DE19525887A1 - Verfahren zur Anpassung des hydraulischen Leistungsfeldes eines Kreiselpumpenaggregates an die Erfordernisse einer Heizungsanlage - Google Patents
Verfahren zur Anpassung des hydraulischen Leistungsfeldes eines Kreiselpumpenaggregates an die Erfordernisse einer HeizungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung des hydrauli
schen Leistungsfeldes eines drehzahlsteuerbaren und mit einer
Regelung betriebenen Kreiselpumpenaggregates an die Erforder
nisse einer Heizungsanlage gemäß den im Oberbegriff des An
spruches 1 aufgeführten Merkmalen.
Moderne Heizungsumwälzpumpen sind mit Drehzahlstellern ausge
stattet, so daß deren Drehzahl in weiten Bereichen steuerbar ist.
Derartige Kreiselpumpenaggregate decken aufgrund der steuer
baren Drehzahl und somit auch Leistungsvarianz mehrere Baugrö
ßen herkömmlicher Pumpenbaureihen ab.
Zwar ermöglichen derartige drehzahlsteuerbare Kreiselpumpen
aggregate eine individuelle Anpassung des hydraulischen
Leistungsfeldes an die Erfordernisse einer Heizungsanlage, doch
geben sich dabei in der Praxis häufig Probleme dahingehend, daß
bei Inbetriebnahme nach dem Einbau der Pumpe das Leistungs
feld nicht in angemessener Weise angepaßt wird, aus Angst, daß
das Pumpenaggregat bei Vollast der Heizung nicht mehr die
erforderliche Wassermenge fördert. Dann jedoch läuft das Pum
penaggregat energetisch ungünstig mit zu hoher Leistung. Neben
dem damit verbundenen unnötig hohen Energieaufwand führt dies
häufig noch dazu, daß aufgrund des zu hohen Förderdruckes
(Förderhöhe) erhöhte Regelabweichungen der Raumtemperatur
und auch Strömungsgeräusche in der Heizungsanlage auftreten.
Andererseits ist die maximal erforderliche Fördermenge der An
lage nicht bekannt. Die maximal erforderliche Förderhöhe wird
zwar rechnerisch ermittelt, jedoch nur um bei der Dimensionie
rung der Pumpe auf der sicheren Seite zu liegen. Die dabei er
mittelten Werte übersteigen die praktisch erforderlichen Betriebs
werte erheblich. Andererseits können diese Werte beim Einbau
der Pumpe kurzfristig nicht ermittelt werden. Denn die maximale
Heizleistung wird nur in einem sehr kalten Winter und dann in
der Regel auch nur nachts erforderlich.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Anpassung des hydraulischen Leistungsfeldes eines
drehzahlsteuerbaren Kreiselpumpenaggregates an die Erforder
nisse einer Heizungsanlage zu schaffen, das unabhängig vom
Einbauzeitpunkt selbsttätig dieses Leistungsfeld so begrenzt, daß
das Pumpenaggregat energetisch möglichst günstig betrieben wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1
angegebene Verfahren gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Pumpenaggregat
zunächst in Betrieb gesetzt und der sich einstellende Betriebs
punkt ermittelt. In der Regel wird dies der Schnittpunkt der
tatsächlichen oder einer gewählten Maximalkurve im H-Q-Dia
gramm mit der derzeitigen Rohrnetzkennlinie sein. Sodann wird
ein für die Rohrnetzkennlinie in diesem Punkt charakteristischer
Wert gespeichert. Dies kann die aktuelle Förderhöhe, die aktuelle
Fördermenge oder bevorzugt der Parameter k dieser Rohrnetz
kennlinie sein. Sodann wird in einem zweiten Verfahrensschritt
nach einem vorgegebenen Zeitintervall der Betriebspunkt erneut
ermittelt und wiederum ein für die Rohrnetzkennlinie in diesem
Betriebspunkt charakteristischer Wert mit dem bereits gespeicher
ten Wert verglichen. Anhand dieses Vergleiches wird ermittelt,
welcher Wert der flacheren Rohrnetzkennlinie entspricht, der
entsprechende Wert wird in einem dritten Verfahrensschritt an
stelle des bisher gespeicherten Wertes gespeichert. Die Verfah
rensschritte 2 und 3 werden dann wiederholt und das Leistungs
feld wird in Abhängigkeit mindestens des zuletzt gespeicherten
Wertes selbsttätig begrenzt. In einfachster Form wird die Begren
zung derart erfolgen, daß sie jeweils nach dem dritten Verfah
rensschritt in Abhängigkeit des dann gespeicherten Wertes erfolgt,
sie kann jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, wenn
Zeitbetrachtungen mit einfließen sollen. In diesem Fall werden
die zuvor gespeicherten Werte zweckmäßigerweise gespeichert
bleiben.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde,
daß die maximale Förderleistung der Pumpe dann erforderlich ist,
wenn die Thermostatventile der Anlage geöffnet sind, dann ist der
hydraulische Widerstand innerhalb des Rohrnetzes minimal, d. h.
die hydraulische Widerstandskennlinie und Rohrnetzkennlinie am
flachsten. Das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt im Abstand
eines vorgegebenen Zeitintervalles die Rohrnetzkennlinie im
jeweiligen Betriebspunkt, insbesondere den Parameter k der Rohr
netzkennlinie, der die Steigung derselben im jeweiligen Betriebs
punkt angibt. Hiernach kann dann eine geeignete Anpassung des
Leistungsfeldes erfolgen, indem die flachste Rohrnetzkennlinie die
maximal erforderliche Förderhöhe und den maximalen Förder
strom (Fördermenge) bestimmt.
Die Anpassung kann beispielsweise so erfolgen, daß der maximale
Sollwert für die Förderhöhe durch den Schnittpunkt der ermittel
ten flachsten Rohrnetzkennlinie mit einer vorgegebenen Pumpen
kennlinie gebildet wird. Diese Pumpenkennlinie ist entweder die
natürliche Pumpenkennlinie, also die Pumpenkennlinie maximaler
Leistung (Maximalkurve) oder aber eine darunter liegende ge
wählte.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich im gesamten
Leistungsfeld der Pumpe angewendet werden und erfolgt in ein
fachster Form, indem als charakteristischer Wert für den jeweili
gen Betriebspunkt der Parameter k der dazugehörigen Rohrnetz
kennlinie verwendet wird, so kann die Pumpe in jedem beliebigen
Punkt des Leistungsfeldes gefahren werden. Der Parameter k kann
natürlich in einem Betriebspunkt nur annähernd bestimmt werden,
indem die Rohrnetzkennlinien Parabelform haben und durch die
Formel
Hv = Qn · k
Hv = Förderhöhe
Q = Fördermenge
n = Exponent
k = Parameter
Q = Fördermenge
n = Exponent
k = Parameter
mathematisch angenähert werden und n vorzugsweise zu 2 ge
wählt.
Wird hingegen das Pumpenaggregat zur Anwendung des Verfah
rens auf einer vorgegebenen Pumpenkennlinie H(Q) gefahren,
kann diese Pumpenkennlinie die Maximalkurve oder eine vor
eingestellte darunter liegende sein. Als charakteristischer Wert
des jeweiligen Betriebspunktes kann die Förderhöhe H, der För
derstrom Q oder die Drehzahl n des Pumpenaggregates gespei
chert werden, um den Punkt eindeutig festzulegen.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
anhand der Differenzen der Durchflußmengen in unterschiedlichen
Betriebspunkten ermittelt werden, ob die zu versorgende Hei
zungsanlage ein Einrohr- oder ein Zweirohrsystem aufweist. Beim
Einrohrsystem sind aufgrund der vorhandenen Bypassleitungen die
Differenzen der Durchflußmengen in unterschiedlichen Betriebs
punkten signifikant kleiner als bei Zweirohrsystemen. Die Er
kenntnis, ob es sich um ein Einrohr- oder um ein Zweirohrsystem
handelt, ist jedoch für die Begrenzung des Leistungsfeldes, ins
besondere hinsichtlich der Förderhöhe wichtig, da beim Zweirohr
system die maximale Förderhöhe höher ausgelegt werden muß, als
sie der flachsten Rohrnetzkennlinie entspricht, um die Ventil
autorität der Thermostatventile zu gewährleisten.
Während beim Einrohrsystem der Sollwert für die maximale För
derhöhe (maximale Sollförderhöhe) auf die Förderhöhe begrenzt
werden kann, die sich im Schnittpunkt der flachsten Rohrnetz
kennlinie mit der Maximalkurve ergibt, wird beim Zweirohrsystem
dieser Sollwert für die Förderhöhe Hmax um ΔH nach oben ver
schoben, wobei dieser Betrag vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 m
gewählt wird, um die Ventilautorität sicherzustellen. Das Lei
stungsfeld wird zudem hinsichtlich des Sollwertes für den Förder
strom Qmax auf den sich im Schnittpunkt der flachsten Rohrnetz
kennlinie mit der Maximalkurve bzw. mit der um ΔH verschobe
nen Maximalkurve ergebenen Wert begrenzt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das hydraulische
Leistungsfeld des Kreiselpumpenaggregates selbsttätig an die Erfor
dernisse der jeweiligen Heizungsanlage angepaßt werden. Die
Betriebspunktermittlung kann durch direkte Messung oder aber
bevorzugt durch indirekte Bestimmung anhand von elektrischen
Größen des Pumpenmotors erfolgen. Das Verfahren kann in Form
eines eigenständigen Programmes jedem Kreiselpumpenaggregat
mit Drehzahlsteller, das mit entsprechendem Mikroprozessor
ausgestattet ist, implementiert werden.
Wenn die vorbeschriebene hydraulische Begrenzung des Leistungs
feldes abgeschlossen ist - dieses Zeitintervall wird zweckmäßiger
weise individuell vorgegeben -, also wenn die hydraulischen Kenn
werte des Rohrnetzes durch die Pumpe indirekt ermittelt worden
sind, wird die Pumpe bevorzugt auf einer Regelkurve gefahren,
die durch den Schnittpunkt der flachsten Rohrnetzkennlinie bzw.
beim Zweirohrsystem der um ΔH verschobenen flachsten Rohr
netzkennlinie mit der Maximalkurve verläuft. Hierdurch wird
einerseits sichergestellt, daß die zur Versorgung der Heizungs
anlage erforderliche maximale Fördermenge bei maximaler För
derhöhe gefördert wird, im übrigen eine weitere Leistungsreduzie
rung im übrigen Kennfeld bewirkt.
Wenn dann die Pumpe auf einer Regelkurve gefahren wird, kann
durch statische Auswertung der sich dann einstellenden Betriebs
punkte eine weitere Systemoptimierung erfolgen. Während bei der
vorbeschriebenen hydraulischen Leistungsbegrenzung das Rohrnetz
durch die Pumpe quasi ausgemessen wurde, wird nunmehr beim
Fahren auf der Regelkurve durch statistische Auswertung der
Betriebspunkte der Wärmebedarf des Gebäudes ermittelt bzw. die
Parameter, die für den Betrieb der Pumpe von Bedeutung sind.
Um den Wärmebedarf des Gebäudes zu erfassen, ist in der Regel
ein längeres Zeitintervall erforderlich als zur Ermittlung der
flachsten Rohrnetzkennlinie. Zweckmäßigerweise wird sich die
Meßwerterfassung über ein Jahr erstrecken, um mindestens eine
Heizperiode zu erfassen. Dabei sollten drei Betriebspunkte pro
Tag ermittelt werden, von denen dann ein Mittelwert gebildet
wird, um etwaige Ausreißer durch Absenkung der Vorlauftempera
tur in der Nacht - dann wird die Durchlaufmenge steigen, obwohl
ein erhöhter Wärmebedarf tatsächlich nicht besteht - zu kompen
sieren. Wenn dann diese über ein Jahr täglich ermittelten durch
schnittlichen Betriebspunkte hinsichtlich der Durchflußmenge so
liegen, daß sie maximal 70% von dem Sollwert für die maximale
Durchflußmenge erreichen, dann bedeutet dies, daß die Pumpe
überdimensioniert ist, die Regelkurve also abgesenkt werden kann.
Man wird dann eine entsprechend niedrigere Regelkurve wählen,
wobei die Begrenzung des Leistungsfeldes der Pumpe dann sofort
angepaßt werden kann, da die flachste Rohrnetzkennlinie ja be
reits bekannt ist. Der Sollwert für die maximale Förderhöhe und
der Sollwert für die maximale Fördermenge wird dann auf den
Wert festgelegt, der sich im Schnittpunkt der abgesenkten Regel
kurve mit der flachsten Rohrnetzkennlinie ergibt.
Wenn die Auswertung der täglich ermittelten Betriebspunktmittel
werte ergibt, daß eine größere Anzahl, beispielsweise 10% der
ermittelten Mittelwerte der täglichen Betriebspunkte nahe dem
Sollwert Qmax für den Förderstrom liegen, so kann es umgekehrt
zweckmäßig sein, eine höhere Regelkurve zu wählen oder wenn
dies nicht möglich ist, ein Pumpenaggregat größerer Leistung in
die Heizungsanlage einzubauen.
Wenn über einen vergleichsweise langen Zeitraum (eine Heizungs
periode oder mehr) die Betriebspunkte auf der Regelkurve in
vergleichsweise kurzen Zeitabständen ermittelt und gespeichert
werden, dann wird es in der Regel keine weiteren Daten zur
Ermittlung einer möglichst günstigen Regelkurve bedürfen. Häufig
wird jedoch die Speicherkapazität für eine solche Vielzahl von
Betriebspunkten nicht ausgelegt sein. Dann ist es zweckmäßig, die
Vorlauftemperatur in die Betrachtungen mit einzubeziehen und
die Betriebspunktermittlung und Speicherung nur bei erhöhten
Vorlauftemperaturen durchzuführen, da nur dann der Wärmebe
darf der Heizungsanlage in die Grenzbereiche der Anlage kom
men kann, jedenfalls bei den heute üblichen außentemperaturge
führten Anlagen.
Sowohl bei der eingangs geschilderten Anpassung des Leistungs
feldes als auch beim späteren Festlegen der Regelkurve sind
Betriebspunkte in Zeitintervallen zu bestimmen und auszuwerten.
Die hier zweckmäßigerweise gewählten Zeitintervalle sind in
großen Bereichen variierbar, sie hängen zum einen davon ab, wie
genau die Leistungsanpassung erfolgen soll und wieviel Speicher
platz zur Verfügung steht, zum anderen davon, wie weit der Vor
gang automatisiert, d. h. ohne manuelle Eingriffe erfolgen soll. So
kann beispielsweise die Anpassung der Regelkurve, wenn die
Auswertung der Betriebspunkte im November beginnt, schon nach
vier Monaten abgeschlossen werden, wenn nämlich das Gebiet der
kältesten Durchschnittstemperaturen durchfahren worden ist. Die
Zeitintervalle sind also für den individuellen Anwendungsfall zu
bestimmen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele
(für ein Einrohr- und für ein Zweirohrsystem) beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 anhand eines H-Q-Diagrammes die Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Einrohrhei
zungssystem und
Fig. 2 anhand von zwei H-Q-Diagrammen die Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Zwei
rohrheizungssystem.
In Fig. 1 ist der Betriebspunkt P1 im H-Q-Diagramm eingezeich
net, der sich nach dem Einschalten des Pumpenaggregates beim
ersten Betrieb ergibt. Dieser Betriebspunkt P1 wird durch den
Schnittpunkt der Pumpenkennlinie H(Q) mit der Rohrnetzkenn
linie Hv1 definiert. In diesem Betriebspunkt P1 fördert die Pumpe
einen Förderstrom Q1 mit einer Förderhöhe H1. Es wird nunmehr
(bei einem Einrohrheizungssystem) das Leistungsfeld dadurch
begrenzt, daß eine maximale Sollförderhöhe Hmax1 gewählt wird,
die der Förderhöhe im Punkt P1 entspricht. Sodann wird die
Förderhöhe H1 gespeichert. Nach einem vorgegebenen Zeitinter
vall, von beispielsweise vier Stunden, wird der Betriebspunkt
erneut bestimmt. Er ergibt sich im Ausführungsbeispiel zu P2, also
im Vergleich zum vorbestimmten Betriebspunkt P1 mit geringerer
Förderhöhe H2, jedoch größerer Fördermenge Q2. Der Durch
flußwiderstand der Heizungsanlage ist gesunken, die Thermostat
ventile haben ihre Stellung in Richtung zur Öffnungsstellung
verschoben. Es wird nun die Förderhöhe H2 mit der zuvor gespei
cherten Förderhöhe H1 verglichen und ermittelt, welcher der
beiden Betriebspunkte auf einer flacheren Rohrnetzkennlinie liegt.
Da beide Betriebspunkte auf der Maximalkurve H(Q) liegen,
ergibt sich die flachere Rohrnetzkennlinie unmittelbar anhand der
Förderhöhe. Es handelt sich um die Rohrnetzkennlinie Hv2. Dem
gemäß wird nun die Förderhöhe H2 anstelle der bisher gespei
cherten Förderhöhe H1 gespeichert und der Sollwert für die
maximale Förderhöhe auf Hmax2 festgelegt. Dieses Verfahren
wird in vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt, bis schließlich
ein Betriebspunkt Pn erreicht ist, der die flachste Rohrnetzkenn
linie repräsentiert. Diese Kennlinie ergibt sich, wenn sämtliche
Thermostatventile vollständig geöffnet sind. Dieser Betriebspunkt
kann sich möglicherweise erst nach Jahren oder während einer
Nachtabschaltungsphase einstellen. Dann jedenfalls ist das hydrau
lische Leistungsfeld der Pumpe durch die dann eingestellte maxi
male Sollförderhöhe Hmaxn an die Erfordernisse der Heizungs
anlage angepaßt.
Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Pumpe
auf der Maximalkurve H(Q) gefahren worden. Statt der Maximal
kurve H(Q) hätte die Pumpe auch auf einer voreingestellten
darunterliegenden Pumpenkennlinie gefahren werden können,
wenn anhand der vorherigen Berechnungen ersichtlich gewesen
wäre, daß auch bei vorgewählter unter der Maximalkurve liegen
der Pumpenkennlinie in jedem Fall eine ausreichende Förderlei
stung zur Verfügung stehen wird. Wenn die Pumpe jedoch nicht
auf der Maximalkurve H(Q), sondern innerhalb des Leistungs
feldes an beliebigen Punkten betrieben wird, dann ist es erfor
derlich, den Parameter k der jeweiligen Rohrnetzkennlinie im
Betriebspunkt zu ermitteln, zu speichern und nachfolgend im
nächsten Betriebspunkt erneut zu ermitteln und mit dem vorher
gespeicherten Wert zu vergleichen.
Anhand der Fig. 2a und b ist das vorbeschriebene Verfahren
für ein Zweirohrheizungssystem dargestellt. Aus Gründen der
Übersichtlichkeit sind die Betriebspunkte P1 und Pn in gesonder
ten Diagrammen a und b dargestellt. Das Anpassungsverfahren
unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1 erläuterten lediglich
dadurch, daß beim erneuten Festsetzen der maximalen Sollför
derhöhe Hmax2, 3, . . . n dies nicht anhand des aktuellen Betriebs
punktes Pn auf der flachsten Rohrnetzkennlinie Hvn erfolgt,
sondern daß die dadurch bestimmte Rohrnetzkennlinie Hvn um
einen Betrag ΔH zu größeren Förderhöhen hin nach oben ver
schoben wird. Es ergibt sich dann eine Kennlinie Hvnx, der
Schnittpunkt Pnx dieser Kennlinie Hvnx mit der Maximalkurve
H(Q) ergibt dann den Wert für die maximale Sollförderhöhe Hvnx
und Qmax. Dieser Zuschlag zur Förderhöhe, der sich durch das
Verschieben um ΔH nach oben ergibt, und der im vorliegenden
Beispiel 0,6 m beträgt, wird gewählt, um die Autorität der Ther
mostatventile sicherzustellen.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wie anhand von Fig. 2b durch die
strichpunktierte Linie H′ dargestellt ist, den Sollwert für die
maximale Förderhöhe Hmaxn zu niedrigeren Förderströmen hin
weiter zu begrenzen, um eine weitere Energiesparmöglichkeit zu
nutzen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2b ist die maximale
Sollförderhöhe Hmaxn im Bereich zwischen 0 und Qn/2 durch H′
ersetzt worden. H′ steigt von ΔH kontinuierlich zu Hmaxn an.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß die Ermittlung, ob es sich
bei der Heizungsanlage um ein Ein- oder Zweirohrsystem handelt,
wesentlich länger dauert als das Zeitintervall zwischen zwei zu
vergleichenden Betriebspunkten. Aus diesem Grund ist die maxi
male Sollförderhöhe Hmax1 (Fig. 2a) ohne den Zuschlag ΔH.
Sinnvoll einsetzbar ist das vorbeschriebene Verfahren nur bei
Einrohrsystemen, die mehrere getrennt gesteuerte Heizkreise
aufweisen, wie beispielsweise bei Fußbodenheizungen.
Beschleunigt werden kann das vorbeschriebene Adaptionsverfahren
dadurch, daß die Pumpendrehzahl gezielt abgesenkt wird.
Wenn nun das Leistungsfeld wie vorbeschrieben begrenzt worden
ist, wird eine Regelkurve R gewählt, auf der die Pumpe gefahren
wird, anderenfalls würde die Pumpe stets an den Grenzen des
Leistungsfeldes laufen, was energetisch nicht sinnvoll ist. Um
sicherzustellen, daß die Pumpe einerseits energetisch günstig,
andererseits jedoch mit ausreichender Leistungsreserve betrieben
wird, wird die Regelkurve R so gewählt, daß sie den Maximal
punkt Pnx des Leistungsfeldes schneidet. In Fig. 2b sind beispiel
haft drei Regelkurven R1, R2 und R3 dargestellt. Gemäß der dort
ersichtlichen Begrenzung des Leistungsfeldes würde also die Pum
pe auf der Regelkurve R2 gefahren.
Beim Betrieb der Pumpe auf dieser Regelkurve R2 wird nun in
zeitlich vorgegebenen Abständen, z. B. alle acht Stunden, der
jeweilige Betriebspunkt ermittelt und gespeichert. Von den drei
täglich ermittelten Betriebspunkten wird ein Mittelwert gebildet,
die Mittelwerte werden über ein Jahr gespeichert, so daß bei der
statistischen Auswertung dieser gespeicherten Mittelwerte minde
stens eine Heizperiode erfaßt wird. Wenn sich ergibt, daß keiner
der abgespeicherten Mittelwerte größer als 70% des Sollwertes
Qmax für die maximale Fördermenge beträgt, dann wird die Pum
pe offensichtlich mit überhöhter Leistung betrieben. Die Regel
kurve ist dann entsprechend nach unten anzupassen, es wird also
die nächst niedrigere Regelkurve R3 gewählt werden. Dann wird
jedoch zusätzlich auch eine erneute Begrenzung des Leistungs
feldes erfolgen, und zwar im Schnittpunkt der Regelkurve R3 mit
der zuvor ermittelten flachsten Rohrnetzkennlinie Hvn bzw. im
Schnittpunkt dieser Regelkurve mit der um ΔH verschobenen
flachsten Rohrnetzkennlinie Hvnx.
Entsprechendes gilt für den umgekehrten Fall, wenn sich also
herausstellt, daß beispielsweise 10% der gemittelten Betriebs
punkte nahe dem Sollwert für die maximale Fördermenge Qmax
liegen. Dann wird die nächst höhere Regelkurve R1 gewählt.
Claims (15)
1. Verfahren zur Anpassung des hydraulischen Leistungsfeldes
eines drehzahlsteuerbaren und mit einer Regelung betriebenen
Kreiselpumpenaggregats an die Erfordernisse einer Heizungsanla
ge, dessen Betriebspunkt durch den Förderstrom Q und die För
derhöhe H bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß beim Betrieb des Pumpenaggregats in einem ersten Verfahrensschritt der Betriebspunkt (P1) ermittelt und min destens ein für die Rohrnetzkennlinie durch diesen Be triebspunkt (P1) charakteristischer Wert gespeichert wird,
- - daß in einem zweiten Verfahrensschritt nach einem Zeit intervall der Betriebspunkt (P2) erneut ermittelt und minde stens ein für die Rohrnetzkennlinie durch diesem Betriebs punkt (P2) charakteristischer Wert mit dem gespeicherten Wert verglichen wird,
- - daß in einem dritten Verfahrensschritt der der flacheren Rohrnetzkennlinie entsprechende charakteristische Wert gespeichert wird, und
- - daß die Verfahrensschritte zwei und drei wiederholt werden und in Abhängigkeit mindestens des zuletzt gespeicherten Wertes das Leistungsfeld zur selbsttätigen Anpassung des Pumpenaggregats an die Anlage begrenzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Leistungsfeld dadurch begrenzt wird, daß der maximale Soll
wert Hmax für die Förderhöhe H durch den Schnittpunkt der
flachsten Rohrnetzkennlinie mit einer vorgegebenen Pumpenkenn
linie H(Q) gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pumpenaggregat auf einer vorgegebenen Pumpenkennlinie
H(Q) gefahren wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als charakteristischer Wert die För
derhöhe H, der Förderstrom Q oder die Drehzahl n des Pumpen
aggregats gespeichert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als charakteristischer Wert für den jeweiligen Betriebspunkt der
Parameter k der zugehörigen Rohrnetzkennlinie verwendet wird,
wobei
wobei vorzugsweise n = 2 ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Differenzen der Durch
flußmengen in unterschiedlichen Betriebspunkten ermittelt wird,
ob die zu versorgende Heizungsanlage ein Einrohr- oder ein
Zweirohrsystem aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsfeld durch eine vor
gegebene Maximalkurve begrenzt ist, und daß der Sollwert für die
Förderhöhe Hmax und für den Förderstrom Qmax durch den
Schnittpunkt der Maximalkurve mit der um den Betrag ΔH ver
schobenen flachsten Rohrnetzkennlinie bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Einrohrheizungssystemen der Betrag ΔH gleich Null gewählt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Zweirohrsystemen der Betrag ΔH zwischen 0,4 und 0,8 m ge
wählt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Pumpe zur Be
schleunigung des Adaptionsverfahrens abgesenkt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe auf einer Regelkurve
gefahren wird, auf der der Schnittpunkt der flachsten Rohrnetz
kennlinie bzw. der um ΔH verschobenen flachsten Rohrnetzkenn
linie mit der Maximalkurve liegt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß der hydraulischen
Anpassung des Leistungsfeldes an die Heizungsanlage die
Betriebspunkte auf der Regelkurve in vorbestimmten Zeitabstän
den ermittelt und gespeichert werden, daß dann eine quantitative
Auswertung der Betriebspunkte erfolgt, mit deren Hilfe die Regel
kurve korrigiert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß über den Zeitraum von etwa einem
Jahr täglich mindestens drei Betriebspunkte ermittelt werden,
deren Mittelwert gebildet wird und daß anhand der täglichen
Mittelwerte eine Korrektur der Regelkurve erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn keiner der täglichen
Mittelwerte größer als 70% des Sollwertes Qmax für die maxima
le Fördermenge erreicht, die Regelkurve durch eine darunter
liegende Regelkurve ersetzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Leistungsfeld auf den Sollwert
Hmax für die maximale Förderhöhe und den Sollwert Qmax für
die maximale Fördermenge begrenzt wird, der sich im Schnitt
punkt der korrigierten Regelkurve mit der bei der hydraulischen
Anpassung des Leistungsfeldes ermittelten flachsten Rohrnetz
kennlinie ergibt.
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DE (1) | DE19525887C2 (de) |
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