CH540467A - Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage, in welcher von einer Pumpe Wasser umgewälzt wird, wobei das Wärmeabgabesystem der Heizungsanlage über einen Vor- und einen Rücklauf mit einem intermittierend befeuerten Heizkessel verbunden ist, der im Verhältnis zu seiner Leistung wenig Wasser beinhaltet, und wobei im Vorlauf ein Thermostat angeordnet ist, der bei einer wählbaren oberen Grenztemperatur die Feuerung abschaltet und bei einer bestimmten unteren Grenztemperatur wieder einschaltet.



   Hochleistungs-Sammelheizungskessel enthalten meist eine im Verhältnis zur Kesselleistung geringe Wassermenge und haben somit nur wenig Wärmespeichervermögen.



   Wird die Feuerung, d. h. der Brenner eines solchen Heizkessels, von einem Vorlaufthermostaten geregelt und nach Erreichen einer oberen, wählbaren Grenztemperatur abgeschaltet, so wird das erwärmte Kesselwasser von dem nachströmenden kalten Rücklaufwasser sehr rasch verdrängt. Infolgedessen beeinflusst bald nach dem Abschalten des Brenners kaltes Rücklaufwasser den Vorlaufthermostaten, so dass der Brenner wieder eingeschaltet wird. Die Differenz zwischen Einschalttemperatur und Abschalttemperatur solcher Thermostaten liegt üblicherweise bei etwa 60C. Der eingeschaltete Brenner erwärmt nun das Wasser, das den Heizkessel durchströmt, sehr rasch um diese 60C, der Thermostat spricht an, und schaltet den Brenner wieder ab. Dieses Einund Ausschalten des Brenners wiederholt sich also in sehr kurzen Zeitabständen, was verschiedene Nachteile hat.



   Beim Zünden des Brenners entsteht oft eine relativ starke Russbildung und somit verschmutzt der Heizkessel sehr rasch, so dass dieser in kurzen Zeitabständen gereinigt werden muss, um einen guten Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten. Auch sind bewegliche Teile des Brenners, wie z.B. Motoren, durch häufiges Anlaufen einem verstärkten Verschleiss ausgesetzt.



   Der Feuerraum eines Heizkessels wird meist vor und manchmal auch nach der Brennperiode des Brenners mittels des Brennergebläses mit kühler Luft durchspült, die dann über den Schornstein abgeführt wird. Durch dieses Spülen wird der Heizkessel zusätzlich abgekühlt und der Kesselwirkungsgrad dann merklich herabgesetzt, wenn dieses Spülen sehr oft erfolgt.



   Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Betrieb einer Heizungsanlage, welches die Nachteile bestehender Ausführungen nicht aufweist.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz zwischen Abschalt- und Einschalttemperetur des Thermostaten grösser ist als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird.



   Bei bekannten Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage wird die Feuerung wieder eingeschaltet, sobald die Temperatur des Wassers am Vorlaufthermostaten z. B. um 60 C abgesunken ist, was bisher spätestens dann der Fall ist, wenn der Wasserinhalt des Heizkessels am Thermostaten vorbeigeflossen ist und Rücklaufwasser am Thermostaten ansteht.



   Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens anhand der Zeichnung näher er   läutern.   



   Fig. 1 zeigt bei einem herkömmlichen Verfahren die Abhängigkeit der Temperatur (T) von der Zeit (t): Der Brenner des Heizkessels wird beim herkömmlichen Verfahren von einem Vorlaufthermostaten geregelt, der nach Erreichen einer wählbaren Abschalttemperatur 1 den Brenner abschaltet und nach Absinken auf eine Einschalttemperatur 3 den Brenner einschaltet. Der Unterschied dieser Temperaturen (Schaltdifferenz) beträgt meist etwa 60C. Die Vorlauftemperatur 5 führt im stationären Zustand Schwingungen aus, die normalerweise zwischen den beiden Schalttemperaturen 1 und 3 liegen. In Hochleistungskesseln erfolgt die Aufheizung des durchströmenden Wassers jedoch so intensiv, dass der Fühler des Thermostaten infolge seiner Masse diesen raschen Temperaturänderungen nur langsam folgen kann.



  Es kommt so zu verspäteten Schaltungen und zu einem   Über-    schwingen der Temperaturen des Wassers, wie das z. B. an den Punkten 9 und 11 zu sehen ist; die Wassertemperatur über- bzw. unterschreitet die Abschalttemperatur bzw. die Einschalttemperatur. Die Temperatur des Rücklaufwassers 7 liegt unter der Einschalttemperatur 3 und ändert sich kaum.



  Würde der Brenner z. B. am Punkt 15 weiter im Betrieb bleiben, so ergäbe sich eine Erwärmung des Rücklaufwassers um eine Temperaturspanne 13. Diese Spanne ist allein bestimmt durch die Wassermenge, die durch den Heizkessel fliesst, und durch die Heizleistung des Kessels.



   Betreibt man die Heizungsanlage nach dem erfindungsgemässen Verfahren, so stellt sich ein Temperatura'olauf beispielsweise gemäss Fig. 2 ein. Die Differenz zwischen der Ausschalttemperatur 21 und der Einschalttemperatur 23 des Vorlaufthermostaten ist jetzt grösser als die Temperaturspanne 13, um die das zirkulierende Wasser im Heizkessel erwärmt wird. Am Punkt 31 hat die Vorlauftemperatur 25 die Einschalttemperatur 23 des Thermostaten erreicht, der Brenner schaltet ein, und die Vorlauftemperatur steigt an.



  Da die Ausschalttemperatur 21 höher liegt als die Temperaturspanne 13, um die sich das zirkulierende Wasser beim   Durchfiiessen    durch den Heizkessel höchstens erwärmen kann, dauert es länger, bis die Ausschalttemperatur 21 erreicht ist, nämlich so lange, bis der gesamte Wasserinhalt der Heizungsanlage aufgewärmt ist und somit auch die Rücklauftemperatur 27 ansteigt. Erst dann kann auch die Vorlauftemperatur 25 weiter ansteigen und die Abschalttemperatur 21 erreichen. Der Brenner wird abgeschaltet, das heisse Kesselwasser fliesst ab und die Vorlauftemperatur 25 sinkt auf die Temperatur 27 des Rücklaufwassers, da der Heizkessel ohne Beheizung durchströmt wird. Erst nach Abkühlen des Rücklaufwassers, dessen Temperatur dann mit der des Vorlaufwassers übereinstimmt, wird die Einschalttemperatur 23 erreicht, und das Schaltspiel beginnt von neuem.

  Auf diese Weise wird die Wärmekapazität der gesamten Heizungsanlage zur Verminderung der Schalthäufigkeit genutzt. Auch sind infolge der langsameren Temperaturänderungen   tXberschwin-    gungen vermieden, da der Temperaturfühler leicht folgen kann.



   Um beim erfindungsgemässen Verfahren grosse Temperaturschwankungen des Vorlaufwassers zu vermieden, wird in vorteilhafter Weise das Wasser von der Pumpe sehr oft in der Zeiteinheit, z. B. pro Stunde, in der Heizungsanlage umgewälzt, was durch Verminderung des Strömungswiderstandes und/oder durch eine stärkere Pumpe erreichbar ist.

 

  Da die Leistung des Heizkessels ja konstant ist, stellt sich durch die grössere umgewälzte Wassermenge eine geringere Temperaturerhöhung 13 des Wassers im Kessel ein. Somit kann die Schaltdifferenz des Vorlaufthermostaten gering gehalten werden und grössere Temperaturschwankungen sind vermieden.

 

   Enthält die Heizungsanlage viel Wasser, braucht die Schaltdifferenz des Thermostaten nur wenig grösser zu sein als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird. Denn es dauert jetzt sehr lange, bis der Wasserinhalt der Heizungsanlage so weit aufgewärmt ist, dass auch die Rücklauftemperatur ansteigt.



   Ist dagegen die in der Heizungsanlage enthaltene Wassermenge nur gering, so sollte die Schaltdifferenz des Thermostaten wesentlich grösser sein als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird.  



   Es bewährte sich auch, die Schaltdifferenz des Thermostaten veränderbar zu machen, um sie den Betriebsbedingungen der Heizungsanlage anpassen. zu können.



   In vorteilhafter Weise wird die Schaltdifferenz des Thermostaten um 10C bis 50C grösser gewählt als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage, in welcher von einer Pumpe Wasser umgewälzt wird, wobei das Wärmeabgabesystem der Heizungsanlage über einen Vor- und einen Rücklauf mit einem intermittierend befeuerten Heizkessel verbunden ist, der im Verhältnis zu seiner Leistung wenig Wasser beinhaltet, und wobei im Vorlauf ein Thermostat angeordnet ist, der bei einer wählbaren oberen Grenztemperatur die Feuerung abschaltet und bei einer bestimmten unteren Grenztemperatur wieder einschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz zwischen Abschaltund Einschalttemperatur des Thermostaten grösser ist als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltdifferenz des Thermostaten nur wenig grösser ist als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltdifferenz des Thermostaten wesentlich grösser ist als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltdifferenz des Thermostaten veränderbar ist.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltdifferenz des Thermostaten 10C bis 50C grösser ist als die Temperaturspanne, um welche das Wasser im Heizkessel erwärmt wird.