DD288447A5

DD288447A5 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A TOP FLOW SWITCH

Info

Publication number: DD288447A5
Application number: DD33339889A
Authority: DD
Inventors: Peter Sternberg; Ottomar Berlt; Manfred Ulbricht
Original assignee: Bauakademie,Zi Fuer Heizung, Lueftung Und Grundlagen Der Bautechnik,De
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1991-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Spitzendurchfluszerwaermers und findet in Fernwaerme-Hausanschluszstationen mit Warmwasserbereitung Anwendung. Ziel und Aufgabe der Erfindung sind es, eine Kombination fuer die doppelte Durchfluszerwaermung zu entwickeln, die technisch-oekonomische und materialoekonomische Vorteile der Schaltungsanordnung bietet. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz der Spitzendurchfluszerwaermer ueber eine Leitung mit einem differenzdruckgesteuerten Servostellglied mit der Kaltwasserleitung verbunden ist, zwischen Servostellglied und Spitzendurchfluszerwaermer ist ein Temperaturfuehler eingebaut, zwischen diesem und Servostellglied zweigt eine Verbindungsleitung zur Saugseite der Zirkulationspumpe ab, die ebenfalls mit der Zirkulationsleitung des Gebaeudewarmwassernetzes verbunden ist.{Schaltungsanordnung; Steuerung; Spitzendurchfluszerwaermer; Fernwaerme; Hausanschluszstation; Durchfluszerwaermung; Servostellglied; Temperaturfuehler; Kaltwasserleitung; Verbindungsleitung; Saugseite; Zirkulationsleitung}The invention relates to a circuit arrangement for controlling a Spitzendurchfluszerwaermers and finds in remote domestic Hausanschluszstationen with water heating application. The aim and object of the invention are to develop a combination for the double flow rate, which offers technical-economic and material-economic advantages of the circuit arrangement. According to the invention the object is achieved by connecting the peak flow heater to the cold water line via a line with a differential pressure controlled servo actuator, a temperature sensor is installed between the servo actuator and peak flow heater, between this and the servo actuator branches a connection line to the suction side of the circulation pump which also communicates with the circulation line of the building heat water network is connected {Schaltungsanordnung; Control; Spitzendurchfluszerwaermer; Fernwaerme; Hausanschluszstation; Durchfluszerwaermung; Servo actuator; Temperaturfuehler; Cold water pipe; Connecting line; suction side; Circulation line}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Stouerung eines Spitzendurchflußerwärmers für Fernwärme-Hausanschlußstationen mit Warm wasserbereitung, die in Objekten mit einem Warmwasser-Grundlastbedarf und überlagertem Spitzenbedarf zum Einsatz kommen sollen.The invention relates to a circuit arrangement for Stoerung a Spitzenendurchflußerwärmers for district heating house connection stations with hot water preparation, which are to be used in objects with a hot water base load demand and superimposed peak demand.

Characteristic of the known state of the art

Für die Warmwasserbereitung in Hausanschlußstationen sind sowohl Durchflußsysteme als auch kombinierte Durchfluß-Speichersysteme bekannt. Für das Erstere soll stellvertretend die Patentschrift AT 384880, bei der jedoch keine kontinuierliche Rücklaufauskühlung des Heizungsmediums vorhanden ist, bekannt werden.For the hot water preparation in domestic service stations both flow systems and combined flow storage systems are known. For the former, the patent AT 384880, in which, however, no continuous return cooling of the heating medium is present, will be known.

Eine Kombinationsschaltung mit Wärmeübertrager und Speicher wird beispielsweise im DD-WP 204758 beschrieben. Zum Stand der Technik gehört auch die spezielle Schaltung der hydraulischen Zuschaltung des Spitzenspeichers bei Überschreiten eines Schwellwertes der Warmwasserentnahme nach DD-WP 204987. Es ist somit erkennbar, daß bei Spitzenverbräuchen der Warmwasserentnahme eine Leistungsaufteilung im Wärmeübertrager- und Speicherteil erfolgt ist. Das Leistungsverhältnis ist dabei dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt. Im Extremfall entfällt die Kombination, und es kommt das Einwegprinzip zur Wirkung, d. h. Durchfluß- oder Speichersystem. Die jeweiligen Nachteile der Einwegsysteme, d. h. beim Durchflußsystem der kostenintensive Wärmeübertrager, sowie beim Speichersystem der raumintensive Behälter, werden auch beim bekannten Kombinationssystem für bestimmte Anwendungsfälle nicht beseitigt. Dieses trifft insbesonodi e für Abnehmeranlagen mit einem hohen Grundlastbedarf und mit einem zeitweilig andauernden Spitzenbedarf zu. Anwendungsbeispiele dafür sind: Großhotels, Sozialunterkünfte, ArbeiterwohnheimeA combination circuit with heat exchanger and memory is described for example in DD-WP 204758. The prior art also includes the special circuit of the hydraulic connection of the top storage when exceeding a threshold of hot water withdrawal according to DD-WP 204987. It is thus apparent that at peak consumption of hot water withdrawal power distribution in the heat exchanger and storage part is done. The power ratio is adapted to the particular application. In extreme cases, the combination is eliminated, and the one-way principle comes into effect. H. Flow or storage system. The respective disadvantages of disposable systems, d. H. the flow system of costly heat exchanger, as well as the storage system of space-intensive containers are not eliminated in the known combination system for certain applications. This applies in particular to customer systems with a high base load requirement and with a temporary, sustained peak demand. Examples of this are: large hotels, social housing, workers' hostels

Object of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit dor die bisher nicht bekannte Kombination der doppelten Durchflußorwärmung sicher beherrscht wird. Mit der Lösung wird eine günstige materidlökonomische Variante geschaffen, die für Objekte mit langandauerndem Spitzenverbrauch, die üblicherweise große Spitzenspeicher erfordern würden, technischökonomische Vorteile bietet.It is an object of the invention to provide a circuit arrangement with which the hitherto unknown combination of double Durchflußorwärmung is safely controlled. The solution creates a favorable material-economic variant that offers technical-economic advantages for objects with long-lasting peak consumption, which would normally require large peak storage.

Explanation of the essence of the invention The invention has for its object to develop a circuit arrangement for the double flow heating, at

der sowohl die waseerseitige als auch die heizseitige Durchströmung des Spitzendurchflußerwärmers unabhängig vomthe both the water-side as well as the heating-side flow of the peak flow heater regardless of

Grundlastwäi meübertrager done. It must be ensured that the two-sided admission of the Spitzenendurchflußerwärmers

nur oberhalb des Grenzwertes des Grundlastdurchflußerwärmers erfolgt.only above the limit of the base load flow heater.

According to the invention the object is achieved in that the peak flow heater via a line with built-in,

differenzdruckgesteuertem Servostellglied mit der Kaltwasserleitung verbunden ist. Zwischen Servostellglied unddifferential pressure controlled servo actuator is connected to the cold water line. Between servo actuator and

Point flow heater is arranged another temperature sensor whose actuator is in the heating side Return line of the Spitzendurchflußerwärmerkr is located. Between the temperature sensor and servo actuator a connecting line branches with small flow rate to the suction side of the Circulation pump off.

Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß dio Saugseite der Zirkulationspumpe saugseitig mit der Zirkulationsleitung des Gebäudewarmwassernetzes verbunden ist. Die kaltwasserseitige Zuspeisung des Spitzendurchflußerwärmers erfolgt über ein differenzdruckgesteuertes Servostellglied, die Zuspeisung des Heizmediums durch eine Regeleinrichtung mit einem Regelventil und einem Temperaturfühler, die eine bestimmte Temperaturdifferenz unterhalb der Solltemperatur der Regeleinrichtung des GrunrMastdurchflußerwärmers, bestehend aus Regelventil und Temperaturfühler. In Kombination damit befindet sich ein weiteres Stellglied in der Vorlauf- oder Rücklaufleitung des Spitzendurchflußerwärmers, dessen Temperaturfühler die Wassertemperatur unmittelbar am Kaltwassereintritt des Spitiendurchflußerwärmers mißt. Durch das Stellglied und den dazugehörigen Temperaturfühler wird gewährleistet, daß der Heizmittelstrom grundsätzlich nur beim öffnen des Servostellgliedes freigeschaltet wird. Bis zu einem bestimmten Grenzwert der Warmwasserentnahme erfolgt die Warmwassererwärmung ausschließlich durch den Grundlastdurchflußerwärmer mit der warmwasserseitigen Austrittstemperatur t_W|, die die zugeordnete Regeleinrichtung fixiert. Die Zirkulationspumpe sorgt dabei für den Umlauf des Warmwassers sowohl über die Warmwasserleitung und Zirkulationsleitung im Gebäudesystem als auch gleichzeitig für die negative Durchströmung des Spitzendurchflußerwärmers, indem die Saugseite der Zirkulationspumpe durch eine zusätzliche Verbindungsleitung mit Zusatzwiderstand kleiner Durchflußleistung mit der Kaltwasserseite des Spitzendurchflußerwärmers verbunden wird. Indem die Kaltwasserseite des Spitzendurchflußerwärmers außerdem mit der Kaltwasserleitung über das Servostellglied verbunden ist, besteht die Möglichkeit, daß oberhalb des Grenzwertes des Grundlastdurchflußerwärmers die Strömung im Spitzendurchflußerwärmer in die positive Richtung umschlägt, wodurch sich die zielsetzungsgemäße Addition der Wasserströmung ergibt. Durch die Anordnung der Regeleinrichtungen im Schaltungskomplex, d. h. der Regelventile mit den zugehörigen Temperaturfühlern sowie des Stellgliedes mit dem zugehörigen Temperaturfühler und des differenzdruckgesteuerten Servostellgliedes, wird nunmehr gesichert, daß eine synchrone Arbeitsweise des Heizmittelstromes und des Warmwasserstromes erfolgt.It is furthermore essential to the invention that the suction side of the circulation pump is connected on the suction side to the circulation line of the building's hot water network. The cold water side feeding the Spitzenendurchflußerwärmers via a differential pressure controlled servo actuator, the feed of the heating medium by a control device with a control valve and a temperature sensor, the temperature difference below the target temperature of the control device of GrunrMastdurchflußerwärmers consisting of control valve and temperature sensor. In combination, there is another actuator in the supply or return line of the Spitzenendurchflußerwärmers whose temperature sensor measures the water temperature directly on the cold water inlet of the Spitiendurchflußerwärmers. By the actuator and the associated temperature sensor ensures that the Heizmittelstrom is basically enabled only when you open the servo actuator. Up to a certain limit value of the hot water withdrawal, the hot water heating takes place exclusively by the base load flow heater with the leaving water temperature t _{W |} that fixes the associated control device. The circulation pump ensures the circulation of the hot water through both the hot water line and circulation line in the building system and at the same time for the negative flow through the Spitzenflussflwärmer by the suction side of the circulation pump is connected by an additional connecting line with additional low flow resistance with the cold water side of the Spitzendurchflußerwärmers. Also, by connecting the cold water side of the peak flow heater to the cold water line via the servo actuator, there is a possibility that above the threshold of the base load flow heater, the flow in the peak flow heater turns in the positive direction, resulting in the target addition of the water flow. By arranging the control devices in the circuit complex, ie the control valves with the associated temperature sensors and the actuator with the associated temperature sensor and the differential pressure controlled servo actuator, it is now ensured that a synchronous operation of the Heizmittelstromes and the hot water flow takes place.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Flg. 1 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Aus dem Fernheizungsvorlauf 14 erfolgt nowohl die heizseitige Einspeisung in don Grundlastdurchflußerwärmer 1 über das Regelventil 3 als auch in den Spitsendurchflußerwärmer 2 über das Regelventil 4. Der Temperaturfühler 4.1 kann dabei um bine bestimmte Temperaturdifferenz niedriger als der Temperaturfühler 3.1 im Sollwert eingestellt sein:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. Flg. 1 shows the circuit arrangement according to the invention. From the district heating flow 14 nowohl the feed takes place in don Grundlastdurchflußerwärmer 1 via the control valve 3 and in the Spitsendurchflußerwärmer 2 via the control valve 4. The temperature sensor 4.1 can be set to bine specific temperature difference lower than the temperature sensor 3.1 in the setpoint:

tw, = t_w, - At.tw, = t _w , - At.

Damit wird erreicht, daß beim ausschließlichen Betriob des Grundlastdurchflußerwärmers 1 das Regelventil 4 des Spitzendurchflußerwärmers 2 geschlossen ist. Wichtig ist, daß der Einbauort des Temperaturfühlers 4.1 unmittelbar am Warmwasseraustritt des Spitzendurchflußerwärmers 2 realisiert wird. Vorzugsweise in die Rücklaufleitung 6 des Spitzendurchflußerwärmers 2 wird ein weiteres Stellglied 5 installiert, dessen Temperaturfühler 5.1 unmittelbar am Kaitwassereintritt des Spitzendurchflußerwärmers 2 angeordnet ist.This ensures that the exclusive Betriob the Grundlastdurchflußerwärmers 1, the control valve 4 of the Spitzenendurchflußerwärmers 2 is closed. It is important that the installation of the temperature sensor 4.1 is realized directly on the hot water outlet of the Spitzendurchflußerwärmers 2. Preferably in the return line 6 of the Spitzendurchflußerwärmers 2, another actuator 5 is installed, the temperature sensor 5.1 is disposed directly on the Kaitwassereintritt the Spitzenendurchflußerwärmers 2.

Jeweils an den Einbauorten der Temperaturfühler 4.1 und 5.1 ist eine negative oder positive Strömungsrichtung des Warmwassers feststellbar, die für die Steuerung des Systems von Bedeutung ist. Bei positiver Strömung, d. h. beim Öffnen des Servostellgliedes 9, wird der Temperaturfühler 5.1 mit der Kaltwasser-Eintrittstemperatur beaufschlagt und demzufolge das Stellglied 5 geöffnet. Bei negativer Durchströmung des Spitzendurchflußerwärmers 2 strömt Warmwasser mit der Solltemperatur t_w, des Regelventils 3 durch den Spitzendurchflußerwärmer 2 in Richtung zur Saugseite der Zirkulationspumpe durch die Verbindungsleitung 8 mit Zusatzwiderstand 7 und erwärmt somit den Temperaturfühler 5.1 auf eben diese Temperatur. Dadurch wird die Öffnungsstellung des Stellgliedes 5 aufgehoben. Zeitlich davor erfolgt das Schließen des Regelventil 4, da dessen Temperaturfühler 4.1 unmittelbar mit der Warmwassertemperatur tw, des Grundlastdurchflußerwärmers 1 in Berührung kommt. Durch das Stellglied 5 mit dem zugehörigen Temperaturfühler 5.1 wird der heizseitige Durchfluß durch den Spitzendurchflußerwärmer 2 grundsätzlich gesperrt, solange eine negative Strömungsrichtung des Spitzendurchflußerwärmers 2 anliegt. Die beschriebene Anordnung 5 und 5.1 ermöglicht es, daß die Sollwerteinstellung der beiden Temperaturfühler 3.1 und 4.1 auch identisch sein kann. Die Rücklaufleitung 6 des Spitzendurchflußerwärmers 2 kann in die Rücklaufleitung (Gebäudeheizung) 16 einmünden, so daß eine weitere Auskühlung des Rücklaufmediums im Vorwärmteil des Grundlastdurchflußerwärmers Verfolgen kann und die Abströmung in den Fernheizungsrücklauf 15 bewirkt. Zusammenfassend ist festzustellen, daß für die Freischaltungdes Heizmediumo des Spitzendurchflußerwärmers 2 d&s Stellglied 5 verantwortlich ist, da der zugehörige Temperaturfühler 5.1 den Strömungsumschlag unmittelbar registriert. Andererseits erfolgt die Unterbrechung des Heizmittelstromes primär durch das Regelventil 4, da der zugehörige Temperaturfühler 4.1 bei Strömungsumkehr unmittelbar und verzögerungslos mit der Warmwassertemperatur des Grundlastdurchflußerwärmers 1 beaufschlagt wird.In each case at the installation locations of the temperature sensor 4.1 and 5.1, a negative or positive flow direction of the hot water is detected, which is important for the control of the system. With a positive flow, ie when opening the servo actuator 9, the temperature sensor 5.1 is acted upon by the cold water inlet temperature and consequently the actuator 5 is opened. In the case of negative flow through the peak flow heater 2, hot water flows with the setpoint temperature t _{w of} the control valve 3 through the peak flow heater 2 in the direction of the suction side of the circulation pump through the connecting line 8 with additional resistor 7 and thus heats the temperature sensor 5.1 to precisely this temperature. As a result, the open position of the actuator 5 is released. Prior to this, the closing of the control valve 4 takes place, since its temperature sensor 4.1 comes into direct contact with the hot water temperature tw, the base load flow heater 1. By the actuator 5 with the associated temperature sensor 5.1 of the heating-side flow through the peak flow heater 2 is basically blocked, as long as a negative flow direction of the Spitzendurchflußerwärmers 2 is applied. The described arrangement 5 and 5.1 makes it possible that the setpoint adjustment of the two temperature sensors 3.1 and 4.1 can also be identical. The return line 6 of the Spitzenendurchflußerwärmers 2 can open into the return line (building heating) 16, so that a further cooling of the return medium in the preheating part of the base load flow heater can track and the outflow into the district heating return 15 causes. In summary, it should be noted that for the activation of the heating medium of the peak flow heater 2 d & s actuator 5 is responsible, since the associated temperature sensor 5.1 registers the flow envelope immediately. On the other hand, the interruption of the Heizmittelstromes primarily by the control valve 4, since the associated temperature sensor 4.1 is acted upon flow reversal directly and without delay with the hot water temperature of the base load flow heater 1.

Claims

Circuitry for controlling a Spitzendurchf lußwärmers for hot water heating in a district heating house connection station with a district heating flow line and a district heating return line and the usual flow lines for cold water, hot water and building circulation and a parallel arrangement of a base load flow heater and a Spitzenendurchflußerwärmers, equipped in the two hot water lines each with control valves with the associated temperature sensors and the installation locations of the temperature sensors are each to be provided directly on the hot water side outlet, characterized in that the peak flow heater (2) is connected to the cold water line (10) via a line with built-in variable pressure servo actuator (9) and between the peak flow heater (2) and the servo actuator (9) a further temperature sensor (5.1) is installed, the.Stellglied (5) in the heating side Rüc is located between the temperature sensor (5.1) and the servo actuator (9) a connecting line (8) to the suction side of the circulation pump (13), the suction side also with the circulation line (1,2) of the building water network connected is.

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