Komplicerad styrning av värmepump och ventilation, möjligt?

[Gimp]

Hej
Har en liten utmaning som jag inte vet om det går att lösa utan ganska dyra och komplicerade speciallösningar, frågan är om det är värt det.

Klart:
Hus 180m2 ganska bra isolerat, Golvvärme båda våningsplanen
Badkar 440liter plus 2st duschar och 3 personer (som gärna duschar länge)
Kina importerad Luft/vattenpump 6kW som klarar att hålla värmen ner till ca -7 grader ute
El varmvattenberedare 300l med termostat som står på max för att klara varmvattenbehovet
Heru 250EC2 FTX med 2st 250mm kanalkylare
Kondensisolerade tilluftkanaler i hela huset (6 grader till kanalkylare ger ca 10 grader vid donen vid 100% fläkthastighet)
Pool 55m3
Bergvärmehål 2x160m plus ca 150m slang i mark

Halvklart:
Uterum, 50m2 med vikglaspartier 3 glas, Golvvärme och klinkers, 2st 3m industriella kylbafflar (22mm kopparrör matning)

Ej påbörjat:
Fristående poolhus 30-35m2, Dusch och bastu, Golvvärme, FTX med kyla

Planen är att värma och kyla allt med en bergvärmepump och styra med KNX
Separata slingor i varje rum, central styrning av kyla (fram till att jag kommer på något smart sätt att sätta ställdon på tilluftsdonen)
CO och fuktstyrning av fläkthastighet
Styrning av kylbafflar i uterummet

Allt detta är ganska enkelt.

Så till utmaningarna....

- Fläkthastigheten i FTX går idag på ca 12-14% vilket räcker som ventilation, men när mer kyleffekt behövs behöver fläkthastigheten ökas, det finns inget stöd för idag, frågan är om KNX kan överstyra detta?
- När värmepumpen värmer poolen går brine ut från pumpen att köra direkt i kanalkylarna, när poolen inte behöver värmas räcker troligtvis inte brine temperatur från borrhålet till att kyla huset, uterummet och poolhuset när det är som varmast, så då vill jag antingen tvångsvärma poolen eller köra bergvärmepumpen baklänges i lite olika steg tillsammans med att leka med FTX fläkthastigheter.
Gärna tillsammans med kommande elpris och yttertemperatur som förutsättning.
- Eftersom kylbatterierna i tilluften även fungerar som värmare på vintern vill jag också kunna växla mellan att mata dom från Brine ut, Brine in, eller på andra sidan om värmepumpen för värme eller aktiv kyla.
- Vill styra framledningstemperatur med gradminut reglering men att kunna begära högre framledningstemperatur när någon värmeaktor närmar sig 100% PWM
- Vill kunna balansera uppvärmningen mellan golvvärme och värme i ventilationen med temperaturmätning i flera nivåer. Samma vid kyla behöver det ibland shuntas ut några grader kallare vatten i golvvärmen för att klara börvärdet.

För att slippa allt för många värmeväxlare är planen att köra brine i alla system (utom i poolen), alla rör är koppar och PEX golvvärmeslangarna ligger i spårade spånskivor med 20mm flytspackel över för att slippa knarrande golv, om inte lokala brandstationen godkänner det får jag antingen gå ner i alkoholhalt eller köra potaska.
Jag har pratat en del med Östebergs mjukvaruutvecklare om att kunna reglera fläkthastighet för att nå önskad temperatur, tillåta lägre temperatur på tilluften och ändra till 0,1 graders steg på alla styrningar (dock skulle dom lägga med det i förslagslistan för framtiden vad nu det betyder)

Bergvärmepumpen jag har kollat på just nu är Nibe S1155 16kW med dubbla 178liters varmvattenberedare för att klara varmvattenbehovet.

Har installerat och programmerat en hel del DUC’ar på mitten av 90 talet men inte rört en sedan 96.
Har gått halva kursen för KNX och ska köpa ETS pro och börja lära mig programmera.

Har pratat med lokala firmor som är återförsäljare för NIBE, dom har verkligen ingen aning.
Har pratat med lokala elfirmor om KNX och dom har inte heller en aning.

Är nog en ganska knepig person som vill ha allt perfekt vilket får till följd att jag får göra allt, verkligen allt, själv, till och med köpt en egen polyuretansprutmaskin för att isolera taket och kondensisolera alla ventilationsrör.

Kan tänka mig att ett stort hinder är styrningen av HERU-aggregatet, så där lutar det redan nu mot en DUC eller försöka få Östbergs att skriva en egen mjukvara till mig.

Den stora frågan, är jag galen som ens försöker eller är det görbart?

Tacksam för synpunkter, tankar och ideér

Mvh Henrik

[Videonisse]

Sitter på mobilen så skriver bara några första reflektioner

- Spännande projekt och kul att du vågar ta ut svängarna lite! Planerar själv liknande gällande FTX, bergvärme och KNX, men tyvärr utan pool...

- Ang flexibel inkoppling av brine och BVP så tror jag inte det är realistiskt, det blir snabbt väldigt mycket rör och ställdon. Själv har jag bara förberett för att köra inkommande brine ansluten till FTX och primärt för kyla, dvs bara en av de tre variationerna som du beskrev ovan.

- Ang brinerören så behöver de vara isolerade med cellgummiisolering, typ Armaflex, för att förhindra kondens. Bara flytspackel kommer nog inte räcka.

- Att styra med KNX tror jag inte är några problem men kräver nog någon mer serverbaserad hårdvara för att programmera alla in- och utgångar.

- Om man styr via KNX så måste man gå via Modbus för att ansluta till Herus styrkort för FTX. Jag skulle helst hoppa över det och inte använda FTX-aggregatets styrkort överhuvudtaget utan direktansluta de 3 motorerna och givarna till KNX. Då kan man programmera allt från ett ställe. Har du funderat något i de banorna?

[Gimp]

Tack…, någon allvarlig störning lär man ju ha, dock kul att hitta likasinnade

- Flexibel inkoppling av brine, ja, du kan ha rätt. Dock kanske en varvtalsstyrd pump (i stället för shunt) till kanalkylaren med 2st växelventiler, eller 4-vägsventiler med shuntmotor som klarar absoluta lägen, då klarar man alla tre valen och det går att få allt styrt på ett ganska enkelt sätt.
Rör och ställdon är inga problem, det finns plats tilltagen för allt som kan tänkas i separat källare under huset.
Tycker man missar mycket om man inte kan köra värme också i FTX, så där skulle jag tänka om om jag vore dig, körde första året med eldriven 2kW eftervärmare, vid -10 ute gick den på ca 50% PWM vilket kändes "fel".

- Alla rör är isolerade med pu-skum med slutna celler, så där är det inga problem. I golvet är det som du säger lite knepigare, men så länge man håller koll på relativa fuktigheten går det att trycka ut några grader kallare vatten än rumstemperaturen. Men inkopplingen av den blir kanske lite knepigare och den måste verkligen shuntas eftersom reglerventilerna är on/off, så löser jag 4-vägskoppling behöver jag nog inte gå den vägen.

- Den stora frågan är egentligen kring hur avancerat KNX är, som jag har förstått är varje del anpassad för ganska specifika saker, så frågan är om det finns en universal programmeringsbar "modul" som man kan koppla in fläktmotorer, Rotormotorn, 5st tempgivare, CO-mätare, fuktmätare i varje badrum och tryckmätare för att sedan programmera upp ”mappar” och villkor. Ex om man sätter börvärde på temperatur som är lägre än ärvärde.
Fläkthastighet går på konstant 12%, sen ökas i första steget varvtal på cirkulationspumpen till kylan för att få mer kyleffekt, när den inte klarar att nå börvärdet behöver nästa åtgärd startas = varva upp FTX fläktarna till kanske 50% (om det är nattetid, dagtid kanske 65%), om inte det räcker, shunta ut rumstemp -1 grad per 10% under 80% i relativ fuktighet (60%RF = rumstemp-2grader på golvet), om inte det räcker växla om och kör värme till poolen och ta brine från returen istället om inte poolen är för varm, då vill man istället köra BVP baklänges eller varva upp FTX fläktarna beroende på tid på dygnet. Eller om diffen är för stor köra fläktarna i alla fall på 100% även på natten.
Finns det någon chans att det går att bygga det med KNX moduler? Eller är det som du skriver någon annan hårdvara som krävs, typ en DUC som bara får börvärde från KNX.

Ang Heru styrning så var det ungefär det mjukvarukillen var inne på också, tillslut sa han att det är ett konsumentaggregat som aldrig kommer få den flexibilitet och frihet som krävs. Men han var dock hjälpsam långt över förväntan och spenderade mer än en timme på en kund som köpt ett aggregat 3 år tidigare utan att klaga.

- Ganska enkel sak egentligen kan tyckas, går det via KNX kopplad till BVP att köra gradminutreglering på framledningstemp men justera kurvan 0,5grader om någon reglerventil PWM'ar över 99% i typ en timme för att sedan gå tillbaka efter kanske ett dygn. Samma åt andra hållet, om ingen reglerventil ligger över 70% i duty cycle kan kurvan sänkas 0,5grader per dygn. Eller det kanske finns en closed loop reglering med både kortsiktig och långsiktig trimming.
Finns det någon BVP och KNX moduler som klarar det som ”färdig” lösning?

Det största problemet är nog att visionen är så mycket större än kompetensen, tillsammans med tidsbrist pga för många pågående projekt gör detta svårt att greppa just nu. Den enkla lösningen skulle vara att helt enkelt chansa och köpa allt och se hur nära man kan komma i takt med att man lär sig programmering. Men det känns surt också att välja fel BVP för att senare inse att om jag hade valt IVT istället för Nibe hade funktionen funnits.

Om man kokar ner och försöker konkretisera.
1. Finns det någon BVP och KNX moduler som kan prata ihop sig och klarar justering av gradminutkurvan? Kanske till och med självlärande.
2. Klarar KNX att "aggregera" ihop flera olika PID signaler, eller egentligen resultatet från dom i någon form, dessutom med lite olika förbehåll också?
Ex 4st olika PID regulatorer med insignaler med förbehåll i samma KNX-aktor, eller måste man köra en aktor för varje PID process och mata dom med externa 0-10v signaler. dvs ganska likt en DUC.

[Videonisse]

Sant, alltid kul att råka på andra som gillar att nörda in sig

Har några saker som jag inte riktigt hänger med på ovan:

köra bergvärmepumpen baklänges

Hänger inte med hur detta fungerar, hur menar du?

växla mellan att mata dom från Brine ut, Brine in, eller på andra sidan om värmepumpen för värme eller aktiv kyla

Vill du verkligen köra samma brinevätska som används på köldbärarsidan, även på värmebärarsidan som har vatten i vanliga fall?

Alla rör är isolerade med pu-skum med slutna celler, så där är det inga problem.

Hänger med på att det säkert är superbra för ventilationsrören, men är det verkligen lika diffusionstätt som cellgummiisolering? Gäller ju dessutom också att det kan anses som fackmannamässigt och att man får ersättning från tex hemförsäkringen om olyckan är framme. Brineröret kan ju vara nollgradigt och med omgivningstemp på kanske 20-30 grader. Kan själv inte så mycket om riskerna men känns att det är lite att ta hänsyn till så man inte får vattenskador.

För mig är den frågan kanske lite större eftersom min BVP står i källaren och kylbatteriet för FTX kommer sitta på vinden och dras dolt i väggar och tak. Inte kul om det blir kondens då...

Tycker man missar mycket om man inte kan köra värme också i FTX, så där skulle jag tänka om om jag vore dig, körde första året med eldriven 2kW eftervärmare, vid -10 ute gick den på ca 50% PWM vilket kändes "fel".

Låter rimligt. Eldriven eftervärmare är för mig också uteslutet. Vår FTX är endast tänkt för bra luftkvalitet, uppvärmning av rummen sker via golvvärme och några vattenradiatorer. Men man vill ju kunna köra ventilationen även när det är kallt.

Vet passivhus där det räcker med endast "värmen" från brine via kylbatteriet för att förvärma tilluften. Är det 10-20 minus antar jag att brine med ca +3 grader ger en del nytta. Men som sagt, har ingen koll på om det rimligtvis även räcker för vårt hus eller om vi borde ha ett värmebatteri kopplat på radiatorslingan som brukar ligga på minst 40 grader.

Om man kokar ner och försöker konkretisera.
1. Finns det någon BVP och KNX moduler som kan prata ihop sig och klarar justering av gradminutkurvan? Kanske till och med självlärande.
2. Klarar KNX att "aggregera" ihop flera olika PID signaler, eller egentligen resultatet från dom i någon form, dessutom med lite olika förbehåll också?
Ex 4st olika PID regulatorer med insignaler med förbehåll i samma KNX-aktor, eller måste man köra en aktor för varje PID process och mata dom med externa 0-10v signaler. dvs ganska likt en DUC.

1. Det första och mest avgörande är hur man kan kommunicera med BVP. Det kan vara alltifrån potentialfria in- och utgångar, RS485 ModBus RTU, till en rad olika protokoll som går över IP. Har själv Thermia BVP med en 3:e parts kommunikationsmodul som heter Thermiq som körs via en RaspPi. Ett KNX-system kan kommunicera med den via IP och egna skriptanrop. Men krävs lite hackande. Finns nyare hårdvara där Thermiq istället använder MQTT.

Till Nibe går det att köpa till en ModBus 40-modul som ansluts till via RS485. Alla nya BVPs verkar också ha Wifi och Ethernet för att koppla upp sig mot deras egna molntjänster. Tex Nibes myUplink som även har ett öppet API (REST). För Nibe får man betala för premiumtjänst för att kunna förändra parametrar.

Själv vill jag undvika att de olika systemen måste kommunicera via en extern part och internet. Därför tycker jag att moderna BVPs etc borde ha ett lokalt och säkert API över IP. Att kräva omväg via deras egna molntjänster är säkert en bra affärsmodell för tillverkarna men fel att inte även ha stöd för lokal direktkommunikation så ett system fungerar utan att kräva internetuppkoppling. Gillar därför hur tex Apple tänker runt IoT.

Det är samtidigt jättebra att både Nibe och Östberg Heru ändå stödjer Modbus och att det går att även förändra en del av parametrarna. Men det är trist att de måste ta extra betalt. Nibe Modbus 40 kostar över 5000kr och för Heru behöver man tydligen köpa en extra fjärrkontroll för 1200 kr för att kunna aktivera den inbyggda Modbus-porten.

Ang "justering av gradminutkurvan" så går det ju att göra på en mängd olika sätt och där är det ju, som du skriver, smart att även kunna ta hänsyn till andra parametrar som elnätspriser för att optimera elkostnaderna. Elen är ju ändå den stora rörliga kostnaden man har så det känns rätt viktigt. Nya BVPs verkar ha en hel del bra funktioner och kan ofta även styra passivkylan för FTX på köldbärarsidan. Evtl räcker dessa funktioner tillsammans med att man påverkar vissa parametrar i BVP via KNX, eller via grafiskt visualiseringsgränsnitt och GW som kopplar ihop KNX med bla BVP. Finns en uppsjö produkter som klarar detta, tex Wiser för KNX från Schneider.

2. Vet inte exakt vad som krävs för att aggregera PID-signaler men eftersom man programmera nästan vad som helst i tex Wizer for KNX så bör det gå.

Enklare "programmering" i rena KNX-produkter görs med logikfunktioner i tex värmeaktorer som MDTs AKH-0800.02 eller i MDT värmekontroller. Man kan även utnyttja MDT Logikkontroller för övergripande funktioner. Detta är bara exempel på en tillverkares produkter, det finns en otrolig mängd att välja på och det som är nice är att det går att blanda med olika fabrikat. Mitt bästa tips för att få en första inblick i möjligheterna är att titta i den tekniska manualen för respektive av ovan tre produkter, då ser du hur mycket och vad som går att konfigurera i respektive.

Styra regleringen analogt via 0-10V behövs definitivt inte. Förutom för tex EC-motorer (FTX och cirkulationspump) när man vill det.

[Patrik_90]

Viessmann har BVP som klarar att kommunicera direkt med KNX. Har dock ingen erfarenhet utav den så vet inte vad man kan göra.
https://www.brf-nytt.se/smart-hem-med-smart-varmepump

//Patrik

[Videonisse]

kommunicera direkt med KNX

Lät nice och blev nyfiken så kollade tekniska dokumenten för Viessmann BVP. Verkar tyvärr inte vara så att KNX är något som ingår från början utan man måste både köpa till en LON kommunikationsmodul för ca 200 EUR samt Vitogate 200 KNX-modul för ytterligare ca 750 EUR. Dvs gränssnitt för över 11 000 kr...

Vill man även kommunicera med BVPn via WLAN och och mobilapp så krävs det även separat WLAN-modul för det (och ethernetport verkar man inte kunna få).

Däremot verkar Modbus ingå utan extra kostnad men oklart om den går att ansluta till och vilka register som isf är tillgängliga (finns även extra modul "Vitogate 300" för Modbus och Bacnet).

Källa Viessmann Montage- och serviceinstruktioner:
Vitocal 333-G
Vitogate 200 KNX

[Patrik_90]

Aha, inte särskilt smidigt! :/

//Patrik

[mattiasp]

Kul med fullintegrerade lösningar! Hur har det gått? Är lite i samma situation själv, husbygget drar igång snart och det är dags att speca vad man vill ha...

Mattias

[Patrik_90]

Denna logikmodulen från ABB ramlade jag på i en annan tråd här på forumet och den ska jag montera hos en kund som kräver ett PLC i egentligen.
Denna kom 2016 och är i stort sett ett PLC för KNX. Väldigt enkel att sätta sig in i. Ni kan ju ladda in den i ETS och titta på den!
http://www.installationsprodukter.se/ca ... _SWE1.html

//Patrik

[Cobra]

Du kan även titta på Bab-tecs logikmodul som är nästan som en PLC utan begränsningar data telegram vilket de flesta har.
Helt grafisk där du även kan testa alla funktioner innan driftsättning av logikblocken.
När den driftsatt kan du även se vad som hänt eller inte.