Vitotwin 300-W für Übergangszeit optimieren?

  • Werte Forumsmitglieder,


    die Übergangszeit zur Heizperiode naht oder steht eigentlich schon vor der Türe, der Brummkreisel im Keller wird demnächst also wieder mehr zu tun haben als nur für warmes Wasser zu sorgen.


    Bei meiner Konfiguration/ Konstellation ergibt sich für diese Übergangszeit (also im Frühjahr und Herbst) dann immer folgendes Bild: mäandert die Aussentemperatur um die 18° C - dort liegt die Heizgrenze - springt der Stirling (Zusatzbrenner ist gesperrt) gerne 5, 6 mal und öfter pro Tag an. Das Ergebnis ist in Ordnung, keiner muss frieren, überheizt sind die Räume auch nicht.


    Ich frage mich allerdings, ob dieses permanente Starten / Stoppen gut für den Stirling ist.


    Da die Kiste allen Ernstes nach 3 Jahren die vergangene Heizsaison das erste mal ohne größere Probleme durchlief, werde ich langsam etwas mutiger und möchte mich an sinnvollen Optimierungen probieren. So habe ich z.B. mithilfe dieses Forums hier die Trinkwassererwärmungszeiten optimiert, dafür vielen Dank von meiner Seite. Hält man sich an die Betriebsanleitung, funktioniert das nämlich nicht.


    Also: seht Ihr aufgrund Eurer Erfahrungen überhaupt die Notwendigkeit, eine Optimierung für die Übergangszeit durchzuführen, oder soll man den Stirling halt so oft starten lassen, wie das System es für notwendig erachtet?


    Vielen Dank schon vorab für Eure Hilfe,


    Gruß Elwood

  • Moin Elwood,


    weniger Starts sind sicher besser für den Stirling. Außerdem braucht er ja pro Start mindestens 5 Minuten bevor er auf 80% Leistung kommt und eher 10 Minuten bis volle Leistung ansteht. Also sorgen längere Laufzeiten pro Start auch für eine höhere Stromausbeute.


    Was man machen kann, um weniger Starts zu bekommen, ist zum einen bei der TWW-Bereitung die Schaltdifferenz (Code 5024 in F2) zu erhöhen. Wir fahren z.B. eine TWW-Nenntemperatur von 58°C (Reduziertzeit 55°C) mit einer Schaltdifferenz von 10 K. Das führt dazu, dass der Brenner 1 sich – unabhängig von der Puffertemperatur für den Heizkreis – einschaltet, sobald die TWW-Temperatur unter die halbe Schaltdifferenz sinkt, bei uns also 53°C (Reduziertzeit 50°C) und dann so lange läuft bis die jeweils gültige Nenntemperatur erreicht ist ("Opt"-Funktion"). Wenn man beim TWW-Ladevorrang (Code 1630 in F2) "Gleitend" eingestellt hat, kann das bei Außentemperaturen wie jetzt (12-14°C) mehrere Stunden Laufzeit pro Start bringen.


    Was wir weiter gemacht haben ist, die Differenztemperatur (Code 830 in F2) von 8 auf 10 K hochzustellen. Dann läuft er im reinen Heizbetrieb pro Start auch länger.


    Eine dritte Methode ist das Einstellen fester Zwangs-Laufzeiten über das Zeitprogramm 5 (Code 600 ff. in E). Wir lassen ihn z.B. in der Heizperiode morgens zwischen 05:00h und 07:30 (Sa/So 07:00h-09:30h) und abends zwischen 17:00h und 22:30h zwangsweise laufen, weil da bei uns der höchste Strombedarf ist. Dabei zeigte sich außerdem folgender Effekt: Sofern während einer solchen Zwangslaufzeit die TWW-Temperatur mehr als ca. 1 K unter die Nenntemperatur absinkt, fällt er in den "Opt"-Modus und läuft dann (auch nach Ende der Zwangsladungszeit) so lange weiter bis die TWW-Nenntemperatur erreicht ist.


    Mit der Kombination dieser Maßnahmen kamen wir in den letzten Jahren auf ca. 800 Starts pro Jahr bzw. im Jahresmittel 5 Stunden Laufzeit pro Start. Das Minimum lag in den Sommer- und Übergangsmonaten der letzten Jahre immer um 30-60 Minuten pro Start. Ohne Solarthermie könnte man Letzteres wahrscheinlich locker auf 1-2 Stunden pro Start verdoppeln.


    Achtung: Wir haben die Anlagenkonfiguration 1 (750l-Schichtspeicher). Bei anderen Konfigurationen kann ich die Auswirkungen dieser Tipps nicht beurteilen.


    Gruß, Sailor

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • Hallo Sailor,


    vielen Dank dafür, dass Du Deine Erfahrungen teilst - wie immer eine fundierte Antwort, mit für mich sehr interessanten 3 Methoden. Mit den ersten beiden habe ich schon etwas rumgespielt, allerdings wohl nicht in aller Konsequenz, da mir schlichtweg das Detailwissen für die ganzen Parameter fehlt.


    Der 750l Speicher steht bei mir ebenfalls im Keller, insofern bin ich auf die Auswirkungen der beschriebenen Methoden gespannt. Ich werde Schritt für Schritt vorgehen und wieder berichten.


    Vielen Dank nochmals,


    Gruß Elwood

  • Hallo Zusammen,


    hier meine Erfahrungen mit den von Sailor beschriebenen Methoden 1 bis 2:


    1 und 2 hatte ich eigentlich schon in der Anwendung, ich habe lediglich die Nenntemperatur noch etwas weiter auf 56° C angehoben. Die Schaltdifferenz lag bei mir ebenfalls schon auf 10 K. Das alles hat mit Sicherheit positive Auswirkungen auf die Starts bzw. Laufzeiten. Methode 3 (Zwangslaufzeiten) spare ich mir noch auf, weil ich momentan denke, dass die Start-/Laufzeitbeeinflussung durch das TWW Management ausgereizt sind.


    Warum? Weil jedesmal, wenn jetzt der Stirling anspringt bei diesen "Grenztemperaturen" um 18°C, im Display steht, dass das Trinkwasser geladen ist und der Pufferspeicher geladen wird. D.h. es gibt weiterhin 3 bis 4 Starts pro Tag (oder mehr, bin jetzt wieder bei der Arbeit und kann nicht den ganzen Tag den Brummkreisel im Keller beobachten - aber allein heute Abend waren es schon 2 Starts). Vermutlich sind die aktuellen Wettergegebenheiten (Nachts + Vormittags 10° C oder weniger, am Mittag dann 22° C) auch nicht gerade für weniger Starts und längere Laufzeiten förderlich. Am Nachmittag stellt sich die Heizung wegen der Temperaturen über 18° ab - erst am Abend, wenn's kühler wird, geht's weiter mit Start-Stopp.


    Anscheinend gibt es bei solchen Übergangszeiten an den Werkseinstellungen zum Pufferspeichermanagement auch noch Optimierungsmöglichkeiten.


    Leider habe ich auch hier das Problem, dass die meisten zum Thema passenden Codierungen in der Serviceanleitung für mich als Laien nicht sehr aussagefähig beschrieben sind.


    Hat jemand von Euch schon mit dem Pufferspeichermanagement experimentiert?


    Gruß Elwood

  • Hier treffen 2 Probeme aufeinander

    1. die rel hohe therm Mindest-Leistung des Stirlings,

    2. sehr geringer Wärmebedarf .

    In den Griff bekommt man das nur über Laufzeitverlängerung, sprich beladbares Puffervolumen vergrößern.

  • Hallo GM,


    wenn ich Deine Aussage richtig verstehe, müsste also ein größerer Pufferspeicher (der 950l) her. Der wäre auch meine erste Wahl gewesen, ging aber nicht durch die Kellertüre...


    Also muss man mit der Anzahl Starts leben, weil am Puffervolumen im meinem Fall nichts mehr zu ändern ist?


    Gibt es eigentlich eine Möglichkeit, den Pufferspeicher "tiefer" zu entladen, also eine niedrigere Temperatur zu erhalten, bis der Stirling wieder anfängt zu arbeiten? Wenn bei dieser Übergangszeit weniger Wärme angefordert wird, wäre das nicht auch eine Möglichkeit die Laufzeiten zu verlängern und Starts zu verringern?


    Gruß Elwood

  • Gibt es eigentlich eine Möglichkeit, den Pufferspeicher "tiefer" zu entladen, also eine niedrigere Temperatur zu erhalten, bis der Stirling wieder anfängt zu arbeiten?

    Das geht beim Warmwasser (Schaltdifferenz erhöhen, Code 5024 in F2), aber nicht bei der Heizkreistemperatur. Hier ist der Einschaltpunkt des Stirling werksseitig mit 5 K unterhalb der sogenannten Differenztemperatur (TB) fest eingestellt, und ebenso der Ausschaltpunkt 4K höher. Die Differenztemperatur selbst kann man verstellen (Code 830 in F2), aber das ändert nichts daran, dass der Stirling sich ausschaltet sobald die Speichertemperatur nach dem Einschalten um 4 K angestiegen ist.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • Eine ähnliche Situation hatte ich auch mal, dort habe ich mit einem Relais und Vorwiderständen geschummelt, also in dem Fall so: Sterling aus Vorwiderstand über Relais in Reihe zur Temperaturfühlerleitung gaukelt höhere Temperatur vor. Sterling an, Relais aus, Temperaturfühler zeigt korrekten Wert. Dadurch erhöht sich auch die Schaltdifferenz, man müsste nur die Kennlinie des Fühlers kennen...

  • Ggf kann man am Puffer die Sensoren noch versetzen um das Ladevolumen zu ändern.

    Und ja, die Startanzahl hängt auch mit dem Wärmebedarf zusammen. Der Stirling kann erst durchlaufen, wenn die 6 kw Leistung (therm.) auch komplett abgenommen werden. Ansonsten kommt er - wie jedes Gasgerät - in den Taktbetrieb.

  • man müsste nur die Kennlinie des Fühlers kennen...

    Siehe Anhänge, aus dem Vitotwin-Handbuch. Die Kennlinien sind anscheinend für alle Temperaturfühler am Vitotwin gleich (NTC 10 kΩ).

  • Sagt mal gibt es nur einen Speicherfühler? Falls das mindestens 2 sind könnte ein Umsetzen des Unteren Fühlers ausreichen.


    Ansonsten ist es beim NTC 10K Ohm etwas unschön, weil die Kennlinie (z. B. im gegensatz zum PT500) nicht linear ist. Da ich die Ein und Ausschalttemperaturen, also Heizkurve nicht kenne und die Kennlinie nicht Linear ist, ist folgendes mit Vorsicht zu genießen.


    Würde man z. B. einen 2.7k Ohm Widerstand nach dem Start einschleifen verlängert das die Laufzeit, da der Fühler einen zu geringen Wert liefert. Z. b. bei tatsächlichen 40 Grad würde die Steuerung glauben es wären erst 30 Grad im Puffer. Dadurch würde sich die Laufzeit verdreifachen. Problem ist je nach den eingestellten Temperaturen der Heizkurve kann das auch bei höheren Temperaturen bedeuten, das die Steuerung glaubt es sind erst 50 Grad im Puffer, tatsächlich wären es aber schon 90!


    Es ist also sehr wichtig die Heizkurve zu kennen, oder das ganze nur in der Übergangszeit zu verwenden, nicht das es zu Störungen oder defekten kommt. Je höher die Heizkurve desto geringer muss der Mogelwiderstand sein.


    Hab mal die Kennlinie in Tabellenform angehängt...

    https://www.sensorshop24.de/tp…d/NTC10kOhm-Kennlinie.pdf

  • Sagt mal gibt es nur einen Speicherfühler? Falls das mindestens 2 sind könnte ein Umsetzen des Unteren Fühlers ausreichen.

    Es gibt – wie auf der Skizze zu sehen ist – mehrere Speicherfühler. Vom TWW-Fühler B3 abgesehen, sind das:


    Sensor B4: Dieser misst die Speichertemperatur dort, wo der HK-Vorlauf abgenommen wird (Speicher Position G). Nach diesem Fühler richtet sich das Einschalten des Stirling (siehe Skizze "Schaltlogik" grüner Pfeil).


    Sensoren B 41 / B 42: Normalerweise ist nur der Fühler B 41 installiert, ganz unten im Speicher am Kesselrücklauf (Speicher Position N). Nach diesem Fühler richtet sich das Ausschalten des Stirling ("Schaltlogik", roter Pfeil). Das heißt: Angenommen der Stirling hat sich eingeschaltet, als die Temperatur am Fühler B4 (Position G) 40°C unterschritten hat. Dann würde er sich – bei unveränderter Außentemperatur – ausschalten, sobald die Temperatur am Fühler B41 (Position N) 40+4= 44°C erreicht. Auf diese Weise läuft der Stirling (zumindest theoretisch, siehe Anmerkung unten) so lange, bis der gesamte Pufferbereich zwischen den Positionen N und G erwärmt ist.


    Man kann jetzt zusätzlich auch den Fühler B 42 installieren. Er sitzt etwas höher, in Position H. Wenn dieser Fühler installiert ist (und über Code 5935 in F2 aktiviert wurde), übernimmt er für das Ausschalten des Stirling die Funktion des Fühlers B 41. Der Zweck dieser Schaltung ist, dass auf diese Weise der Pufferbereich unterhalb Position H kühl bleibt und so eine größere Reserve im Puffer für das Nutzen der Zwangsladungsfunktion bleibt. Nachteil: So lang man letztere nicht nutzt, ist das de facto im Heizbetrieb genutzte Puffervolumen kleiner, und der Stirling startet entsprechend öfter.


    Anmerkung: Ich habe beobachtet, dass die Ausschalt-Logik mit den Fühlern B41/42 in der Praxis nicht immer stimmt, d.h. unser Stirling schaltet sich häufig (aber auch wieder nicht immer) bereits aus, wenn die Ausschalttemperatur am Fühler B42 noch nicht erreicht ist. Ob es sich hier um einen Fehler in unserer Steuerung handelt oder um eine nicht ganz nachvollziehbare Regelungs-Einstellung unseres Modells (wir haben einen C3HB, der C3HA vorher machte das nicht), kann ich nicht sagen.


    Übrigens, wenn wir schon bei der Brennerlogik sind: Der Zusatzbrenner richtet sich sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten ausschließlich nach der Temperatur des Fühlers B4 (Position G). Der Zweck ist natürlich, dass das Puffervolumen weitgehend dem Stirling zur Verfügung stehen soll.


    Wie dem auch sei: Sofern in einer Anlage der Fühler B42 installiert ist, könnte man versuchen, ihn über Code 5935 in F2 zu deaktivieren und sehen ob dann der Stirling – durch das de facto um den Raum zwischen H und N vergrößerte Puffervolumen – länger läuft.

  • Ist die Annahme richtig das der Stirling den Speicher schnell mit geringer Temperaturdifferenz zwischen VL und RL durchläd, oder gibt es wie beim BHKW Thermostat oder ne Rücklaufanhebung oder ähnliches?


    Wie ist denn die minimale und maximale VL Temperatur und ab welcher Temperatur geht er auf Störung?

  • Ist die Annahme richtig das der Stirling den Speicher schnell mit geringer Temperaturdifferenz zwischen VL und RL durchläd

    Die Differenz zwischen RL und VL liegt beim Stirling relativ konstant bei 10-11 K. Das ist offenbar werksseitig so gewollt und wird über die Drehzahl der Kesselpumpe (um 30% schwankend) eingeregelt. Versucht man, durch Drehzahlbegrenzung der Pumpe z.B. auf 20% die Differenz zu erhöhen, geht das Gerät auf Störung.


    Die relativ geringe Spreizung führt dazu, dass insbesondere bei der TWW-Bereitung das Kesselwasser ggf. mehrere Male umgewälzt (und dabei der ganze Speicher erwärmt) werden muss bis die Nenntemperatur erreicht ist. Will man beispielsweise 60°C erreichen, so muss dafür am unteren Ende des Speichers – wo der RL abgezapft wird – eine Temperatur von 50°C vorliegen. Wenn in der Übergangszeit gleichzeitig Heizwärme abgezogen wird (Ladevorrang Code 1630 "Kein" oder "Gleitend"), kann die TWW-Erwärmung nach den Morgen-Duschen so mehrere Stunden oder auch den ganzen Tag dauern.

    Wie ist denn die minimale und maximale VL Temperatur und ab welcher Temperatur geht er auf Störung?

    Bei einer RL-Temperatur von ca. 60°C geht er nicht auf Störung, sondern schaltet sich einfach aus. Es kann aber passieren, dass bei solchen Temperaturen auch die Geräte-Innentemperatur zu hoch wird und das Gerät dann mit Störung 258 außer Betrieb geht.


    Die maximale VLT des Stirling dürfte somit knapp unter 70°C liegen. Eine minimale VLT gibt es wohl nicht.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)