DE102018130189B4 - Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation (1),wobei die Heizungsinstallation (1) umfasst:- einen Heizkreisverteiler (4) mit einem Verteilerbalken (5) und einem Sammelbalken (6),- an den Heizkreisverteiler (4) angeschlossene Heizkreisläufe (7; 8),- eine Kontrolleinrichtung (9),- eine an den Verteilerbalken (5) angeschlossene Vorlaufleitung (10),- eine an den Sammelbalken (6) angeschlossene Rücklaufleitung (11),- jeweils eine Volumenstrommesseinrichtung (13; 14) in jedem Heizkreislauf (7; 8),- jeweils ein fernbedienbares Stellventil (15; 16) in jedem Heizkreislauf (7; 8),- wobei die Volumenstrommesseinrichtungen (13; 14) und die Stellventile (15; 16) an die Kontrolleinrichtung (9) angeschlossen sind,- wobei jede Volumenstrommesseinrichtung (13; 14) der Heizkreisläufe (7; 8) einen CTA-Sensor (17; 18) umfasst und im Bereich des Sammelbalkens (6) angeordnet ist und- wobei die Heizungsinstallation (1) einen in der Vorlaufleitung (10) angeordneten Vorlauftemperatursensor (12) umfasst,- wobei der Vorlauftemperatursensor (12) die Temperatur eines durch die Vorlaufleitung (10) strömenden Mediums (3) erfasst und an die Kontrolleinrichtung (9) angeschlossen ist,- wobei die mittels des Vorlauftemperatursensors (12) gemessene Temperatur des Mediums (3) und die mittels der CTA-Sensoren (17; 18) der Heizkreisläufe (7; 8) gemessenen Temperaturen undStrömungsgeschwindigkeiten des aus den Heizkreisläufen (7; 8) in den Sammelbalken (6) rückströmenden Mediums (3) von der Kontrolleinrichtung (9) zur Steuerung und/oder Überwachung der Heizungsinstallation (1) ausgewertet werden,- wobei in einer ersten Sequenz die Temperatur des Mediums (3) durch Anlegen einer geringen Heizleistung an einen Platin-Messwiderstand eines der CTA-Sensoren (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) bestimmt wird,- wobei in einer zweiten Sequenz die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (3) durch diesen CTA-Sensor (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) bestimmt wird, wobei hierzu eine bestimmte Heizleistung an einen Platin-Messwiderstand dieses CTA-Sensors (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) angelegt wird, hierdurch Wärme an dem Platin-Messwiderstand erzeugt wird und diese Wärme von dem strömenden Medium (3) abgetragen wird und eine zeitabhängige Temperaturänderung des Mediums (3) bestimmt wird und- wobei dann aus der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit und auf der Basis eines Querschnitts Q17b, Q18b eines Leitungsabschnittes, in welchem eine Messsonde (17a; 18a) dieses CTA-Sensors (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) aufgenommen ist, ein Volumenstrom des Mediums (3) berechnet wird,- wobei dann auf der Basis einer mittels des CTA-Sensors (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) bei ruhendem Medium durchgeführten Messung einer Einschwingzeit für eine durch eine Heizung verursachte Temperaturerhöhung des Mediums aus hinterlegten Referenzwerten eine Zusammensetzung des Mediums ermittelt wird und hieraus eine Wärmeleitfähigkeit des Mediums (3) und/oder eine Wärmekapazität des Mediums (3) bestimmt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation gemäß dem Anspruch 1.
• Aus der DE 10 2015 119 801 A1 ist eine Heizungsinstallation bekannt, wobei die Heizungsinstallation einen Heizkreisverteiler mit einem Verteilerbalken und einem Sammelbalken, an den Heizkreisverteiler angeschlossene Heizkreisläufe, eine Kontrolleinrichtung, eine an den Verteilerbalken angeschlossene Vorlaufleitung, eine an den Sammelbalken angeschlossene Rücklaufleitung, jeweils eine Volumenstrommesseinrichtung in jedem Heizkreislauf und jeweils ein fernbedienbares Stellventil in jedem Heizkreislauf umfasst, wobei die Volumenstrommesseinrichtungen und die Stellventile an die Kontrolleinrichtung angeschlossen sind.
• Weiterhin ist aus dem Dokument DE 20 2009 003 093 U1 eine Vorrichtung zum Verteilen eines Heizmediums auf mehrere einzeln absperrbare Heizkreise einer Heizungsanlage, mit einer Vorlaufleitung und einer Rücklaufleitung, von denen mehrere Heizkreise abzweigen, bekannt, wobei eine Messeinrichtung zur Bestimmung des Volumenstroms in der Vorlaufleitung oder der Rücklaufleitung angeordnet ist.
• Aus dem Dokument EP 2 871 539 A1 ist ein Diagnoseverfahren zur Diagnose der korrekten Funktion eines Heizungs- und/oder Kühlsystems mit zumindest einem Lastkreis, durch welchen ein Fluid als Wärmeträger strömt, bekannt, wobei zur Diagnose ein Öffnungsgrad des Lastkreises zur Änderung des Durchflusses verändert wird und anschließend ein Differenzdruck über dem Lastkreis und/oder und ein Volumenstrom eines durch den Lastkreis strömenden Fluides erfasst und die erfassten Werte oder zumindest ein aus diesen abgeleiteter Wert mit zumindest einem vorgegebenen Systemgrenzwert verglichen werden.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation vorzuschlagen, welches derart ausgebildet ist, dass sowohl eine Steuerung als auch ein Überwachen eines Betriebs der Heizungsinstallation einfach möglich ist.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
• Bei der Heizungsinstallation umfasst jede Volumenstrommesseinrichtung der Heizkreisläufe einen CTA-Sensor und ist jede Volumenstrommesseinrichtung im Bereich des Sammelbalkens angeordnet und umfasst die Heizungsinstallation einen in der Vorlaufleitung angeordneten Vorlauftemperatursensor, wobei der Vorlauftemperatursensor die Temperatur eines durch die Vorlaufleitung strömenden Mediums erfasst und an die Kontrolleinrichtung angeschlossen ist. Hierdurch ist mit den verbauten Komponenten von der Kontrolleinrichtung mittels eines Programms, welches aus der Temperatur des durch die Vorlaufleitung strömenden Mediums und der Temperatur des an den CTA-Sensoren der Heizkreise vorbeiströmenden Mediums und der von den CTA-Sensoren der Heizkreise erfassten Volumenströme von den Heizkreisen angegebene Wärmemengen ermittelt, möglich, mittels der Stellventile eine Anpassung der in den Heizkreisen pro Zeiteinheit abgegebenen Wärmemengen an Soll-Werte vorzunehmen, so dass ein automatisch ablaufender hydraulischer Abgleich der Heizungsinstallation durchführbar ist. Mit einer derartigen Heizungsinstallation kann ein hydraulischer Abgleich somit auch wiederholt und kostengünstig vorgenommen werden. Entsprechend lassen sich von den Heizkreisen ausgehende Energieströme automatisch nach Vorgaben regeln.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der beschriebenen Heizungsinstallation sieht vor, dass die mittels des Vorlauftemperatursensor gemessene Temperatur des Mediums und die mittels der CTA-Sensoren gemessenen Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten des aus den Heizkreisläufen in den Sammelbalken rückströmenden Mediums von der Kontrolleinrichtung zur Steuerung und/oder Überwachung der Heizungsinstallation ausgewertet werden. Durch die Messwerte derartig ausgebildeter und derartig angeordneter Sensoren lässt sich die Heizungsinstallation mit einer geringen Zahl von Sensoren in einem großen Umfang steuern und überwachen. Weiterhin sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor,
• - dass in einer ersten Sequenz die Temperatur des Mediums durch Anlegen einer geringen Heizleistung an einen Platin-Messwiderstand eines der CTA-Sensoren bestimmt wird,
• - dass in einer zweiten Sequenz die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums durch diesen CTA-Sensor bestimmt wird, wobei hierzu eine bestimmte Heizleistung an dem Platin-Messwiderstand dieses CTA-Sensors angelegt wird, hierdurch Wärme an dem Platin-Messwiderstand erzeugt wird und diese Wärme von dem strömenden Medium abgetragen wird und eine zeitabhängige Temperaturänderung des Mediums bestimmt wird und
• - dass dann aus der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit und auf der Basis eines Querschnitts eines Leitungsabschnitts, in welchem eine Messsonde dieses CTA-Sensors aufgenommen ist, ein Volumenstrom des Mediums berechnet wird,
• - wobei dann auf der Basis einer mittels des CTA-Sensors bei ruhendem Medium durchgeführten Messung einer Einschwingzeit für eine durch eine Heizung verursachte Temperaturerhöhung des Mediums aus hinterlegen Referenzwerten eine Zusammensetzung des Mediums ermittelt wird und hieraus eine Wärmeleitfähigkeit des Mediums und/oder eine Wärmekapazität des Mediums bestimmt wird. Hierdurch ist es möglich, automatisch zu kontrollieren, ob die Heizungsinstallation mit dem richtigen Medium befüllt ist, wobei unter dem Begriff „richtiges Medium“ auch eine richtige Medienzusammensetzung bei der Verwendung von Gemischen zu verstehen ist.
• Es ist vorgesehen, dass eine wiederholte Messung dieser Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten erfolgt und dass hieraus die von den einzelnen Heizkreisläufen pro Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge auf der Basis von Querschnitten von Leitungsabschnitten, in welchen Messsonden der CTA-Sensoren aufgenommen sind, berechnet wird. Auf der Basis derartiger Daten lässt sich der Betrieb der Heizungsinstallation einfach überwachen und lässt sich und die von den Heizkreisläufen abgegebene Wärmemenge berechnen bzw. protokollieren.
• Weiterhin ist es vorgesehen,
• - dass die Stellventile derjenigen Heizkreisläufe, deren abgegebene Wärmemenge über einem Soll-Wert liegt von der Kontrolleinrichtung weiter geschlossen werden,
• - dass die Stellventile derjenigen Heizkreisläufe, deren abgegebene Wärmemenge unter einem Soll-Wert liegt, von der Kontrolleinrichtung weiter geöffnet werden und
• - dass dieser Ablauf so lange wiederholt wird bis die von den Heizkreisläufen pro Zeiteinheit abgegebenen Wärmemengen den Soll-Werten entsprechen. Mit diesem Verfahren lässt sich an der Heizungsinstallation eine hydraulischer Abgleich automatisch durchführen. Dies ist insbesondere für eine Inbetriebnahme einer neu erstellen Heizungsinstallation oder für eine Wiederinbetriebnahme einer beispielsweise durch neue Heizkörper modifizierten Heizungsinstallation vorteilhaft, da hierdurch gegenüber einem manuell durchgeführten hydraulischen Abgleich ein erheblicher Arbeitsaufwand eingespart werden kann.
• Es ist vorgesehen:
• - dass das Stellventil eines der Heizkreisläufe geöffnet wird und dass die Stellventile aller anderen Heizkreisläufe geschlossen werden,
• - dass der Volumenstrom des Mediums mittels eines in der Vorlaufleitung angeordneten CTA-Sensors auf der Basis eines bekannten Querschnitts, welchen die Vorlaufleitung im Bereich einer Messsonde dieses CTA-Sensors aufweist, gemessen wird,
• - dass gleichzeitig mit dem CTA-Sensor des geöffneten Heizkreislaufs gemessen wird,
• - dass in der Kontrolleinrichtung zu gleichen Zeitpunkten erfasste Messwerte des in der Vorlaufleitung angeordneten CTA-Sensors und des in dem geöffneten Heizkreislauf angeordneten CTA-Sensors einander zugeordnet werden und
• - dass in der Kontrolleinrichtung aus den Abweichungen der Messwerte des in dem Heizkreislauf angeordneten CTA-Sensors gegenüber dem in der Vorlaufleitung angeordneten CTA-Sensor ein Querschnitt des Rohrleitungsabschnitts des geöffneten Heizkreislaufs berechnet wird. Hierdurch kann bei einer neuen Heizungsinstallation bei entsprechend hinterlegten Daten automatisch überprüft werden, ob die CTA-Sensoren in Leitungsabschnitten mit dem vorgesehenen Querschnitt angeordnet sind.
• Weiterhin ist es vorgesehen,
• - dass das Verfahren zur Bestimmung einer Medienzusammensetzung zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert wiederholt wird und
• - dass die bei den einzelnen Messungen ermittelten Werte für Wärmekapazität und/oder Wärmeleitfähigkeit miteinander verglichen werden und
• - dass Abweichungen, welche auf eine Veränderung des Mediums schließen lassen, von der Kontrolleinrichtung gemeldet werden. Hierdurch ist es möglich, in Intervallen zu überprüfen, ob weiterhin das richtige Medium verwendet wird und insbesondere auch festzustellen, ob das Medium verunreinigt ist oder sich zersetzt hat. Eine zeitgesteuerte Wiederholung des Verfahrens liegt zum Bespiel dann vor, wenn das Verfahren z.B. täglich oder wöchentlich oder monatlich zu einer bestimmten Uhrzeit durchgeführt wird. Eine ereignisgesteuerte Wiederholung des Verfahrens liegt zum Beispiel dann vor, wenn das Verfahren z.B. im Rahmen einer Wartung der Heizungsinstallation durchgeführt wird.
• Es ist auch vorgesehen,
• - dass das Verfahren zur Identifikation des angeschlossenen Rohrquerschnitts zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert wiederholt wird und
• - dass die bei den einzelnen Messungen ermittelten Werte für den Volumenstrom miteinander verglichen werden und
• - dass Abweichungen gegenüber vorhergehenden Messungen, welche bei gleiche Anlagenbedingungen und insbesondere bei gleichen Ventilstellungen durchgeführt wurde und welche auf eine Veränderung des Querschnitts des Rohrleitungsabschnitts des geöffneten Heizkreislaufes schließen lassen, von der Kontrolleinrichtung gemeldet werden. Entsprechend lässt sich die Heizungsinstallation in Intervallen dahingehend automatisch überprüfen, ob sich die Querschnitte der Leitungsabschnitte, in welchen die Messsonden CTA-Sensoren der Heizkreisläufe angeordnet sind, z.B. durch Ablagerungen verengen. Hierdurch lassen sich erneuerungsbedürftige Abschnitte der Heizungsinstallation gezielt detektieren.
• Weiterhin ist es vorgesehen, wenigstens zwei der in den Ansprüchen 2 bis 6 beschriebenen Verfahren wiederholt sequentiell oder parallel durchzuführen. Hierdurch lässt sich eine Heizungsinstallation automatisch umfassend überwachen.
• Schließlich ist es vorgesehen,
• - dass die Volumenstrommesseinrichtungen mit ihren CTA-Sensoren abwechselnd eine Strömungsgeschwindigkeit und eine Temperatur des durch den jeweiligen Heizkreislauf strömenden Mediums messen,
• - dass der als CTA-Sensor ausgebildete Vorlauftemperatursensor, abwechselnd einen Volumenstrom und eine Temperatur des dem Verteilerbalken zuströmenden Mediums messen,
• - dass die CTA-Sensoren von der Kontrolleinrichtung derart gesteuert werden, dass die in den Heizkreisläufen angeordneten CTA-Sensoren immer dann die Temperatur des Mediums messen, wenn der in der Vorlaufleitung angeordnete CTA-Sensor die Strömungsgeschwindigkeit misst und
• - dass die CTA-Sensoren von der Kontrolleinrichtung derart gesteuert werden, dass die in den Heizkreisläufen angeordneten CTA-Sensoren immer dann die Strömungsgeschwindigkeit messen, wenn der in der Vorlaufleitung angeordnete CTA-Sensor die Temperatur des Mediums misst. Durch einen derart aufeinander abgestimmten Betrieb der in den Heizkreisläufen angeordneten CTA-Sensoren und des der Vorlaufleitung zugeordneten CTA-Sensors ist es möglich, die Genauigkeit des auf der Basis der gemessenen Strömungsgeschwindigkeiten für den Volumenstrom errechneten Wertes zu erhöhen, da der Gesamtvolumenstrom entweder auf der Basis der Strömungsgeschwindigkeitsmessungen des der Vorlaufleitung zugeordneten CTA-Sensors ermittelt wird oder auf der Basis der Strömungsgeschwindigkeitsmessungen der in den Heizkreisläufen angeordneten CTA-Sensoren ermittelt wird und somit faktisch keine Unterbrechung der Volumenerfassung durch Temperaturmessungen erfolgt.
• Im Sinne der Erfindung wird unter einer Heizungsinstallation auch eine Installation verstanden, mittels derer z.B. in einem Gebäude eine Absenkung der Temperatur möglich ist.
• Im Sinne der Erfindung wird unter einem CTA-Sensor ein Durchflusssensor verstanden, welcher nach dem Prinzip der „Constant Temperature Anemometry“ betrieben wird und hierzu eine Messsonde umfasst, welche in ein Medium geführt ist. Die Messsonde wird sequentiell angesteuert, d.h. in einer Sequenz wird die Medientemperatur durch Anlegen einer geringen Heizleistung am Platin-Messwiderstand bestimmt und in einer weiteren Sequenz wird eine bestimmte Heizleistung am Platin-Messwiderstand angelegt. Die dadurch entstehende Wärme am Messwiderstand wird von der vorherrschenden Medienströmung abgetragen und gibt somit Aufschluss über die Strömungsgeschwindigkeit. Die Strömungsgeschwindigkeit wird
• - entweder durch Anlegen einer definierten Heizleistung und durch Messung der Widerstandsänderung zwischen Temperaturbestimmungsphase und Heizphase bestimmt
• - oder durch Anlegen einer geregelten Übertemperatur am Sensor (z.B. 10 K über Medientemperatur) und durch Messung der Heizleistung, welche erforderlich ist um diese Übertemperatur zu erreichen, bestimmt.
• Aus der Strömungsgeschwindigkeit und der bekannten geometrischen Form des Sensorgehäuses kann dann der Volumenstrom berechnet werden. Der CTA-Sensor bestimmt die Werte Temperatur und Durchfluss sequentiell. Für eine Permanent-Messung von Temperatur und Durchfluss kommen zwei CTA-Sensoren in Reihenschaltung zum Einsatz. Es ist auch vorgesehen, aus den gemessenen Werten den Wärmestrom bzw. Energieverbrauch zu berechnen.
• Im Sinne der Erfindung wird unter einer Wärmemenge immer eine pro Zeiteinheit gemessene oder abgegebene Wärmemenge verstanden. Pro Zeiteinheit angegebene Wärmemengen werden im Sinne der Erfindung auch als Energiestrom bezeichnet.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
• Hierbei zeigt:
• 1: eine schematische Darstellung einer Heizungsinstallation.
• In der 1 ist in schematischer Darstellung eine Heizungsinstallation 1 gezeigt. Diese umfasst eine Heizung 2 zur Erwärmung eines Mediums 3, welches dem Wärmetransport dient. Weiterhin umfasst die Heizungsinstallation 1 einen Heizkreisverteiler 4. Dieser umfasst einem Verteilerbalken 5 und einem Sammelbalken 6. An den Heizkreisverteiler 4 ist eine Vielzahl von Heizkreisläufen angeschlossen, wobei exemplarisch ein erster Heizkreislauf 7 und ein zweiter Heizkreislauf 8 gezeigt sind. Zusätzlich umfasst die Heizungsinstallation 1 eine Kontrolleinrichtung 9, eine an den Verteilerbalken 5 angeschlossene Vorlaufleitung 10, welche diesen mit der Heizung 2 verbindet, eine an den Sammelbalken 6 angeschlossene Rücklaufleitung 11, welche diese mit der Heizung 2 verbindet. In der Vorlaufleitung 10 ist ein Vorlauftemperatursensor 12 angeordnet. Weiterhin umfasst die Heizungsinstallation in jedem der Heizkreisläufe 7, 8 eine Volumenstrommesseinrichtung 13, 14 und in jedem der Heizkreisläufe 7, 8 ein fernbedienbares Stellventil 15, 16. Hierbei sind der Vorlauftemperatursensor 12, die Volumenstrommesseinrichtungen 13, 14 und die Stellventile 15, 16 an die Kontrolleinrichtung 9 angeschlossen. Jede Volumenstrommesseinrichtung 13, 14 der Heizkreisläufe 7, 8 ist an dem Sammelbalken 6 und somit im Bereich des Sammelbalkens angeordnet und umfasst einen CTA-Sensor 17, 18. In den Heizkreisläufen 7, 8 sind jeweils exemplarisch dargestellte Heizkörper 20, 21 angeordnet, welche auch in Form von Heizschleifen als Fußboden- und/oder Wand- und/oder Deckenheizung ausgebildet sein können. Verbindungen V2, V12, V15-V18 der Heizung 2, des Vorlauftemperatursensors 12, der Stellventile 15, 16 und der CTA-Sensoren 17, 18 mit der Kontrolleinrichtung 9 sind durch gestrichelte Linien dargestellt. Diese Verbindungen können wahlweise drahtgebunden oder drahtlos ausgeführt sein. Der Vorlauftemperatursensor 12 ist entsprechend einer Ausführungsvariante ebenfalls als CTA-Sensoren 22 ausgebildet. Alle CTA Sensoren 17, 18, 22 umfassen eine Messsonde 17a, 18a, 22a, welche jeweils in einem Rohrleitungsabschnitt 17b, 18b, 22b ragt und von dem Medium 3 umströmt ist. Die Rohrleitungsabschnitte 17b, 18b, 22b weisen im Bereich der Messsonden 17a, 18a, 22a, jeweils einen Querschnitt Q17b, Q18b, Q22b auf. Mittels der Stellventile 15, 16 sind die Heizkreisläufe 7 bzw. 8 schrittweise öffenbar und schließbar. Entsprechende Stellbefehle erhalten die Stellventile 15, 16 über die Verbindungen V15 bzw. V16 von der Kontrolleinrichtung 9.
• Mit gestrichelten Linien ist um den Heizkörper 20 des ersten Heizkreislaufs 7 ein Raum R angedeutet, welcher durch den ersten Heizkreislauf 7 erwärmbar ist. In diesem Raum ist ein Temperatursensor RST angeordnet, welcher eine Ist-Temperatur der Raumluft erfasst und drahtlos an die Kontrolleinrichtung 9 weiterleitet. In der Kontrolleinrichtung 9 ist eine SollTemperatur für den Raum R hinterlegt. Entsprechend wird die dem ersten Heizkreislauf 7 zugeführte Wärmemenge von der Kontrolleinrichtung 9 mittels Stellbefehlen für das Stellventil 15 an ein Heizziel für den Raum R angepasst.
• Sofern eine Zusammensetzung des Mediums ermittelt werden soll, wird von einem der CTA-Sensoren 17, 18 bei geschlossenem Stellventil 15 bzw. 16 und somit ruhendem Medium M eine Einschwingzeit für eine durch eine Heizung des CTA-Sensors 17, 18 verursachte Temperaturerhöhung des Mediums M ermittelt und wird aus dieser in der Kontrolleinrichtung im Vergleich mit hinterlegen Referenzwerten eine Zusammensetzung des Mediums ermittelt.
• Um in dem Messbetrieb einen Volumenstrom erfassen zu können, ist der Leitungsabschnitt, in welchem die Messsonde des CTA-Sensors angeordnet ist in Strömungsrichtung über einen vor der Messsonde beginnenden und nach der Messsonde endenden Längenabschnitt mit einem gleichbleiben, in der Kontrolleinrichtung hinterlegten Querschnitt ausgebildet, so dass sich im Bereich des CTA-Sensors eine Art Messblende ergibt, deren Geometrie in der Kontrolleinrichtung zur Berechnung des Volumenstroms aus den Messwerten zur Strömungsgeschwindigkeit hinterlegt ist.
• Es ist auch vorgesehen mittels der Kontrolleinrichtung 9 einen aufeinander abgestimmten Betrieb der in den Heizkreisläufen 7, 8 angeordneten CTA-Sensoren 17, 18 und des der Vorlaufleitung 10 zugeordneten CTA-Sensors 22 durchzuführen, um die Genauigkeit des auf der Basis der gemessenen Strömungsgeschwindigkeiten für den Volumenstrom errechneten Wertes zu erhöhen. Hierzu wird der Gesamtvolumenstrom auf der Basis der Strömungsgeschwindigkeitsmessungen des der Vorlaufleitung 10 zugeordneten CTA-Sensors 22 ermittelt solange die in den Heizkreisläufen 7, 8 angeordneten CTA-Sensoren 17, 18 die Temperatur des Mediums 3 messen. Weiterhin wird hierzu der Gesamtvolumenstrom auf der Basis der Strömungsgeschwindigkeitsmessungen der in den Heizkreisläufen 7, 8 angeordneten CTA-Sensoren 17, 18 ermittelt solange der der Vorlaufleitung 10 zugeordnete CTA-Sensor 22 die Temperatur des Mediums 3 misst. Durch diesen alternierenden Betrieb der CTA-Sensoren 17, 18, 22 lässt sich der Volumenstrom nicht nur mit Unterbrechungen, sondern durchgehend erfassen. Es ist vorgesehen, dass eine Zeitdauer, für welche die den Heizkreisläufen 7, 8 zugeordneten CTA-Sensoren 17, 18 die Strömungsgeschwindigkeit messen, einer Zeitdauer entspricht, für welche der der Vorlaufleitung 10 zugeordneten CTA-Sensor 22 die Strömungsgeschwindigkeit misst. Für die Zeitdauer ist ein Wert zwischen 5 Sekunden und 50 Sekunden und insbesondere ein Wert zwischen 5 Sekunden und 15 Sekunden vorgesehen, wobei der Wert für die Zeitdauer besonders bevorzugt etwa 10 Sekunden beträgt.
• Bezugszeichenliste

1

Heizungsinstallation

2

Heizung

3

Medium

4

Heizkreisverteiler

5

Verteilerbalken

6

Sammelbalken

7

erster Heizkreislauf

8

zweiter Heizkreislauf

9

Kontrolleinrichtung

10

Vorlaufleitung

11

Rücklaufleitung

12

Vorlauftemperatursensor

13

Volumenstrommesseinrichtung von 7

14

Volumenstrommesseinrichtung von 8

15

Stellventil von 7

16

Stellventil von 8

17a

Messsonde

17b

Rohrleitungsabschnitt

18

CTA-Sensor von 7

17a

CTA-Sensor von 8

18a

Messsonde

18b

Rohrleitungsabschnitt

20

Heizkörper in 7

21

Heizkörper in 8

22

CTA-Sensor als 12

22a

Messsonde

22b

Rohrleitungsabschnitt

Q17b

Querschnitt von 17

Q18b

Querschnitt von 18

Q22b

Querschnitt von 22

R

Raum

RST

Temperatursensor im Raum R

V2

Verbindung zwischen 2 und 9

V12

Verbindung zwischen 12 und 9

V15

Verbindung zwischen 15 und 9

V16

Verbindung zwischen 16 und 9

V17

Verbindung zwischen 17 und 9

V18

Verbindung zwischen 18 und 9

Claims (8)

1. Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation (1),wobei die Heizungsinstallation (1) umfasst: - einen Heizkreisverteiler (4) mit einem Verteilerbalken (5) und einem Sammelbalken (6), - an den Heizkreisverteiler (4) angeschlossene Heizkreisläufe (7; 8), - eine Kontrolleinrichtung (9), - eine an den Verteilerbalken (5) angeschlossene Vorlaufleitung (10), - eine an den Sammelbalken (6) angeschlossene Rücklaufleitung (11), - jeweils eine Volumenstrommesseinrichtung (13; 14) in jedem Heizkreislauf (7; 8), - jeweils ein fernbedienbares Stellventil (15; 16) in jedem Heizkreislauf (7; 8), - wobei die Volumenstrommesseinrichtungen (13; 14) und die Stellventile (15; 16) an die Kontrolleinrichtung (9) angeschlossen sind, - wobei jede Volumenstrommesseinrichtung (13; 14) der Heizkreisläufe (7; 8) einen CTA-Sensor (17; 18) umfasst und im Bereich des Sammelbalkens (6) angeordnet ist und - wobei die Heizungsinstallation (1) einen in der Vorlaufleitung (10) angeordneten Vorlauftemperatursensor (12) umfasst, - wobei der Vorlauftemperatursensor (12) die Temperatur eines durch die Vorlaufleitung (10) strömenden Mediums (3) erfasst und an die Kontrolleinrichtung (9) angeschlossen ist, - wobei die mittels des Vorlauftemperatursensors (12) gemessene Temperatur des Mediums (3) und die mittels der CTA-Sensoren (17; 18) der Heizkreisläufe (7; 8) gemessenen Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten des aus den Heizkreisläufen (7; 8) in den Sammelbalken (6) rückströmenden Mediums (3) von der Kontrolleinrichtung (9) zur Steuerung und/oder Überwachung der Heizungsinstallation (1) ausgewertet werden, - wobei in einer ersten Sequenz die Temperatur des Mediums (3) durch Anlegen einer geringen Heizleistung an einen Platin-Messwiderstand eines der CTA-Sensoren (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) bestimmt wird, - wobei in einer zweiten Sequenz die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (3) durch diesen CTA-Sensor (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) bestimmt wird, wobei hierzu eine bestimmte Heizleistung an einen Platin-Messwiderstand dieses CTA-Sensors (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) angelegt wird, hierdurch Wärme an dem Platin-Messwiderstand erzeugt wird und diese Wärme von dem strömenden Medium (3) abgetragen wird und eine zeitabhängige Temperaturänderung des Mediums (3) bestimmt wird und - wobei dann aus der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit und auf der Basis eines Querschnitts Q17b, Q18b eines Leitungsabschnittes, in welchem eine Messsonde (17a; 18a) dieses CTA-Sensors (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) aufgenommen ist, ein Volumenstrom des Mediums (3) berechnet wird, - wobei dann auf der Basis einer mittels des CTA-Sensors (17; 18) eines Heizkreislaufes (7; 8) bei ruhendem Medium durchgeführten Messung einer Einschwingzeit für eine durch eine Heizung verursachte Temperaturerhöhung des Mediums aus hinterlegten Referenzwerten eine Zusammensetzung des Mediums ermittelt wird und hieraus eine Wärmeleitfähigkeit des Mediums (3) und/oder eine Wärmekapazität des Mediums (3) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine wiederholte Messung dieser Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten erfolgt und dass hieraus die von den einzelnen Heizkreisläufen (7; 8) pro Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge auf der Basis von Querschnitten (Q17b; Q18b) von Leitungsabschnitten, in welchen Messsonden (17a; 18a) der CTA-Sensoren (17; 18) der Heizkreisläufe (7; 8) aufgenommen sind, berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die Stellventile (15; 16) derjenigen Heizkreisläufe (7; 8), deren abgegebene Wärmemenge über einem Soll-Wert liegt, von der Kontrolleinrichtung (9) weiter geschlossen werden, - dass die Stellventile (15; 16) derjenigen Heizkreisläufe (7; 8), deren abgegebene Wärmemenge unter einem Soll-Wert liegt, von der Kontrolleinrichtung (9) weiter geöffnet werden und - dass dieser Ablauf so lange wiederholt wird, bis die von den Heizkreisläufen (7; 8) pro Zeiteinheit abgegebenen Wärmemengen den Soll-Werten entsprechen.
4. Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation (1) nach Anspruch 1 umfassend die Schritte: - es wird das Stellventil (15; 16) eines der Heizkreisläufe (7; 8) geöffnet und es werden die Stellventile aller anderen Heizkreisläufe (8; 7) geschlossen, - es wird der Volumenstrom des Mediums (3) mittels eines in der Vorlaufleitung (10) angeordneten CTA-Sensors (22) auf der Basis eines bekannten Querschnitts (Q22b), welchen die Vorlaufleitung (10) im Bereich einer Messsonde (22a) dieses CTA-Sensors (22) aufweist, gemessen, - gleichzeitig wird mit dem CTA-Sensor (17; 18) des geöffneten Heizkreislaufs (7; 8) gemessen, - in der Kontrolleinrichtung (9) werden zu gleichen Zeitpunkten erfasste Messwerte des in der Vorlaufleitung (10) angeordneten CTA-Sensors (22) und des in dem geöffneten Heizkreislauf (7; 8) angeordneten CTA-Sensors (17; 18) einander zugeordnet, - in der Kontrolleinrichtung (9) wird aus den Abweichungen der Messwerte des in dem Heizkreislauf (7; 8) angeordneten CTA-Sensors (17; 18) gegenüber dem in der Vorlaufleitung (10) angeordneten CTA-Sensor (22) ein Querschnitt (Q17b; Q18b) des Rohrleitungsabschnitts (17b; 18b) des geöffneten Heizkreislaufs (7; 8) berechnet.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, - dass das Verfahren nach Anspruch 1 zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert wiederholt wird und - dass die bei den einzelnen Messungen ermittelten Werte für Wärmekapazität und/oder Wärmeleitfähigkeit miteinander verglichen werden und - dass Abweichungen gegenüber vorhergehenden Messungen, welche bei gleichen Anlagenbedingungen und insbesondere bei gleichen Ventilstellungen durchgeführt wurden und welche auf eine Veränderung des Mediums (3) schließen lassen, von der Kontrolleinrichtung (9) gemeldet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - dass das Verfahren nach Anspruch 4 zeitgesteuert und/oder ereignisgesteuert wiederholt wird und - dass die bei den einzelnen Messungen ermittelten Werte für den Volumenstrom miteinander verglichen werden und - dass Abweichungen, welche auf eine Veränderung des Querschnitts (Q17b; Q18b) des Rohrleitungsabschnitts (17b; 18b) des geöffneten Heizkreislaufes (7; 8) schließen lassen, von der Kontrolleinrichtung (9) gemeldet werden.
7. Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der in den Ansprüchen 2 bis 6 beschriebenen Verfahren wiederholt sequentiell oder parallel durchgeführt werden.
8. Verfahren zum Betrieb einer Heizungsinstallation (1) nach Anspruch 1, wobei der Betrieb derart erfolgt, - dass die Volumenstrommesseinrichtungen (13; 14) mit ihren CTA-Sensoren (17; 18) abwechselnd eine Strömungsgeschwindigkeit und eine Temperatur des durch den jeweiligen Heizkreislauf (7; 8) strömenden Mediums (3) messen, - dass der in der Vorlaufleitung (10) angeordnete, als CTA-Sensor (22) ausgebildete Vorlauftemperatursensor (12), abwechselnd einen Volumenstrom und eine Temperatur des dem Verteilerbalken (5) zuströmenden Mediums (3) misst, - dass die CTA-Sensoren (17; 18; 22) von der Kontrolleinrichtung (9) derart gesteuert werden, dass die in den Heizkreisläufen (7; 8) angeordneten CTA-Sensoren (17; 18) immer dann die Temperatur des Mediums (3) messen, wenn der in der Vorlaufleitung (10) angeordnete CTA-Sensor (22) die Strömungsgeschwindigkeit misst und - dass die CTA-Sensoren (17; 18; 22) von der Kontrolleinrichtung (9) derart gesteuert werden, dass die in den Heizkreisläufen (7; 8) angeordneten CTA-Sensoren (17; 18) immer dann die Strömungsgeschwindigkeit messen, wenn der in der Vorlaufleitung (10) angeordnete CTA-Sensor (22) die Temperatur des Mediums (3) misst.

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