Von Nikita Thompson, Ivory Egg. In Teil 1 und Teil 2 dieser Serie über die Heizungssteuerung mit KNX habe ich die Übertragung der Temperatur auf den Bus, die verwendeten Steuerungsarten, die mit KNX verfügbaren Modi, die Verwendung von Heizen und Kühlen, zweistufiges Heizen und die Totzone besprochen. In Teil 3 werde ich all das zusammenfassen und zeigen, wie KNX eine Fußbodenheizung (UFH) steuern kann. Die Fußbodenheizung wird bei Neubauten immer beliebter, denn sie ist nachweislich eines der komfortabelsten und effizientesten Heizsysteme. Um maximalen Komfort zu erreichen und das Beste aus Ihrem System herauszuholen, sollte die richtige Steuerung eingesetzt werden, und dies kann auf einfache Weise mit KNX erreicht werden.
Es gibt nichts besseres als warme Füße! Wie bereits erwähnt, gibt es eine Reihe von KNX Thermostaten. Nach der Auswahl des Thermostats und der Einstellung der Parameter für die gewünschte Art der Steuerung und die Funktionsweise der Modi sendet der Thermostat eine Anforderung an die Heizquelle. In diesem Artikel werde ich den Prozess der Verwendung von UFH als diese Quelle diskutieren. Wenn Sie als KNX Fachmann nur für die Steuerung der Anwendung zuständig sind, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, wo die Grenze zwischen Ihren Verantwortlichkeiten und denen des Heizungsinstallateurs liegt. In einer idealen Welt sollte das UFH-System vollständig in Betrieb genommen und getestet sein, bevor der KNX-Integrator sich mit irgendeiner Art von Steuerung befasst. Aber wie wir alle wissen, ist dies oft nicht der Fall, und die Kenntnis der Grundlagen, wie das UFH-System funktioniert, kann bei der Fehlersuche während der Inbetriebnahme des Systems helfen. Es gibt zwei Haupttypen von UFH, nämlich elektrische und hydronische Systeme. Hydronische UFH Bei der hydronischen Heizungsanlage fließt heißes Wasser durch Rohre und überträgt die Wärme nach oben in den Raum, wobei die Höhe der Wärme von der Tiefe der Rohre abhängt. Um eine gleichmäßige Verteilung der Wärme zu gewährleisten, sollten die Rohre in einer Rohrschlange verlegt werden, wie unten dargestellt.
Die falsche (links) und die richtige (rechts) Art, Fußbodenheizungsrohre zu verlegen. Je nach Größe des Fußbodens ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Raum mehr als ein Heizregister hat. Ein großer, offener Wohn- und Essbereich kann zum Beispiel zwei Heizschlangen erfordern. Ebenso können zwei kleine Räume, wie z. B. ein Duschbad und ein begehbarer Kleiderschrank, mit nur einer Heizschlange beheizt werden. Jedes Register ist mit einem Verteiler verbunden und jede Zone am Verteiler wird mit einem elektrothermischen Stellantrieb gesteuert. Dieser ist dann mit einem KNX Verteilerregler verbunden.
Theben HM 12 T ist ein 12-Wege-Heizungsaktor, der die Ansteuerung von zwölf thermischen Stellantrieben 24V-240V AC in 4 Gruppen mit 3 Ausgängen und je 450mA ermöglicht. Je nach gewähltem Regler gibt es oft die Möglichkeit, zwei Zonen an einen Kanal anzuschließen. Dies ist besonders nützlich, wenn zwei Spulen für einen größeren Raum benötigt werden. Bei hydronischen Fußbodenheizungen muss auch die Regelung des Heizkessels berücksichtigt werden (siehe Simon Buddles Artikel Wie Sie den Heizkessel Ihres Kunden optimal nutzen).
Der Theben HMT6 6-Wege-Heizungsaktor in der oberen linken Ecke steuert einen Verteiler für eine Fußbodenheizung. Elektrische UFH Es gibt zwei Arten von elektrischen Fußbodenheizungen. Am häufigsten wird ein elektrisches Heizelement in eine Matte integriert und unter dem Boden verlegt. Diese Art von Fußbodenheizung findet man in der Regel in Bädern und bei Nachrüstungen. Die zweite, weniger verbreitete Variante ist ein großes Heizkabel, das vor dem Einbringen des Betons an der Bewehrung des Bodens befestigt wird. Alle Elemente werden zu einem zentralen Punkt zurückgeführt und mit einem entsprechend dimensionierten Relais gesteuert, wobei zu bedenken ist, dass diese Elemente große Lasten aufweisen. Die elektrische UFH ist zwar sehr reaktionsschnell, kann aber teuer im Betrieb sein.
Elektrische Fußbodenheizungsmatte (links) und Bewehrungsgitter des Fußbodens, bevor das Elementkabel angebracht wird (rechts). Berücksichtigungen bei der Steuerung von UFH Bei der Steuerung der Fußbodenheizung sind drei Punkte zu beachten: 1) Aufrechterhaltung der Lufttemperatur Die häufigste Art der Steuerung einer Fußbodenheizung, die Warmlufttemperatur, wird für jeden Raum vom KNX Thermostat vorgegeben. 2) Aufrechterhaltene Bodentemperatur Sie wird häufig in Badezimmern und anderen gefliesten Bereichen eingesetzt und gewährleistet jederzeit eine minimale Komforttemperatur. Um dies zu erreichen, ist ein Fußbodenfühler erforderlich, der entweder als Eingang am Raumregler mit einer Gewichtung zugunsten des Fußbodens oder als separater Regelkreis verwendet wird. 3) Übertemperaturabschaltung Diese Funktion wird bei elektrischen UFH oder als Sicherheitsmechanismus für bestimmte Fußbodenarten wie z. B. empfindliche Holzoberflächen verwendet. Der einfachste Weg, dies zu erreichen, ist die Installation eines Bodenfühlers mit einem separaten Thermostat. Dies ermöglicht eine klare Trennung zwischen dem Standardthermostat und der Übertemperaturabschaltung. In jedem Fall ist es empfehlenswert, einen PI-Befehl zu verwenden, der in den meisten Verteilersteuerungen in eine PWM umgewandelt wird. Dies verhindert ein Unter- und Überschießen der eingestellten Raumtemperatur. Mehr über diese Art der Regelung können Sie in Teil 1 dieser Serie lesen.
Die Ausgänge des Gira Heizungsaktors 6fach können entweder schaltend oder mit Pulsweitenmodulation (PWM) angesteuert werden. Andere Überlegungen Bei der UFH-Steuerung gibt es noch einige weitere Dinge zu beachten. - Wassertemperatur überwachen Bei einer Warmwasserheizung ist es wichtig, die Temperatur des Wassers zu überwachen, das zur Beheizung des Fußbodens verwendet wird. Dies kann am Verteiler oder an der Leitung selbst erfolgen. Je nach Spezifikation kann ein Ventil mit variabler Temperatur vorhanden sein, das gesteuert werden muss. - Wasserdurchfluss prüfen Wenn Sie Probleme mit der Heizungssteuerung haben, aber sicher sind, dass der KNX Aspekt der Installation reibungslos funktioniert, können Sie einige allgemeine Überprüfungen durchführen. Zum Beispiel ist es wichtig sicherzustellen, dass das Wasser nicht zu stark durch die Ventilköpfe gepumpt wird. Wenn das Wasser zu schnell fließt, läuft das System ineffizient. Ist es zu langsam, wird der Fußboden nur selten vollständig aufgeheizt. Je nach Rohrlänge sollte die Durchflussmenge so eingestellt werden, dass eine optimale Wärmeübertragung auf den Boden gewährleistet ist. - Prüfen Sie die Beschriftung und machen Sie Fotos und Wärmebilder Auch die vom Verteiler abgehenden Kreisläufe müssen überprüft werden, da sie oft falsch beschriftet sind. Dies kann dazu führen, dass ein Raum wärmer ist als ein anderer, oder dass im schlimmsten Fall ein Raum überhaupt nicht beheizt wird. Es empfiehlt sich, vor der Verlegung des Bodens Fotos von der Installation zu machen. Es kann auch sinnvoll sein, mit Hilfe von Wärmebildern festzustellen, ob das System effizient arbeitet. Schlussfolgerung Die Fußbodenheizung ist eine hocheffiziente Heizmethode, und KNX bietet Integratoren die notwendige Kontrolle, um das System optimal zu nutzen. In dieser dreiteiligen Serie habe ich erklärt, wie man die Temperatur auf den KNX Bus bekommt, die drei Regelungsarten, die vier Standardmodi, die mit KNX Thermostaten verwendet werden, zweistufiges Heizen und Kühlen und schließlich die Grundlagen der Fußbodenheizung. Ich hoffe, dass Sie nun wissen, wie KNX zur Heizungssteuerung verwendet werden kann, und dass Sie sich trauen, diesen Bereich weiter zu erforschen, um Ihren Kunden ein möglichst effektives und komfortables Heizsystem zu bieten. Nikita Thompson ist Technical Sales Manager bei Ivory Egg (UK) Ltd, einem Anbieter von führenden KNX Produkten und Anbieter von KNX Schulungen. Ivory Egg bietet eine Reihe von Schulungskursen über die Heizungs- und Kühlungssteuerung mit KNX an. www.ivoryegg.co.uk