CH670496A5

CH670496A5 -

Info

Publication number: CH670496A5
Application number: CH3264/86A
Authority: CH
Inventors: Eugen Reiner
Original assignee: Elesta Ag Elektronik Bad Ragaz
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1989-06-15
Also published as: DE3713366A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizanlage, welche einen Kessel und eine Umwälzpumpe für den Heizkreis aufweist.

Bei Anlagen ohne Mischeinrichtung ist es bekannt, die Kesseltemperatur direkt in Abhängigkeit der Aussen- und/ oder der Raumtemperatur zu steuern, wobei die Kesseltemperatur naturgemäss gleichzeitig die Vorlauftemperatur für das Heizsystem ist. Bei solchen Anlagen ist es auch bekannt, während der Aufheizung des Brauchwassers die Umwälzpumpe für den Heizkreis abzuschalten, damit kein für die Aufheizung des Brauchwassers benötigtes, ca. 80 °C heisses Kesselwasser in den Heizkreis gelangt und eine starke Überhitzung der Räume bewirkt. Die Gefahr einer solchen Überhitzung ist insbesondere dann gross, wenn während Perioden milder Witterung für die Bedürfnisse der Raumheizung Vorlauftemperaturen von lediglich 30 bis 40 °C erforderlich sind. Das Abschalten der Umwälzpumpe kann jedoch zu Nachteilen führen. Insbesondere bei klein dimensionierten Kesseln und relativ grossem Brauchwasserspeicherinhalt kann der Aufheizvorgang für das Brauchwasser relativ lange, z. B. eine Stunde, dauern. Während dieser Zeit kann aber der Heizkreis stark auskühlen. Die Raumtemperatur sinkt dann ab und wird unbehaglich. Wenn dann die Umwälzpumpe für den Heizkreis wieder in Betrieb gesetzt wird, erfolgt im gesamten Leitungssystem ein starker Temperaturanstieg, der Spannungen und unangenehme Knackgeräusche zur Folge hat. Auch der rasche Anstieg der Raumtemperatur und vor allem die stark überhöhte Temperatur der Heizkörper werden dann unangenehm empfunden.

Durch die DE-PS 2 524 010 ist eine Steuerung für eine in Abhängigkeit von der Aussentemperatur einstellbare Heizungsanlage bekannt geworden, bei der am Ende der Brauchwasserbereitung die stark überhöhte Temperatur des Kesselwassers von ca. 85 °C zunächst durch verzögertes Abschalten der Brauchwasser-Ladepumpe möglichst weit gegen das Niveau der Brauchwassertemperatur von z. B. 60 °C abgekühlt wird, worauf dann die Heizungsumwälzpumpe wieder eingeschaltet wird. Da hiefür die Brauchwassertemperatur naturgemäss noch weiter ansteigen muss, ist innerhalb praktikabler Nachladezeiten lediglich eine Abkühlung des Kesselwassers auf etwa 70 °C möglich. Es kommt daher auch hier bei der Einschaltung der Umwälzpumpe für den Heizkreis immer noch zu den unangenehmen Knaclcgeräuschen und zur Überheizung der Räume.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer Heizanlage zu schaffen, bei dem auch trotz des Fehlens einer Mischeinrichtung ein starker Temperaturanstieg im Heizkreis und dessen Folgen, wie Knackgeräusche und Überheizung der Räume, vermeiden werden.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass, wenn die Kesseltemperatur einen Wert aufweist, der um einen vorbestimmten Wert grösser als die für die geforderte Raumtemperatur nötige Vorlauftemperatur ist, die Umwälzpumpe zyklisch ein- und ausgeschaltet wird, so dass Ein- und Ausschaltperioden entstehen. Die Einschaltperioden sind bei stark überhöhten Temperaturen des Kesselwassers relativ kurz und die Ausschaltperioden relativ lang, so dass sich, bedingt durch die Speicherfähigkeit von Leitungssystem und Heizkörpern, eine im Mittelwert nur leicht schwankende und relativ gedämpft (langsam) ansteigende Temperatur im Heizkreis ergibt. Dieser Mittelwert entspricht dann in seiner Wirkung ungefähr dem des geforderten Sollwerts der Vorlauftemperatur, wenn die Umwälzpumpe dauernd laufen würde. Mit zunehmender Annäherung der Kesselwassertemperatur an den Sollwert der Vorlauftemperatur wird das Verhältnis von Einschaltperiode zu Ausschaltperiode immer grösser. Wenn dann die Differenz auf einen unbedeutenden Wert gesunken ist, kann die Umwälzpumpe wieder dauernd in Betrieb genommen werden.

Einleitend wurde der Fall erwähnt, wo nach der Erhitzung des Brauchwassers die Kesseltemperatur überhöht war. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt.

So gibt es beispielsweise auch Fälle, und zwar unabhängig davon, ob mit der Heizanlage auch Brauchwasser bereitet wird oder nicht, wo die Kesseltemperatur aus Gründen des Korrosionsschutzes nicht unter eine Minimaltemperatur von etwa 55 °C sinken darf. Bei einer Heizanlage ohne Mischventil würde daher auch die Vorlauftemperatur 55 °Cbetragen. Bei milder Witterung ist jedoch eine solche Vorlauftemperatur zu hoch. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es jedoch möglich, im Heizkreis eine nur leicht schwankendeTempe-ratur aufrechtzuerhalten, deren Wirkungdem Wärmebedarf

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angepasst ist und derjenigen von Vorlauftemperaturen zwischen etwa 25 °C bis etwa der Minimaltemperatur bei dauernd lauf ender Umwälzpumpe äquivalent ist.

Vorteilhaft wird gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung so verfahren, dass der Istwert der Kesseltemperatur mit dem Sollwert der Vorlauftemperatur verglichen wird und dass die Abweichung des Istwerts vom Sollwert die Länge der Ausschaltperiode und/oder der Einschaltperiode bestimmt. Es ist in den meisten Fällen zweckmässig, die Einschaltperiode konstant zu halten. In diesem Fall kann die Ausschaltperiode variieren. Es ist aber auch möglich, die Ausschaltperiode konstant zu halten, in welchem Fall die Länge der Einschaltperiode variieren kann.

In gewissen Fällen ist es jedoch zweckmässig, sowohl die Einschaltperiode als auch die Ausschaltperiode veränderlich zu halten. Dies ergibt eine grössere Flexibilität der Steuerung und erleichtert das Einhalten einer nur gering schwankenden Mitteltemperatur im Heizungskreis.

Zweckmässigerweise unterscheitet die Einschaltperiode nicht einen vorbestimmten Minimalwert, z. B. eine Minute. Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn die Ausschaltperiode einen vorbestimmten Minimalwert, z. B. zwei Minuten, nicht unterschreitet, bzw. einen vorbestimmten Maximalwert, z. B. zehn Minuten, nicht überschreitet. Dadurch wird vermieden, dass bei stillstehender Umwälzpumpe z. B. durch Wärmeleitung verursachte Messfehler der Vorlauftemperatur sich spürbar nachteilig auswirken, und es wird eine möglichst gleichmässige Raumtemperatur sichergestellt.

Weiters kann es vorteilhaft sein, die Messung der Vorlauftemperatur während der Ausschaltperioden mittels Mittel der analogen oder digitalen Elektronik zu unterdrücken, um 5 mögliche Messfehler zu vermeiden. Es erfolgt dann die Erfassung der Vorlauftemperatur nur während der Einschaltperioden der Umwälzpumpe, so dass keine Messfehler wegen Wärmeleitung entstehen können. Die Unterdrückung der Messung kann auch noch auf einen Teil der jeweiligen Ein-lo schaltperiode ausgedehnt werden, so dass etwaige beim Temperaturfühler durch Wärmeleitung eingehende Temperaturerhöhungen nicht berücksichtigt werden.

Vorteilhaft wird die Vorlauftemperatur von der Aussen-temperatur gesteuert. Es ist aber auch möglich, die Vorlauftemperatur durch die Raumtemperatur zu steuern. Schliesslich ist auch eine Kombination denkbar, wo die Vorlauftemperatur sowohl von der Aussentemperatur als auch der Raumtemperatur gesteuert wird.

20 Das beschriebene Verfahren bringt nicht nur Komfortvorteile, wie die Verhinderung von grossen Raumtemperaturschwankungen und Knackgeräuschen, sondern bewirkt auch eine Energieeinsparung, weil eine Überheizung vermieden wird. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass auch nicht-25 korrosionsfeste Heizkessel ohne Mischeinrichtung während milder Witterungsperioden problemlos betrieben werden können.

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Claims

670496 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Steuerung einer Heizanlage, welche mindestens einen Kessel und eine Umwälzpumpe für den Heizkreis aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Kesseltemperatur einen Wert aufweist, der um einen vorbestimmten Wert grösser als die für die geforderte Raumtemperatur nötige Vorlauftemperatur ist, die Umwälzpumpe zyklisch ein- und ausgeschaltet wird, so dass Ein- und Ausschaltperioden entstehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert der Kesseltemperatur mit dem Sollwert der Vorlauftemperatur verglichen wird und dass die Abweichung des Istwert vom Sollwert die Länge der Ausschaltperioden und/oder Einschaltperioden bestimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltperiode konstant gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschaltperiode konstant gehalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Einschaltperioden als auch die Ausschaltperioden veränderlich sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltperiode einen vorbestimmten Minimalwert nicht unterschreitet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschaltperiode einen vorbestimmten Minimalwert nicht unterschreitet, bzw. einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreitet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlauf temperata von der Aussen-temperatur gesteuert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlauftemperatur von der Raumtemperatur gesteuert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlauftemperatur von der Aussen-temperatur und der Raumtemperatur gesteuert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Vorlauftemperatur nur während den Einschaltperioden der Umwälzpumpe erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Vorlauftemperatur erst eine vorbestimmte Zeit nach dem Einschalten der Umwälzpumpe erfolgt.