone. Das führt dazu, dass auch dieser Bereich langsam etwas abkühlt und das System häufiger auf Warmwasser-Bereitung umschalten muss. Damit werden die Einspareffekte stark reduziert. Hier muss ich mir noch etwas einfallen lassen, um die Funktion zu begrenzen.

 

Regenerieren: Eine vergleichsweise einfache Funktion. Ihr Zweck ist es, den unteren Speicherbereich nicht zu sehr abkühlen zu lassen, damit sich kein Kondenswasser bildet und ausreichend Wärmeenergie für das Enteisen der Ausseneinheit zur Verfügung steht.

 

Solekreis: Einfach und problemlos. Die Spreizung ist auf 4K eingestellt und wird sehr gut eingehalten. Der Sonnenkraft-Regler neigte dazu, die Pumpenleistung zwischen Minimum und Maximum pendeln zu lassen. Die UVR16x2 kann das viel besser, allerdings läuft die Pumpe oft in der Nähe der oberen Grenze.

Die gelegentlichen Niederdruck-Störungen an sehr kalten Tagen im letzten Winter wurden wahrscheinlich dadurch verursacht, dass die Soleflüssigkeit keinen ausreichenden Frostschutz mehr hatte, der Druck relativ niedrig war und sich Luft im Kreislauf befand. Das ist inzwischen behoben und der nächste Winter wird zeigen, ob die Ursache abgestellt ist.

 

Zusatzheizung: Die Zusatzheizung wird über ein eigenes Integral gesteuert und früher aktiviert als beim Original. Es mag deshalb sein, dass sie etwas mehr läuft als bisher. Dafür ist das Wärmedefizit nicht mehr so groß. Mit dem alten Regler konnte es vorkommen, dass die Anlage im Grenzbereich etliche Stunden mit einer zu niedrigen Vorlauftemperatur lief, was zu einer langsamen Auskühlung führte. Zum Ausgleich arbeitet sie nun etwas feinfühliger, damit sie nicht mehr macht als wirklich notwendig.

 

Solar Boost: Die eigentliche Besonderheit dieses Systems macht die größten Schwierigkeiten. Wenn ich nichts Grundlegendes übersehen habe, dann liegt das an dem ungewöhnlichen hydraulischen Konzept der Solar Compleet. Leider hat Sonnenkraft sich ein paar Komponenten gespart wie z. B. Absperrventile am Speicher. So zieht sich der Solekreis nicht nur Wärme aus dem Kollektorkreis, sondern auch aus dem Puffer bzw. es wird kühlere Flüssigkeit aus dem Kollektor durch den Wärmetauscher im Speicher gedrückt. Bei niedrigeren Aussentemperaturen kann der Speicher dadurch abkühlen und muss anschließend "regeneriert" werden. Bisher habe ich hier nur eine Kompromisslösung gefunden, aber noch nicht die optimale Lösung.

 

Enteisen: Ebenfalls recht einfach zu lösen. Eine Schwachstelle ist wie bei Solar Boost, dass ein Teil der zunehmend wärmer werdenden Flüssigkeit aus dem Solekreis auch in den Kollektorkreis gedrückt wird und umgekehrt kalte Flüssigkeit von dort in den Speicher und in den Solekreis gelangt. Das verringert die Effizienz. Auch hier fehlt ein Absperrventil.

 

Neue Funktionen: Da die UVR16x2 viele Möglichkeiten bietet. habe ich ein paar zusätzliche Funktionen eingebaut. Für Heizung und Warmwasser gibt es einen Urlaubsmodus, der durch den integrierten Kalender gesteuert wird. In diesem Modus wird die Raumsolltemperatur etwas abgesenkt und die Warmwasserbereitung deaktiviert.

Die Warmwasserbereitung wird morgens verzögert, z. B. erst zwei Stunden nach Sonnenaufgang, freigegeben. Dann ist die Aussentemperatur schon etwas höher und eventuell liefert auch der Kollektor einen Beitrag. Für unsere Verhältnisse genügt das.

Die Warmwasserbereitung durch die Wärmepumpe wird ebenfalls blockiert, wenn der Kollektor ausreichend Wärme liefert. Es kann natürlich eine Weile dauern, bis der Speicher so weit aufgewärmt ist, da eine Schichtladung ja nicht möglich ist.

Der Regler signalisiert dem Raumtemperaturregler, der völlig unabhängig arbeitet, wenn eine bestimmte Aussentemperatur erreicht ist und er die Zonenventile abschaltetn kann. Umgekehrt kann der Raumtemperaturregler der UVR anzeigen, wenn kein Heizbedarf besteht. Dann wird die Heizkreispumpe ausgeschaltet.

 

Was noch fehlt: Die vorhandenen Alarmkontakte sind angeschlossen und entsprechende Störmeldungen werden angezeigt, aber es erfolgt noch keine Abschaltung von Komponenten. Bisher sind die Störungen immer nach sehr kurzer Zeit wieder verschwunden und es sind schon länger keine mehr aufgetreten.

Der Durchflussgeber im Vorlauf ist sehr träge. Hier suche ich noch nach einer Möglichkeit, den verbauten Reedkontakt durch einen Hallsensor an einer anderen Stelle zu ersetzen oder eine Reflexlichtschranke anzubringen.

Der Raumtemperaturregler könnte erweitert werden, um der UVR zu signalisieren, wie viele Heizkreise offen sind. Damit könnte die minimale Leistung der Heizkreispumpe angepasst werden.