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Nibe F1255-6 Abweichung WMZ
Verfasser:
crink
Zeit: 23.05.2020 15:42:17
0
2965947
Moin,

bekanntermaßen ist der in die Nibe F1255-6 eingebaute Wärmemengenzähler bei geringen Volumenströmen (weniger als 5 l/min) sehr ungenau bzw. nur ein interpolierter Schätzwert. Mich würde nun interessieren, ob sich die Abweichung durch einen konstanten Faktor korrigieren lässt.

Momentan zeigt die WP bei WW-Bereitung gerade folgende Werte bzw. Einstellungen:
- 20 Hz
- Wärmeträger-UWP auf 12%
- Volumenstrom 1,3 l/min
- Heizwasser-Vorlauf/-Rücklauf 29,4/19,3
- Sole-UWP 1%
- Sole-Temp 10,8/8,5
- Stromzähler zeigt 210 Watt

Rechnerisch ergäbe sich eine Heizleistung von 0,9 kW bei einem COP von 4,3, was für diesen Betriebspunkt grottenschlecht wäre.

Andererseits hat die WP laut Werksangaben bei B0/W35 (5K Spreizung) und 20 Hz eine Minimalleistung von ca. 1,5 kW - dann sollte die Leistung bei B11/W29 (10K Spreizung) eher bei 2kW liegen. Der wirkliche Volumenstrom scheint also mindestens doppelt so groß zu sein wie der gemessene in diesem Betriebspunkt.

Dann würde der COP bei über 8 liegen, was meiner Meinung nach ziemlich gut hinkommt im Vergleich zum ersten Heizbetrieb im Oktober, wo die Bedingungen mit warmer Sole und geringer Heizwassertemperatur ja ähnlich sind.

Wie sind Eure Erfahrungen mit dem WMZ? Reicht bei geringen Volumenströmen unterhalb der 5 l-Grenze ein pauschales Verdoppeln des angezeigten Wertes, um sich der Realität zu nähern?

Viele Grüße
crink

Ps: Ziel ist möglichst sparsamer und schonender Sommerbetrieb mit wenig Standby-Verbrauch.

Verfasser:
crink
Zeit: 23.05.2020 16:18:15
0
2965964
So,

nun hab ich noch zwei Betriebspunkte zum Vergleich:
- Punkt 1: 12% UWP, 1,3 l/min, 35,5/26,5 Heizwasser, 260 Watt Stromzähler
- Punkt 2: 30% UWP, 5,7 l/min, 33,1/29,0 Heizwasser, 260 Watt Stromzähler

Punkt 2 war 5 Minuten nach Punkt 1 und Umstellung der UWP, nachdem sich die Temperaturen eingeschwungen hatten. Mittelwert vom Heizwasser ist in beiden Fällen 31 Grad, kommt also hin.

Punkt 1 ergibt eine Heizleistung von 0,8 kW und einen COP von 3,1
Punkt 2 ergibt eine Heizleistung von 1,6 kW und einen COP von 6,2

Aufgrund der hohen Soletemperatur liefert Punkt 2 plausible Werte. Zumindest bei 12% UWP bzw. einem mit 1,3 l/min angezeigtem Durchfluss kann der WMZ-Wert anscheinend wirklich pauschal verdoppelt werden.

Viele Grüße und viel effizient bereitetes Warmwasser wünscht
crink

Verfasser:
crink
Zeit: 23.05.2020 17:26:37
0
2965996
Hallo,

weitere Messpunkte (der WW-Takt läuft immer noch):
- Punkt 3: 12% UWP, 0,7 l/min (???), 43,1/35,1 Heizwasser, 320 Watt Stromzähler
- Punkt 4: 30% UWP, 5,7 l/min, 41,1/37,4 Heizwasser, 320 Watt Stromzähler

Also wieder plausible mittlere Temperatur, also prinzipiell vergleichbare Werte bis auf den Durchfluss halt.

Punkt 3 ergibt eine Heizleistung von 0,4 kW und einen COP von 1,25
Punkt 4 ergibt eine Heizleistung von 1,45 kW und einen COP von 4,5

Punkt 4 klingt plausibel, Punkt 3 ist völliger Humbug - da die Solespreizung bei beiden Punkten natürlich gleich war und deshalb bei beiden Punkten dem Erdreich gleich viel Energie entzogen wurde. Leider kein festes Verhältnis mehr, der Durchfluss scheint mit steigender Temperatur noch schlechter gemessen zu werden bei weniger als 5 l/min.

Viele Grüße
crink

Verfasser:
Bramme
Zeit: 23.05.2020 17:49:03
0
2966007
Der Durchflussmesser ist ein Huba Control Typ 200. Der nutzt die Verwirbelung, um einen Piezokristall zu erregen. Unter 5l/min Durchfluss sind die Wirbel aber zu schwach, deshalb wird dann nicht mehr richtig angezeigt. Ab da kommen wahrscheinlich andere Störgrößen viel stärker zur Geltung, möglicherweise auch ein Temperatureinfluss.

Verfasser:
crink
Zeit: 23.05.2020 19:16:49
0
2966036
Moin Bramme,

dann wäre es Aufgabe der Software entsprechend zu schätzen/interpolieren. Spätestens bei der 1255 mit internem Speicher ist der Durchfluss während der WW-Bereitung direkt abhängig von der Drehzahl der UWP und wird nicht extern beeinflusst. Meiner Software-Entwickler-Meinung nach wäre es total simpel, dafür eine Wertetabelle zu hinterlegen, die dann zumindest plausiblere Werte als das momentane Chaos anzeigen kann.

Selbst für den Heizbetrieb könnte die Wärmepumpe für verschiedene Betriebspunkte den Durchfluss in Abhängigkeit von Randparametern lernen und bei Unterschreiten der 5-l-Grenze dann indirekt den Durchfluss aufgrund der "Erfahrungen" berechnen. Auch das wäre kein sonderlich komplexer Algorithmus.

Naja, Konsequenz für mich: Die Wärmemenge ist für den WW-Betrieb mindestens doppelt so groß wie angezeigt, wenn ich die WP weiter im Schonbetrieb laufen lasse. Über einen längeren Zeitraum mit ähnlichem Verbrauchsverhalten werd ich in einigen Wochen darüber noch mal berichten.

Viele Grüße
crink

Verfasser:
vego75
Zeit: 24.05.2020 09:59:09
0
2966198
Zitat von Bramme Beitrag anzeigen
Der Durchflussmesser ist ein Huba Control Typ 200. Der nutzt die Verwirbelung, um einen Piezokristall zu erregen. Unter 5l/min Durchfluss sind die Wirbel aber zu schwach, deshalb wird dann nicht mehr richtig angezeigt. Ab da kommen wahrscheinlich andere Störgrößen viel stärker zur Geltung,[...]


Das die Physik bei diesem Messprinzip hier an ihre Grenzen stößt ist verständlich aber die Störgrößen sind ja einigermaßen konstant und der Temperatureinfluss lässt sich kompensieren.

So könnte man mit einer zusätzlichen z.B. 3-Punkt Kalibrierung, am besten natürlich im Werk im unteren Durchflussbereich die Genauigkeit denke ich drastisch erhöhen.
Aber im Prüffeld heutzutage rechnet man ja mittlerweile im Cent Bereich...

Diese Kalibrierung nur im unteren Durchflussbereich könnte man auch dem versierten User überlassen durch einen zusätzlichen Menü Punkt z.B "Durchflussmesser Kalibrierung Benutzer" an 3 Punkten mit zusätzlicher einstellbar Temperaturkompensation.



Grüße

Verfasser:
Bramme
Zeit: 24.05.2020 12:23:49
0
2966286
Die Frage ist ja, ob man alle Beeinflussungen messtechnich erfassen kann und auch über lange Zeiträume korrekt rausrechnen kann. Gut möglich, dass sich da eine Drift einstellt, die man nicht ohne Weiteres erfassen kann.
Es kann auch sein, dass die Werte mehr oder weniger chaotisch auf Temperaturänderungen reagieren oder noch ganz andere Einflüsse zum Tragen kommen.

Verfasser:
Becker3
Zeit: 24.05.2020 14:56:50
0
2966376
ich hatte mal berechnet, dass bei 1% der Volumenstrom 1,4l/min beträgt bei der F1255-6 mit Emaille.

Bei mir zeigt der BF1 teilweise 0,1l/min an, manchmal 2,6-3l/min - also immer Unsinn.


Eine E-Mail an Nibe dass sie doch bitte eine s.g. lookuptable hinterlegen für den Bereich von 1-28% wurde konsequent nicht umgesetzt bei den letzten Updates.
Schade.

Verfasser:
vego75
Zeit: 24.05.2020 19:25:37
0
2966506
Servus,

welcher genaue Typ von Huba Contol 200 ist denn bei euren WP verbaut?

Gibt es ja in DN 6/8/10/15/20/25 und diese bestimmt ja den entsprechenden
Einsatzbereich.

Verfasser:
JanRi
Zeit: 24.05.2020 20:10:18
0
2966552
Das Verhalten ist chaotisch und nicht wiederholbar. Zudem ändert es sich mit den Softwareversionen, weil sie den Schätzalgorithmus immer mal wieder umbauen.

In meinem Setting (1155 mit großem Friwa-Puffer mit starker Zulaufdrosselung im Zieltemperaturmodus) zeigt die Anzeige meist ZUVIEL an. Ich komme damit rechnerisch bei 55 Hz, 24K Spreizung und einer Mitteltemperatur um 34C (RL 22, VL 46) auf eine AZ von jenseits von 6 teilweise. Das kann natürlich nicht stimmen.

Ich sehe hier zwei Varianten, die ich beide getestet habe.

A: End-zu-End-AZ. Meine Oventrop-Friwa hat einen WMZ für das gezapfte WW. Da mich mehr die Systemeffizienz als die WP-Effizienz beim WW interessiert, ist das jetzt das Maß der Dinge bei mir. Da sind dann die Pufferverluste usw. auch alle mit drin. Im Winter schaffe ich da knapp 3, im Sommer mit einem Mini-DC-PV-Zuheizer auch 5. Das war noch im letzten Sommer, als der Mini-ZH maximal 100 W liefern konnte. Jetzt schafft er bis zu 380W an sienen beiden Modulen und sorgt dafür, dass ein bis zwei WW-Läufe reichen (pro Woche). Damit könnte auch 6 erreichbar sein, aber das zeigt sich in einigen Wochen. Im Winter sind die beiden Module permanent verschattet, darum hilft der PV-ZH kaum. 3 als End-zu-End-WW-AZ finde ich so schlecht aber nicht.

Hintergrund noch: Wenn man einen Speicher mit extrem mieser Dämmung hat, muss man ja öfter nachheizen. Wenn man das mit AZ 6 schafft, dann ist diese Aussage ja letztlich wertfrei, weil sie nichts über das NUTZBARE WW sagt. Man erzeugt effizient viel WW, das dann sinnlos abkühlt. Die End-zu-End-AZ rechnet eingesetzte Elektroenergie gegen genutztes WW und bewertet damit das Gesamtsystem.

B: Lookup-Tabelle für den Durchfluss selbst schreiben und per Excel oder Modbus+Skript auswerten. Ich hatte das auf die im Folgenden beschriebene Weise sehr erfolgreich im Betrieb, habe es aber nach einer Siebreinigung (mehr Durchfluss) nicht mehr sauber geeicht bekommen. Momentan drossele ich die Zuleitung absichtlich, um mehr Spreizung zu schaffen - auch damit habe ich das nicht wieder probiert. Mache ich aber vielleicht auch nochmal, schauen wir mal. Bei der 1255 mit ihren klar definierten hydraulischen Verhältnissen könnte der Ansatz aber prima klappen.

Man macht B folgendermaßen: Kompressor sperren, den ZH freigeben und auf eine bekannte Leistung (ich hatte 3 KW) begrenzen, um Strom zu sparen. Dann die Pumpe auf manuell 1% stellen und WW starten. Man wartet dann, bis sich die Spreizung stabilisiert hat. Bei 3 KW Heizung habe ich je nach Netzspannung zwischen 2990 und 3010 W gemessen, aber wenn man AZ messen will, kann man das ja gezielt ausrechnen. Aus der Spreizung berechnet man dann den Durchfluss bei 1%. Danach stellt man auf 2% usw, bis man alle Stufen hat bis zu dem Punkt, ab dem der WMZ wieder misst. Da war bei mir damals die Abweichung <10% bei dem Verfahren, aber genau weiss ich das nicht mehr. Am Ende hat man damit eine Lookup-Tabelle und kann dann in der Logauswertung die Durchflüsse unter 5 l/min ganz genau nachschauen. Bei gleicher Pumpeneinstellung sollten die ja gleich bleiben.

Verfasser:
crink
Zeit: 24.05.2020 20:36:05
0
2966571
Moin Jan,

guter Tipp, so ließe sich ziemlich zuverlässig der Durchflusswert für jeden Prozentwert ermitteln. Die von mir gewählte Methode (immer wieder vergleichen mit einem Durchflusswert über der 5l-Grenze) hat auch ganz gut funktioniert. Hier misst der Stromzähler nur auf 10 W genau - im Rahmen dieser Messungenauigkeit passt das.

Für mich ist die Konsequenz nun erstmal auf den WW-WMZ-Wert zu pfeifen und statt dessen den über die letzten Monate ziemlich konstanten Wert von 180 kWh pro Monat bzw. gemittelt 6 kWh pro Tag für Warmwasser anzusetzen. Momentan stören keine Dienstreisen oder Urlaube ;-)

Viele Grüße
crink

Verfasser:
cubase
Zeit: 24.05.2020 21:08:46
0
2966601
Darf ich mal rein aus Neugier hier zwischenfragen:
Kann es sein, dass die FTS Volumenstromsensoren von TA die gleiche Hardware nutzen? Die Werte sehen ja ziemlich gleich aus:



Quelle:
Huba 200
Huba FTS

Das würde ja bedeutet, dass die von TA auch im unteren Bereich zu grösseren Messfehlern neigen?!?

LG cub

Verfasser:
vego75
Zeit: 24.05.2020 21:58:10
0
2966627
Zitat von cubase Beitrag anzeigen
Darf ich mal rein aus Neugier hier zwischenfragen:
Kann es sein, dass die FTS Volumenstromsensoren von TA die gleiche Hardware nutzen? Die Werte sehen ja ziemlich gleich aus:[...]


Man müsste halt 2 verschiedene DM in Serie schalten (falls technisch möglich wegen Druckverlust e.t.c) und hätte dann auch im unteren Bereich eine sehr genaue Anzeige.

Schaut mir auch so aus als verbaut TA die gleichen Produkte.

Verfasser:
JanRi
Zeit: 24.05.2020 22:17:20
0
2966634
Zitat:

Für mich ist die Konsequenz nun erstmal auf den WW-WMZ-Wert zu pfeifen und statt dessen den über die letzten Monate ziemlich konstanten Wert von 180 kWh pro Monat bzw. gemittelt 6 kWh pro Tag für Warmwasser anzusetzen.


Meine grobe Abschätzung geht einfach von den WW-Betriebsstunden aus. Da der durchschnittliche Verbrauch bei 900W liegt (lag *), kann ich das damit gut rausrechnen. Wenn ich es genauer will, helfen meine Logs... ich kann den Stromverbrauch trennen.

Seit ein paar Tagen macht mein Logger das selbst, so dass ich nun auch einen WW-Stromzähler in Software habe :-)

(*) Seit dem letzten Lauf experimentiere ich mit 45 statt 55 Hz. Hat einige Vorteile und schafft trotzdem noch die 24K Spreizung bei den aktuellen Quelltemperaturen (8C etwa).

Verfasser:
vego75
Zeit: 25.05.2020 19:22:48
2
2967029
Zitat von Bramme Beitrag anzeigen
Der Durchflussmesser ist ein Huba Control Typ 200. Der nutzt die Verwirbelung, um einen Piezokristall zu erregen. Unter 5l/min Durchfluss sind die Wirbel aber zu schwach, deshalb wird dann nicht mehr richtig angezeigt. Ab da kommen wahrscheinlich andere Störgrößen viel stärker zur Geltung,[...]


Ich hab nochmal lange recherchiert zu diesen Durchflusssensoren. Also Bramme deine Aussage ist richtig wenn du dich auf den DN20 beziehst. Ich gehe auch davon aus das dieser in der F1255-6 verbaut ist?
Dieser Typ ist wie im Datenblatt von cubase gut ersichtlich nur für den Bereich von
5 - 85 l/min geeignet. Der untere Eckwert kann je nach Applikation noch ca. 5-10% nach unten noch gute Messwerte liefern - darunter sind die Messwerte undefiniert bis chaotisch wie von euch gut beschrieben.
Dieser verwendete Sensor nach dem Prinzip der Karmanschen Wirbelstraße ist sehr gut verwendbar im angegeben Durchflussbereich - die geometrischen Abmessungen bestimmen also den Einsatzbereich und für sehr kleine Messgrößen gibt es auch DN6
für 0.5 - 10l/min.

Das grundsätzliche Problem ist einfach das diese Sensortypen nicht breitbandig genug sind für eine Anwendung in WP mit großen und sehr kleinen Volumenströmen. Durch Verwendung eines teureren Ultraschallwandlers lässt sich das beanstandete Problem auch auf einfache Weise lösen und garantiert zur Zufriedenheit aller Nutzer.

Es ist halt nicht jeder so ein genialer Softwerker wie JanRI und crink.

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