AT500369B1

AT500369B1 - Verfahren zum betrieb einer wasserheizanlage

Info

Publication number: AT500369B1
Application number: AT0042601A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2006-11-15
Also published as: AT500369A1; DE10212111A1; DE10212111B4

Description

2 AT 500 369 B1

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.

Bei bekannten derartigen Verfahren wird der Wärmeerzeuger zur Aufheizung bzw. Aufladung 5 des Speichers, bei dem es sich vorzugsweise um einen Schichtenspeicher handelt, meist mit seiner Nennleistung betrieben. Dadurch werden in der Regel sehr hohe Vorlauf- und Rücklauftemperaturen des Wärmeerzeugers erreicht. Bei höheren Rücklauftemperaturen ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Gewinnung der Kondensationswärme leidet und sich damit eine relativ niedrige Energieeffizienz einstellt. 10

Aus der AT 403 415 B ist bekannt, bei einer Speicherladung bei Annäherung der Temperatur der Speichervorlaufleitung an die Solltemperatur die Brennerleistung zu reduzieren, um ein Überhitzen des Speichers zu vermeiden. Die JP 5-149552 lehrt, bei einem Brennwert-Heizgerät die Brennerleistung zu reduzieren, wenn die Rücklauftemperatur zunimmt. Auf diese Art wird 15 die Vorlauftemperatur konstant gehalten. DE 199 24 758 A1 lehrt, dass eine Speicherladung mit kleiner Leistung erfolgt. Aus dem Stand der Technik ist nicht bekannt die Leistung derart zu wählen, dass der Brennwertnutzen maximal ist.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfah-20 ren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das sich durch eine hohe Effizienz auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches erreicht. 25 Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, dass die Rücklauftemperatur des Wärmeerzeugers bei der Aufheizung des Speichers niedrig bleibt und daher ein hoher Energiegewinn aus der Kondensation der Abgase des Brenners des Wärmeerzeugers erreicht werden kann. Damit ist auch eine hohe Energieeffizienz beim Betrieb der Wasserheizanlage sichergestellt. 30

Um eine Komforteinbuße weitgehend zu vermeiden, können die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen werden. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen bleibt der Vorteil einer hohen Energieeffizienz weitgehend erhalten und die Komforteinbuße bei der Raumheizung auf Zeiten begrenzt, in denen diese keine merkliche Relevanz aufweist. 35

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 schematisch verschiedene Ausführungsformen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbaren Wasserheizanlagen. 40 Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 mündet in den untersten Bereich 50 eines Schichtenspeichers 1 ein Kaltwasserzulauf 2, in dem ein Ventil 40, eine Rückströmsperre 41 und ein Überdruckventil 42 angeordnet sind.

Aus dem untersten Bereich 50 des Schichtenspeichers 1 führt ein Kaltwasserabzug 3 weg, in 45 dem eine Umwälzpumpe 7 angeordnet ist und welcher zu einem Sekundärkreis 43 eines Se-kundär-Wärmetauschers 9 führt. Von diesem Sekundärkreis 43 führt ein Warmwasserzulauf 5 weg, der in den obersten Bereich 51 des Schichtenspeichers 1 mündet. Aus dem obersten Bereich 51 des Schichtenspeichers 1 führt weiters eine Brauchwasserieitung 4 weg. so Ein Primärkreis 44 des Sekundär-Wärmetauschers 9, der Teil eines Wärmeerzeugers 14 ist, ist über eine Vorlaufleitung 45 und eine Rücklaufleitung 46, in der eine Umwälzpumpe 16 angeordnet ist, mit einem Primär-Wärmetauscher 18 verbunden, der von einem Brenner 19 beaufschlagt ist, der ebenfalls Teil des Wärmeerzeugers 14 ist. 55 Dieser Brenner ist über eine Gasarmatur 17 und eine Gasleitung 47 mit Gas versorgt. 3 AT 500 369 B1

Im Bereich des Warmwasserzulaufs 5 ist ein Temperaturfühler 10 angeordnet, der über eine Signalleitung 31 mit einer Steuerung 8 verbunden ist.

Diese Steuerung 8 ist über eine Signalleitung 33 mit einem in der Vorlaufleitung 45 des Primär-5 Wärmetauschers 18 angeordneten Temperaturfühler 13 verbunden. Weiters ist die Steuerung 8 über Signalleitungen 36 und 35 mit der Umwälzpumpe 16, bzw. der Gasarmatur 17 verbunden. Desgleichen ist die Steuerung 8 über eine Signalleitung 34 mit der Umwälzpumpe 7 verbunden. Außerdem ist die Steuerung 8 über eine Signalleitung 33' mit einem im untersten Bereich 50 des Schichtenspeichers 1 angeordneten Temperaturfühler 12 sowie über eine Signalleitung 32 io mit einem im mittleren Bereich 52 des Schichtenspeichers 1 angeordneten Temperaturfühler 11 verbunden.

Die Steuerung 8 umfaßt einen Sollwertgeber 21 für die Einstellung der Speicher-Solltemperatur. Ein weiterer Sollwertgeber 25 gibt die Leistung des Brenners 19 in Abhängigkeit von der am die 15 Vorlauftemperatur des Primär-Wärmetauschers 18 messenden Temperaturfühler 13 erfaßten Temperatur vor, um die Vorlauftemperatur des Primär-Wärmetauschers 18 zu begrenzen. Die Steuerung 8 weist noch einen weiteren Sollwertgeber 27 auf, der bei einer Speicherladung die Leistung des Brenners 19 auf dessen minimale Leistung festlegt. Außerdem ist noch eine Schaltuhr 24 und ein Umschalter 26, mit dem von einem auf eine maximale Nutzung des 20 Brennwertbetriebes auf eine Schneilaufheizung umgeschaltet werden kann vorgesehen.

Die Ausführungsform nach der Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 1 dadurch, daß im untersten Bereich 50 eines Rohrschlangenspeichers T ein Sekundär-Wärmetauscher 6 angeordnet ist, der von einem Wärmeerzeuger 14' versorgt ist und daher der Kaltwasserabzug 25 3 und der Warmwasserzulauf 5 fehlen, wie auch die Temperaturfühler 10 und 12.

Der Wärmeerzeuger 14' umfaßt ebenfalls einen von einem Brenner 19 beaufschlagten Primär-Wärmetauscher 18, der über die Vorlaufleitung 45, in der der Temperaturfühler 13 angeordnet ist und die Rücklaufleitung 46, in der die Umwälzpumpe 16 angeordnet ist, mit dem der Sekun-30 där-Wärmetauscher 6 verbunden ist.

Weiters unterscheidet sich die Steuerung 8' nach der Fig. 2 von der Steuerung 8 nach der Fig. 1 dadurch, daß statt der Sollwertgeber 25 und 27 Sollwertgeber 28 und 29 vorgesehen sind. Dabei dient der Sollwertgeber 28 zur Vorgabe der Vorlauftemperatur des Primär-35 Wärmetauschers 18 bei einer Speicherladung und der Sollwertgeber 29 zur Vorgabe der Vorlauftemperatur, die durch den Temperaturfühler 13 erfaßt wird, bei einem Betrieb einer nicht dargestellten Raumheizanordnung, wobei deren Betrieb witterungsgeführt sein kann.

Bei einer Speicherladung, die durch eine Überschreitung einer Speicher-Solltemperatur im 40 Bereich des im mittleren Bereich 52 des Schichtenspeichers 1 angeordneten Temperaturfühlers 11 gestartet wird, insbesondere in Zeiten, in denen keine Wärmeanforderung durch eine nicht dargestellte und von dem Speicher 1 versorgte Raumheizanordnung zu erwarten ist, wird der Brenner 19 mit seiner minimalen Leistung, z.B. 40% seiner Nennleistung betrieben. Dabei ist die Umwälzpumpe 16 in Betrieb und bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist auch die Um-45 wälzpumpe 7 in Betrieb.

In letzterem Fall wird kühles Wasser über den Kaltwasserabzug 3 abgezogen, im Sekundärkreis 43 des Sekundär-Wärmetauschers 9 erwärmt, dessen Primärkreis 44 vom Primär-Wärmetauscher 18 versorgt ist, und über den Warmwasserzulauf 5 in den obersten Bereich 51 so des Schichtenspeichers 1 geleitet.

Bei der Aufladung wird durch entsprechende Steuerung der Brennerbelastung (zugeführter Gasdurchsatz über das Ventil 17) in Abhängigkeit der Temperatur am Fühler 13 sichergestellt, daß die Vorlauftemperatur des Primär-Wärmetauschers 18 einen vorgegebenen Sollwert, z.B. 55 65°C nicht überschreitet.

Claims

4 AT 500 369 B1 Dadurch wird sichergestellt, daß der Primär-Wärmetauscher 18 mit niedriger Vorlauftemperatur betrieben und daher günstige Voraussetzungen für die Nutzung der Kondensationswärme der Abgase des Brenners 19 geschaffen werden. 5 Der Aufheizvorgang wird beendet, wenn die Speichertemperatur die bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 im untersten Bereich 50 des Schichtenspeichers 1 durch den Temperaturfühler 12 erfaßt wird, die vorgegebene Solltemperatur erreicht hat. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 wird die Speichertemperatur im mittleren Bereich 52 io des Speichers T durch den Temperaturfühler 11 erfaßt. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betrieb einer Wasserheizanlage mit einem modulierbaren Brennwert- Wärmeerzeuger (14, 14') mit steuerbarer Brennstoffregeleinrichtung, vorzugsweise Gasarmatur (17), der über einen Sekundär-Wärmetauscher (9, 6) den Inhalt eines Speichers (1, T) aufheizt, aus dem Brauchwasser entnehmbar ist, mit mindestens einem im Speicher (1, T) angeordneten Temperaturfühler (11, 12) und einer Steuerung (8) mit Sollwertgeber 20 (25, 27, 28, 29), dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung einer von der Steue rung (8) vorgegeben Mindesttemperatur an einem im Speicher (1, T) angeordneten Temperaturfühler (11, 12) zur Aufheizung des Speichers (1, 1') die Steuerung (8) nach dem Start des modulierbaren Brennwert-Wärmeerzeugers (14, 14') die steuerbare Brennstoffregeleinrichtung, vorzugsweise Gasarmatur (17) des Wärmeerzeugers (14, 14’) mit dem Sig-25 nal für minimalen Durchfluss, welcher z.B. 40% der Nennleistung entspricht, ansteuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (8) das Verfahren nur zu vorgegebenen Zeiten, welche in der Steuerung (8) vorgegeben sind, anwendet. 30 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55