DE202010017775U1

DE202010017775U1 - Regeln eines Heiz-/Kühlsystems

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Publication number: DE202010017775U1
Application number: DE201020017775
Authority: DE
Original assignee: Uponor Innovation AB
Current assignee: Uponor Innovation AB
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2012-07-23
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: FI20095151A; DE10705431T8; WO2010095093A2; FI20095151A0; DK2399078T3; FI121579B; EP2399078A2; US20110290328A1; PT2399078E; SI2399078T1; CA2752479C; DE10705431T1; CA2752479A1; ES2552942T3; WO2010095093A3; HUE026471T2; EP2399078B1; HRP20151140T1; PL2399078T3; US9404664B2

Abstract

Hydronisches Heiz-/Kühlsystem, Folgendes umfassend: ein Hauptzuleitungsrohr (1), ein Hauptrücklaufrohr (5), mindestens einen Versorgungsverteiler (2), mindestens einen Rücklaufverteiler (4), Heizschleifen (3) vom Versorgungsverteiler (2) zum Rücklaufverteiler (4), und Stellglieder zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen (3), die dem Versorgungsverteiler (2) und/oder dem Rücklaufverteiler (4) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das System darüber hinaus eine Regeleinheit (7) umfasst, um mindestens eine Schleife (3) als Nebenstromschleife festzulegen, um die Stellglieder (6) in den Schleifen (3) zu überwachen, und um sicherzustellen, dass das Stellglied der Nebenstromschleife offen ist, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln eines hydronischen Heiz-/Kühlsystems, in dem Flüssigkeit entlang eines Hauptzuleitungsrohrs zu einem Versorgungsverteiler geleitet und im Verteiler auf Heizschleifen verteilt wird, wobei die Heizschleifen zu einem Rücklaufverteiler zurückführen, und mindestens einer der Verteiler Stellglieder zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen besitzt.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein hydronisches Heiz-/Kühlsystem, das ein Hauptzuleitungsrohr, ein Hauptrücklaufrohr, mindestens einen Versorgungsverteiler, mindestens einen Rücklaufverteiler, Heizschleifen vom Versorgungsverteiler zum Rücklaufverteiler, und Stellglieder zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen umfasst, die dem Versorgungsverteiler und/oder dem Rücklaufverteiler zugeordnet sind.
Noch weiter darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Softwareprodukt eines Regelsystems eines hydronischen Heiz-/Kühlsystems, in dem Flüssigkeit entlang eines Hauptzuleitungsrohrs zu einem Versorgungsverteiler geleitet und im Verteiler auf Heizschleifen verteilt wird, wobei die Heizschleifen zu einem Rücklaufverteiler zurückführen, und mindestens einer der Verteiler Stellglieder zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen besitzt.
In hydronischen Heizsystemen wird die als Medium wirkende Flüssigkeit typischerweise entlang eines Hauptzuleitungsrohrs zu einem Versorgungsverteiler geleitet. Die Heizrohre, die die eigentliche Heizschleife bilden, verlaufen ausgehend vom Versorgungsverteiler, und führen, nachdem sie in dem zu beheizenden Raum eine Schleife gebildet haben, zu einem Rücklaufverteiler zurück. Ventile, die den Flüssigkeitsdurchfluss in den Heizrohren regeln, sind entweder dem Versorgungsverteiler oder dem Rücklaufverteiler oder beiden zugeordnet. Die Ventile sind stellgliedbetätigt und der Betrieb der Stellglieder wird durch ein Regelsystem gesteuert. Das Regeln der Stellglieder ist ziemlich komplex, und es müssen im Regelsystem mehrere Punkte berücksichtigt werden, die sich zum Beispiel auf Temperaturregelung, zuverlässigen Betrieb des Systems und durch das System verursachte Schallprobleme beziehen. Ein Beispiel eines hydronischen Heizsystems ist im Schriftstück JP 2001004157 beschrieben. Die Energie für das System kann durch eine Wärmepumpe bereitgestellt werden. In einem derartigen Fall ist das System typischerweise mit einem druckgesteuerten Umgehungsventil versehen, um einen internen Überdruck in der Wärmepumpe zu verhindern. Eine andere Lösung besteht darin, aus mindestens einer Schleife einen Thermostat und ein Stellglied zu entfernen, so dass in einer Schleife immer ein Durchfluss besteht. Allerdings vergeudet eine solche Lösung Energie.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neuartige Lösung zum Regeln eines Heiz-/Kühlsystems bereitzustellen.
Das Verfahren der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Schleife als Nebenstromschleife ausgelegt wird, die Stellglieder in den Schleifen überwacht werden, und sichergestellt wird, dass das Stellglied der Nebenstromschleife offen ist, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind.
Das System der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das System darüber hinaus eine Steuer- bzw. Regeleinheit umfasst, um mindestens eine Schleife als Nebenstromschleife festzulegen, um die Stellglieder in den Schleifen zu überwachen, und um sicherzustellen, dass das Stellglied der Nebenstromschleife offen ist, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind.
Das Softwareprodukt der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausführung des Softwareprodukts in einer Regeleinheit des Regelsystems dazu eingerichtet ist, mindestens eine Schleife als Nebenstromschleife festzulegen, die Stellglieder in den Schleifen zu überwachen, und sicherzustellen, dass das Stellglied der Nebenstromschleife offen ist, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind.
Der Gedanke der Erfindung besteht darin, dass in einem hydronischen Heiz-/Kühlsystem Flüssigkeit entlang eines Hauptzuleitungsrohrs zu einem Versorgungsverteiler geleitet und auf Heizschleifen verteilt wird. Die Heizschleifen führen zu einem Rücklaufverteiler zurück. Mindestens einer der Verteiler besitzt Stellglieder zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen. Mindestens eine Schleife ist dazu bestimmt, eine Nebenstromschleife zu sein. Das Stellglied für diese Schleife ist offen, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind. Es besteht kein Bedarf an einem druckgesteuerten Umgehungsventil, und dennoch besteht jederzeit ein ausreichender Durchfluss in dem System. Das System ist energieeffizient, weil nur dann ein Durchfluss in der Nebenstromschleife besteht, wenn er gebraucht wird. Wenn eine Wärmepumpe verwendet wird, verhindert die Lösung, dass der Innendruck der Wärmepumpe zu sehr ansteigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen
1 eine schematische Darstellung eines hydronischen Heiz-/Kühlsystems ist, und
2 ein Ablaufschema ist, das einen Betrieb eines Regelsystems beschreibt, das ein hydronisches Heiz-/Kühlsystem steuert.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt ein hydronisches Heiz-/Kühlsystem. In dem System wird Flüssigkeit entlang eines Hauptzuleitungsrohrs 1 zu einem Versorgungsverteiler 2 geleitet. Der Versorgungsverteiler 2 verteilt die Flüssigkeit auf mehrere Heizschleifen 3. Die Heizschleifen 3 lassen die Flüssigkeit durch die zu beheizenden oder zu kühlenden Räume oder Flächen fließen. Wird das System zum Heizen verwendet, kann es sich bei der Flüssigkeit z. B. um warmes Wasser handeln. Wird das System hingegen zum Kühlen verwendet, handelt es sich bei der in den Rohren fließenden Flüssigkeit um kühle Flüssigkeit, die die Räume oder Flächen kühlt.
Die Rohre, die die Heizschleifen 3 bilden, führen zu einem Rücklaufverteiler 4 zurück. Vom Rücklaufverteiler 4 aus fließt die Flüssigkeit wieder entlang eines Hauptrücklaufrohrs 5 zurück.
Stellglieder 6 sind dem Rücklaufverteiler 4 zugeordnet. Die Stellglieder 6 regeln/steuern den Durchfluss der Flüssigkeit in den Schleifen 3.
Eine Steuer- bzw. Regeleinheit 7 steuert den Betrieb der Stellglieder 6. Die Stellglieder 6 können auch dem Versorgungsverteiler 2 zugeordnet sein. Darüber hinaus kann es Stellglieder sowohl im Versorgungsverteiler 2 als auch im Rücklaufverteiler 4 geben. Einer der Verteiler 2 und 4 kann darüber hinaus Ausgleichsventile umfassen. Die Ausgleichsventile können z. B. manuell betätigt sein.
Das System kann auch eine Umwälzpumpe 8 und eine Verbindung zwischen dem Hauptzuleitungsrohr 1 und dem Hauptrücklaufrohr umfassen, wobei die Verbindung mit einem Mischventil 11 versehen ist. Eine separate Umwälzpumpe 8 und/oder eine Verbindung zwischen den Rohren 1 und 5 ist jedoch nicht immer notwendig.
Die Regeleinheit 7 misst die Temperatur der Flüssigkeit mit einem Temperaturfühler 9. Mit einem Temperaturfühler 10 wird auch die Außentemperatur gemessen. Die Regeleinheit 7 kann die Temperatur der Flüssigkeit im Hauptzuleitungsrohr 1 z. B. auf Grundlage der Außentemperatur regeln. Die Regeleinheit 7 kann die Temperatur der Flüssigkeit im Hauptzuleitungsrohr 1 z. B. dadurch regeln, dass das Mischventil 11 gesteuert wird.
Eine Wärmepumpe 12 wirkt als Energiequelle für das System. Anstelle einer Wärmepumpe 12 kann es sich bei der Energiequelle auch um irgendeine andere geeignete Energiequelle wie z. B. einen Boiler handeln.
Die Regeleinheit 7 kann zum Beispiel ein Bereichsreglerteil, das die Stellglieder 6 und die Umwälzpumpe regelt/steuert, und ein Hauptreglerteil umfassen, das das Mischventil 11 regelt/steuert. In einem solchen Fall sind das Bereichsreglerteil und das Hauptreglerteil z. B. über einen Bus angeschlossen.
Ein hydronisches Fußbodenheizungssystem verteilt die benötigte Heizleistung auf jeden Raum in dem Gebäude, indem der Warmwasserdurchfluss durch eine Heizschleife im Boden geregelt/gesteuert wird. Normalerweise wird eine Schleife pro Raum verwendet, manchmal ist aber ein großer Raum in zwei oder mehr Schleifen unterteilt. Der Regler wirkt aufgrund der Information vom Raumthermostaten und schaltet den Wasserdurchfluss in der Fußbodenschleife dementsprechend ein und aus.
Die Fußbodenschleifen- oder Heizschleifenverrohrung besteht typischerweise z. B. aus Kunststoffrohren aus vernetztem Polyethylen. Diese Rohre können in verschiedenen Arten von Bodenkonstruktionen verwendet werden, d. h. es können Beton- oder Holzböden auf diese Weise beheizt werden. Es ist wichtig, dass die Isolierung unter den Rohren in der Fußbodenkonstruktion gut ist, um einen Austritt von Energie nach unten zu verhindern. Die Fußbodenschleifenauslegung hängt vom Wärmebedarf für jeden Raum ab.
In einem Betonboden werden typischerweise 20 mm-Rohre verwendet, wobei die Rohre für gewöhnlich vor dem endgültigen Betonvergießen an einem Armierungsgitter befestigt werden. Die Empfehlung ist, dass sich die Oberseite der Rohre 30 bis 90 mm unter der Betonoberfläche befinden und die Rohrschleifen in einem Mittenabstand von 300 mm verlegt werden sollten. Beton leitet Wärme gut, so dass diese Auslegung zu einer gleichmäßigen Energieverteilung führt und eine gleichmäßige Temperatur auf der Bodenoberfläche ergibt. Dieses Bauverfahren, das Beton und 20 mm-Rohre verwendet, ist ein wirtschaftlicher Weg, ein FBH-System (Fußbodenheizungssystem) zu errichten.
Aufgrund der guten Wärmeleitung in Beton kann die Schleife mit einer geringen Vorlauftemperatur von normalerweise unter 35 Grad Celsius gespeist werden.
Das Schrittansprechen von normalerweise 8 bis 16 h je nach der Bodendicke ist aufgrund der großen Masse des Bodens ziemlich langsam.
Bei Holzböden gibt es einige unterschiedliche verfügbare Konstruktionsverfahren, die in zwei Hauptkategorien unterteilt werden können: Bodenschleifen im Inneren der Bodenkonstruktion und oben auf der Bodenkonstruktion. Es ist anzumerken, dass alle FBH-Holzkonstruktionsverfahren Aluminiumplatten verwenden, um die Wärme aus den Rohren zu verteilen. Dies gleicht die schlechte Wärmeleitung in Holz aus. Allgemein ausgedrückt verwenden alle „Bodeneinbau”-Konstruktionen 20 mm-Rohre, und das „Bodenaufbau”-Verfahren verwendet 17 mm-Rohre, die in vorgenuteten Bodenbrettern montiert werden. Für einen Fachmann auf dem Gebiet kann der Durchmesser der Rohre selbstredend auch anders sein und je nach dem Bedarf und/oder den Anforderungen, die durch das System und/oder das Umfeld gestellt sind, angesetzt werden.
Aufgrund der schlechten Wärmeleitung in einem Holzboden benötigen die Schleifen eine höhere Vorlauftemperatur als ein Betonboden von normalerweise bis zu 40 Grad Celsius.
Je nach Bodenkonstruktion ist das Schrittansprechen von normalerweise 4 bis 6 h schneller als bei Beton.
Die zuvor erwähnten Systeme werden primär beim Bau eines Hauses installiert. Zusätzlich zu diesen Systemen gibt es FBH-Systeme zur Nachinstallation. Dieses System konzentriert sich auf eine geringe Bauhöhe und die einfache Handhabung, verwendet kleinere Rohrdurchmesser und die Rohre werden in vorgenuteten Polystyrol-Bodenplatten montiert. Vorlauftemperatur und Schrittansprechen sind denjenigen von Holzkonstruktionen ziemlich ähnlich.
Der Hubzyklus des Stellglieds beträgt vorzugsweise weniger als 120 Sekunden. Bei dem Stellglied kann es sich um einen herkömmlichen mechanischen Kolbenschieber handeln. Das Stellglied kann zum Beispiel auch ein Magnetventil sein. Wenn ein Magnetventil verwendet wird, kann die Hubzeit des Stellglieds sehr kurz sein. So kann die Hub- oder Betriebszeit des Stellglieds zum Beispiel im Bereich von 0,1 bis 120 Sekunden liegen. Vorzugsweise werden Stellglieder mit kurzen Betriebszeiten verwendet. So beträgt die Betriebszeit der Stellglieder vorzugsweise weniger als 10 Sekunden.
Im Steuerungs-/Regelungssystem bezieht sich der Begriff „Pulsbreite” auf die Einschaltzeit des Durchflusses, d. h. den Einschaltzyklus. Eine Mindestpulsbreite wird zur Erzielung einer effizienten Heizung bevorzugt. Jedoch wird die Mindestpulsbreite vorzugsweise so bestimmt, dass während des Einschaltzyklus auch die längste Schleife mit Versorgungswasser gefüllt wird. Mindestpulsbreite bedeutet, dass der Regelzeitrahmen ziemlich kurz ist, was eine hohe Frequenz bedeutet. Vorzugsweise ist der Zeitrahmen kürzer als 1/3 der Ansprechzeit des Bodens in dem zu beheizenden Raum. Der Zeitrahmen kann z. B. zwischen 5 und 60 Minuten variieren. Um das Merkmal zu erzielen, dass die Einschaltzyklen in verschiedenen Schleifen zu verschiedenen Zeitpunkten anlaufen, kann die Länge der Ausschaltzeiten zwischen den Einschaltzyklen unter Verwendung eines Musters oder auf Zufallsbasis verändert werden. Die Veränderung muss natürlich innerhalb bestimmter Grenzen erfolgen, so dass der Prozentanteil der Einschaltzyklen auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann. Eine andere Option besteht darin, die Pulsbreite auf entsprechende Weise unter Verwendung eines Musters oder auf Zufallsbasis zu verändern. Noch eine andere Option besteht darin, in verschiedenen Schleifen verschiedene Zeitrahmen zu verwenden. Zum Beispiel kann der Zeitrahmen in einer Schleife 29 Minuten betragen, in einer zweiten Schleife kann der Zeitrahmen 30 Minuten betragen, und in einer dritten Schleife kann der Zeitrahmen 31 Minuten betragen. Selbstverständlich laufen manchmal die Einschaltzyklen in verschiedenen Schleifen gleichzeitig an, wenn aber zumindest eines der vorstehend erwähnten Systeme verwendet wird, laufen in den meisten Fällen die Einschaltzyklen zu verschiedenen Zeitpunkten an. Die Aufgabe besteht also darin, zu verhindern, dass die Einschaltzyklen in verschiedenen Schleifen synchron ablaufen.
Prozentanteil des Einschaltzyklus bedeutet, wie lange der Einschaltzustand des Zeitrahmens ist. Beträgt, anders ausgedrückt, der Zeitrahmen 10 Minuten und der Prozentanteil des Einschaltzyklus 10%, so bedeutet das, dass der Durchfluss 1 Minute lang ein- und 9 Minuten lang ausgeschaltet ist, wenn der Prozentanteil 50 beträgt, ist der Durchfluss 5 Minuten lang ein- und 5 Minuten lang ausgeschaltet, und wenn der Prozentanteil des Einschaltzyklus 90 beträgt, ist der Durchfluss 9 Minuten lang ein- und 1 Minute lang ausgeschaltet. Wenn der Zeitrahmen kurz genug ist, kann die Regelung als kontinuierlich erachtet werden, wenn das System langsam genug ist, d. h. die Ansprechzeit des Bodens lang ist.
Diese technische Beschreibung bezieht sich auf eine hydronischen Fußbodenheizung/-kühlung. In einem solchen System wird Flüssigkeit Versorgungsschleifen zum Kühlen/Heizen zugeführt. Bei der Flüssigkeit kann es sich z. B. um Wasser oder irgendein anderes geeignetes flüssiges Medium handeln. Die Flüssigkeit kann z. B. Glykol umfassen. Fußbodenheizung/-kühlung bedeutet, dass die Versorgungsschleifen z. B. unter dem Boden installiert sind. Die Versorgungsschleifen können auch in irgendeiner anderen geeigneten Struktur installiert sein. Die Versorgungsschleifen können z. B. in der Wand oder Decke installiert sein.
In einer Ausführungsform ist die Ein/Aus-Regelung mit einer Pulsbreitenmodulation pro Raum kombiniert. Die Pulsbreite hängt vom Ansprechen in dem Raum ab. Beim Anlauf beträgt die Pulsbreite vorzugsweise immer 50%. Der Zeitrahmen für die Pulsbreite kann z. B. 30 Minuten betragen. Es ist wichtig, zu verhindern, dass die verschiedenen Kanäle/Schleifen synchron ablaufen. Ein Hinzufügen eines Zufallswerts von –30 bis +30 Sekunden zum Zeitrahmen kann dies verhindern. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen etwas anderen Zeitrahmen für jeden Kanal/jede Schleife zu verwenden. Es genügt, wenn die Differenz z. B. 5 Sekunden beträgt.
Der Höchstwert für die Pulsbreite ist 25 Minuten und der Mindestwert 5 Minuten. Die Auflösung kann z. B. 1 Minute sein. Vorzugsweise wird der Pulsbreitenmodulationszähler durch eine Veränderung eines Sollwerts rückgesetzt, was Verzögerungen im System verhindert.
Ein Heizzyklus ist als die Zeit zwischen einer Heizungsanforderung und der nächsten Heizungsanforderung definiert.
Höchst- und Mindestraumtemperaturen werden überwacht und während eines ganzen Heizzyklus beibehalten.
Die Pulsbreite wird bei Zeitüberschreitung, in Aufheizbetriebsarten oder nach einem Heizzyklus nachgestellt.
Die Hauptzeitüberschreitung für eine Pulsbreitennachstellung kann z. B. 300 Minuten betragen.
Das Steuerungs-/regelungssystem umfasst eine zweckmäßige Einrichtung, um die gewünschten Funktionen ablaufen zu lassen. Zum Beispiel berechnet ein Kanalblock das Steuersignal auf Grundlage des Sollwerts, der Raumtemperatur und der erforderlichen Energie. Die Energie wird pulsbreitenmoduliert und der Energiebedarf berechnet, indem die Kennlinien der Raumtemperatur über die Zeit berechnet werden.
Ein Weg, um dies zu beschreiben, ist, dass es sich um eine herkömmliche Ein/Aus-Regelung mit selbstnachstellender Verstärkung handelt.
In einer Ausführungsform kann der Pulsbreitenmodulationsausgang auf zwischen 15 bis 70% des Einschaltzyklus eingestellt werden. Der Startwert ist 50%. Die Höchst- und Mindestwerte während eines Ein/Aus-Zyklus werden gespeichert und ausgewertet, und der Einschaltzyklus wird gegebenenfalls nachgestellt.
Der Pulsbreitenmodulationszeitgeber läuft neu an, wenn der Sollwert um mehr als 1 Grad ansteigt.
Falls alle Schleifen 3 durch die Stellglieder 6 geschlossen würden, würde dies einen inneren Überdruck in der Wärmepumpe 12 verursachen. Dies könnte einen Überdruckalarm oder aber auch einen Schaden an der Wärmepumpe 12 auslösen, bevor deren Leistungsabgabe eingestellt wird. Typischerweise wird das durch ein druckgesteuertes Umgehungsventil verhindert, das sich öffnet, wenn der Druck zu sehr ansteigt, und Flüssigkeit durch ein Nebenstromrohr leitet. Ein anderes eingesetztes Verfahren besteht darin, das Stellglied aus einer Schleife zu entfernen und somit immer einen Durchfluss in einer Schleife zu haben. In dem nachstehend beschriebenen System wird jedoch eine andere Lösung verwendet. Bei dem System wird ein bestimmter Raum pro Regeleinheit 7 als Umgehung verwendet. Dies bedeutet, dass die Stellglieder 6 für diesen Raum offen sind, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind. Dies stellt sicher, dass ein ausreichender Durchfluss im System besteht, und gewährt somit gute Betriebsbedingungen für die Wärmepumpe 12. Die Umgehungsfunktion stellt eine ausreichende Last in der Wärmepumpe 12 bereit, wodurch ein innerer Überdruck in der Wärmepumpe 12 vermieden wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem als Umgehung bestimmten Raum um einen kleinen Raum wie etwa eine Toilette, einen Flur oder ein Badezimmer. Nur eine Schleife 3 versorgt dann den Raum, und so braucht auch nur eine Schleife als Nebenstromschleife eingesetzt zu werden.
Falls ein größerer Raum mit zwei oder mehr Schleifen als Umgehung genutzt wird, werden vorzugsweise alle Schleifen als Umgehung verwendet. Dies stellt eine gleichmäßige Temperatur in dem Raum sicher. Auch in diesem Fall würde nur eine Schleife reichen, dies würde aber eine Ungleichmäßigkeit in der Oberflächentemperatur in dem Raum bewirken, was zu Unbehaglichkeit in dem Raum führt. Die Mindestanforderung ist, dass pro Wärmepumpe 12 mindestens eine Schleife als Umgehung verwendet wird.
Es ist auch möglich, zwei oder mehr Schleifen, die verschiedene, typischerweise kleine Räume versorgen, als Nebenstromschleifen zu bestimmen. Vorzugsweise wird eine Schleife, wenn sie erst einmal als Nebenstromschleife bestimmt wurde, danach als Nebenstromschleife beibehalten. Wenn die Temperatur in dem durch die Nebenstromschleife versorgten Raum ansteigt, ist es zum Beispiel einfach, die Temperatur der in der Schleife fließenden Flüssigkeit einzustellen.
Die Lösung kann auch so beschrieben werden, dass mindestens eine Schleife 3 als Nebenstromschleife ausgelegt wird. Die Regeleinheit 7 überwacht die Stellglieder 6. Falls die Regeleinheit 7 feststellt, dass alle anderen Stellglieder 6 geschlossen sind, so dass kein Durchfluss in den jeweiligen Schleifen 3 besteht, stellt die Regeleinheit sicher, dass das Stellglied der Nebenstromschleife 3 offen ist. Somit öffnet die Regeleinheit das Stellglied und hält es offen, oder hält das Stellglied offen, wenn es bereits offen ist. Das Stellglied der Nebenstromschleife wird offen gehalten, bis mindestens ein anderes Stellglied geöffnet wird. In dem System sind alle Schleifen 3 mit Stellgliedern 6 versehen.
2 ist ein dem Betrieb des vorstehend beschriebenen Regelsystems entsprechendes Ablaufschema. Im Block A wird mindestens eine Schleife 3 als Nebenstromschleife festgelegt. Im Block B werden die Stellglieder 6 der Schleifen überwacht. Im Block C wird analysiert, ob sich alle Stellglieder schließen werden. Falls das Ergebnis dieser Analysierung „nein” lautet, kehrt die Schleife zum Block B zurück. Falls sich die Stellglieder jedoch schließen werden, geht der Vorgang zu Block D weiter. Block D umfasst den Schritt des Sicherstellens, dass das Stellglied der Nebenstromschleife 3 offen ist.
Die Regeleinheit 7 kann auch vorab den Zeitpunkt bestimmen, zu dem alle anderen Stellglieder 6 geschlossen werden, und dem Nebenstromstellglied so früh einen Öffnungsbefehl erteilen, dass das Nebenstromstellglied offen ist, bevor die anderen Stellglieder geschlossen werden. Die Regeleinheit kann auch eine Verzögerung zu einem Einschaltzyklus eines sich schließenden Stellglieds hinzufügen, und zwar so, dass das Nebenstromstellglied Zeit hat, sich zu öffnen, bevor das sich schließende Stellglied beginnt, sich zu schließen. Die Länge der Verzögerung ist mindestens so lang wie die Betriebszeit des Stellglieds 6.
Die Regeleinheit 7 kann ein Softwareprodukt umfassen, dessen Ausführung in der Regeleinheit 7 dazu eingerichtet ist, zumindest einige der vorstehend beschriebenen Funktionsabläufe bereitzustellen. Das Softwareprodukt kann aus einem Speicher oder Datenträger wie etwa einem USB-Stick, einer Speicherplatte, einer Festplatte, einem Netzserver o. dgl. auf die Regeleinheit 7 heruntergeladen werden, wobei die Ausführung dieses Softwareprodukts im Prozessor der Regeleinheit o. dgl. Funktionsabläufe bewirkt, die in dieser technischen Beschreibung zum Regeln eines hydronischen Heiz-/Kühlsystems beschrieben sind.
Die vorstehend beschriebene Nebenstromlösung kann sogar auch dann verwendet werden, wenn es sich bei der Energiequelle des Systems um keine Wärmepumpe handelt. So wird die Nebenstromlösung verwendet, wenn ein gewisser Bedarf an einem kontinuierlichen Mindestdurchfluss im System besteht. Ein solcher Bedarf kann zum Beispiel dann bestehen, wenn eine Strecke zwischen der Energiequelle und den Verteilern 2 und 4 lang ist.
In manchen Fällen können die in dieser Anmeldung beschriebenen Merkmale als solche ungeachtet anderer Merkmale verwendet werden. Die in dieser Anmeldung beschriebenen Merkmale können je nach Notwendigkeit auch kombiniert werden, um verschiedenen Kombinationen zu bilden.
Die Zeichnungen und die diesbezügliche Beschreibung sollen nur den Erfindungsgedanken veranschaulichen. Die Erfindung kann im Detail innerhalb des Umfangs der Ansprüche variieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001004157 [0004]

Claims

Hydronisches Heiz-/Kühlsystem, Folgendes umfassend: ein Hauptzuleitungsrohr (1), ein Hauptrücklaufrohr (5), mindestens einen Versorgungsverteiler (2), mindestens einen Rücklaufverteiler (4), Heizschleifen (3) vom Versorgungsverteiler (2) zum Rücklaufverteiler (4), und Stellglieder zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen (3), die dem Versorgungsverteiler (2) und/oder dem Rücklaufverteiler (4) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das System darüber hinaus eine Regeleinheit (7) umfasst, um mindestens eine Schleife (3) als Nebenstromschleife festzulegen, um die Stellglieder (6) in den Schleifen (3) zu überwachen, und um sicherzustellen, dass das Stellglied der Nebenstromschleife offen ist, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind.
System nach Anspruch 1, bei dem die Betriebszeit der Stellglieder (6) kurz ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Stellglieder (6) dazu eingerichtet sind, ein Ein- und Ausschalten des Durchflusses in den Heizschleifen (3) so zu regeln, dass während des Einschaltzyklus der Durchfluss hoch ist und zwischen den Einschaltzyklen der Durchfluss ausgeschaltet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das System darüber hinaus eine Wärmepumpe (12) umfasst, die als Energiequelle für das System wirkt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Regeleinheit (7) eingerichtet ist, vorab den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem alle anderen Stellglieder geschlossen sind, und einen Öffnungsbefehl an das Nebenstromstellglied zu Erteilen, und zwar so früh, dass das Nebenstromstellglied offen ist, bevor die anderen Stellglieder geschlossen sind.
System nach Anspruch 5, bei dem die Regeleinheit (7) ferner eingerichtet ist, eine Verzögerung zu einem Einschaltzyklus eines sich schließenden Stellglieds hinzuzufügen, und zwar so, dass das Nebenstromstellglied Zeit hat, sich zu öffnen, bevor das sich schließende Stellglied beginnt, sich zu schließen.
Softwareprodukt eines Regelsystems eines hydronischen Heiz-/Kühlsystems, in dem Flüssigkeit entlang eines Hauptzuleitungsrohrs (1) zu einem Versorgungsverteiler (2) geleitet und im Verteiler (2) auf Heizschleifen (3) verteilt wird, wobei die Heizschleifen (3) zu einem Rücklaufverteiler (4) zurückführen, und mindestens einer der Verteiler (2, 4) Stellglieder (6) zum Regeln des Durchflusses in den Heizschleifen (3) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführung des Softwareprodukts in einer Regeleinheit (7) des Regelsystems dazu eingerichtet ist, die folgenden Funktionsabläufe bereitzustellen: Festlegen mindestens einer Schleife (3) als Nebenstromschleife, Überwachen der Stellglieder (6) in den Schleifen (3), und Sicherstellen, dass das Stellglied (6) der Nebenstromschleife offen ist, wenn alle anderen Stellglieder geschlossen sind.