Luxtronik 2.0

Die Luxtronik 2.0 ist eine Heizungssteuerung, welche in Wärmepumpen von Alpha Innotec, Siemens Novelan (WPR NET) und Wolf Heiztechnik (BWL/BWS) verbaut ist. Sie besitzt einen Ethernet Anschluss, so dass sie direkt in lokale Netzwerke (LAN) integriert werden kann.

Hinweise zum Betrieb mit FHEM

Definition in fhem.cfg:

define <name> LUXTRONIK2 <IP-Adresse> [Abfrageinterval]

Link auf FHEM commandref

Erläuterung der Readings

Heizsystem allgemein

• ambientTemperature - Temperatur des Außensensors
• averageAmbientTemperature - Gemittelte Außentemperatur (für Heizungssperre im Sommer)
• returnTemperature - Rücklauftemperatur
• returnTemperatureTarget - Rücklaufsolltemperatur
• flowTemperature - Vorlauftemperatur
• flowRate
• heatSourceIN
• heatSourceOUT
• hotGasTemperature
• thermalPower
• heatingLimit
• thresholdHeatingLimit
• thresholdTemperatureSetBack

Warmwasserbereitung

• hotWaterTemperature
• hotWaterTemperatureTarget

Zähler

• counterHours2ndHeatSource1
• counterHoursHeatPump
• counterHoursHeating
• counterHoursHotWater
• counterHeatQHeating
• counterHeatQHotWater
• counterHeatQTotal

Ein- und Ausgänge

• heatingSystemCircPump
• hotWaterCircPumpExtern
• hotWaterSwitchingValve

Sonstiges

• Firmware
• typeHeatpump

Tipps zum ökonomischen Betrieb

Sperrzeiten

Die Luxtronik 2.0 erlaubt es, sich mit Hilfe von Sperrzeiten an zeitabhängige Strompreise anzupassen. Die Uhr der Steuerung geht jedoch sehr ungenau. Durch Setzen des Attributes "autoSynchClock" wird die Uhr der Steuerung regelmäßig mit der FHEM-Zeit abgeglichen. Die Funktion muss über das Attribut "allowSetParameter" freigegeben werden.

attr <device> allowSetParameter 1
attr <device> autoSynchClock 10

Warmwasserbereitung bei Luft-Wasser-Wärmepumpen

Die Kosten der Warmwasserbereitung durch Luft-Wasser-Wärmepumpen hängen von zwei Faktoren ab:

1. den Energiekosten: Bei Zweitarifzählern ist der Strom im Nebentarif (z.B. Mo-Fr von 22:00 - 06:00, Sa ab 13:00 und den ganzen So) billiger als im Haupttarif.
2. der Lufttemperatur: Die Heizleistung der Wärmepumpe steigt bei höherer Lufttemperatur trotz konstantem Stromverbrauchs.
   Die Außentemperatur erreicht ihr Maximum an einem sonnigen Durchschnittstag gegen 15:00 Uhr. Ihr Minimum hat sie kurz vor Sonnenaufgang.

Das FHEM Modul erlaubt es, durch zeitweises Anheben der Solltemperatur ein Aufheizen des Boilers auszulösen.

set <device> hotWaterTemperaturTarget 50

Es gilt nun den kostengünstigsten Zeitpunkt für diesen Vorgang zu bestimmen. Die nachfolgenden Ausführungen setzen voraus, dass Aufgrund der Boilerisolierung und der Boilergrösse nur ein- oder zweimal pro Tag aufgeheizt werden muss. Zur Vereinfachung wird die Abhängigkeit der Wärmeverluste von der Boilertemperatur vernachlässigt.

Bei den aktuellen Wärmepumpentarifen ist der Strom des Haupttarifes etwa 15 % teurer als der des Nebentarifes. Es liegt also nahe, den Boiler in der Woche zu Beginn des Nebentarifes gleich für die nächsten 24 h aufzuheizen, weil dann die Aussentemperatur höher ist und man dann am billigsten und effizientesten die entsprechende Wärme produziert.

# Sollwert 5 K über Standardwert setzen
 define Boilertemperatur_hoch at *22:05:00 {\
  if ($we != 1) { fhem ("set WP hotWaterTemperaturTarget 47");; }\
 }
# Sollwert auf Standwert zurücksetzen
 define Boilertemperatur_normal at *23:00:00 set WP hotWaterTemperaturTarget 42

Detailliertere Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit

Die ungefähre, theoretische Temperaturabhängigkeit der Heizleistung erhält man am schnellsten aus den Grafiken der Betriebsanleitung der Wärmepumpe. Empirisch und genauer lassen sich die Wert durch Loggen der Werte "thermalPower" oder besser "statThermalPowerBoiler" bestimmen. Liest man die Log-Datei in ein Tabellenkalkulationsprogramm (MS Excel, OO Calc), kann man mit diesem auch gleich eine Regressionsgrade berechnen. Auf diesem Wege erhält man die Temperaturdifferenz, ab der der Unterschied zwischen Haupt- und Nebentarif ausgeglichen wird. Nehmen wir an, sie liegt bei 8 K.

Über das Wettermodul von FHEM kann man nun die aktuelle Aussentemperatur Mo-Fr um 22:00 mit der maximalen Aussentemperatur des nächsten Tages vergleichen. Rechnen wir noch eine Sicherheit von 2 K hinzu, dann kann man z.B. festlegen, dass ab 10 K Temperaturunterschied der Boiler nur noch so weit aufgeheizt wird, dass er bis 06:00 nicht mehr auslöst.

define Boilertemperatur_hoch at *22:05:00 {\
  my $delta = ReadingsVal("Wetter","fc2_high_c",0) - ReadingsVal("WP","ambientTemperature",0);;\
  if ($we != 1) {\
     if ($delta >=10 ) { fhem( "set WP hotWaterTemperatureTarget 43" );; }\
     else { fhem( "set WP hotWaterTemperatureTarget 47" );; }\
  }\
}

Mit Hilfe der Sperrzeitensteuerung der Luxtronik 2.0 kann man die nächste, zweite Aufheizung dann erst wieder um 15:00 erlauben, da dann Aufgrund der hohen Aussentemperaturen der Strompreisunterschied mehr als ausgeglichen wird. Natürlich kann das Aufheizen auch hier durch ein gezieltes Anheben der Solltemperatur erreicht werden.