Dit topic gaat in op het optimaliseren van een lucht/water warmtepomp installatie op basis van een NIBE systeem.
Het mooie van NIBE is dat met een beetje tweaken je deze apparatuur volledig realtime kunt uitlezen en zodoende inzicht kunt krijgen in het regelgedrag.
Er is een groot aantal parameters en redelijk goede documentatie beschikbaar.
Toch is het niet zo eenvoudig om het optimale gedrag te bereiken. Optimaal betekent voor mij een comfortabele temperatuur in huis bij een zo laag mogelijk energieverbruik.
Al denk ik dat iedereen met een NIBE warmtepomp en ervaring hier kan meepraten.
Ik kan dus alleen mijn situatie uitleggen. Een configuratie die op zich redelijk eenvoudig is.
/f/image/MNFmKOChnsJosdTBpUparHW4.png?f=fotoalbum_large)
In deze installatie is gebruik gemaakt van een F2120-12 en een SMO 40. Het is een hybride opstelling omdat mijn HR-ketel nog OK is en ik nog een gasfornuis en twee sfeer gashaarden heb. Dus voorlopig nog niet van het gas.
Omdat ik deels zwarte slangen in mijn vloer heb zitten is er een plaatwisselaar toegepast om de warmtepomp en ketel te beschermen tegen roest. Je ziet een openverdeler met een klep. Dit is een shuntregeling die door de SMO 40 kan worden opengezet mocht de warmtepomp het niet meer trekken. Er wordt dan warm water vanuit de ketel bijgemengd.
Ik heb dit systeem nu een jaar in bedrijf en mijn ervaring tot nu toe is goed. Ik heb een beduidend lagere energierekening dan de jaren daarvoor dus ik denk dat ik mijn systeem weer terug te gaan verdienen. (zeker met huidige gasprijzen) Daarnaast voorzie ik deels in mijn elektriciteits behoefte met 18 panelen van 325Wp.
De kunst is om op een zo laag mogelijke temperatuur het systeem te laten draaien. Dan heb je de hoogste COP.
Wat je hierboven ziet is dat mijn systeem niet optimaal functioneert vanwege de platenwisselaar. In dit topic heb ik geleerd dat voor een lage temperatuur systeem het heel belangrijk is om grote wisselaar toe te passen. Deze moet nog vervangen worden in mijn systeem. Nu zie je dus een delta-t van ruim 5 graden. Die zou dan naar beneden gaan, hopelijk naar 2 graden.
De rest van de winst zit mijns inziens in het regelgedrag van de warmtepomp. Daar zie ik vaak een aan/uit gedrag waarbij veel vermogen wordt gevraagd, maar soms (zoals vandaag) zie ik dat de warmtepomp op een lager vermogen draait (moduleren) zonder telkens te stoppen.
/f/image/naojGhof7ulir5BEpb79QCSk.png?f=fotoalbum_large)
Er is een relatie tussen de gemeten kamertemperatuur, de buitentemperatuur en de stooklijn.
Dit levert een regelwaarde op (CalcSupply)
/f/image/MSeSJezITvNMabO3q2HDXByK.png?f=fotoalbum_large)
In dit plaatje is DeltaDGM hetzelfde als de graadminuten *-1
Je ziet in de linkse helft dat de graadminuten telkens de 0 aantikken en dan schakelt de warmtepomp uit. Bij -60 (60 in dit plaatje) schakelt de warmtepomp weer in.
Maar in de rechtse helft blijft de graadminuten uit de buurt van de 0 en draait de warmtepomp continue en op een lager vermogen. Dit is het gedrag wat ik denk dat er nodig is om een hogere COP te halen.
Wat ik niet begrijp is hoe de warmtepomp zijn "requested compressor freq" berekend en waar hij op reageert zoals in de rechtse situatie waar een sprong in het vermogen zit. Bij -260 graadminuten 30Hz omhoog en bij -160 graadminuten weer 30Hz naar beneden.
Is het mogelijk met de juiste tuning om naar een lagere temperatuur te regelen zonder de start/stops?
Het lijkt me net als in het verkeer. Als je met de "groene golf" mee rijdt rij je zuiniger dan dat je telkens naar het volgende rode stoplicht sprint.
Hiermee zend ik de informatie van alle sensoren naar mijn mqtt broker.
Zie hiervoor mijn andere topic: Haal meer uit je NIBE warmtepomp met nibepi
Op een RaspberryPi 4 draait https://github.com/SensorsIot/IOTstack waaronder Docker, Mosquitto, Node-Red, Influx-DB en Grafana zijn geinstalleerd. Hiermee maak ik het gedrag inzichtelijk en dat levert bovenstaande mooie plaatjes op.
https://www.nibe.eu/nl-nl...-technische-ondersteuning
https://www.energiesparha...gen-und-diagramme/52461_1
https://warmtepomp-weetjes.nl/soorten/hybride-warmtepomp/
Stel, je jaarverbruik is 2500m³ (zonder gas voor koken) en voor jouw regio waren er in dat jaar 3250 graaddagen.
Als een m³ gas gelijk is aan 8,79kWh, dan is 2500m³/jaar gelijk aan 21.975kWh/jaar.
Gemiddeld wordt gerekend met 1650 jaarlijkse vollast uren voor een warmtepomp.
Dat betekent een capaciteit van 21975/1650=13,32kW.
Met een warmtepomp die bij -7ºC een vermogen van 13,5kW kan leveren zit je goed.
Het principe is simpel. Van alle radiatoren/vloerverwarming segmenten moeten de retourtemperaturen gelijk zijn. Het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour moet tussen de 5 en 10 graden zijn.
Voor dit inregelproces is tijd nodig. Dat is een reden genoeg om aan te nemen dat dit waarschijnlijk nooit goed gedaan is door jouw installateur.
Wat je nodig hebt is een infrarood temperatuurmeter en wat zwarte tape. Neem bij voorkeur een koude dag voor dit klusje.
Ik heb hier even kort samengevat het stappenplan van @ThinkPad.
Een goed afgeregeld systeem levert je al de eerste flinke besparing op.
Het is belangrijk dat deze sensor (BT1) niet in de zon hangt of op een muur die door de zon kan opwarmen. Zo heb ik mijn sensor moeten verplaatsen om een betrouwbare buitentemperatuurmeting te krijgen.
Hetzelfde geldt natuurlijk ook voor de kamertemperatuursensor (BT50) die je niet op de tocht bij een deur moet hangen. Omdat ik met alleen vloerverwarming verwarm, heb ik de ruimte invloed factor (1.9.4) op 0 gezet.
Voor het regelen naar de juiste afgifte temperatuur is BT25 belangrijk.Plaats deze volgens de hydraulische schemas van NIBE, waarschijnlijk op de leiding naar je afgiftesysteem. Ook de retourtemperatuur is van belang voor deze regeling. Plaats ook deze volgens jouw hydraulische schema van NIBE, waarschijnlijk in de retourleiding naar de WP.
De graadminuten bepalen het aan/uit gedrag van de compressor.
Ik heb al gemerkt dat deze zelf instellen (0 tot 10) een rustiger regelgedrag oplevert met langere runs op lager vermogen, maar langere runs zouden een lagere COP betekenen volgens @Henielma.
Zodra ik mijn Kamstrup heb geinstalleerd zal ik COP metingen gaan doen om te kijken wat de werkelijke voordelen zijn van een eigen curve.
Voorlopig zet ik de curve even op -30 -3. Op deze manier zorg ik ervoor dat de pomp op minimale frequentie draait (25Hz). Op deze manier kan ik zien bij dalende gemiddelde buitentemperatuur, bij welke temperatuur de kamertemperatuur niet meer gehaald kan worden met die 25Hz. Dit wordt dan de temperatuur bovengrens van de compressor curve. Bij een buitentemperatuur van 12 graden is er nog geen probleem.
Voordat ik ga upgraden wil ik eerst nog wat ervaringen van anderen horen.
NIBE is een merk met een jarenlange ervaring op dit gebied en dat zie je terug in de veelzijdigheid van het systeem.Gerbenvl schreef op zaterdag 16 november 2024 @ 18:11:Samenvatting topic tot nu toe
Dit topic is ondertussen vrij lang, boordevol goede informatie die elders lastig te vinden. Soms ook minder correcte informatie omdat mensen nog lerende waren.
Doordat het zo lang is is het lastig een overzicht te vormen hoe de Nibe regeling nu loopt en wat er te optimaliseren valt. Voor het verwarmen gedeelte heb ik gepoogd een samenvatting te maken. Deze kan je hier vinden: NIBE lucht/water warmtepomp optimalisatie samenvatting.
Het mooie van NIBE is dat met een beetje tweaken je deze apparatuur volledig realtime kunt uitlezen en zodoende inzicht kunt krijgen in het regelgedrag.
Er is een groot aantal parameters en redelijk goede documentatie beschikbaar.
Toch is het niet zo eenvoudig om het optimale gedrag te bereiken. Optimaal betekent voor mij een comfortabele temperatuur in huis bij een zo laag mogelijk energieverbruik.
Mijn systeem
Omdat ieder systeem weer anders is en dus weer anders geconfigureerd is, is het lastig om ervaringen te delen.Al denk ik dat iedereen met een NIBE warmtepomp en ervaring hier kan meepraten.
Ik kan dus alleen mijn situatie uitleggen. Een configuratie die op zich redelijk eenvoudig is.
/f/image/MNFmKOChnsJosdTBpUparHW4.png?f=fotoalbum_large)
In deze installatie is gebruik gemaakt van een F2120-12 en een SMO 40. Het is een hybride opstelling omdat mijn HR-ketel nog OK is en ik nog een gasfornuis en twee sfeer gashaarden heb. Dus voorlopig nog niet van het gas.
Omdat ik deels zwarte slangen in mijn vloer heb zitten is er een plaatwisselaar toegepast om de warmtepomp en ketel te beschermen tegen roest. Je ziet een openverdeler met een klep. Dit is een shuntregeling die door de SMO 40 kan worden opengezet mocht de warmtepomp het niet meer trekken. Er wordt dan warm water vanuit de ketel bijgemengd.
Ik heb dit systeem nu een jaar in bedrijf en mijn ervaring tot nu toe is goed. Ik heb een beduidend lagere energierekening dan de jaren daarvoor dus ik denk dat ik mijn systeem weer terug te gaan verdienen. (zeker met huidige gasprijzen) Daarnaast voorzie ik deels in mijn elektriciteits behoefte met 18 panelen van 325Wp.
Mijn vraagstuk
Ik verwacht dat er al de nodige kennis gedeeld is op dit forum maar heb het nog niet onder één topic kunnen terugvinden.De kunst is om op een zo laag mogelijke temperatuur het systeem te laten draaien. Dan heb je de hoogste COP.
Wat je hierboven ziet is dat mijn systeem niet optimaal functioneert vanwege de platenwisselaar. In dit topic heb ik geleerd dat voor een lage temperatuur systeem het heel belangrijk is om grote wisselaar toe te passen. Deze moet nog vervangen worden in mijn systeem. Nu zie je dus een delta-t van ruim 5 graden. Die zou dan naar beneden gaan, hopelijk naar 2 graden.
De rest van de winst zit mijns inziens in het regelgedrag van de warmtepomp. Daar zie ik vaak een aan/uit gedrag waarbij veel vermogen wordt gevraagd, maar soms (zoals vandaag) zie ik dat de warmtepomp op een lager vermogen draait (moduleren) zonder telkens te stoppen.
/f/image/naojGhof7ulir5BEpb79QCSk.png?f=fotoalbum_large)
Er is een relatie tussen de gemeten kamertemperatuur, de buitentemperatuur en de stooklijn.
Dit levert een regelwaarde op (CalcSupply)
/f/image/MSeSJezITvNMabO3q2HDXByK.png?f=fotoalbum_large)
In dit plaatje is DeltaDGM hetzelfde als de graadminuten *-1
Je ziet in de linkse helft dat de graadminuten telkens de 0 aantikken en dan schakelt de warmtepomp uit. Bij -60 (60 in dit plaatje) schakelt de warmtepomp weer in.
Maar in de rechtse helft blijft de graadminuten uit de buurt van de 0 en draait de warmtepomp continue en op een lager vermogen. Dit is het gedrag wat ik denk dat er nodig is om een hogere COP te halen.
Wat ik niet begrijp is hoe de warmtepomp zijn "requested compressor freq" berekend en waar hij op reageert zoals in de rechtse situatie waar een sprong in het vermogen zit. Bij -260 graadminuten 30Hz omhoog en bij -160 graadminuten weer 30Hz naar beneden.
Is het mogelijk met de juiste tuning om naar een lagere temperatuur te regelen zonder de start/stops?
Het lijkt me net als in het verkeer. Als je met de "groene golf" mee rijdt rij je zuiniger dan dat je telkens naar het volgende rode stoplicht sprint.
Extra informatie
Ik maak gebruik van nibepi https://github.com/anerdins/nibepi/blob/master/README.en.mdHiermee zend ik de informatie van alle sensoren naar mijn mqtt broker.
Zie hiervoor mijn andere topic: Haal meer uit je NIBE warmtepomp met nibepi
Op een RaspberryPi 4 draait https://github.com/SensorsIot/IOTstack waaronder Docker, Mosquitto, Node-Red, Influx-DB en Grafana zijn geinstalleerd. Hiermee maak ik het gedrag inzichtelijk en dat levert bovenstaande mooie plaatjes op.
https://www.nibe.eu/nl-nl...-technische-ondersteuning
https://www.energiesparha...gen-und-diagramme/52461_1
https://warmtepomp-weetjes.nl/soorten/hybride-warmtepomp/
Bevindingen tot nu toe
Hoe zwaar moet mijn WP zijn?
Om het vermogen te berekenen kun je met je jaarverbruik in m³ en de graaddagen van die periode aan de slag. (zie mindergas.nl)Stel, je jaarverbruik is 2500m³ (zonder gas voor koken) en voor jouw regio waren er in dat jaar 3250 graaddagen.
Als een m³ gas gelijk is aan 8,79kWh, dan is 2500m³/jaar gelijk aan 21.975kWh/jaar.
Gemiddeld wordt gerekend met 1650 jaarlijkse vollast uren voor een warmtepomp.
Dat betekent een capaciteit van 21975/1650=13,32kW.
Met een warmtepomp die bij -7ºC een vermogen van 13,5kW kan leveren zit je goed.
waterzijdig inregelen
Om een optimaal werkend verwarmingssysteem te krijgen is het waterzijdig inregelen van de installatie een cruciale stap.Het principe is simpel. Van alle radiatoren/vloerverwarming segmenten moeten de retourtemperaturen gelijk zijn. Het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour moet tussen de 5 en 10 graden zijn.
Voor dit inregelproces is tijd nodig. Dat is een reden genoeg om aan te nemen dat dit waarschijnlijk nooit goed gedaan is door jouw installateur.
Wat je nodig hebt is een infrarood temperatuurmeter en wat zwarte tape. Neem bij voorkeur een koude dag voor dit klusje.
Ik heb hier even kort samengevat het stappenplan van @ThinkPad.
- Draai alle kranen/voetventielen helemaal open en zit de thermostaat flink omhoog.
- Plak wat zwarte tape op de retourslangen. Dit is nodig om dezelfde reflectie te krijgen en zodoende een minimale meetfout.
- Meet ieder half uur de slangen en bepaal de slang die het verst achter blijft in temperatuurstijging. Dit wordt je referentieslang. Laat deze kraan helemaal open staan.
- Ga de andere slangen knijpen totdat ze dezelfde temperatuur hebben als de referentieslang. Dit kost tijd want het systeem heeft een traagheid. Meet daarom ieder half uur opnieuw en stel weer bij.
- Als je alle slangen gelijk hebt gekregen aan je referentieslang (die nog steeds helemaal open staat) is het inregelen gelukt.
- Meet nu het verschil tussen aanvoer en afvoer. Als deze te laag is (kleiner dan 5 graden) dien je de pompsnelheid te verlagen.
Een goed afgeregeld systeem levert je al de eerste flinke besparing op.
De sensoren
De buitentemperatuur bepaalt middels de stooklijn de berekende aanvoertemperatuur.Het is belangrijk dat deze sensor (BT1) niet in de zon hangt of op een muur die door de zon kan opwarmen. Zo heb ik mijn sensor moeten verplaatsen om een betrouwbare buitentemperatuurmeting te krijgen.
Hetzelfde geldt natuurlijk ook voor de kamertemperatuursensor (BT50) die je niet op de tocht bij een deur moet hangen. Omdat ik met alleen vloerverwarming verwarm, heb ik de ruimte invloed factor (1.9.4) op 0 gezet.
Voor het regelen naar de juiste afgifte temperatuur is BT25 belangrijk.Plaats deze volgens de hydraulische schemas van NIBE, waarschijnlijk op de leiding naar je afgiftesysteem. Ook de retourtemperatuur is van belang voor deze regeling. Plaats ook deze volgens jouw hydraulische schema van NIBE, waarschijnlijk in de retourleiding naar de WP.
De stooklijn
Omdat ik geen naregeling wil zal een juist gekozen stooklijn uiteindelijk mijn kamertemperatuur bepalen. De invloed van correct waterzijdig inregelen kon ik direct terug zien in het regelgedrag. De kamertemperatuur ging omhoog en ik moest de stooklijn verlagen. Ik heb de offset maar weer op 6+0 gezet en zie keurig de 21 graden die ik ook ingesteld had.Graadminuten
Deze staan bij mij inmiddels op -120. deze waarde levert langere runs op. Nog geen idee of dit de juiste waarde is.De graadminuten bepalen het aan/uit gedrag van de compressor.
Compressor curve
Deze stond bij mij nog altijd op auto.Ik heb al gemerkt dat deze zelf instellen (0 tot 10) een rustiger regelgedrag oplevert met langere runs op lager vermogen, maar langere runs zouden een lagere COP betekenen volgens @Henielma.
Zodra ik mijn Kamstrup heb geinstalleerd zal ik COP metingen gaan doen om te kijken wat de werkelijke voordelen zijn van een eigen curve.
Voorlopig zet ik de curve even op -30 -3. Op deze manier zorg ik ervoor dat de pomp op minimale frequentie draait (25Hz). Op deze manier kan ik zien bij dalende gemiddelde buitentemperatuur, bij welke temperatuur de kamertemperatuur niet meer gehaald kan worden met die 25Hz. Dit wordt dan de temperatuur bovengrens van de compressor curve. Bij een buitentemperatuur van 12 graden is er nog geen probleem.
Waterpomp GP12
Het regelgedrag van de waterpomp is voor mij nog een mysterie, maar ga er vanuit dat ik hier niet zoveel winst kan behalen.Firmware
Ik heb vernomen dat het updaten van de firmware ook besparing oplevert.Voordat ik ga upgraden wil ik eerst nog wat ervaringen van anderen horen.
[ Voor 41% gewijzigd door apelders op 15-12-2024 14:26 ]