DE102010010088A1 - Method for reducing flow and return temperature and maximizing temperature difference between flow and return paths in heating circuits in heating system for residential building, involves guiding flow line to heating circuit in position - Google Patents
Method for reducing flow and return temperature and maximizing temperature difference between flow and return paths in heating circuits in heating system for residential building, involves guiding flow line to heating circuit in position Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010010088A1 DE102010010088A1 DE102010010088A DE102010010088A DE102010010088A1 DE 102010010088 A1 DE102010010088 A1 DE 102010010088A1 DE 102010010088 A DE102010010088 A DE 102010010088A DE 102010010088 A DE102010010088 A DE 102010010088A DE 102010010088 A1 DE102010010088 A1 DE 102010010088A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flow
- heating
- heating circuit
- return
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1932—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces
- G05D23/1934—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces each space being provided with one sensor acting on one or more control means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Der Ausgestaltung dieser Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Hintereinanderschaltung von zwei Heizkreisen der Energiebedarf Eges der benötigten thermischen Energie der Heizkreise nach folgender Formel beschrieben ist:
Da die Masse m und die spezifische Wärmekapazität c bei vorgenannter Produktsumme auf Grund der Hintereinanderschaltung gleich sind, spiegeln die Temperaturdifferenzen ΔT1 und ΔT2 den jeweiligen Anteil am Energiebedarf wider:
Erfahrungsgemäß benötigt ein durchschnittliches Wohngebäude im Jahresschnitt ca. 20% der Gesamtenergie für die Warmwasserbereitung und ca. 80% für die Beheizung. Im Neubau sind es ca. 35% für die Warmwasserbereitung, bzw. ca. 65% für die Beheizung. Bei angenommenen konstanten Warmwasserverbrauch liegt zu jedem Zeitpunkt ein proportionales Verhältnis des Energiebedarfs vor. Da immer der gleiche Massenstrom hintereinander durch beide Verbraucher gepumpt wird, bilden die beiden Temperaturdifferenzen ΔT1 und ΔT2 die prozentuale Energieverteilung der Heizkreise zu jedem Zeitpunkt ab. Dies gilt sowohl in der Langzeitbetrachtung nach dem Hauptfaktor der Außentemperatur, als auch in einer Kurzzeitbetrachtung. im Mehrfamilienhaus ist zum Beispiel der Energieverbrauch für die Warmwasserbereitung in den frühen Morgenstunden, mittags und abends erhöht.Experience has shown that an average residential building requires about 20% of the total energy for hot water production and about 80% for heating in the annual average. In the new building, it is about 35% for hot water, and about 65% for heating. Assuming constant consumption of hot water, there is a proportional ratio of energy demand at all times. Since the same mass flow is always pumped through both consumers in succession, the two temperature differences ΔT1 and ΔT2 represent the percentage energy distribution of the heating circuits at each point in time. This applies both in the long-term view after the main factor of the outside temperature, as well as in a short-term view. In an apartment building, for example, energy consumption for hot water production is increased in the early morning, at noon and in the evening.
Zur Beheizung von Gebäuden wird üblicherweise eine außentemperaturgesteuerte Vorlauftemperaturregelung verwendet. Da der Volumenstrom (= Masse m) durch die Verwendung von Thermostatventilen an den Heizkörpern schwankt, wird der Energiebedarf durch eine bestimmte Vorlauftemperatur nur dann abgebildet, wenn der Volumenstrom der jeweiligen Last angepasst wird. Dies erfolgt nach dem Stand der Technik durch die Verwendung einer differenzdruckgeregelten Umwälzpumpe.For the heating of buildings usually an outside temperature-controlled flow temperature control is used. Since the volume flow (= mass m) fluctuates due to the use of thermostatic valves on the radiators, the energy requirement is only displayed by a certain flow temperature if the volume flow of the respective load is adjusted. This is done according to the prior art by the use of a differential pressure controlled circulating pump.
Aus
Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass zur Sicherstellung der Versorgung des Heizkreises mit dem höheren Temperaturniveau ein Überströmventil benötigt wird. Wegen dieses Überströmventils ist die Verwendung einer differenzdruckgeregelten Pumpe nicht uneingeschränkt gegeben. Eine differenzdruckgeregelte Pumpe müsste ständig mit einem überhöhten Druck und damit in einem ungünstigen Bereich betrieben werden. Daher ist diese Schaltung, wie oben beschrieben, für eine Regelung nach der Vorlauftemperatur nur bedingt geeignet.A disadvantage of this method is that to ensure the supply of the heating circuit with the higher temperature level, an overflow valve is needed. Because of this overflow valve, the use of a differential pressure-controlled pump is not given without restrictions. A differential-pressure-controlled pump would have to be operated constantly with an excessive pressure and thus in an unfavorable range. Therefore, this circuit, as described above, only partially suitable for a regulation according to the flow temperature.
In dieser Patentschrift
Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist, dass das Zweiwegeventil (
Im Patentanspruch 1 wird dieses Problem nach
Das Überströmventil (
Der Dreiwegemischer (
Ferner wird in dieser Patentschrift
Wie oben erläutert, besteht die erfindungsgemäße Ausgestaltung dieses Verfahrens darin, nur eine Mindesttemperatur an der Wärmequelle (
Durch Messungen an Referenzgebäuden lassen sich gebäudetypische prozentuale Werte für die Energieverteilung in Abhängigkeit der Außentemperatur, der Zeit oder weiterer Kriterien als gegeben bestimmen. Die realisierte Heizungsregelung sammelt im Laufe der Zeit die spezifischen Daten der jeweiligen Anlage, wodurch nach und nach die Daten des Referenzgebäudes optimiert und schließlich gegen die spezifischen Daten ersetzt werden.Measurements on reference buildings can be used to determine building-typical percentage values for the energy distribution as a function of the outside temperature, time or other criteria. Over time, the heating control system collects the specific data of each installation, gradually optimizing the reference building data and finally replacing it with the specific data.
Das Verfahren kann verwendet werden, wenn mindestens zwei Heizkreise mit unterschiedlichen Temperaturniveau vorhanden sind. Zusätzliche Heizkreise könnten diesem Verfahren vor-, parallel-, oder nachgeschaltet werden.The method can be used if there are at least two heating circuits with different temperature levels. Additional heating circuits could be preceded, paralleled or followed by this procedure.
Im nachfolgenden Beispiel wird die typische Verwendung des Verfahrens für die Gebäudebeheizung mit Warmwasserbereitung beschrieben. Der Heizkreis mit dem höheren Temperaturniveau (
Der Heizkreis (
Die für die Beheizung erforderliche Vorlauftemperatur (T1) wird aus der gewählten Anlagenkennlinie entnommen. Ferner ist – wegen eines nach dem Stand der Technik durchgeführten hydraulischen Abgleichs – auch die zugehörige Temperaturdifferenz (ΔT1) aus einer spezifischen Anlagenkennlinie bekannt. Aus dem bekannten Verhältnis der Energieverteilung im Referenzgebäude errechnet sich (ΔT2) sowie die bereitzustellende Temperatur an der Wärmequelle (T4) wie im folgenden Beispiel:
Erläuterung zur Findung der Werte für die erste Zeile der Beispieltabelle:
(T1): 68°C, Sollwert entnommen aus Kennlinie
(ΔT1): 18 K, bekannt nach hydraulischem Abgleicht der spezifischen Anlage
(ΔT2) = 11%·(18 K:89%) = 2,2 K
(T4) = (T1) + (ΔT2) = 68,0°C + 2,2 K = 70,2°CExplanation of finding the values for the first row of the example table:
(T1): 68 ° C, setpoint taken from characteristic curve
(ΔT1): 18 K, known after hydraulic balancing of the specific plant
(ΔT2) = 11% · (18K: 89%) = 2.2K
(T4) = (T1) + (ΔT2) = 68.0 ° C + 2.2 K = 70.2 ° C
Die Wärmequelle versorgt die beiden Heizkreise (
Der Heizkreis (
Bei Erreichen des unteren Temperaturwerts (T3) im Warmwasserspeicher erhöht die Wärmequelle (
Bei Verwendung des Heizkreises (
Ab einer bestimmten Außentemperatur wird nach Patentanspruch 1 eine vollständige oder teilweise Warmwasservorrangschaltung betrieben, da die Energiebereitstellung für den Heizkreis (
Siehe hierzu folgendes Beispiel:
Es wird ein Teilvolumenstrom des Heizwassers nach Versorgung des Heizkreises (
There is a partial volume flow of the heating water to supply the heating circuit (
Definition: Bei vollständiger Hintereinanderschaltung der beiden Heizkreise ist der Dreiwegemischer (
Die Warmwasservorrangschaltung wird wie folgt realisiert:
Bei Wärmeanforderung am Heizkreis (
For heat request at the heating circuit (
Über die Außentemperatur ergibt sich eine anlagenspezifische Kennlinie.The outside temperature results in a system-specific characteristic curve.
Wenn beide Heizkreise in Betrieb sind, liefert die Wärmequelle (
Durch die Erfindung wird während der hauptsächlichen Heizperiode eine weitgehend gleichmäßige Last hergestellt. Temperaturspitzen werden vermieden, die Wärmequelle (
Die Vorlauftemperatur an der Wärmequelle (
In der Übergangszeit, bei höheren Außentemperaturen, ist eine vollständige Hintereinanderschaltung nicht mehr sinnvoll. Es werden entweder Teilvolumenströme zu den Heizkreisen geschickt, oder Vorrangschaltungen eingerichtet.In the transitional period, with higher outside temperatures, a complete series connection no longer makes sense. Either partial volume flows are sent to the heating circuits or priority circuits established.
Eine weitere Ausgestaltung ist in Patentanspruch 2 angegeben. Die Förderleistung und damit der Stromverbrauch der differenzdruckgeregelten Pumpe (
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Patentanspruch 3 und Zeichnung nach
Nach Patentanspruch 3 wird der tatsächliche Volumenstrom, der durch den Heizkreis (
In der Normalstellung ist der Dreiwegemischer (
Der Durchflusssensor (
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Patentanspruch 4 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 4 ermöglicht eine verbesserte Regulierbarkeit der Teilvolumenströme bei einer Zwischenstellung des Dreiwegemischers (
Die Regulierbarkeit am Dreiwegemischer (
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006017286 B4 [0005, 0007, 0012] DE 102006017286 B4 [0005, 0007, 0012]
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010010088A DE102010010088A1 (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Method for reducing flow and return temperature and maximizing temperature difference between flow and return paths in heating circuits in heating system for residential building, involves guiding flow line to heating circuit in position |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010010088A DE102010010088A1 (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Method for reducing flow and return temperature and maximizing temperature difference between flow and return paths in heating circuits in heating system for residential building, involves guiding flow line to heating circuit in position |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010010088A1 true DE102010010088A1 (en) | 2011-09-08 |
Family
ID=44502848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010010088A Withdrawn DE102010010088A1 (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Method for reducing flow and return temperature and maximizing temperature difference between flow and return paths in heating circuits in heating system for residential building, involves guiding flow line to heating circuit in position |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010010088A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013005691A1 (en) | 2013-04-03 | 2014-10-09 | Franz Schneider | Method for the series connection of heating circuits with different temperature levels in a dynamic system. |
DE102014007598A1 (en) | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Iet Gmbh | Method and arrangement for reducing return temperature levels in heating systems with any number of heating circuits |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006017286B4 (en) | 2006-04-12 | 2009-12-03 | Schneider, Franz, Dipl.-Ing. (Fh) | Circuit for reducing the return temperature for two heating circuits with different temperature levels |
-
2010
- 2010-03-04 DE DE102010010088A patent/DE102010010088A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006017286B4 (en) | 2006-04-12 | 2009-12-03 | Schneider, Franz, Dipl.-Ing. (Fh) | Circuit for reducing the return temperature for two heating circuits with different temperature levels |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013005691A1 (en) | 2013-04-03 | 2014-10-09 | Franz Schneider | Method for the series connection of heating circuits with different temperature levels in a dynamic system. |
DE102013005691B4 (en) | 2013-04-03 | 2018-03-15 | Franz Schneider | Method for connecting heating circuits with different temperature levels in a dynamic system in series |
DE102014007598A1 (en) | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Iet Gmbh | Method and arrangement for reducing return temperature levels in heating systems with any number of heating circuits |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2154436B1 (en) | Method and device for heat utilization | |
DE102012018778B4 (en) | Method for operating a heating system, method for operating a cooling system and control unit | |
DE10318821A1 (en) | A hot water system has a storage tank, cold water supply, heating means and multiple tapped outlets with a pumped recirculation of water to provide instant delivery at the outlets | |
EP3147574B1 (en) | Locking valve for a heating system and heating system | |
DE202012012915U1 (en) | Heating and / or cooling system | |
DE2843929A1 (en) | ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE ROOM TEMPERATURE | |
DE102011001223A1 (en) | Operating method of heating system used in e.g. homes, involves modulating heat generator, heating circuit pump and bypass valve of heating system, depending on the flow, return and outside temperatures and flow rate of water | |
DE102010010088A1 (en) | Method for reducing flow and return temperature and maximizing temperature difference between flow and return paths in heating circuits in heating system for residential building, involves guiding flow line to heating circuit in position | |
DE3203832A1 (en) | Method and regulating device for regulating a heating circuit | |
WO2020245304A1 (en) | Method for operating a heating system with a heat pump and heating system | |
DE102015008758A1 (en) | Method for setting energy-saving heating systems | |
EP3076110A1 (en) | Fluid system and method for controlling a fluid system | |
DE102015117851A1 (en) | Fluid system and method for controlling a fluid system | |
DE10259279B3 (en) | System for supplying hot and cold water comprises a secondary flow pipe opening into an injector as a driving flow pipe and a mixing pipe opening into the injector as a suction flow pipe, a regulating valve, and a control valve | |
WO2010094282A2 (en) | Heating or cooling installation and method for operating a heating or cooling installation | |
WO2009140986A1 (en) | Demand-based line control of heating systems | |
EP1163558B1 (en) | Energy-saving method for adjusting a heating system | |
DE102014008319B4 (en) | Room temperature control for a surface heating | |
EP3800403B1 (en) | Heating device and method for operating a heating device | |
DE102006054968B4 (en) | Supply system for heating or cooling water and method for operating such a supply system | |
DE102010014767A1 (en) | Mixing device for setting the hot water temperature | |
DE102012101850A1 (en) | Method for controlling heating system of building, involves providing flow rate of heat carrier in generator circuit as input variable by which control variable of power of generator is affected, where generator controls heating power | |
WO2023217752A1 (en) | Method for monitoring and/or controlling a heating system | |
DE3110233A1 (en) | Electronic temperature control for heating systems | |
EP3997389A1 (en) | Method for controlling an arrangement consisting of a heating pump and a three-way mixer valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |