DE102009033660A1 - Verfahren zum Regeln der Warmwasserbereitung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Nachladung eines Warmwasserspeichers durch ein Heizgerät, mit mindestens einem Temperaturfühler im Warmwasserspeicher zur Erfassung der Warmwassertemperatur, mit einer vorgebbaren Warmwasser-Solltemperatur mit einer daran über eine Hysterese gekoppelten Warmwasser-Mindesttemperatur, unterhalb der eine Nachladung erfolgt, und mit einem die Warmwasserbereitung und den Heizbetrieb steuernden Regler, welcher einen Außentemperaturfühler und/oder eine Funktion zur Sommer-/Winter-Betriebsartenumschaltung besitzt. Es ist Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad einer für Heizbetrieb und Warmwasserbereitung vorgesehenen Heizungsanlage zu optimieren. Gekennzeichnet ist das Verfahren dadurch, dass die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsart eingestellt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Nachladung eines Warmwasserspeichers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Bekannte Heizungsanlagen zur Heizwärmeversorgung von Gebäuden und Trinkwassererwärmung bestehen im Wesentlichen aus einem Heizgerät und einem separaten Warmwasserspeicher. In diesem befindet sich mindestens ein Temperaturfühler zur Erfassung der aktuellen Warmwassertemperatur. Üblicherweise wird von einem Nutzer der Anlage eine Warmwasser-Solltemperatur vorgegeben und im Regler ist eine daran über eine feste Hysterese gekoppelte Warmwasser-Mindesttemperatur hinterlegt, unterhalb der eine Nachladung erfolgt. Meistens kommen Regler zum Einsatz, die Warmwasserbereitung und den Heizbetrieb zusammen steuern.
- Weiterhin ist die Verwendung von Messwerten eines Außentemperaturfühlers zur Heizungsregelung und/oder eine Funktion zur Sommer-/Winter-Betriebsartenumschaltung für den Heizbetrieb bekannt. Dabei entspricht der Winterbetrieb dem normalen Heiz- und Warmwasserbetrieb mit allen verfügbaren Funktionen. Dagegen ist im Sommerbetrieb die Heizkreisversorgung abgeschaltet, so dass die Heizungsanlage nur wegen der Trinkwassererwärmung in Betriebsbereitschaft bleibt. Als Umschaltschwelle ist ein Temperaturwert vorgebbar, wobei oft etwa 17°C eingestellt werden. Über eine relativ lange Zeit in einem Kalenderjahr befindet sich somit eine Heizungsanlage im Sommerbetrieb, so dass in diesem Fall bei einer durch Unterschreitung der Warmwasser-Mindesttemperatur im Speicher ausgelösten Warmwasserbereitung das gesamte Heizwasser im Heizgerät immer miterwärmt werden muss. Nach der Speicherladung kühlt dann das Heizgerät samt Wasserinhalt allmählich wieder aus.
- Für einen günstigen Gesamtwirkungsgrad der Heizungsanlage ist dies ungünstig. Daher wurde auch schon vorgeschlagen, den Sollwert der Warmwassertemperatur möglichst niedrig einzustellen. Dies kann jedoch zu einem Mangel an warmer Wasser oder Komforteinbußen führen, da bei einer größeren Zapfung das temperierte Warmwasser schnell verbraucht ist, kaum Wärme im Speicher zur Verfügung steht und erst einige Minuten nach dem Starten der Nachladung eine Aufheizung im Speicher eintritt.
- Weiterhin enthält die
DE 43 33 506 C1 eine zeitliche Begrenzung für das Nachladen in Kombination mit einer Solaranlage. Trotz des Schaltbefehles für den Heizkessel erfolgt zu bestimmten Tageszeiten kein Nachladen, weil aufgrund des Anlagenbetriebes vom vorhergehenden Tag mit einem baldigen Starten der Solaranlage zu rechnen ist oder wenn ein Rechner feststellt, daß die vorgegebene Solltemperatur bis zum Beginn der Hauptwasserentnahme durch die bis dahin noch hinzuzufügende Sonnenenergie erreicht werden kann (DE 195 24 352 A1 ). - Die Warmwasserbereitung fließt mit einem immer größeren Anteil bei der Bestimmung der Kesselleistung und somit auch in die Wirtschaftlichkeit der gesamten Heizungsanlage ein, weil insbesondere bei gut Wärme gedämmten Gebäuden immer weniger Leistung für die Raumheizung als für die Warmwasserbereitung benötigt wird.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer für Heizbetrieb und Warmwasserbereitung vorgesehenen Heizungsanlage zu optimieren.
- Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Das Verfahren zum Regeln der Nachladung eines Warmwasserspeichers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Speicher-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsart eingestellt wird.
- In einer ersten Ausführungsform wird die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Außentemperatur eingestellt. Dabei wird die Differenz von kleineren Werten bei niedrigen Außentemperatur auf größere Werte bei höheren Außentemperaturen angehoben.
- In einer zweiten, ergänzenden oder alternativen Ausführungsform wird die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Sommer-/Winter-Betriebsart eingestellt. Auch dabei wird die Differenz von kleineren Werten in der Winter-Betriebsart auf größere Werte in der Sommer-Betriebsart angehoben.
- Vorteilhafterweise ist eine im Regler vorgebbare Außentemperatur für die Sommer-/Winter-Betriebsartenumschaltung als Schaltschwelle für die Umschaltung von zwei den beiden Betriebsarten zugeordneten Werten für die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur vorgesehen. Diese beiden Werte können beispielsweise noch bei der Installation verändert werden.
- Es können Warmwasser-Solltemperatur und/oder Warmwasser-Mindesttemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsart im Heizbetrieb eingestellt werden, d. h. es kann sowohl der Einschaltpunkt für das Nachladen, also die Warmwasser-Mindesttemperatur, nach unten geschoben werden, so dass die Nachladung bei einer geringeren Temperatur erfolgt, als auch die Warmwasser-Solltemperatur, also die Abschalttemperatur für die Erwärmung, nach oben geschoben werden. Dadurch beinhaltet der Speicher mehr Wärmeenergie und die Anzahl der mit Brennerstarts aus ausgekühlten Heizgerätezuständen verbundenen Nachladungen lassen sich verringern.
- Mit der Erfindung steht ein einfaches Verfahren zur Optimierung der Nachladung eines Warmwasserspeichers zur Verfügung, mit dem Brennerstarts verringert werden und der Energieverbrauch, insbesondere für die Warmwasserbereitung, reduziert wird. Die Schalthysterese für das Nachladen des Warmwassers vergrößert sich somit automatisch im Sommer und wird zum Winter hin wieder automatisch verkleinert. Denn im Winter, bei niedrigeren Außentemperaturen und kontinuierlichem Heizwärmebedarf, wird kaum eine erfindungsgemäße Ersparnis eintreten, da durch relativ häufige Brennerstarts für den Heizbetrieb das Heizwasser und die Masse des Heizgerätes in der Regel schon auf ein höheres Temperaturniveau vorgewärmt sind.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4333506 C1 [0005]
- - DE 19524352 A1 [0005]
Claims (5)
- Verfahren zum Regeln der Nachladung eines Warmwasserspeichers durch ein Heizgerät, mit mindestens einem Temperaturfühler im Warmwasserspeicher zur Erfassung der Warmwassertemperatur, mit einer vorgebbaren Warmwasser-Solltemperatur mit einer daran über eine Hysterese gekoppelten Warmwasser-Mindesttemperatur, unterhalb der eine Nachladung erfolgt, und mit einem die Warmwasserbereitung und den Heizbetrieb steuernden Regler, welcher einen Außentemperaturfühler und/oder eine Funktion zur Sommer-/Winter-Betriebsartenumschaltung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsart eingestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Außentemperatur eingestellt wird, wobei die Differenz von kleineren Werten bei niedrigen Außentemperatur auf größere Werte bei höheren Außentemperaturen angehoben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Sommer-/Winter-Betriebsart eingestellt wird, wobei die Differenz von kleineren Werten in der Winter-Betriebsart auf größere Werte in der Sommer-Betriebsart angehoben wird.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Regler vorgebbare Außentemperatur für die Sommer-/Winter-Betriebsartenumschaltung als Schaltschwelle für die Umschaltung von zwei den beiden Betriebsarten zugeordneten Werten für die Differenz zwischen der Warmwasser-Mindesttemperatur und einer eingestellten Warmwasser-Solltemperatur vorgesehen ist.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Warmwasser-Solltemperatur und/oder Warmwasser-Mindesttemperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsart im Heizbetrieb eingestellt werden.
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2009
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