<Desc/Clms Page number 1>
OCTROOI OP UITVINDING
EMI1.1
=====s=====c===s===== "Werkwijze voor het regelen van een temperatuur van een centrale verwarmingsinstallatie" (Uitvinding van Dieter Stuch) Vennootschap genaamd N. V. COFRABEL 15, rue Golden Hope straat 15 1620 Drogenbos
EMI1.2
Vorrang : Gebruiksmodel-aanmelding G 84 32 213. 6, 01. 11. 1984, Bondsrepubliek op nam van de vennootschap Joh. Vaillant GmbH & Co.
<Desc/Clms Page number 2>
Werkwijze voor het regelen van een temperatuur van een centrale verwarmingsinstallatie.
De uitvinding betreft een werkwijze voor het regelen van een temperatuur van een centrale verwarmingsinstallatie met ten minste één warmteafgevend element en één warmtebron, die via leidingen aan elkaar zijn verbonden, in eerste afhankelijkheid van een buitentemperatuur volgens een verwarmingskromme, die tevoren de referentiewaarde verschaft.
Dergelijke regelwerkwijzen zijn bekend in de vorm van buitentemperatuursafhankelijke voorlooptemperatuurregelingen. Hierbij wordt in de vorm van een verwarmingskromme een van de buitentemperatuur afhankelijke, respectievelijk door de buitentemperatuur geleide referentiewaarde tevoren bepaald, volgens welke de voorlooptemperatuur nageregeld wordt. De vorm van de verwarmingskrommen kan hetzij apparaat-afhankelijk vastliggen, hetzij in het gunstigste geval parallel verschoven of met betrekking tot haar steilheid gedraaid worden. Wanneer de verwarmingskromme met betrekking tot de uitvoering van de verwarmingsinstallatie foutief is, zal de uitkomst van de buitentemperatuur-afhankelijke voorlooptemperatuur de gebruiker niet bevredigen.
Ook een voorlooptemperatuursregeling of een kamertemperatuursregeling kan hierbij verder geen uitkomst bieden, daar hier in het gunstigste geval een testruimte wordt omvat en de invloeden van de besturing op de overige ruimten van een woning of van een huis niet kunnen worden omvat.
De uitvinding heeft ten doel een werkwijze te verschaffen, waarmede een meer of minder toevallig gekozen verwarmingskromme na het bereiken van een stationaire toestand kan worden gecorrigeerd in de zin van een optimaal maken en in zo sterk mogelijke mate aanpassen
EMI2.1
aan de wensen van de gebruiker, waarbij dit optimaal maken dikwijls doorlopend plaatsvinden kan.
EMI2.2
Voor het bereiken van dit oogmerk wordt volger de uitvinding een werkwijze van de bovenbeschreven rt l.
<Desc/Clms Page number 3>
verschaft, die hierdoor wordt gekenmerkt, dat de referentiewaarde bij het bereiken van een stationaire toestand bij het aanwezig zijn van een binnen tevoren bepaalbare toleranties gelegen momentele kamertemperatuurswaarde wordt gecorrigeerd doordat een nieuwe verwarmingskromme door de punten van de momentele kamertemperatuurswaarde en de oorspronkelijke verwarmingskrommereferentiewaarde geplaatst is.
Verdere uitvoeringen van de werkwijze volgens de uitvinding zijn vastgelegd in de volgconclusies en de onderstaande beschrijving, waarin een uitvoeringsvoorbeeld aan de hand van de tekeningen nader is toegelicht.
Hierin toont : fig. 1 een blokschema van een centrale verwarmingsinstallatie, en fig. 2 en 3 grafieken van de verwarmingskrommen.
In alle drie figuren duiden gelijke verwijzingscijfers telkens op overeenkomstige details.
Een centrale verwarmingsinstallatie l is voorzien van een warmtebron 2 in de vorm van een circulatiewaterverwarmingstoestel of ketel, die met gas of olie kan zijn gestookt en in elk geval voorzien is van een door een bijregelorgaan 3 geregelde brandstofklep, die een brandstofleiding naar een niet nader weergegeven brander vrijgeeft. De brander verwarmt een warmtewisselaar, vanwaar water kan worden afgevoerd via een voorloopleiding 5, die via een voorlooptemperatuurtaster 6 warm water afgeeft aan een aantal parallel en/of in serie geschakelde radiatoren, convectoren of vloerbodemverwarmingsdelen of een combinatie van deze drie, waarbij deze elementen in hun geheel als warmte-afgevend element 7 zijn voorgesteld.
Aan elke kamer 8 van de te verwarmen woning of van het te verwarmen huis is een dergelijk warmteafgevend element toevoegd. Verder is in de kamer een kamertemperatuurtaster 9 aanwezig, die via een meetleiding 10 is
EMI3.1
geschakeld op een besturingsinrichting 11, terwijl ook de voorlooptemperatuurtaster 6 via een leiding 12 met
EMI3.2
de besturingsinrichting 11 is verbonden. Aan de terugloopzijde zijn alle warmte-afgevende elementen 7 verbonden met een terugloopleiding 13, waarin een door een moto 4 M
<Desc/Clms Page number 4>
aangedreven circulatiepomp 15 is aangebracht, die het water terugpompt naar de ketel. De motor 14 is via een voedingsleiding 16 verbonden met de besturingsinrichting 11.
Ook het bijregelorgaan 3 is via een elektrische regelleiding 17 verbonden met de besturingsinrichting 11, die voorzien is van een referentiewaarde-instelorgaan 18 en van een klok 19. Verder is een buitentemperatuurtaster 20 aanwezig, die via een meetleiding 21 is verbonden met de besturingsinrichting 11. Aan de kamertemperatuurtaster 9 wordt de ruimte 8 toegevoegd, die aan het regelgedrag het meest representatief is toe te voegen. Het zal de ruimte zijn, waarin de gebruiker zich het meest bevindt.
De in fig. 2 weergegeven grafiek toont een eerste toevallig ingestelde verwarmingskromme 31, die bijvoorbeeld aan het instelorgaan 18 tevoren werd ingesteld door de installateur van de verwarmingsinstallatie. Van deze verwarmingskromme zijn noch de steilheid, noch de stand ten opzichte van de coördinaten, noch de kromming nauwkeurig bekend en ook niet van belang.
Op de abscisas is de buitentemperatuur in
EMI4.1
C afgezet en op de ordinaatas de voorlooptemperatuur eveneens in C. Hierbij wordt er op gewezen, dat niet per sé de voorlooptemperatuur behoeft te worden geregeld, doch door het verwarmingsmedium kan evenzo goed de teruglooptemperatuur, de verschiltemperatuur over het verwarmingslichaam als hiervan afgeleide temperaturen worden geregeld.
Bij een optredende buitentemperatuur va kan in a het punt 32, dat correspondeert met het verwarmingskrommepunt 33 van de verwarmingskromme 31, een momentele voorlooptemperatuurswaarde 34 worden verschaft. Krachtens de via het instelorgaan 18 of een ander instelorgaan tevoren gegeven kamertemperatuurreferentiewaarde 35, die correspondeert met het nulpunt van het coördinatenstelsel, zal bij een optredende buitentemperatuur v en de gegeven stand van de verwarmingskromme de momentele voorloop-
EMI4.2
temperatuurswaarde 34 worden verschaft en hiermee een
EMI4.3
momentele kamertemperatuurswaarde 36.
Voor de verdere beschouwingswijze is aangekomen, dat de momentele kamertemperatuurswaarde mag schommelden l
<Desc/Clms Page number 5>
tussen de minimum-en maximum-grenzen 37 en 38. Wanneer deze waarde binnen dit gebied ligt wordt de kamertempera- tuurreferentiewaarde ongewijzigd gelaten. Op het geval, dat deze waarde buiten deze grenzen ligt zal nog nader worden ingegaan. De kamertemperatuur 36 ligt op een as 39, die onder een hoek van 450 ten opzichte van de beide coördinaatassen staat. Voor het geval, dat de zoëven beschreven ingestelde momentele kamertemperatuurswaarde 36 voldoet aan de behoeften van de gebruiker, verandert er niets en zal de regeling in de stationaire toestand blijven nadat zij hierop is ingesteld.
Voor het geval, dat de zich instellende momentele kamertemperatuurswaarde afwijkt van de behoeften van de gebruiker, wordt door de gebruiker een vrijgeef- knop 32 bediend, die een automatische optimale werking tot stand brengt. Een vrijgave van deze automatische werking kan evenwel alleen plaatsvinden wanneer een zich voor de optimale werking gunstige toestand heeft ingesteld, die aldus wordt gedefinieerd, dat de op de kamertemperatuur van invloed zijnde grootheden zoals de buitentemperatuur, de voorlooptemperatuur en kamertemperatuur voor een bepaalde tijdsperiode, namelijk ten minste T of langer niet meer veranderd zijn buiten de tevoren bepaalde grenzen. Voor de buitentemperatuur betekent dit, dat deze dermate laag is, dat de verwarming van het gebouw alleen van deze buitentemperatuur afhankelijk is.
Voor de voorlooptemperatuur betekent het, dat zij boven de kamer- temperatuur ligt en onder de maximale voorlooptemperatuur en voor de kamertemperatuur betekent het, dat zij binnen het grensgebied tussen de grenzen 37 en 38 heeft gelegen.
Bij de vrijgave van de optimale werking wordt de tevoren geldende oorspronkelijke referentiewaarde volgens de kromme 31 en de buitentemperatuur va in stand gehouden a en de kamertemperatuur gecontroleerd. Wanneer de kamer- temperatuur een bepaalde tijdsperiode (bijv. T) niet is
EMI5.1
veranderd (36), wordt dit als voetpunt van de kromme 40. ? genomen, welke kromme evenzo door de oorspronkelijke
EMI5.2
referentiewaarde 33 gaat. Hierbij is het mogelijk, dat de vormgeving van de kromme 40 gelijk is aan die van kromme 31, zij kan ook veranderd worden. In oudere rooi- ï. i
<Desc/Clms Page number 6>
aanvragen zijn voorstellen gedaan, die ingaan op de vorm en de uitvoering van deze krommen.
Hierbij wordt opgemerkt, dat de momentele kamertemperatuurswaarde 36 niet alleen onder de kamertemperatuurreferentiewaarde kan liggen, doch even zo goed ook hierboven. Derhalve wordt kromme 31 na het vrijgeven van de optimale werking gecorrigeerd tot een nieuwe kromme 40, die nu de referentiewaarde voor de voorlooptemperatuursregeling verschaft.
Het is nu mogelijk om een voortdurende correctie in instelbare tijdsintervallen uit te voeren of deze verder alleen op wens te laten plaatsvinden. Bij het optreden stoorgrootheden zoals bijvoorbeeld het omschakelen van de ketel 2 van de verwarmingsinstallatie op een gebruikswaterbereider voor het opladen hiervan, wordt de optimale werking verder zo lang geblokkeerd totdat het besturingssysteem opnieuw is overgegaan in een stationaire toestand. Men zou ook kunnen overwegen om de gebruikswaterbereiding voor deze tijdsintervallen te blokkeren.
Fig. 3 toont nu het voorbeeld wanneer na het plaatsvinden van een eerste instelling krachtens de oorspronkelijke referentiewaarde van de kromme 31 deze leidt tot een momentele kamertemperatuurswaarde, die buiten de grenzen 37 of 38 ligt, waarbij het niet van belang is of de zich instellende momentele kamertemperatuurswaarde zeer veel groter dan de maximumwaarde 37 of zeer veel kleiner dan de minimumwaarde 38 is. In het gegeven uitvoeringsvoorbeeld ligt de momentele kamertemperatuurswaarde 41 boven de maximumgrens 37. Bij een dermate grote doelbesturing is het nu niet meer mogelijk om volgens de tot nu toe beschreven werkwijze de momentele waarde met dezelfde dekking te brengen op de referentiewaarde, doch is nu een verschuiving van de kamertemperatuurreferentiewaarde nodig.
Deze waarde wordt van de in fig. 2 weergegeven waarde 35 omlaag gebracht tot een diepere waarde, die nu binnen de grenzen 37 en 38 moet liggen, doch beslist dieper ligt dan de oorspronkelijke
EMI6.1
kamertemperatuurreferentiewaarde. Hierna verloopt de
EMI6.2
correctiewerkwijze op de wijze zoals reeds beschreven aan de hand van fig. 2. Wanneer na de eerste correctie he nu ontstane momentele kamertemperatuurswaarde binait het 111
<Desc/Clms Page number 7>
gebied tussen de grenzen 37 en 38 ligt, kan door een tweede correctie de regelafwijking van de kamertemperatuur worden teruggebracht tot nul.
Wanneer de momentele kamertemperatuurswaarde na de eerste correctie nog steeds buiten het gewenste gebied ligt, moet door het tevoren verschaffen van een andere kamertemperatuurreferentiewaarde verder worden gecorrigeerd totdat de momentele waarde in het gebied tussen 37 en 38 komt en dan automatisch gecorrigeerd wordt.
Als alternatief is het ook mogelijk om in plaats van een correctie op de kamertemperatuurreferentiewaarde een correctie op de voorlooptemperatuurreferentiewaarde uit te voeren. Hierbij is het aan te bevelen, dat zonder meer een voorlooptemperatuursregeling bij de verwarmingsinstallatie aanwezig is. Hiermee wordt van de oorspronkelijke voorlooptemperatuur volgens het punt 33 de referentiewaarde gecorrigeerd naar een nieuw punt 42 en dit punt van de voorlooptemperatuursregeling wordt verder vastgehouden. Deze nieuwe referentiewaarde, respectievelijk de hiermee zo veel mogelijk overeenkomende momentele waarde, voert dan automatisch tot een diepere momentele kamertemperatuurswaarde.
Wanneer deze opnieuw verschafte, momentele kamertemperatuurswaarde weer binnen het gebied tussen de punten 37 en 38 op de rechte 39 ligt, zal een hernieuwde optimale werking leiden tot het aan elkaar gelijk worden van de momentele kamertemperatuurswaarde en de kamertemperatuurreferentiewaarde.
Het is mogelijk om in zoverre een stoormelding te verschaffen, dat wanneer na verloop van meerdere tijdconstanten een optimale werking niet heeft plaatsgevonden, een foutmelding verschijnt, dat ergens in de verwarmingsinstallatie of in de besturing hiervan een ongewenste toestand aanwezig is. Deze kan bijvoorbeeld gelegen zijn in een geopend raam of in gesloten thermostaatkleppen.
EMI7.1
7 i -
<Desc / Clms Page number 1>
PATENT ON INVENTION
EMI1.1
===== s ===== c === s ===== "Method of controlling a temperature of a central heating system" (Invention of Dieter Stuch) Company called NV COFRABEL 15, rue Golden Hope street 15 1620 Drogenbos
EMI1.2
Vorrang: Utility model registration G 84 32 213. 6, 01. 11. 1984, Federal Republic of Joh. Vaillant GmbH & Co.
<Desc / Clms Page number 2>
Method for controlling a temperature of a central heating installation.
The invention relates to a method for controlling a temperature of a central heating installation with at least one heat-emitting element and one heat source, which are connected to each other via pipes, in dependence on an outside temperature according to a heating curve, which provides the reference value in advance.
Such control methods are known in the form of outside temperature-dependent flow temperature controls. In the form of a heating curve, a reference value dependent on the outside temperature or guided by the outside temperature is predetermined, according to which the supply temperature is regulated. The shape of the heating curves can either be fixed according to the device, or at best shifted in parallel or rotated with respect to its steepness. If the heating curve with regard to the execution of the heating installation is incorrect, the result of the outside temperature-dependent flow temperature will not satisfy the user.
A flow temperature control or a room temperature control can also offer no further solution here, since a test room is at best included here and the influence of the control on the other rooms of a house or of a house cannot be included.
The object of the invention is to provide a method with which a more or less randomly chosen heating curve can be corrected after reaching a stationary state in the sense of optimizing and adapting as much as possible
EMI2.1
to the wishes of the user, whereby this optimization can often take place continuously.
EMI2.2
To achieve this object, the invention is followed by a method of the above described rt.
<Desc / Clms Page number 3>
characterized in that the reference value upon reaching a steady state when a present room temperature value is within predeterminable tolerances is corrected by placing a new heating curve through the points of the current room temperature value and the original heating curve reference value.
Further embodiments of the method according to the invention are laid down in the subclaims and the description below, in which an exemplary embodiment is further elucidated with reference to the drawings.
Herein: fig. 1 shows a block diagram of a central heating installation, and fig. 2 and 3 graphs of the heating curves.
In all three figures, identical reference numerals in each case indicate corresponding details.
A central heating installation 1 is provided with a heat source 2 in the form of a circulating water heater or boiler, which can be fired with gas or oil and in any case is provided with a fuel valve controlled by an adjusting element 3, which conveys a fuel line to a not shown burner. The burner heats a heat exchanger, from which water can be discharged via a supply line 5, which delivers hot water via a supply temperature probe 6 to a number of radiators, convectors or floor-bottom heating parts connected in parallel and / or in series, or these three in combination. their entirety are shown as heat-emitting element 7.
Such a heat-emitting element is added to each room 8 of the house to be heated or of the house to be heated. Furthermore, a room temperature probe 9 is present in the chamber, which is via a measuring line 10
EMI3.1
connected to a control device 11, while also the flow temperature probe 6 via a line 12 with
EMI3.2
the control device 11 is connected. On the return side, all heat-emitting elements 7 are connected to a return line 13, in which one by a motor 4 M
<Desc / Clms Page number 4>
driven circulation pump 15 is provided, which pumps the water back to the boiler. The motor 14 is connected to the control device 11 via a supply line 16.
The adjusting member 3 is also connected via an electrical control line 17 to the control device 11, which is provided with a reference value setting member 18 and with a clock 19. Furthermore, an outside temperature sensor 20 is provided, which is connected via a measuring line 21 to the control device 11. The room 8 is added to the room temperature probe 9, which is most representative of the control behavior. It will be the space in which the user is most often.
The graph shown in Fig. 2 shows a first randomly set heating curve 31, which, for example, was set on the adjusting member 18 by the installer of the heating installation. Neither the steepness, the position relative to the coordinates, nor the curvature of this heating curve are known, nor are they of any importance.
The outside temperature is on the abscissa
EMI4.1
C and the flow temperature on the ordinate axis also in C. It is pointed out here that the flow temperature does not necessarily have to be controlled, but the heating medium can just as well control the return temperature, the difference temperature over the heating body and the temperatures derived therefrom. .
At an occurring outside temperature va, at point 32, which corresponds to the heating curve point 33 of the heating curve 31, a momentary lead temperature value 34 can be provided. Owing to the room temperature reference value 35, which corresponds to the zero point of the coordinate system, which has been predefined via the adjusting member 18 or another adjusting member, the instantaneous advance temperature will be observed when the outside temperature v and the given position of the heating curve occur.
EMI4.2
temperature value 34 are provided and thus a
EMI4.3
instantaneous room temperature value 36.
For the further consideration, it has arrived that the current room temperature value may fluctuate. L
<Desc / Clms Page number 5>
between the minimum and maximum limits 37 and 38. When this value is within this range, the room temperature reference value is left unchanged. In the event that this value is outside these limits, we will further elaborate. The room temperature 36 lies on an axis 39, which is at an angle of 450 to the two coordinate axes. In the event that the above-described set instantaneous room temperature value 36 meets the needs of the user, nothing changes and the control will remain in the idle state after it has been set to it.
In the event that the instantaneous room temperature setting is different from the needs of the user, the user actuates a release button 32 which establishes automatic optimum operation. However, a release of this automatic operation can only take place if a condition favorable to optimum operation has been set, which is defined in such a way that the parameters influencing the room temperature, such as the outside temperature, the supply temperature and the room temperature, for a certain period of time, namely at least T or longer have not changed beyond the predetermined limits. For the outside temperature, this means that it is so low that the heating of the building depends only on this outside temperature.
For the flow temperature it means that it is above the room temperature and below the maximum flow temperature and for the room temperature it means that it is within the boundary range between the limits 37 and 38.
When the optimum function is released, the previously valid original reference value is maintained according to curve 31 and the outside temperature va and the room temperature is checked. When the room temperature is not for a certain period of time (eg T)
EMI5.1
changed (36), this becomes as the base point of curve 40.? which curve is similarly taken by the original
EMI5.2
reference value 33 goes. Hereby it is possible that the shape of the curve 40 is the same as that of curve 31, it can also be changed. In older harvesting. i
<Desc / Clms Page number 6>
Applications have been made to discuss the shape and implementation of these curves.
It is noted here that the instantaneous room temperature value 36 may not only be below the room temperature reference value, but it may as well be above it. Therefore, after releasing the optimum operation, curve 31 is corrected to a new curve 40, which now provides the reference value for the lead temperature control.
It is now possible to make a continuous correction in adjustable time intervals or to have them continue only on request. In the event of interfering variables such as, for example, switching the boiler 2 of the heating system to a user water generator for charging it, the optimum operation is further blocked until the control system has returned to a stationary state. One could also consider blocking utility water preparation for these time intervals.
Fig. 3 now shows the example when, after a first adjustment has been made by virtue of the original reference value of the curve 31, it results in an instantaneous room temperature value which is outside the limits 37 or 38, whereby it does not matter whether the instantaneous room temperature value is very much greater than the maximum value 37 or very much less than the minimum value 38. In the given exemplary embodiment, the instantaneous room temperature value 41 is above the maximum limit 37. With such a large target control, it is now no longer possible to bring the instantaneous value with the same coverage to the reference value according to the method described so far, but is now a shift of the room temperature reference value.
This value is reduced from the value 35 shown in Figure 2 to a deeper value, which should now be within limits 37 and 38, but definitely deeper than the original
EMI6.1
room temperature reference value. After this, the
EMI6.2
correction method in the manner already described with reference to Fig. 2. When the instantaneous room temperature value now arises after the first correction, the 111
<Desc / Clms Page number 7>
range is between limits 37 and 38, a second correction can reduce the control deviation of the room temperature to zero.
If the instantaneous room temperature value is still outside the desired range after the first correction, continue to correct by providing another room temperature reference value until the instantaneous value falls in the range between 37 and 38 and then be corrected automatically.
Alternatively, it is also possible to make a correction to the flow temperature reference value instead of a correction to the room temperature reference value. It is recommended that a flow temperature control be installed in the heating system without further ado. This corrects the reference value from the original flow temperature according to point 33 to a new point 42 and further maintains this point of the flow temperature control. This new reference value, or the instantaneous value corresponding to it as much as possible, then automatically leads to a deeper instantaneous room temperature value.
When this resupplied instantaneous room temperature value is again within the range between points 37 and 38 on line 39, renewed optimum operation will result in the instantaneous room temperature value becoming equal to the room temperature reference value.
It is possible to provide an error message to the extent that, if optimum operation has not taken place after several time constants, an error message appears that an undesired state is present somewhere in the heating system or in its control. This can for instance be located in an open window or in closed thermostatic valves.
EMI7.1
7 i -