CH717496A2

CH717496A2 - Process for controlling the generation and distribution of heat in a heating system.

Info

Publication number: CH717496A2
Application number: CH00664/20A
Authority: CH
Inventors: Ernst Wilhelm Grüning Horst
Original assignee: Horst Gruening Hoka Therm Heizsysteme Gruening
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2021-12-15
Also published as: CH717496B1; EP3919823A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung der Wärmeerzeugung und -verteilung in einer Heizungsanlage mit mindestens einer Wärmepumpe (1), einem vorwiegend Wasser-basierten Wärmeverteilsystem (2) und mindestens zwei Heizkörpern (17), (27), (37), dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr der Heizkörper zur Einregelung der jeweiligen Raumtemperatur getaktet wird, aus den Tastverhältniswerten der Taktungen der Heizkörper ein Referenz-Tastverhältniswert ausgewählt wird und die Wärmepumpe so eingestellt wird, dass der Referenz-Tastverhältniswert grösser als 0,75 wird.Method for controlling the generation and distribution of heat in a heating system with at least one heat pump (1), a predominantly water-based heat distribution system (2) and at least two radiators (17), (27), (37), characterized in that the water supply the radiator is cycled to regulate the respective room temperature, a reference duty cycle value is selected from the duty cycle values of the heating element cycles, and the heat pump is set in such a way that the reference duty cycle value is greater than 0.75.

Description

Stand der TechnikState of the art

[0001] Die Mehrzahl aller bestehenden Häuser wird derzeit mit Heizkörpern beheizt. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Formen von Heizkörpern. Allen gemeinsam ist: Die Wärmekapazität ist weit geringer als die einer herkömmlichen Bodenheizung, und eine Einzelraumregelung wird bisher zumeist durch Thermostatventile an jedem Heizkörper bewerkstelligt. The majority of all existing houses are currently heated with radiators. There are many different types of radiators. They all have one thing in common: the heat capacity is far lower than that of conventional floor heating, and individual room control has so far mostly been achieved by thermostatic valves on each radiator.

[0002] Thermostatventile, auch jene fortschrittlichen, die an eine elektronische Regelung angeschlossen sind, drosseln den Fluss des Wärmetransportmediums Wasser in Abhängigkeit von der Raumtemperatur. Die Folge des verringerten Flusses im Heizkörper ist in vielen Fällen ungleichmässige Erwärmung desselben. In solchen Fällen trägt nur ein Teil der Heizkörperfläche effektiv zur Abstrahlung bei mit der Folge, dass die Temperatur im erwärmten Teil des Heizkörpers höher sein muss als bei gleichmässiger Temperaturverteilung. [0002] Thermostatic valves, even those advanced ones that are connected to an electronic controller, throttle the flow of the heat transport medium water depending on the room temperature. The result of the reduced flow in the radiator is in many cases uneven heating of the same. In such cases, only part of the radiator surface effectively contributes to the radiation, with the result that the temperature in the heated part of the radiator must be higher than when the temperature is evenly distributed.

[0003] Die geringe Wärmekapazität im Heizkreis führt zu schnellem Anstieg der Heizkreistemperatur nach dem Start des Wärmeerzeugers. Gasheizungen haben damit scheinbar wenig Probleme - sie können in kurzen Zeitabständen anspringen und kurz nachheizen, um die Temperatur im Heizkreis zu halten. The low thermal capacity in the heating circuit leads to a rapid increase in the heating circuit temperature after the start of the heat generator. Gas heaters seem to have few problems with this - they can start up at short intervals and then heat up briefly to maintain the temperature in the heating circuit.

[0004] Bei Ölheizungen ist solch ein Verhalten bereits bedenklicher: Nach dem Anspringen trifft die Flamme auf einen erkalteten Kessel, was zu hohem Ölverbrauch und schlechten Abgaswerten führt. Ölheizungen heizen deshalb den Kessel bei jedem Brennzyklus weit hoch, und ein nachgeschalteter Mischer sorgt dafür, dass der Kreis der Heizkörper eine annähernd konstante Temperatur daraus bekommt. [0004] In the case of oil-fired heating systems, such behavior is already more questionable: after it has started, the flame hits a cold boiler, which leads to high oil consumption and poor exhaust gas values. Oil heaters therefore heat up the boiler to a great extent with each firing cycle, and a downstream mixer ensures that the heating element circuit gets an almost constant temperature from it.

[0005] Für den Betrieb mit einer Wärmepumpe kann weder das erste noch das zweite Verfahren angewendet werden. Denn insbesondere eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die die Wärme der Aussenluft entzieht, benötigt bis zu 15 Minuten nach jedem Start, bis sie die auf dem Prüfstand gemessenen stationären Werte des Wirkungsgrades erreicht. For operation with a heat pump, neither the first nor the second method can be used. In particular, an air-to-water heat pump that extracts the heat from the outside air needs up to 15 minutes after each start until it reaches the steady-state efficiency values measured on the test bench.

[0006] Ebenso ist bekannt, dass Wärmepumpen mehr elektrische Energie benötigen, wenn sie einen höheren Temperaturunterschied zwischen Quelle (Aussenluft) und Senke (Vorlauftemperatur im Wärmetauscher der Wärmepumpe) überbrücken müssen. It is also known that heat pumps require more electrical energy if they have to bridge a higher temperature difference between the source (outside air) and sink (flow temperature in the heat pump heat exchanger).

[0007] Dennoch wird bei herkömmlichen Wärmepumpensystemen ein ähnliches Regelverfahren angewandt: Die Wärmepumpe speist einen Pufferspeicher, dessen Wassertemperatur über eine Heizkurve in Abhängigkeit von der Aussenlufttemperatur geführt wird. Aus dem Pufferspeicher erhalten die Heizkörper über Thermostatventile einen gedrosselten Zufluss. [0007] Nevertheless, a similar control method is used in conventional heat pump systems: the heat pump feeds a buffer storage tank whose water temperature is controlled via a heating curve as a function of the outside air temperature. The radiators receive a throttled flow from the buffer tank via thermostatic valves.

[0008] Die Einjustierung eines solchen Systems beeinflusst den Gesamtwirkungsgrad in entscheidender Weise, denn je weiter die Temperaturwerte im Pufferspeicher über dem liegen, was die Heizkörper bei der jeweiligen Aussentemperatur wirklich benötigen, desto mehr elektrische Energie wird die Wärmepumpe verbrauchen. Eine möglichst niedrige Einstellung der Puffertemperaturwerte wird deshalb durch Trimmen der Heizkurve während der Inbetriebsetzung der Anlage angestrebt. Sie muss in den folgenden Winterperioden kontrolliert und gegebenenfalls nachjustiert werden. The adjustment of such a system influences the overall efficiency in a decisive way, because the more the temperature values in the buffer tank are above what the radiators really need at the respective outside temperature, the more electrical energy the heat pump will consume. The aim is therefore to set the buffer temperature values as low as possible by trimming the heating curve when the system is commissioned. It must be checked in the following winter periods and readjusted if necessary.

[0009] Der Erfolg solcher Massnahmen hängt entscheidend von der Motivation und den Fähigkeiten der Inbetriebsetzer ab sowie von ihrer Bereitschaft zu entsprechend häufigen Kundenbesuchen. Selbst bei besten Randbedingungen aber bleibt ein Temperaturverlust an den Thermostatventilen. Die bestmögliche Ausnutzung der Wärmepumpenperformance kann folglich mit solch einem Regelverfahren nicht erreicht werden. The success of such measures depends crucially on the motivation and the skills of the person putting them into operation and on their willingness to make frequent customer visits accordingly. Even with the best boundary conditions, however, there is still a loss of temperature at the thermostatic valves. As a result, the best possible utilization of the heat pump performance cannot be achieved with such a control method.

[0010] Eine weitere Schwierigkeit solcher Festeinstellungen tritt hervor, wenn sich das Nutzerverhalten z.B. durch Mieterwechsel ändert. Wurde die Anlage zuvor wirklich optimal eingestellt, so kann es den neuen Bewohnern zu kalt sein, womit eine Korrektur der Einstellungen erforderlich wird. Wenn es ihnen aber zu warm erscheint, so drehen sie die Thermostatventile zu, und in der Folge stellt die Wärmepumpe eine unnötig hohe Puffertemperatur zur Verfügung. [0010] Another difficulty with such fixed settings arises when user behavior changes, e.g. due to a change of tenant. If the system was really optimally adjusted beforehand, it may be too cold for the new residents, which means that the settings have to be corrected. However, if it seems too warm to them, they turn off the thermostatic valves and as a result the heat pump provides an unnecessarily high buffer temperature.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0011] Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele, welche in den Zeichnungen dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1a: eine bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens (Verfahren zur Steuerung der Wärmeerzeugung und -verteilung), Fig. 1b: eine Ausführung einer Heizanlage, Fig. 2: eine zweite bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 3: eine dritte bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 4: eine vierte bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 5a: eine fünfte bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 5b: eine Schar von Heizkurven, Fig. 6a: eine sechste bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 6b: eine weitere Ausführung einer Heizanlage.The invention will be described in more detail with reference to the exemplary embodiments which are illustrated in the drawings. It shows: Fig. 1a: a preferred embodiment of the control method (method for controlling heat generation and distribution), Fig. 1b: an embodiment of a heating system, Fig. 2: a second preferred embodiment of the control method, Fig. 3: a third preferred Execution of the control method, Fig. 4: a fourth preferred embodiment of the control method, Fig. 5a: a fifth preferred embodiment of the control method, Fig. 5b: a family of heating curves, Fig. 6a: a sixth preferred embodiment of the control method, Fig. 6b: another version of a heating system.

Verwendete BezeichnerIdentifiers used

[0012] 1 Wärmepumpe 2 vorwiegend wasserbasiertes Wärmetransportsystem 2V Vorlauf 2P Pumpe 2R Rücklauf 2S Pufferspeicher 3 Temperatursensor 4 Vorlauftemperatursubstrahierer 40 Steuerung 5 Wärmepumpenansteuerung 6 Vorlaufsolltemperaturwertgenerator 6H Vorlaufsolltemperaturwertgenerator mit hinterlegter Heizkurve 60 Anfängliche Heizkurve 61 Steilere Heizkurve 62 Weniger steile Heizkurve 7 Signalauswahlblock einer ersten bevorzugten Ausführung 7M Signalauswahlblock mit dem grösstem Wert der Ausgangssignale der PID-Regler 7R Signalauswahlblock mit dem Wert des Ausgangssignals eines Referenzraumes 8 Aussteuerungssollwerterzeuger 9 Aussteuerungssubtrahierer 10 Aussentemperatursensor 11, 21, 31 Raumtemperatursensor 12, 22, 32 Raumtemperatursollwertgeber 13, 23, 33 Raumtemperatursubtrahierer 14, 24, 34 PID-Regler 15, 25, 35 PWM-Modulator 16, 26, 36 Heizkörperventil 17, 27, 37 Heizkörper 11-17 geschlossener Regelkreis eines Raumes 1 heat pump 2 predominantly water-based heat transport system 2V flow 2P pump 2R return 2S buffer tank 3 temperature sensor 4 flow temperature subtractor 40 controller 5 heat pump control 6 flow target temperature value generator 6H flow target temperature value generator with stored heating curve 60 initial heating curve 61 steeper heating curve 62 less steep heating curve 7 signal selection block of a first preferred embodiment 7M signal selection block with the highest value of the output signals of the PID controller 7R signal selection block with the value of the output signal of a reference room 8 modulation setpoint generator 9 modulation subtractor 10 outside temperature sensor 11, 21, 31 room temperature sensor 12, 22, 32 room temperature setpoint generator 13, 23, 33 room temperature subtractor 14, 24, 34 PID Controller 15, 25, 35 PWM modulator 16, 26, 36 radiator valve 17, 27, 37 radiator 11-17 closed loop control of a room

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Erste bevorzugte AusführungFirst preferred embodiment

[0013] Fig. 1a zeigt eine bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens. Fig. 1b zeigt beispielhaft eine Ausführung einer Heizanlage mit der Steuerung 40. Figure 1a shows a preferred embodiment of the control method. Fig. 1b shows an example of an embodiment of a heating system with the controller 40.

[0014] Die Wärmepumpe 1 speist ein vorwiegend Wasser-basiertes Wärmetransportsystem 2 mit Vorlauf 2V, Pumpe 2P und Rücklauf 2R. Der Temperatursensor 3 misst die Temperatur im Vorlauf 2V des Wärmetransportsystems 2 und der Vorlauftemperatursubtrahierer 4 stellt die Abweichung der Vorlauftemperatur von dem Vorlaufsolltemperaturwert fest, welcher durch den Vorlaufsolltemperaturwertgenerator 6 angegeben wird. Über eine geeignete Wärmepumpenansteuerung 5 wird die Leistungsabgabe der Wärmepumpe angepasst - der Wärmepumpenregelkreis ist damit geschlossen. The heat pump 1 feeds a predominantly water-based heat transport system 2 with flow 2V, pump 2P and return 2R. The temperature sensor 3 measures the temperature in the flow 2V of the heat transport system 2 and the flow temperature subtractor 4 determines the deviation of the flow temperature from the flow target temperature value, which is specified by the flow target temperature value generator 6 . The power output of the heat pump is adjusted via a suitable heat pump control 5 - the heat pump control circuit is thus closed.

[0015] Den Figs. 1a und 1b liegt beispielhaft ein Heizbereich mit drei Räumen zugrunde. Jeder Raum verfügt über einen Raumtemperatursensor 11, 21, 31 sowie einen Raumtemperatursollwertgeber 12, 22, 32. Die Raumtemperatursubtrahierer 13, 23, 33 führen die Differenz aus Raumtemperatur-Istwert und Raumtemperatur-Sollwert den PID-Reglern 14, 24, 34 zu. Die PID-Regler 14, 24, 34 steuern die PWM-Modulatoren 15, 25, 35, welche die Heizkörperventile 16, 26, 36 takten und darüber die Temperatur der Heizkörper 17, 27, 37 bestimmen. The Figs. 1a and 1b are based on a heating area with three rooms as an example. Each room has a room temperature sensor 11, 21, 31 and a room temperature setpoint generator 12, 22, 32. The room temperature subtractors 13, 23, 33 feed the difference between the actual room temperature and the room temperature setpoint to the PID controllers 14, 24, 34. The PID controllers 14, 24, 34 control the PWM modulators 15, 25, 35, which clock the radiator valves 16, 26, 36 and use them to determine the temperature of the radiators 17, 27, 37.

[0016] Die Temperatur der Heizkörper 17, 27, 37 beeinflusst in bekannter Weise die Raumtemperaturen der drei Räume. In der Folge wird für jeden Raum ein geschlossener Regelkreis, z.B. 17, 11, 12, 13, 14, 15,16 gebildet, wobei das das Tastverhältnis der PWM-Modulatoren 15, 25, 35 bestimmende Ausgangssignal der PID-Regler 14, 24, 34 ein direktes Mass für den Aussteuerungsgrad der Heizkörperventile 16, 26, 36 bildet. The temperature of the radiators 17, 27, 37 affects the room temperatures of the three rooms in a known manner. As a result, a closed control loop, e.g. 17, 11, 12, 13, 14, 15, 16, is formed for each room, with the output signal of the PID controllers 14, 24, 34 forms a direct measure of the degree of control of the radiator valves 16, 26, 36.

[0017] Der Signalauswahlblock 7 reicht eines der Ausgangssignale der PID-Regler 14, 24, 34 oder eine Kombination daraus weiter an den Aussteuerungssubtrahierer 9. Der Aussteuerungssubtrahierer 9 bildet in der Folge die Differenz dieses Signales zum Wert des Aussteuerungssollwerterzeugers 8 und steuert darüber den Ausgabewert des Vorlaufsolltemperaturwertgenerator 6. The signal selection block 7 forwards one of the output signals of the PID controllers 14, 24, 34 or a combination thereof to the modulation subtractor 9. The modulation subtractor 9 then forms the difference between this signal and the value of the modulation setpoint generator 8 and uses it to control the output value of the flow setpoint temperature generator 6.

[0018] In dieser Weise wird ein Regelkreis gebildet, der die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe 1 so einregelt, dass das Ausgangssignal vom Signalauswahlblock 7 den Wert des Aussteuerungssollwerterzeugers 8 erreicht. Dieser Regelkreis bewirkt, dass die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe 1 sinkt, wenn der Wert des Aussteuerungssollwerterzeugers 8 angehoben wird. In this way, a control circuit is formed, which regulates the flow temperature of the heat pump 1 so that the output signal from the signal selection block 7 reaches the value of the modulation setpoint generator 8 . This control circuit causes the flow temperature of the heat pump 1 to drop when the value of the modulation setpoint generator 8 is increased.

[0019] Ziel ist es, die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe 1 möglichst niedrig einzustellen, weil sich dadurch ihr Wirkungsgrad erhöht. Das wird durch einen möglichst hohen Wert des Aussteuerungssollwerterzeugers 8 erreicht. Vorzugsweise wird der Wert so gewählt, dass der vom Signalauswahlblock 7 ausgewählte Wert einem PWM-Tastverhältnis von nahezu 100%, auf jeden Fall aber >75% entspricht. The aim is to set the flow temperature of the heat pump 1 as low as possible, because this increases their efficiency. This is achieved by setting the target modulation value generator 8 as high as possible. The value is preferably selected in such a way that the value selected by the signal selection block 7 corresponds to a PWM duty cycle of almost 100%, but in any case >75%.

[0020] Aus dem Tastverhältnis der PWM-Modulatoren 15, 25, 35 wird der Aussteuerungsgrad der Heizkörperventile 16, 26, 36 bestimmt. Dies wird sicher erreicht, wenn die Heizkörperventile 16, 26, 36 zwischen ganz offen und ganz geschlossen wechseln. Allerdings wird es von Vorteil für die Belastung der Wärmepumpe sein, wenn zu keinem Zeitpunkt alle Heizkörperventile 16, 26, 36 ganz geschossen sind, denn dann kann die Wärmepumpe keine Wärme mehr abgeben. Ein dauerhafter geringer Durchfluss durch die Heizkörperventile 16, 26, 36, der beispielsweise auch durch einen geeigneten Bypass erzeugt werden kann, kann die Schwierigkeit lösen, ohne dass das Tastverhältnis der PWM-Modulatoren 15, 25, 35 seine Aussagekraft verliert. From the duty cycle of the PWM modulators 15, 25, 35, the degree of modulation of the radiator valves 16, 26, 36 is determined. This is certainly achieved when the radiator valves 16, 26, 36 alternate between fully open and fully closed. However, it will be advantageous for the load on the heat pump if all of the radiator valves 16, 26, 36 are not completely closed at any time, because then the heat pump can no longer emit any heat. A permanently low flow through the radiator valves 16, 26, 36, which can also be generated by a suitable bypass, for example, can solve the problem without the pulse duty factor of the PWM modulators 15, 25, 35 losing its meaningfulness.

[0021] Die Taktung der Heizkörperventile wird beispielhaft durch die PWM-Modulatoren 15, 25, 35 erzeugt. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Art der Taktung insoweit frei gewählt werden kann, als ein Tastverhältnis daraus bestimmt werden kann. Es kann also sogar Einzelpulstaktung eingesetzt werden, wie sie in der Patentschrift CH706660B1 beschrieben wurde. The clocking of the radiator valves is generated by the PWM modulators 15, 25, 35, for example. However, it is expressly pointed out that the type of clocking can be freely selected insofar as a pulse duty factor can be determined from it. It is therefore even possible to use single-pulse clocking, as was described in patent specification CH706660B1.

[0022] Das Verfahren zur Steuerung der Wärmeerzeugung und -verteilung in einer Heizungsanlage nach einer ersten bevorzugten Ausführung versorgt die Heizkörper so, dass in jedem Raum die dort gewünschte Raumtemperatur eingestellt wird. Die Heizkörper werden wiederholt mit vollem Fluss durchströmt, sodass eine gleichmässige Temperaturverteilung erreicht wird und eine hohe Abstrahlung bereits bei geringer Heizkörpertemperatur resultiert. Das Verfahren zur Steuerung der Wärmeerzeugung und -verteilung betreibt die Wärmepumpe dem Wärmebedarf entsprechend und stellt die geringstmögliche Vorlauftemperatur ein, so dass die Wärmepumpe eine hohe Effizienz erreichen kann. The method for controlling the heat generation and distribution in a heating system according to a first preferred embodiment provides the radiator so that the room temperature desired there is set in each room. The radiators are repeatedly flown through with full flow, so that an even temperature distribution is achieved and high radiation results even at low radiator temperatures. The method for controlling the heat generation and distribution operates the heat pump according to the heat demand and sets the lowest possible flow temperature so that the heat pump can achieve high efficiency.

Zweite bevorzugte AusführungSecond Preferred Embodiment

[0023] Fig. 2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens. Darin ist der Signalauswahlblock 7M so ausgebildet, dass er den grössten Wert der Ausgangssignale der PID-Regler 14, 24, 34 auf den Ausgang durchschaltet. In der Folge wird dieser grösste Tastverhältniswert aus der Heizanlage mit dem Wert des Aussteuerungssollwerterzeugers 8 verglichen. Dadurch wird die Vorlauftemperatur 2V der Wärmepumpe 1 so eingestellt, dass der Raum mit dem höchsten Vorlauftemperaturbedarf ausreichend Wärme erhält. Figure 2 shows a second preferred embodiment of the control method. Therein the signal selection block 7M is designed in such a way that it switches through the largest value of the output signals of the PID controllers 14, 24, 34 to the output. As a result, this largest pulse duty factor value from the heating system is compared with the value of the target modulation generator 8 . This sets the flow temperature 2V of heat pump 1 so that the room with the highest flow temperature requirement receives sufficient heat.

[0024] Eine Anordnung nach einer zweiten bevorzugten Ausführung berücksichtigt den Vorlauftemperaturbedarf aller Räume und stellt die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe so ein, dass sie für den Raum mit dem grössten Vorlauftemperaturbedarf ausreichend ist. An arrangement according to a second preferred embodiment takes into account the flow temperature requirement of all rooms and adjusts the flow temperature of the heat pump so that it is sufficient for the room with the greatest flow temperature requirement.

Dritte bevorzugte AusführungThird preferred embodiment

[0025] Fig. 3 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens. Darin ist der Signalauswahlblock 7R so ausgebildet, dass er den Wert des Ausgangssignals des PID-Reglers 34 des Referenzraumes auf den Ausgang durchschaltet. In der Folge wird der Tastverhältniswert des Referenzraumes aus der Heizanlage mit dem Wert des Aussteuerungssollwerterzeugers 8 verglichen. Dadurch wird die Vorlauftemperatur 2V der Wärmepumpe 1 so eingestellt, dass der Referenzraum ausreichend Wärme erhält. Figure 3 shows a third preferred embodiment of the control method. Therein the signal selection block 7R is designed in such a way that it switches through the value of the output signal of the PID controller 34 of the reference space to the output. As a result, the pulse duty factor value of the reference room from the heating system is compared with the value of the target modulation generator 8 . This adjusts the flow temperature 2V of heat pump 1 so that the reference room receives sufficient heat.

[0026] Eine Anordnung nach einer dritten bevorzugten Ausführung berücksichtigt den Vorlauftemperaturbedarf eines Referenzraumes und stellt die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe so ein, dass sie für diesen Raum ausreichend ist. An arrangement according to a third preferred embodiment takes into account the flow temperature requirement of a reference room and adjusts the flow temperature of the heat pump so that it is sufficient for this room.

Vierte bevorzugte AusführungFourth Preferred Embodiment

[0027] Fig. 4 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens. Ein Aussentemperatursensor 10 wird so plaziert, dass er die Temperatur der Luft in der Umgebung des die genannten Räume umfassenden Gebäudes bestimmen kann. Sein Temperaturwert wird dem Vorlaufsolltemperaturwertgenerator 6 zugeführt, der daraus einen Vorgabewert für den Vorlauftemperatursubtrahierer 4 errechnet. Der Ausgabewert des Aussteuerungssubtrahierers 9 wird von dem Vorlauftemperaturwertgenerator 6 als Korrekturfaktor in diese Berechnung miteinbezogen. Figure 4 shows a fourth preferred embodiment of the control method. An outside temperature sensor 10 is placed so that it can determine the temperature of the air in the vicinity of the building comprising said rooms. Its temperature value is supplied to the set flow temperature value generator 6, which uses it to calculate a default value for the flow temperature subtractor 4. The output value of the modulation subtractor 9 is included in this calculation by the flow temperature value generator 6 as a correction factor.

[0028] Eine Anordnung nach einer vierten bevorzugten Ausführung stützt die Berechnung der Vorlauftemperatur massgebend auf die Temperatur der Luft in der Umgebung des die genannten Räume umfassenden Gebäudes ab. Änderungen der Umgebungstemperatur führen somit direkt zu einer Anpassung der Vorlauftemperatur, ohne dass zuvor eine Veränderung der Raumtemperaturen erkannt werden muss. Eine Anordnung nach einer vierten bevorzugten Ausführung wird deshalb die Raumtemperaturen besser regeln. An arrangement according to a fourth preferred embodiment bases the calculation of the flow temperature decisively on the temperature of the air in the vicinity of the building comprising said rooms. Changes in the ambient temperature thus lead directly to an adjustment of the flow temperature without a change in the room temperatures having to be detected beforehand. An arrangement according to a fourth preferred embodiment will therefore regulate room temperatures better.

Fünfte bevorzugte AusführungFifth Preferred Embodiment

[0029] Fig. 5a zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 5b beispielhaft eine Schar von drei Heizkurven 60, 61, 62. Fig. 5a shows a fifth preferred embodiment of the control method, Fig. 5b an example of a family of three heating curves 60, 61, 62.

[0030] Dem Vorlaufsolltemperaturwertgenerator 6H ist anfänglich eine Heizkurve 60 hinterlegt. In der Folge wird er einen Vorgabewert für den Vorlauftemperatursubtrahierer 4 errechnen, der bereits recht nahe am Zielwert für die Einstellung der Wärmepumpe liegt. Der Ausgabewert des Aussteuerungssubtrahierers 9 wird zur Korrektur der Steilheit der Heizkurve eingebracht, so dass eine Optimierung der Heizkurve vorgenommen wird. So führt die steilere Heizkurve 61 zu einer Erhöhung der Vorlauftemperatur, wohingegen die weniger steile Heizkurve 62 zu einer Reduktion der Vorlauftempertur führt. A heating curve 60 is initially stored in the set flow temperature value generator 6H. As a result, it will calculate a default value for the flow temperature subtractor 4, which is already quite close to the target value for setting the heat pump. The output value of the modulation subtractor 9 is used to correct the steepness of the heating curve, so that the heating curve is optimized. The steeper heating curve 61 leads to an increase in the flow temperature, whereas the less steep heating curve 62 leads to a reduction in the flow temperature.

[0031] Eine Anordnung nach einer fünften bevorzugten Ausführung stützt die Berechnung der Vorlauftemperatur auf eine Heizkurve. Die Heizkurve wird ständig nachgetrimmt, so dass jegliche manuelle Nachtrimmung entfallen kann, weil die Vorlauftemperatur stets bestmöglich eingeregelt wird. An arrangement according to a fifth preferred embodiment bases the calculation of the flow temperature on a heating curve. The heating curve is constantly re-trimmed so that any manual re-trimming is no longer necessary because the flow temperature is always adjusted as best as possible.

Sechste bevorzugte AusführungSixth Preferred Embodiment

[0032] Fig. 6a zeigt eine sechste bevorzugte Ausführung des Steuerverfahrens, Fig. 6b zeigt beispielhaft eine Ausführung einer Heizanlage. Fig. 6a shows a sixth preferred embodiment of the control method, Fig. 6b shows an example of an embodiment of a heating system.

[0033] Eingefügt in das vorwiegend Wasser-basierte Wärmetransportsystem 2 mit Vorlauf 2V, Pumpe 2P und Rücklauf 2R ist ein Pufferspeicher 2S. Der Pufferspeicher 2S speichert in bekannter Weise Wärme. In der Folge kann die Wärmepumpe getaktet werden, ohne dass der Wärmezufluss zu den Heizkörpern unterbrochen wird. Inserted into the predominantly water-based heat transport system 2 with flow 2V, pump 2P and return 2R is a buffer storage 2S. The buffer memory 2S stores heat in a known manner. As a result, the heat pump can be cycled without interrupting the flow of heat to the radiators.

[0034] Eine Anordnung nach einer sechsten bevorzugten Ausführung kann einen steten Wärmefluss auch dann aufrecht erhalten, wenn eine geringere Wärmeleistung benötigt wird, als die Wärmepumpe im Dauerbetrieb zu liefern vermag. An arrangement according to a sixth preferred embodiment can also maintain a constant flow of heat when a lower heat output is required than the heat pump is able to deliver in continuous operation.

Claims

1. A method for controlling heat generation and distribution in a heating system with at least one heat pump (1), a predominantly water-based heat distribution system (2) and at least two radiators (17), (27), (37), characterized in that the water supply to the radiators is cycled to regulate the respective room temperature, a reference duty cycle value is selected from the duty cycle values of the pulses of the heating elements and adjusting the heat pump so that the reference duty cycle value becomes greater than 0.75.

2. The method according to claim 1, characterized in that the largest of all duty cycle values is selected as the reference duty cycle value.

3. The method according to claim 1, characterized in that the duty cycle value of a reference space is chosen as the reference duty cycle value.

4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the value of the air temperature outside the building is integrated in such a way that it has a direct influence on the flow temperature of the water in the predominantly water-based heat distribution system.

5. The method according to claim 4, characterized in that the value of the air temperature outside the building determines the flow temperature of the water in the predominantly water-based heat distribution system via a heating curve and that the slope of the heating curve is trimmed by the reference duty cycle value.

6. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that a heat accumulator is inserted between the at least one heat pump and the radiators.