Zur Schonung des Displays wird dies nur nach irgendeiner Bedienung für 10 Minuten sichtbar. Das Standardbild zeigt von oben: Zeile 1 = Datum und Uhrzeit Zeile 2 = Innentemperatur, Außentemperatur, Heizkreistemperatur im VL Zeile 3 = GH und WP, wenn aktiv in rot, sonst blau, abgewählt in schwarz Zeile 4 = Vorauftemperaturen für die GH und die WP Zeile 5 = Rücklauftemperaturen für die GH und die WP Zeile 6 = Durchflußmenge für GH und WP in Liter pro Stunde Zeile 7 = die abgegebene Heizleistung für GH und WP in kWh Zeile 8 = die Kosten für GH und WP in Cent pro kWh Zeile9 = Wärmemengenzähler für GH und WP in kWh ab Inbetriebnahme Nach betätigen der Taste OK erscheint das Menü: Die Funktionen im Menü werden mit den Pfeiltasten ausgewählt und mit OK aktiviert. Bedient wird immer: mit den Pfeiltasten die Daten auswählen und dann mit dem Drehknopf die mit “>” markierten Daten einstellen. Uhr stellen Nachtabsenkung, Nr.01 bis 12 Möglich sind 12 Datensätze für die Änderung einer gewünschten Raumtemperatur in einer gewünschten Zeit. Die Regelung stellt dann die Heizleistung entsprechend ein. Hinweis: auf der letzten Seite beschreibe ich einen Test mit der Nachtabsenkung. Gas + Elektro-Preise Hier werden alle Preise eingestellt. Der Nachttarif für die WP benötigt noch die gültige Uhrzeit. Die muß im verwendeten 5-Minuten-Raster eingegeben werden. Regler-Daten WPTrend: wird benötigt um die Leistung der WP zu überwachen. Hier sind 4*5 min, also 20 Minuten und 0,2°C eingestellt. Wenn die WP es nicht schafft, innerhalb von 20 Minuten den VL um 0,2°C anzuheben, wird die GH hilfsweise hinzu aktiviert. WP ab: hier mit -08.0°, heißt unter -8° grundsätzlich keine WP, hinter COP:01 bedeutet: die automatische Korrektur der WP-Tabelle ist aktiv. Mit 00 kann man das verhindern. WP-Hysterese: hier mit 03.5°*2 heißt: 3,5° unter den Sollwert wird die WP aktiviert und bei 3,5° darüber wieder abgeschaltet . GH-Hysterese: hier mit 02.0°, wird nur für den Hilfsbetrieb benötigt und muß immer kleiner sein als die WP-Hysterese. AußenTempZt: hier mit 10*45min heißt 450 Minuten, also 7,5 Stunden. In dieser Zeit wird der Durchschnitt der Außentemperatur berechnet. Damit wird die Speicherfähigkeit der Wärme meines Hauses berücksichtigt. Die Regelung darf die aktuelle Außentemperatur nicht sofort verwenden sondern nur diesen Durchschnitt. Sonst würde die Innentemperatur in dessen Takt etwas schwanken. InnenTemper.: hier 22.0°, ist die gewünschte Innentemperatur. Dieser Wert kann noch mit Hilfe eines externen Potis um etwa +/- 2° verstellt werden. Dieses Poti sitzt im Wohnzimmer. maxP bei-16°: dieser Wert wird nicht mehr verwendet  WP-MindestZt: hier 04*5min, also 20 Minuten, das ist die Mindest-Laufzeit für die WP. Eichwerte Menge = hier für GH und WP auf 40 eingestellt. Das ist ein Faktor, der für die beiden Durchflußsensoren benötigt wird. Dann folgen 4 Korrekturwerte für die 4 Temperatursensoren. In den 4 unteren Zeilen stehen 4 Datensätze für die Gasheizung (GH). Pout ist die abgegeben Wärmeleistung in kW, Pin der Gasbedarf in kW und Pel in kW die Stromaufnahme. Aus diesen Werten berechnet meine Steuerung die dazwischen liegenden Werte und endlich die Kosten pro kWh Wärmeleistung. Wärmepumpe, Liste 01, 02, 03, 04 Diese Liste hat 4 Seiten. Unter AT steht die Temperatur der Luft draußen, unter Pout die abgelieferte Wärmeleistung und unter COP das Verhältnis zwischen erzeugter und verbrauchter Energie. Diese Werte sind zunächst von Hand laut Werksangaben eingestellt worden. Im Laufe des Betriebs rechnet meine Steuerung laufend diese Daten neu. Sobald Daten einer Temperatur 160 Minuten lang gesammelt wurden, erfolgt eine Berechnung und die Werte in der Tabelle werden automatisch überschrieben. Das erfolgt für jede Temperatur getrennt. Dadurch wird auch der Energieverbrauch beim Stillstand und Abtauen der WP berücksichtigt. Tabelle RT-AT -> WT Diese Tabelle wird benutzt um die benötigte VL-Temperatur (WT für Wassertemperatur) für den Heizkreis zu berechnen. Die benötigte VL steht in dieser Tabelle für eine Temperaturdifferenz zwischen Außen- und Innentemperatur (RT-AT) in 2°-Abschnitte. Zwischenwerte werden als linear angenommen. Üblich sind bei solchen Steuerungen eigentlich nur 2 Werte: einen für die Neigung der Temperaturkurve und eine zweiten fürs Niveau. Das halte ich für nicht ausreichend. Bei meiner Tabelle kann ich jede beliebige Kurve einstellen. Besonders im unteren Bereich ist meine Lösung besser. Protokoll Das Protokoll besteht aus 93 Seiten für 93 Tage und zeigt die berechneten Daten aus den Protokollspeicher an. Aktueller Zustand Diese Werte sind für Funktionskontrollen von Interesse. Zeile2 = WP: OK, war nur für die alte WP von Interesse Zeile3 = zeigt die Aktivierung der Heizungen an Zeile4 = WP-soll: zeigt die berechneten Temperaturbereich für den VL der WP Zeile5 = GH-soll: dto, für die GH Zeile6 = Kopie aus der Zeile2 im Standardbild Zeile7 = HK: (Heizkreis) UWP=1 (Umwälzpumpe ist ein) / WP: DSZ=0 zeigt die Impulse vom Stromzähler für die WP an. Zeile8 = nur das letzte ist relevant, Netz=1 zeigt die Netzspannung für die WP ist vorhanden, wenn EVU-Sperrzeit ist wird hier 0 angezeigt.    

Die Software in der Steuerung

Die Software für den ATMEGA wurde erheblich umfangreicher als zunächst gedacht. Programmiert wurde in Assembler. Der Quellcode ist in 41 Dateien aufgeteilt und ist insgesamt etwa zehntausend Zeilen lang. An dieser Stelle fragt sich der Fachmann: warum nicht in C programmiert? Ich finde Assembler wesentlich interessanter und mache das als Hobby. Die Heizungen werden im 5-Minuten-Takt bedient. Eine schnellere Bearbeitung ist unnütz weil sich die Temperaturen nicht schneller ändern können. Die Datenmenge für den Protokollspeicher wird dadurch weniger redundant und vor allem kleiner. Die einzelnen Funktionen sind am einfachsten mit der Bedienung zu erklären.

Die Bedienelente

REGLER: stellt die Raumtemperatur ein. Bei AUTO nach der Außentemperatur, bei MAX, MIN auf den Endwert und bei Aus bleibt alles wo es gerade war. HEIZUNG: Auswahl der Heizung entweder automatisch oder zwangsweise von Hand. Bei AUS schalten beide Heizungen und die Umwälzpume aus. Die Pfeiltasten bewegen einen Cursor (kleiner “>” ) auf- und abwärts. Mit den Drehknopf werden die Daten am Cursor eingestellt. OK bestätigt und mit ZURÜCK geht es zurück zum vorigen Bild. RS232 ist für die Software auf dem PC und JTAG ist der Programmier bzw Debug-Anschluß. Im folgenden wird “Gasheizung” mit GH abgekürzt und “Wärmepumpe” mit WP.
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Heizungs-Steuerung S.3/4

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Die Steuerung im Heizraum ist mit einer RS232-Leitung mit meinen PC im Büro verbunden. Die dafür nötige Software habe ich mit XPROFAN programmiert. Die Daten aus der Steuerung werden regelmäßig zum PC übertragen und dort in eine Datenbank eingetragen. Das muß spätestens vor Ablauf eines Quartals erfolgen weil die Steuerung nur für 3 Monate speichern kann. Die Daten befinden sich dort in einen Ringspeicher. Sobald der voll ist, werden folgenden die Daten wieder von vorne im Ring abgelegt und damit die alten Daten überschrieben. Ohne diese Software war eine Kontrolle, ob alles richtig gesteuert wird, kaum möglich. Diese Liste zeigt den Inhalt des kompletten Arbeitsspeichers in der Steuerung. CPP80-HP liest die vom Assembler erzeugte Liste aller RAM-Label und zeigt das in sortierter Reihenfolge an. Die  Daten werden in Echtzeit von der Steurung gelesen sobald man auf ein Label klickt. Nach der Inbetriebnahme der Anlage war diese Einrichtung sehr wichtig um noch einige kleine Bugs zu finden. Inzwischen allerdings überflüssig.

Die PC-Software “CPP80-HP” 

Diese Kurve zeigt den Tagesablauf am 30.12.2013. Blau = Außentemperatur Rot = Heizwasser-Vorlauftemperatur
dto, Grün = COP der Wärmepumpe. Die senkrechte Skala muß für den COP so gedeutet werden: 30°C sind COP = 3,0 Die Werte werden Stundenweise berechnet.
dto, Braun = abgelieferte Heizleistung in kW der Gasheizung Die senkrechte Skala muß so gedeutet werden: 46°C sind 46x0,2=9,2kW, Skalenende sind 12kW
dto, Lila = abgelieferte Heizleistung der Wärmepumpe in kW Bedeutung wie bei der Gasheizung
Die Monatskurve Blau = Außentemperatur Rot = Heizwasser-Vorlauftemperatur Grün = Kosten pro 1 kWh Heizarbeit Die Kosten müssen so gedeutet werden: Skala 30°C bedeuten 30x0,2=6Cent, Skalenende =12Cent
dto, Braun = Heizleistung in kW der Gasheizung Skalenende = 12kW
dto, Lila = Heizleistung der Wärmepumpe Skalenende = 12kW
COP-Tabelle für die Wärmepumpe. Diese Tabelle wird von der Steuerung gelesen und kann an der Steuerung und hier am PC auch von Hand korregiert werden. Was nur nach Fehlern nötig sein wird, was bis heute aber noch nie passiert ist. Diese Tabelle wurde zu Beginn mit den Herstellerangaben gefüllt und ist inzwischen durch die Steuerung überschrieben worden. Diese Daten ändern sich dadurch ständig etwas. Den COP-Wert und die dazugehörende Außentemperatur benötigt die Steuerung zur Berechnung der Kosten. Die Leistung (kW) in dieser Tabelle hat nur informativen Wert. Zur Kontrolle der Luft-Wärmepumpe.
In dieser Darstellung sind alle Daten aus den Ringspeicher der Steuerung einzeln aufgeführt. Den gewünschten Tag kann man in der linken Leiste auswählen.
Hier sind die Daten aus dem linken Bild für einen gewählten Tag als lesbare Statistik ausgerechnet. In diesen Beispiel wurden 3 Tage ausgewählt.
Die Jahresstatistik. Aus den Daten von 12 Monaten werden die Daten berechnet und für jeden Monat und das ganze Jahr berechnet und in eine Textdatei geschrieben. Zu Beginn muß man den ersten Monat anklicken. Dann die Zieldatei angeben und nach etwa 10 Sekunden kann man diese Datei mit einen Textprogramm ansehen. Hier als Beispiel den oberen Teil mit den Monaten Jauar und Februar. Oben im Kopf noch die Energiepreise. Wie man hier sieht wurden die Preise für Strom ab September erhöht. Hier den unteren Teil der Jahresstatistik mit den Monat Dezember und dem Jahresduchschnitt.  
Die Software CPP80-HP ist eigentlich noch nicht perfekt und hat auch noch einen kleinen Bug. Irgendwann werde ich das Programm verbessern müssen. Zur Zeit fehlt mir aber der dazu nötige Antrieb.
Heizung, S.3 Heizung, S.3