Ich habe heute auf Anraten von @ChristianHome mein Raumthermostat aus dem Spiel genommen und das Wohnzimmer NUR durch das HKT II heizen und messen lassen. Kommen wir nun also zu den Ergebnissen, diese lassen sich aber am besten mit einem Screenshot aus HA veranschaulichen.
Rahmenbedingungen meines Tests:
- Heizung kalt (massiver Gußeiserner Heizkörper)
Bosch IXO for Scale
- HKT II misst und regelt!
- RT I wurde von der Raumsteuerung durch Verschiebung in "Keller" entkoppelt und läuft nur mit als Temperaturtracker
- RT I steht fast Diagonal zur Heizung an gegenüberliegender Wand auf einem hohen Sideboard
- Raumgröße etwa 12m²
- Ist Wert: ca. 20,7°
- Sollwert Vorgabe: 21°
Beobachtungen:
- 16:40 beginnt das HKTII aufgrund der Sollwertunterschreitung zu Regeln
- 17:06 (also 25min später erreicht das Thermostat 20% Ventilöffnung, und wie wir ALLE wissen gibt es da noch keinen Durchfluss) - Temperatur ist bis dahin weiter gefallen --> Delta nun bei 0,5-0,7° je nach Messfühler
- ca. 17:16 nur 10min später erreichen wir 40% Ventilöffnung (die Anstiegsfunktion wird beschleunigt) [normalisiert 20% Ventilöffnung (schon viel) für meinen Heizkörper]
- 17:20 die Temperatur beginnt zu steigen (beide Thermostate RT + HKT II, sind sich verblüffend einig über die aktuelle Temperatur obwohl sie Luftlinie über 3m von einander entfernt sind)
- 17:31 wir erreichen die Zieltemperatur von 21°, die Anstiegsfunktion wird gestoppt, die Ventilöffnung bleibt aber konstant (unverständlich), obwohl man ja davon ausgehen muss, dass so ein schnelles aufheizen zu einem überschwingen führen wird.
- (es riecht nach heißer/staubiger Heizung und trockener Luft)
- 17:39 Zieltemperatur wird überschritten um 0,3°, Ventil fährt schlagartig über 10% zu.
- 17:39 bis 18:20 erhöht sich die Raumtemperatur aufgrund eines massiven, von oben bis unten mit heißem Wasser gefluteten Heizkörper bis auf 22,2°. Das Ventil war dabei schon um 17:55 schon vollständig geschlossen.
- 18:45 meint das HKT II plötzlich jetzt sind es schlagartig 4° mehr, es misst 26°
- 19:08 erleben wir dann einen Temperatursturz sondergleichen, wir sind uns wieder mit dem Raumthermostat einig.
Meine Gedanken dazu:
Bei nur 0,3-0,5° Regelabweichung, das Ventil auf 50% aufzuziehen ist blanker WAHNSINN.
Das ist als wollte man von 30km/h auf 35km/h beschleunigen, und nutzt dafür den 2. Gang und Vollgas.
Bei 35 bin ich langsam vom Gas gegangen aber das Auto erreichte irgendwie noch 70.🤔
Ich sehe 2 Grundprobleme:
Das HKT II weiß nicht ab wann es Durchfluss gibt, ich habe es schon mal geschrieben:
HKT1 fährt den Motor von 0 auf 1% Ventilöffnung viel, viel länger als das HKT II welches ihn nur den Bruchteil einer Sekunde dreht! (Das kann beim HKT2 nicht richtig sein)
Wenn sich also Leute über zu langsames Aufheizverhalten beschweren dann DESWEGEN: 25min bis 20% Ventilöffnung = 0% Durchfluss
Bosch versuchte das Aufheizverhalten durch eine steilere (schnellere) Regelverstellung zu erreichen, dies war aber Kontraproduktiv, da das System durch 0-Punkt Verschiebung eh schon absolut übersteuert.
Ich habe meine besten Paint Kenntnisse ausgepackt um dieses Diagramm zur Verdeutlichung zu malen.
Wenn wir annehmen die rote Kurve stellt das Regelverhalten des Ventils über Zeit dar.
Von 0-20% haben wir ein sanftes Anfahrverhalten und erst mit länger andauernder Regelabweichung (INTEGRALER Teil des PID Reglers) nimmt die Ventilöffnung zu.
Da nun aber die ersten 20% nichts passiert in unserem Regelkreis, müssen wir das Koordinatensystem in den 20% Punkt verschieben - Das ist unser neuer Ausgangspunkt (graues Koordinatensystem)
Hier sieht man dass das Anfahrverhalten nun ungleich steiler und dadurch rabiater vonstatten geht, weitere 20% Ventilöffnung werden hier schon nach nur 10Min erreicht, da der Regler nun endlich eine Reaktion unseres Regelkreises erwartet.
Es kommt aufgrund der Trägheit der Heizung zum überschießen und letztendlich zum Schwingen des Regelkreises.
Hier ein Vergleich links HKT1 (+RT) Regelgüte und rechts HKT II (+RT) Regelgüte
Ventilsteuerung HKT I für linken Teil
Ventilsteuerung HKT II für rechten Teil des oberen Diagramms
Schönen Abend und Grüße
Raumthermostat
Bosch Smart Home
Raumthermostat
Klima
€ 72,95
Ich habe nun die HKT II Thermostate nochmal rausgekramt, im Keller installiert und Kurven aufgezeichnet. Dort gibt es zwei Heizkörper und einen Raumthermostat II.
Das grundlegende Problem wurde leider nicht gelöst.
Was sich gegenüber vorher geändert hat, ist, dass die Ventilöffnung in kleineren Schritten angepasst wird.
Hier sieht man eine Erhöhung der Wunschtemperatur um etwa 1 K, ich habe bei 22 Grad abgebrochen, da ich nur das Aufheizverhalten demonstrieren wollte:
Leider verhält sich der Regler immernoch komplett logikwidrig. Anstatt bei großem Abstand zur Solltemperatur erstmal weit zu öffnen und dann bei Annäherung immer weiter zu schließen, bis die Temperatur konstant bleibt, wie es ein P/PI Regler tun würde, wird erst minimal geöffnet und mit steigender Temperatur das Ventil immer weiter aufgemacht. Das führt zwangsläufig dazu, dass zum einen bei Solltemperatur das Ventil viel zu weit offen steht und damit massiv überheizt wird und zum anderen die Aufheizzeit unnötig lang ist. Das Überheizen führt dann dazu dass wieder komplett geschlossen wird und das Spiel geht von vorne los, was zum typischen hin und her führt.
Das sieht gut mich aus wie eine Art I-Regler komplett ohne D Anteil oder irgendeine Heuristik.
Zum Vergleich eine heute aufgenommene komplett konträre Kurve mit Konkurrenzprodukten mit PI-Regler in einem anderen Raum mit ebenfalls zwei Heizkörpern und einem Raumthermostat:
