Fűtés kezdet optimalizálás

Fórumok

Sziasztok,

A következő a feladat:
Adott egy padlófűtéses rendszer, ennek a vezérléséhez kell egy algoritmus. Külső hőmérséklet szabályzás lesz, 20 °C külsőnél 20°C előremenő víz, -35 °C külsőnél +35°C-os előrementő víz, ekkor bent 20°C fok van. Ha többet akarunk bentre, akkor nyilván offszeteljük az egyenest. Nappali és éjszakai hőmérséklet lesz: nappal mondjuk 21°C, éjjelre 17°C lesz a beállított. A külső hőmérsékletet ismerjük, a belső is, de nem érdekel, vagy igen? :)

Feladat lenne a fűtéskezdet optimalizálás és a fűtés vége optimalizálás, tehát este 22:00-ra legyen ~18°C és reggel 6:00-ra legyen ~21°C a lehető legkisebb lengéssel.
Zárójelben: Két eset lehetséges az előremenő víz keverésére: motoros szelep, két irányba lehet tekerni, jó lomha ez is. Másik eset, hogy nem motoros keverőszelep van, hanem fixre állított. Ezek kivitelezése nem probléma!

Tehát hogyan kell a kezdést és véget kiszámolni?
Köszönöm.

Hozzászólások

Ez elméleti "vizsga" feladat vagy valós élet? Mennyi idő alatt melegszik a víz és a padló? Nálunk ez kb. 1 óra. Amire elkezdi átadni a hőt a padlófűtés, addigra a radiátorok már kikapcsoltak (emelet), késve jön a meleg.

De a háznak van egy hőtartása, nem tud lehülni, néha nem is kapcsol be este a 18-22h közti 24 fokra melegítő kör.

valós feladat. itt írom a kódot.
"Mennyi idő alatt melegszik a víz és a padló?": A víz azonnal, az van. A padló meg annyi amennyi. Végülis az is egy megoldás, hogy lemérem ezt az időt és konstansként beadom. De valami inteligensebb megoldás kéne. Ha lehet. Ha van. Ha érdemes. Végülis energiát lehet megsporolni, ha jol eltalálja az ember.
Radiátor nincs.

------------------------
Jézus reset téged

Mind hibás :-), sajnálom. Még azok is azok lesznek, amiket ezek után linkelsz be. Irodalmi nyelven, vagy a kofánál elmegy, de egy műszaki ember adjon magára. (Még a kommunikációs szakon végzett időjárásjelentők is minden esetben hőmérsékletet mondanak, nem hőfokot.)
Amúgy úgy sem tudsz meggyőzni: ha megfordulok, és tetszőlegesen leemelek egyet a műszaki könyveim közül, melyben akár érintőlegesen is van hőtan, akkor bizony abban a hőfok skálára, a hőmérséklet pedig az értékre vonatkozik.

Tapasztalatból kiderül, hogy mekkora lesz a tehetetlensége a fűtésednek. Aztán majd ehhez szabod az "algoritmust" :)
Attól függően hogy mivel fűtöd a vizet, nem biztos hogy érdemes nagyon alacsonyra venni az előremenőt. Gázkazánnak az sem optimális, ha állandóan ki-be kapcsol. Én úgy lőttem be, hogy amikor fűtés van, lehetőleg menjen alatta folyamatosan = mennyi hőt tud felvenni/leadni az aljzatbeton.
Amikor meg meglesz a tapasztalatod - és ehhez nem kell sok idő - akkor majd ehhez állítod a termosztátod. Nálunk az vált be - A energetikai kategóriás ház - hogy naponta 2x megy a fűtés. Ezt a ciklust meg a szellőztetés indukálja (ablaknyitás, nincs hővisszanyerős szellőztető rendszer).

puffer van, tehát állandóan van melegvíz. A gázkazán csak fallback, de 9kWnál nemtud lentebb menni, és ott is kapcsolgat. 7.5kW a hőigény.
lesz egy valamilyen felfutású/meredekségű gorbém vélhetően attol függően, hogy milyen hideg van kint, avagy mennyire lehűlt a padló(mikor volt utoljára fűtve). Ebőől kéne operálni.
A hiszterézises vezérlés katasztrófa, mindig tultolta.

------------------------
Jézus reset téged

hővisszanyerős szellőzőnél kalkuláltam, mindig azzal marketingelnek, hogy mennyi energiát lehet megsporolni. eccer kiszámoltam: 40 év alatt jon vissza az ára.
amiben iszont verhetetlen a friss levegő, meg a komfort, hogy nem kell nyitogatni az ablakokat. tehát az energiatakarékosság itt is megbukik,


------------------------
Jézus reset téged

A padlófűtésnél 40C fölé nem kéne vinni az előremenőt - 25C alá meg nem érdemes (szerintem).
Azt ki kéne számolni, hogy a sok köbméter beton mennyi idő alatt fűt fel 40C ill 33C vízzel - ill. ezeknek mennyi az energia befeketetése.
Nem tudom, hogy melyik a jobb, ha 4 óránként 1 órát megy a fűtés 40C előremenővel vagy 4 óránként másfelet 33C előremenővel...

Ps: nálam emlékeim szerint SOHA nem ment a padlófűtés napi 8 óránál többet.

Amit külső hőmérséklet szabályozásnak nevezel, az valójában vezérlés, nem szabályozás. Mindenképpen szabályoznék - tehát a belső hőmérsékletet mérve igyekeznék azt egy referencia alapjelhez közelíteni -, amelyhez jó volna tudni a termikus időállandóját a rendszernek, továbbá a holtidejét is, de az sem volna baj, ha a külső környezet és a belső tér közötti hőellenállás is ismert volna. Ezek lényegében mérhető mennyiségek. Erre lehet írni PID szabályozót, bár a holtidős tag miatt elsősorban integráló típusút, a differenciáló tag csak lengéseket okozna, nem segít.

A másik megoldás az adaptív szabályozás, amelynek emlékeim szerint az a lényege, hogy megpróbáljuk megbecsülni a rendelkezésre álló adatokból, ideértve a rendszer paramétereit is azt, hogy mekkora teljesítmény kell a cél eléréséhez, viszont a következő időpillanatban az új mérési eredmények birtokában újraszámoljuk a beavatkozáshoz szükséges teljesítményt.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Kiegészíteném kolléga tanácsait.

Első nekifutásnak kell egy modell, ez akár lehet egy fuzzy modell, kérdés miben implementálod. Mivel sok ismeretlen van benne, mindenképpen adaptív szabályzást csinálnék. Mivel a modell tuti nem lesz precíz, ezért PID és társai kiesnek.
Mivel a feladat első ránézésre erősen nemlineáris, ezért valami olyan szabályzó kell ami képes a nemlineáris dolgokat kezelni, valamint robosztus a modell pontatlanságaira. Én jelen pillanatban egy ilyen szabályzót ismerek, ez a Robust Fixed Point Transformation (RFPT). Nem nehéz implementálni.

Az alap cikk a témában:
http://www.uni-obuda.hu/journal/Tar_Bito_Nadai_Machado_17.pdf

SISO esetben megvalósítások:
https://github.com/krisztiankosi/Control/tree/master/examples/RFPT_SISO

van MIMO is, ha kell tudok példa kódot küldeni MIMO-ra is.

Tényleg nem nehéz használni, a bizonyítás persze nem triviális, de az a használathoz egyáltalán nem kell.

A hátrány az lehet, hogy be kell hangolni a rendszert, valamint amikor elkezd működni, kell neki egy kis idő amíg magára talál a rendszer.

Előnye, hogy nem igényel precíz modellt, elég egy akár lineáris közelítő modell. Képes a rendszer "kijavítani" a modellezési hibákat.

Pár dolog a kód értéséhez:
Exact Model, ez a szimulációhoz kell, hogy a valóságot szimuláljam. Gyakorlati megvalósításnál ez a fűtési rendszered, aminek adod a szabályzójelet, és méred a kimenetet (rendszer válasz)

Approx Model, ezt kell összelegózni.

Tömbök azért vannak benne, mert valahova le kellett mentenem az adatokat a grafikonok rajzolásához. igazából pár temp változó elég.

For ciklus maga a szabályzás, ez nálam azért for ciklus, mert valahány lépésig szimulálom, nálad jellemzően valami while ciklus lesz.

Először megcsinálom az előírást, hogy mit akarok követni.

Majd Kinematikai alapokon egy PD, vagy PID jellegű dolgot csinálok, ez nagyjából korrigálja az előírást, nem szabályoz.

Ezt az előírást dobom be a G() szabályzó függvények, ami megkapja az előző ciklusban a G() kimenetét, valamint az előző rendszerválaszt (ezek alapján korrigálja a függvény a szabályzást.

Ezt követi az Approx Model. ez igazából egy pontatlan inverz modell, ami a szabályzójelet állítja elő, ezt vezeted vissza a rendszerre.

A rendszer válaszát ami jellemzően valamelyik derivált, vissza kell integrálni, ami meg egyszerű egy sima Euler integrál, négyzetes módszer pont elég. (Ez azt jelenti, hogy az előzőhöz hozzáadod a ciklusidő és az integrálni kívánt mennyiség szorzatát)
pl hi: hiba integrál, h: hiba, dt:ciklusidő
hi=hi+dt*h

a végén meg van a kirajzoltatás, ami nem kell neked.

Még egy apróság, a modell paramétereket sem kell pontosan eltalálni.

UPDATE: Eszembe jutott még az, hogy érdemes lehet MRAC-ként nézni a dolgot, ez azért jobb esetedben, mert ha konyhanyelven fogalmazom meg az MRAC modell egy kívánságlista, ahol leírod, hogyan működjön a rendszer, Ezzel persze kicsit változik a dolog, a sorrendek kisit változnak, mert itt két kört kell implementálni, egy külsőt, ahol az elvárt viselkedés van, és egy belsőt ami elintézi neked, hogy ha nem teljesen hülyeség amit elvársz a rendszertől, akkor külső szemlélő számára úgy fog viselkedni a szabályzásod. Tipikus példa, amikor a megrendelő leírja, hogy ez legyen a modell, így működjön, akkor az MRAC adaptív szabályozó "elintézi", hogy úgy is működjön.

Minden egyes kalkuláció hibás lesz, mert sosem lehet tudni, milyen konstansok lépnek fel. (A hővezetési koefficiensek, hőáram-sűrűség, hőkapacitás stb. Jah, és nemcsak a fűtési kör szűkebb környezete értendő bele, hanem a bútorzat, sőt még a tapéta jellemzői is. Mindenképpen a tapasztalati megoldást preferálom, és abból lemodellezni egy Fourier törvényhez hasonló házi megoldást.)

hehe :) Tipikus lineáris kontrollos hozzászólás. Legalább a belinkelt cikket olvasnád el, vagy legalább azt amit írtam.

Ez egy Nemlineáris szabályzó, nem kell a fourier sorral szívni.

Valamint a Robosztus a névben arra utal (és ha elolvastad volna a cikket tudnád), hogy mind a modellezési hibára, mind a modell paraméterek pontatlanságára Robosztus (egyszerűbben megfogalmazva, korrigálja az ebből adódó hibákat.

pl, ez helyet a van der Pol-os példában ez van az approx modellban (ami igazából a teljes modell) :mₐ*q_pp-μₐ*(1-q^2)*q_p+ωₐ^2*q+αₐ*q^3+λₐ^5

próbáld ki, hogy csak ennyit hagysz meg: mₐ*q_pp

úgy is menni fog.

Ott a forráskód, julia ingyenes, mindened megvan hozzá, a program egyébként képes a modellparaméterek hibájára is. Tesztelheted, mennyire kell pontosnak lennie. (előfordul, hogy K, B, A kontroll paraméter nem lesz jó, azzal lehet játszani kell, a B az mindig +-1, K valami nagy szám, A meg kicsi szám.)

Ja és mindezt egy nemlineáris modellen, ráadásul egy klasszikusan kaotikus rendszeren bemutatva.

Szerintem ugyanarról beszélünk. Semmi empirikus, hanem egy empirikusból történő kiindulás. Ha 0,001 °C/m3 is számít, akkor az elektromos cuccok is számításba veendőek, összességében a büdös életbe nem lehet kaotikusan sem modellezni.

Szerk.: Valóban nem olvastam el a hivatkozásaidat, éppen eleget számoltam ilyeneket egyetemen.

Azt próbálom elmondani, hogy van olyan módszer amivel kezelhető ez a probléma. Mivel egyetértünk, hogy pontos modellt nem lehet/ nagyon nehéz összerakni, egy nagyon közelítő modell is elég. Azt is lehet jól szabályozni, csak nem a hagyományos módszerekkel, amit az egyetemen valószínüleg tanultál. Amit linkeltem cikk volt az alapja prof-om akadémiai doktori címének, és ez volt az én kutatásaim alapja (autómatikus hangolás, kaotikus rendszerek esetén is...stb) ezért kaptam PhD-t.

Próbálom megmutatni, hogy mennyivel könnyebben is lehet ezt csinálni, hogy nincs szükség nagy matematikai bűvésztrükkre, hogy megoldjon egy mérnök egy feladatot. A módszer implementációja is könnyű, nem igényel nagy számítási teljesítményt. Ezért is linkekltem forráskódot, egy ingyenes nyelven (amit az MIT-n fejlesztenek). Ez a szabályzó jóval többet elbír, mint gondolnád. Azért van ott a forráskód, hogy tudj vele játszani, nem kell vakon elhinni, csak mert nekem ebből van PhD-m.

Jó az a PID, hanem a probléma máshol keresendő! Az átviteli függvény becslése és a PID paramétereinek kimérése kevés lehet.
Egyik esetben mérjük belső hőmérsékletet. Ha emeljük, akkor rossz esetben a rendszer tehetetlensége nagyobb lehet, mint a fűtött téré. Ezzel nehéz kalkulálni. Ekkor növelni kell - az új hőmérséklet beállásáig - a túllövést, ha a kazán 100kHz-nél ritkábban kapcsolható. ;)
A másik eset a külső hőmérséklet figyelembe vétele. Egyszerű esetben a jól beállított szabályzásból adódik a hővezetés. Aztán feltámad a szél, és a gondosan belőtt paraméterek borulnak. Ilyenkor pl. kapcsiból növelni kell a differenciáló tagot.

Érdemes hallgatni az öreg szakikra: Egy jó (egyszerű) rendszernél a szobatermosztát és a visszatérő víz felváltva kapcsolgatja ki a kazánt. Ebben az esetben a fűtőrendszer "egységnyi" energia bepumpálása optimális.

Na várj, lyukat akarsz beszélni a hasamba, de nem hagyom! ;) A külső szél az nem paramétere a szabályozásnak, hanem éppen az, ami miatt szabályozunk. Épp az a szabályozó dolga, azért van a negatív visszacsatolás, hogy a kimenetet ne tudd elhúzni, mindenképp a referenciával meghatározott értéked maradjon a hőmérséklet. Ennek dinamikája persze már a szabályozás jellemzője lehet, s jó volna ezt úgy csinálni, hogy kis túllövéssel, a fázistartalék elfogyása nélkül, de a lehető leggyorsabb eredményt kapjuk.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Nem is tudnék! ;) Általában sokkal gyorsabban válaszolsz, mintsem felfognád mi van odaírva. :)
Ha utánanéznél a PID hangolás kezdeti lépéseinek, mindjárt többet tudnál. A hőellenállás megváltozása a szabályzó lényeges paraméterét érinti. Ha nem hiszed, akkor egy kapcsolóstápban (amelynek a visszacsatolásába van elegendő fázistartalék :) cseréld jóval nagyobbra az induktivitást, kisebbre/jóval nagyobbra a kimeneti kondenzátort!
Ennek dinamikája persze már a szabályozás jellemzője lehet, s jó volna ezt úgy csinálni, hogy kis túllövéssel, a fázistartalék elfogyása nélkül, de a lehető leggyorsabb eredményt kapjuk.
Nesze semmi, fogd meg jól!
Ha ilyen egyszerű a probléma megoldása, akkor vajon miért kutatják a mai napig a PID szabályzás rejtelmeit, miközben a Pitagorasz-tételt meg nem? :D

Ha utánanéznél a PID hangolás kezdeti lépéseinek

Vizsgáztam belőle. Nem először kaplak személyeskedésen. Fókuszáljunk a tárgyra, ne azzal foglalkozzunk, ki mondja.

A hőellenállás itt a terhelés. Tény, hogy az időállandót is megváltoztatja, viszont érdemes úgy méretezni a szabályozót, hogy ezekre az esetekre legyen még fázistartaléka, cserébe picit lassabb lesz. Az ugyanis nem jó szabályozó, ami bármilyen terhelésben bekövetkező változásra összegerjed. Mellesleg akkor majdhogynem felesleges a szabályozás. Épp azért csinálunk szabályozót, hogy ha adott határok között bármilyen módon változik a terhelés, majd a szabályozó megoldja, épp akkora kimenetet csinál, amekkorát az alapjel előír.

Nem azt mondtam, hogy egyszerű a probléma, csak ne csináljunk úgy, mintha vetekedne a Holdra szállás feladatának megoldásával. :)

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

[troll on]
Kálmán Rudolf a PID-et meg az egész lineáris irányításelméletet a 60-as években elavultnak tartotta.
[troll off]

Igazából a probléma itt az, hogy "túl lassú" a rendszer, a szabályzó meg nem tudja követni, vagy ha gyorsítom a szabályzót akkor meg "összegerjed" ahogy használtad. Frakcionális deriváltakkal meg lehet növelni a ciklusidőt.

Pedig a Holdra szállást már megoldották, a normális fűtésszabályzást meg még nem. ;)
Személyeskedik a nyavalya! Éppen arról van szó, hogy abszolút tisztában vagyok azzal, hogy kritizált válasznál többet tudsz. Hát ezért kritizáltam! ;)

Ami feltűnt, hogy a PID-et és az adaptív szabályzást emlegeted. Jómagam vezérlési szakember vagyok, a szabályzást csak tanulgatom éppen csak annyira amennyire szükségem van rá. Nagyon régen volt egy "fűtési" problémám, amit elég silány eredménnyel gradiens módszerrel oldottam meg. Mindössze ráérzésre, mert a módszert csak évtizedekkel később ismertem meg. A probléma hasonló a lakásfűtés szélsőséges eseteihez: Konkrétan tonert kellett papírba olvasztani (lézernyomtató) egy 2,4kW teljesítményű vonalizzóval. Az eredeti szabályzásnak ugyanaz volt a hibája, mint az enyémnek. A pár másodperces működés mellett nem tudott mit kezdeni a több 5..25 perc nagyságrendű melegedési időállandóval. Most is ugyanarra a következtetésre jutottam. A PID jó, de komolyabb szélsőértékeket vagy korlátokat nem lehet jó hatásfokkal beépíteni a képletbe, azaz ilyenkor "egyéb beavatkozás" is szükséges. Az abszolút adaptív ötletet egy egyáltalán nem buta kolléga adta: Vizsgáljuk meg, hogy 1g toner megolvasztásához mennyi energia kell! Az ötlet brilliáns! Bár elég érdekesen befolyásolta volna az eredményt a kb. 5kg tömegű fém szállítószerkezet - ami a papírt továbbítja - és ami eleinte hideg, de 20 perc folyamatos üzem után már igen forró. ;)

Hasonló problémák lépnek fel, amikor a fűtéshez használt tetszőleges algoritmus sem tud mit kezdeni meleg időben vagy hirtelen lehűlés esetén. Az átlagos fűtőrendszereknél van olyan kicsi legyőzendő hőmérsékletkülönbség, amikor a holtidőn belül bepumpált melegvíz túlfűti a rendszert. Ugyanez a helyzet a hirtelen lehűléssel. Ha nem látod előre a a hirtelen lehűlést, akkor a fűtőrendszer teljesítménykorlája miatt jó darabig nem éred utol a célértéket, bármilyen gondosan hangolt a rendszer.
Sőt, nem csak a szabályzást, hanem akár az egyes rendszerelemeket is át kell állítani. Mondjuk az első esetben az előremenő fűtővíz hőmérsékletét csökkenteni, a másodikban növelni. A PID-et meg az adott helyzethez átparaméterezni. Ez ettől még egyszerű PID maradhat, csak a teljes megoldáshoz kevés.

Nagy időállandójú, lassú folyamatokkal az a baj, hogy borzasztó nehéz mérni, pláne, ha nem tudod függetlenné tenni a környezettől, mint például egy házat. Nem tudod megoldani, hogy egységugrás gerjesztésre vizsgálod a válasz függvényt, majd meghatározod az 1/(1+sT1) és e-sT2 kifejezések időállandóit. Ugyanakkor jó bennük, hogy van időd számolgatni, bármilyen bonyolult algoritmust egy lassú mikrokontrollerrel is meg lehet valósítani, elvégre nem nanosecundumok alatt kell szabályozni valamit.

Véleményem szerint az egyik korlát az, hogy a PID méretezése feltételezi, hogy a rendszer lineáris. A gyakorlati helyzet ennél rosszabb, mert a beavatkozó eszközünk könnyen telítésbe megy: lesz egy felső teljesítmény korlátunk. A másik nonlinearitás a beavatkozás irányától függhet. Például fűteni tudunk, de hűteni nem. Nem azért nem, mert képtelenek vagyunk rá, hanem annak költségvonzata és csekély értelme miatt nem valósítjuk meg. Így aztán maradnak a mindenféle adaptív algoritmusok.

Amikor a célhoz közeledve egyre kevésbé forszírozzuk a beavatkozó eszközt a cél elérése irányába, akkor nagyjából integráló szabályozót csináltunk, ha nem is így nevezzük azt. Ez kell holtidős taghoz. Segíthet a vezérlés bevonása is: amikor a küső hatásból tudjuk, mit eredményez ez majd a holtidő elteltével, már idejekorán a megfelelő irányban és becsült mértékben avatkozhatunk be.

Egyébként az imént találtam. ;)

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

A lassú mikrokontrollerre ezt találtam: PIC16F1615 (32. fejezet)
Na mije van neki?! :D

Olvastam egy jópofa cikket, ami szerint az ember jóval a differenciálszámítás előtt igen kifinomult PID szabályzókat tudott készíteni. Tehát az egyszerűbb, linearizálható feladatok sokszor józan paraszti ésszel is megoldhatók. Másrészt a jelenleg is folyó kutatások pont nem a tankönyvi alappéldákat kutatják, hanem a zavart vagy sztochasztikus zavarnak kitett rendszerek matematikáját keresik. No, itt akadtam el! Szükség lett volna egy két matematikusra, hogy elmagyarázzák mit is kell programozni. A mérés programírás nem gond. ;)

Visszakanyarodva a fűtésre, ötleteim azért vannak. (Mottó: Egy hűtőszekrény sem más, mint egy kifordított ház. :)) Vegyünk egy hiszterézises komparátorral ellátott PID szabályzót: a hűtőszekrényekben, gáz fűtőkészülékekban használt kapilláris hőérzékelőt.
- a nagy réz test az I - hangolható a tömegével
- a kapilláris a D - hangolható a réz test űrtartalmával
- a gáz mennyisége - P
- a mechanikus vagy elekrtomechanikus kapcsoló adja a hiszerézist, azaz a kétpont szabályozást

Egy ilyen szabályzó "békeidőben" jól működik, de buta! Szeretném, ha pl.
- télen szellőztetéskor érzékelné a változás sebességét és nem kapcsolna be
- ha a piacról megérkezve megpakolom a hűtőt, akkor üzemmódot váltana
- figyelembe venné a hőcserélő hőkapacitását.
stb.

Szerintem ezeket egyszerűen nem lehet a visszacsatoló függvényben leírni.

Még egy érdekes tényező lehet a szubjektív hőérzet. Ezt befolyásolja a pl. huzat és a megvilágítás is. Nem beszélve arról, amikor hirtelen felmelegedéskor a fűtés leáll, a hőmérséklet változatlan, az ember meg fázik. Hiszen a radiátor hideg! :)

az okosabb radiátor szelepek ezt tudják.
A padlófűtésnél, ha kinyitod az ablakot 5percre, gyorsan kicserélődik a levegő, de a környezet is gyorsan visszafűti.
ha megy 5-15percet a padlófűtés ilyenkor, az miért gond? Sok vizet nem zavar - minimális energia megy el ilyenkor.

Mondjuk velem fordult elő nemegyszer, hogy nyitva maradt az ablak (mondjuk 3 órányit) és lett 12 fok a hálóban...

Sajnos ez egy kis gázkályha és ott ülők mellette. Ha nem törődök a kidobott energiával, akkor is rohadt kellemetlen, ha mellettem akaja a szerkezet éppen ezer fokra fűteni a szobát. Télen nagyon hideg a levegő, a hőérzékelő meg alul van. Így gyorsan működésbe lép és nehezen felejt. :(

Lánykoromban a fajgyasztó ajtaját szoktam "behajtani"...sajnos nem tudok korcsolyázni. :)

Lentebb egy grafikon, hogy ehhez miért nem kell PID. Szerintem. Ez alapján lesz meghatározva az előremenő hőmérséklet. Külső hőmérséklet változásra az egyenes(itt picit gorbe) offsetelve van. Ezt használják a nagyok régóta nem én találtam ki, ez a bázis. A többi szöszmötölés vélhetően megoldhatalan :), de mindenképp sok erőforrás, ami nem éri meg. A kezdet és a vég "érdekel".

------------------------
Jézus reset téged

Nem feltétlenül neked szól, amit írok, csak ez az utolsó olyan hozzászólás ahol ezt látom.

Először is szét kell választani a dolgot.

Kell egy Modell amivel a problémát írja le.
Meg kell egy szabályzó, ami ezt a Modellt szabályozza.

Közelítsünk onnan, hogy PID szabályzót akar az ember használni. Mi kell hozzá: Egy precíz, pontos modell, amit a meghatározott munkapont körül linearizálunk (mivel a precíz modell erősen nemlineáris). A probléma jelen esetben az lesz, hogy valószínű, olyan részt is "kiszór", amit nem kellene, másik probléma, hogy PID annál jobb eredményt ad, minél kisebb a ciklusidőd. Itt viszont pont az ellenkezője kellene. Következtetés: el kell felejteni a PID-et ebben az esetben.

Közelítsük meg a dolgot a másik oldalról. Össze kell rakni egy modellt. Mivel eléggé bonyolult a dolog, csomó dolgot csak tippelni lehet benne, ezért precíz modellt nagyon nehézkes összerakni, home project-nél szinte kizárt (kivéve, ha nagyon tuti fizikus az ember, valamint minden adat rendelkezésre áll, de akkor sem tökölnék vele, mert nagyon sokat elvisz). Tehát legjobb esetben is egy erősen közelítő modellre van esély. Ehhez kell keresni egy szabályzási módszert, ami képes korrigálni a modell pontatlanságokat. Előny az, ha minél egyszerűbb a modell (nem kell túl nagy matek az összerakásához), valamint az sem árt, ha ezt képes kezelni a szabályzó és az sem hátrány, ha ezt könnyű implementálni.

Mindenképpen valamilyen adaptív szabályzó kell, az sem árt ha a szabályzó nemlineáris, mert akkor megspórolható a modell linearizálásával járó matekot, és egyéb bajokat, amik az információ vesztésből adódik linearizáláskor.

PID is azért működik, mert ha az x^2-et közelítjük, kis ciklusidővel, akkor a sok kis egyenes eléggé jól közelíti a függvényt, de a probléma akkor jön elő, ha nagy a ciklusidő, ezért sokkal kevesebb egyenessel kell megtenni, ez meg könnyen látható, hogy sokat vesztünk, szerencsétlen esetben akár a visszaforduló pontot is. Ezért kell ide nemlineáris szabályzó.
Lehet próbálkozni Lyapunov-al (mivel durva matek kell hozzá, ezt itt elvetném, ipari környezetben lenne létjogosultsága), VSSM egyszerű, képes valamennyi modellezési hiba korrigálására, de szerintem ebben a helyzetben ez kétesélyes. Valamint van az RFPT, ami viszont meglepően toleráns a modellezési hibákra, nyilván az sem mindenható, de jobb mint a VSSM, és implementálhatóságban kb az a kategória.

Mit értesz ciklusidő alatt? Alapvetően egy analóg szabályozásról beszélünk, nem pedig mintavételezettről. Az már implementációs probléma, hogy ez a digitális feldolgozás miatt mintavett rendszer lesz. Mi az, amit nem tudsz a leglassabb mikrokontrollerrel is kiszámítani 1 másodperc alatt? Mert az 1 másodperc nem összemérhető a rendszer időállandóival. Ha másodpercenként mérsz és számolsz, azzal nem követsz el olyan hibát, amely a mintavételezésből adódóan vezet például oszcillációhoz.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Pont ezt próbáltam megvilágítani.
A mintavételezés, számítás szerintem bőven lehet 1 másodperc alatt. De az az idő ami alatt látszik, hogy történik valami az jóval nagyobb. Ebben az esetben ez fogja meghatározni a ciklusidőt, ami ebben az esetben akár percek is lehetnek. Ezért írtam, hogy lineáris szabályzók kiesnek, mert erre pont nem alkalmasak.

Már bocs, de ezt zöldségnek tartom. Az nem gond, ha lassú a folyamat. Miért lenne az? Le tudod követni kényelmesen. Van egy tippem, mire gondolhatsz. Arra talán, hogy a kvantálásból adódóan nem jönnek mondjuk ezred fokra pontosan az információk, hanem hosszasan változatlannak tűnik az érték, aztán egyszer csak ugrik egy tized fokot. Ez ugyan lehet látszólag probléma, de a kvantálási hiba nem szabad, hogy gondot okozzon. Persze az is világos, hogy differenciáló szabályozásban a kvantálási lépcsők óriási túllövédeket okoznának, megnyugtató azonban, hogy egy ilyen rendszerben nincs D tagra igény. Továbbá, ha ez valóban gond volna, használhatjuk az interpolációt, mint eszközt arra, hogy lépcsők helyett valamiféle folytonos függvényünk legyen.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

A probléma kicsit összetettebb.
- Magában a szabályzandó rendszerben van egy durva késleltetés, amit le kell kezelni matematikailag. Pl frakicionális deriváltakkal lehet valamennyire előre "jósolni".
- Maga a PID szabályzó pontos modellt követel. Ennek az előállítása, megfelelően linearizálása ebben az esetben nagyon összetett probléma. Kell keresni egy olyan szabályzót, ami beéri egy pontatlan modellel, amit könnyebb előállítani, valamint ha pont nemlineáris szabályzót választ az ember, a linearizálási lépést is meg lehet úszni a tervezésnél.
- Maga a PID működési elve olyan, hogy annál precízebb, minél kisebb a ciklusidő. Példának erre azt tudnám hozni, hogy pl követni kell egy x^2 függvényt. Nagyon konyhanyelven megfogalmazva a PID ezt a függvényt a linearizált modell segítségével egyenes vonalakkal közelíti. Triviális, ha kisebb a ciklusidő, rövidebbek az egyenes vonalak, sokkal jobb közelítést lehet elérni, tehát a szabályzás pontosabb.
Ez azért lesz nálunk ciki, mivel a késleltetés után ami sokáig tart, a változás ahhoz képest gyorsabban meg fog történni, amikor "átmelegedett" a rendszer. Ezt a problémát is kezelni kell.

- Van az a probléma, be kell iktatni a szabályzójelre egy szűrőt, a megengedett "eseményekre". Értem ez alatt, hogy a szabályzónál a hő növelése egy értelmes szabályzójel, de a hő csökkentése nem, mert meg kell várnod, amíg kihűl a rendszer, ami itt megint sok idő. Ez is az adaptív szabályozók felé tolja el a választást. Ezt egyébként kitárgyaltam egy cikkben, ott mondjuk egy kémiai reakció volt, ahol nem lehetett kivenni már a keverőből az anyagot, hanem meg kellett várni amíg elbomlik. Ott használtam frakcionális deriváltakat is. Ott egyébként egy PID vs RFPT összehasonlítás volt. PID kb 2 értelmes szabályzójele volt azután, hogy a nem megengedett jeleket levágtam, az adaptív RFPT meg eléggé jól oldotta meg a feladatot. A cikk nyilvánosan elérhető: https://www.google.hu/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&…

Amit régebben írtam, a kulturális adalék, hogy Kálmán Rudolf 60-as években már elavultnak tartotta a lineáris szabályzókat.
Feynman azzal indokolta régen a lineáris szabályzás létjogosultságát, hogy arra van számítási kapacitás mára már rég nem igaz. Egy RPi3, Odroid legújabb, simán túllövi a számítási igényt.

Persze értem azt a mérnöki gondolkodást, hogy a biztosra kell menni, kipróbált technológiát engedünk csak ipari környezetbe, ezzel nem lehet vitatkozni. Viszont ha jól értem ez egy hobby project. Szerintem itt a kísérletezés új technológiákkal, módszerekkel belefér.

Egyetértek veled alapjaiban. Meg nem keresem már, de magam is írtam, hogy a nonlinearitás miatt adaptív szabályozás kell. Szerencsére lassú a folyamatunk, így az 1 másodperces feldolgozási idő az lényegében végtelen gyors a szabályozás szempontjából, az MCU-nak meg bőven rengeteg idő bármihez. Az, hogy fűteni tudunk, hűteni nem, egyszerűen egy nemlineáris eset. Villamos helyettesítéssel valami olyasmi, mint amikor diódán és ellenálláson keresztül töltünk kondenzátort, amely csak egy ellenálláson keresztül sül ki. Ezzel a töltéskor kisebb lesz az időállandónk, mint kisütéskor.

Ami a durva késleltetést illeti, az egy holtidős tag. Ennek Laplace-transzformáltja emlékeim szerint exp(-sT), amelyet figyelembe tudunk venni a szabályozóban: az amplitúdója frekvenciától független, míg a fázistolása a frekvenciával nő. Persze nem aszimptotikusan, hanem akár forgásszög is lehet belőle, de az már rég rossz, mert elfogy a fázistartalék. Holtidős tagot ezért kellemetlenül lassan, többnyire integráló taggal tudunk szabályozni. Persze maradva a lineáris PID modellnél, amelyről magam is mondtam, hogy nem a legjobb ide. :) Aztán persze az egész ezen felül egy több tárolós tag, de a legnagyobb időállandójú a legérdekesebb, s ez az időállandó is jó nagy.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Nem az a probléma, hogy vesszük figyelembe a holtidőt, hanem az, hogy érdemes a ciklusidőt növelni, pont az időállandó miatt.
A szűrés beiktatása meg nem egy nagy történet, csak azért említettem meg, mert itt erre is gondolni kell, valamint befolyásolhatja, a szabályzó kiválasztását.

http://ieeexplore.ieee.org/document/6319479/

ha el tudjátok érni, ezt is érdemes megnézni, itt pont a szűrő problémája van kifejtve. (hint: index-en volt cikk, hogy kell ingyen elérni tudományos cikkeket :) )

Meg az atombomba is. ;)
Itt elolvashatod.
A radiátoroknak van hősugárzása is, de a domináns a konvekció. Megfordítva: légüres térben marha lassan melegedne fel a padlófűtéstől a plafon.
Van olyan fűtési rendszer, ahol a kovekciót "rövidre zárják", így a mondjuk 90 fokos víz nem 90 fokos levegőt állít elő, hanem jóval kisebbet. Ezzel azt lehet elérni, hogy - egy kályhával ellentétebn - nem a forró levegő melegíti a plafont. A padlófűtés ehhez hasonló, csak a felülete jóval nagyobb, mint egy radiátoré. Ezért (is) alkalmaznak jóval kisebb előremenő hőmérsékletet.

Elég sajtreszelő feladat - bár mindenki azzal élvezkedik, amivel jól esik neki... Elvileg Mérés- és Automatizálási üzemmérnökként végeztem (sok-sok évvel ezelőtt), de most tutira kész fűtésvezérlőt vennék ilyen feladathoz, mert az én időm is drága, és ezt lefejleszteni nulláról, tapasztalati adatok/statisztikák nélkül... Nos, nem biztos, hogy megérné a ráfordított időt.

Azt olvasom szakértőktől, hogy padlófűtésnél nem érdemes ekkora hőingadozásokat beletenni az éjszaka/nappal között, az aljzatbeton tehetetlensége miatt. Max 1-2 fok. Lassú és sok energia felfűteni a házat ha minden nap engeded 17 fokra hűlni.
A siemens szobatermosztátok elvileg ki tudják tapasztalni, mekkora is az aljzatbeton hőtehetetlensége, így már azelőtt lekapcsolják a fűtést, hogy a hőmérőjük szerint elérte a lakás a beállított hőfokot, mert "tudják" hogy a beton még nyomja majd a meleget.

--
"In a cult, there is a person at the top who knows it's a scam. In a religion, that person is dead."

+1
Én is alacsony előremenőt alkalmazok, bár inkább tapasztalati úton állítottam be, kb az alábbi értékekre:
külső >=0 előremenő 28C
külső <0 előremenő 30C
külső <-5 előremenő 36C
külső <-8 előremenő 38C

Ez alapján ugye folyamatosan állítja az előremenőt. 23C-nál hidegebb vizet nem küldök a rendszerbe.

4-5 DS hőszenzor van a szobákban (nem szobánként, összesen :-) ez alapján tudom azt mondani, hogy 28C előremenővel megindított fűtés esetén kb 1-2 óra múlva lesz egyáltalán tizedfokban mérhető különbség.

Érdemes leprogramozni ezt a hőtehetetlenség dolgot. Nálunk nappal 19.2C foknál lekapcsol a keringetés, így ~19.8C körül megáll a mért hőmérséklet (fél méter magasságban).

Mivel a házunk is jól szigetelt, így ha este 9 körül lekapcsol a padlófűtés, akkor reggel se nagyon van 19C-nál hidegebb. (leszámítva a nagyon hideg és szeles időt)

Fontos infó még, hogy a külső hőmérséklet egy dolog - a szél meg egy másik (már ha nem sűrűn lakott környéken laksz). Ha szélmentes hideg van (pl -10C), attól kevésbé hűl ki a ház, mintha szeles (30km/h) és kevésbé hideg (-2C).

a 38 fokos előremenő rettenetesen sok. nálam legalábbis. -35 foknál kéne annyi.

amugy nem hülyeség amit írsz. talán ez a legjobb, nekem is volt eszembe (komolyan!! :D)
kell csinálni egy táblázatot, hogy a hőmérsékletek függvényében milyen offset kell. és egyszerű marad a logika.


------------------------
Jézus reset téged

végy egy rpi-t
töltsd le rá a CoDeSys keretrendszert (http://store.codesys.com/codesys-control-for-raspberry-pi-sl.html), elsöre nem kell megvenni, 2 óránként újra indul demo módban. ha jól írod meg, akkor meg se kell venned, mert a fütésrendszeren egy 5-10mp-es újraindulást nem lehet észre venni
nézd meg az osCAT könyvtárat (http://www.oscat.de/), minden benne van, ami egy fütésszabályzáshoz kell, akár yahoo-s idöjárás elörejelzéssel. A honlap német nyelvü, de a dokumentáció meg az FB-k neve angol.
ha megy a programozás, vehetsz hozzá kész ipari IO-kat (pl. www.beckhoff.hu) vagy használsz valami kiegészítést

aztán ha nagyon el akarsz durvulni és már müködik, akkor szét lehet nézni model predictive control irányában. Pl. felküdöd a mért és a kívánt hömérsékletet, az "idöpont-bélyegeket" és az elörejelzést egy felhö szolgáltatóhoz (pl. MS Azure vagy IBM Dr. Watson) és az ottani AI segítségével tudsz modelleket gyártani, amik megmondják mikor kell az adott külsö hömérséklethez a fütést bekapcsolni, hogy reggel 6-ra 21°C legyen. Persze ez nagyon függ a szigeteléstöl is és lehet, hogy semmi értelme az éjszakai lehütésnek, mert szinte nem spórolsz vele semmi.

--------
HOWTO: Zentyal+Zarafa+Setup+Outlook+Thunderbird+mobilephone sync

rpi már ment egyszer nálam két napot is folyamatosan. nekem nem jött be. volt olyan másnál, hogy 4szer kellett ujrahozni, mert elszállt az sd kártya, probáltunk mindent, másik kártya, más táp, loszart kentunk rá az se használt. pedig azt használta is valamire.
Van viszont beaglebone black

http://dev2.hu/gumiszoba/bb.jpg

van hozzá másfél db élesztett nyák is, két példányba készül, perifériák: mcp23017(kernel modulbol gpio perifériaként látszik), rs232, rs485, w1, dht, digi be(optoval), 2 pwm ki, 4 PT100 be (AI). És tessék kapaszkodni: a MONO+C# fut rajta. Mivel korábban már volt hasonló dolog, így kevés erőfesztéssel össze tudunk dobni egy házautomatizálást, amivel a ház energiaszükségletét is tudom mérni, és mivel van rs485, akármennyi eszközt rá lehet drotozni. Még lehet rs485ös IOT eszközöket is fejeleszünk ha lesz idő. Szóval sokminden megvan, egy kis fűtéskezdet optimalizálás már csak hab a tortára. Ennyi idő/energia rászánható és mégsem milliós tételbe kerül az amire nekünk szükségünk van.


------------------------
Jézus reset téged

off

Mert az SD kártyára read only filerendszert kellene csatolni. Szerintem ez megoldható, csak a /tmp legyen tmpfs RAM-ban, a /var, /home meg valahol máshol, ami bírja az írogatást. Maga a műszaki probléma ismert, ipari berendezést R-Pi-vel akartak megoldani, ezen bukott a dolog.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Félreértettél. A munkám kapcsán kerültem olyan ipari berendezéssel kapcsolatba, amelyben egy rakás pici számítógép közül az, amelyik a felhasználói interface-t, a hálózati kapcsolatot adta, egy R-Pi volt, s gond volt a hulló SD kártya.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

föleg a keretrendszer egyszerüsége és a kész funkciók miatt írtam az rpi-t meg a CoDeSys-t + OSCAT kombinációt. Még akkor is érdemes bele nézni a doksiba, ha magad akarod leprogramozni, mert a függvények dokumentálva vannak (http://www.oscat.de/component/jdownloads/download/5-oscat-building/27-o…).
Például a HEAT_TEMP function block pont az elöremenöt számítja ki a külsö hömérséklet alapján, amiröl wpeople-val fentebb értekeztek. Csak itt nemm kell táblázatokat gyártani. Az FB T_EXT bemenetét (külsö hömérséklet) meg egy MIN(külsö,windchill) kapcsolóval meg tudod toldani és akkor a fentebb említett hideg szelet is figyelembe fogja venni.

az rpi-s problémához annyit füznék hozzá, hogy igenis számít, otthoni vagy ipari tárolókártyát teszel bele. Az áron kívül technológiai különbség is van köztük (SLC/MLC, neked az SLC kell)

A milliós összeget nem tudom honnan vetted a fenti megoldás alapján. Nyilván az egészet meg lehet kész ipari termékekkel is oldani, akkor jogos a milliós összeg. De a CoDeSys tudja kezelni a GPIO-kat is és egy Modbus TCP alapú arduinos IO egység fejlesztése ahogy látom számodra nem okozna problémát.
UPDATE: Plusz a CoDeSys-ben van egy HTML5 alapú vizualizálás, amit pik-pakk össze tudsz klikkelni és megy minden okosstelefonon. De te tudod, mennyi idöd van ilyenekre.

--------
HOWTO: Zentyal+Zarafa+Setup+Outlook+Thunderbird+mobilephone sync

ha már implementálásnál tartunk, akkor érdemes julia+ROS,

van egy jó példa: http://www.barc-project.com/

odroid+arduino(csak a signalok kezelésére) az oldalon leírás megtalálható, hogy kell csinálni, valamint forráskódhoz van github repo.

JuliaCon 2016-os video:
https://www.youtube.com/watch?v=bX4TXWO7dA0&index=10&list=PLP8iPy9hna6S…

Ezekből ki lehet indulni az implementálásnál.

Ezt a szabályzós vezérlős játékot mi vagy 10 éve végigzongoráztuk...
tapasztalatok néhány eleme (Jó hőszigetelésű ház esetén):
-a fűtés lekapcsolgatásával nem lehet érdemi megtakarítást elérni, csak komfortérzetet csökkenteni;
-a fűtési szezon eleje és vége amit nehéz jól beállítani. Gyakorlatilag a kívánt hőfok felett pár fokkal van az előremenő;
- a kazán hősokk elkerülésére un. hidraulikus kuplungot kell beépíteni;
- a vízhőfok szabályzására a termosztátos háromjáratú szelep vált be a legjobban (ez lehet termosztát vagy motoros vezérlésű);
- a hőcserélő minden baj ősforrása, az átok megtestesülése, kiirtandó elem. aki ilyet ajánl azt már a kapun sem szabad beengedni;
- minden helységbe érdemes (az adott kör(öket) vezérlő termosztátszelepet berakni;
- a kívánatos hőszigetelés pont kétszer annyi, mint amit alá beterveztek,
- végy egyel erősebb szivattyút mindenhova, mint amit elégségesnek beterveznek.

" minden helységbe érdemes (az adott kör(öket) vezérlő termosztátszelepet berakni;"
ezzel nem értek egyet. Mivel azt feltétlezzük hogy a ház homogén, tehát homogénen hűl, ezért pont a külső hőmérséklettől függ. tehát ha az osztőgyűjtőn belőttem a víz mennyiségét, innentől kezdve a víz hőfoka adja meg a bepumpált energiát. Mivel tudom szabályozni a vízhőfokot, felesleges a vízmennyiséget is. Radiátornál ahol konstans a vízhőfok, ott kell a vízmennyiséget.

mi az a "hidraulikus kuplung"?


------------------------
Jézus reset téged

" minden helységbe érdemes (az adott kör(öket) vezérlő termosztátszelepet berakni;"
ezzel nem értek egyet. Mivel azt feltétlezzük hogy a ház homogén,

Szerintem a ház nem homogén. A fekvésétöl függöen, vannak melegebb és hidegebb részei. Próbáld zónaszelepek nélkül egy észak/dél fekvésü házban a kivánt hömérsékletet szabályozni, +/-3K beállítható eltéréssel a szobatermosztáton. A déli oldal gyakran télen is túlmelegszik a nap miatt, az északi meg mindig hidegebb marad, mert gyorsabban hül.

--------
HOWTO: Zentyal+Zarafa+Setup+Outlook+Thunderbird+mobilephone sync

Padlófűtés esetén nem érdemes szarakodni, mert nagy a tehetetlensége!
Ami annyit jelent hogy tovább tartja a meleget, de tovább is tart felfűteni. Amit spórolsz éjjel azt nappal elfűtöd az újra felfűtésre.
Tapasztalat.

Legjobb egy álladó hőfokot tartani, nagy(hirtelen) lehűlésekre így is lassabban reagál mint egy radiátoros fűtés.

Majd csinálj egy teszt időszakot, amikor a külső hőmérséklet nagyjából azonos, spórolósan és állandó hőfok mellett
és figyeld a gázórát! :)

............
Tegnap nem csináltam semmit, ma folytatom, mert nem lettem kész vele! :)

Ennek csak az mond ellent, hogyha valaki hűvösebben szeret aludni. Persze, ilyenkor a hálónak legyen külön vezérlése v legalább állítható csonkja.
Mondjuk ha a hálószoba egybeesik a nappalival, akkor gáz van. Mondjuk ilyen garzonban nem tudom, mennyire jellemző a padlófűtés :-)

Az biztos, h lehűtés/felfűtés nem takarékos.
Ha a lakás 50%-ban (nappali,étkező fürdő) melegebb, 50%-ban hűvösebb (hálószobák),
akkor működhet az a dolog, hogy utóbbi szobák csapját kb félig elzárod.
Elvileg ugye két módon tudod szabályozni a padlófűtést a fűtés osztónál:
előremenő ágon és visszatérő ágon. Ha a visszatérő ágon termo szelep van, az általában bináris (azaz nyitott v zárt állású). Ebből a félig nyitott állapotot úgy tudod elérni, hogy az áramlást szabályzó szelepet félig nyitod meg, és a visszatérő ágon nyitott állásba kapcsolod a szabályzót.

"Amit spórolsz éjjel azt nappal elfűtöd az újra felfűtésre."
Igen. Nem.
Ha időben ábrázolod a hőmérsékletet(ami lehetne belepumpált Watt is) akkor a mi a görbe alatti terület? Tehát mivel éjjel hullámvölgy van ezért a terület is kisebb. Tehát kevesebb energia. Ez a "nem" része. :D
Az igen része pedig akkor lenne igaz, ha sokáig nem lenne fűtve, mivel lehűlnek a falak, stb, azt is vissza kell fűteni.
Nem csak a padló a lassú, hanem a fal is. Tehát ha hirtelen megereszkedik kint a hőmérséklet, azt sokára vesszük észre bent. de mivel külső hőmérséklet szabályzásunk van, megemeltük az előremenő hőmérsékletet így potoljuk a többlet veszteséget.

http://www.vgfszaklap.hu/images/lapszam/01.jpg

Zárójel: Ráadásul a jó padlófűtés nem is hőközléssel fűt, hanem hősugárzással.


------------------------
Jézus reset téged

Na de a megemelt vízhőfok többlet energiát igényel. Ezért nem lesz megtakarítás!
Oké hogy rugalmasabb, de többlet energiával az.
kérdés hogy megéri vagy sem?

Egy padlófűtést szvsz nem lehet úgy szabályozni mint a radiátorost.
Nekem is van pf. és lejobb, legolcsóbb, ha nem piszkáljuk! :)
Ha valakinek van rá ideje pénze, tegye, de nem lesz olcsóbb az üzemeltetés.
Ha finomkodni lehet, akkor a körönkénti szabályzáson kivül nem igen lehet csodát tenni vele.
Ha jól méretezett a rendszer, ezt a körönkénti szablyzást is csak egyszer kell elvégezni!

............
Tegnap nem csináltam semmit, ma folytatom, mert nem lettem kész vele! :)

Na de a megemelt vízhőfok többlet energiát igényel. Ezért nem lesz megtakarítás!
képzeld, nálam a vízhőfokot nem kell emelni, mert ~75C-nál kisebb előremenőt nem tud előállítani a (sziládtüzeléses) kazán...

Ha finomkodni lehet, akkor a körönkénti szabályzáson kivül nem igen lehet csodát tenni vele.
Én a külső hőmérséklet alapján (na jó, a windchill faktor nincs beleszámolva) állítom az előremenőt.
Nem túl bonyolult, és jól működik.

Az mondjuk kérdés, melyik volna a komfortosabb:
a) napi 24h-han 25 fokos vizet keringetni
b) 12h-ben 30 fokos fizet keringetni
c) 2x4h-ban 35 fokos vizet keringetni

na akkor itt egy pár hasznos PDF a Siemens Building Technologies jóvoltából, igazán jó anyag:
0-91911-en Control of heating plants , különösen a 4. fejezettöl!
0-91912-en Control of ventilation and air conditioning plants
0-91913-en Control technology
0-91917-en Hydraulics in building systems

és egy, a szabályzás alapjait jól magyarázó anyag (német):
Samson - Regler und Regelstrecken

Jó szórakozást! :)

bocsi a guglis linkekért, nem volt most idöm az eredetieket kibányászni...

--------
HOWTO: Zentyal+Zarafa+Setup+Outlook+Thunderbird+mobilephone sync

Amúgy mennyi a ház hővesztesége? Tehát, például, ha kinn 5 fok van éjjel, benn 20, akkor fűtés nélkül óránként mennyit esik a hőmérséklet?

Amit írsz, az nem a hőveszteség jellemzője. Ha nagy a házban lévő tárgyak, a falak hőkapacitása, akkor nagy hőveszteség mellett is lassan csökken a hőmérséklet. Cserébe persze sok energiát kell befektetni, hogy az eredeti hőmérsékletre felfűtsük.

Fogyasztás szempontjából az az érdekes, mekkora a hőáram a környezet felé. Ez egyrészt függ a hőlépcsőtől, ami a külső és belső hőmérséklet különbsége. Ezzel nem nagyon tudunk mit tenni. A másik a hőellenállás, ezt lehet növelni megfelelő hőszigeteléssel. Az időállandó a szabályozás megfelelő dinamikus viselkedésének méretezéséhez kell majd.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Jó, de becsapod magad vele, mert pici térfogatú, például nyári konyha lehűl nagyon gyorsan, ez alapján nagyon veszteségesnek gondolhatnánk, de pillanatok alatt, kevés energiával fel is tudod fűteni. Egy kúria meg lehet, csak egy fokot hűl egy nap alatt, de amíg visszafűtöd azt az egy fokot, kimerül a százhalombattai gázkészlet. :)

Mondom, az időállandó csak a szabályozás dinamikus jellemzője miatt érdekes. Egyébként, ha jól szabályozható dolgot szeretnél, akkor épp kis időállandójú, tehát gyorsan hűlő és gyorsan melegíthető rendszerre lenne szükséged. Más kérdés, hogy a hőszigeteléssel egyben az időállandód is nő, de azzal is, ha beviszel a szobába 40 vödör vizet. :) Viszont a két dolog közül csak a hőszigetelés az, amely csökkenti a hőáramot a környezet felé, s ezzel csökkenti a termikus veszteséget.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Azért kérdezem, mert kiderül, hogy van-e értelme változtatni a belső hőmérsékletet vagy vezérelni a víz hőfokát... itt például 135 négyzetméteres a ház, nagy része 50 centis téglafal, kisebb része 40 centis ytong, mindez hőszigetelve, tegnap benn 23 fok volt este, kinn 13, reggel pedig még mindig 23 fok volt mindenféle fűtés nélkül... ekkora hőtehetetlenségnél a beállított hőfokot kell tartani egész idényben, ami triviális feladat. Mindenféle egyéb trükkös szabályzás és vezérlés akkor jön képbe, ha sokkal kisebb a hőtehetetlenség vagy nagyon vegyes a ház hőszigetelése, de akkor inkább azt kell megoldani.

Pedig nagy hőtehetetlenségű dolog fix hőfokon tartása triviális feladat, nem igényel semmilyen különleges szabályzást. Szellőztetéstől nem fog a 100 köbméter beton és tégla kihűlni, egy foknyi hőfok csökkenéshez kell 200MJ energiaveszteség, az 55kWh, iszonyatosan sok.

Lényegében brutális hőszigetelés mellett beállt egyensúlyról beszélhetünk.
Az első kérdésedre a válasz úgy közelíthető meg, hogy nem a lehűlést, hanem az egyensúly fenntartásához szükséges energiát méred meg. Tehát amit a fűtéssel bepumpálsz az az energia fog távozni a falakon keresztül.
A mindenféle fűtés nélkül nem igaz. Ha tévéztél számítógépeztél, akkor az üldögélő ember kb. 160W teljesítménnyel melegít. Plusz a készülék, világítás, esetleg vacsorát melegítettél, stb. Alvás közben - ha jól emléxem - az ember 80W-os.
Szóval az embereket és a villanyórán, gázórán elfogyott energiát összeadod, akkor ennyi volt a "fűtés".

Ha ez elegendő volt 10 fok legyőzésére, akkor 40 fok különbség esetén négyszer ennyi kell, tehát az előbb megbecsült energiának a háromszorosát el kell fűteni az egyensúly fenntartásához.

Viszont a falak hőtehetetlensége és a nagyon jó hőszigetelés miatt nem igazán kell annyira dinamikusan fűteni. Jó ezt tudni! Régebben lakótelepen laktam, volt panelprogram is. No, meg agy nélkül cserélt, négy - ötszörösen túlméretezett radiátorok és hibásan alkalmazott költségmegosztók. Alaphelyzetben a lakásba bejövő energia alapján olyan 72-75 foknak kellett volna lennie. :) Némi trükközés után fele- harmadannyit fizettem, mint egy hasonló lakás. Az egyik fő trükk a radiátorok "nem dinamikussá tétele" volt.

"Lényegében brutális hőszigetelés mellett beállt egyensúlyról beszélhetünk."

Nem brutális hőszigetelés, hanem a manapság elvárható hőszigetelés, ma éjjel 10 fok volt, az esti 23 fokról reggelre 22.5 fokra csökkent a belső hőmérséklet... ezt még nem nevezném brutális hőszigetelésnek.

"Az első kérdésedre a válasz úgy közelíthető meg, hogy nem a lehűlést, hanem az egyensúly fenntartásához szükséges energiát méred meg."

Nem, azzal, hogy kiszámolod egy adott hőmérséklet különbség fennállásakor azt, hogy adott idő alatt mennyit változik a belső hőmérséklet, azzal nem az egyensúly fenntartásához szükséges energiát méred meg, hanem kapsz egy komplex képet a ház energetikai viszonyairól és lehetőségeiről.

"Ha tévéztél számítógépeztél, akkor az üldögélő ember kb. 160W teljesítménnyel melegít."

Ezen az úton beletolsz a házba havonta 100-150kWh energiát, ami elenyésző: a födémben, falakban és a padlóban lévő 200 tonna anyagba egy-két foknyi hőenergiát jelent egy hónapra elosztva. Ezek csak akkor számítanak, ha minimális a belső hőkapacitás vagy jelentősen több energiáról van szó (például tanterem). Többet számít az, ha nyáron nem süt be a nap, télen meg besüt, mert akkor télen kapsz 5-800 wattnyi plusz fűtést egy négyzetméternyi ablakfelületen át és ennyivel kevesebb hő kerül be nyáron.

"Szóval az embereket és a villanyórán, gázórán elfogyott energiát összeadod, akkor ennyi volt a "fűtés"."

Nem egészen... a gázfűtésnél például a kéményen is kimegy jelentős mennyiségű hőenergia, ha pedig hőszivattyúval fűtesz, akkor 1kWh villamos energiával 4-6kWh hőenergiát nyersz.

"Viszont a falak hőtehetetlensége és a nagyon jó hőszigetelés miatt nem igazán kell annyira dinamikusan fűteni. Jó ezt tudni!"

Ha jó az épület szerkezete és a hőszigetelés, akkor nem is tudsz... hogy tudnék mondjuk este 17 fokot, nappal 20 fokot, ha a kinti 0 foknál is csak 24 óra alatt esik egy fokot a belső hőmérséklet?

Nálunk a falaknak nincsen hőtehetlensége, lévén a fal tisztán "szigetelés".Ennek az az előnye, hogy gyorsan fel lehet fűteni, és le is lehet hűteni (pl nyáron, éjszaka).

kép

kép

Most, hogy kezd jönni a hideg, éjszakára nincs kitárva ablak, csak bukóra, v úgyse. Nappal bukóra van nyitva.

Pár infó: minden befektetett energia nélkül, a ház 1 hét alatt 5 fokot hűlt (20-ról 15-re) amikor tartósan -5C alatt volt a hőmérséklet.
Azaz 1 hétig nem voltunk otthon, és nem volt senki, aki begyújtson a kazánba.
Amikor hazaértünk, éjjel, begyújtottunk a kazánba és a cserépkályhába is. Reggelre lett 18C, estére 21C.

Teljesen biztos, hogy van hőtehetetlensége a háznak a leírtak szerint, ha nem lenne hőtehetetlenség, akkor nem egy hét alatt hűlt volna 5 fokot a kinti -5 esetén, hanem egy napon belül a kinti hőmérséklet lenne benn is...

0,15 W/m2K már egy igen jó hőszigetelés, passzív házakra jellemző érték, egy 100 négyzetméteres házon van 300 négyzetméter felület, ilyenkor 30 fok különbség esetén 1,3kW megy kifelé óránként, ez egy hétre 218.5kWh energia, más szóval bentről kiment majdnem 800MJ hőenergia... ezt valahol tárolni kell, ehhez kell 40 tonna betonnak megfelelő hőtároló anyag. Ha nincs kívül semmilyen hőszigetelés, akkor inkább azt mondanám, hogy 100-150 tonna anyag tartja a hőt.

Mit jelent az, hogy a fal a hőszigetelés? A fal szerkezete teljes egészében hőszigetelés vagy a fal vastag és agyagból van? :)

Teljesen biztos, hogy van hőtehetetlensége a háznak a leírtak szerint, ha nem lenne hőtehetetlenség, akkor nem egy hét alatt hűlt volna 5 fokot a kinti -5 esetén, hanem egy napon belül a kinti hőmérséklet lenne benn is...

Ha bent meleg van, kint meg hideg, és jó a szigetelés, akkor a két hőmérséklet nem nagyon keveredik :-)
Jó, a falnak nincs hőtároló kapacitása (csak szigetelés) de van 140nm kb 12cm vastag vasalt beton födém és alatta pince...
Ennek van "némi" hőtároló kapacitása.

0,15 W/m2K már egy igen jó hőszigetelés, passzív házakra jellemző érték, egy 100 négyzetméteres házon van 300 négyzetméter felület, ilyenkor 30 fok különbség esetén 1,3kW megy kifelé óránként, ez egy hétre 218.5kWh energia, más szóval bentről kiment majdnem 800MJ hőenergia... ezt valahol tárolni kell, ehhez kell 40 tonna betonnak megfelelő hőtároló anyag. Ha nincs kívül semmilyen hőszigetelés, akkor inkább azt mondanám, hogy 100-150 tonna anyag tartja a hőt.

Nálunk ez az érték ~0.2W/m2K. Van sok üvegfelület dél felé (1W/m2K - az ablakra, nem az üvegre!)
Ha jól számolom: 140nm*0.12cm=16.8m3 legyen mondjuk 2200kg/m3 az majdnem 40tonna.

Mit jelent az, hogy a fal a hőszigetelés? A fal szerkezete teljes egészében hőszigetelés vagy a fal vastag és agyagból van?
A struktúra így néz ki: 12cm rétegragasztott gerenda, 15cm cellulóz szigetelés, 3cm légrés 2cm lambéria=32cm

1,3kW megy kifelé óránként

Előbb-utóbb ezektől a beszólásoktól alakul ki valamilyen maradó károsodás bennem. Ez valami energia gyorsulás? A teljesítmény már önmagában adott idő alatt felhasznált, átáramló, valamit csináló energia.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

No, de épp ez a bajom! Ha teljesítmény, akkor az már időre fajlagos, tehát arra már nem mondhatjuk pluszban, hogy óránként. Így van értelme:

1 kWh energia távozott óránként, azaz 1 kW teljesítménnyel kellett fűteni. Ez utóbbi viszont már nem óránként. 1 kW teljesítménnyel kell fűteni 2 hétig akár, vagy 5 másodpercig. Tehát mondjuk 3.6 MJ távozott óránként, azaz 1 kW volt a hőáram.

1 kWh/h = 1 kW

Az 1 kW/h viszont valami izé, ami nem jó.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Azt írtad, hogy 1.3 kW megy kifelé óránként. Nem. Vagy 1.3 kWh energia megy ki óránként, vagy 1.3 kW a hőteljesítmény. 1.3 kW nem óránként megy ki, mivel az nem energia, hanem időre fajlagos mennyiség: teljesítmény.

Olyan ez, mintha azt mondanád a vízről, hogy 1 kg/dm3 dm3-enként. De nem, a sűrűség már anyagjellemző, térfogatra fajlagos tömeg, tehát csak úgy szimplán 1 kg/dm3. Mindegy, mekkora térrészben vizsgálod. Azt viszont mondhatod, hogy a tömege dm3-enként 1 kg.

Bátorkodom megkérdezni, ha szerinted óránként 1.3 kW megy el, akkor percenként mennyi? Ja, akkor is 1.3 kW. Mert nem percenként, nem óránként, hiszen időre fajlagos már. Ezzel szemben, ha 1.3 kWh megy el óránként, akkor percenként 21.67 Wh energia távozik. Ez így értelmes.

tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<<locsemege
LOCSEMEGE

Szerintem ne idegeskedj. Persze meg kell jegyezni, hogy a többiek is profitáljak, de nekik más a szakmájuk.
Én is nagyon sok dolgot nem értek, hogy miért csinálják.

Példa kedvéért ott van a Denavit–Hartenberg transzformáció. Azt minden robottípusra újra kell számolni. Miért nem simán csak a Homogén Mátrixot alkalmazzák, az eltolási vektor egyértelmű, a forgató mátrix részéhez, meg ott van a Rodrigues formula. Mivel ezek a Homogén Mátrixok Lie csoportot alkotnak, a szorzatuk is Homogén Mátrix, tehát csak 1x kell a rendszert implementálni, utána csak hívogatni kell, és percek alatt megvan minden. A másik, hogy miért van az a kényszere a "mérnököknek", hogy a feladat elején beleírjanak minden részletet, és úgy számolják végig a feladatot, mikor egy sokkal egyszerűbb formába meg lehet percek alatt csinálni, a végén is ráérnek a részleteket belerakni, és folytathatnám a sort nagyon sokáig.

Ez egyáltalán nem probléma, mindössze lemaradt egy h betű és becserélésre került egy óránként szóra. ;)
Viszont roppant változatosan keveredik a hőtároló képesség a hőmérséklettel és a hőellenállással. Ezek sajnos egy h betűvel sem alakíthatók ennyire egyszerűen egymásba.

Ha valaki nem képes egy ilyen egyszerű modellt felállítani, csak okoskodik, annak elég nehéz a szabályzás dinamizmusáról bármit felfogni, :(

kép

Legyen
- IS1 a fűtés = hőáram avagy hőenergia
- C1 a hőkapacitás
- VM1 a belső hőmérséklet
- VG1 a külső hőmérséklet
- R1 a hőellenállás

1) Egyensúlyi helyzetben a hőkapacitás indifferens.
2) Ha az R1 és C1 aránya állandó, akkor tetszőleges értékek mellett a dinamika hasonló. Persze a hőforrás végessége korlátot jelent.
3) A külső hőmérsékletet megváltoztatva az újabb stabil munkapont alapján kiszámítható a hőellenállás.
4) A hőellenállás ismeretében a változás idejéből kiszámítható a hőkapacitás.

Nyilvánvalóan a modell egy kicsit egyszerű, de ha valaki eljut ennek a megértéséig, akkor már könnyedén kiegészíthető újabb tényezőkkel, mint pl. a szél, nap, északi oldal vagy szakaszos működtetés.

Az összes hozzászólást nem olvastam el idő hiányában, de leírnám nálunk milyen egyszerűen van megoldva. Padló és mennyezet fűtés van, 30cm-es hőszigeteléssel, az előremenő víz max 40 fokos, a keringtető a bíz melegítése után is X (nem tudom talán 5 perc) ideig keringteti a vizet. Egy sima kondenzációs cirkó van, a folyóvízhez egy 300 literes tartály van. Solar üvegek vannak az nyílászárókban, ami gyakorlatilag befelé "szívja" a meleget, még télen is.

Megtörtént eset: párom reggel mindig szellőztet és ezért 18 fokra leveszi (21-ről) a termosztátot hogy nyitott ajtó mellett azért mégse fűtsön ezerrel a rendszer. Elfelejtette visszaállítani, hívott is hogy este hideg lesz amikor hazaérek. (alap esetben sose állítjuk, mindig 21 fokon van, nagy ritkán 22. A felületfűtés tehetetlenségéből adódóan teljesen felesleges állítgatni). Amikor hazaértem 23fok volt mert igaz hogy kint 0 fok körül volt, de mivel sütött a nap, a nyílászárokon keresztül melegedett a levegő bent.

A levegő cseréje jelenleg manuálisan van megoldva, remélem 1-2 éven belül sikerül egy rendszert vásárolnom hozzá, de a kapott ajánlatok alapján ez egy használt autó ára :)

üdv
an-dee

ha nem akarsz egy durva beruházást, nézd meg a Marley féle ventillátorokat.
Ezzel ugyan nem annyira komplex rendszert tudsz megvalósítani, mint mondjuk egy hővisszanyerős, visszapárásítós Helios megoldással, de a fenti esetben bőven elég lehet.
Pl arra, hogy télen meglegyen a friss levegő, nyáron meg akkor átszellőztetsz amikor kint hidegebb van, mint bent.

Köszönöm, megnéztem. Nekem az Aereco adott ajánlatot a HRM450-es termékre. A födémben a lukak megvannak, a felette lévő csövezés, a központi gép és annak a külső 2 db csövezése ami hiányzik.

Ami fontos hogy falfúrás nélkül kell megoldani, ami 1x2 fúrás lenne, az a garázsban lenne.

üdv

Szerkesztve: 2020. 01. 26., v – 19:21

Hosszú ideje foglalkozom ezzel a témával. Nekem egy Bosch Condens 3000 kazánom van. Minden helyiségben padlófűtés kör(ök), és radiátor kör(ök). A radiátor körök külön aktuátorral vezérelhetők. Az előremenő víz hőmérsékletét Bosch CW 100 időjáráskövető szabályzó végzi. A radiátoros kört és a padlófűtés körét egy 40kW-os hőcserélő választja el. A padlófűtés körében a hőcserélő után egy termosztatikus keverőszelep állítja elő a 34C-os előremenő hőmérsékletet. Azért 34C-ra állítottam mert tapasztalati úton ez állít elő 26C körüli felületi hőmérsékletet. Más rendszerekben más lehet. Ha lenne elületi hőmérséklet mérőm (lehet hogy beszerzek) akkor lehetne a keverőszelepet is manipulálni. A padlófűtés 1200m csőhálózat a házban. 1m-enként 18W teljesítménnyel számolva (ez is egy ökölszabály) 21,6kW a fűtőteljesítménye. Ugyan ennyi radiátor teljesítmény van beépítve. A ház 240m2, 15cm lépésálló padló, 25cm EPS, és 30cm kőzetgyapot födém szigetelés. 

Mivel hibrid a rendszer a kazán után 40kW-os hidrováltó van beépítve. A hidrováltó az eltérő tömegáramú szivattyúk tömegáramát egyenlíti ki.

A hőcserélő (sokan ellenjavalták) a fűtési körök fizikai szétválasztása miatt került be. Így a padlóba épített csőrendszer 1,5m3 térfogatú fűtővize nem keveredik a radiátor ~500l vizével. A padlócsövek oxigén diffúz stoppos 5 rétegű padlófűtéscsövek fertőtlenítve, míg a radiátorok acéllemezből vannak. Az radiátorokban a mérdegdrága inhibitor, míg a padlófűtésben a technológia szab határt az algásodásnak. A hőcseélő utáni keverőszelep meg biztosítja az max 34C vízhőmérsékletet a padló csövekben.

Több szabályozást kipróbáltam. Fogyasztási adatok alapján a leghatékonyabbnak a visszatérő vízhőmérséklet alacsonyan tartása tűnik. Egy egyszerű PLC-s vezérlést raktam össze egy S-7 1200-al. Mérem a visszatérő vízhőmérsékletét egy PT100-al mind két csőben, amennyiben felkúszik a hőmérséklet visszavesezm vagy lekapcsolom az adott szivattyút, így kap időt a rendszer a víz visszahűtésére. A fűtési zónákat a termosztátok kimenete alapján kapcsolom.

Nagyon nem látom értelmét komoly PI vagy PID szabályozás megvalósításának, mert nem tudom a teljes rendszert egységesen kezelni. A kazánnal nem tudok BUS kommunikációt megvalósítani.

Az elmélet annyi, hogy a kondenzációs kazán alacsony visszatérő víz hőmérséklet mellett tud nagy hatásfokkal üzemelni, és lehetőleg nem tolok be feleslegesen fűtési energiát egyetlen helyiségbe sem. A lakást energetikailag lemodellezni (erre is voltak kísérletek) nem egyszerű feladat, és nem is biztos hogy hozott volna valamit a konyhára.