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 Heizungsanlage

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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
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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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1323984A1 (de) * 2001-12-24 2003-07-02 Grundfos A/S Verfahren zum Steuern einer drehregelbaren Heizungsumwälzpumpe
EP1323986A1 (de) 2001-12-24 2003-07-02 Grundfos A/S Verfahren zum Steuern einer drehregelbaren Heizungsumwälzpumpe
WO2008025453A1 (de) * 2006-09-01 2008-03-06 Wilo Ag Verfahren zum betrieb eines rohrnetzes
WO2012113497A1 (de) * 2011-02-23 2012-08-30 Wilo Se Leistungsoptimiertes betreiben einer elektromotorisch angetriebenen pumpe durch mitkopplung
WO2012095274A3 (de) * 2011-01-10 2013-05-02 Wilo Se Verfahren zum leistungsoptimierten betreiben einer elektromotorisch angetriebenen pumpe bei geringen volumenströmen
EP2960587A1 (de) * 2014-06-24 2015-12-30 Grundfos Holding A/S Verfahren zum Begrenzen des Versorgungsstromes in einem Wärmeübertragungssystem
DE102014018020A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-09 Wilo Se Verfahren zum Betreiben einer Kreiselpumpe
WO2020025344A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-06 KSB SE & Co. KGaA Steuerungsverfahren für maschine mit umrichterbetriebenem elektrischem antrieb
DE102019001119A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-20 KSB SE & Co. KGaA Verfahren zur Regelung einer Umwälzpumpe

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012006444A1 (de) * 2012-03-30 2013-10-02 Wilo Se Verfahren zum Betreiben eines Pumpenaggregats
EP2708825B1 (de) * 2012-09-12 2016-12-07 Grundfos Holding A/S Verfahren zum Steuern einer Umwälzpumpe in einer Anlage mit mindestens zwei Umwälzkreisen
DE102014016791B4 (de) 2014-11-14 2022-05-12 Paw Gmbh & Co. Kg Verfahren zur hydraulischen Regelung mehrerer Heizkreisläufe am Verteilerbalken

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006186A1 (de) * 1990-02-28 1991-08-29 Ewald Hennel Verfahren zur regelung der leistung einer pumpe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3225141C2 (de) * 1982-07-06 1984-12-20 Grundfos A/S, Bjerringbro Drehzahlgeregeltes Pumpenaggregat

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006186A1 (de) * 1990-02-28 1991-08-29 Ewald Hennel Verfahren zur regelung der leistung einer pumpe

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1640616A3 (de) * 2001-12-24 2014-07-09 Grundfos A/S Heizungsumwälzpumpe
EP1323986A1 (de) 2001-12-24 2003-07-02 Grundfos A/S Verfahren zum Steuern einer drehregelbaren Heizungsumwälzpumpe
DE10163989A1 (de) * 2001-12-24 2003-07-10 Grundfos As Verfahren zum Steuern einer drehzahlregelbaren Heizungsumwälzpumpe
EP1640616A2 (de) * 2001-12-24 2006-03-29 Grundfos A/S Heizungsumwälzpumpe
EP1323984A1 (de) * 2001-12-24 2003-07-02 Grundfos A/S Verfahren zum Steuern einer drehregelbaren Heizungsumwälzpumpe
WO2008025453A1 (de) * 2006-09-01 2008-03-06 Wilo Ag Verfahren zum betrieb eines rohrnetzes
WO2012095274A3 (de) * 2011-01-10 2013-05-02 Wilo Se Verfahren zum leistungsoptimierten betreiben einer elektromotorisch angetriebenen pumpe bei geringen volumenströmen
RU2553630C2 (ru) * 2011-01-10 2015-06-20 Вило Се Способ для оптимизированной по мощности эксплуатации насоса, приводимого в действие электродвигателем, при малых объемных расходах
WO2012113497A1 (de) * 2011-02-23 2012-08-30 Wilo Se Leistungsoptimiertes betreiben einer elektromotorisch angetriebenen pumpe durch mitkopplung
RU2550293C2 (ru) * 2011-02-23 2015-05-10 Вило Се Способ для оптимизированного по мощности функционирования насоса, приводимого электродвигателем, с положительной обратной связью
CN103384768A (zh) * 2011-02-23 2013-11-06 威乐欧洲股份公司 通过正反馈对以电动机方式传动的泵的功率优化的驱动
RU2682976C2 (ru) * 2014-06-24 2019-03-25 Грундфос Холдинг А/С Способ ограничения питающего потока в системе теплопередачи
CN105318772A (zh) * 2014-06-24 2016-02-10 格兰富控股联合股份公司 用于在传热系统中限制供给通量的方法
US10184671B2 (en) 2014-06-24 2019-01-22 Grundfos Holding A/S Method for limiting a supply flow in a heat transfer system
EP2960587A1 (de) * 2014-06-24 2015-12-30 Grundfos Holding A/S Verfahren zum Begrenzen des Versorgungsstromes in einem Wärmeübertragungssystem
CN105318772B (zh) * 2014-06-24 2020-01-07 格兰富控股联合股份公司 用于在传热系统中限制供给通量的方法
DE102014018020A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-09 Wilo Se Verfahren zum Betreiben einer Kreiselpumpe
WO2020025344A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-06 KSB SE & Co. KGaA Steuerungsverfahren für maschine mit umrichterbetriebenem elektrischem antrieb
CN112470395A (zh) * 2018-08-02 2021-03-09 Ksb股份有限公司 用于带有逆变器运行的电驱动器的机器的控制方法
US11703057B2 (en) 2018-08-02 2023-07-18 KSB SE & Co. KGaA Control method for machine with inverter-operated electric drive unit
DE102019001119A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-20 KSB SE & Co. KGaA Verfahren zur Regelung einer Umwälzpumpe
WO2020165037A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-20 KSB SE & Co. KGaA Verfahren zur regelung einer umwälzpumpe

Also Published As

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