DE102005060227B4 - Method for installing and operating a solar system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Installieren und Betreiben eines Solarsystems, bestehend aus einem Regler, mindestens einem Wärmeerzeuger mit einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung und/oder zur Gebaudebeheizung, wobei die Solaranlage mindestens einen Solarkollektor aufweist, der an einen Solarkreis mit Pumpe angeschlossen ist, in dem eine Solarflüssigkeit als Wärme übertragendes Medium zirkuliert, wobei mittels der Solarflüssigkeit die aus der Solarenergie gewonnene Wärme auf das Wasser von mindestens einem Warmwasserspeicher zur Warmwasserbereitung und/oder auf das Heizmedium eines Heizungskreises zur Gebäudebeheizung übertragen wird, wobei die Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher und/oder die Temperatur des Heizmediums im Heizungskreis jeweils entsprechend der vorliegenden, durch Regelparameter gestützten Anlagen- und Systemcharakteristik geregelt werden, wobei im Regler Merkmale zur Identifikation des Solarsystems und/oder der gesamten Anlagenkonfiguration einzugeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf deren Basis vom Regler durch Verknüpfung Regelparameter bestimmt werden, dass die Merkmale erstens in Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen, welche das Vorliegen von solarer Warmwassererwärmung, solarer Heizungsunterstützung und/oder solarer Heizungsunterstützung mit Warmwasservorwärmung betreffen, und zweitens in Abfragen zu optionalen Teilsystemen gegliedert sind, welche das Vorhandensein von zwei Kollektorfeldern, einer Umladung zwischen zwei monovalenten Warmwasserspeichern, eines Zweispeichersystems mit Vorrang-/Nachrang-Schaltung, eines Schwimmbades mit Vorrang-/Nachrang-Schaltung, eines externen Solarkreiswärmetauschers und/oder einer thermische Desinfektionspumpe betreffen, dass je nach Anzahl der zur Verfügung stehenden Ein- und Ausgänge am Regler des Solarsystems nur die Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen und zu optionalen Teilsystemen zur Auswahl gestellt werden, die bauart- und systembedingt möglich sind und dass nach Festlegung des grundsätzlichen Anlagen- und Systemtyps durch den Regler nach der entsprechenden Abfrage nur die aufgrund der Reglerkonfiguration noch möglichen Erweiterungen zu optionalen Teilsystemen ausgewählt, aktiviert und angezeigt werden.Method for installing and operating a solar system, consisting of a controller, at least one heat generator with a solar system for water heating and / or for building heating, the solar system having at least one solar collector which is connected to a solar circuit with a pump in which a solar fluid as heat circulating medium, wherein by means of the solar fluid obtained from the solar energy heat is transferred to the water of at least one hot water tank for water heating and / or on the heating medium of a heating circuit for building heating, the temperature of the water in the hot water tank and / or the temperature of the heating medium in the heating circuit in each case in accordance with the present, supported by control parameters system and system characteristics are regulated, with the controller characteristics for the identification of the solar system and / or the entire system configuration are to be entered, thereby characterized in that on the basis of the controller by linking control parameters are determined that the features in question first in queries to basic system and system types, which are the presence of solar hot water heating, solar heating support and / or solar heating support with hot water heating, and secondly in queries to are subdivided into optional subsystems which relate to the presence of two collector arrays, a transhipment between two monovalent hot water storage tanks, a priority / subordinate two-rail system, a priority / sub-circuit swimming pool, an external solar circuit heat exchanger and / or a thermal disinfection pump; that depending on the number of available inputs and outputs on the controller of the solar system, only the queries on basic system and system types and on optional subsystems that can be made depending on the design and system are available for selection and after determining the basic plant and system type by the controller after the appropriate query only the still possible due to the controller configuration extensions to optional subsystems selected, activated and displayed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Installieren und Betreiben eines Solarsystems nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for installing and operating a solar system according to the preamble of claim 1.

Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und/oder zur Gebäudebeheizung weisen Sonnenkollektoren auf, die an einen Solarkreis mit einer Solarflüssigkeit als Wärmeträgermedium angeschlossen sind, mit dem die Solarwärme auf einen Warmwasserspeicher und/oder auf einen Heizungskreislauf der Gebäudebeheizung übertragen wird. Dazu besitzen beispielsweise die Warmwasserspeicher einen Wärmetauscher im unteren Bereich zur Übertragung der Wärme aus dem Solarkreislauf an das Wasservolumen. 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 so genannte Nachladung über den Wärmeerzeuger erwärmt werden kann, wenn ein Temperaturfühler in dieser Zone eine zu geringe Wassertemperatur ermittelt.Solar systems for water heating and / or building heating have solar panels, which are connected to a solar circuit with a solar fluid as the heat transfer medium with which the solar heat is transferred to a hot water tank and / or a heating circuit of the building heating. For this purpose, for example, have the hot water tank a heat exchanger in the lower region for the transfer of heat from the solar circuit to the water volume. Since the solar heat is not available indefinitely, such hot water tanks usually have a further heat exchanger, with which only the upper area can be heated by a so-called recharging via the heat generator, if a temperature sensor in this zone determines too low a water temperature ,

Der Sollwert für die Warmwassertemperatur wird am Regler des Wärmeerzeugers eingegeben. Um einen günstigen Wirkungsgrad des Solarsystems zu erreichen, ist es natürlich wichtig, dass vorrangig das solare Wärmeangebot zum Aufheizen des Warmwasserspeichers und/oder zur Heizungsunterstützung dient, und dass eine Nachladung durch den Wärmeerzeuger nach Möglichkeit nur in wenigen Fällen erfolgt, um eine gute Energiebilanz zu bekommen. Trotzdem muss aber der nötige Warmwasser- und/oder Heizungskomfort sichergestellt sein.The setpoint for the hot water temperature is entered at the controller of the heat generator. In order to achieve a favorable efficiency of the solar system, it is of course important that the solar heat supply for heating the hot water tank and / or for heating support serves as a priority, and that recharging by the heat generator is possible only in a few cases to a good energy balance to get. Nevertheless, however, the necessary hot water and / or heating comfort must be ensured.

Zur Steuerung eines Solarsystems sind spezielle Solarregler bekannt, welche völlig autark die Solaranlage regeln und dieser zugeordnet sind. Andererseits gibt es auch Regler, beispielsweise in Modulform, die in eine Regeleinrichtung eines Wärmeerzeuger integriert sind, und diese Aufgabe übernehmen. Bekannte Solarregler unterstützen eine Vielzahl von verschiedenen Systemvarianten, wie sie sich entsprechend der örtlichen Anlagen- und Betriebssituationen ergeben, zum Beispiel durch mehrere Kollektorfelder oder mehrere Warmwasserspeicher. Allerdings erfordert die Dateneingabe und die Parameterauswahl beim Installieren bzw. bei der Inbetriebnahme eines Solarsystems einen erheblichen Zeitaufwand sowie eine gute Ausbildung des damit beauftragten Personals im Hinblick auf Systemzusammenhänge, nämlich um einerseits Eingabe- und Zuordnungsfehler zu vermeiden und andererseits eine möglichst optimale Betriebsweise des Solarsystems zu erreichen.To control a solar system special solar controller are known, which regulate the solar system completely self-sufficient and are assigned to this. On the other hand, there are also regulators, for example in modular form, which are integrated in a control device of a heat generator, and take on this task. Known solar controllers support a variety of different system variants, as they arise in accordance with the local plant and operating situations, for example, by multiple collector fields or multiple hot water tanks. However, the data entry and the selection of parameters during installation or commissioning of a solar system requires a considerable amount of time and a good training of the staff entrusted with system interconnections, namely on the one hand to avoid input and assignment errors and on the other hand, the best possible operation of the solar system to reach.

Es ist bereits bekannt, Dateneingabe und Parameterauswahl bei Regelgeräten zu vereinfachen, indem einem Regler eine Dokumentation mit Beschreibungen zu vielen verschiedenen Solarsystemen zur solarthermischen Energieeinspeisung zugeordnet und beigefügt wird. Der Nutzer bzw. das Installationspersonal wählt aus diesen vielen Systemen das am besten zur vorliegenden Anlage passende aus. Um allerdings genau das dem realisierten Solarsystem am nächsten kommende zu treffen, ist wiederum eine hohe Fachkompetenz in Bezug auf das Interpretieren und Analysieren die speziellen Anlagensituation sowie eine Vertrautheit mit der dem Regler zugeordneten Dokumentation erforderlich.It is already known to simplify data entry and parameter selection in control devices by assigning a controller a documentation with descriptions of many different solar systems for solar thermal energy feed and attached. The user or the installation personnel selects from these many systems the most suitable for the present system. However, in order to meet exactly what is closest to the realized solar system, a high level of expertise in terms of interpreting and analyzing the specific plant situation as well as a familiarity with the documentation associated with the controller is required.

Ebenfalls sind aus der Schrift DE 30 31 410 C2 Steuergeräte für Heizvorrichtungen mit einem Speicher für mehrere Steuer- und Regelprogramme, einer Programmwähleinrichtung und einem Steueroszillator bekannt, wobei im Speicher mehrere getrennte und wählbare sowie zur Anpassung an verschiedene Heizgerätetypen unterschiedlich kombinierbare Programmteile sowie mehrere vorwählbare Parameter für den Programmablauf unterschiedlicher Heizgerätetypen gespeichert sind, und wobei durch die Belegung der zum Heizgerät führenden Anschlussseite des Steuergeräts die Programmteile und die Parameter für den Programmablauf voreinstellbar sind.Also are from the Scriptures DE 30 31 410 C2 Controllers for heaters with a memory for a plurality of control programs, a program selection device and a control oscillator known, wherein the memory several separate and selectable and to adapt to different types of heaters differently combinable program parts and a plurality of preselected parameters for the program sequence different heater types are stored, and the program parts and the parameters for the program sequence can be preset by occupying the connection side of the control unit leading to the heater.

Weiterhin sind derartige Speichersysteme aus der Schrift DE 298 24 435 U1 zu entnehmen.Furthermore, such storage systems from the Scriptures DE 298 24 435 U1 refer to.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Installieren und Betreiben eines Solarsystems, insbesondere unter Berücksichtigung der vielen möglichen Systemvarianten, zu optimieren.Object of the present invention is to optimize the installation and operation of a solar system, in particular taking into account the many possible system variants.

Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This is achieved with the features of claim 1 according to the invention. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Das Verfahren zum Installieren und Betreiben eines Solarsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass im Regler für einen Bediener gut verständliche und klar umschriebene Merkmale zur Identifikation des Solarsystems und/oder der gesamten Anlagenkonfiguration einzugeben sind, auf deren Basis vom Regler dann im Hintergrund durch entsprechende Verknüpfung die üblichen und betriebsnotwendigen Regelparameter bestimmt werden. Diese Merkmale sind erstens in Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen und zweitens in Abfragen zu optionalen Teilsystemen gegliedert.The method for installing and operating a solar system is characterized in that the controller for an operator well-understandable and clearly circumscribed characteristics for the identification of the solar system and / or the entire system configuration are entered, on the basis of the controller then in the background by appropriate link the usual and operationally necessary control parameters are determined. These features are structured firstly in queries on basic system and system types and secondly in queries on optional subsystems.

Die Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen betreffen das Vorliegen von solarer Warmwassererwärmung, solarer Heizungsunterstützung und/oder solarer Heizungsunterstützung mit Warmwasservorwärmung. Als Ergänzung dazu betreffen die Abfragen zu optionalen Teilsystemen das Vorhandensein von zwei Kollektorfeldern, einer Umladung zwischen zwei monovalenten Warmwasserspeichern, eines Zweispeichersystems mit Vorrang-/Nachrang-Schaltung, eines Schwimmbades mit Vorrang-/Nachrang-Schaltung, eines externen Solarkreiswärmetauschers und/oder einer thermische Desinfektionspumpe. Vorzugsweise sind die Abfragen mit Eingaben in Form von Ja-/Nein-Eingaben, Auswahlfunktionen oder Antworten zu bestätigen oder mit Wertangaben zu beantworten.The queries on basic system and system types concern the presence of solar hot water heating, solar heating support and / or solar heating support with hot water preheating. In addition, optional subsystem queries relate to the presence of two collector arrays, a transhipment between two monovalent hot water tanks, a two-priority / two-priority booster system, a priority / secondary swimming pool, an external solar circuit heat exchanger and / or a thermal one disinfection pump. Preferably, the queries are to be confirmed with inputs in the form of yes / no inputs, selection functions or answers or to answer with value specifications.

Auf einer Bedienoberfläche des Reglers ist zuerst eine Auswahl des grundsätzlichen Anlagen- und Systemtyps zu treffen, bevor eine Auswahl zu optionalen Teilsystemen erfolgt. Je nach Anzahl der zur Verfügung stehenden Ein- und Ausgänge am Regler des Solarsystems werden daher nur genau die erforderlichen Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen und zu optionalen Teilsystemen zur Auswahl gestellt, die bauart- und systembedingt möglich sind. Somit werden nach Festlegung des grundsätzlichen Anlagen- und Systemtyps durch den Regler nach der entsprechenden Abfrage nur die aufgrund der Reglerkonfiguration technisch noch möglichen Erweiterungen zu optionalen Teilsystemen ausgewählt, aktiviert und angezeigt.On a user interface of the controller, a selection of the basic system and system type must first be made before a selection of optional subsystems is made. Depending on the number of available inputs and outputs on the controller of the solar system, therefore, only the required queries on basic plant and system types and on optional subsystems that are possible due to the type of construction and the system are selected. Thus, after determining the basic plant and system type by the controller after the appropriate query only the technically possible due to the controller configuration extensions to optional subsystems are selected, activated and displayed.

Mit der Erfindung steht daher ein einfaches Verfahren zum Installieren und Betreiben eines Solarsystems, insbesondere unter Berücksichtigung der vielen möglichen Systemvarianten bei Verwendung unterschiedlicher Komponenten, zur Verfügung. Dieses kann sehr genau und bedarfsgerecht an eine vorliegende Anlagen- und Systemsituation angepasst werden, so dass eine optimale Solarenergieausnutzung und ein hoher Wärmekomfort gewährleistet sind.The invention therefore provides a simple method for installing and operating a solar system, in particular taking into account the many possible system variants when using different components. This can be adapted very precisely and as needed to a present system and system situation, so that an optimal solar energy utilization and a high thermal comfort are guaranteed.

Dazu sind bei Installation bzw. Inbetriebnahme nur relativ wenige, klar für einen Bediener verständliche und nachprüfbare Eingaben in Form von Abfragen zu konkreten Merkmalen des Solarsystems zu machen. Die notwendigen regeltechnischen Parameter werden im Hintergrund auf Basis dieser Eingaben automatisch ausgewählt und berücksichtigt. Der Zeitaufwand für die Inbetriebnahme eines Solarsystems wird mit der vorliegenden Erfindung erheblich verringert. Außerdem werden die damit befassten Personen entlastet, weil sie Systemzusammenhänge nicht vollständig oder detailliert kennen müssen.For this purpose, only relatively few, clearly understandable and verifiable for an operator inputs in the form of queries to make specific features of the solar system during installation or commissioning. The necessary technical control parameters are automatically selected and taken into account in the background on the basis of these entries. The time required for commissioning a solar system is considerably reduced with the present invention. In addition, the people involved are relieved because they do not have to know system connections completely or in detail.

Claims (1)

Verfahren zum Installieren und Betreiben eines Solarsystems, bestehend aus einem Regler, mindestens einem Wärmeerzeuger mit einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung und/oder zur Gebaudebeheizung, wobei die Solaranlage mindestens einen Solarkollektor aufweist, der an einen Solarkreis mit Pumpe angeschlossen ist, in dem eine Solarflüssigkeit als Wärme übertragendes Medium zirkuliert, wobei mittels der Solarflüssigkeit die aus der Solarenergie gewonnene Wärme auf das Wasser von mindestens einem Warmwasserspeicher zur Warmwasserbereitung und/oder auf das Heizmedium eines Heizungskreises zur Gebäudebeheizung übertragen wird, wobei die Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher und/oder die Temperatur des Heizmediums im Heizungskreis jeweils entsprechend der vorliegenden, durch Regelparameter gestützten Anlagen- und Systemcharakteristik geregelt werden, wobei im Regler Merkmale zur Identifikation des Solarsystems und/oder der gesamten Anlagenkonfiguration einzugeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf deren Basis vom Regler durch Verknüpfung Regelparameter bestimmt werden, dass die Merkmale erstens in Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen, welche das Vorliegen von solarer Warmwassererwärmung, solarer Heizungsunterstützung und/oder solarer Heizungsunterstützung mit Warmwasservorwärmung betreffen, und zweitens in Abfragen zu optionalen Teilsystemen gegliedert sind, welche das Vorhandensein von zwei Kollektorfeldern, einer Umladung zwischen zwei monovalenten Warmwasserspeichern, eines Zweispeichersystems mit Vorrang-/Nachrang-Schaltung, eines Schwimmbades mit Vorrang-/Nachrang-Schaltung, eines externen Solarkreiswärmetauschers und/oder einer thermische Desinfektionspumpe betreffen, dass je nach Anzahl der zur Verfügung stehenden Ein- und Ausgänge am Regler des Solarsystems nur die Abfragen zu grundsätzlichen Anlagen- und Systemtypen und zu optionalen Teilsystemen zur Auswahl gestellt werden, die bauart- und systembedingt möglich sind und dass nach Festlegung des grundsätzlichen Anlagen- und Systemtyps durch den Regler nach der entsprechenden Abfrage nur die aufgrund der Reglerkonfiguration noch möglichen Erweiterungen zu optionalen Teilsystemen ausgewählt, aktiviert und angezeigt werden.Method for installing and operating a solar system, consisting of a controller, at least one heat generator with a solar system for water heating and / or for building heating, the solar system having at least one solar collector, which is connected to a solar circuit with a pump in which a solar fluid as heat circulating medium, wherein by means of the solar fluid obtained from the solar energy heat is transferred to the water of at least one hot water tank for water heating and / or on the heating medium of a heating circuit for building heating, the temperature of the water in the hot water tank and / or the temperature of the heating medium in the heating circuit in each case in accordance with the present, supported by control parameters system and system characteristics are regulated, with the controller characteristics for the identification of the solar system and / or the entire system configuration are to be entered, thereby characterized in that on the basis of the controller by linking control parameters are determined that the features in question first in queries to basic system and system types, which are the presence of solar hot water heating, solar heating support and / or solar heating support with hot water heating, and secondly in queries to are subdivided into optional subsystems which relate to the presence of two collector arrays, a transhipment between two monovalent hot water storage tanks, a priority / subordinate two-rail system, a priority / sub-circuit swimming pool, an external solar circuit heat exchanger and / or a thermal disinfection pump; that depending on the number of available inputs and outputs on the controller of the solar system, only the queries on basic system and system types and on optional subsystems that can be made depending on the design and system are available for selection and after determining the basic plant and system type by the controller after the appropriate query only the still possible due to the controller configuration extensions to optional subsystems selected, activated and displayed.
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