Voor de geïnteresseerden... Ik heb mijn "maximaal 1 start per dag controller" voor elkaar.
@
bjp, @
The Lord, @
Hippe Lip, @
KC27, @
vliegnerd, @
decramy
Ik heb 2x Vaillant Geotherm vws36/4.1 3kW aan/uit warmtepomp.
Ik heb dus 3 mogelijkheden: beiden uit, 1 aan, beiden aan.
Over de afgelopen dagen:
datum | tijdstip | geschakeld naar.... |
---|
15jan maandag | 10:14 | beiden |
16jan dinsdag | 01:10 | enkel |
16jan dinsdag | 09:42 | beiden |
17jan woensdag | 01:13 | enkel |
17jan woensdag | 07:32 | beiden |
17jan woensdag | 23:31 | enkel |
18jan donderdag | 07:27 | beiden |
18jan donderdag | 23:55 | enkel |
19jan vrijdag | 08:32 | beiden |
20jan zaterdag | 01:16 | enkel |
20jan zaterdag | 08:15 | beiden |
21jan zondag | 00:03 | enkel |
Wat achtergrond informatie
- In 2008 heb ik mijn huidige nieuwbouwhuis gekocht.
- Het had een woonkamer met radiatoren en een gas CV.
- Ik heb direct 300m 32mm tyleen in de tuin ingegraven omdat die toen nog braak lag. Warmtepompen waren toen nog te duur en nauwelijks verkrijgbaar.
- In 2009 heb ik een serre bijgebouwd met vloerverwarming
- In 2017 heb ik een vailliant geotherm vws 36/4.1 3kW warmtepomp gekocht waarmee ik de serre vloerverwarming ben gaan verwarmen.
- In 2022 kwam de Ukraine oorlog. Ik had gemerkt dat de warmtepomp in voor en najaar slechts voor 50% gebruikt werd. Ik heb radiator ventilatoren gemaakt en kon de warmtepomp in voor en najaar toen ook voor de woonkamer gebruiken.
- In 2023 heb ik een tweede Vaillant geotherm vws36/4.1 3kW bijgekocht. Sindsdien is de gas-cv niet meer aan geweest. Op heel koude dagen stook ik wat bij met de open haard.
- Eind 2023 had ik een kapotte condensator in de warmtepomp. Ik ontdekte dat ik in 6 jaar 3600 runs had gehad. Gemiddeld 4 uur per run en 4 runs per dag. Aangezien aantal runs de belangrijkste bron van slijtage voor warmtepompen is besloot ik te proberen dat terug te brengen.
Waarom kan ik met 1 run per dag toe (ook op een aan/uit warmtepomp)?
In geval van vloerverwarming hoef ik sowieso niet al te veel te schakelen. Rond de 0 graden zoals nu koelt die bij mij 0.2graad per uur af als er geen verwarming is. Op 1 warmtepomp blijft hij ongeveer op temperatuur, op 2 warmtepompen neemt de temperatuur met 0.2graad per uur toe. Op 1 warmtepomp hoef ik nu dus uberhaupt niet te schakelen. Bij iets andere buitentemperatuur heb ik met die 0.2graden opwarming of afkoeling per uur voldoende aan een cyclus van 5uur aan / 5uur uit als ik genoegen neemt met 1 graad schommeling.
Echter... het wordt nog mooier..... want er is ook nog een dag/nacht cyclus.
overdag is het warmer dan snachts. En snachts interesseert het me uberhaupt niet hoe warm het is want dan lig ik in bed.
Het is snachts het koudste, dus snachts stoken "gaat de meeste afkoeling tegen".
Als ik er voor zorg dat de vloer rond 7:00 op temperatuur is hoef ik die tot 16:00 vervolgens niet/nauwelijks nog te stoken. De stooklijn controller doet dat eigenlijk al grotendeels automatisch. Met het oplopen van de buitentemperatuur neemt de "target temperatuur" van de vloer ongeveer net zo snel af als de natuurlijke afkoeling.
In mijn geval heb ik dus ook nog radiatoren in de woonkamer. De woonkamer gebruik ik overdag niet/nauwelijks (dan zit ik in de serre) maar savonds wel.
Het regime waar ik voor gekozen heb:
- Snachts stookt de vloerverwarming zodanig dat de serre rond 7:00 op temperatuur is
- Daarna wordt er 1 warmtepomp afgeschakeld.
- Smiddags wordt er indien nodig 1 warmtepomp bijgeschakeld, vanaf dan gaat OFWEL alle warmte naar de woonkamer radiatoren DANWEL alles naar de serre vloerverwarming.
- Van smiddags tot savonds schakelt de warmtepomp dus niet. Dan schalet enkel de woonkamer/serre verdeling. De woonkamer heeft een vrij normale thermostaat regeling maar in plaats van de warmtepomp UIT te zetten als er geen vraag is doet die dan wat draai-uren op de vloerverwarming in de serre.
Ik gebruik de vloerverwarming in de serre dus als "buffer"
- Snachts, als we naar bed zijn en de woonkamer verwarming niet meer nodig is blijft de warmtepomp nog net zo lang doordraaien als nodig is om de volgende ochtend om 7:00 de serre op temperatuur te hebben.
Op zich is bovenstaand regime heel goed te benaderen met goed instellen van stooklijn, graadminuten en hoog/laag-thermostaat met tijdsklok. Eigenlijk ben ik ook zo begonnen. Je komt dan een heel eind. Maar omdat je toch op temperaturen schakelt in plaats van echt "hard het aantal starts beperkt" krijg je toch gauw meer dan 1 start per dag.
Met regelmaat draaide er snachts om 3:00 een totaal overbodig geisoleerd blokje van 2 uur.
Het zal ook lastig zijn om te zorgen dat dat over de hele buitentemperatuur range goed werkt.
Mijn Algorithme
- Ik bepaal hoeveel draai-uren de woonkamer nodig heeft totaan het eind van de avond.
- Ik bepaal hoeveel draai-uren de serre over 24uur nodig heeft.
- De som is het totaal aantal benodigde draai-uren.
- Beiden worden constant opnieuw berekend, aangepast aan het actuele moment.
- Ik bepaal het aantal draai-uren dat met 1 extra warmtepomp noodzakelijk is voor totaal aantal benodigde draaiuren.
- Ik heb een "instelbare pivot tijd" die nu op 19:00 staat
- Ik schakel 1 warmtepomp bij als 2/3 van die bovenstaande tijd VOOR de pivot tijd ligt.
- Ik schakel 1 warmtepomp af als het totaal aantal benodigde draaiuren is geweest EN als het aantal draaiuren voor de volgende dag met minder dan het huidig aantal warmtepompen kan worden gedaan.
NB: In werkelijkheid zitten er nog talrijke verfijningen in: Automatsich van [0-1] warmtepomp gebruik naar [1-2] schakelen; Nette initialisatie op elk moment van de dag als de regeling uit is geweest; Setpoint compensatatie voor de vloerverwaming........ enzovoort....
Mijn architectuur
Ook voor ik hier aan begon had ik al een modulaire architectuur die bestaat uit 3 lagen (plaatje 1):
- Per vertrek een vertrek-controller die bepaalt of er warmtevraag is.
- Voor de vloerverwarming een calibratie-module die elke ochtend om 7:00 de stooklijn update middels een moving average filter. 7:00 sochtends Blijkt (heb ik gemeten) een redelijk stabiel moment te zijn om de stooklijn (verhouding buitentemperatuur, ruimtetemperatuur en vloertemperatuur) te bepalen omdat de invloed van "gebruik" en "zonlicht" dan minimaal is.
- De warmtepomp-controller die op basis van vraag aan of uit gaat en verdeling bepaalt
NB: als de stooklijn lineair zou zijn zou de calibratie constant zijn. In werkelijkheid is die niet lineair. Dan kan je kiezen: ofwel een nioet-lineair model, danwel een adaptieve oplossing. Ik heb voor het laatste gekozen.
Die architectuur is nu uitgebreid (plaatje 2)
- Calibratie module bepaalt nu middels een moving average de afkoeling per uur als er geen verwarming is.
- Calibratie module bepaalt nu middels een moving average de opwarming per uur als er wel verwarming is.
Deze calibratie wordt voor zowel woonkamer als serre gedaan.
- Woonkamer-controller bepaalt op basis van deze calibratie hoeveel draai-uren nodig zijn tot het eind van de avond. Deze bepaling wordt continu ververst en neemt dus af naarmate de dag vordert.
- Serre-controller bepaalt op basis van deze calibratie hoeveel draaiuren er in 24 uur nodig zijn. Deze calibratie wordt continu ververst en past zich dus aan op de actuele weer-situatie.
- Warmtepomp controller die op basis van de benodigd aantal uren bepaalt op welk moment er een warmtepomp bij of afgeschakeld wordt.
plaatje 1: originele architectuur
plaatje 2: nieuwe architectuur
compleet zelfbouw/zelfprogrammeer home-automation, 57 PV panelen 9000kWh/jaar, 135heatpipes 150L zonneboiler met elektrische naverwarming, 2x Vaillant water/water warmtepomp vws36/4.1 3kW, smartEVSE laadpaal, 1wire/X10/P1, jacuzzi, sauna, ioniq5 EV