# Solar

Solarthermie und Feststoffkessel/Holzofen – beide opportunistischen Wärmequellen.

# Übersicht

# Übersicht Solar-Modul

Das Solar-Modul steuert eine opportunistische Wärmequelle, die Energie liefert, sobald sie verfügbar ist. Es unterstützt zwei Quellenarten:

*   **Solarthermie** (Standard): Klassische Δϑ-Regelung zwischen Kollektor und Pufferspeicher. Die Pumpe startet, sobald der Kollektor wärmer als der Speicher ist.
*   **Feststoffkessel/Holzofen** (optional): Wie Solarthermie, aber zusätzlich mit Rücklauf-Anhebung über einen Mischer und einer Mindest-Kesseltemperatur als Freigabe.

Beide Quellen werden mit demselben PID-geregelten Pumpenkreis betrieben. Sie unterscheiden sich nur in den Freigabe-Kriterien und der zusätzlichen Mischer-Steuerung im Holzofen-Modus.

## Live-Werte

In der Detailansicht werden die wichtigsten Messwerte und Stellgrößen angezeigt. (Screenshot folgt nach Visu-Update.)

### Temperaturen

*   **Kollektor- bzw. Kesseltemperatur:** Aktuelle Temperatur der Wärmequelle (Solarkollektor oder Kesselvorlauf bei Feststoff).
*   **Speichertemperatur 1:** Temperatur am Hauptspeicher.
*   **Speichertemperatur 2:** Temperatur am zweiten Speicher (nur bei aktiver Solar-Umschaltung).
*   **Rücklauftemperatur:** Aktuelle Rücklauftemperatur des Heizkreises (nur Feststoff-Modus).

### Pumpe & Mischer

*   **Pumpendrehzahl:** Aktueller Stellwert in Prozent (0–100 %).
*   **Pumpen-Status:** Ein/Aus.
*   **Mischer-Position:** Geschätzte Position in Prozent, 0 = ZU, 100 = AUF (nur Feststoff-Modus).
*   **Mischer-Aktion:** Aktuelle Bewegungsrichtung (AUF/AUS/ZU).

### Energie

*   **Pumpen-Betriebsstunden:** Gesamtlaufzeit der Solar-/Kesselpumpe.
*   **Berechnete Pumpenenergie:** Geschätzter Stromverbrauch der Pumpe basierend auf Laufzeit und Nennleistung.

## Funktionsweise im Überblick

1.  **Freigabe-Prüfung:** Im Solar-Modus muss der Kollektor wärmer als der Speicher sein (plus Einschalt-Hysterese). Im Feststoff-Modus muss zusätzlich die Mindest-Kesseltemperatur erreicht sein.
2.  **Anlaufphase:** Die Pumpe läuft 10 Sekunden mit der konfigurierten Startdrehzahl, damit der Wasserstrom sicher anliegt.
3.  **PID-Regelphase:** Danach übernimmt der PID-Regler. Wird die Quelle zu heiß, erhöht er die Drehzahl (um Wärme abzuführen). Kühlt sie ab, sinkt die Drehzahl.
4.  **Rücklauf-Anhebung (nur Feststoff):** Parallel regelt ein 3-Wege-Mischer den Rücklauf auf einen Mindestwert (typisch 60 °C), um Korrosion und Kondensation im Kessel zu verhindern.
5.  **Abschaltung:** Bei zu geringer Temperaturdifferenz, bei erreichtem Speichermaximum, bei Sensorausfall oder bei einem Fehler-Zustand wird die Pumpe sofort gestoppt.

## Sicherheitsfunktionen

*   **Sensorausfall:** Pumpe wird sofort abgeschaltet, sobald ein relevanter Fühler (Kollektor/Kessel oder Speicher) ausfällt.
*   **Speicher-Maximaltemperatur:** Pumpe wird gesperrt, sobald der Speicher den eingestellten Höchstwert erreicht.
*   **Frostschutz:** Optional kann eine Mindest-Kollektortemperatur konfiguriert werden, unterhalb derer keine Ladung erlaubt ist.

# Einstellungen

# Einstellungen Solar

Dieses Menü enthält alle Konfigurationsparameter für den Solar- und Feststoffkessel-Betrieb. Änderungen an den PID-Parametern (Seite 2) sollten nur von autorisiertem Fachpersonal vorgenommen werden.

### Seite 1: Allgemeine Konfiguration

*   **Betriebsart:**
    *   **Funktion:** Legt den übergeordneten Betriebsmodus des Solar-Moduls fest.
        *   `Aus`: Modul deaktiviert, alle Ausgänge zurückgesetzt.
        *   `Manuell`: Ausgänge können direkt über die Visualisierung angesteuert werden (Inbetriebnahme, Service).
        *   `Automatik`: Normalbetrieb nach den unten konfigurierten Regeln.

*   **Quellen-Typ:**
    *   **Funktion:** Wählt zwischen den beiden Quellenarten.
        *   `Solar`: Solarthermische Kollektoren.
        *   `Feststoffkessel`: Holz-/Pelletofen mit Mindest-Kesseltemperatur und Rücklauf-Anhebung. (Detail-Einstellungen auf separater Seite "Feststoffkessel-Modus".)

*   **Soll-Temperatur Speicher 1:**
    *   **Funktion:** Zieltemperatur für den Hauptspeicher. Wenn der Speicher diesen Wert unterschreitet und die Quelle wärmer ist, startet die Ladung.

*   **Einschalt-Hysterese:**
    *   **Funktion:** Die Quellentemperatur muss die Speichertemperatur um diesen Wert übersteigen, damit die Pumpe startet. Verhindert Pendeln.

*   **Ausschalt-Hysterese:**
    *   **Funktion:** Sinkt die Differenz unter diesen Wert, wird die Pumpe gestoppt.

*   **Maximaltemperatur Speicher:**
    *   **Funktion:** Sicherheits-Maximum. Erreicht der Speicher diese Temperatur, wird die Pumpe gesperrt, unabhängig von der Quellentemperatur.
    *   *Standard: 90 °C. Niemals auf 0 setzen – das würde die Pumpe permanent sperren.*

*   **Mindest-Kollektortemperatur:**
    *   **Funktion:** Optionaler Frostschutz – die Pumpe darf erst ab dieser Quellentemperatur starten. Bei Solar typisch 0–20 °C, bei Feststoff entfällt die Einstellung zugunsten von "Mindest-Kesseltemperatur" (siehe Feststoff-Modus-Seite).

### Seite 2: Pumpenregelung (Expertenebene)

*   **Soll-Temperatur Kollektor (PID-Sollwert):**
    *   **Funktion:** Die Zieltemperatur, die der PID-Regler am Kollektor bzw. Kessel halten soll. Bei Solar typisch hoch (75–90 °C), bei Feststoff je nach Kesseltyp (70–85 °C).

*   **Startdrehzahl Pumpe (%):**
    *   **Funktion:** Drehzahl während der 10 Sekunden Anlaufphase. Sorgt für sicheren Wasserstrom, bevor der PID übernimmt.
    *   *Standard: 60 %.*

*   **Minimaldrehzahl Pumpe (%):**
    *   **Funktion:** Untere Grenze der Pumpendrehzahl im Regelbetrieb. Verhindert, dass die Pumpe so langsam läuft, dass kein Volumenstrom mehr entsteht.
    *   *Typisch: 30 %.*

*   **Maximaldrehzahl Pumpe (%):**
    *   **Funktion:** Obere Grenze, z. B. zur Lärm-Reduktion in der Nacht.
    *   *Typisch: 100 %.*

*   **PID-Parameter kP, kI, kD:**
    *   **Funktion:** Proportional-, Integral- und Differential-Anteil des Reglers. Bestimmen das dynamische Verhalten.

*   **Sample-Zeit (ms):**
    *   **Funktion:** Abtastrate des PID-Reglers. Für Solarkreise meist 1–5 Sekunden, bei trägeren Holzkesseln auch mehr.

*   **Totband:**
    *   **Funktion:** Innerhalb dieses Bandes um den Sollwert reagiert der Regler nicht, um Pendeln zu vermeiden.

*   **Pumpen-Polarität:**
    *   **Funktion:** Anpassung an die Hardware der Pumpe.
        *   `Normal (0)`: 0 V Steuersignal = Stillstand, 10 V = Maximum.
        *   `Invertiert (1)`: 10 V Steuersignal = Stillstand, 0 V = Maximum (z. B. Wilo Yonos PARA).
    *   **Wichtig:** Bei Anlagen, die vor Modul-Version 2.2 in Betrieb genommen wurden, ist dieser Wert oft falsch herum gesetzt. Bei Inbetriebnahme bitte einmalig prüfen (Manuell-Modus: 50 % Soll-Drehzahl → Pumpe sollte ungefähr halb laufen).

### Seite 3: Solar-Umschaltung (Zwei-Speicher-Betrieb)

Nur relevant, wenn zwei Speicher mit einem Umschaltventil bedient werden.

*   **Solar-Umschaltung aktiv:**
    *   **Funktion:** Aktiviert die automatische Umschaltung zwischen Speicher 1 und Speicher 2.

*   **Soll-Temperatur Speicher 2:**
    *   **Funktion:** Zieltemperatur für den zweiten Speicher.

*   **Umschalt-Hysterese:**
    *   **Funktion:** Schaltdifferenz zwischen den beiden Speichern. Verhindert Pendeln des Umschaltventils.

*   **Mindest-Differenz Speicher 2:**
    *   **Funktion:** Die Quellentemperatur muss diese Differenz über der Temperatur von Speicher 2 liegen, damit auf Speicher 2 geladen wird.

### Seite 4: Hardware-Zuordnung (Inbetriebnahme)

*   **Eingang Kollektor-/Kessel-Fühler:** Analoger Eingang für die Quellentemperatur.
*   **Eingang Speicher-Fühler 1 / 2:** Analoge Eingänge für die Speichertemperaturen.
*   **Eingang Rücklauf-Fühler:** Nur für Feststoff-Modus. Analoger Eingang.
*   **Ausgang Pumpe:** Analoger 0–10-V-Ausgang für die Drehzahlsteuerung.
*   **Ausgang Pumpen-Relais:** Digitaler Ausgang für Pumpe Ein/Aus.
*   **Ausgang Umschaltventil:** Digitaler Ausgang für Zwei-Speicher-Umschaltung.
*   **Ausgang Mischer AUF / ZU:** Digitale Ausgänge für 3-Wege-Mischer (nur Feststoff-Modus).

# Feststoffkessel-Modus

# Feststoffkessel-Modus (Holzofen mit Rücklauf-Anhebung)

Dieser Modus wird über den Parameter **Quellen-Typ = Feststoffkessel** auf der Seite "Einstellungen" aktiviert. Er erweitert die Solarthermie-Logik um zwei Funktionen, die für Festbrennstoffkessel zwingend erforderlich sind:

1.  **Mindest-Kesseltemperatur** als Pumpenfreigabe (Schutz vor zu kaltem Wasser durch den Kessel).
2.  **Rücklauf-Anhebung** über einen 3-Wege-Mischer (Korrosionsschutz, Vermeidung von Taupunktunterschreitung).

## Warum Rücklauf-Anhebung?

Festbrennstoffkessel (Holz, Pellets, Hackschnitzel) dürfen nicht mit zu kaltem Wasser durchspült werden. Geschieht das, kondensiert Rauchgas im Inneren und bildet aggressive Säuren – Korrosion und Versottung des Schornsteins sind die Folge. Die Rücklauftemperatur muss daher typischerweise über **55–60 °C** gehalten werden.

Ein 3-Wege-Mischer realisiert das, indem er einen Teil des heißen Vorlaufs in den Rücklauf zurückführt. Bei kaltem Rücklauf schließt der Mischer (mehr Bypass = mehr Anhebung); bei warmem Rücklauf öffnet er (weniger Bypass = mehr Energie in den Speicher).

## Parameter Feststoffkessel

*   **Mindest-Kesseltemperatur:**
    *   **Funktion:** Die Ladepumpe wird erst freigegeben, wenn die Kesseltemperatur diesen Wert überschreitet. Verhindert kalten Wasser-Durchsatz beim Anheizen und beim Abkühlen.
    *   *Standard: 60 °C.*

*   **Sollwert Rücklauftemperatur:**
    *   **Funktion:** Die Zieltemperatur am Rücklauffühler. Der Mischer regelt darauf ein.
    *   *Standard: 60 °C.*

*   **Hysterese Rücklauf-Anhebung:**
    *   **Funktion:** Schaltdifferenz um den Rücklauf-Sollwert. Innerhalb dieses Bandes hält der Mischer seine Position.
    *   *Standard: 3 K.*

*   **Mischer-Laufzeit:**
    *   **Funktion:** Komplettlaufzeit des Mischer-Stellantriebs in Sekunden (Vollöffnung bis Vollschluss). Wird vom System genutzt, um die Position zu schätzen und Endlagenfahrten zu erkennen.
    *   *Typisch: 140 s.*

*   **Mischer-Polarität:**
    *   **Funktion:** Anpassung an die Drehrichtung des Stellantriebs.
        *   `Normal (0)`: Spannung auf Ausgang AUF dreht in Richtung "Mischer AUF".
        *   `Invertiert (1)`: Umgekehrte Drehrichtung.

## Funktionsweise

| Rücklauftemperatur | Mischer-Aktion |
|---|---|
| Unter Sollwert − Hysterese | **ZU** (mehr Bypass über Rücklauf-Anhebung) |
| Innerhalb Hysterese | **AUS** (Position halten) |
| Über Sollwert + Hysterese | **AUF** (weniger Bypass, mehr Energie in Speicher) |

Bei Ausfall des Rücklauffühlers wird der Mischer in Mittelstellung gestoppt und die Ladepumpe abgeschaltet.

## Inbetriebnahme Feststoffkessel

1.  **Hydraulik prüfen:** Mischer und Bypass-Verrohrung müssen den Kessel-Rücklauf physisch umgehen. Falsche Verrohrung kann durch Software nicht ausgeglichen werden.
2.  **Endlagen testen:** Im Manuell-Modus den Mischer einmal ganz AUF und ganz ZU fahren. Achtung: Antrieb kann gegen Endanschlag fahren – Antrieb dabei beobachten.
3.  **Polarität festlegen:** Wenn beim Befehl "AUF" der Mischer in Richtung "ZU" fährt, Polarität invertieren.
4.  **Laufzeit messen:** Mit Stoppuhr die Komplettlauf-Zeit messen und in den Parameter eintragen. Zunächst 30 s einstellen, dann anpassen.
5.  **Sollwerte konfigurieren:**
    *   Mindest-Kesseltemperatur 60 °C (Standardwert eines Holzkessels).
    *   Rücklauf-Soll 60 °C, Hysterese 3 K als Startwerte.
6.  **Probe-Heizung:** Holz auflegen, Anheizphase beobachten. Pumpe muss erst starten, wenn Kessel > Mindest-Temperatur. Mischer muss bei steigender Rücklauftemperatur öffnen.

## Sicherheits-Hinweise

*   **Niemals** ohne Rücklauf-Anhebung in den Kessel pumpen – Kondensation und Korrosion.
*   Bei längerer Stillstandzeit der Anlage: Mischer in definierte Position (z. B. ZU) fahren lassen, um die Hydraulik im "warmen Bypass" zu halten.
*   Endlagenschalter am Mischer mechanisch verifizieren (Antrieb darf nicht gegen den Anschlag fahren).
*   Die Mischer-Positionsanzeige in der Visualisierung ist eine **Schätzung** auf Basis der Laufzeit. Sie ersetzt keine echte Positionsrückmeldung am Antrieb.