CH682345A5 - Controlling heating of rooms for economy - Google Patents

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CH682345A5
CH682345A5 CH2968/90A CH296890A CH682345A5 CH 682345 A5 CH682345 A5 CH 682345A5 CH 2968/90 A CH2968/90 A CH 2968/90A CH 296890 A CH296890 A CH 296890A CH 682345 A5 CH682345 A5 CH 682345A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
heating
time
room temperature
temperature
tin
Prior art date
Application number
CH2968/90A
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German (de)
Inventor
Juergen Taag
Rolf Thomas
Original Assignee
Vaillant Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • G05D23/1904Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value variable in time

Abstract

The procedure concerns the control of heating within rooms of buildings to provide the desired temp. for the required periods by delaying the heating of the rooms for as long as possible. The following factors are taken into account: times of occupation; a constant (K1) dependant upon size of building; outside temp (ta): min outside temp value (tamin); desired room temp (tin); 'difference' temp values (delta ta) and power of heat generates. The time (ta) for the heating is derived by a given formula.

Description

       

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Aufheizung von Räumen eines Gebäudes gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs, wobei die Raumtemperatur zeitweilig auf ein niedriges Niveau abgesenkt wird und zur Aufheizung auf eine höhere Soll-Raumtemperatur die Aussentemperatur und die Ist-Raumtemperatur unmittelbar vor dem Aufheizen, die höhere Soll-Raumtemperatur, die programmierten Zeiträume der Temperaturabsenkung und der Hochtemperatur sowie eine Gebäudekonstante und eine minimale Aussentemperatur zur Berechnung des spätestmöglichen Beginns der Aufheizung verwendet werden. 



  Üblicherweise wird hierzu ein Temperaturfühler in einem der zu beheizenden Räume in Verbindung mit einem witterungsgeführten VT-Regler mit einem Algorithmus zur selbstoptimierenden Aufheizzeitberechnung eingesetzt. 



  Mit Hilfe des Raumtemperaturfühlers kann überprüft werden, ob und welche Abweichungen der Raum-lst-Temperatur zum programmierten Zeitpunkt von der Raum-Soll-Temperatur existieren. 



  In Gebäuden, in denen kein repräsentativer Testraum für die Raumtemperatur-Überprüfung existiert, erfolgt die Aufheizzeitberechnung ohne Raumfühler in Abhängigkeit von der Aussentemperatur und gegebenenfalls einer festen oder einstellbaren Raum-Soll-Temperaturüberhöhung. Dabei müssen alle Korrekturen manuell durch den Betreiber oder eine Servicewerkstatt vorgenommen werden. 



  Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass diese Art der Bemessung der Aufheizzeit nicht optimal ist, weil etliche Faktoren, die für die richtige Wahl des Einschaltzeitpunktes der Beheizung massgebend sind, dabei unberücksichtigt bleiben und Möglichkeiten zur selbsttätigen Anpassung nicht genutzt werden. Erfindungsgemäss sind deshalb die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs vorgesehen. 



  Nach dieser grundsätzlichen Lehre lässt sich die optimale Dauer der Aufheizzeit nach folgender Formel ermitteln: 



  Gleichung (1) 
EMI2.1
 
 



  Bekannt sind Verfahren, bei denen hierzu die Zeitkonstante K1 vorgegeben und von Hand angepasst wird. Wie in Gleichung (1 ) gezeigt, ist dies nicht ausreichend, um einen optimalen Aufheizverlauf zu erzielen. 



  Mit dem Vorgabewert aus dem Zusammenhang (1 ) beginnt die gesteuerte Aufheizung vor dem programmierten Zeitpunkt des Erreichens der Soll-Raumtemperatur. 



  Zur Ermittlung eines der eingesetzten Wärmemenge proportionalen Korrekturfaktors kann die Zeitspanne vom Einschalten des Heizgerätes bis zur ersten Abschaltung gemessen werden, und aus dem Verhältnis zwischen der Aufheizzeit und der gemessenen Einschaltdauer kann ein Faktor ermittelt werden, mit dem dann die Differenz zwischen der Soll-Raumtemperatur und der der maximalen Vorlauftemperatur des Heizgerätes zugeordneten Aussentemperatur multipliziert wird. 



  Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. 



  Im einzelnen zeigen die 
 
   Fig. 1 bis 4 anhand von Diagrammen den funktionellen Zusammenhang zwischen den oben bereits genannten, für die Bestimmung einer optimalen Dauer der Aufheizzeit massgebenden Kennwerten. 
   Fig. 5 stellt das Schema einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Heizungsanlage dar. 
 



  Zunächst zeigt das Diagramm nach Fig. 1 den funktionellen Zusammenhang zwischen der in der Abszisse ersichtlichen jeweiligen Ist-Höhe der Aussentemperatur zu Beginn und während des Verlaufs der Aufheizung auf die Soll-Raumtemperatur (tiN), der minimalen Aussentemperatur tAmin, der Gebäudekonstanten und dem in der Ordinate aufgetragenen Verhältnis von Aufheizzeit ZA zur Dauer des Absenkbetriebs ZG. Dabei ist die Aufheizzeit ZA der Zeitraum, innerhalb dessen die Ist-Raumtemperatur vom Beginn der Raumbeheizung auf den Soll-Wert der Raumtemperatur ansteigt. Diese Dauer ist in Prozenten der Gesamtabsenkzeit angegeben.

  Bei der minimalen Aussentemperatur tAmin wird das Maximum der erforderlichen Leistung zur Raumbeheizung beim Raumtemperatur-Soll-Wert tiN erreicht.  tAmin wurde beispielsweise mit - 15 DEG C angenommen, die Soll-Raumtemperatur tiN beträgt beispielsweise + 20 DEG C.  DELTA tA beträgt demnach 35 K. Die der Gebäudekonstanten proportionale Grösse K ist unterschiedlich und berücksichtigt die individuelle Trägheit des Gebäudes in bezug auf Wärmeaufnahme- und -speicherfähigkeit. K1 ist grösser als K2 und K2 grösser als K3 angenommen. 



  Aus dieser Fig. 1 ist demnach die Auswirkung unterschiedlicher Gebäudekonstanten K auf die jeweils erforderliche Aufheizzeit ersichtlich. 



  Der Leistungsüberschussfaktor fH bei einer Temperatur von tAmin beträgt in diesem Fall 1,0, das heisst, es existiert kein Überschuss, die erforderliche Heizleistung wird voll von der Wärmeerzeugerleistung gedeckt. Der Verlauf der in Fig. 1 dargestellten Kurven ergibt sich durch Iteration aus den bekannten Beziehungen 
EMI5.1
 
 



  und 
EMI5.2
 
 



  darin bedeutet TauA die sogenannte Aufheizzeitkonstante, fH das Verhältnis der Leistung des Wärmeerzeugers zur Heizleistung, die bei tAmin erforderlich ist, um eine Raumtemperatur von tiN zu ermöglichen, tio die Raumtemperatur nach Ablauf der Zeit ZE zu Beginn der Aufheizung aus der Absenkung auf das erhöhte Raumtemperaturniveau. 



  Auch die Fig. 2 zeigt in einem solchen Diagramm die funktionelle Abhängigkeit der Aufheizzeit ZA von der Aussentemperatur tA, und zwar - entsprechend Aussentemperaturen von tA min von -10 DEG C,     -15 DEG C und - 20 DEG C in den Kurven 1, 2 beziehungsweise 3. 



  Bei jeder solchen minimalen Aussentemperatur tAmin wird davon ausgegangen, dass vom Heizgerät die maximale Leistung abgegeben wird, das heisst fH = 1. 



  Die Berechnung der Kurvenverläufe in einem in Heizungsreglern verwendeten Mikrorechner erfordert eine relativ hohe Rechenzeit und einen beträchtlichen Speicherplatzbedarf. 



  Den hier existierenden Anforderungen wird eine geschlossen zu lösende lineare Gleichung erheblich besser gerecht. Hierfür wird erfindungsgemäss eine Annäherung wie folgt verwendet: 
EMI7.1
 
 



  wobei ZA die gewünschte Zeitspanne in Stunden, K1 eine der Gebäudezeitkonstante proportionale dimensionslose Grösse, ZG die Zeitspanne des Abweichens vom erhöhten Raumtemperatur-Soll-Wert tiN in Stunden, tA die laufende Aussentemperatur in  DEG C, tAmin die minimale Auslegungstemperatur der Heizungsanlage in  DEG C,  DELTA tA die Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der minimalen Aussentemperatur tAmin in  DEG C bedeuten. 



   Dieser angenäherte Verlauf ist in Fig. 2 als Kurve 4 dargestellt. 



  Zur Anpassung des Faktors K1 an die physikalische Gebäudezeitkonstante KGeb kann folgender Zusammenhang verwendet werden: 
EMI7.2
 
 



  darin bedeuten A, B, C und n mathematische Konstanten zur fehlerminimalen Annäherung. 



  Diese Anpassung kann vorteilhaft vom Rechner der Regeleinheit durchgeführt werden. 



  Bei praktisch ausgeführten Anlagen kann es vorkommen, dass bei der eingestellten minimalen Aussentemperatur der Leistungsüberschussfaktor fH > 1 ist. Das führt dazu, dass die Aufheizzeit zu lang berechnet wird, obwohl die Zeitkonstante passend eingestellt ist. Da kein Raumfühler zur Korrektur herangezogen werden kann, muss eine dem tatsächlichen Wärmebedarf annähernd proportionale Grösse dazu verwendet werden. Sie kann von Hand eingegeben werden. Vorteilhaft ist aber eine selbsttätige Anpassung an die Gegebenheiten des Heizsystems. 



  Wird beispielsweise vom Einschalten des Heizgerätes bis zu dessen erster Abschaltung eine Zeitspanne gemessen, die kürzer als die berechnete Aufheizzeit ist, muss ein Leistungsüberschuss bestehen, das heisst, fH ist grösser als 1. Dies bedeutet, dass die tatsächliche minimale Aussentemperatur tAmin, bei der die Soll-Raumtemperatur tiN noch aufrechterhalten werden kann, niedriger liegt. Der Punkt der Kurve 2, in dem bei tAmin die Aufheizzeit 100% beträgt, könnte demnach nach links bis zur Kurve 3 verschoben werden, wodurch sich die Differenz  DELTA tA vergrössert zu  DELTA tA min . 



  Dies geschieht, indem aus dem Verhältnis der errechneten Aufheizzeit zur gemessenen Einschaltdauer ein Korrekturfaktor ermittelt wird. Mit diesem Korrekturfaktor wird eine neue Differenz  DELTA tA min  errechnet und bei konstanter Soll-Raumtemperatur eine neue, niedrigere Aussentemperatur tAmin ermittelt (Kurve 3 der Fig. 2). 



  Im Diagramm nach Fig. 3 ist in der Abszisse der Tagesablauf in Stunden und in der Ordinate die Temperaturen verzeichnet. Der Verlauf der Ist-Raumtemperatur ist mit einer vollen Linie, der Verlauf der Soll-Raumtemperatur tiN mit einer lang gestrichelten Linie dargestellt. 



  Innerhalb der Absenkzeit ZG liegt die Aufheizzeit ZA, nach deren Ablauf die Raumtemperatur etwa bei der Soll-Raumtemperatur von + 20 DEG C liegt. Im unteren Teil von Fig. 3 ist der Verlauf der Leistung (prozentual) des Wärmeerzeugers dargestellt. 



  Fig. 4 zeigt in einem Diagramm, wie die Berücksichtigung des tatsächlichen Wärmebedarfs durch eine Messung der Zeitspanne zwischen der Einschaltung des Heizgerätes und dessen erster Abschaltung durch den Kessel- oder Vorlauftemperatur-Regler erfolgen kann. 



  Im oberen Teil des Diagrammes ist in der Abszisse der Zeitablauf der Heizkreistemperatur tv verzeichnet. Die  Linie 5 bezeichnet die Temperatur, bei der das Heizgerät im aufgeheizten Zustand durch den Regler 25 einschaltet und die Linie 6 jene Temperatur tVmax, bei der es ausschaltet. Die Aufheizung erfolgt ab der Temperatur tvi. 



  Im unteren Teil des Diagrammes nach Fig. 4 ist in der Ordinate die Leistung P des Heizgerätes verzeichnet, und zwar mit dem Punkt 7 die 100%ige Nennleistung. Im Zeitraum Zein zwischen der Ein- und der ersten Ausschaltung des Heizgerätes lässt sich die erbrachte Wärmemenge feststellen und daraus der Korrekturfaktor ermitteln, indem die errechnete Aufheizzeit ZA zur tatsächlichen Einschaltzeit Zein ins Verhältnis gesetzt wird. 



  Bei der Ermittlung dieses Korrekturfaktors müssen folgende Fälle unterschieden werden. 


 Fall 1: 
 



  Die Abschaltung des Wärmeerzeugers erfolgte vor oder mit dem Erreichen des programmierten Beginns der Heizzeit, Kurve 2 und 3 in Fig. 4. 



  In einem grossen Teil des Aussentemperaturbereiches ändert sich die Aufheizzeit annähernd linear mit der Aussentemperatur. Hier kann zwischen zwei Kurvenverläufen mit unterschiedlichem  DELTA tA folgender Zusammenhang hergestellt werden: 
EMI11.1
 
 



  Darin bedeutet  DELTA tAM die tatsächliche Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Aussentemperatur tAmin und  DELTA tA min  die eingestellte Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Ausstentemperatur tAmin, ZAM der gemessenen Aufheizzeit, in Fig. 4 die Zeiten zein2 beziehungsweise zein3 und ZAE der aus den Einstelldaten errechneten Aufheizzeit. 



  Das Verhältnis ZAE/ZAM kann hierbei zur Korrektur des eingestellten Wertes  DELTA tAE verwendet werden. 


 Fall 2: 
 



  Die Abschaltung des Wärmeerzeugers erfolgte nach dem programmierten Beginn der Heizzeit, Kurve 1 in Fig. 4. 



  Durch Extrapolation des Vorlauftemperaturverlaufes wird die zugehörige Einschaltzeitdauer ermittelt. 
EMI11.2
 
 



  Worin ZAM die tatsächliche Einschaltzeit des Wärmeerzeugers, ZAE die eingestellte Aufheizzeit,  DELTA tvmax die Differenz zwischen der maximalen Temperatur des Heizkreises und der Heizkreistemperatur zu Beginn der Aufheizung und  DELTA tvi die Differenz zwischen der gemessenen Ist-Heizkreistemperatur zu Beginn der Zeitphase mit dem erhöhten Raumtemperatur-Soll-Wert und der Ist-Heizkreistemperatur zu Beginn der Aufheizung bedeuten. 



  Mit diesem extrapolierten Wert für ZAM wird wieder über die Beziehung 
EMI12.1
 
 



  die Korrektur von  DELTA tA durchgeführt. Dabei entspricht ZAM in diesem Fall zein1 in Fig. 4. 



  Fig. 5 zeigt das Schema einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Heizungsanlage mit einem brennerbeheizten Heizgerät, zum Beispiel einem Heizkessel 10, einem die Brennstoffzufuhr zu dessen Brenner 11 regelnden, in einer Brennstoffzufuhrleitung 12 angeordneten, von einer Steuerung 13 über einen Stellmotor oder Hubmagneten 14 verstellbaren Ventil und einem mit einer Umlaufpumpe 16 ausgestatteten, zumindest einen Heizkörper 17 enthaltenden, an den Wärmetauscher 18 des Heizkessel 10 ange schlossenen, eine Vorlaufleitung 20 und eine Rücklaufleitung 21 umfassenden Heizkreis, in dessen Vorlaufleitung 20 ein Temperaturfühler 19 angeordnet ist.

  Die Steuerung 13 des Heizkessels 10, der Antrieb der Umlaufpumpe 16 des Heizkreises 20 bis 21 und der Temperaturfühler 19 sind über Steuerleitungen 22 beziehungsweise 23 und 24 mit einer allgemeinen Steuerung 25 der Heizungsanlage verbunden, an die auch eine Vorrichtung 26 zur willkürlichen Einstellung der gewünschten Soll-Raumtemperatur tiN, ein Aussentemperaturfühler 27 und ein Programmgeber 28 über Steuerleitungen 29 beziehungsweise 30, 31 angeschlossen sind. 



    An diese allgemeine Steuerung 25 ist zusätzlich auch noch ein einstellbares Zeitglied 32 zur Eingabe einer Aussentemperatur tAmin und eine Vorrichtung 33 zur Eingabe einer der Gebäudekonstanten K proportionalen Grösse über Steuerleitungen 34 und 35 sowie über eine Leitung 36 ein Signal zur Erkennung des Zustandes des Ventils 12 angeschlossen. 



  In einer solchen Heizungsanlage kann somit die Dauer der Aufheizzeit, demnach also der Zeitpunkt für eine selbsttätige Einschaltung des Heizkessels von der Steuerung 25 im Sinne der Erfindung problemlos und dem Bedarf entsprechend vorgegeben werden. 



  
 



  The invention relates to a method for controlling the heating of rooms of a building according to the preamble of the independent claim, wherein the room temperature is temporarily lowered to a low level and for heating to a higher target room temperature, the outside temperature and the actual room temperature immediately before heating , the higher target room temperature, the programmed periods of temperature reduction and high temperature as well as a building constant and a minimum outside temperature can be used to calculate the latest possible start of heating.



  Usually a temperature sensor is used in one of the rooms to be heated in connection with a weather-compensated VT controller with an algorithm for self-optimizing heating time calculation.



  With the help of the room temperature sensor it can be checked whether and which deviations of the actual room temperature at the programmed time from the desired room temperature exist.



  In buildings in which there is no representative test room for checking the room temperature, the heating-up time is calculated without a room sensor depending on the outside temperature and, if necessary, a fixed or adjustable set room temperature increase. All corrections must be made manually by the operator or a service workshop.



  The invention is based on the knowledge that this type of measurement of the heating-up time is not optimal, because a number of factors which are decisive for the correct selection of the time at which the heating is switched on are not taken into account and options for automatic adaptation are not used. According to the invention, the characterizing features of the independent claim are therefore provided.



  According to this basic teaching, the optimal duration of the heating-up time can be determined using the following formula:



  Equation (1)
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  Methods are known in which the time constant K1 is predetermined and adjusted by hand. As shown in equation (1), this is not sufficient to achieve an optimal heating process.



  With the default value from context (1), the controlled heating begins before the programmed time of reaching the target room temperature.



  To determine a correction factor proportional to the amount of heat used, the time period from switching on the heater until it is switched off for the first time can be measured, and a factor can be determined from the ratio between the heating-up time and the measured switch-on time, with which the difference between the desired room temperature and the outside temperature assigned to the maximum flow temperature of the heater is multiplied.



  The invention is explained below with reference to the drawings.



  In detail show the
 
   1 to 4, using diagrams, the functional relationship between the above-mentioned characteristic values which are decisive for determining an optimal duration of the heating-up time.
   5 shows the diagram of a heating system suitable for carrying out the method.
 



  1 shows the functional relationship between the actual height of the outside temperature at the beginning and during the course of heating to the target room temperature (tiN), the minimum outside temperature tAmin, the building constant and the in the ordinate plotted ratio of the heating-up time ZA to the duration of the lowering operation ZG. The heating-up time ZA is the period within which the actual room temperature rises from the start of room heating to the setpoint value of the room temperature. This duration is given as a percentage of the total lowering time.

  At the minimum outside temperature tAmin, the maximum required power for room heating is reached at the set room temperature tiN. For example, tAmin was assumed to be - 15 DEG C, the target room temperature tiN is, for example, + 20 DEG C. DELTA tA is therefore 35 K. The size K, which is proportional to the building constant, differs and takes into account the individual inertia of the building with regard to heat absorption and - storage capacity. K1 is assumed to be greater than K2 and K2 is greater than K3.



  1 shows the effect of different building constants K on the heating time required in each case.



  The excess power factor fH at a temperature of tAmin is 1.0 in this case, which means that there is no excess, the required heating output is fully covered by the heat generator output. The course of the curves shown in FIG. 1 results from iteration from the known relationships
EMI5.1
 
 



  and
EMI5.2
 
 



  TauA means the so-called heating time constant, fH is the ratio of the output of the heat generator to the heating output, which is required at tAmin to enable a room temperature of tiN, tio the room temperature after the expiration of the time ZE at the beginning of the heating from the reduction to the increased room temperature level .



  2 also shows in such a diagram the functional dependency of the heating-up time ZA on the outside temperature tA, namely - corresponding to outside temperatures of tA min of -10 ° C., -15 ° C. and - 20 ° C. in curves 1, 2 or 3rd



  With each such minimum outside temperature tAmin, it is assumed that the maximum power is output by the heater, i.e. fH = 1.



  The calculation of the curve profiles in a microcomputer used in heating controllers requires a relatively high computing time and a considerable storage space requirement.



  A linear equation to be solved in a closed manner is much better suited to the existing requirements. According to the invention, an approximation is used for this as follows:
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  where ZA is the desired time span in hours, K1 is a dimensionless quantity proportional to the building time constant, ZG is the time span of the deviation from the increased room temperature setpoint tiN in hours, tA is the current outside temperature in DEG C, tAmin is the minimum design temperature of the heating system in DEG C, DELTA tA mean the difference between the set room temperature tiN and the minimum outside temperature tAmin in DEG C.



   This approximate course is shown in FIG. 2 as curve 4.



  The following relationship can be used to adapt the factor K1 to the physical building time constant KGeb:
EMI7.2
 
 



  A, B, C and n mean mathematical constants for the minimum error approximation.



  This adaptation can advantageously be carried out by the computer of the control unit.



  In practical systems, it can happen that the excess power factor fH> 1 at the set minimum outside temperature. This leads to the heating time being calculated too long, even though the time constant is set appropriately. Since no room sensor can be used for correction, a size that is approximately proportional to the actual heat requirement must be used. It can be entered manually. However, an automatic adjustment to the conditions of the heating system is advantageous.



  If, for example, a period of time is measured between switching on the heater and switching it off for the first time, which is shorter than the calculated heating-up time, there must be an excess power, i.e. fH is greater than 1.This means that the actual minimum outside temperature tAmin at which the Target room temperature tiN can still be maintained, is lower. The point of curve 2, in which the heating-up time is 100% at tAmin, could therefore be shifted to the left up to curve 3, which increases the difference DELTA tA to DELTA tA min.



  This is done by determining a correction factor from the ratio of the calculated heating time to the measured switch-on time. With this correction factor, a new difference DELTA tA min is calculated and, at a constant target room temperature, a new, lower outside temperature tAmin is determined (curve 3 of FIG. 2).



  3 shows the daily routine in hours on the abscissa and the temperatures on the ordinate. The course of the actual room temperature is shown with a full line, the course of the target room temperature tiN with a long dashed line.



  The heating-up time ZA lies within the reduction time ZG, after which the room temperature is approximately at the target room temperature of + 20 ° C. In the lower part of Fig. 3, the course of the power (percentage) of the heat generator is shown.



  FIG. 4 shows in a diagram how the actual heat requirement can be taken into account by measuring the time period between the switching on of the heater and its first switching off by the boiler or flow temperature controller.



  In the upper part of the diagram, the time course of the heating circuit temperature tv is recorded in the abscissa. Line 5 denotes the temperature at which the heater switches on in the heated state by controller 25 and line 6 that temperature tVmax at which it switches off. The heating takes place from the temperature tvi.



  In the lower part of the diagram according to FIG. 4, the power P of the heater is recorded in the ordinate, namely with point 7 the 100% nominal power. In the period Zein between the switching on and the first switching off of the heater, the amount of heat generated can be determined and the correction factor can be determined by comparing the calculated heating time ZA with the actual switching on time Zein.



  The following cases must be distinguished when determining this correction factor.


 Case 1:
 



  The heat generator was switched off before or upon reaching the programmed start of the heating time, curves 2 and 3 in FIG. 4.



  In a large part of the outside temperature range, the heating-up time changes almost linearly with the outside temperature. The following relationship can be established between two curves with different DELTA tA:
EMI11.1
 
 



  DELTA tAM means the actual difference between the set room temperature tiN and the actual minimum outside temperature tAmin and DELTA tA min the set difference between the set room temperature tiN and the actual minimum outside temperature tAmin, ZAM the measured heating time, in Fig 4 the times zein2 or zein3 and ZAE of the heating-up time calculated from the setting data.



  The ratio ZAE / ZAM can be used to correct the set value DELTA tAE.


 Case 2:
 



  The heat generator was switched off after the programmed start of the heating time, curve 1 in FIG. 4.



  The associated switch-on time is determined by extrapolation of the flow temperature curve.
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  In which ZAM the actual switch-on time of the heat generator, ZAE the set heating-up time, DELTA tvmax the difference between the maximum temperature of the heating circuit and the heating circuit temperature at the start of heating and DELTA tvi the difference between the measured actual heating circuit temperature at the beginning of the time phase with the increased room temperature Target value and the actual heating circuit temperature mean at the beginning of the heating.



  Using this extrapolated value for ZAM is again about the relationship
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  corrected DELTA tA. In this case, ZAM corresponds to zein1 in FIG. 4.



  5 shows the diagram of a heating system suitable for carrying out the method with a burner-heated heater, for example a boiler 10, a fuel supply line 12 regulating the fuel supply to its burner 11 and arranged in a fuel supply line 12 and adjustable by a control 13 via a servomotor or solenoid 14 Valve and equipped with a circulation pump 16, containing at least one radiator 17, connected to the heat exchanger 18 of the boiler 10, a flow line 20 and a return line 21 comprising a heating circuit, in whose flow line 20 a temperature sensor 19 is arranged.

  The control 13 of the boiler 10, the drive of the circulation pump 16 of the heating circuit 20 to 21 and the temperature sensor 19 are connected via control lines 22 or 23 and 24 to a general control 25 of the heating system, to which a device 26 for arbitrary setting of the desired target Room temperature tiN, an outside temperature sensor 27 and a programmer 28 are connected via control lines 29 and 30, 31, respectively.



    In addition, an adjustable timer 32 for inputting an outside temperature tAmin and a device 33 for inputting a variable proportional to the building constant K are connected to this general control 25 via control lines 34 and 35 and via line 36 a signal for detecting the state of the valve 12 .



  In such a heating system, the duration of the heating-up time, that is to say the time for the boiler to be switched on automatically, can thus be predefined by the controller 25 in accordance with the invention without any problems and according to requirements.


    

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Aufheizung von Räumen eines Gebäudes, die während einer Belegungszeit auf einem höheren Raumtemperatur-Soll-Wert (tiN) als während einer Absenkzeit (ZG) eingestellt werden, wobei nach Ablauf der Absenkzeit (ZG) das erhöhte Raumtemperaturniveau wieder erreicht sein soll und die Zeitspanne (ZA) zu bestimmen ist, aus der der Zeitpunkt, zu der ein Heizgerät eingeschaltet werden muss, um zum gewünschten nächsten Belegungsbeginn den erhöhten Raumtemperatur-Soll-Wert (tiN) mit der Raumtemperatur wieder zu erreichen, berechnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne ZA für die Dauer der Aufheizung auf das erhöhte Raumtemperaturniveau nach folgender Beziehung ermittelt wird:       1.Procedure for controlling the heating of rooms in a building which are set to a higher room temperature setpoint (tiN) than during a lowering time (ZG) during an occupancy time, the increased room temperature being reached again after the lowering time (ZG) and the time period (ZA) is to be determined, from which the point in time at which a heater must be switched on in order to reach the increased set room temperature (tiN) with the room temperature again at the desired next start of occupancy can be calculated , characterized in that the time period ZA for the duration of the heating to the elevated room temperature level is determined according to the following relationship: EMI14.1 wobei K1 eine zur Zeitkonstanten KGeb des Gebäudes in Beziehung stehende dimensionslose konstante Grösse, ZG die Zeitspanne des Abweichens vom erhöhten Raumtemperatur-Soll-Wert tiN in Stunden, tA die Ist-Aussentemperatur in DEG C, bei der die vom Heizsystem geforderte Wärmeleistung, die zum Erreichen des Raum-Soll-Wertes tiN notwendig ist, gerade von der Leistung des Wärmeerzeugers gedeckt wird und DELTA tA die Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert, tiN und der minimalen Aussentemperatur tAmin in K bedeuten.   EMI14.1        where K1 is a dimensionless constant variable related to the time constant KGeb of the building, ZG is the time span of the deviation from the increased room temperature setpoint tiN in hours, tA is the actual outside temperature in DEG C, at which the heating output required by the heating system leads to the Reaching the target room value tiN is necessary, is just covered by the heat generator's output and DELTA tA means the difference between the target room temperature value, tiN and the minimum outside temperature tAmin in K. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstante K1 nach folgender Beziehung ermittelt wird: EMI15.1 mit KGeb als Gebäudekonstante und A, B, C und n als weitere Konstanten, wobei überwiegend gilt: EMI15.2 2. The method according to claim 1, characterized in that the constant K1 is determined according to the following relationship: EMI15.1  with KGeb as the building constant and A, B, C and n as further constants, whereby the following applies predominantly: EMI15.2     3. 3rd Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne ZAM vom Beginn der Einschaltung des Wärmeerzeugers mit dem Beginn der Aufheizzeit ZA bis zum hierauf folgenden erstmaligen Erreichen der Maximaltemperatur des Heizkreises, die durch die Auslegungsdaten des Heizsystems festgelegt ist, gemessen wird und für den Fall, dass zum Beginn der Zeitphase mit dem höheren Raumtemperatur-Soll-Wert tiN der Wärmeerzeuger bereits über die Maximaltemperatur abgeschaltet worden ist, mit der für diesen Aufheizvorgang zugrunde gelegten Aufheizzeit ZAE ins Verhältnis gesetzt wird, und dass die eingestellte Differenz DELTA tA min zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der durch die Einstellung zugrunde gelegten minimalen Aussentemperatur tAmin min in einem nach niedrigen Aussentemperaturen hin begrenzten Bereich, A method according to claim 1 or 2, characterized in that the time period ZAM from the start of the activation of the heat generator with the start of the heating time ZA until the subsequent first reaching the maximum temperature of the heating circuit, which is determined by the design data of the heating system, is measured and for the case that at the beginning of the time phase with the higher room temperature setpoint tiN the heat generator has already been switched off above the maximum temperature and the heating-up time ZAE used for this heating process is related, and that the set difference DELTA tA min between the set room temperature tiN and the minimum outside temperature tAmin min on which the setting is based, in a range limited by low outside temperatures, innerhalb dessen der Zusammenhang zwischen der Aufheizzeit ZA und der Aussentemperatur tA annähernd linear ist, nach folgendem Zusammenhang korrigiert wird: EMI16.1 mit DELTA tAM als tatsächlicher Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Aussentemperatur tAmin und DELTA tA min als eingestellter Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der eingestellten minimalen Aussentemperatur tAmin min .  within which the relationship between the heating-up time ZA and the outside temperature tA is approximately linear, is corrected according to the following relationship: EMI16.1        with DELTA tAM as the actual difference between the room temperature setpoint tiN and the actual minimum outside temperature tAmin and DELTA tA min as the set difference between the room temperature setpoint tiN and the set minimum outside temperature tAmin min. 4. 4th Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne vom Beginn der Einschaltung des Wärmeerzeugers mit dem Beginn der Aufheizzeit ZA bis zum hierauf folgenden erstmaligen Erreichen der Maximaltemperatur des Heizkreises, die durch die Auslegungsdaten des Heizsystems festgelegt ist, gemessen wird und für den Fall, dass zum Beginn der Zeitphase mit dem höheren Raumtemperatur-Soll-Wert tiN der Wärmeerzeuger noch nicht über die Maximaltemperatur abgeschaltet worden ist, die tatsächliche Aufheizzeit ZAM aus folgendem Zusammenhang errechnet wird: A method according to claim 1 or 2, characterized in that the period of time from the start of the activation of the heat generator with the start of the heating time ZA until the subsequent first reaching the maximum temperature of the heating circuit, which is determined by the design data of the heating system, is measured and for which If the heat generator has not yet been switched off above the maximum temperature at the start of the time phase with the higher room temperature setpoint tiN, the actual heating-up time ZAM is calculated from the following relationship: EMI16.2 worin ZAE die aus der eingestellten Differenz DELTA tAE errechnete Aufheizzeit, DELTA tvmax die Differenz zwischen der maximalen Temperatur des Heizkreises und der Heizkreistemperatur zur Beginn der Aufheizung und DELTA tvi die Differenz zwischen der gemessenen Ist-Heizkreistemperatur zu Beginn der Aufheizung und DELTA tvi die Differenz zwischen der gemessenen Ist-Heizkreistemperatur zu Beginn der Aufheizung bedeuten, dass diese errechnete Zeit ZAM mit der für diesen Aufheizvorgang zugrunde gelegten Aufheizzeit ZAE ins Verhältnis gesetzt wird, und dass die aktuelle Differenz DELTA tA zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der minimalen Aussentemperatur tAmin in einem nach niedrigen Aussentemperaturen hin begrenzten Bereich, innerhalb dessen der Zusammenhang zwischen der Aufheizzeit ZA und der Aussentemperatur tA annähernd linear ist,   EMI16.2        where ZAE is the heating-up time calculated from the set difference DELTA tAE, DELTA tvmax is the difference between the maximum temperature of the heating circuit and the heating circuit temperature at the start of heating and DELTA tvi is the difference between the measured actual heating circuit temperature at the start of heating and DELTA tvi is the difference between The measured actual heating circuit temperature at the beginning of the heating-up means that this calculated time ZAM is related to the heating-up time ZAE on which this heating process is based, and that the current difference DELTA tA between the target room temperature value tiN and the minimum outside temperature tAmin in a range limited by low outside temperatures, within which the relationship between the heating-up time ZA and the outside temperature tA is approximately linear, nach folgendem Zusammenhang korrigiert wird: EMI17.1  is corrected according to the following context: EMI17.1      
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