<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 -