DE10029654B4

DE10029654B4 - Regelgerät für eine Heizungsanlage

Info

Publication number: DE10029654B4
Application number: DE10029654A
Authority: DE
Inventors: Tobias Geibel; Steffen Zecher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: DE10029654A1

Abstract

Regelgerät für eine Heizungsanlage, insbesondere mit bivalentem Aufbau, bestehend aus einem mit fossilen Brennstoffen befeuerten Wärmeerzeuger und einem integrierten Gewinnungssystem für alternative Energien, vorzugsweise einer Solaranlage, mit einem Warmwasserspeicher für Trink- und/oder Heizwasser, einem Solarkreislauf sowie einer Anzeige für Betriebsparameter und Anlagenfunktionen direkt am Wärmeerzeuger und/oder an einer Fernbedienung im zu beheizenden Raum, dadurch gekennzeichnet, dass übergeordnete Werte zur Bewertung der Funktion und Wirkungsweise der gesamten Heizungsanlage aus den aktuellen Betriebswerten ermittelt und am Regelgerät der Heizungsanlage angezeigt werden, wobei der Wirkungsgrad der Gesamtanlage, die Leistung des Gewinnungssystems für alternative Energien und/oder dessen Deckungsgrad an der Gesamtwärmeerzeugung der Anlage und/oder dessen Energieertrag ermittelt und angezeigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelgerät für eine Heizungsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Heizungsanlagen sind häufig bivalent aufgebaut, um beispielsweise einerseits fossile Brennstoffe und andererseits umweltfreundliche Energie, zum Beispiel mit einer Wärmepumpe aus der Umgebung oder Sonnenwärme, zu nutzen. Mit der konventionellen Befeuerung wird die Wärmebereitstellung dann an strahlungsarmen Tagen oder bei Verbrauchsspitzen gesichert. Neben der Warmwasserbereitung gewinnt auch die Heizungsunterstützung durch solare Energie an Bedeutung.

Solaranlagen bestehen im wesentlichen aus Sonnenkollektoren, einem Kreislauf für die Solarflüssigkeit als Wärmeträgermedium, einer Regelungseinrichtung und einem Warmwasserspeicher mit einem Wärmetauscher im unteren Bereich zur Übertragung der Wärme aus dem Solarkreislauf an das Wassservolumen. Da die solare Wärme nicht unbegrenzt zur Verfügung steht, weisen derartige Warmwasserspeicher in der Regel einen weiteren Wärmetauscher auf, mit dem nur der obere Bereich durch eine sogenannte Nachladung über den Heizkessel erwärmt werden kann, wenn ein Temperaturfühler eine zu geringe Wassertemperatur ermittelt. Für einen günstigen Wirkungsgrad der gesamten Heizungsanlage ist es wichtig, dass vorrangig das solare Wärmeangebot zum Aufheizen des Warmwasserspeichers dient und eine Nachladung durch den Heizkessel nach Möglichkeit begrenzt wird.

Die Solaranlage wird in die Heizungsanlage integriert. Es gibt entweder gemeinsame Regelgeräte für Wärmeerzeuger und Solaranlage, oder die Solaranlage arbeitet selbständig, d. h. lediglich die Temperatur des Warmwasserspeichers fliegt in die Regelung der Heizungsanlage für die Nachladefunktion ein. Daher ist es bei der zuerst erwähnten Variante bekannt, am Regelgerät des Wärmeerzeugers auch Temperaturen des Solarkreislaufs oder Sonnenkollektors abzufragen. Diese Temperaturwerte gehören zu den üblichen Betriebsparametern, Grundeinstellungen und Anlagenfunktionen. Sie sind in der Regel erst nach einem Tastendruck am Regelgerät verfügbar. An einer zugeordneten Fernbedienung, beispielsweise im zu beheizenden Raum, werden dagegen nur wenige, ausgewählte Betriebsparameter und Funktionen der Heizungsanlage angezeigt, um den Raumbenutzer nicht abzulenken. Als wesentlich wurde dabei bisher die Darstellung der Funktionsbereitschaft des Wärmeerzeugers sowie der Raumtemperatur angesehen. Bei den meisten Heizungsanlagen arbeitet die Solaranlage selbständig. Daher kann häufig nur die Kollektor-, Vor- und Rücklauftemperatur am autarken Regelgerät der Solaranlage abgefragt werden. Dieses befindet sich in der Regel an einer Montageeinheit mit Solarkreis-Pumpe und Ausdehnungsgefäß, welche vorrangig nach dem Rohrleitungsverlauf und nicht hinsichtlich einer guten Ablesbarkeit an der Wand montiert wird.

Generell sind Aussagen über den Wirkungsgrad der gesamten Heizungsanlage, den Anteil der solaren Wärmeerzeugung an der Gesamtenergiebilanz oder an der Wassererwärmung im angeschlossenen Speicher bisher nur mit zusätzlicher Messwerterfassung und -auswertung möglich. Diese gehört nicht zum Lieferumfang, ist nicht in das Gesamtsystem integriert und erfordert entsprechende Fachkenntnisse.

Andererseits besteht bei Solaranlagenbetreibern aus Gründen des Umweltbewusstseins der Bedarf, über die Ausnutzung der kostenlosen Sonnenenergie in der eigenen Anlage Näheres zu erfahren. Außerdem wird die Wärmemengenmessung an Solaranlagen sogar von einigen Institutionen gefördert.

Bekannt ist aus der DE 35 42 132 C3 eine Vorrichtung zur Anzeige des Zustandes eines Heizkessels, die die Rauchgastemperatur mit der Kesseltemperatur in Beziehung setzt. Aus diesen Werten wird eine Größe abgeleitet und mit Hilfe eines Anzeigeinstruments dargestellt. Weiterhin geht aus der DE 196 47 216 A1 der Einsatz von Wärmemengenzählern hervor, wobei aber nur solche Messstellen einer unabhängig gesteuerten Solaranlage überwacht werden, welche direkt mit einem Solarkreislauf in Verbindung stehen. Eine Anzeige für den Ladezustand eines Warmwasserspeichers ist außerdem aus der DE 195 10 152 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedienung eines Regelgerätes für eine Heizungsanlage zu optimieren und dabei den Bediener über den Betrieb der Solaranlage zu informieren.

Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Als Erfindung ist das Regelgerät für eine Heizungsanlage dadurch gekennzeichnet, dass übergeordnete Werte zur Bewertung der Funktion und Wirkungsweise der gesamten Heizungsanlage aus den aktuellen Betriebswerten ermittelt und am Regelgerät der Heizungsanlage angezeigt werden. Dabei werden der Wirkungsgrad der Gesamtanlage, die Leistung des Gewinnungssystems für alternative Energien und/oder dessen Deckungsgrad an der Gesamtwärmeerzeugung der Anlage und/oder dessen Energieertrag und/oder der Ladezustand des Warmwasserspeichers als übergeordnete Werte ermittelt und angezeigt. Der aktuelle Solarertrag wird mit einer Temperaturmessung und/oder einer Volumenstrommessung im Solarkreislauf oder einer Temperaturmessung im Warmwasserspeicher ermittelt und angezeigt. Hauptsächlich stehen die angezeigten Betriebswerte der Solaranlage und/oder des Warmwasserspeichers in Bezug zu den Betriebswerfen des Wärmeerzeugers. Damit kann der aktuelle solare Deckungsgrad am Wärmebedarf der angeschlossenen Verbraucher im Verhältnis zu den Betriebswerten des Wärmeerzeugers ausgewertet und angezeigt werden. Wahlweise erfolgt die Anzeige der übergeordneten Werte dabei nur zeitweise, mindestens jedoch bei positiven Werten des Gewinnungssystems für alternative Energien. D. h. beispielsweise mindestens dann, wenn die Solaranlage in Betrieb ist und Energie in die Gesamtanlage einbringt.

Die Betriebswerte können über einen Zeitraum, vorzugsweise über den Tagesverlauf, gespeichert und verrechnet werden, so dass Mittel- und/oder Extremwerte für die Anzeige verfügbar sind. Diese kann aus Ziffern und/oder einer grafischen Darstellung bestehen. Wichtig ist dabei eine gute Visualisierung, um auch technischen Laien die Wirksamkeit des Gewinnungssystems für alternative Energien verständlich darzustellen. Dadurch wird die Anzeigefunktion sehr aussagekräftig, weil die Darstellungen auf den entsprechenden Benutzerkreis abgestimmt sind. Über eine Schnittstelle zur Datenübertragung können zusätzliche Verbindungen zu Anzeige- oder Auswertevorrichtungen hergestellt werden, die nicht direkt zur Heizungsanlage gehören. Es sind Datenübertragungen zu Homecomputern oder installierten Geräten der sonstigen Gebäudeleittechnik möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Bediener zum Beispiel über den umweltschonenden Betrieb der Solaranlage zu informiert. Bei der Installation einer Heizungsanla ge steht somit die Integration der Solaranlage aus regeltechnischer Sicht als Standard zur Verfügung. Deren Betriebswerte sind ohne zusätzlichen Installationsaufwand anzeig- bzw. abrufbar. Daher wird nicht nur die Bedienung eines Regelgerätes vereinfacht, sondern es ist die förderungsfähige Wärmemengenmessung an Solaranlagen bei allen Heizungsanlagen integriert. Außerdem führt die Visualisierung der Anlagen-Betriebswerte an gut zugänglichen Stellen im Bereich des zu beheizenden Objekts zu einer stärkeren Identifikation mit der Nutzung der kostenlosen alternativen Energie in der eigenen Anlage.

Claims

Regelgerät für eine Heizungsanlage, insbesondere mit bivalentem Aufbau, bestehend aus einem mit fossilen Brennstoffen befeuerten Wärmeerzeuger und einem integrierten Gewinnungssystem für alternative Energien, vorzugsweise einer Solaranlage, mit einem Warmwasserspeicher für Trink- und/oder Heizwasser, einem Solarkreislauf sowie einer Anzeige für Betriebsparameter und Anlagenfunktionen direkt am Wärmeerzeuger und/oder an einer Fernbedienung im zu beheizenden Raum, dadurch gekennzeichnet, dass übergeordnete Werte zur Bewertung der Funktion und Wirkungsweise der gesamten Heizungsanlage aus den aktuellen Betriebswerten ermittelt und am Regelgerät der Heizungsanlage angezeigt werden, wobei der Wirkungsgrad der Gesamtanlage, die Leistung des Gewinnungssystems für alternative Energien und/oder dessen Deckungsgrad an der Gesamtwärmeerzeugung der Anlage und/oder dessen Energieertrag ermittelt und angezeigt werden.
Regelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Solarertrag mit einer Temperaturmessung und/oder einer Volumenstrommessung im Solarkreislauf oder einer Temperaturmessung im Warmwasserspeicher ermittelt und angezeigt wird.
Regelgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle solare Deckungsgrad am Wärmebedarf im Verhältnis zu den Betriebswerten des Wärmeerzeugers ausgewertet und angezeigt wird.
Regelgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der übergeordneten Werte zeitweise, mindestens bei positiven Werten des Gewinnungssystems für alternative Energien, erfolgt.
Regelgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebswerte über einen Zeitraum, vorzugsweise über den Tagesverlauf, gespeichert und verrechnet werden, um Mittel- und/oder Extremwerte anzuzeigen.
Regelgerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige aus Ziffern und/oder einer grafischen Darstellung besteht.
Regelgerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle zur Datenübertragung an nicht zur Heizungsanlage gehörende Anzeige- oder Auswertevorrichtungen.