AT400983B

AT400983B - Verfahren zum erwärmen von wasser einer heizungsanlage

Info

Publication number: AT400983B
Application number: AT0065294A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1994-03-28
Publication date: 1996-05-28
Also published as: DE19511367A1; ATA65294A

Description

AT 400 983 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erwärmen bzw. Erhitzen von Wasser einer Heizungsanlage gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Nach einem bekannten Verfahren wird der Brenner bei einem Absinken der Temperatur des Speicherwassers eingeschaltet und bei Erreichen einer bestimmten oberen Temperatur des Wassers im Speicher wieder abgestellt. Dabei erfolgt die Steuerung des Brenners allein aufgrund der im Speicher herrschenden Temperatur, unabhängig von der Belastung der Heizungsanlage.

Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil einer relativ großen Häufigkeit der Schaltungen des Brenners und damit eine hohe Zahl von Starts des Brenners während eines bestimmten Zeitraumes, z.B. eines Tages. Dies fuhrt zu einem entsprechend hohen Ausstoß an Schadstoffen.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem die Zahl der Starts des Brenners innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes minimiert wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Die Erfindung geht davon aus, daß bei Fehlen einer momentan erforderlichen Heizleistung ein Aufheizen des Speichers über die vorgesehene Vorlauftemperatur nicht erforderlich ist. Des weiteren ist ein Einbringen von Leistung in den Speicher bei einer der Nennleistung des Brenners entsprechenden momentanen Heizleistung ebenfalls nicht erforderlich, da in diesem Fall der Brenner ohnehin nicht abgeschaltet wird, sondern für die Aufbringung der Heizleistung benötigt wird.

Anders verhält es sich im Teillastbereich. In diesem Bereich läßt sich durch Einbringen von Leistung in den Speicher eine Verminderung der Schalthäufigkeit des Brenners erreichen. Dabei kann das Einbringen von Leistung in den Speicher entweder durch Vergrößerung des Speichervolumens, z. B. durch Anordnung mehrerer Speicherzellen, die bedarfsweise in Betrieb genommen werden, oder durch Aufheizung eines ein konstantes Volumen aufweisenden Speichers über die vorgesehene Vorlauftemperatur hinaus erfolgen. Die gespeicherte zusätzliche Leistung ergibt sich aus der Temperaturdifferenz zwischen der Soll-Vorlauftempe-ratur und der Ist-Speichertemperatur des Speichewassers.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird eine weitgehende Reduzierung der Starts des Brenners erreicht.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen :

Fig. 1 schematisch eine Heizungsanlage,

Fig. 2 ein Diagramm der Schalthäufigkeit des Brenners bei einer Heizungsanlage ohne Speicher.

Die Heizungsanlage nach der Fig. 1 weist einen Primäwärmetauscher 1 auf, der von einem Brenner 2 beaufschlagt ist, der modulierend betrieben ist und in seiner Heizleistung von z.B. 5 bis 18 kW variierbar ist. Der Brenner 2 ist dabei über eine Gasarmatur 3 mit Gas versorgbar.

Der Primärwärmetauscher 1 ist über eine Vorlaufleitung 4 und eine Rücklaufieitung 5, in der eine Umwälzpumpe 6 angeordnet ist, mit einem Speicher 7 verbunden, der mit einer wärmeisolierenden Schicht 8 umgeben ist.

An diesem Speicher 7 sind über eine Heizungs-Vorlaufleitung 9 und eine Heizungs-Rücklaufleitung 10 Heizkörper 11 angeschlossen. In der Heizungs-Vorlaufleitung 9 sind ein Drei-Wege-Ventil 12 und eine Umwälzpumpe 17 angeordnet, wobei an dem Drei-Wege-Ventil eine Bypassleitung 13 angeschlossen ist.

Im Speicher 7 ist ein Temperaturfühler 14 angeordnet, der mit einer Steuerung 15 verbunden ist. An diese ist weiters ein Außentemperaturfühler 16 angeschlossen. Diese Steuerung 15 ist ausgangsseitig mit der Umwälzpumpe 6 und der Gasarmatur 3 verbunden und steuert diese.

Die Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Schalthäufigkeit eines Brenners 2 einer Heizungsanlage ohne Speicher 7, bzw. mit einem Speicher 7 der unabhängig von der momentanen erforderlichen Heizleistung betrieben wird.

Aus diesem Diagramm ist zu ersehen, daß die Schalthäufigkeit des Brenners 2 im Teiilastbereich von 50% am größten ist.

Um diese im Bereich von 50 % der Nennlast des Brenners 2 liegende erhöhte Schaltzahl des Brenners 2 zu vermindern, ist vorgesehen, daß die Temperatur des Wassers im Speicher 7 in Abhängigkeit vom Verhältnis der momentan erforderlichen Heizleistung zur Nennleistung des Brenners 2 über die vorgesehene Vorlauftemperatur der Heizkörper 11 erhöht und damit eine entsprechend größere Leistung im Speicher 7 gespeichert wird.

Mit dieser Pufferleistung können die Heizkörper 11 entsprechend länger versorgt werden, ohne daß deshalb der Brenner 2 gestartet werden muß. Außerdem ergibt sich durch die höhere Aufladung des Speichers 7 eine längere Betriebszeit des Brenners 2 nach jedem Start desselben. Dadurch sinkt die Zahl der Brennerschaltungen. ' 2

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Dieser Betrieb der Heizungsanlage ist in gleicher Weise bei modulierend arbeitenden Brennern 2 wie auch bei einem nicht modulierend arbeitenden Brenner 2 möglich, wobei sich bei einem modulierend arbeitenden Brenner 2 eine noch geringere Schalthäufigkeit des Brenners 2 innerhalb eines bestimmten Zeitraumes, z.B. während eines Tages, ergibt.

Die Temperatur des Speichers 7 ergibt sich unter der Annahme einer linearen Heizkurve nach der folgenden Beziehung: £s,(0=~ 1 - ζ

H mir·/

Dabei bedeuten f den relativen momentanen Wärmebedarf, der sich nach der Beziehung ÖWB,m ζ=¥-

Qwb,n mit QWB.tn als momentanen Wärmebedarf und QNB,N als Normwärmebedarf errechnet. f einen Faktor, der die Dimensionierung des Brenners 2 charakterisiert und sich nach der Beziehung

Q Nutz, N f=~.-

Qwb,n mit QNutz,N als Nutzwärmbelastung bei Nennbelastung des Brenners errechnet, K eine Konstante, die sich nach der Beziehung

max- ^ ζ max^ Kinin·/, errechnet, wobei die maximale Temperatur Atfspmax des Speichers 7 eingesetzt wird, die bei der Belastung fmax erreicht wird, die Soll-Raumtemperatur, tdie Soll-Vorlauftemperatur im Auslegepunkt der Heizungsanlage und n den momentanen Modulationspunkt, der sich nach der Beziehung

Qnb mit QB als momentaner Brennerbelastung und QNB als Nennleistung des Brenners 2 errechnet. Die Schaltspielzahl n ergibt sich dabei aus der folgenden Beziehung 3

Claims

AT 400 983 B Η·(κ /-Q-Qwb.n V„c&öspX-f Dabei bedeuten Vsp das Volumen des Speichers, c die spezifische Wärme des Heizungswassers und b die tägliche Bereitschaftszeit des Brenners 2. Patentansprüche 1. Verfahren zum Erwärmen beziehungsweise Erhitzen von Wasser einer Heizungsanlage mit einem von einem Brenner (2) beaufschlagten Primärwärmetauscher (1), der einen Speicher (7) versorgt, an den über eine Vorlauf- (9) und eine Rücklaufleitung (10) Heizkörper (11) angeschlossen sind, bei welchem Verfahren der Brenner (2) bei Absinken der Temperatur des Inhaltes des Speichers (7) unter den Soll-Wert der Vorlauftemperatur eingeschaltet und/oder modulierend betrieben wird, bis der Inhalt des Speichers eine bestimmte Soll-Temperatur erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (2) abgeschaltet wird, sobald der Speicher (7) mit einer in Abhängigkeit vom Anteil der momentan aufgrund der Wärmeanforderung der Heizungsanlage unter Berücksichtigung der Außentemperatur erforderlichen Heizleistung, im Bezug auf die Nennleistung des Brenners festgelegten Leistung, aufgeladen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (7) bei einer erforderlichen momentanen Heizleistung, die der halben Nennleistung des Brenners (2) entspricht, mit der größten Leistung aufgeladen wird, wobei die Aufladung des Speichers (7) von diesem Verhältnis von erforderlicher momentaner Heizleistung zu Nennleistung mit steigender und auch mit sinkender momentaner erforderlicher Heizleistung abnimmt.(Fig. 2) Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4