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 DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizanlage, welche einen Kessel und eine Umwälzpumpe für den Heizkreis aufweist. The invention relates to a method for controlling a heating system which has a boiler and a circulation pump for the heating circuit.

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. In systems without a mixing device, it is known to control the boiler temperature directly as a function of the outside and / or the room temperature, the boiler temperature naturally also being the flow temperature for the heating system. In such systems, it is also known to switch off the circulation pump for the heating circuit during the heating of the service water, so that no boiler water around 80 ° C. required for heating the service water reaches the heating circuit and causes the rooms to overheat. The risk of such overheating is particularly great if, during periods of mild weather, supply temperatures of only 30 to 40 ° C are required for the needs of space heating. Switching off the circulation pump can, however, lead to disadvantages. Especially with small-sized boilers and relatively large hot water tank content, the heating process for the hot water can take a relatively long time, e.g. B. an hour. During this time, however, the heating circuit can cool down considerably. The room temperature then drops and becomes uncomfortable. If the circulation pump for the heating circuit is then put back into operation, the entire pipe system will experience a sharp rise in temperature, which will result in tension and unpleasant crackling noises. The rapid rise in the room temperature and, above all, the extremely high temperature of the radiators are then experienced as unpleasant.

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. From DE-PS 2 524 010, a control for a heating system that can be set as a function of the outside temperature has become known, in which, at the end of the domestic hot water preparation, the greatly increased temperature of the boiler water of approximately 85 ° C. is initially possible, if possible, by delayed switching off of the domestic water charging pump far against the level of the hot water temperature of z. B. 60 ° C is cooled, whereupon the heating circulation pump is switched on again. As the process water temperature naturally has to rise further, the boiler water can only be cooled to around 70 ° C within practical reloading times. Therefore, when the circulation pump for the heating circuit is switched on, there are still unpleasant crackling noises and overheating of the rooms.

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. It is an object of the present invention to provide a method for controlling a heating system in which, despite the lack of a mixing device, a sharp rise in temperature in the heating circuit and its consequences, such as crackling noises and overheating of the rooms, are avoided.

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. According to the invention, this is achieved in that when the boiler temperature has a value which is a predetermined value greater than the flow temperature required for the required room temperature, the circulation pump is cyclically switched on and off, so that switch-on and switch-off periods occur. The switch-on periods are relatively short when the boiler water temperatures are very high and the switch-off periods are relatively long, so that, due to the storage capacity of the pipe system and radiators, the temperature in the heating circuit fluctuates only slightly and rises slightly (slowly). The effect of this mean value corresponds approximately to that of the required setpoint of the flow temperature if the circulation pump were to run continuously. As the boiler water temperature approaches the setpoint of the flow temperature, the ratio of the switch-on period to the switch-off period increases. When the difference has dropped to an insignificant value, the circulation pump can be put into operation again and again.

Einleitend wurde der Fall erwähnt, wo nach der Erhitzung des Brauchwassers die Kesseltemperatur überhöht war. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt. In the introduction, the case was mentioned where, after the hot water was heated, the boiler temperature was too high. However, the invention is not limited to this case.

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 There are also cases, for example, regardless of whether the heating system also prepares process water or not, where the boiler temperature must not drop below a minimum temperature of around 55 ° C for reasons of corrosion protection. In a heating system without a mixing valve, the flow temperature would therefore be 55 ° C. In mild weather, however, such a flow temperature is too high. With the method according to the invention, however, it is possible to maintain a slightly fluctuating temperature in the heating circuit, the effect of which depends on the heat requirement

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

670 496 670 496

angepasst ist und derjenigen von Vorlauftemperaturen zwischen etwa 25 °C bis etwa der Minimaltemperatur bei dauernd lauf ender Umwälzpumpe äquivalent ist. is adapted and that of flow temperatures between about 25 ° C to about the minimum temperature with a continuously running circulation pump is equivalent.

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. According to one exemplary embodiment of the invention, the procedure is advantageously such that the actual value of the boiler temperature is compared with the target value of the flow temperature and that the deviation of the actual value from the target value determines the length of the switch-off period and / or the switch-on period. In most cases it is advisable to keep the switch-on period constant. In this case, the switch-off period can vary. However, it is also possible to keep the switch-off period constant, in which case the length of the switch-on period can vary.

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. In certain cases, however, it is advisable to keep both the switch-on period and the switch-off period variable. This results in greater control flexibility and makes it easier to maintain an only slightly fluctuating mean temperature in the heating circuit.

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. Advantageously, the switch-on period does not fall below a predetermined minimum value, e.g. B. a minute. It is also advantageous if the switch-off period has a predetermined minimum value, e.g. B. not less than two minutes, or a predetermined maximum value, z. B. does not exceed ten minutes. This avoids that when the circulation pump is at a standstill, for. B. measurement errors caused by heat conduction of the flow temperature have a noticeable disadvantage, and it is ensured that the room temperature is as uniform as possible.

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. Furthermore, it can be advantageous to suppress the measurement of the flow temperature during the switch-off periods by means of analog or digital electronics in order to avoid 5 possible measurement errors. The flow temperature is then only recorded during the switch-on periods of the circulation pump, so that no measurement errors can occur due to heat conduction. The suppression of the measurement can also be extended to a part of the respective switch-on period, so that any temperature increases caused by thermal conduction in the temperature sensor are not taken into account.

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. The flow temperature is advantageously controlled by the outside temperature. However, it is also possible to control the flow temperature using the room temperature. Finally, a combination is also conceivable where the flow temperature is controlled by both the outside temperature and the room temperature.

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. 20 The method described not only brings convenience advantages, such as preventing large room temperature fluctuations and crackling noises, but also results in energy savings because overheating is avoided. A particular advantage is that even non-corrosion-resistant boilers can be operated without a mixing device during mild weather periods.

B B

Claims

670496 PATENT CLAIMS

1. A method for controlling a heating system which has at least one boiler and a circulation pump for the heating circuit, characterized in that when the boiler temperature has a value which is greater than the flow temperature required for the required room temperature, the circulation pump cyclically is switched on and off, so that there are switch-on and switch-off periods.

2. The method according to claim 1, characterized in that the actual value of the boiler temperature is compared with the target value of the flow temperature and that the deviation of the actual value from the target value determines the length of the switch-off periods and / or switch-on periods.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the switch-on period is kept constant.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the switch-off period is kept constant.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that both the switch-on periods and the switch-off periods are variable.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the switch-on period does not fall below a predetermined minimum value.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the switch-off period does not fall below a predetermined minimum value or does not exceed a predetermined maximum value.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the flow temperature is controlled by the outside temperature.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the flow temperature is controlled by the room temperature.

10. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the flow temperature is controlled by the outside temperature and the room temperature.

11. The method according to any one of claims 1 to 10,

characterized in that the detection of the flow temperature only takes place during the switch-on periods of the circulation pump.

12. The method according to claim 11, characterized in that the detection of the flow temperature takes place only a predetermined time after switching on the circulation pump.