DE10124919A1 - Verfahren zur Steuerung einer Wasserheizeinrichtung - Google Patents
Verfahren zur Steuerung einer WasserheizeinrichtungInfo
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Abstract
Verfahren zur Steuerung einer Wasserheizeinrichtung mit einem Schichtenspeicher (1), bei dem die Abschaltung eines Ladevorganges bei Erreichen einer bestimmten Temperatur des Wassers erfolgt. Um einen einfachen Betrieb zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Start eines Ladevorganges zu einem festgelegten Zeitpunkt erfolgt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Wasserheizeinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten derartigen Verfahren wird der Zeitpunkt des Beginns einer Aufladung bzw.
Aufheizung des Schichtenspeichers durch ein Absinken der Temperatur des Inhaltes des
Speichers unter eine vorgegebene Temperatur bestimmt.
Um ein solches Verfahren durchführen zu können, ist ein erheblicher apparativer Aufwand
erforderlich. So sind hierfür entweder drei Temperaturfühler im Speicher erforderlich oder
zwei Temperaturfühler und ein Thermostatventil.
Weiter ist auch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bekannt, bei dem der Start einer
Aufladung zwar von einem Absinken der Temperatur des Inhaltes des Speichers abhängig
ist, aber nur innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters, das mit der Schaltzeituhr festgelegt
werden kann, möglich ist.
Auch bei diesem Verfahren ist jedoch ein entsprechend großer apparativer Aufwand
erforderlich.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das sich
in der Praxis mit einem nur geringen apparativen Aufwand durchführen läßt.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, mit einem einzigen
Temperaturfühler das Auslangen zu finden, da letztlich lediglich ein Überschreiten der
Temperatur an beliebiger Stelle eines über den Schichtenspeicher geführten
Wasserkreislaufes erfaßt zu werden braucht.
Üblicherweise reichen z. B. für einen Vier-Personenhaushalt zwei bis drei Aufheizungen
eines Speichers mit z. B. 120 Liter Inhalt aus, um den Warmwasserbedarf eines Tages zu
decken. Es können daher drei Zeitpunkte im Laufe eines Tages festgelegt werden, zu denen
eine Aufheizung gestartet wird. Dies bedeutet, daß zu jedem dieser Zeitpunkte ein
Wärmeerzeuger, z. B. ein Wärmetauscher und die Pumpe gestartet werden. Die Abschaltung
der Aufladung erfolgt dabei in jedem Fall, sobald ein bestimmter Temperaturwert an einer
bestimmten Stelle des über den Speicher geführten Wasserkreislaufes überschritten wird.
In der Regel wird im Betrieb zu jedem der gewählten Einschaltzeiten der Speicher zumindest
in einem gewissen Ausmaß abgekühlt sein u. zw. sowohl durch Abstrahlungsverluste, als
auch durch Zapfungen, so daß eine Nachheizung auch bei Einsatz eines entsprechenden
Fühlers erfolgt wäre.
Sollte der Speicher dennoch einmal zu Beginn einer Aufladung ausreichend aufgeheizt sein,
so wird dies durch Überschreiten der vorgesehenen Temperatur erfaßt und die Aufheizung
beendet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
vorzuschlagen.
Ausgehend von Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2, werden die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2 vorgeschlagen.
Weiter werden auch, ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 3, die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 vorgeschlagen.
In beiden Fällen ergibt sich eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung, mit der das
erfindungsgemäße Verfahren sehr einfach durchgeführt werden kann. In beiden Fällen dient
der Temperaturfühler lediglich als Ausschaltfühler, der bei Überschreiten einer bestimmten
Temperatur die Aufladung beendet.
Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil, daß die Erreichung einer
vollen Aufladung des Schichtenspeichers exakt erfaßt werden kann.
Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich der Vorteil, daß neben einer Aufheizung
zu einem festgelegten Zeitpunkt auch eine Zwischenaufheizung bei einer zu weitgehenden
Entladung aufgrund von einer ungewöhnlich starken Zapfung möglich ist. Eine solche wird
ausgelöst, wenn die Temperatur im mittleren Bereich des Speichers unter einen
vorbestimmten Wert sinkt. Dadurch wird ein sehr hoher Komfort für den Benutzer
sichergestellt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine
erfindungsgemäße Warmwasserheizeinrichtung zeigt.
Die Wasserheizeinrichtung weist einen als Schichtenspeicher betriebenen Speicher 1 auf,
der mit einer allseitigen Isolierung 25 versehen ist.
Aus dem untersten Bereich 26 des Speichers 1 führt ein Kaltwasserabzug 4 weg, der zu
einem Wärmetauscher 6 führt. Weiters mündet ein Kaltwasserzulauf 2 in den untersten
Bereich des Speichers 1. In dem Kaltwasserabzug 4 ist eine Pumpe 5 vorgesehen, die für
eine entsprechende Umwälzung des Wassers sorgt.
Von dem Wärmetauscher 6 weg führt ein Warmwasserzulauf 7 in den obersten Bereich 27
des Speichers 1. Aus diesem obersten Bereich führt eine Brauchwasserleitung 3 weg. In
dem Warmwasserzulauf 7 ist ein Temperaturfühler 12 angeordnet, der bei einer Aufladung
des Speichers 1 die Temperatur des zulaufenden Warmwassers erfaßt.
Weiter ist noch im untersten Bereich des Speichers 1 ein Temperaturfühler 14 angeordnet.
Der Temperaturfühler 14 ist über eine Signalleitung 24 mit einer Steuerung 10 verbunden,
die auch eine Schaltzeituhr 11 aufweist. Dieser Fühler 14 liefert bei Überschreitung einer
vorgegebenen Temperatur ein Signal, das die vollständige Aufladung des Speichers anzeigt
und diese mittels der Steuerung beendet.
Der Temperaturfühler 12 ist ebenfalls über eine Signalleitung 22 mit der Steuerung 10
verbunden. Diese steuert über eine Steuerleitung 21 einen Motor der Pumpe 5 und die
Beaufschlagung des Primärzweiges 6' des Wärmetauschers 6 über nicht dargestellte
Steuereinrichtungen eines Wasserheizers.
Liefert die Steuerung 10 bzw. deren Schaltzeituhr 11 ein Signal zum Start einer Aufladung,
so gibt die Steuerung 10 ein Signal zum Start der Pumpe 5 über die Steuerleitung 21 ab,
wobei gleichzeitig eine Beaufschlagung des Wärmetauschers 6 stattfindet bzw. dessen
Primärzweig 6' beaufschlagt wird.
Dabei wird kühles Wasser aus dem untersten Bereich 26 des Speichers 1 abgezogen und
zum Wärmetauscher 6 gefördert und dort aufgeheizt. Das warme Wasser strömt dabei in
den obersten Bereich 27 des Speichers 1 ein. Erreicht die Temperatur im Bereich des
Fühlers 14 einen bestimmten Wert, so gibt dieser ein Signal ab, und die Steuerung 10
beendet die Aufladung des Speichers 1, wobei die Pumpe 5 stillgesetzt und die
Beaufschlagung des Primärzweiges 6' des Wärmetauschers 6 beendet wird.
Wird Brauchwasser über die Brauchwasserleitung 3 gezapft, so strömt kaltes Wasser über
den Kaltwasserzulauf 2 und in den untersten Bereich 26 des Speichers 1 nach.
Falls in einem mittleren Bereich 28 des Speichers 1 ein nicht dargestellter weiterer
Temperaturfühler vorgesehen ist, so kann mit diesem eine Zwischenaufheizung gesteuert
werden. Diese wird ausgelöst, wenn in einem für eine normale Aufladung gesperrten
Zeitraum die Temperatur im mittleren Bereich des Speichers 1 unter eine bestimmte
Temperatur, die durch den zusätzlichen Fühler erfaßt wird, sinkt. Dabei wird durch dessen
entsprechendes Signal eine Zwischenaufheizung durch die Steuerung 10 gestartet und die
Pumpe 5 und die Beaufschlagung des Primärzweiges 6' des Wärmetauschers 6 gestartet.
Die Förderleistung der Pumpe 5 kann dabei durch die Steuerung 10 in der Weise erfolgen,
daß diese so gewählt wird, daß die Temperatur des abströmenden Brauchwassers
ausreichend hoch ist.
Die Beendigung einer solchen Zwischenaufheizung, durch die zu allen Zeiten ein hoher
Warmwasserkomfort sichergestellt ist, kann in Abhängigkeit von der Zapfung von
Brauchwasser erfolgen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Steuerung einer Wasserheizeinrichtung mit einem
Schichtenspeicher (1), bei dem die Abschaltung eines Ladevorganges bei
Erreichen einer bestimmten Temperatur des Wassers erfolgt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Start eines Ladevorganges zu einem oder mehreren
festgelegten Zeitpunkten erfolgt.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem
Schichtenspeicher (1), einem aus dessen untersten Bereich wegführenden
Kaltwasserabzug (4), der über eine Pumpe (5) mit einem Wärmetauscher (6)
verbunden ist, von dem ein Warmwasserzulauf (7) in den obersten Bereich des
Speichers (1) führt, einer Brauchwasserleitung (3), einer mit dem untersten
Bereich des Speichers (1) in Verbindung stehenden Kaltwasserzuleitung (2) und
einem die Temperatur des Wassers erfassenden Temperaturfühler (12), der mit
einer Steuerung (10) verbunden ist, die eine Schaltzeituhr (11) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (12) im Warmwasserzulauf (7)
angeordnet ist.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem
Schichtenspeicher (1), einem aus dessen untersten Bereich wegführenden
Kaltwasserabzug (4), der über eine Pumpe (5) mit einem Wärmetauscher (6)
verbunden ist, von dem ein Warmwasserzulauf (7) in den obersten Bereich des
Speichers (1) führt, einer Brauchwasserleitung (3), einer mit dem untersten
Bereich des Speichers (1) in Verbindung stehenden Kaltwasserzuleitung (4) und
einem die Temperatur des Wassers erfassenden Temperaturfühler (12), der mit
einer Steuerung (10) verbunden ist, die eine Schaltzeituhr (1) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (12) im Kaltwasserabzug (4)
angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer
Temperaturfühler (14) im untersten Bereich des Speichers (1) angeordnet ist, der
mit der Steuerung (10) verbunden ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerung (10) zwei Schaltzeituhren (11) aufweist, wobei eine für die
Festlegung der Zeitpunkte für Vollaufladungen und die zweite für die Einstellung
von Zeitpunkten für Teilladungen vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerung (10) eine Schaltuhr (11) aufweist, die für die Festlegung der
Zeitpunkte für Vollaufladungen und Teilaufladungen vorgesehen ist.
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