DE102009053011C5

DE102009053011C5 - Heizungsanlage und Verfahren zum Betrieb dieser Anlage

Info

Publication number: DE102009053011C5
Application number: DE102009053011.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Eitzenhöfer; Ingo Seliger
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: JP2013511018A; EP2501999A2; US20120288805A1; WO2011057602A2; DE102009053011B3; WO2011057602A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage und ein Verfahren zum Betrieb dieser Anlage, umfassend ein erstes und ein zweites Heizgerät (1, 2) und eine gemeinsame Regelungseinheit (3), wobei das erste und zweite Heizgerät (1, 2) mit dem gleichen fluiden Brennstoff betreibbar und mittels der Regelungseinheit (3) regelbar ausgebildet sind. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein zeitabhängiger Verfahrensparameter der Regelungseinheit (3) als Berechnungsgrundlage zur Bestimmung von Brennstoffverbrauchswerten des ersten und/oder zweiten Heizgeräts (1, 2) vorgesehen ist bzw. verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Heizungsanlage mit einem ersten und einem zweiten Heizgerät und einer gemeinsamen Regelungseinheit, wobei das erste und zweite Heizgerät mit dem gleichen fluiden Brennstoff (insbesondere Öl oder Gas) betreibbar und mittels der Regelungseinheit regelbar ausgebildet sind, ist allgemein bekannt, so dass es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf.
Eine solche Heizungsanlage ist in der Regel über einen (einzigen) Anschluss mit einer Brennstoffquelle (Gas- oder Ölanschluss) verbunden. An diesem Anschluss ist regelmäßig auch ein Gas- oder Ölzähler angebracht, so dass der Gesamtverbrauch der Heizungsanlage bestimmbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art auch den Einzelverbrauch der Heizgeräte bestimmen zu können, und zwar ohne, was naheliegend wäre, jeweils einen Gas- bzw. Ölzähler vor das jeweilige Heizgerät zu positionieren.
Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Selbstverständlich kann die Heizungsanlage dabei auch mehr als zwei Heizgeräte umfassen.
Nach der Erfindung wird also mindestens ein zeitabhängiger Verfahrensparameter der Regelungseinheit als Berechnungsgrundlage zur Bestimmung von Brennstoffverbrauchswerten des ersten und/oder zweiten Heizgeräts verwendet.
Mit anderen Worten wird der Verbrauch (Gas oder Öl) der Heizgeräte erfindungsgemäß jeweils auf Basis in der Regelungseinheit vorliegender Verfahrensparameter berechnet, was weiter unten noch genauer beschrieben wird. Wie eingangs erläutert, ist es auf diese Weise möglich, auf einen zweiten, kostenintensiven Brennstoffzähler zu verzichten.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das eine Heizgerät als so genanntes KWK-Heizgerät, also als Heizgerät mit Kraft-Wärme-Kopplung, und das andere Heizgerät als handelsüblicher Heizkessel, insbesondere als Spitzenlastkessel, ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es bei einer Heizungsanlage dieser Art, den durch das KWK-Heizgerät verbrauchten Brennstoffanteil separat zu ermitteln, was insbesondere bezüglich möglicher Steuererstattungsansprüche von großem Vorteil ist.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
1 schematisch die erfindungsgemäße Heizungsanlage mit zwei Heizgeräten und
2 als Diagramm den zeitlichen Verlauf eines Verfahrensparameters.
Die in 1 dargestellte Heizungsanlage besteht aus einem ersten und einem zweiten Heizgerät 1, 2 und einer gemeinsamen, das Zusammenspiel der Heizgeräte 1, 2 regelnden Regelungseinheit 3. Das eine Heizgerät 1 ist dabei als so genanntes KWH-Heizgerät, insbesondere als Stirling-Motor, ausgebildet. Dieses Heizgerät 1 dient zur Deckung einer Grundlast und erzeugt sowohl Wärme (angedeutet über das Bezugszeichen 4) als auch Strom (angedeutet über das Bezugszeichen 5). Das andere Heizgerät 2 ist als gewöhnlicher Heizkessel ausgebildet und wird zur Deckung von Wärmespitzenlasten verwendet (wiederum angedeutet über das Bezugszeichen 4). Beide Heizgeräte 1, 2 werden mit dem gleichen fluiden Brennstoff, insbesondere Gas, betrieben, wobei das Bezugszeichen 6 die Brennstoffversorgung verdeutlicht.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Heizungsanlage ist nun, dass mindestens ein zeitabhängiger Verfahrensparameter (es sind falls gewünscht oder günstig auch mehrere möglich) der Regelungseinheit 3 als Berechnungsgrundlage zur Bestimmung von Brennstoffverbrauchswerten des ersten und/oder zweiten Heizgeräts 1, 2 verwendet wird.
Dies erfolgt bevorzugt dadurch, dass der Verfahrensparameter über die Zeit integriert und hieraus und mittels einer vorbestimmten Korrelation der Brennstoffverbrauchswert bestimmt wird. Die vorbestimmte Korrelation ist dabei insbesondere in Form eines Datensatzes bzw. einer Datenkurve in der Regelungseinheit 3 gespeichert und weist jedem Verfahrensparameter-Intregralwert einen Brennstoffverbrauchswert zu.
Bezüglich des genannten Verfahrensparameters wird nach einer Lösung der Erfindung eine von dem als KWK-Heizgerät ausgebildeten Heizgerät 1 erzeugte elektrische Leistung verwendet. In Kenntnis des Wirkungsgrades des KWK-Heizgerätes kann auf Basis der in einem Zeitintervall erzeugten elektrische Leistung auf den Brennstoffverbrauch rückgeschlossen werden.
Nach einer anderen Lösung der Erfindung wird als Verfahrensparameter eine Drehzahl mindestens eines an einem der beiden Heizgeräte 1, 2 angeordneten Brennergebläses verwendet, was die Option umfasst, auch die Drehzahlen mehrerer Gebläse der Heizgeräte 1, 2 zu berücksichtigen. Aus der Drehzahl kann die in einem Zeitintervall geförderte Luftmenge und damit letztlich über die so genannte Luftzahl auch die verbrauchte Brennstoffmenge ermittelt werden.
Ferner wird nach einer weiteren Lösung der Erfindung als Verfahrensparameter eine an einem der beiden Heizgeräte 1, 2 gemessene Temperatur verwendet, da auch aus dieser (bei bekannter bzw. vorgegebener Korrelation zur verbrauchten Energiemenge) auf den Brennstoffverbrauch rückgeschlossen werden kann.
Außerdem kommen als Verfahrensparameter beispielsweise Ansteuerwerte für Gasmengenstellorgane (zum Beispiel der Ansteuerstrom, die Spannung oder die elektrische Leistungsaufnahme einer Gasarmatur) oder auch die Schrittstellungen eines Luftumlenkventilmotors bzw. eines Stellungsmotors für die Drosselklappenstellung in Betracht.
In 2 ist der Verlauf eines Verfahrensparameters V(t) über der Zeit t aufgetragen. Integriert man diesen Verfahrensparameter zum Beispiel zwischen den Zeitgrenzen t₁ und t₂, so ergibt sich daraus ein bestimmter skalarer Wert. Zu diesem kann über die erwähnte, vorab bestimmte und abgespeicherte Korrelation der Brennstoffverbrauchswert für diesen Zeitraum berechnet werden.
Je nach dem, welche Verfahrensparameter Verwendung finden, kann dabei entweder der Verbrauch des einen, des anderen oder beider Heizgeräte 1, 2 berechnet werden, wobei hilfsweise gegebenenfalls auch noch der Gesamtverbrauch über einen entsprechenden, an der Gaszufuhrleitung (siehe Bezugszeichen 6) angeordneten Zähler Berücksichtigung findet. Entscheidend ist, dass dank der erfindungsgemäßen Lösung mit den Verfahrensparametern auf separate Zähler an den einzelnen Heizgeräten 1, 2 verzichtet werden kann.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage, umfassend ein erstes und ein zweites Heizgerät (1, 2) und eine gemeinsame Regelungseinheit (3), wobei das erste und zweite Heizgerät (1, 2) mit dem gleichen fluiden Brennstoff betrieben und mittels der Regelungseinheit (3) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zeitabhängiger Verfahrensparameter der Regelungseinheit (3) als Berechnungsgrundlage zur Bestimmung von Brennstoffverbrauchswerten des ersten und/oder zweiten Heizgeräts (1, 2) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensparameter über die Zeit integriert und hieraus und mittels einer vorbestimmten Korrelation der Brennstoffverbrauchswert bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verfahrensparameter eine von einem als KWK-Heizgerät ausgebildeten Heizgerät (1) erzeugte elektrische Leistung verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verfahrensparameter eine Drehzahl eines an einem der beiden Heizgeräte (1, 2) angeordneten Brennergebläses verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verfahrensparameter eine an einem der beiden Heizgeräte (1, 2) gemessene Temperatur verwendet wird.