Ansatz für die Berechnung der Steigung (erste Ableitung) von Messwerten

Ich habe da mal ein Problem,

Für die Berechnung der Brennerlaufzeit zur Ruhezeit erfasse ich den Temperaturverlauf der Vorlauftemperatur meines Brenners. Durch die Berechnung der Steigung der Temperaturdaten möchte ich nun auf diese Zeitintervalle kommen.
Leider hab ich im Moment keine Idee, wie ich aus den aufgezeichneten Daten die Steigung errechne, bzw eigentlich die Zeit der Wendepunkte bestimme.
Der Zugriff auf die SQL-Lite Daten ist mir bekannt aber an der Berechnung mit PHP scheitert es.

Über einen Tip würde ich mich freuen.

Claus

Ich habe ja schon viele Ansätze gelesen aber dieser erscheint mir mehr als abstrus. Die Heizung ist ein träges System, wie willst Du denn von der Kurve genau auf die Laufzeit schließen? Je nach Pumpenleistung und Flußmenge wird die Verschiebung auch noch unterschiedlicher sein.
Erfasse den Brenner direkt und Du sparst Dir n Menge an unnötiger Erfahrung.

Na klar ist die Heizung ein träges System. Aber da zum einen sowohl das Aufheizen als auch das Abkühlen träge reagiert und zum anderen ich über einen längeren Zeitraum messe, werden die Ergebnisse für meine Zwecke genau genug sein.
Aber unabhängig davon interessiert mich eine Lösung der ersten Ableitung auch für andere Berechnungen.

Gruss

Claus

Hier mal ein Teil des Graphen. Der Brenner war durchgehend an. Viel Spaß

Rot ist Kessel und orange Vorlauf

graph.jpg

Hallo zusammen,

Y’= (neuer Messwert - letztem Messwert) / Zeit dazwischen

Gruss NBA

Was ist denn bei dir der Unterschied zwischen Brenner und Vorlauf?
Vorlauf = das was ins Haus reingeht, hinter einem evtl. Puffer?
Brenner = Temperatur hinter Brenner, vor Puffer?
Ich hab nur ne Wärmepumpe, aber das Prinzip ist ja das Gleiche!
Was ich nur festgestellt habe, die Positionen der eigenen Wärmesensoren sind bei den Teilen nicht immmer die optimalen Positionen. Da geht schon ne Ecke mehr!

Ansonsten schließe ich mich meinem Vorredner an. Differenz / Zeit und du hast deine Steigung!

Gruß

Kai

Hallo Claus,

ich habe mal meine Vorlauftemperaturwerte und meinen Brennerstatus genauer und ein wenig mathematisch unter die Lupe genommen (GRUEN=Brennerstatus, ROT=Vorlauftemperatur f, BLAU=erste Ableitung Vorlauf f´).

Die Maxima der Ableitung der Vorlauftemperatur (BLAU) stimmen in vielen Fällen, aber leider nicht in allen mit dem Einschaltzeitpunkt des Brenners (GRUEN) überein. Den Abschaltzeitpunkt des Brenners kann ich auch bei gutem Willen nicht in Korrelation zur Vorlauftemperatur bringen.

Aus meiner Sicht taugt das aber nicht wirklich um von Vorlauftemperaturwechseln auf den Brennerstatus zu schließen. Ich würde den Brenner direkt anzapfen.

Gruss
Bernd

Sag ich doch. Ich finde ja - dort wo es Sinn macht - höhere Mathematik auch nett aber man muß sich nur mal einige Tage die Kurven anschaun. Da hilft auch die weichgespülte Steigungsberechnung wenig und den Wendepunkt (Maxima der Ableitung) kann ich in dem Fall auch einfach durch Vergleich der Tempwerte ermitteln und das dann als wagen Start- und Stopppunkt des Brenners nehmen. Ob das Sinn macht, muss man selbst entscheiden. Bei mir deckt sich das Kurvengebilde mit Iceys Plot.

Hallo Boui,

ganz so leicht würde ich es mir nun auch nicht machen. Es ist definitiv etwas an der Idee von Claus dran.

Da hast Du wohl z.T. recht (nur für Start, nicht für Stop). An meinem Beispiel kann man relativ gut sehen, dass:

  1. jedem Brennereinschaltvorgang ein Maximum der Vorlauftemperatur (Ableitung) folgt. Siehe gelbe Marker
  2. nicht jedem Maximum der Vorlauftemperatur (Ableitung) ein Einschaltvorgang zugeordnet werden kann. Siehe rote Marker
  3. keine richtige Beziehung zwischen Ausschaltvorgang und Minimum der Vorlauftemperatur (Ableitung) hergestellt werden kann.

Aus meiner Sicht würde ich sagen, dass die Idee von Claus wohl die Brennerstartzeitpunkte mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ermitteln kann (hier 14 zu 4), auf eine zuverlässige Brennerzeitdauer aber keine Rückschlüsse
möglich sind.

@Claus, greif einfach das Brennersignal ab. Ist gar nicht so schwer. Bei meiner alten Heizung habe ich die Brennerspannung parallel auf ein Relais gelegt, dessen Schaltzustand ich über ein IO-Modul abfrage. Wie bereits genannt, ersparst Du dir viel Ärger.

Gruss
Bernd

spricht eigentlich was dagegen, die Zeit zwischen Min und Max-Peak zu messen? solange das Delay zwischen Brenner = ein und Min_Temp sowie das Delay zwischen Brenner = aus und Max_Temp annähernd gleich ist passt das doch, oder ?

(ich hab keine Heizung mit Brenner, bei mir kommt die Wärme aus dem Heizkörper :rolleyes:)

Ja, sorry, STOP war natürlich Blödsinn.

Ferner finde ich solche Ideen gar nicht schlecht nur in dem Fall viel Rechnerei für nix.
War auch nicht böse gemeint.
BTW: Das mit dem parallelen Relais war auch meine Lösung, die nun einer Busanalyse weichen soll.

Auch gar nicht beachtet wurde, dass bei einer Speicherladung der Brenner an ist und der Vorlauf eher sinkt.

Genau dies ist mein Ansatz gewesen. Über eine längere Zeit gemessen müssten meiner Meinung nach die Werte hinreichend genau sein. Es kommt auch nicht auf den genauen Zeitpunkt an , sondern auf das Verhältnis Brennerlaufzeit zum Gesamtzyklus.

Aber: Leider hat sich herausgestellt, dass mein Temperatursensor nur alle 5 min einen Wert sendet. Das ist leider bei einer Brennerlaufzeit von manchmal nur 3 Minuten ein zu langer Messzyklus.
Die Darstellung im Graphen funktioniert trotzdem da hier wohl ganz schon interpoliert wird.

Zu dem Ansatz weitere Sensor einbauen:
Grundsätzlich mach ich dies an vielen Stellen im Haus. Allerdings versuche ich auch die bestehenden Sensoren optimal zu nutzen. Und das bedeutet halt auch manchmal Mathematik.

Claus

Und das denke ich, ist nicht wirklich gegeben. Um nur mal was zu nennen. Absenkbetrieb. Bei mir wird die Kurve da langsam flacher, bis die Heizung morgens einschaltet. Warmwasserbetrieb. …

Ein Relais an den Brenner und z.B. eine kleine Schalterschnittstelle und bringt Dir mit wenig Aufwand 100%ige Ergebnisse