BE901383A - Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers - Google Patents

Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers Download PDF

Info

Publication number
BE901383A
BE901383A BE0/214239A BE214239A BE901383A BE 901383 A BE901383 A BE 901383A BE 0/214239 A BE0/214239 A BE 0/214239A BE 214239 A BE214239 A BE 214239A BE 901383 A BE901383 A BE 901383A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
control
boiler
temperature
heating
tbin
Prior art date
Application number
BE0/214239A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Pvba Princen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pvba Princen filed Critical Pvba Princen
Priority to BE0/214239A priority Critical patent/BE901383A/en
Publication of BE901383A publication Critical patent/BE901383A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/136Defrosting or de-icing; Preventing freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/254Room temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/258Outdoor temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305Control of valves
    • F24H15/315Control of valves of mixing valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/36Control of heat-generating means in heaters of burners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Three variable input signals are detected by accurate NTC resistance transducers; the temp. -tw- of the water leaving the boilder, the outside air to temp. -Tbuit - , and the required inside air temp. - Tbin. The relationship between these variables is defined by the equation: (TW-Tbin)/(Tbin-Tbout)=K, which includes a constant factor -k- which is a tatio between two ratio between two thermal resistances: the heat transfer resistanc between the boiler and the inside air, and the heat loss resistance between the inside and the outside air. - The transfer resistance depends on piping and radiator characteristics, etc, while the loss resistance depends on building structure, insulation provision, etc. The control panel enables programming of K factor, daylight timing, automatic frost protection, summer/winter switching, etc.

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  AANVRAGER : pvba PRINCEN AARD   : Uitvindingsoctrooi   TITEL : Energie besparende electronische besturing voor centrale verwarmingssystemen met weersafhanke- lijke regeling en boilerbesturing. 



   BESCHRIJVING Het voorwerp van deze octrooiaanvraag is een electronisch bestrings-en regelingsgeheel voor centrale verwarmingsinstallaties. Het door ons   ontwikkelde   regelpaneel werkt optimaal energiebesparend en kan uiterst nauwkeurig aangepast worden aan elke individuele woningverwarming, rekeninghoudend met de aard der woning, de   isolatiegegevens,   de voorhanden zijnde centrale verwarmingsinstallatie en de specifieke verwarmingsbehoefte van de gebruiker. 



    A. WONING VERWARMING    
 EMI1.1 
 1. Werkingsprinciepe De door ons ontwikkelde weersafhankelijke regeling steunt op het verband dat er bestaat tussen : - de watertemperatuur (vertrekwater temperatuur aan ketel) - de binnentemperatuur (gewenste kamertemperatuur) - de buitentemperatuur. 



  Het verband tussen deze drie temperatuurgegevens wordt bepaald door de verhouding van twee thermische weerstanden : 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 - overgangsweerstand van geplaatste warmtebron C > (vloerverwarming, radiatoren, kalorisch vermogen,....) CD thermische- verliesweerstand van de woning volgens de specifieke ei- genschappen van elke woning (isolatie,   ligging,)   Deze verhouding kan voor elke woning individueel ingesteld 
 EMI2.2 
 worden. Deze verhouding noemen we de"K-instelling". 



  Vertrekkende van deze K-instelling berekend onze besturing, in functie van de buitentemperatuur en de door   de gebrui-   ker gekozen binnentemperatuur ; de meest economische vertrekwater temperatuur. 



  Samengevat bestuurt onze regelapparatuur dus de   verwarming-   ketel in functie van :   l.   verhouding tussen   overgangsweerstand   : verliesweerstand 2. buitentemperatuur 3. ingestelde (gevraagde) kamertemperatuur 
 EMI2.3 
 2. 



  Op onze regelapparatuur zijn volgende instellingen mogelijk : - K-instelling met bereik van 0, 5 tot 2,5 K. 



  - Kamertemperatuur keuze voor het gewenst dagregime. 



    - Nachtregimekeuze   waarop het gewenst aantal graden van de nachtverlaging kan ingesteld worden. 



  - algemenekeuzeknop met volgende keuze : - schakelt volgens ingesteld programma op programmaklok. 



   - houdt voordurend het ingestelde dagregime aan. 



   - houdt voordurend het ingestelde nachtregime aan. 



    - vorstbeveiLgingsstand.    



  - Schakeldifferentieel instelbaar. 



  - Fijnistelling D2. : extra fijnregeling van temperatuur. 



  - Controlelampjes ter controle van de voeding van het regel- paneel en aanduiding van het schakelen, door de regel- eenheid. 
 EMI2.4 
 a. K-instelling bepalen van een woning : steunende op het feit dat voor iedere woning er een ver- band bestaat tussen : buitentemperatuur (TBuit) 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 binnentemperatuur (Tbin) watertemperatuur (Tw) kunnen we aan de hand van volgende formule en via één temperatuursmeting de K-factor bepalen van iedere woning :
Tw-TBin formule : = K   TBin-TBuit   Nadat de verwarmingsinstallatie in werkinggesteld is, kan men na verloop van tijd bvb. volgende temperaturen meten : TBuit   = -50C ; TBin   =   +150C     ;

   Tw = +50 C   Volgens voornoemde formule geeft dit : 50-15 : 15- (-5) = 35 : 20   = 1,   75 K Dit zou de K-instelling zijn van deze woning. Eenmaal dat deze instelling berekend werd en ingesteld werd op de regelapparatuur moet deze nooit meer veranderd worden daar zij de speciefieke verhouding weergeeft van de temperaturen in deze woning. 



  Hoe verloopt nu de watertemperatuur in functie van een ingestelde K-waarde ? Dit kunnen we best weergeven aan de hand van een grafiek en via enkele voorbeelden : zie tekening I 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Voorbeeld <SEP> : <SEP> K-instelling <SEP> 2,5
<tb> Tbuit-12 C
<tb> Tbin <SEP> +20 C
<tb> Tw <SEP> ? <SEP> ? <SEP> zie <SEP> lijn--= <SEP> 100C <SEP> 
<tb> Voorbeeld <SEP> K-instelling <SEP> 1,5
<tb> Tbuit <SEP> -50C <SEP> 
<tb> Tbin <SEP> 15 C
<tb> Tw <SEP> ? <SEP> ? <SEP> zie <SEP> lijn.... <SEP> = <SEP> 450C
<tb> 
 b. Temperatuursmeting door regelpaneel :
Om de nodige gegevens te ontvangen beschikt onze regeling over twee voelers : een buitenvoeler en een watervoeler. 



   Teneinde een zeer juiste temperatuursmeting te verkrij- 
 EMI3.2 
 gen, wordt door ons gebruik gemaakt van temperatuurn 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 sensoren welke bij de minste temperatuursverandering 
 EMI4.1 
 reageren. Deze temperatuurssensoren wekken bij een C > variabele temperatuur een veranderlijke spanning op. 



   Dit in tegenstelling tot de alom gebruikte NTC's, welke bij een variabele temperatuur een wisselende weerstand bezitten (veel   onnauwkeuriger).   c. Vorstbeveiligingsstand :
In tegenstelling tot de andere c. v. besturingen steunt onze   vorstbeveigingsstand   op een binnentemperatuur i. p. v. een watertemperatuur. Nadat de K-instelling gebeurde, zal bij deze stand   automatisch-overgescha-   keld worden op een gevraagde binnentemperatuur van   4oC,   dit ter bescherming van de woning tegen de   vmrst.   d. Schakeldifferentieel :
In functie van de gebruikte verwarmingsinstallatie kan men d. m. v. een schakelknop het temperatuursverschil bepalen waarover de branderwerking kan gespreid worden. 



   Dit ter voorkoming van het veelvuldig stoppen en starten van de brander. Teneinde bij deze spreiding geen daling te bekomen van de gemiddelde watertemperatuur schakelt onze regeling automatisch op een negatieve en een posi- tieve stand. Deze werking kan best aangetoont worden door volgende voorbeeld :
Watertemperatuur moet   50 C   bedragen en het ingestelde schakeldifferentieel bedraagt   10 C.   



   Alzo wordt de branderwerking gespreid over :   - start bij 500C - 50C = 450C    - stopt bij 500C    50C = 550C  
Het instellingsbereik van het differentieel gaat van   5 C   tot   15 C   (totale spreiding) e. Fijninstelling D2 :
Teneinde de gevraagde temperatuur haarfijn te bekomen, kan een zekere ijking plaatsvinden d. m. v. de regelbare instelling D2. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



  Wanneer bij een berekende K-waarde er een afwijking gekonstateerd wordt tussen de gevraagde temperatuur en de bekomen temperatuur, dan kan dit bij geregeld worden : bvb. gevraagde temperatuur =   22 C   bekomen temperatuur = 210C instelling regeling D2 moet zijn   +l'C   Hierdoor wordt de watertemperatuur verhoogt in functie van een binnen temperatuursverhoging van   1 C.   



  Deze voornoemde afwijking kan voorkoming wanneer de K-instelling niet 100% juist berekend werd (foutieve of onnauwkeurige temperatuursmeting bij bepaling van K gegevens. 
 EMI5.1 
 Afstandsbediening a. instelmogelijkheden :
Voornoemde weersafhankelijke regeling wordt uitgerust met een afstandsbediening. Bij deze uitvoering kan de klant de centra- le regeleenheid (C. R. E. ) bvb. in de stookplaats monteren en de afstandsbediening in bvb. de woonkamer. l. Indien gewenst kan men in de eenvoudigste vorm van afstands- bediening een gewone kamerthermostaat aansluiten op de cen- trale regeleenheid. 



   2. In vervanging van de keuzeknoppen op de C. R. E., kan de af- standsbediening uitgerust worden met volgende schakelaars : - keuzeknop voor dag en nachtregime - algemene keuzeknop - programmaklok
3. In de afstandsbesturing is een ruimtevoeler ingebouw4, welke een dubbele functie heeft : a. Korrigerend : Wanneer er een verschil ontstaat tussen de gevraagde temperatuur en de bekomen binnentemperatuur, zal de C. R. E. automatisch bijsturen tot het verschil tussen beide temperaturen weggewerkt is. b. Versnelde opwarming : Teneinde op een korte tijd het voor- noemde verschil wegtewerken, kan men d. m. v. een instelba- re factor (V) een versnelde opwarming laten plaatsvin- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
 EMI6.1 
 den. Dit gebeurt volgens volgende formule c-C > x vl Tw = T versneld. 



  C >    :Hieruit   volgt dat bij een kleiner worden van de afwijking tussen de   ruimte t'en   de gevraagde t , automatisch de   T versneld   zal dalen. Dit gebeurt totdat het verschil =   0 C.   bvb. 1) Ruimte t  = 16 C gevraagde   t =     220C  
Faktor V   = 3  
Tw = 5C C        (16 - 22) 3]   + 50   = 18   + 50 = 68  C
2) Ruimte t  = 18 C gevraagde t = 22 C
Faktor V   = 3  
Tw   = 50 C     [ (18 - 22) 31 + 50 =   12 + 50   = 62OC  
Deze vermenigvuldigingsfaktor (V) is instelbaar door de installateur van maal 0 tot maal 5. 
 EMI6.2 
 



  5. 



  2---- 
MengkraanbesturingWanneer de c. v. installatie voorzien is van een motorisch be- stuurde mengkraan kan onze weersafhankelijke regeling de stu- ring van deze mengkraan bepalen. 



   De temperatuursvoelar, geplaatst nÅa de mengkraan zal via het regelpaneel de stand bepalen. Alle mogelijke instellingen van het regelpaneel blijven zoals voorheen besproken. 



  6. Brander en mengkraanbesturing
Wanneer de c. v. installatie voor een dubbele, gescheiden ver- warmingsbehoefte (bvb. vloerverwarming en radiatoren) kan onze regeling aangewend worden voor de sturing van beide circuits. a. de branderbesturing bepaald het   vertrekwatertemperatuur   die de c. v. ketel moet opwekken in functie van de gevraagde bin- nentemperatuur en de gemeten buitentemperatuur. b. De mengkraanbesturing zal van dit c. v. water een gedeelte aanwenden voor de sturing van zijn verwarmingscircuit. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  Om dit mogelijk te maken zal onze besturing in dit geval voorzien zijn van : - een dubbele instelling van dag-en nachttemperatuur. 



  - een programmaklok met twee afzonderlijke programma's - een dubbele K-instelling Opmerking : Teneinde de werking van de mengkraan niet te verstoren, moet de c. v. watertemperatuur steeds minimaal gelijk zijn aan de gevraagde temperatuur van de mengkraaninrichting. 



  Dit kan onder bepaalde omstandigheden niet het geval zijn. 
 EMI7.1 
 



  (bvb. circuit radiatoren tijdens nachtregime = brandersturing 0 en circuit vloerverwarming tijdens dagregime =   menkraan)   Om deze reden werd voorzien in een schakeling dat de mengkraan- 
 EMI7.2 
 besturing de minimale grens bepaald van de c. v. watertemperaC > tuur. Boven deze minimum grens kan de branderbesturing haar taak vervullen. 



  B. BOILERBESTURING
Dit gedeelte van de regelapparatuur k-an toegepast worden wan- neer de bereiding van sanitair warmwater gebeurt door een op de c. v. ketel gekoppelde boiler. Teneinde het systeem   optimaal   energiebesparend te maken werd door ons een boilerbesturing ont- wikkeld. Waarom eist het klassieke systeem veel energie op ? a. Wisselwerking tussen boiler en c. v. ketel :
Bij de meeste installaties wordt de boiler aangesloten op de c. v. ketel zonder enige vorm van beperking van de wisselwer- king tussen de boiler en de ketel. De c. v. ketel warmt de boiler op en achteraf verliest de boiler terug zijn warmte aan de c. v. ketel.

   Een eerste vereiste om   dez2 wisselwerking   te doorbreken is het plaatsen van een éénrichtingsklep in de aanvoerleiding naar de boiler en het bekomen van een gedwon- gen omloop via een circulatiepomp (boilerlaadpomp). 



   Deze laadpomp zorgt ervoor dat we een kontroleerbare opwar- ming kunnen bekomen op de meest gunstigste tijdstippen. b. Stilstandsverliezen :
Wanneer de boilertemperatuur gedaald is onder een zekere 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 temperatuur zal de c. v. ketel starten om de bunkervoorraad aan warmwater terug op peil te brengen. Dit betekend echter ook dat de waterinhoud van de c. v. ketel   teR9   dient opgewarmt te worden. Dus de c. v. ketel warmt eerst zijn eigen inhoud op en dan start de opwarming van de boiler. Nadat de boiler terug op temperatuur is gebracht zal de brander stoppen. Op dit ogenblik blijft er echter nog   een grote   
 EMI8.1 
 voorraad energie in de stookketel opgeslagen. we C > deze energie niet kunnen   benutten   zal deze verloren gaan via de schouw, de stookplaats, e. d... 



  Om hieraan te verhelpen blijft bij het bereiken van de gevraagde boilertemperatuur de boilerlaadpomp nog draaien totdat de overtollige energie uit de e. v. ketel gestockeerd werd in de boiler. 
 EMI8.2 
 l. Werkingsprinciepe a. Zomerstand : l. Bij deze stand (wanneer de woningverwarming uitgescha- keld is) voert de boileraquastaat het bevel over de branderwerking. Wanneer de boilertemperatuur gedaald is zal de brander starten. 



   2. Zodra de boilertemperatuur opnieuw bereikt is stopt de brander en de boilerlaadpomp blijft nog draaien. 



   Deze nadraaitijd is instelbaar van 30 seconden tot 6 minuten. b.   Winterstand :     l.   Bij deze stand is er geen nadraaitijd van de boiler- laadpomp daar de overtollige energie aangewend wordt voor de woningverwarming. 



   2. Wanneer de boiler warmte vraagt en tegelijkertijd ook de woning warmte nodig heeft zal de boileropwarming voorrang krijgen (voorrangsregeling) Dit wordt be- komen door de circulatiepomp van de woning te stop- pen en de boilerlaadpomp te starten. Pas wanneer de boiler terug op temperatuur   georacht   is start opnieuw 
 EMI8.3 
 de circulatiepomp van de woning. Aldus krijgt men een CD 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 snelle opwarming zonder energieverlies. c. Programmatie :
De inbouw van een programmaklok heeft voor gevolg dat de ge- bruiker de tijdstippen kan kiezen waartussen de boileropla- ding kan plaatsvinden. a. programma ingeschakelt : de boilerbesturing zoals hierbo- ven beschreven vervult haar taak. b. programma uitgeschakelt : de boilerbesturing is buiten wer- king en alleen de circulatiepomp van de woningverwarming kan draaien. d.

   Automatisch :
De nadraaitijd zoals beschreven onder voorgaande wordt ook be- komen door een automatische nadraaitijd instelling. Dit ge- beurt door in de aanvoer leiding van de boiler en in de boiler een temperatuurssensor te plaatsen.   Zolang   de temperatuur van de aanvoer leiding hoger is dan de boilertemperatuur zal de laadpomp blijven nadraaien. Wanneer het verschil tussen beide temperaturen nul is, betekend dit dat de meeste energie uit de c. v. ketel weg- gepompt werd. (Opm. Enkel in zomerstand) e. Diverse :
Wanneer er alleen van een boilerbesturing gebruik gemaakt wordt 
 EMI9.1 
 en de woning is van een kamerthermostaat die de circu- 0 latiepomp van de woning stuurt ; dan kan deze kamerthermostaat aangesloten worden op de daartoe ingebouwde aansluitingen in de 
 EMI9.2 
 boilerbesturing. 



  C) f. Zomer/Winterstand keuze Teneinde de manuele keuze tussen zomer-en winterstand automatisch te doen verlopen werd een tijdskonstante ingebouwd die als volgt werkt : Wanneer er door de regelapparatuur of door de kamerthermostaat geen vraag naar warmte is voor de woning verwarming, dan schakelt het gedeelte van de boilerbesturing automatisch over op zomerstand. Van zodra er terug behoefte is naar woningverwarming wordt er terug overgeschakeld naar winterstand. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



  Teneinde deze overschakelingsperiode te spreiden wordt er slechts na een bepaalde, instelbare, duur overgeschakeld van winter naar zomerstand. Wanneer er bvb. gedurende één uur geen behoefte ontstaat tot woningverwarming (werking van circulatiepomp van woning) dan schakelt 
 EMI10.1 
 de boilerbesturing automatisch over op zomerstand. In CD functie van de aard der installatie en de eisen gekozen C > door de installateur, kan deze tijdsduur gespreid wor- den van 10 minuten tot 5 uur. 



  C. ALGEMEEN
Teneinde tegemoet te kunnen komen aan de speciefieke 
 EMI10.2 
 eisen van iedere installatie en de gebruikswijze door C > de bewoner, is onze besturing zowel in één geheel als in afzonderlijke bruikbare   besturingsgehelèn   toe te pas- 
 EMI10.3 
 sen, welke achteraf eventueel kunnen uitgebreid worden C > Bijvoorbeeld 
 EMI10.4 
 Woningverwarming + boilerbesturing 1 w-4Woningverwarming Boilerbesturing /'\ Brander mengkraan brander+mengkraan-programmatie - automatic - +auto. 



  - - CD - + versnelde opwarming



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  APPLICANT: pvba PRINCEN NATURE: Invention patent TITLE: Energy-saving electronic control for central heating systems with weather-dependent control and boiler control.



   DESCRIPTION The object of this patent application is an electronic control and regulation unit for central heating installations. The control panel developed by us is optimally energy-saving and can be adapted extremely precisely to each individual home heating, taking into account the nature of the home, the insulation data, the available central heating installation and the specific heating needs of the user.



    A. HOUSE HEATING
 EMI1.1
 1. Principle of operation The weather-dependent regulation developed by us is based on the relationship that exists between: - the water temperature (leaving water temperature at the boiler) - the indoor temperature (desired room temperature) - the outdoor temperature.



  The relationship between these three temperature data is determined by the ratio of two thermal resistances:

 <Desc / Clms Page number 2>

 
 EMI2.1
 - transition resistance of installed heat source C> (underfloor heating, radiators, calorific power, ...) CD thermal loss resistance of the house according to the specific properties of each house (insulation, location,) This ratio can be set individually for each house
 EMI2.2
 turn into. We call this ratio the "K setting".



  Starting from this K setting, our control calculates, depending on the outside temperature and the inside temperature selected by the user; the most economical leaving water temperature.



  In summary, our control equipment therefore controls the boiler in function of: l. ratio between transition resistance: loss resistance 2. outdoor temperature 3. set (requested) room temperature
 EMI2.3
 2.



  The following settings are possible on our control equipment: - K setting with range from 0.5 to 2.5 K.



  - Room temperature choice for the desired day regime.



    - Night regime selection on which the desired number of degrees of the night setback can be set.



  - general selection knob with the following selection: - switches to program clock according to the set program.



   - continuously maintains the set daily schedule.



   - continuously maintains the set night schedule.



    - frost protection mode.



  - Shift differential adjustable.



  - Fine adjustment D2. : extra fine adjustment of temperature.



  - Indicator lamps for checking the power supply to the control panel and indication of switching by the control unit.
 EMI2.4
 a. K-institution determining a home: based on the fact that for every home there is a relationship between: outside temperature (TBout)

 <Desc / Clms Page number 3>

 indoor temperature (Tbin) water temperature (Tw), we can determine the K-factor of each home using the following formula and one temperature measurement:
Tw-TBin formula: = K TBin-TBoff After the heating system has been put into operation, it is possible, for example, over time. measure the following temperatures: TBout = -50C; TBin = + 150C;

   Tw = +50 C According to the above formula this gives: 50-15: 15- (-5) = 35: 20 = 1.75 K This would be the K-setting of this house. Once this setting has been calculated and set on the control equipment, it should never be changed as it reflects the specific ratio of the temperatures in this house.



  How does the water temperature function as a function of a set K value? We can best show this by means of a graph and some examples: see drawing I.
 EMI3.1
 
<tb>
<tb> Example <SEP>: <SEP> K setting <SEP> 2.5
<tb> Tbuit-12 C
<tb> Tbin <SEP> +20 C
<tb> Tw <SEP>? <SEP>? <SEP> see <SEP> line - = <SEP> 100C <SEP>
<tb> Example <SEP> K setting <SEP> 1.5
<tb> Tbuit <SEP> -50C <SEP>
<tb> Tbin <SEP> 15 C
<tb> Tw <SEP>? <SEP>? <SEP> see <SEP> line .... <SEP> = <SEP> 450C
<tb>
 b. Temperature measurement by control panel:
In order to receive the necessary data, our control has two sensors: an outdoor sensor and a water sensor.



   In order to obtain a very correct temperature measurement
 EMI3.2
 gene, we use temperatures

 <Desc / Clms Page number 4>

 sensors which at the slightest temperature change
 EMI4.1
 comment. These temperature sensors generate a variable voltage at a C> variable temperature.



   This is in contrast to the widely used NTCs, which have a variable resistance at a variable temperature (much more imprecise). c. Frost protection mode:
Unlike the other c. v. controllers our frost protection mode supports an indoor temperature i. p. v. a water temperature. After the K setting has been made, this mode will automatically switch to a requested indoor temperature of 4oC, in order to protect the house against frost. d. Shift differential:
Depending on the heating installation used, d. Use a switch knob to determine the temperature difference over which the burner operation can be spread.



   This is to prevent frequent stopping and starting of the burner. In order to avoid a drop in the average water temperature with this spread, our control automatically switches to a negative and a positive position. This effect can best be demonstrated by the following example:
Water temperature must be 50 C and the switching differential set is 10 C.



   The burner operation is thus spread over: - starts at 500C - 50C = 450C - stops at 500C 50C = 550C
The differential setting range is from 5 C to 15 C (total spread) e. Fine adjustment D2:
In order to obtain the required temperature in detail, a certain calibration can take place d. m. v. adjustable setting D2.

 <Desc / Clms Page number 5>

 



  When a deviation is found between the requested temperature and the obtained temperature at a calculated K-value, this can be adjusted: eg. requested temperature = 22 C obtained temperature = 210C setting control D2 must be + l'C This increases the water temperature in function of an indoor temperature increase of 1 C.



  This aforementioned deviation can occur if the K setting has not been calculated 100% correctly (incorrect or inaccurate temperature measurement when determining K data.
 EMI5.1
 Remote control a. Setting options:
The aforementioned weather-dependent control is equipped with a remote control. In this embodiment, the customer can use the central control unit (C. R. E.), e.g. in the fireplace and install the remote control in eg. the living room. l. If desired, an ordinary room thermostat can be connected to the central control unit in the simplest form of remote control.



   2. Replacing the selector buttons on the C. R. E., the remote control can be equipped with the following switches: - selector button for day and night mode - general selector button - program clock
3. In the remote control a room sensor is built in4, which has a double function: a. Corrective: When there is a difference between the requested temperature and the obtained indoor temperature, the C. R. E. will automatically adjust until the difference between the two temperatures has been eliminated. b. Accelerated warming: In order to eliminate the aforementioned difference in a short time, d. allow accelerated heating to take place with an adjustable factor (V)

 <Desc / Clms Page number 6>

 
 EMI6.1
 Pine tree. This is done according to the following formula c-C> x vl Tw = T accelerated.



  C>: It follows that if the deviation between the space t'en and the requested t becomes smaller, the T will automatically decrease. This happens until the difference = 0 C. E.g. 1) Space t = 16 C requested t = 220C
Factor V = 3
Tw = 5C C (16 - 22) 3] + 50 = 18 + 50 = 68 C
2) Space t = 18 C requested t = 22 C
Factor V = 3
Tw = 50 C [(18 - 22) 31 + 50 = 12 + 50 = 62OC
This multiplication factor (V) is adjustable by the installer from times 0 to times 5.
 EMI6.2
 



  5.



  2 ----
Mixer control When the c. v. installation is equipped with a motor-controlled mixer tap, our weather-dependent control can determine the control of this mixer tap.



   The temperature sensor, placed after the mixer tap, will determine the position via the control panel. All possible control panel settings remain as previously discussed.



  6. Burner and mixer control
When the c. v. installation for double, separate heating needs (eg underfloor heating and radiators), our control can be used to control both circuits. the burner control determines the leaving water temperature that the c. v. boiler must generate in function of the requested indoor temperature and the measured outdoor temperature. b. The mixer control will be of this c. v. use water to control its heating circuit.

 <Desc / Clms Page number 7>

 



  To make this possible, our control will in this case be equipped with: - a double setting of day and night temperature.



  - a program clock with two separate programs - a double K setting Note: In order not to disturb the mixer function, the c. v. water temperature must always be at least equal to the requested temperature of the mixer tap installation.



  This may not be the case under certain circumstances.
 EMI7.1
 



  (e.g. circuit radiators during night regime = burner control 0 and underfloor heating circuit during day regime = mixer tap) For this reason, a circuit was provided that the mixer valve
 EMI 7.2
 control determined the minimum limit of the c. v. water temperature. Above this minimum limit, the burner control can fulfill its task.



  B. BOILER CONTROL
This part of the control equipment can be used when the domestic hot water is prepared by one on the c. v. boiler coupled boiler. In order to make the system optimally energy-saving, we developed a boiler controller. Why does the classic system require a lot of energy? a. Interaction between boiler and c. v. boiler:
In most installations, the boiler is connected to the c. v. boiler without any limitation of the interaction between the boiler and the boiler. The c. v. boiler heats the boiler and afterwards the boiler loses its heat to the c. v. boiler.

   A prerequisite for breaking this interaction is to place a one-way valve in the supply line to the boiler and to obtain a forced circulation via a circulation pump (cylinder loading pump).



   This charge pump ensures that we can obtain controllable heating at the most favorable times. b. Standstill losses:
When the boiler temperature has fallen below a certain level

 <Desc / Clms Page number 8>

 temperature will c. v. start boiler to restore the bunker stock of hot water. However, this also means that the water content of the c. v. boiler teR9 needs to be heated up. So the c. v. boiler first heats up its own content and then heating of the boiler starts. After the boiler has been brought up to temperature, the burner will stop. However, a major one remains at this point
 EMI8.1
 stored energy in the boiler. if we cannot use this energy, it will be lost through the fireplace, the fireplace, e. d ...



  To remedy this, the cylinder loading pump continues to run when the requested cylinder temperature is reached until the surplus energy from the e. v. boiler was stored in the boiler.
 EMI8.2
 l. Operating principle a. Summer mode: l. In this mode (when the domestic heating is switched off), the boiler water heater commands the burner operation. When the boiler temperature has dropped, the burner will start.



   2. As soon as the cylinder temperature is reached again, the burner stops and the cylinder loading pump continues to run.



   This run-on time is adjustable from 30 seconds to 6 minutes. b. Winter mode: l. With this mode there is no run-on time for the cylinder charging pump, as the surplus energy is used for domestic heating.



   2. When the boiler requires heat and at the same time the house also needs heat, the boiler heating will take priority (priority control). This is done by stopping the circulation pump of the house and starting the boiler loading pump. Start only when the boiler has returned to temperature
 EMI8.3
 the circulation pump of the house. Thus one gets a CD

 <Desc / Clms Page number 9>

 rapid heating without loss of energy. c. Programming:
The installation of a program clock means that the user can choose the times between which the boiler charging can take place. a. program switched on: the boiler control as described above fulfills its task. b. program switched off: the boiler control is out of order and only the circulation pump of the domestic heating can run. d.

   Automatically :
The run-on time as described above is also controlled by an automatic run-on time setting. This is done by placing a temperature sensor in the supply pipe of the boiler and in the boiler. As long as the temperature of the supply pipe is higher than the boiler temperature, the charge pump will continue to run. When the difference between the two temperatures is zero, this means that most of the energy comes from the c. v. boiler was pumped out. (Note: Only in summer mode) e. Several :
When only boiler control is used
 EMI9.1
 and the home is a room thermostat that controls the home's circulation pump; then this room thermostat can be connected to the built-in connections in the
 EMI9.2
 boiler control.



  C) f. Summer / Winter mode selection In order to make the manual selection between summer and winter mode automatic, a time constant has been built in that works as follows: If there is no demand for heating for the home heating through the control equipment or the room thermostat, the part of the boiler control automatically switches to summer mode. As soon as there is a need for home heating, the system switches back to winter mode.

 <Desc / Clms Page number 10>

 



  In order to spread this transition period, the switch is only made from winter to summer mode after a certain, adjustable duration. When eg. during one hour no need arises for home heating (operation of home circulation pump) then switches
 EMI10.1
 the boiler control automatically switches to summer mode. Depending on the nature of the installation and the requirements selected C> by the installer, this period can be spread from 10 minutes to 5 hours.



  C. GENERAL
In order to accommodate the specific
 EMI10.2
 requirements of each installation and the mode of use by C> the occupant, our control system can be used in one unit as well as in separate usable control systems.
 EMI10.3
 sen, which can be extended afterwards C> For example
 EMI10.4
 Home heating + boiler control 1 w-4 Home heating Boiler control / '\ Burner mixer tap burner + mixer tap programming - automatic - + auto.



  - - CD - + accelerated heating


    

Claims (1)

EMI11.1  EMI11.1   - ---------------------- Voorwerp van deze octrooiaanvraag is een dubbelledige besturing die voorzien is van volgende specifieke kenmerken : l-Aanpasbaar aan elke individuele woning d. m. v. een K-bepaling. EMI11.2 - ---------------------- The object of this patent application is a two-part control unit with the following specific features: l-Adaptable to each individual home d. m. v. a K-determination.  EMI11.2   2-Nauwkeurige temperatuurssensoren i. p. v. NTC's. 2-Accurate temperature sensors i. p. v. NTCs. 3-Instelbaar schakeldifferentieel bepaald het aantal starts van de brander in functie van de aard der c. v. installatie. 3-Adjustable switching differential determines the number of starts of the burner depending on the nature of the c. v. installation. 4-Extra de gekozen kamertemperatuur. 4-Extra the selected room temperature. 5-Schakelt d. m. v. electronische relais (zonder mechanische scha- kelkontakten). 5-Switches d. including electronic relays (without mechanical switch contacts). 6- Ingebouwde vorstbevei1Ïgingsstand steunt op een kamertemperatuur.   6- Built-in frost protection mode is based on a room temperature. 7-Weersafhankelijke regeling is voorzien van een afstandsbedie- ning met een ruimtevoeler en de mogelijkheid tot versneld opsto- ken.   7-Weather-dependent control is equipped with a remote control with a room sensor and the possibility of accelerated ignition. 8-Deze weersafhankelijke regeling kan een dubbel verwarmingssys- EMI11.3 teem besturen d. m. v. een brander-en 0 CD mengkraan besturing.9-Sanitair warmwater bereiding d. m. v. een boilerbesturing met voorrangsregeling en nadraaitijd van boilerlaadpomp. 8-This weather-dependent control can be a double heating system  EMI11.3  controlling the d. with a burner and 0 CD mixer tap control. 9-Domestic hot water preparation d. m. v. a boiler control with priority control and overrun time of the boiler loading pump. 10-Nadraaitijd is volgens keuze van klant ofwel instelbaar ofwel automatisch via een temperatuursvoeler. 10-Overrun time is, according to customer choice, either adjustable or automatic via a temperature sensor. 11- Werking van boilerbesturing wordt gekoppeld aan programmaklok. 12-Automatische keuze van zomer-of winterstand, steunend op tijds- onderbreking van woningverwarming.   11- Operation of boiler control is linked to program clock. 12-Automatic selection of summer or winter mode, based on time interruption of home heating. 13-Afhankelijk van de specifieke behoefte van de gebruiker kunnen voornoemde kenmerken zowel gezamelijk als gekombineerd hun wer- king vervullen. Voor aansluitend afschrift i. o. PVBA PRINCEN PRINCEN Frans gevolmachtigde-zaakvoerder   13-Depending on the specific need of the user, the aforementioned features can perform both jointly and in combination. For subsequent statement i. o. PVBA PRINCES PRINCEN French authorized representative
BE0/214239A 1984-12-27 1984-12-27 Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers BE901383A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE0/214239A BE901383A (en) 1984-12-27 1984-12-27 Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE0/214239A BE901383A (en) 1984-12-27 1984-12-27 Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers
BE901383 1984-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE901383A true BE901383A (en) 1985-06-27

Family

ID=25654385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE0/214239A BE901383A (en) 1984-12-27 1984-12-27 Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE901383A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4408711A (en) Thermostat with adaptive operating cycle
US6062485A (en) Radiant heating system reset control
CA1244112A (en) Means for setting the switching on and off periods of a burner of a hot water heating installation
JPH0248885Y2 (en)
US4356962A (en) Thermostat with adaptive operating cycle
US4733719A (en) Electronic thermostat with a stored program of desired temperatures and predetermined maximum and minimum temperatures
CN100370378C (en) Control method for electric heating kettle
US4671457A (en) Method and apparatus for controlling room temperature
US4293028A (en) Arrangement for controlling room temperature
US5470019A (en) Device for controlling heating boilers
EP0282255A2 (en) Control systems
GB2045466A (en) Automatic control of heating sources
US4667875A (en) Temperature control arrangement in heating systems
US4635708A (en) Electronic thermostat for heating and cooling system
BE901383A (en) Electronic control system for central heating boiler - is programmed according to building type, insulation heating system parameters, etc. and uses NTC resistance transducers
CA2000867C (en) Method of setting the mean value of the supply temperature of a heating medium and circuit for performing the method
NL8701053A (en) METHOD FOR CONTROLLING THE ROOM TEMPERATURE AND AN APPARATUS FOR CARRYING OUT THIS PROCESS
EP0753707A1 (en) Heating apparatus having a water circulation controlled on the basis of the heat requirement measured in a heating circuit
US5443206A (en) Standby loss minimizing controller for boilers with tankless water heaters
US2778571A (en) Temperature control with night set-back
JPH05280806A (en) Electric water heater
GB2059647A (en) Microcomputer control for central heating with night set- back
JPS61110840A (en) Controlling device for electric water heater
Hawkins Automatic Regulator for Heating Apparatus
GB2188453A (en) Boiler control

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: P.V.B.A. PRINCEN

Effective date: 19861231