🔹 Welche Funktionen bietet das Projekt, die von der Rotex-/Daikin-Luftwärmepumpe nicht nativ bereitgestellt werden:
Die Spreizung (auch als Delta-Temperatur bezeichnet) ist die Differenz zwischen der Vorlauftemperatur (Tv) und der Rücklauftemperatur (Tr). Sie ist einer der zentralen Leistungsparameter einer Luftwärmepumpe und spielt eine entscheidende Rolle bei der Effizienzanalyse und Fehlerdiagnose. Siehe auch: Glättung der Spreizung und Thermischen Leistung
Die thermische Leistung wird aus Vorlauf-, Rücklauftemperatur und Durchfluss berechnet und im Zeitverlauf geglättet. Sie wird unter anderem benötigt, um einen momentanen COP-Wert zu berechnen.
Die HPSU führt je nach Wetterlage (Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit) teilweise alle 25 Minuten einen Abtauvorgang durch. Dabei wird für kurze Zeit (5–7 Minuten) Wärme aus dem Warmwasserspeicher (WW-Tank) entnommen und zum Außengerät geleitet, um den gefrorenen Verdampfer zu enteisen.
Idealerweise würde das DHW-Ventil vollständig geöffnet und der Bypass auf 100 % gesetzt, um zu verhindern, dass Warmwasser in den Fußboden gelangt. Allerdings öffnet die HPSU das Ventil nicht vollständig, sodass ein Teil des Warmwassers dennoch in den Fußboden fließt.
Das Projekt bietet hierfür die Option Abtauoptimierung, die während des Abtauvorgangs automatisch kurzzeitig die Betriebsart auf Sommer umstellt. Dadurch fährt das Bypass-Ventil auf 100%, und das Warmwasser gelangt nicht in den Fußboden. Anschließend wird der Betriebsmodus wieder auf Heizen zurückgesetzt. Der Abtauprozess bleibt dabei unverändert, jedoch sinkt der Wärmeverlust im Warmwasserspeicher.
Effekt:
- Ohne Optimierung: ~1,5 K Wärmeverlust
- Mit Optimierung: ~0,7 K Wärmeverlust
Die Ventile unterliegen einem natürlichen Verschleiß und funktionieren oft bereits nach 2–6 Jahren nicht mehr einwandfrei. Dies kann dazu führen, dass sie nicht mehr vollständig öffnen oder schließen. Die HPSU erkennt solche Probleme nicht, obwohl sie erhebliche Auswirkungen haben können:
- Der Warmwasserspeicher kühlt unerwartet schnell ab.
- Das Haus wird nicht mehr warm.
- Die Temperaturspreizung steigt nicht über 1K.
- uvm.
Das Projekt überwacht daher kontinuierlich folgende Parameter:
- Vorlauftemperatur (Tv)
- Vorlauftemperatur Backup Heater (TvBH)
- Rücklauftemperatur (Tr)
- Position des DHW-Ventils
- Position des Bypass-Ventils
- Durchfluss
Bei erkannten Fehlfunktionen wird ein entsprechender Fehlercode ausgegeben.
Fall 1: DHW-Ventil = 0 % & Bypass-Ventil = 100 %
- Fehlererkennung ist präzise.
- Bei unzureichendem Schließen oder Öffnen entsteht ein messbarer Temperaturunterschied zwischen Tv und TvBH bzw. TvBH und Tr, der als Fehler gemeldet wird.
Fall 2: DHW-Ventil = 100 % & Bypass-Ventil = 0 %
- Fehlererkennung ist schwieriger.
- Während der Warmwasserbereitung oder im Heizmodus wird die Spreizung überprüft.
- Falls sie über 20 Minuten hinweg nicht den erwarteten Wert erreicht, wird ein Fehler gemeldet.
Die erwartete Spreizung wird anhand von Tv interpoliert:
| Tv | Erwartete Spreizung |
|---|---|
| 50° | 4.0K |
| 40° | 3.0K |
| 35° | 2.5K |
| 29° | 1.2K |
| 27° | 0.3K |
Die gemessenen Werte für Vorlauf (Tv) und Rücklauf (Tr) können je nach Gerät sehr sprunghaft und unregelmäßig sein. Dieses "Rauschen" in den Daten erschwert die Analyse und Fehlererkennung.
Durch den Einsatz eines PID-Reglers und eines Tiefpassfilters werden die Daten geglättet. Dies hat folgende Vorteile:
- Reduzierung von Rauschen und Sprüngen: Die Daten werden stabiler und weniger volatil.
- Bessere Lesbarkeit und Verständlichkeit: Geglättete Daten sind einfacher zu interpretieren.
- Zuverlässige Fehlererkennung: Glatte Daten ermöglichen eine präzisere Identifikation von Fehlverhalten der Pumpe.