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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung einer Heizanlage, bestehend aus einem einen Brenner aufweisenden Kessel, mindestens einem mit Vor- und Rücklauf zum Kessel versehenen Heizkörper, einer Umwälzpumpe und einem im Rücklauf zum Kessel angeordneten Sperr- element.
Bei bekannten derartigen Anlagen wird die Temperatur der Heizkörper in der Regel durch ein den Rücklauf von den Heizkörpern oder einer Gruppe von Heizkörpern mit deren Vorlauf mischenden Mischventilen geregelt, wobei aber stets der volle, durch den Mischer der Heizkörper- regelung bestimmte Durchfluss durch den Kessel aufrecht erhalten wird.
Dadurch ergibt sich aber für die Gesamtanlage mit steigender Temperatur des Fluids eine
Verminderung des Wirkungsgrades, da die Temperaturdifferenz zwischen dem Kesselzulauf und dem
Kesselablauf immer kleiner wird und daher die Ausnutzung der dem Kessel zugeführten Energie abnimmt.
Weiters wurde durch die DE-PS Nr. 1023209 und die CH-PS Nr. 278494 auch schon eine Auf- und Zu-Steuerung des Kesselzulaufes vorgeschlagen. Aber auch in einem solchen Falle ergeben sich die gleichen Nachteile, insbesondere die Abnahme des Wirkungsgrades bei steigender Rücklauf- temperatur kann damit nicht vermieden werden.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die eine möglichst gute Ausnutzung der eingesetzten Energie er- möglicht.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das im Rücklauf des bzw. der Heizkörper angeordnete Sperrelement als ein den Durchfluss steuerndes Drosselventil ausgebildet ist, das in Abhängigkeit von der, von einem die Temperatur des Fluids erfassenden Fühler gesteuert ist.
Durch diese Massnahmen kommt es zu einer Vergrösserung der Temperaturdifferenz zwischen dem Zulauf des Kessels und dem Ablauf desselben. Weiters wird dadurch ein Vorrang der Regelung des Kessels gegenüber jener des Heizkörpers erreicht, wodurch sich für den Kessel günstigere Betriebsbedingungen ergeben.
Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn der die Temperatur des Fluids erfassende Fühler in einer den Ausgang des Registers mit dem Kessel verbindenden Leitung, in der vorzugsweise ein Pufferspeicher für das Fluid sowie gegebenenfalls ein die Brennerleistung steuernder Thermostat vorgesehen sind, angeordnet ist. Durch die Anordnung eines Pufferspeichers wird eine Verminderung der Zeitabschnitte erreicht, in denen der Brenner in Betrieb ist. Durch Anordnung eines die Brennerleistung steuernden Thermostats gelingt es, bei Erreichen einer entsprechenden Temperatur des Fluids eine entsprechende Anpassung der Brennerleistung an den tatsächlichen Bedarf zu ermöglichen, wodurch sich ebenfalls Energieeinsparungen ergeben.
Besonders günstige Betriebsbedingungen ergeben sich, wenn der Fühler mit einem Regler verbunden ist, der die Stellung des Drosselventils steuert. Dadurch kann der Durchfluss durch den Kessel entsprechend der jeweiligen Temperatur des Fluids geregelt werden.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, mit einem geringeren konstruktiven Aufwand das Auslangen zu finden. So kann auch eine einfache Zweipunktregelung für das Drosselventil vorgesehen und dieses mit einem entsprechend langsam laufenden Antrieb versehen sein. In diesem Fall genügt ein Thermostat als Fühler, der bei Erreichen einer entsprechenden Temperatur den Antrieb des Drosselventils startet, so dass dieses in Richtung auf seine maximal gedrosselte Stellung zu läuft und dadurch den Durchfluss langsam vermindert. Sinkt die Temperatur des Fluids z. B. auf Grund eines plötzlich erhöhten Wärmebedarfs ab, so steuert der Thermostat den Antrieb des Drosselventils entsprechend um und dieses beginnt langsam aus der gedrosselten Stellung gegen die voll geöffnete Stellung zu laufen.
Bei dieser einfachen Steuerung sind allerdings Schwingungen der Regelung nicht zu vermeiden.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemässe Heizanlage zeigt.
Der Heizkessel-l-weist eine Brennraumtür --2-- auf, in deren Öffnung ein nicht dargestellter Brenner einsetzbar ist. Der Brennraum --3-- des Kessels ist durch einen Doppelmantel - begrenzt, der über einen Einlass- und einen Auslassstutzen --5, 6-- an einen Wasserkreis- lauf --7-- für eine Heizung anschliessbar ist. Dabei ragt der Auslassstutzen --6-- durch den
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leiten die Abgase vom Brennraum --3-- in einen Rauchsammelraum --10--, von dem sie in einen nicht dargestellten Abzug abströmen.
In dem Brennraum ist weiters ein Register --11-- angeordnet, das direkt der Einwirkung der Flamme des Brenners ausgesetzt ist. Dieses Register ist dem Doppelmantel --4-- vorgeschaltet, so dass der Rücklauf des Wasserkreislaufes an den Einlauf --12-- des Registers --11-- ange- schlossen ist. Der Auslaufstutzen --13-- des Registers --11-- ist mit einem Pufferspeicher --14-verbunden, dessen Auslass mit dem Einlassstutzen --5-- des Doppelmantels --4-- verbunden ist.
Dem Einlassstutzen --12-- des Registers --11-- ist ein Drosselventil --15-- vorgeschaltet, das mittels eines Motors verstellbar ist und den Zufluss von dem Heizkörper --16-- her regelt, der durch die Pumpe --17-- bewirkt wird.
In der Leitung --18-- vorn Auslassstutzen --13-- des Registers --11-- zum Pufferspeicher - ist ein Temperaturfühler --19-- eingebaut. Dieser ist mit einer nicht dargestellten Regelung verbunden, die ihrerseits mit dem Drosselventil --15-- bzw. dessen Motor verbunden ist.
Die Regelung des Drosselventils --15-- kann entweder als Zweipunktregelung ausgebildet sein, wobei der Temperaturfühler bei Erreichen einer bestimmten Temperatur ein Signal abgibt, das dazu führt, dass das Drosselventil gegen seine maximal offene Stellung zuläuft. Dabei ist eine entsprechend langsame Bewegung des Ventilkörpers vorgesehen. Bei Unterschreiten einer be-
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Für eine exaktere Regelung kann jedoch auch ein PI-Regler vorgesehen sein, wobei jedoch der Fühler --19-- ein entsprechendes analoges Signal abgeben muss. In diesem Falle wird der Durchfluss durch den Kessel bzw. das Register --11-- und den Doppelmantel in Abhängigkeit von der momentanen Temperatur des Wassers geregelt.
Um eine weitere Energieeinsparung zu ermöglichen, ist in der Leitung --18-- noch ein Thermostat --20-- eingebaut, der bei Erreichen einer bestimmten Temperatur den Brenner von Vollast auf Teillast umschaltet.
Weiters ist in der Leitung --18-- noch ein Sicherheitsthermostat --21-- eingebaut, der bei Erreichen einer gefährlich hohen Temperatur den Brenner absperrt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung einer Heizanlage, bestehend aus einem einen Brenner aufweisenden Kessel, mindestens einem mit Vor- und Rücklauf zum Kessel versehenen Heizkörper, einer Umwälzpumpe und einem im Rücklauf zum Kessel angeordneten Sperrelement, dadurch gekennzeichnet, dass das im Rücklauf des bzw. der Heizkörper angeordnete Sperrelement als ein den Durchfluss steuerndes Drosselventil (15) ausgebildet ist, das in Abhängigkeit von der, von einem die Temperatur des Fluids erfassenden Fühler (19) gesteuert ist.
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The invention relates to a device for regulating a heating system, consisting of a boiler having a burner, at least one radiator provided with supply and return to the boiler, a circulating pump and a blocking element arranged in the return to the boiler.
In known systems of this type, the temperature of the radiators is generally regulated by a mixing valve that mixes the return from the radiators or a group of radiators with their flow, but always maintains the full flow through the boiler, determined by the radiator control mixer is obtained.
However, this results in a for the entire system with increasing fluid temperature
Reduction of efficiency, since the temperature difference between the boiler inlet and the
The boiler drain is getting smaller and therefore the utilization of the energy supplied to the boiler decreases.
Furthermore, DE-PS No. 1023209 and CH-PS No. 278494 have already proposed opening and closing control of the boiler inlet. But even in such a case there are the same disadvantages, in particular the decrease in efficiency with increasing return temperature cannot be avoided.
The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a device of the type mentioned at the outset which enables the best possible use of the energy used.
According to the invention, this is achieved in that the blocking element arranged in the return of the radiator (s) is designed as a throttle valve controlling the flow rate, which is controlled as a function of the sensor that detects the temperature of the fluid.
These measures lead to an increase in the temperature difference between the inlet of the boiler and the outlet of the same. Furthermore, priority is given to the control of the boiler over that of the radiator, which results in more favorable operating conditions for the boiler.
Particularly favorable conditions result if the sensor which detects the temperature of the fluid is arranged in a line connecting the outlet of the register to the boiler, in which a buffer store for the fluid and optionally a thermostat controlling the burner output are preferably provided. The arrangement of a buffer memory reduces the time periods in which the burner is in operation. By arranging a thermostat that controls the burner output, it is possible to adapt the burner output to the actual demand when a corresponding temperature of the fluid is reached, which also results in energy savings.
Particularly favorable operating conditions result when the sensor is connected to a controller that controls the position of the throttle valve. This allows the flow through the boiler to be controlled according to the temperature of the fluid.
In principle, however, it is also possible to find what is needed with less design effort. A simple two-point control can also be provided for the throttle valve and this can be provided with a correspondingly slow-running drive. In this case, a thermostat is sufficient as a sensor that starts driving the throttle valve when a corresponding temperature is reached, so that it runs towards its maximum throttled position and thereby slowly reduces the flow. If the temperature of the fluid drops e.g. B. due to a sudden increase in heat demand, the thermostat controls the drive of the throttle valve accordingly and this begins to run slowly from the throttled position against the fully open position.
With this simple control system, however, vibrations in the control system cannot be avoided.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a heating system according to the invention.
The boiler-l-has a combustion chamber door --2--, in the opening of which a burner (not shown) can be inserted. The combustion chamber --3-- of the boiler is limited by a double jacket - which can be connected to a water circuit --7-- for heating via an inlet and an outlet connection --5, 6--. The outlet spigot --6-- protrudes through the
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conduct the exhaust gases from the combustion chamber --3-- into a smoke collection chamber --10--, from which they flow into a fume cupboard, not shown.
A register --11-- is also arranged in the combustion chamber and is directly exposed to the flame of the burner. This register is preceded by the double jacket --4--, so that the return of the water circuit is connected to the inlet --12-- of register --11--. The outlet connection --13-- of the register --11-- is connected to a buffer store --14-whose outlet is connected to the inlet connection --5-- of the double jacket --4--.
A throttle valve --15-- is connected upstream of the inlet connection --12-- of the register --11--, which is adjustable by means of a motor and regulates the inflow from the radiator --16--, which is generated by the pump - 17-- is effected.
A temperature sensor --19-- is installed in line --18-- front outlet connection --13-- of register --11-- to the buffer tank. This is connected to a control system, not shown, which in turn is connected to the throttle valve --15-- or its motor.
The control of the throttle valve --15-- can either be designed as a two-point control, the temperature sensor emitting a signal when a certain temperature is reached, which leads to the throttle valve running towards its maximum open position. A corresponding slow movement of the valve body is provided. When falling below a
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However, a PI controller can also be provided for more precise control, although the sensor --19-- must emit a corresponding analog signal. In this case, the flow through the boiler or register --11-- and the double jacket is regulated depending on the current temperature of the water.
In order to make further energy savings possible, a --20-- thermostat is installed in line --18--, which switches the burner from full load to partial load when a certain temperature is reached.
A --21-- safety thermostat is also installed in the line --18--, which shuts off the burner when a dangerously high temperature is reached.
PATENT CLAIMS:
1. Device for controlling a heating system, consisting of a boiler having a burner, at least one radiator provided with supply and return to the boiler, a circulating pump and a blocking element arranged in the return to the boiler, characterized in that the in the return of the Radiator arranged blocking element is designed as a flow control throttle valve (15) which is controlled in dependence on that of a sensor (19) detecting the temperature of the fluid.