DE102005051198A1

DE102005051198A1 - Verfahren und Anordnung zum hydraulischen Abgleich von Heizungsanlagen

Info

Publication number: DE102005051198A1
Application number: DE102005051198A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kroell
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-03

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Anordnung zum hydraulischen Abgleich von einem mit einem Heizmedium durchströmten Heizungskreislauf (20) vorgeschlagen. Der Heizungskreislauf (20) weist eine Vorlaufleitung (21, 24) und eine Rücklaufleitung (22, 25) auf, an die mindestens ein Heizkörper (23) angeschlossen ist. Dem Heizkörper (23) ist ein Drosselventil (26) und ein Abgleichventil (27) zugeordnet, wobei das Abgleichventil (27) zur Einstellung des Volumendurchsatzes des durch den Heizkörper (23) strömenden Heizmediums dient. Mittels eines Sensors (40) wird das Strömungsgeräusch am Heizkörper (23) und/oder die Temperaturdifferenz des Heizmediums zwischen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung erfasst. Anhand des erfassten Strömungsgeräusches und/oder der erfassten Temperaturdifferenz wird dann das Abgleichventil (27) verstellt. Als Sensor (27) ist ein kombinierter Temperatur/Akustik-Sensor am Ausgang (32) des Heizkörpers (23) oder an einer Rücklaufleitung (25) des Heizkörpers (23) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum hydraulischen Abgleich von Heizungsanlagen nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Die Installation von Heizkreisläufen aufgrund von Planungsunterlagen bürgt eine Reihe von Fehlermöglichkeiten, weil die praktische Ausführung der Heizkreisläufe bei der Planung nur idealisiert berücksichtigt wird. Wird eine Heizungsanlage nicht hydraulisch abgeglichen, kann es zur Überversorgung oder Unterversorgung strömungstechnisch bevorzugter bzw. benachteiligter Heizkörper kommen. Wird dieser Mangel durch eine Erhöhung der Leistung der Umwälzpumpe korrigiert, resultiert daraus eine unnötig hohe elektrische Leistung der Umwälzpumpe, die zur Einschränkung der Regelfähigkeit und zu Geräuschen an den Anlagen der Heizkreisläufe führt. Daher ist es für die Optimierung einer Heizungsanlage notwendig, nach der Installation einen hydraulischen Abgleich des Heizkreislaufes durchzuführen.

Aus DE 35 29 256 D2 ist bekannt, die Strömungswiderstände in den einzelnen Teilsträngen des Heizungskreislaufs sowohl rechnerisch aus den Auslegungsparametern als auch durch Messung an einer zentral gelegenen Stelle zu ermitteln. Dazu ist vorgesehen, dass der Gesamtwiderstand des Heizungskreislaufes unter Berücksichtigung der Auslegungsparameter für vorgegebene Ventil-Stellungen als Sollwert berechnet wird, dass ein Istwert des Gesamtwiderstandes des Heizungskreislaufs durch Bestimmung des an der Umwälzpumpe auftretenden Differenzdruckes und/oder Volumenstroms mittels eines in den Heizkreislauf eingebundenen Messgerätes ermittelt wird und dass durch Verstellung eines Abgleichventils der gemessene Istwert auf den errechneten Sollwert abgegelichen wird.

Bei einem aus DE 100 03 394 A1 bekannten Verfahren wird der hydraulische Abgleich der Heizungsanlage über eine Druckmessung durchgeführt. Dazu wird der Entlüftungsauslass eines Heizkörpers mit einem Druckmessanschluss versehen und bei eingeschalteter Umwälzpumpe und geöffneten Drosselventil der Druck am jeweiligen Heizkörper ermittelt und mit einem für den jeweiligen Heizkörper berechneten Solldruckwert verglichen. Eine Abweichung des Solldruckwertes vom ermessenen-Druckwert wird durch Verstellen eines Abgleichventils am Rücklauf durchgeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abgleichverfahren vorzuschlagen, bei dem mit möglichst geringem technischen Aufwand bei geschlossenem Heizungskreis die geplante Voreinstellung überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Das Verfahren sieht vor, dass anhand eines erfassten Strömungsgeräusches am Heizkörper und/oder einer ausgewerteten Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf am Heizkörper ein Abgleich des Volumendurchsatzes durch den Heizkörper erfolgt. Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung, die einen Aufnahme der notwendigen Parameter für die Geräuscherfassung und/oder die Temperaturerfassung ohne Öffnen des Heizungskreislaufes möglich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich. Vorteilhafterweise ist in einer Auswerteeinheit ein Algorithmus hinterlegt, der eine Optimierung hinsichtlich möglichst kleinem Heizwasser-Massenstrom und möglichst großer Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf (hoher Brennwertnutzungsgrad) realisiert. Eine zweckmäßige Weiterbildung besteht darin, die Anordnung in eine Steuerung bzw. Regelung der Heizungsanlage zu integrieren, so dass der kombinierte Temperatur/Akustik- Sensor als Signalaufnehmer für die Steuerung und Regelung der Heizungsanlage dient, wobei die Umwälzpumpe zweckmäßigerweise nur dann angesteuert wird, wenn der Heizkörper entsprechend abgekühlt ist, also bei einem Heizungsbedarf. Andererseits wird anhand einer Überwachung des Geräuschpegels am Heizkörper die Umwälzpumpe auf eine entsprechende Drehzahl geregelt, die ein störendes Strömungsgeräusch am Heizkörper vermeidet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Prinzipdarstellung einer Heizungsanlage mit einem Heizungskreislauf.
Die in der Figur dargestellte Heizungsanlage zeigt ein Heizgerät 10, an das ein Heizungskreis 20 angeschlossen ist, in dem Wasser als Heizmedium zirkuliert. Das Heizgeräte 10 umfasst einen Wärmetauscher 11 und eine Umwälzpumpe 12. Der Heizungskreis 20 ist in einer Vorlaufsammelleitung 21 und in einer Rücklaufsammelleitung 22 aufgeteilt. An die Vorlaufsammelleitung 2l und die Rücklaufsammelleitung 22 ist mindestens ein Heizkörper 23 mit einer Vorlaufleitung 24 und einer Rücklaufleitung 25 angeschlossen. In der Vorlaufleitung 24 ist dem Heizkörper 23 ein Drosselventil 26 und ein Abgleichventil 27 zugeordnet. In der Praxis ist das Abgleichventil 27 in das Drosselventil 26 integriert. Die Verstellung des Abgleichventils 27 ist dabei mittels eines Werkzeugs möglich, um den Durchflussquerschnitt der Zulaufleitung 24 zum Heizkörper 23 zu vergrößern oder zu verkleinern. Es ist aber genauso möglich, dass Abgleichventil 27 in der Nähe des Heizkörperausgangs 32 in die Rücklaufleitung 25 zu integrieren.
Am Heizkörperausgang 32 ist ein kombinierter Temperatur/Akustik- Sensor 40 angeordnet, der mit einer Auswerteeinheit 41 verbunden ist. Die Verbindung zur Auswerteeinheit 41 kann dabei über Leitungen oder über Funk erfolgen. In der Auswerteeinheit 4l ist ein Algorithmus integriert, der die von dem kombinierten Temperatur/Akustik- Sensor 40 erfasste Signale aufnimmt und auswertet sowie mit einem Schwellwert für ein Strömungsgeräusch und/oder mit einem Schwellwert einer Temperaturdifferenz vergleicht. Der Schwellwert der Temperaturdifferenz repräsentiert dabei eine anlagenspezifische Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur des Heizgerätes 10. Der Algorithmus ermittelt außerdem aus dem Vergleich der aufgenommenen Signale des kombinierten Temperatur/Akustik-Sensors 40 und der Schwellwerte für das Strömungsgeräusch und/oder die Temperaturdifferenz einen optimierten Strömungsquerschnitt für das Abgleichventil 27. Dabei kann für das jeweilige Abgleichventil 27 dem Installateur ein Wert für eine entsprechende Anzahl der Umdrehung als Verstellwert für das Abgleichventil 27 in einer Anzeige der Auswerteeinheit 4l vorgegeben werden. Die Aufgabe des Algorithmus ist es, bei einem möglichst kleinen Heizwasser-Massenstrom, d.h., bei einer möglichst geringen Drehzahl der Umwälzpumpe 12 eine möglichst große Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf des Heizungskreises 20 zu erzielen.
Die Anbringung der mobilen kombinierten Temperatur/Akustik-Sensoren 27 kann mittels Magneten oder einem Schnellverschluss lösbar am Ausgang 32 des Heizkörpers 23 oder am Rücklauf 25 des Heizkörpers 23 erfolgen.
Neben der Verwendung von mobilen kombinierten Temperatur/Akustik-Sensoren 27 ist es auch denkbar, diese stationär mit den Heizkörpern 23 bzw. an den Anschlussrohren des Heizkörpers 23 stationär zu belassen und über eine Signalleitung mit der Steuerung/Regelung des Heizgerätes 10 zu verbinden. Die von den oder dem kombinierten Temperatur/Akustik-Sensor 27 aufgenommenen Informationen werden dann von der Steuerung/Regelung des Heizgerätes 10 verwendet. Dabei ist in der Steuerung/Regelung ein Algorithmus implementiert, der die Umwälzpumpe 12 nur in Betrieb setzt, wenn der Heizkörper 23 auf eine entsprechende Temperatur abgekühlt ist, d.h., nur wenn ein entsprechender Heizungsbedarf vorliegt. Dadurch ist auch die erforderliche Energie zum Betreiben der Umwälzpumpe 12 nur bei Bedarf notwendig, wodurch Elektroenergie eingespart werden kann. Außerdem kann mit dem Algorithmus der Steuerung/Regelung das Akustiksignal ausgewertet werden und die Drehzahl der Umwälzpumpe 12 bei auftretenden Geräuschen entsprechend eingeregelt werden.

Claims

Verfahren zum hydraulischen Abgleich von Heizungsanlagen mit einem von einem Heizmedium durchströmten Heizungskreislauf (20) mit einer Vorlaufleitung (21, 24) und einer Rücklaufleitung (22, 25), an die mindestens ein Heizkörper (23) angeschlossen ist, dem ein Drosselventil (26) und ein Abgleichventil (27) zugeordnet ist, wobei das Abgleichventil (27) zur Einstellung des Volumendurchsatzes des durch den Heizkörpers (23) strömenden Heizmediums dient, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Sensors (40) das Strömungsgeräusch am Heizkörper (23) und/oder die Temperaturdifferenz des Heizmediums zwischen der Vorlauf und der Rücklauf erfasst wird, und dass anhand des erfassten Strömungsgeräusches und/oder der erfassten Temperaturdifferenz das Abgleichventil (27) verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Sensor (40) erfasste Strömungsgeräusch und/oder die erfasste Temperaturdifferenz einer Auswerteeinheit (41) zugeführt wird, und dass die Auswerteeinheit (41) einen Algorithmus enthält, der anhand eines Vergleiches mit einem Schwellwert für das Strömungsgeräusch und/oder mit einem Schwellwert für die Temperaturdifferenz einen Wert zum Verstellen des Abgleichventils (27) angibt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert in einer Anzeige der Auswerteeinheit (41) angezeigt wird und eine entsprechende Anzahl von Umdrehungen in positiver oder negativer Richtung für das Verstellen des Abgleichventils (27) angegeben werden.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor (27) ein kombinierter Temperatur/Akustik- Sensor am Ausgang (32) des Heizkörpers (23) oder an einer Rücklaufleitung (25) des Heizkörpers (23) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Temperatur/Akustik-Sensor (27) lösbar anbringbar ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Anbringung mittels eines Magnetanschlusses oder eines mechanischen Schnellverschlusses realisierbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der kombinierte Temperatur/Akustik-Sensor (27) mit einer Auswerteeinheit (41) verbunden ist, die einen Algorithmus enthält, der einen aufgenommenen Geräuschwertes und/oder eine ausgewertete Temperaturdifferenz jeweils mit einem Schwellwert vergleicht und einen Verstellwert für die Verstellung des Abgleichventils (27) vorgibt.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass die Auswerteeinheit (41) eine Anzeige enthält, in der der Verstellwert zur Verstellung des Abgleichventils (27) angezeigt.