AT397301B - METHOD FOR CONTROLLING A WATER HEATING SYSTEM - Google Patents

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Description

AT 397 301BAT 397 301B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer einen Heizkessel, zwei Heizkreise und den Ladekreis eines mit Heizwasser beheizten Brauchwasserspeichers umfassenden Wasserheizungsanlage, wobei die Ladung des Speichers mit Vorrang vor der Beheizung der beiden Heizkreise erfolgtThe invention relates to a method for controlling a boiler, two heating circuits and the charging circuit of a water heating system which is heated with hot water service water storage system, the charging of the storage taking priority over the heating of the two heating circuits

Aufgabe der Erfindung ist es, durch Ausgestaltung einer solchen Steuerung die mittlere Temperatur des Heizkesselvorlaufes zu senken und dadurch die Bereitschafts- und Strahlungswärmeverluste zu verringern.The object of the invention is to reduce the average temperature of the boiler flow by designing such a control and thereby to reduce the standby and radiant heat losses.

Aus der DE-PS 25 24 010 ist bereits eine Steuerung einer Heizungsanlage bekannt bei der ein Verzögerungsglied nach einer Brauchwasserentnahme die Speicherladepumpe mit Verzögerung ausschaltet und die Umwälzpumpe eines Heizkreises mit Verzögerung öffnet, um dadurch einer Überhitzung des Heizwassers im Heizkreis vorzubeugen.From DE-PS 25 24 010 a control of a heating system is already known in which a delay element switches off the storage tank charging pump after a delay after hot water has been drawn off and the circulation pump of a heating circuit opens with a delay, in order to thereby prevent overheating of the heating water in the heating circuit.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Wasserheizungsanlage der eingangs bezeichneten Gattung und löst die oben definierte Aufgabe bei einer solchen zweierlei Heizkreise aufweisenden Wasserheizungsanlage dadurch, daß nach dem Ende einer Speicheraufladung entweder bei Anforderung von Wärme in einem dem Heizkessel unmittelbar angeschlossenen Heizkreis bei Abschaltung des Heizkessels der Heizwasserumlauf durch den Brauchwasserspeicher weiterbetrieben wird, bis eine einstellbare Verzögerungszeitspanne abgelaufen ist oder bei Anforderung von Wärme in einem weiteren, über ein Mischventil angeschlossenen Heizkreis der Heizkessel unmittelbar auf diesen Heizkreis geschaltet wird, oder bei Anforderung von Wärme aus beiden Heizkreisen der dem Heizkessel unmittelbar angeschlossene Heizkreis erst dann zugeschaltet wird, wenn die Heizwassertemperatur den Soll-Wert dieses Heizkreises erreicht hat oder eine Mindestwartezeit abgelaufen ist, hingegen der über das Mischventil angeschlossene Heizkreis unverzüglich fiteigegeben wird.In contrast, the invention relates to a method for controlling a water heating system of the type described above and solves the above-defined problem in such a water heating system having two heating circuits in that after the end of a storage charge either when heat is requested in a heating circuit directly connected to the boiler when the boiler is switched off The heating water circulation continues to be operated by the domestic hot water tank until an adjustable delay period has expired or when heat is requested in another heating circuit connected via a mixing valve, the boiler is switched directly to this heating circuit, or when heat is requested from both heating circuits or the boiler immediately connected heating circuit is only switched on when the heating water temperature has reached the setpoint of this heating circuit or a minimum waiting time has expired, on the other hand that over the Mixing valve connected heating circuit is immediately released.

Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Wasserheizungsanlage ist gemeinsam mit den Betrieb einer solchen Anlage erläuternden Diagrammen in den Zeichnungen veranschaulicht Im einzelnen zeigenAn exemplary embodiment of a water heating system suitable for carrying out this method according to the invention is illustrated in the drawings together with diagrams illustrating the operation of such a system

Fig. 1 das Schema einer Wasserheizungsanlage und ihrer Steuerung, dieFig. 1 shows the scheme of a water heating system and its control, the

Fig. 2 bis 4 stellen verschiedene Betriebsphasen in Diagrammen dar.2 to 4 represent different operating phases in diagrams.

Die in Fig. 1 dargestellte Wasserheizungsanlage umfaßt einen als Heizkessel (1) ausgebildeten Wasserheizer einer grundsätzlich beliebigen Bauart mit einer Kesselsteuerung (2), die über eine Steuerleitung (3)*mit einer allgemeinen, die Anlage steuernden Steuerung (4) verknüpft isLThe water heating system shown in Fig. 1 comprises a water heater designed as a boiler (1) of any design with a boiler control (2) which is linked via a control line (3) * to a general control system (4) controlling the system

Hydraulisch ist der Heizkessel (1) über eine Vorlaufleitung (5) mit einem Vorlaufverteiler (6) und über eine Vorlauf-Zweigleitung (7), die eine Speicherladepumpe (8) und ein Rückschlagventil (9) enthält mit einem Speicherbehälter (10) verbunden, der über eine Kaltwasserzufuhrleitung (11) gespeist wird und von dem eine Zapfleitung (12) zu Brauchwasserzapfstellen ausgeht.The boiler (1) is hydraulically connected to a storage tank (10) via a flow line (5) to a flow distributor (6) and via a flow branch line (7), which contains a storage tank charging pump (8) and a check valve (9). which is fed via a cold water supply line (11) and from which a tap line (12) extends to service water tapping points.

Die Temperatur des Speicherwassers wird im Bereich des Ausganges der Zapfleitung (12) von einem Temperaturfühler (13) überwacht, der über eine Steuerleitung (14) mit der allgemeinen Steuerung (4) verbunden istThe temperature of the storage water is monitored in the area of the outlet of the tap line (12) by a temperature sensor (13) which is connected to the general control (4) via a control line (14)

Dem Heizkessel (1) und dem Vorlaufverteiler (6) sind zwei Heizkreise angeschlossen, nämlich über die Vorlaufleitung (15) mit der Umlaufpumpe (16) sowie dem Rückschlagventil (17) ein erster Heizkreis mit dem Heizkörper (18), dessen Rücklaufleitung (19) in den gemeinsamen Rücklaufsammler (20) und über die Rücklaufleitung (21) in den Heizkessel (1) führt. In diese Rücklaufleitung (21) mündet auch die Rücklaufzweigleitung (22) des den Brauchwasserspeicher (10) im Ladekreis (7 - 22) beheizenden Heizwassers.Two heating circuits are connected to the boiler (1) and the flow distributor (6), namely a first heating circuit with the heating element (18), the return line (19), via the flow line (15) with the circulation pump (16) and the check valve (17). leads into the common return collector (20) and via the return line (21) into the boiler (1). The return branch line (22) of the heating water that heats the process water tank (10) in the charging circuit (7 - 22) also opens into this return line (21).

Der zweite Heizkreis umfaßt die vom Vorlaufverteiler (6) ausgehende Vorlaufleitung (23) mit der Umlaufpumpe (24), dem Rückschlagventil (25) und dem Heizkörper (26) sowie der zum gemeinsamen Rücklaufsammler (20) führenden Rücklaufleitung (27).The second heating circuit comprises the flow line (23) starting from the flow distributor (6) with the circulation pump (24), the check valve (25) and the heating element (26) and the return line (27) leading to the common return manifold (20).

Sowohl in der Vorlaufleitung (5) des Heizkessels (1), als auch in der Vorlaufleitung (23) des zweiten Heizkreises (23 - 27) befindet sich je ein Temperaturfühler (28) bzw. (29), die über zugeordnete Steuerleitungen (30) bzw. (31) mit der allgemeinen Steuerung (4) verbunden sind.There is a temperature sensor (28) and (29) both in the flow line (5) of the boiler (1) and in the flow line (23) of the second heating circuit (23 - 27). or (31) are connected to the general control (4).

Mit dieser allgemeinen Steuerung (4) ist ferner auch der Stellmotor (32) eines Dreiwege-Mischventiles (33) über eine Steuerleitung (34) verbunden.The actuator (32) of a three-way mixing valve (33) is also connected to this general control (4) via a control line (34).

Dieses Mischventil (33) verbindet seiner jeweiligen Stellung entsprechend die Vorlaufleitung (23) des zweiten Heizkreises (23 - 27) unmittelbar mit dem Verteiler (6) oder über die Verbindungsleitung (35) mit dessen Rücklaufleitung (27). Dieses Mischventil (33) umgeht somit den Heizkörper (26) oder mischt in allen Zwischenstellungen Wasser aus der Rücklaufleitung (27) dem aus dem Verteiler (6) zuströmenden Heizwasser zu und speist es in die Vorlaufleitung (23) ein.This mixing valve (33) connects the feed line (23) of the second heating circuit (23-27) directly to the distributor (6) or via the connecting line (35) to the return line (27), depending on its position. This mixing valve (33) thus bypasses the radiator (26) or mixes water from the return line (27) in all intermediate positions with the heating water flowing in from the distributor (6) and feeds it into the supply line (23).

Die allgemeine Steuerung (4) ist schließlich auch noch über eine Steuerleitung (37) mit einem Außentemperaturfühler (36) verbunden.The general control (4) is finally also connected via a control line (37) to an outside temperature sensor (36).

Ferna- führen von dieser allgemeinen Steuerung (4) eine Steuerleitung (38) zur Speicherladepumpe (8) des Ladekreises (7 - 22), eine Steuerleitung (39) zur Umlaufpumpe (16) des ersten Heizkreises (15 -19) und eine Steuerleitung (40) zur Umlaufpumpe (24) des zweiten Heizkreises (23 - 27).A control line (38) to the storage tank charging pump (8) of the charging circuit (7 - 22), a control line (39) to the circulation pump (16) of the first heating circuit (15-19) and a control line () lead from this general control (4). 40) to the circulation pump (24) of the second heating circuit (23 - 27).

Eine Zeitsteuerung (50) ist mit der allgemeinen Steuerung (4) über eine Steuerleitung (51) verbunden und weist eine Einstellung (52) zur Eingabe eines Zeitprogrammes auf.A time control (50) is connected to the general control (4) via a control line (51) and has a setting (52) for entering a time program.

Ferner sind dieser Steuerung (4) Geber (53) und (55) zur Eingabe von Raumtemperatur-Sollwerten über Steuerleitungen (54) bzw. (56) angeschlossen. -2-This control (4) is also connected to sensors (53) and (55) for entering room temperature setpoints via control lines (54) and (56). -2-

Claims (4)

AT 397 301B In allen Diagrammen nach den Fig.AT 397 301B In all diagrams according to Fig. 2 bis 4 zeigt die Abszisse den Zeitablauf. In der Ordinate ist zu oberst im Abschnitt (I) und (Π) der Wärmebedarf der beiden Heizkreise eingetragen, und zwar zeigt die Linie (41) den Wärmebedarf des ersten Heizkreises (15 - 19), die Linie (42) den Wärmebedarf des zweiten Heizkreises (23 · 27). Verlaufen diese Linien in einem Abstand von der Abszisse zu ihr parallel, bedeutet dies eine 5 Wärmeanforderung; verläuft die Linie in der Abszisse, besteht keine Wärmeanforderung. Der Abschnitt (ΠΙ) des Diagrammes zeigt die vom WärmefShler (13) angezeigte Temperatur des im Brauchwasserspeicher (10) beheizten Speicherwassers, wobei die obere gestrichelte Linie (43) jenen Grenzwert der Temperatur anzeigt, bei der die Speicherbeheizung beendet wird, und die untere Linie (44) jene Grenztemperatur angibt, bei der eine solche Beheizung einsetzt. 10 Im Abschnitt (IV) des Diagrammes werden die Betriebsphasen der Umlaufpumpe (16) des ersten Heizkreises (15 -19), im Abschnitt (V) jene der Umlaufpumpe (24) des zweiten Heizkreises (23 · 27) und im Abschnitt (VI) jene der Speicherladepumpe (8) des Brauchwasserkreises (7 · 22) dargestellt. Im untersten Abschnitt (VII) des Diagrammes sind die vom Temperaturfühler (28) verzeichneten Temperaturen angegeben, die im wesendichen zwischen einem unteren und einem oberen, gestrichelt 15 bezeichneten Grenzwert schwanken. Die obere gestrichelte Linie (45) zeigt jenen Temperaturwert an, der einer Soll-Temperatur des Heizwassers zur Erwärmung des Brauchwasserspeicherbehälters (10) entbricht, die untere Linie (46) zeigt die Soll-Temperatur des Heizwassers im ersten Heizkreis (15 -19). In der gemäß Fig. 2 dargestellten Situation besteht in beiden Heizkreisen (15 - 19) und (23 - 27) eine Wärmeanforderung, die Umlaufpumpen (16) und (24) beider Heizkreise sind zunächst eingeschaltet. Die 20 Temperatur des Heizwassers im zweiten, an das Mischventil (33) anschließenden Heizkreises (23 - 27) entspricht in dessen Vorlaufleitung (23) etwa der Soll-Temperatur des Heizwassers. Sobald die vom Temperaturfühler (13) gemessene Temperatur des gespeicherten Brauchwassers unter den unteren Grenzwert (44) abfällt, schalten die Heizkreis-Umlaufpumpen (16) und (24) ab, das Mischventil (33) wird geschlossen und die Speicherladepumpe (8) geht in Betrieb. 25 Sobald die Solltemperatur des Speicherwassers erreicht ist, schaltet die Umlaufpumpe (24) des ersten Heizkreises (23 - 27) ein, das Mischventil (33) fährt in die Regelstellung und die Umlaufpumpe (16) des ersten Heizkreises (15 -19) bleibt zunächst ausgeschaltet Erst dann, wenn der in der Vorlaufleitung (5) vorgesehene Temperaturfühler (28) anzeigt, daß die Heizwassertemperatur auf den Sollwert für den Heizkieis (15 -19) abgesunken ist, schaltet auch die Umlaufpumpe (16) des ersten Heizkreises (15 -19) ein. 30 Gemäß der in Fig.2 to 4, the abscissa shows the passage of time. In the ordinate, the heat requirement of the two heating circuits is entered at the top in section (I) and (Π), namely line (41) shows the heat requirement of the first heating circuit (15 - 19), line (42) shows the heat requirement of the second Heating circuit (23 · 27). If these lines run parallel to each other at a distance from the abscissa, this means a heat requirement; If the line runs in the abscissa, there is no heat requirement. Section (ΠΙ) of the diagram shows the temperature of the storage water heated in the domestic hot water storage tank (10) indicated by the heat sensor (13), the upper dashed line (43) indicating the limit value of the temperature at which storage heating is ended and the lower line (44) indicates the limit temperature at which such heating begins. 10 Section (IV) of the diagram shows the operating phases of the circulation pump (16) of the first heating circuit (15 -19), section (V) those of the circulation pump (24) of the second heating circuit (23 · 27) and section (VI) those of the storage tank charging pump (8) of the hot water circuit (7 · 22) shown. The lowest section (VII) of the diagram shows the temperatures recorded by the temperature sensor (28), which essentially fluctuate between a lower and an upper limit value, indicated by dashed lines 15. The upper dashed line (45) shows the temperature value that corresponds to a target temperature of the heating water for heating the domestic water storage tank (10), the lower line (46) shows the target temperature of the heating water in the first heating circuit (15 -19). In the situation shown in FIG. 2, there is a heat request in both heating circuits (15-19) and (23-27), the circulation pumps (16) and (24) of both heating circuits are initially switched on. The temperature of the heating water in the second heating circuit (23 - 27) connected to the mixing valve (33) corresponds approximately to the target temperature of the heating water in its flow line (23). As soon as the temperature of the stored service water measured by the temperature sensor (13) drops below the lower limit (44), the heating circuit circulation pumps (16) and (24) switch off, the mixing valve (33) is closed and the storage tank charging pump (8) goes into operation Business. 25 As soon as the target temperature of the storage water has been reached, the circulation pump (24) of the first heating circuit (23 - 27) switches on, the mixing valve (33) moves into the control position and the circulation pump (16) of the first heating circuit (15 -19) initially remains switched off Only when the temperature sensor (28) provided in the flow line (5) indicates that the heating water temperature has dropped to the setpoint for the heating circuit (15 -19), does the circulation pump (16) of the first heating circuit (15 -19 ) a. 30 According to the in Fig. 3 dargestellten Situation besteht nur im zweiten Heizkreis (23 - 27) ein Wärmebedarf (42). Eingeschaltet ist nur die Umlaufpumpe (24). Sinkt die Speicherwassertemperatur unter den unteren Grenzwert (44) wird diese Umlaufpumpe (24) stillgesetzt und die Speicherladepumpe (8) geht in Betrieb, bis der Sollwert (43) der Speicherwassertemperatur überschritten wird. Nun geht wieder die Umlaufpumpe (24) in Betrieb und die Speicherladepumpe (8) wird abgeschaltet. Gemäß der Situation nach Fig.3 situation there is only a heat requirement (42) in the second heating circuit (23-27). Only the circulation pump (24) is switched on. If the storage water temperature drops below the lower limit (44), this circulation pump (24) is stopped and the storage tank charging pump (8) starts operating until the setpoint (43) of the storage water temperature is exceeded. Now the circulation pump (24) starts up again and the storage tank charging pump (8) is switched off. According to the situation in Fig. 4 besteht nur im 35 ersten Heizkreis (15 -19) Wärmebedarf (41). Die Umlaufpumpe (8) des Ladekreises (7 · 22) bleibt nach Abschaltung der Beheizung des Speichers (10) noch über eine Zeitspanne (47) in Betrieb, dann wird von Speicherladung auf den Heizkieis (15 -19) umgeschaltet. 40 PATENTANSPRUCH 45 Verfahren zur Steuerung einer einen Wasserheizer, zum Beispiel einen Heizkessel, zwei Heizkreise und den Ladekreis eines mit Heizwasser beheizten Brauchwasserspeichers umfassenden Wasserheizungsanlage, wobei die Ladung des Speichers mit Vorrang vor der Beheizung der beiden Heizkreise erfolgt, dadurch 50 gekennzeichnet, daß nach dem Ende der Speicheraufladung entweder bei Anforderung von Wärme in einem dem Heizkessel unmittelbar angeschlossenen Heizkreis bei Abschaltung des Heizkessels der Heizwasserumlauf durch den Brauchwasserspeicher weiterbetrieben wird, bis eine einstellbare Verzögerungszeitspanne abgelaufen ist, oder bei Anforderung von Wärme in einem weiteren, über ein Mischventil angeschlossenen Heizkreis der Heizkessel unmittelbar auf diesen Heizkreis geschaltet wird, oder bei Anforderung von Wärme 55 aus beiden Heizkreisen der dem Heizkessel unmittelbar angeschlossene Heizkreis erst dann zugeschaltet wird, wenn die Heizwassertemperatur den Soll-Wert dieses Heizkreises erreicht hat oder eine Mindestwartezeit abgelaufen ist, hingegen der über das Mischventil angeschlossene Heizkreis unverzüglich freigegeben wird. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -3- 604 only in the first 35 heating circuit (15 -19) heat demand (41). The circulation pump (8) of the charging circuit (7 · 22) remains in operation for a period of time (47) after the heating of the store (10) has been switched off, then the store charge is switched to the heating circuit (15 -19). 40 PATENT CLAIM 45 Process for controlling a water heater, for example a boiler, two heating circuits and the charging circuit of a water heating system comprising heating water heated domestic hot water, the storage being charged with priority over the heating of the two heating circuits, characterized 50 in that after End of storage tank charging either when heat is requested in a heating circuit directly connected to the boiler when the boiler is switched off, the heating water circulation continues to be operated by the domestic hot water tank until an adjustable delay period has expired, or when heat is requested in another heating circuit of the boiler connected via a mixing valve is switched directly to this heating circuit, or when heat 55 is requested from both heating circuits, the heating circuit directly connected to the boiler is only switched on when the heating water temperature reaches the target temperature rt has reached this heating circuit or a minimum waiting time has expired, on the other hand the heating circuit connected via the mixing valve is released immediately. Including 4 sheets of drawings -3- 60
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