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EIN zentrales Heizsystem steuert das Heizgerät (zum Beispiel Kessel) des Zentralheizung, damit das Haus oder Gebäude auf die gewünschte Temperatur geheizt wird.
Um die Temperatur in einem Haus oder Gebäude zu regeln, können verschiedene Regelstrategien verwendet werden. Normalerweise basieren diese auf einer Raumtemperaturregelung oder einer witterungsabhängigen Regelung. Auch Kombinationen aus beidem sind möglich.
Die Durchführung der Regelung kann sehr unterschiedlich sein und kann mittels elektromechanischem oder elektronischem Regler, Auf/Zu-Regler, Regler ohne oder mit Taktprogramm, stetigem oder digital stetigem Regler erfolgen.
Raumthermostat
In den Niederlanden und Belgien ist das ZimmerThermostat (auch Raumthermostat oder Raumregler oder Ein/Aus-Regler genannt) am häufigsten als Basis für die Temperaturregelung des Hauses verwendet. Ein Raumthermostat funktioniert wie ein Schalter: Er schaltet das Heizgerät ein oder aus. Wenn die Raumtemperatur höher als die eingestellte Temperatur ist, schaltet der Raumthermostat aus und wenn die Raumtemperatur unter der eingestellten Temperatur liegt, schaltet sich der Raumthermostat ein. Der Raumthermostat wird in dem Raum platziert, in dem die gemessene Temperatur für das gesamte Haus repräsentativ ist, oder in dem Raum, in dem sich die meisten Personen aufhalten (Referenzraum).
Raumthermostate sind traditionell elektromechanisch (Bimetall- oder Quecksilberschalter), aber die meisten sind vollelektronisch.
- Vorteil
- Der Referenzraum ist komfortabel beheizt.
- Nachteil
- Für die anderen Räume ist der Referenzraum führend, diese sind abhängig von der Temperatur im Referenzraum.
Raumthermostat mit Vorfreude
Eine Weiterentwicklung des Raumthermostats ist der Raumthermostat mit Vorweg. Ein Raumthermostat schaltet ab, wenn die Temperatur über der eingestellten Temperatur liegt. Das bedeutet, dass der Raumthermostat zu spät ist, die Zentralheizung enthält noch viel Energie, wodurch sich der Raum weiter aufheizt. Diese kann je nach System bis zu ±2°C betragen.
Ein Raumthermostat mit Vorlauf verhindert diesen Effekt, indem der Strom von der Heizung verwendet wird, um ein Element im Raumthermostat aufzuheizen. Je länger der Raumthermostat eingeschaltet ist, desto wärmer wird das Element (Wärmebeschleuniger). Durch die interne Heizung schaltet der Raumthermostat früher ab. Wenn sich die Raumtemperatur dem eingestellten Wert nähert, kommt es häufig vor, dass der Thermostat öfter ein- und ausschaltet und so schrittweise auf die eingestellte Temperatur hin regelt. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Temperatur bei weniger Durchwärmung (Überschwingen) Raumthermostate mit Vorlauf sind traditionell elektromechanisch (Bimetall- oder Quecksilberschalter), es gibt aber auch elektronische Varianten.
Einstellung
Ein Beispiel für eine Anpassung ist a Kühler, ausgestattet mit a Thermostatisches Heizkörperventil. Die Nachregelung ist keine Regelung für sich, sondern wird z. B. in Kombination mit einer Raumregelung oder einer witterungsgeführten Regelung eingesetzt. Ein thermostatisches Heizkörperventil regelt den Durchfluss eines Heizkörpers. Bei Raumtemperaturen über der eingestellten Temperatur am Ventil schließt das Ventil, so dass weniger oder kein Warmwasser in den Heizkörper gelangt. Bei zu niedriger Temperatur öffnet das Ventil wieder.
Die Einstellung hängt von der vom System gelieferten Temperatur des Zentralheizungswassers ab. Es ist nicht die Einstellung, die das Heizgerät steuert. Das bedeutet, dass beim Öffnen des Thermostatventils der Heizkörper nicht oder nicht sofort heizt.
Bei witterungsabhängiger Regelung ist eine Justierung erforderlich. Mit der Raumregelung ist die Nachrüstung in sonst zu heiß werdenden Räumen wie Bad, Schlaf-/Arbeitszimmer, Hauswirtschaftsraum etc. wirtschaftlich sinnvoll. Auch die Nachrüstung dient häufig dazu, einen Raum frostfrei zu halten (Thermostat-Heizkörper Ventil hat dann eine frostfreie Stellung).
Wetterabhängige Regulierung
Bei eingeschaltetem Raumthermostat heizt das Heizgerät weiter, bis das Zentralheizungswasser die Regeltemperatur des Heizgerätes erreicht hat, in den Niederlanden oder Belgien in der Regel 70 °C. Diese Temperatur wird im Heizgerät über den Geräte-Regelthermostat eingestellt.
Vor dem Einsatz von modulierenden Regelungen wurde empfohlen, im Frühjahr den Regelthermostat des Heizgerätes niedriger einzustellen. Das Haus wird dann mit einer niedrigeren Zentralheizungswassertemperatur beheizt. Je niedriger die eingestellte Wassertemperatur der Zentralheizung, desto weniger Energie geht verloren. Im Herbst wurde empfohlen, den Regelthermostat des Heizgerätes wieder auf eine hohe Temperatur zu stellen, damit das Haus ausreichend geheizt wird.
Dieser Vorgang kann mit Hilfe eines Außentemperatursensors automatisiert werden. Die Zentralheizungstemperatur wird dann bei hohen Außentemperaturen abgesenkt und bei niedrigen Außentemperaturen erhöht. Dies ist die Grundlage für eine wetterabhängige Steuerung.
Witterungsabhängige Regelung mit Heizkurve
Der Zusammenhang zwischen Außentemperatur und gewünschter Heizungstemperatur wird in einer Heizkurve dargestellt. Die Heizkurve wird in Abhängigkeit von den Auslegungsparametern des Zentralheizungssystems eingestellt.
Bei einigen Heizgeräten können Sie einen Außentemperaturfühler anschließen und die Heizkurve einstellen. Bei anderen Geräten muss hierfür ein separater Regler oder eine zwischen Gerät und Außentemperaturfühler zuschaltbare Schnittstelle verwendet werden Es wird immer empfohlen, thermostatische Heizkörperventile zur witterungsgeführten Regelung zu verwenden. Die Raumtemperatur hängt nicht nur von der Außentemperatur ab. Wärmequellen (Sonnenstrahlung, Menschen, Fernseher, Backofen etc.) haben vor allem in einem gut gedämmten Haus einen großen Einfluss. In der Praxis wird die Heizkurve daher höher eingestellt als normalerweise nötig, um auch in kalten Zeiten ausreichend Komfort zu haben.
Ein weiterer Grund, die Heizkurve höher einzustellen, besteht darin, den Übergang von einer niedrigeren Raumtemperatur-Solltemperatur (z. B. 15 °C) auf eine Komforttemperatur (z. B. 20 °C) zu beschleunigen. Bei einer theoretisch perfekt eingestellten Heizkurve würde dies sehr lange dauern.
- Vorteil
- Jeder Raum kann über die thermostatischen Heizkörperventile eine eigene Temperatureinstellung haben.
- Die anderen Räume sind unabhängig von der gemessenen Temperatur im Referenzraum.
- Nachteil
- Das Heizgerät ist ständig bereit, die gewünschte Heizwassertemperatur zu liefern, auch wenn alle Thermostat-Heizkörperventile geschlossen sind. Bei dieser Einstellung bei geschlossenen Heizkörperventilen erhöht sich der Ladedruck der Zentralheizungspumpe, so dass elektrische Pumpenenergie verloren geht.
- Die Einstellung einer komfortablen und dennoch sparsamen Heizkurve ist in der Praxis ein langwieriger iterativer Prozess, bei dem alle Jahreszeiten durchlaufen müssen.
Wetterabhängige Regelung in Kombination mit Raumthermostat
In dieser Kombination schaltet der Raumthermostat das Heizgerät anhand der gemessenen Raumtemperatur ein. Das Heizgerät stellt dann die auf der Grundlage der Heizkurve berechnete Wassertemperatur der Zentralheizung her.
- Vorteil
- Das Heizgerät schaltet tatsächlich ab, wenn der Raum die Temperatur erreicht hat.
- Die Einstellung der Heizkurve ist weniger kritisch.
- Nachteil
- Die anderen Räume hängen von der gemessenen Temperatur im Referenzraum ab.
Witterungsabhängige Regelung mit Raumtemperaturkompensation
Bei dieser Kombination wird die Heizkurve mit der gemessenen Raumtemperatur im Referenzraum korrigiert. Die Heizkurve wird bei zu niedriger Raumtemperatur nach oben (d.h. höhere Heizwassertemperatur) und bei zu hoher Raumtemperatur nach unten verschoben.
- Vorteil
- Die Einstellung der Heizkurve ist weniger kritisch.
- Die anderen Räume hängen teilweise von der gemessenen Temperatur im Referenzraum ab, aber das Heizgerät ist immer bereit Wärme zu liefern (Komfort).
- Nachteil
- Die anderen Räume hängen von der gemessenen Temperatur im Referenzraum ab.
Modulierende Steuerung
Der normale Raumthermostat schaltet das Heizgerät ein und aus und hat keinen Einfluss auf die eingestellte Heizungswassertemperatur oder die Leistung des Heizgerätes. Ein modulierender Regler kann normalerweise einer von beiden sein, manchmal auch beides. Die modulierende Steuerung kann mit einem analogen Signal (z. B. 0–10 V) oder mit digitaler Kommunikation erfolgen. (z.B. über Kommunikation zwischen Regler und Heizgerät über OpenThermProtokoll). Mittels digitaler Kommunikation können auch Informationen des Heizgerätes angezeigt werden (Außentemperatur, Warmwasserverbrauch etc.) und die Steuerung an Daten des Heizgerätes angepasst werden (z.B. Temperaturverlauf in der Zentralheizung) Eine modulierende Regelung kann raumgesteuert aber auch wetterabhängig sein.
- Vorteil der modulierenden Raumregelung gegenüber der Ein/Aus-Raumregelung
- Die durchschnittliche Zentralheizungstemperatur ist niedriger, was weniger Energieverluste bedeutet.
- Höherer Komfort durch weniger schwankende Wassertemperatur der Zentralheizung.
- Weniger thermische Belastung im Zentralheizungssystem
Zonensteuerung
Durch eine wetterabhängige Steuerung und Anpassung können unterschiedliche Temperaturzonen im Haus erstellt werden. Eine Zonensteuerung wird fortgesetzt. Um jeder Zone ein eigenes Programm zu geben, greift die Zonensteuerung auf die thermostatischen Heizkörperventile ein. Diese werden mit einem eigenen Programm oder (drahtlos) von einer zentralen Zonensteuerung mit einem Programm versehen.
Das Heizgerät erzeugt für alle Zonen eine Zentralheizungswassertemperatur. Diese Heizungswassertemperatur basiert auf einer Heizkurve: Ein guter Zonenregler ist in der Lage, das Heizgerät abzuschalten, wenn keine der Zonen Wärme benötigt.
Gruppenregelung
Bei einer Gruppensteuerung erhält jede Gruppe ihre eigene Heizungswassertemperatur. Das Heizgerät erzeugt die Heizwassertemperatur für die höchste anfordernde Gruppe. In Gruppen, die eine niedrige Temperatur erfordern, wird das Wasser mit dem Wasser gemischt, das von der Zentralheizungsgruppe zurückkehrt.
Diese Vermischung erfolgt mittels eines Dreiwege-Regelventils und einer Pumpe.
Teilen sich beispielsweise mehrere Familien ein Heizgerät, wird die Zentralheizung nach Gruppen aufgeteilt. Jedes Haus bzw. jeder Teil des Hauses wird über ein eigenes Gruppen- und Zentralheizungssystem verfügen. Diese Gruppensteuerung regelt die Heizungswassertemperatur in der Gruppe durch die Steuerung des Mischventils und des Heizgerätes.
Eine gute Gruppensteuerung moduliert das Heizgerät.
Die Steuerung einer Gruppe erfolgt manchmal mit einem thermostatischen Regelventil und einer Pumpe (üblicherweise bei Fußbodenheizungen verwendet). Die Ansteuerung der Heizeinrichtung ist hiervon in der Regel getrennt. Die Gruppe ist somit vom Rest des Systems abhängig.
Wenn Sie ein Haus haben und es zum Beispiel zwischen Down und Up aufteilen möchten, dann kann dies über Zonenventile erfolgen, aber beachten Sie, dass es immer einen Kreislauf gibt Öffnen muss für den Überdruck des Zentralheizungskessels sein. An diese Zone werden in der Regel die Heizkörper in den verkehrsreichsten Bereichen angeschlossen. Im Grunde werden also 3 Zonen erstellt. Diese Zonen können jeweils von einem beliebigen Thermostat gesteuert werden.