DE2524760A1 - Heating installation heat output control - has heat transfer medium pump rotation rate controlled relative to actual and required temperatures - Google Patents
Heating installation heat output control - has heat transfer medium pump rotation rate controlled relative to actual and required temperaturesInfo
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Abstract
Description
Bezeichnung: Verfahren zur Regelung einer Heizungsanlage und Heizungsanlage zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Wärmeabgabe einer Heizungsanlage, bei der ein flüssiger Wärmeträger mittels einer Pumpe zwangsweise im Kreislauf zwischen einer Wärmezufuhreinrichtung (Heizkessel) und wenigstens einer Wärmeabgabestelle (Radiator) geführt wird.Designation: Procedure for regulating a heating system and heating system for carrying out the method The invention relates to a method for regulation the heat output of a heating system in which a liquid heat carrier means a pump compulsorily in the circuit between a heat supply device (boiler) and at least one heat release point (radiator) is performed.
Die Regelung der Wärmeabgabe bei den bisher bekannten Heizungsanlagen wird in der Regel so vorgenommen, daß sowohl die vom Heizkessel kommende Vorlaufleitung als auch die zum Heizkessel führende Rücklaufleitung durch ein Vierwegemischventil geführt wird, an das entsprechend die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitung der Heizungsanlage angeschlossen ist. Bei einfachen Heizungsanlagen ist dieses Mischventil nur von Hand verstellbar, so daß der im Bereich der Wärmeabgabestelle, d. h. in dem zu beheizenden Raum befindliche Temperaturfühler in Form eines Zweipunktreglers bei Absinken der Raumtemperatur unter dem vorgegebenen Sollwert die Wärmezufuhr, d. h. den Brenner des Heizkessels einschaltet und der Värineträger soweit aufgeheizt wird, bis die vorgegebene Solltemperatur erreicht und über den Wärmefühler der Brenner wieder abgeschaltet wird.The regulation of the heat emission in the previously known heating systems is usually made in such a way that both the flow line coming from the boiler as well as the return line leading to the boiler through a four-way mixing valve is performed, to which the flow line and the return line of the Heating system is connected. In simple heating systems this is a mixing valve adjustable only by hand, so that in the area of the heat release point, d. H. in the temperature sensor located in the room to be heated in the form of a two-point controller at If the room temperature falls below the specified setpoint, the heat supply, d. H. switches on the burner of the boiler and the medium is heated up until the specified target temperature is reached and the burner via the heat sensor is switched off again.
Bei einer weiterentwickelten Regelung ist das Mischventil mit einem Stellmotor ausgerüstet, der die Einstellung des Vierwegemischventils in Abhängigkeit von der vom Raumtemperaturfühler gemessenen Abweichung von der vorgegebenen Solltemperatur entsprechend verstellt . Bei sinkender Temperatur wird hierbei das Mischventil in der Weise verstellt, daß ein größerer Anteil des Wärmeträgers durch den Kessel geführt wird und so unmittelbar aufgeheizt werden kann. Durch einen unmittelbar auf den Brenner wirkenden Kesselthermostaten wird dafür Sorge getragen, daß die Kesselsolltemperatur aufrechterhalten bleibt. Bei beiden Ausführungsfornen ist die Umwälzpumpe zur Erzeugung des Zwangsumlaufes ständig und mit konstanter Drehzahl in Betrieb.In a further developed control, the mixing valve is with a Equipped with servomotor, which adjusts the setting of the four-way mixing valve as a function of of the deviation from the specified target temperature measured by the room temperature sensor adjusted accordingly. When the temperature drops, the mixing valve is switched to adjusted the way that a larger proportion of the heat transfer medium passed through the boiler and can be heated up immediately. Through a direct to the Boiler thermostats operating on the burner ensure that the boiler set temperature is maintained. In both embodiments, the circulation pump is used to generate of the forced circulation in operation continuously and at a constant speed.
In einer weiteren bekannten Anordnung ist eine in zwei verschiedenen Drehzahlen antreibbare Umwälzpumpe vorgesehen, der ein Vierwegemischventil zugeordnet ist, das an der Einmündung des vom Heizkessel kommenden Vorlaufes mit einem federbelasteten tfberströmventil versehen ist. Bei dieser Ausführungsform arbeitet der Rauitemperaturfühler auf den Antriebsmotor der Umwälzpumpe, und zwar in der Weise, daß bei Solltemperatur die Pumpe mit der geringen Drehzahl umläuft und der Wärmeträger nur im Kreislauf durch die Radiatoren geführt wird, solange, bis durch eine entsprechende Wärmeabgabe die Solltemperatur unterschritten wird.In another known arrangement, one is two different Speeds drivable circulation pump provided, which is assigned a four-way mixing valve is that at the confluence of the flow coming from the boiler with a spring-loaded overflow valve is provided. In this embodiment, the room temperature sensor works on the drive motor of the circulation pump, in such a way that at the set temperature the pump with the low speed and the heat transfer medium is only circulated through the radiators, until through a corresponding Heat output falls below the target temperature.
Dann schaltet die Pumpe auf die höhere Pumpendrehzahl, so daß durch die entstehende Druckdifferenz innerhalb des Mischventils das tiberströmventil öffnet und aus dem bisher gesondert laufenden Kesselkreislauf aufgeheizter Wärmeträger in das Heizungssystem eingespeist und so für eine entsprechende Wärmezufuhr gesorgt wird.Then the pump switches to the higher pump speed, so that through the resulting pressure difference within the mixing valve opens the overflow valve and heat transfer medium heated up from the previously separate boiler circuit fed into the heating system and thus ensured a corresponding supply of heat will.
Der gemeinsame Nachteil bei allen diesen Regelsystemen besteht darin, daß sie sogenannte ZwEtathelungen darstellen, die zwangsläufig wegen der Trägheit des gesamten Regelsystems zu erheblichem "Reglerschwingen" führen, d. h. bei Abfall der Temperatur an der Wärmeabgabestelle unter den vorgegebenen Sollwert wird solange über die Wärmezufuhreinrichtung der Wärmeträger aufgeheizt und entsprechend durch die Heizungsanlage gepumpt, bis die Solltemperatur wieder erreicht wird. Schaltet dann der Brenner ab, bzw. beim zuletzt geschilderten System die Pumpe auf die geringe Drehzahl zurück, wird trotzdem der auf hohe Tempera-.The common disadvantage of all these control systems is that that they represent so-called obstacles, inevitably because of indolence of the entire control system lead to considerable "controller swing", d. H. in case of waste the temperature at the heat emission point is below the specified setpoint as long as The heat transfer medium is heated via the heat supply device and accordingly through the heating system is pumped until the target temperature is reached again. Switches then turn off the burner or, in the case of the system described last, turn the pump to low Revs back, it will still go to high temperature.
tur gebrachte Wärmeträger durch die Heizungsanlage geführt und eine entsprechend hohe Wärmeabgabe bewirkt. Hierbei wird zwangsläufig die vorgegebene Solltemperatur nach oben überschritten, wobei keine Möglichkeit besteht, diese Überschreitung regeltechnisch zu verhindern. Ein weiterer Nachteil der vorstehend geschilderten Systeme macht sich insbesondere beim Einsatz von *)in großer Menge pro Zeiteinheit Gasbrennern bemerkbar, da durch das Vorhandensein eines Mischventils der Wärmeträger zwangsläufig immer zwei separate Kreisläufe durchläuft, nämlich den sogenannten Kesselkreislauf, d. h.heat brought through the heating system and a causes correspondingly high heat emission. In this case, the default is inevitably used Set temperature exceeded above, whereby there is no possibility of exceeding this to prevent control-wise. Another disadvantage of the above Systems is particularly useful when using *) in large quantities per unit of time Gas burners noticeable because the presence of a mixing valve means that the heat transfer medium is inevitable always runs through two separate cycles, namely the so-called boiler cycle, d. H.
vom Vorlauf unmittelbar zum Rücklauf, und einen Heizungskreislauf nur über die Radiatoren, wobei die mengenmäßige Aufteilung des die einzelnen Kreisläufe durchströmenden Wärmeträgers durch die Einstellung des Mischventils vorgegeben ist. Da nun bei der Verwendung von Gasbrennern zur Verhinderung von Kondensatbildung innerhalb des Feuerungsraumes die Kesseltemperatur eine vorgegebene Solltemperatur nicht unterschreiten darf, schaltet als Hilfsregler der Kesselthermostat den Brenner mit entsprechender Häufigkeit ein und aus. Gleichzeitig wird insbesondere bei Heizungsanlagen mit motorgetriebenem Mischventil hierdurch bewirkt, daß wegen der erhöhten Wärmezufuhr in den Heizungskreislauf, das Mischventil mit einer entsprechenden Häufigkeit auf-und zufährt.from the flow directly to the return, and a heating circuit only via the radiators, with the quantitative distribution of the individual circuits flowing through heat transfer medium is predetermined by the setting of the mixing valve. Since now when using gas burners to prevent condensation the boiler temperature within the combustion chamber is a specified target temperature must not fall below, the boiler thermostat switches the burner as an auxiliary regulator on and off with the appropriate frequency. At the same time, especially in heating systems with motor-driven mixing valve thereby causes that because of the increased heat supply in the heating circuit, the mixing valve on and off with a corresponding frequency approaches.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Regelverfahren zu schaffen, bei dem die vorstehend aufgeführten Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer im Bereich der Wärmeabgabestelle gemessenen Isttemperatur und einer Solltemperatur die Drehzahl der Pumpe verändert wird und zwar so, daß bei größer werdender Differenz die Pumpendrehzahl erhöht und bei kleiner werdender Differenz die Pumpendrehzahl vermindert wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß ein Mischventil mit allen seinen Nachteilen entfällt und die Temperaturregelung so geführt werden kann, daß ein Reglerschwingen, d. h. eine nennenswerte Überschreitung der Solltemperatur q Such vermieden wird.The invention is now based on the object of providing a control method create, in which the disadvantages listed above are avoided. These The object is achieved according to the invention in that as a function of the difference between an actual temperature measured in the area of the heat emission point and a Set temperature the speed of the pump is changed in such a way that at greater As the difference increases, the pump speed increases and as the difference decreases the pump speed is reduced. This method has the advantage that a mixing valve with all its disadvantages is omitted and the temperature control so guided it can become that a governor swing, d. H. a notable exceeding of the Target temperature q Such is avoided.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drehzahl der Pumpe stufenlos verändert wird.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the The speed of the pump is continuously changed.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß eine Mindestdrehzahl für die Pumpe vorgegeben wird, die so hoch ist, daß gerade noch ein Kreislauf des Wärmeträgers erfolgt. Bei dieser Verfahrensweise kann daher auf einen gesonderten Kesselkreislauf und eine entsprechende Ventilanordnung zur Aufteilung des Wärmeträgers auf einen Heizungskreislauf und einen Kesselkreislauf verzichtet werden.In a further advantageous embodiment it is provided that a minimum speed is specified for the pump, which is so high that just a circuit of the Heat carrier takes place. This procedure can therefore be based on a separate Boiler circuit and a corresponding valve arrangement for dividing the heat transfer medium a heating circuit and a boiler circuit can be dispensed with.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß die Pumpe elektrisch angetrieben wird und die Drehzahländerung des Antriebsmotors durch eine an sich bekannte Phasenanschnittsteuerung erfolgt. Diese an sich für die verlustlose Drehzahlregelung von Arbeitsmaschinen bekannte Drehzahlregelung hat für eine Heizungsanlage den Vorteil, daß sie die Möglichkeit bietet, selbst niedrige Drehzahlen verlustfrei im Dauerbetrieb aufrechtzuerhalten, wobei die Veränderung der Drehzahl, die bei der bekannten Verwendungsart durch einen entsprechenden Vorwahlschalter von Hand eingestellt wird,auch für eine Heizungsanlage eine unmittelbare Fernbedienung von Hand gestattet. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Steuerung des Phasenanschnittes der Lastspannung mittels einer der Temperaturdifferenz zwiwchen einer einstellbaren Soll- und einer Isttemperatur proportionalen Gleichspannung erfolgt. Hierdurch lassen sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens voll ausnutzen, da neben der einfach auszuführenden Reglerschaltung der vorteilhafte Effekt der Begrenzung des Reglerschwingen um die Solltemperatur praktisch vollständig unterdrückt werden kann.In an advantageous embodiment it is also provided that the pump is driven electrically and the speed change of the drive motor by a phase control known per se takes place. This in itself for the lossless Speed control of working machines known speed control has for a heating system the advantage that it offers the possibility of loss-free even at low speeds in continuous operation, with the change in speed that occurs at the known type of use by a corresponding preselection switch by hand is set, even for a heating system an immediate remote control of Hand permitted. According to a further embodiment, it is particularly advantageous of the invention if the Control of the phase control of the load voltage by means of one of the temperature differences between an adjustable setpoint and a Actual temperature proportional DC voltage takes place. This shows the advantages take full advantage of the method according to the invention, since in addition to the easy to perform Controller circuit the beneficial effect of limiting the controller swing around the Target temperature can be suppressed practically completely.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wärme zufuhr zum Wärmeträger zusätzlich in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Wärmeträgersolltemperatur (Kesseltemperatur) geregelt wird. Dies hat den Vorteil, daß unabhängig von der Wärmeabgabe über die Radiatoren praktisch eine konstante Kesseltem-* peratur aufrechterhalten werden kann.In a further embodiment of the invention it is provided that the heat supply to the heat transfer medium also depending on a predetermined Heat carrier setpoint temperature (boiler temperature) is regulated. This has the advantage that regardless of the heat output via the radiators practically a constant Boiler temperature * can be maintained.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Heizungsanlage zur ~ Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die eine mit atrömungsfähigen Brennstoffen befeuerten Heizkessel als Wärmezufubreinrichtung aufweist, dessen Vor- und Rücklauf für einen flüssigen Wärmeträger mit wenigstens einem Radiator als Wärmeabgabestelle verbunden ist, wobei im Vorlauf eine Pumpe zur Erzeugung eines zwangsweisen Wärmeträgerkreislaufes durch Heizkessel und Radiator angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß die Pumpe mit einem in seiner Drehzahl veränderbaren Antriebsmotor versehen ist, der mit einer Regeleinrichtung zur Drehzahlregelung in Abhängigkeit von der Größe einer Temperaturdifferenz in Verbindung steht. Besonders zweckmäßig ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung, daß der Antriebsmotor als Wechselstrommotor ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß schleifringlose Motoren verwendet werden können, die in Blockbauweise unmittelbar mit dem Pumpengehäuse verbunden werden können, so daß die Probleme der Abdichtung der Wellendurchführungen entfallen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß derartige Wechselstrommotoren, seien es Asynchronmotoren oder Drehstrommotoren mit Hilfe einer elektronisch arbeitenden Phasenanschnittsteuerung in ihrer Drehzahl verlustfrei geregelt werden können.The invention also relates to a heating system for implementation of the method according to the invention, which are fired with a flowable fuels Has heating boiler as a heat supply device, the flow and return of which for one liquid heat transfer medium connected to at least one radiator as a heat release point is, with a pump for generating a forced heat transfer circuit in the flow is arranged by boiler and radiator. According to the invention it is provided here that the pump is provided with a variable speed drive motor is that with a control device for speed control as a function of the Size of a temperature difference in connection stands. Particularly According to a further embodiment, it is expedient that the drive motor is an AC motor is trained. This has the advantage that motors without slip rings are used that are directly connected to the pump housing in block construction can, so that the problems of sealing the shaft bushings are eliminated. A Another advantage is that such AC motors, be it asynchronous motors or three-phase motors with the help of an electronically operating phase control can be regulated in their speed loss-free.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Heizungsanlage, bei der von einer Steigleitung wenigstens zwei mit Jeweils wenigstens einem Radiator verbundene Zweigleitungen in unterschiedlicher Höhe oberhalb der Pumpe abzweigen, die Jeweils wieder in eine Falleitungnfkxnitvorgesehen, daß in jeder Zweigleitung ein vorzugsweise einstellbares Drosselorgan angeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß bei einer Reduzierung der Pumpendrehzahl auf eine geringe Durchflußgeschwindigkeit durch den Heizungskreislauf bei einer Heizungsanlage b*çigseie Ir. eln-mehrgeschossiges Haus die Gewähr gegeben ist, daß der Durchflußwiderstand für alle Zweigleitungen,sowohl unter Berücksichtigung der statischen Höhe oberhalb der Pumpe, als auch unter Berücksichtigung des eigenen Durchflußwiderstandes der Zweigleitung gleichmäßig eingestellt werden kann und somit für Jede Pumpendrehzahl eine entsprechend gleiche Durchströmung aller Zweigleitungen gewährleistet ist. In an embodiment of the heating system according to the invention, in the case of a riser at least two each connected to at least one radiator Branch lines at different heights above the pump, each again in a downpipe nfkxnit provided that one in each branch pipe is preferred adjustable throttle member is arranged. This configuration has the advantage that when the pump speed is reduced to a low flow rate through the heating circuit in a heating system b * çigseie Ir. eln multi-storey House guarantees that the flow resistance for all branch lines, both taking into account the static height above the pump, as well as taking into account of the branch line's own flow resistance can be set evenly can and thus a correspondingly equal flow through all for each pump speed Branch lines is guaranteed.
* ) oder unterschiedliche Strömungswiderstände aufweisen, In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Heizungsanlage ist ferner vorgesehen, daß in Durchflußrichtung gesehen hinter der Pumpe eine B ypaßleitung angeordnet ist, die unmittelbar zum Rücklauf des Heizkessels führt. Bei einer derartigen Ausführungsform kann ein Kesselkreislauf aufrechterhalten werden, ohne daß eine Durchströmung der Radiatoren erfolgt, wenn die unterste Drehzahlgrenze für die Pumpe durch die Regelvorrichtung eingestellt ist.*) or have different flow resistances, In Design of the heating system according to the invention is also provided that in Seen downstream of the pump, a bypass line is arranged, which leads directly to the boiler return. In such an embodiment a boiler cycle can be maintained without a flow through the Radiators takes place when the lowest speed limit for the pump is set by the control device is set.
Da bei der geringen Pumpendrehzahl auch nur eine geringe Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird, kann die Bypaßleitung relativ dünn dimensioniert werden. Um zu verhindern, daß bei erhöhter Pumpendrehzahl, d. h. bei Beginn der Durchströmung der Radiatoren,Uber die B:ypaßleitung ein "Kurzschlußl' entsteht, ist es zweckmäßig, wenn auch in der Beipaßleitung eine entsprechende Drosseleinrichtung angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Bereich der Abzweigung ein umsteuerbares Ventil angeordnet ist. Die Umsteuerung kann hierbei druckabhängig oder drehzahlabhängig erfolgen, d. h. von dem Augenblick an, an dem die Radiatoren entsprechend dem Regelsignal durchströmt werden, wird durch das Ventil die Bypaßleitung zum Kessel abgesperrt, so daß der Wärmeträger zwangsweise ausschließlich nur im Kreislauf durch Heizkessel und Radiatoren strömen kann.Since with the low pump speed only a low flow velocity is achieved, the bypass line can be made relatively thin. To prevent, that at increased pump speed, d. H. at the beginning of the flow through the radiators, Uber the B: ypaßleitung a "short circuit" arises, it is useful, even if in the Bypass line a corresponding throttle device is arranged. Particularly beneficial it is when a reversible valve is arranged in the area of the junction. The reversal can take place as a function of pressure or speed, d. H. from the moment at which the radiator flows through according to the control signal are, the bypass line to the boiler is shut off by the valve, so that the Heat transfer medium only in circulation through boilers and radiators can flow.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 zeigt schematisch eine Heizungsanlage für ein mehrgeschossiges Haus, Fig. 2 in Form eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel für die Regeleinrichtung.The invention is illustrated by means of schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail. Show it: Fig. 1 shows schematically a heating system for a multi-storey house, FIG. 2 shows an exemplary embodiment in the form of a block diagram for the control device.
Fig.2a eine Prinzipskizze für einen Phasenanschnitt Bei der Heizungsanlage gemäß Fig. 1 ist an einen Heizkessel 1, der mit einem Öl- oder Gasbrenner 2 befeuert wird, eine Vorlauf leitung 3 und eine Rücklaufleitung 4 angeschlossen. Im Kesselbereich ist in der Vorlaufleitung 3 eine Förderpumpe 5 für den flüssigen Wärmeträger, beispielsweise Wasser, eingebaut, die mit einem Wechselstrommotor 6 angetrieben wird.Fig.2a is a schematic diagram for a phase control in the heating system 1 is connected to a boiler 1 which is fired with an oil or gas burner 2 is, a flow line 3 and a return line 4 connected. In the boiler area is a feed pump 5 for the liquid heat transfer medium, for example, in the flow line 3 Water, installed, which is driven by an AC motor 6.
Entsprechend der Zahl der Geschosse zweigen von dem Vorlauf 3 Zweigleitungen 7,8,9,10 ab, an die Jeweils wenigstens ein Radiator 11,12,13,14 angeschlossen ist. Die Zweigleitungen 7,8,9,in sind mit ihrem Ablaufende Jeweils an den Rücklauf 4 angeschlos sen.Depending on the number of floors, 3 branches branch off the flow 7,8,9,10, to each of which at least one radiator 11,12,13,14 is connected. The branch lines 7, 8, 9, in are each connected to the return 4 with their outlet ends connected.
Die Regelung der Heizungsanlage erfolgt bei diesemAusführungsbeispiel über eine Temperaturreglereinrichtung 15, über die die Sollraumtemperatur TS eingestellt werden kann und die mit einem Temperaturfühler 16 zur Messung der Ist-Raumpemperatur versehen ist. Der Temperaturregler ist an eine Regeleinrichtung 17 zur Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors 5 der Pumpe 5 angeschlossen. Entsprechend der sich aus dem Soll-Isttemperaturvergleich im Temperaturregler 15 ergebenden Temperaturdifferenz wird nun durch den Regler 17 die Motordrehzahl entsprechend verändert und zwar in der Weise, daß mit größer werdender Temperiurdifferenz die Pumpendrehzahl erhöht und bei kleiner werdender Differenz die Pumpendrehzahl vermindert wird, bis schließlich bei Temperaturgleichheit eine Mindestdrehzahl aufrechterhalten wird.The heating system is regulated in this exemplary embodiment Via a temperature control device 15, via which the set room temperature TS is set can be and with a temperature sensor 16 for measuring the actual room temperature is provided. The temperature controller is connected to a control device 17 for regulation the speed of the drive motor 5 of the pump 5 is connected. According to yourself temperature difference resulting from the set-actual temperature comparison in the temperature controller 15 will now the engine speed is changed accordingly by the controller 17 in such a way that the pump speed increases as the temperature difference increases increases and as the difference becomes smaller, the pump speed is reduced until Finally, a minimum speed is maintained when the temperature is the same.
Zur Konstanthaltung der Kesseltemperatur ist ferner noch ein Kesseltemperaturregler 18 angeordnet, der unmittelbar auf den Brenner geschaltet ist, so daß bei Absinken der Kesseltemperatur unter einen vorgegebenen Mindestwert automatisch eine entsprechende Wärmemenge dem Kessel zugeführt wird. Der Kesseltemperaturregler 18 ist der Temperaturreung 15 überlagert und zwar in der Weise, daß bei Überschreiten einer vorgegebenen oberen Pumpendrehzahl, d. h. also mit wachsender Temperaturdifferenz zwischen der Soll- und der Isttemperatur, wobei die Isttemperatur unterhalb der Solltemperatur liegt, dem sich hierdurch bemerkbar machenden erhöhten Wärmebedarf auch eine entsprechende Wärniemenge über den Kessel dem Wärmeträger zugeführt und damit auch in die Radiatoren geleitet wird.There is also a boiler temperature controller to keep the boiler temperature constant 18 arranged, which is connected directly to the burner, so that when it drops the boiler temperature automatically falls below a specified minimum value Amount of heat is supplied to the boiler. The boiler temperature controller 18 is the temperature control 15 superimposed in such a way that when a predetermined upper limit is exceeded Pump speed, d. H. so with increasing temperature difference between the target and the actual temperature, whereby the actual temperature is below the setpoint temperature, the increased heat demand that becomes noticeable as a result Amount of heat supplied to the heat transfer medium via the boiler and thus also into the radiators is directed.
In bekannter Weise kann über einen Außentemperaturfühler 19 die Außentemperdur bei der Bildung des Regelsignals in bekannter Weise berücksichtigt werden, um bei tiefen Außentemperaturen eine entsprechend erhöhte Wärmezufuhr zu den zu beheizenden Räumen zu gewährleisten.The outside temperature can be measured in a known manner via an outside temperature sensor 19 be taken into account in the formation of the control signal in a known manner in order to At low outside temperatures, a correspondingly increased supply of heat to those to be heated To ensure spaces.
Um bei mehrgeschossigen Gebäuden oder aber bei Gebäuden mit weit verzweigtem Rohrleitungssystem eine gleichmäßige Durchströmung aller Zweigleitungen zu gewährleisten, sind zweckmäßigerweise Jeweils im Bereich der Abzweigung vom Vorlauf 3 in den Zweigleitungen 7,8,9,10 vorzugsweise einstellbare Drosseleinrichtungen 20,21,22,23 vorgesehen, durch die der Unterschied in der geodätischen Höhe über der Pumpe einerseits und der eigene Durchflußwiderstand der Heizleitung mit den an ihr angeschlossenen Radiatoren ausgeglichen werden kann und so für Jede Zweigleitung die gleiche Durchströmung mit dem Wärmeträger gewährleistet ist.To in multi-storey buildings or in buildings with widely branched out Pipe system to ensure an even flow through all branch lines, are expediently each in the area of the junction from the flow 3 in the branch lines 7,8,9,10 preferably adjustable throttle devices 20,21,22,23 provided, by which the difference in the geodetic height above the pump on the one hand and the own flow resistance of the heating cable with the radiators connected to it can be compensated and so the same flow rate for each branch line is guaranteed with the heat transfer medium.
Die Heizungsanlage arbeitet wie folgt: Nachdem beispielsweise in dem Raum, in dem der Radiator 14 sich befindet, über den Sollwertsteller des Temperaturreglers 15 eine Sollraumtemperatur von 220 eingestellt worden ist, ergibt sich über- die Messung der Istraumtemperatur die herrschende Temperaturdifferenz. Da nun die Pumpe 5 auf eine Mindestdrehzahl in der Weise eingestellt worden ist, daß unabhängig von Jeder Temperaturmessung durch alle Zweigleitungen gerade eben eine ganz geringe Wärmeträgerströmung aufrechterhalten wird, wird bei einem Absinken der Isttemperatur unter die eingestellte Solltemperatur entsprechend der sich ergebenden Temperaturdifferenz die Pumpendrehzahl mit wachsender Differenz immer größer, so daß in verstärktem Maße Wärmeträger durch die Radiatoren gepumpt wird. Erwärmt sich nunmehr der Raum entsprechend dem erhöhten Wärmeträgerdurchfluß und damit der erhöhten Wärmezufuhr, so vermindert sich die Differenz zwischen der Ist- und der Soll-Raumtemperatur. In gleichem Maße wird die Pumpendrehzahl vermindert und dementsprechend auch das Wärmeangebot zurückgenommen, so daß bei Temperaturgleichheit wieder die geringe Grunddurchströmung von der Pumpe aufrechterhalten wird.The heating system works as follows: After, for example, in the Room in which the radiator 14 is located via the setpoint adjuster of the temperature controller 15 a set room temperature of 220 has been set, results from the Measurement of the actual room temperature the prevailing temperature difference. Now there is the pump 5 has been set to a minimum speed in such a way that regardless of Every temperature measurement through all branch lines is just a very small one Heat carrier flow is maintained when the actual temperature drops below the set target temperature according to the resulting temperature difference the pump speed increases with increasing difference, so that in increased Dimensions heat transfer medium is pumped through the radiators. The room is now warming up according to the increased heat transfer medium flow and thus the increased Heat supply, the difference between the actual and the target room temperature is reduced. The pump speed is reduced to the same extent and so is that accordingly Reduced heat supply, so that when the temperature is the same again the low Basic flow is maintained by the pump.
Die vorgegebene Kesseltemperatur wird Jeweils über den Kesseltemperaturregler 18 aufrechterhalten.The specified boiler temperature is set via the boiler temperature controller 18 upheld.
In Fig. 2 ist in Form eines Blockschaltbildes die Regeleinrichtung 17 näher dargstellt. Der Antriebsmotor 6 ist beispielsweise als Asynchronereinphasenstrommotor ausgebildet, so daß für die Stromversorgung eine normale 220 V-Leitung, wie sie in Wohnhäusern zur Verfügung steht, ausreicht. Hierbei ist der eine Pol A des Motors unmittelbar an eine Phase und der Pol B unter Zwischenschaltung der nachstehend näher erläuterten Regeleinrichtung an die andere Phase der Stromversorgung angeschlossen. Die Regeleinrichtung weist hierbei einen Gleichrichter 24 auf, über den ein Differenzverstärker 25 mit einer stabilisierten Gleichspannung versorgt wird. An den Differenzverstärker ist eine Zentralregeleinrichtung 26 angeschlossen, in der die einzelnen Temperaturmesser 15,18 und 19 zusammengefaßt sind. Der Differenzverstärker sbuert eine Schaltstufe 27 an, die als sogenannter Phasenschieber ausgestaltet ist. Die Schaltstufe 27 liefert der Trtprimpuls für einen Triac 28, an den der Pol B des Antriebsmotors 6 auf der einen Seite und eine Phase der Stromversorgung auf der anderen Seite angeschlossen ist. Mit Hilfe eines Impulsgebers 29, der Impulse mit der doppelten Netzfrequenz abgibt, erfolgt die Synchronisierung der Schaltstufe 27. Entsprechend dem durch den Differenzverstärker 25 abgegebenen, des aus der Zentralregeleinrichtung 26 kommenden Signales wird in der Schaltstufe der Phasenanschnitt für den Spannungsverlauf verschoben, wie dies in Fig. 2a für eine volle Welle angedeutet ist. Dies erfolgt inder Weise, daß entsprechend der gewünschten verminderten Drehzahl,ausgeliSst über durchdie SteuerspannungAden Triac 28 nur über den schraffierten Bereich der Jeweiligen Halbwelle am Motor eine Spannung anliegt und dementsprechend die Drehzahl reduziert ist. Bei einer Erhöhung der Temperaturdifferenz zwischen der vorgegebenen Solltemperatur und der tatsächlichen, unter der Solltemperatur liegenden Isttemperatur wird nun der Phasenanschnitt entsprechend der Darstellung in Fig. 2a nach links verschoben, so daß die Spannung am Motor Jeweils über einen längeren Teil der Jeweiligen Halbwelle anliegt und damit eine entsprechend höhere wird -Drehzahl erzieltXund somit ein höheres Wärmeangebot zur VerfU-gung steht. Vermindert sich nun die Temperaturdifferenz, d. h.In Fig. 2, the control device is in the form of a block diagram 17 shows in more detail. The drive motor 6 is, for example, an asynchronous single-phase motor designed so that a normal 220 V line, like them, for the power supply is available in residential buildings is sufficient. Here one pole is A of the motor directly to a phase and the pole B with the interposition of the following connected control device to the other phase of the power supply. The control device here has a rectifier 24 via which a differential amplifier 25 is supplied with a stabilized DC voltage. To the differential amplifier a central control device 26 is connected, in which the individual temperature meters 15, 18 and 19 are combined. The differential amplifier sbuert a switching stage 27, which is designed as a so-called phase shifter. The switching stage 27 delivers the Trtprimpuls for a triac 28, to which the pole B of the drive motor 6 on the one side and one phase of the power supply connected to the other is. With the help of a pulse generator 29, the pulses with twice the mains frequency outputs, the switching stage 27 is synchronized the differential amplifier 25 output, the one coming from the central control device 26 Signal is shifted in the switching stage of the phase angle for the voltage curve, as indicated in Fig. 2a for a full wave. This is done in the way that according to the desired reduced speed, triggered over by the Control voltage Aden Triac 28 only over the hatched area of the respective half-wave voltage is applied to the motor and the speed is reduced accordingly. at an increase in the temperature difference between the specified target temperature and the actual temperature below the setpoint temperature is now the phase control shifted to the left as shown in Fig. 2a, so that the voltage on the motor over a longer part of the respective half-wave is applied and thus a correspondingly higher speed is achievedXand thus a higher heat supply is available. If the temperature difference now decreases, d. H.
die Isttemperatur nähert sich der Solltemperatur, so verschiebt sich der Phasenanschnitt entsprechend dem Schema gemäß Fig. 2a nach rechts, so daß auch nur über eine kürzere Zeit der Jeweiligen Halbwelle die Spannung am Motor anliegt und eine entsprechend geringere Drehzahl des Motors bewirkt wird. Hierbei ist es Je nach der Anlage zweckmäßig, eine Drehzahlbegrenzung nach unten vorzusehen, so daß beispielsweise ein Mindestumlauf des Wärmeträgers im Heizungssystem aufrechterhalten wird.the actual temperature approaches the target temperature, so it shifts the phase control according to the scheme of FIG. 2a to the right, so that also The voltage is only applied to the motor for a shorter period of the respective half-wave and a correspondingly lower speed of the motor is effected. Here it is Depending on the system, it is advisable to set a speed limit below to be provided so that, for example, a minimum circulation of the heat carrier in the heating system is maintained.
In Fig. 1 ist noch eine ergänzende Ausgestaltungsmöglichkeit dargestellt, die Je nach Größe und Bedarf zusätzlich eingebaut werden kann. Hierbei ist an den Vorlauf 3 hinter der Pumpe 5 eine By paBleitung 30 angeordnet, die unmittelbar zum Rücklauf im Kesselbereich zurückführt. Im Bereich der Abzweigung der Beipaßleitung 30 ist ein umsteuerbares Ventil 31 angeordnet, das selbsttätig oder aber mit einem entsprechend ansteuerbaren Antrieb versehen ist und dafür Sorge trägt, daß bei Uberschreiten eines Mindestdruckes bzw. einer Mindestdrehzahl der Pumpe die B y.paßleitung abgesperrt wird und der Wärmeträgerkreislauf ausschließlich über den Vorlauf die Radiatoren und den Rücklauf erfolgt. Lediglich wenn die Pumpe mit ihrer untersten Drehzahl läuft, die in diesem Fall so eingestellt ist, daß durch das Heizungssystem selbst kein Wärmeträger strömt, öffnet das Ventil 31 und ein Teil des Wärmeträgers wird zur Aufrechterhaltung der Kesseltemperatur mit einer der geringen Pumpendrehzahl entsprechenden Menge pro Zeiteinheit in einem kleinen Kreislauf durch den Kessel geführt. Der Strömungswiderstand der übrigen Anlagenteile verhindert hierbei, daß bei dem geringen Pumpendruck durch das Heizungssystem der Wärmeträger geführt wird. Sobald jedoch bei einer Temperaturdifferenz zwischen Soll- und Isttemperatur eine Erhöhung der Drehzahl eintritt, schließt das Ventil 31 und der Wärmeträger wird im Kreislauf ausschließlich über das Heizungssystem geführt, wobei auch hier die pro-Zeit-Einheit durch die einzelnen Zweigleitungen und Radiatoren geführte Wärmeträgermenge mit der Erhöhung bzw. Verminderung.der Pumpendrehzahl ansteigt bzw. sich verringert.In Fig. 1, a supplementary design option is shown, which can also be installed depending on the size and requirements. Here is to the Flow 3 behind the pump 5 a By paBleitung 30 is arranged, which is directly to Return in the boiler area. In the area of the junction of the bypass line 30 is a reversible valve 31 is arranged, which is automatic or with a appropriately controllable drive is provided and ensures that when exceeded a minimum pressure or a minimum speed of the pump, the bypass line is shut off and the heat transfer circuit exclusively via the flow to the radiators and the return takes place. Only when the pump is at its lowest speed running, which in this case is set so that by the heating system itself no heat transfer medium flows, the valve 31 opens and part of the heat transfer medium becomes to maintain the boiler temperature with one of the low pump speeds corresponding amount per unit of time in a small circuit through the boiler guided. The flow resistance of the other parts of the system prevents this at the low pump pressure, the heat transfer medium is passed through the heating system. However, as soon as there is a temperature difference between the setpoint and actual temperature, a If the speed increases, the valve 31 closes and the heat transfer medium is turned off circulated exclusively via the heating system, with the per-time unit through the individual branches and radiators The amount of heat transfer medium conducted with the increase or decrease in the pump speed increases or decreases.
Anstelle des anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiels mit selbsttätiger, temperaturabhängiger Regelung kann auch anstelle der Temperaturregeleinrichtung 15 mit dem Temperaturfühler 16 sowie des Außentemperaturfühlers 19 eine einfache Handverstellung vorgesehen werden, wobei durch eine entsprechende, an sich bekannte elektronische Verstelleinrichtung die vom Differenzverstärker 25 ausgehende Steuerspannung für den Phasenschieber 27 entsprechend der gewünschten Drehzahl erhöht bzw.Instead of the exemplary embodiment described with reference to FIG. 1 with automatic, temperature-dependent control can also be used instead of the temperature control device 15 with the temperature sensor 16 and the outside temperature sensor 19 a simple one Manual adjustment can be provided, with a corresponding, known per se electronic adjusting device, the control voltage emanating from the differential amplifier 25 for the phase shifter 27 increases or decreases according to the desired speed.
vermindert wird. Lediglich über einen Kesselthermostaten bekannter Bauart und Schaltung wird dafür Sorge ge$ragen, daß eine vorgegebene Kesseltemperatur aufrechterhalten wird.is decreased. Only better known via a boiler thermostat The design and circuit ensure that a specified boiler temperature is maintained.
AnsPrtiche Appreciation
Claims (11)
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