AT412576B - Einrichtung und verfahren zur steuerung eines brenners - Google Patents

Description

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   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung eines Brenners eines direkt beheizten Trinkwasserspeichers gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 und auf ein Verfahren zur Steuerung der Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 3. 



   Bei derartigen Verfahren ergibt sich das Problem, dass der Trinkwasserspeicher ständig auf einem Temperaturniveau gehalten werden muss, das oberhalb der maximal zu erwartenden Vorlauftemperatur liegt. Dies führt zu hohen Bereitschaftsverlusten. Weiters ergibt sich bei den bekannten derartigen Verfahren das Problem, dass keine Bevorrangung der Aufheizung des Trinkwassers gegeben ist, wodurch sich ein nur eher bescheidener Komfort für den Benutzer ergibt. 



   Aus der DE 4 035 115 A1 ist ein Speicherbehälter bekanntgeworden, der über eine Vor- und eine Rücklaufleitung aufgeheizt werden kann und an dem eine zu einem Wärmetauscher führende Leitung abgeht, die über eine mit dem Wärmetauscher in Serie liegende Pumpe zum Speicher zurückgeführt ist. Über diesen Wärmetauscher kann aus dem Speicher Wärme entnommen werden, über den Wärmetauscher auf eine Trinkwasseranlage ausgekoppelt werden. Die Wärmeeinbringung in den Speicher geschieht über anderweitige natürliche oder künstliche Heizquellen. 



   Weiterhin ist aus der DE 4 206 074 A1 ein sehr ähnlicher Brauchwasserspeicher bekanntgeworden, der auch nicht direkt beheizt ist, dem aber gespeicherte Wärme über einen Wärmetauscher entnommen werden kann und Trinkwasserentnahmestellen zugeordnet werden können. 



   Die EP 828 117 A2 weist keinen Brauchwasserspeicher auf, sondern befasst sich mit einem von einem Brenner direkt beheizten Wärmetauscher ohne Speichervolumen, der mit Durchlauferhitzer arbeitet und der Warmwasser für Trinkwasserzwecke und für eine Heizungsanlage entnommen werden kann. 



   Die DE 19 615 772 A1 befasst sich mit der Wasserversorgung eines Pferdestalls, bei dem eine Viehtränke mit erwärmtem Wasser versorgt werden kann. 



   Auch die DE 29 622 330 U1 befasst sich nicht mit einer Heizkreisversorgung und einer Trinkwasserversorgung aus einem direkt beheizten Speicher. 



   Ziel der Erfindung ist es, die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art vorzuschlagen und ein Verfahren anzugeben, bei dem ein hohes Mass an Komfort für den Benutzer sichergestellt ist. 



   Erfindungsgemäss wird dies bei einer Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten unabhängigen Patentanspruches erreicht. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist auf einfache Weise eine Bevorrangung der Bereitung von Brauchwasser sichergestellt. Dabei ist auch berücksichtigt, dass die Aufheizung des Trinkwassers sehr rasch erfolgt und eine Wärmeabfuhr aus dem Trinkwasserspeicher durch Auskopplung von Heizwärme vermieden wird. 



   Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben der Einrichtung vorzuschlagen. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 3 vorgeschlagen. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist auf einfache Weise sichergestellt, dass, sobald die Temperatur des Trinkwasserspeichers unter den gegenüber dem vorgegebenen Wert verminderten Sollwert absinkt, die Umwälzpumpe des Heizkreises abgeschaltet wird. Dadurch wird gewährleistet, dass es nicht weiterhin zu einer Wärmeabfuhr aus dem Trinkwasserspeicher zur Versorgung des Heizkreises kommt. Damit ist sichergestellt, dass der Trinkwasserspeicher sehr rasch aufgeheizt werden kann und so ein entsprechend hoher Komfort für den Benutzer gewährleistet ist. 



   Durch die Merkmale des abhängigen Patentanspruches ist sichergestellt, dass die Umwälzpumpe des Heizkreises wieder gestartet wird, sobald die Temperatur des Trinkwasserspeichers wieder den eingestellten Sollwert der Temperatur des Brauchwassers überschreitet. 



   Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung zeigt. 



   Im untersten Bereich eines Trinkwasserspeichers 1 ist in dessen eine Brennkammer 31 angeordnet, in der ein Brenner 2 angeordnet ist. Dabei durchsetzt ein von der Brennkammer 31 nach oben führendes Abgasrohr 32 den Trinkwasserspeicher 1, das von einem Wärmetauscher 5 umschlossen ist, der vom Trinkwasser umgeben ist. 



   Der Wärmetauscher 5 ist über eine Vorlaufleitung 6 und eine Rücklaufleitung 7 mit einer Heiz- 

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 körperanordnung 8 einer Raumheizung verbunden. Dabei ist in der Vorlaufleitung 6 ein Mischer 9 angeordnet, der über eine Bypassleitung 33 mit der Rücklaufleitung 7 verbunden ist. 



   In den untersten Bereich des Trinkwasserspeichers 1 mündet ein Kaltwasserzulauf 3 und aus dem obersten Bereich des Speichers 1 führt eine Brauchwasserleitung 4 weg. 



   Weiters ist ein Temperaturfühler 12 im mittleren Bereich des Trinkwasserspeichers 1 angeordnet, der über eine Signalleitung 34 mit je einem Eingang von drei Vergleichern 23,25 und 28 verbunden ist. 



   Weiters ist ein Aussentemperaturfühler 14 über eine Signalleitung 35 mit einem Heizkurvenspeicher 20 verbunden, in dem Kurven zur Festlegung von Soll-Vorlauftemperaturen abgespeichert sind. Der Heizkurvenspeicher 20 ist über eine Signalleitung 36 mit einer RaumtemperaturSteuerung 30 verbunden, deren zweiter Eingang über eine Signalleitung mit einem Vorlauftemperatur-Fühler 10 verbunden ist, der in der Vorlaufleitung 6 zwischen dem Mischer 9 und der Heizkörperanordnung 8 angeordnet ist, in der auch eine Umwälzpumpe 11angeordnet ist. Der Ausgang der Raumtemperatur-Steuerung 30 ist über eine Steuerleitung 44 mit dem Mischer 9 verbunden und steuert diesen. 



   Weiters ist der Heizkurvenspeicher 20 über eine Signalleitung 38 mit einem mit einem festen Wert, z. B. 8K beaufschlagten Addierer 21 verbunden, der über eine Signalleitung 39 mit einer Logik 22 verbunden, deren zweiter Eingang über eine Signalleitung 40 mit einem Sollwertgeber 13 verbunden ist, wobei die Logik 22 den jeweils höheren Wert zu deren Ausgang durchschaltet. Der Ausgang der Logik 22 ist mit dem zweiten Eingang des Vergleichers 23 über eine Signalleitung 41 verbunden. 



   Der Ausgang dieses Vergleichers 23 ist über eine Steuerleitung 42 mit einem Gasventil 15 verbunden, das in einer zum Brenner 2 führenden Gasleitung 43 angeordnet ist. 



   Wie bereits erwähnt, ist ein Eingang des Vergleichers 25 über die Signalleitung 34 mit dem Temperaturfühler 12 des Trinkwasserspeichers 1 verbunden. Der zweite Eingang dieses Vergleichers 25, der Teil einer Steuerung der Bevorrangung der Brauchwasserbereitung ist, ist über die Steuerleitung 40 und einen mit einem festen Wert, z.B. 10K beaufschlagten Subtrahierer 26, sowie eine weitere Signalleitung 45 mit dem Sollwertgeber 13 verbunden. 



   Ein weiterer Vergleicher 28 ist einerseits mit dem Temperaturfühler 12 des Trinkwasserbehälters 1 über die Signalleitung 34 verbunden und anderseits über die Signalleitung 40 mit dem Sollwertgeber 13. 



   Die Ausgänge der Vergleicher 25 und 28 sind über Signalleitungen 46,47 mit einem Rücksetzspeicher 29 verbunden, dem über eine Verbindungsleitung 48 ein Negierer 27 nachgeschaltet ist. 



  Dieser Negierer 27 ist über eine Steuerleitung 49 mit der Umwälzpumpe 11 des Heizkreises verbunden. 



   Im Betrieb erfolgt die Festlegung der Soll-Vorlauftemperatur des Heizkreises in Abhängigkeit von der durch den Fühler 14 erfassten Aussentemperatur. Dabei erfolgt die Festlegung der SollVorlauftemperatur mittels der im Heizkurvenspeicher 20 abgelegten Heizkurven. 



   Dieser Wert wird im Addierer 21 um 8K erhöht und an die Logik 22 weitergeleitet, an der auch der Sollwertgeber 13 angeschlossen ist und die ihrerseites den jeweils höheren Wert an den Vergleicher 23 schaltet, der diesen Wert mit der Temperatur des Trinkwasserspeichers 1 vergleicht. 



   Liegt die Temperatur des Trinkwasserspeichers 1 unter der Vergleichstemperatur, so wird der Brenner 2 gestartet, bzw. das Gasventil 15 geöffnet. 



   Der über die im Heizkurvenspeicher 20 abgelegte Heizkurve in Abhängigkeit von der Aussentemperatur ermittelte Sollwert der Vorlauftemperatur wird in der Raumtemperatur-Steuerung 30 mit der vom Temperaturfühler 10 erfassten Temperatur verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleichsergebnis der Mischer 9 angesteuert. 



   Steigt die Temperatur des Trinkwasserkessels 1, die durch den Temperaturfühler 12 erfasst wird, über den Vergleichswert, der entweder durch den um 8K erhöhten Wert der SollVorlauftemperatur oder durch den Sollwert der Temperatur des Trinkwasserspeichers 1, die durch den Sollwertgeber 13 festgelegt ist, gegeben ist, so wird das Gasventil 15 geschlossen und der Brenner 2 stillgesetzt. 



   Sinkt aufgrund einer stärkeren Zapfung die Temperatur des Trinkwasserspeichers 1 unter den um einen festgelegten Wert, z.B. 10K, verminderten Sollwert der Temperatur des Trinkwasserspei- 

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 chers 1 so gibt der Vergleicher 25 ein Signal an den Rücksetzspeicher 29 ab, wodurch uber den Negierer 27 die Umwälzpumpe 11des Heizkreises stillgesetzt und damit eine Abfuhr von Wärme aus dem Trinkwasserspeicher 1 unterbunden wird. 



   Da in diesem Fall der Brenner 2 in Betrieb ist, da ja der Trinkwasserspeicher die um 8K erhöhte Soll-Vorlauftemperatur keinesweges überschreitet, steigt die Temperatur des Trinkwasserspeichers 1 an. Überschreitet dessen Temperatur den eingestellten Sollwert, so gibt der Vergleicher 28 ein Signal an den Rücksetzspeicher 29 ab und setzt diesen wieder. Dadurch wird über den Negierer 27 die Umwälzpumpe 11 wieder in Betrieb gesetzt. Und es kann der Heizkreis wieder mit Heizwasser versorgt werden. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Einrichtung zur Steuerung eines Brenners (2) eines direkt beheizten Trinkwasserspeichers (1) mit einem Wärmetauscher (5) zur Wärmeauskopplung für eine Raumheizung mit in einem Kreislauf getriebenen Heizwasser, wobei die Temperatur des Trinkwasserspeichers (1) über der maximal zu erwartenden Vorlauftemperatur des Heizwassers gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleicher (25) vorgesehen ist, dessen einem Ein- gang der Sollwertgeber (13) und ein mit einem festen Wert beaufschlagter Subtrahierer (26) vorgeschaltet ist und dessen zweiter Eingang mit dem Temperaturfühler (12) des
Trinkwasserspeiches (1) verbunden ist und dessen Ausgang die Umwälzpumpe (11) des
Heizkreises steuert.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des die Um- wälzpumpe (11) steuernden Vergleichers (25) mit einem Rücksetzspeicher (29) verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit einem mit dem Sollwertgeber (13) und dem Temperatur- fühler (12) des Trinkwasserspeichers (1) verbundenen Vergleicher (28) verbunden ist und dessen Ausgang die Umwälzpumpe (11) steuert.

   3. Verfahren zur Steuerung einer Einrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Antrieb einer Umwälzpumpe (11) des Heizwassers unterbrochen wird, wenn die Temperatur des Trinkwasserspeichers (1) unter einen um einen vorgegebenen Betrag unter der Solltemperatur des Trinkwasserspeichers (1) liegenden Wert abgesunken ist, wobei gleichzeitig der Brenner (2) in Betrieb gehalten wird.