DE2720526A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A HOT WATER HEATING SYSTEM OF A BUILDING - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR REGULATING A HOT WATER HEATING SYSTEM OF A BUILDING

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DE2720526A1 DE19772720526 DE2720526A DE2720526A1 DE 2720526 A1 DE2720526 A1 DE 2720526A1 DE 19772720526 DE19772720526 DE 19772720526 DE 2720526 A DE2720526 A DE 2720526A DE 2720526 A1 DE2720526 A1 DE 2720526A1
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Description

- 5 Beschreibung - 5 description

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln einer Warmwasserheizungsanlage eines GebäudesMethod and device for regulating a hot water heating system in a building

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln einer Warmwasserheizungsanlage eines Gebäudes.The invention relates to a method and an apparatus for controlling a hot water heating system in a building.

Die normalerweise verwendeten Regelsysteme bestehen darin, eine lineare Abhängigkeit zwischen der momentanen Außentemperatur te und der Vorlauftemperatur td des die Heizkörper versorgenden Wassers (vgl. Fig. 1a, 1b) sicherzustellen. The normally used control systems consist of a linear dependence between the current outside temperature te and the flow temperature td of the water supplying the radiators (cf. Fig. 1a, 1b).

Dieses Verfahren drückt schlecht die Kompliziertheit der vorhandenen Phänomene aus. So ist z.B. die Emissionskurve der Heizkörper nicht linear in Abhängigkeit von der Temperatur des Versorgungswassers.This procedure poorly expresses the complexity of the phenomena involved. This is e.g. the emission curve the radiator is not linear depending on the temperature of the supply water.

Darüber hinaus ist die Außentemperatur nicht die einzige Störgröße in dsm Ausdruck für die Wärmebilanz der Räume. Die von der Sonnenbestrahlung herrührenden Wärmezufuhren nehmen an dieser Bilanz teil und ziehen häufig unangenehme Veränderungen der Innentemperatur nach eich.In addition, the outside temperature is not the only disturbance variable in the dsm expression for the heat balance of the rooms. The heat input resulting from solar irradiation takes part in this balance and often results in unpleasant effects Changes in the internal temperature after calibration.

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Die Mehrzahl der traditionellen Regelungen stellt die Sonnenbestrahlung nicht in Rechnung und diejenigen, welche sie in Rechnung stellen, tun dies nur unvollkommen. The majority of the traditional regulations represent the Sun exposure is not billed and those who bill for it do so only imperfectly.

Wenn es möglich ist, momentan die Sonnenwärmezufuhren, die kleiner als die Wärmeverluste sind, zu kompensieren, indem die Heizung ebensoviel reduziert wird, ist es nicht mehr das Gleiche, wenn diese Zufuhren erheblicher werden. Es würde ein Abschalten der Heizung erfolgen, aber die Zugaben der Sonnenzufuhren werden nicht verbucht; oder diese sind nicht vernachlässigbar. Hieraus ergibt sich eine Überhitzung der Räume und eine Energieverschwendung.If it is possible to compensate momentarily the solar heat input, which is smaller than the heat loss, by reducing the heating as much, it is no longer the same when these inputs become more substantial. The heating would be switched off, but the additions to the solar supply are not recorded; or these are not negligible. This results in overheating of the rooms and a waste of energy.

Eine traditionelle Regelung auf der Grundlage der linearen Abhängigkeit hat keine Speicherfunktion und kann sich daher nicht an frühere Aktionen erinnern. Wenn z.B. die Vorlauf "tempera tür des Wassers größer ist als die vorgesehene, stellt die Regelung dies später nicht in Rechnung. Sie kann lediglich die Beziehung einer Temperatur mit einer anderen Temperatur sicherstellen.A traditional regulation based on the linear dependency has no storage function and can therefore do not remember previous actions. If, for example, the flow "tempera door of the water is greater than the intended, the regulation does not charge for this later. It can only be the relationship of one temperature to another Ensure temperature.

Eb ist daher in den traditionellen Systemen unverzichtbar, daß die Vorlauftemperatur streng der Außentemperatur folgt. Dies ist jedoch in der Praxis schwierig zu erreichen wegen der beschränkten Genauigkeit des Mischventils, der mehr oder weniger langen Ansprechzeit und der mehr oder weniger guten Stabilität des Regelkreises und der mehr oder weniger schnellen und mehr oder weniger erheblichen Veränderungen der Wassertemperatur des Kessels. Man trifft häufig Anlagen an, in denen das dynamische Differential bzw* FehlersignalEb is therefore indispensable in traditional systems that the flow temperature strictly follows the outside temperature. However, this is difficult to achieve in practice because of the limited accuracy of the mixing valve, which is more or less less long response time and the more or less good stability of the control loop and the more or less rapid and more or less significant changes the water temperature of the boiler. One often meets systems in which the dynamic differential or * error signal

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- 7 des AQuastaten des Kessels größer als 15°C iat.- 7 of the AQuastaten of the boiler greater than 15 ° C iat.

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Regeln einer Warmwasserheizungsanlage eines Gebäudes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene gerichtet, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Regler einen Rechner aufweist, der fortlaufend die momentane Wärmebilanz liefert, die von der Differenz zwischen den Wärmeverlusten des Gebäudes einerseits und den Wärmezufuhren aufgrund der Heizung und der Sonnenbestrahlung andererseits gebildet wird, einen Integrationsspeicher, der die momentanen Bilanzen ansammelt, eine Vorrichtung zum periodischen Abfragen des Speichers, ein Steuerorgan, das entsprechend dem Zustand des Speichers auf die Vorrichtung zum Regeln des Heizflueses Q^T einwirkt (Q bezeichnet die Durchflußleistung des Wassers, das in der Gesamtheit der Heizkörper umläuft, undAT den Abfall der Wassertemperatur durch die Gesamtheit der Heizkörper), derart, daß innerhalb des mindestens zwei aufeinanderfolgende Befragungen trennenden Zeitintervalle die angesammelte Bilanz gelöscht wird.The present invention is directed to a method of regulating a hot water heating system of a building and a device for carrying out this method directed the are characterized in that the controller has a computer which continuously supplies the current heat balance, that of the difference between the heat losses of the building on the one hand and the heat input due to heating and the solar irradiation on the other hand, an integration memory that accumulates the current balances, a device for periodic polling of the memory, a control element that corresponds to the state of the memory acts on the device for regulating the heating flues Q ^ T (Q denotes the flow rate of the water that circulates in the entirety of the radiators, and AT denotes the waste the water temperature through all of the radiators), such that within the at least two consecutive Surveys separating time intervals the accumulated balance is deleted.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:Further advantages, features and possible applications of the present invention emerge from the following Description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show in it:

Fig. 1a eine Heizungsanlage, die durch eine lineare Regelung gesteuert wird,1a shows a heating system which is controlled by a linear regulator,

Pig. 1b die Veränderung der Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur entsprechend einer linearen Beziehung,Pig. 1b the change in the flow temperature as a function of on the outside temperature according to a linear relationship,

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Pig. 2 eine Warmwasserheizungsanlage, die von einer Regelung gesteuert wird, die auf der kontinuierlichen Abfragung thermischer Bilanzen gemäß der Erfindung basiert,Pig. 2 a hot water heating system which is controlled by a control system based on the continuous query of thermal balances according to the invention,

Pig. 3 ein symbolisches Schema einer Regelvorrichtung gemäß der Erfindung,Pig. 3 shows a symbolic diagram of a control device according to the invention,

Pig. 4 das Schema einer schrittweisen Steuerung des das Mischventil antreibenden Servomotors,Pig. 4 the scheme of a step-by-step control of the servo motor driving the mixing valve,

Pig. 5 ein symbolisches Schema einer abgewandelten Aubführungsform des elektrischen Schaltkreises der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung,Pig. 5 is a symbolic scheme of a modified embodiment the electrical circuit of the control device according to the invention,

Fig. 6a ein Ausführungsbeispiel einer schrittweisen Steuerung des Servomotors mit Begrenzung der geregelten Vorlauftemperatur auf die Außentemperatur, 6a shows an exemplary embodiment of a step-by-step control of the servomotor with limitation of the regulated flow temperature to the outside temperature,

Pig. 6b die Kurve der Grenzvorlauftemperatur im Falle der Pig. 6a,Pig. 6b the curve of the limit flow temperature in the case of Pig. 6a,

Fig. 7a ein Ausführungsbeispiel einer schrittweisen Steuerung des Servomotors mit Begrenzung der geregelten Rücklauftemperatur auf die Außentemperatur, 7a shows an exemplary embodiment of a step-by-step control of the servomotor with limitation of the regulated return temperature to the outside temperature,

Fig. Tb die Kurve der Grenzrücklauftemperatur im Falle der Fig. 7a, Fig. Tb the curve of the limit return temperature in the case of Fig. 7a,

Fig. 8 das Schema einer Regelschaltung gemäß der Erfindung, welche für eine Reduzierung der Innentemperatur der Räume während der Nacht angepaßt ist» 8 shows the scheme of a control circuit according to the invention, which is adapted to reduce the internal temperature of the rooms during the night »

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In der Beschreibung und den Figuren werden folgende Begriffe bzw. Bezeichnungen verwendet:The following terms and designations are used in the description and the figures:

a) Temperaturena) Temperatures

te: Momentane Außentemperaturte: Current outside temperature

td: Vorlauftemperatur des Heizungswassers tr: Rücklauftemperaturtd: flow temperature of the heating water tr: return temperature

Tq : SolltemperaturTq: target temperature

T-n: Minimale Außentemperatur, für welche die Anlage berechnet worden istT-n: Minimum outside temperature for which the system calculates has been

T-jj-g: Vor lauf tempera tür des Wassers, wenn die Außentemperatur gleich Tg istT-jj-g: Forward tempera door of the water when the outside temperature is equal to Tg

TjJ0: Vorlauf temperatur des Wassers für te = Tq T™.: Rücklauftemperatur des Wassers für te = Tg TRC: Rücklauftemperatur des Wassers für te = T„TjJ 0 : Flow temperature of the water for te = Tq T ™ .: Return temperature of the water for te = Tg T RC : Return temperature of the water for te = T "

b) Elemente einer Anlageb) Elements of an installation

Ch: Kessel oder Erzeuger zur Herstellung des Warmwassers V.M.:Drei-Wege-Mischventil, welches das Rücklaufwasser mit dem vom Kessel kommenden Wasser mischt. Dies istCh: boiler or generator for the production of hot water V.M.: three-way mixing valve, which the return water mixes with the water coming from the boiler. This is

also die Regelrorrichtung des Heizungsflusses. S.M.: Servomotor zur Steuerung des Mischventils. Er hat zwei Laufrichtungen, die mit "+ warm" und w- warm"So the control device of the heating flow. SM: Servo motor to control the mixing valve. It has two directions of movement, which are marked with "+ warm" and w - warm "

bezeichnet sind.
F: Umwälzpumpe, welche eine konstante Durchflußleistung Q
are designated.
F: circulation pump, which has a constant flow rate Q

des Wassers in den Heizkörpern sicherstellt. Rad: Radiatoren oder Heizkörper
Reg: Regler
Tjj: Fühler zum Messen der Vor lauf temperatur des Wassers TR: Fühler zum Messen der Rücklauftemperatur des Wassers Τ-,: Fühler zum Messen der Außentemperatur te
of the water in the radiators. Wheel: radiators or radiators
Reg: regulator
Tjj: sensor for measuring the flow temperature of the water T R : sensor for measuring the return temperature of the water Τ- ,: sensor for measuring the outside temperature te

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- ίο -- ίο -

Τς.: Fühler, welcher dem Einfluß der Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist, zum Messen einer Temperatur ts. Die Sonnenbestrahlung wird durch dieDifferenz ts-te gemessen.Τς .: feeler, which the influence of the solar radiation is exposed to measure a temperature ts. The solar radiation is determined by the difference ts-th measured.

In Fig. 1a ist eine bekannte Regelvorrichtung gezeigt, die dem linearen Gesetz gehorcht und dieVorlauftemperatur td des Wassers entsprechend der Außentemperatur te regelt.In Fig. 1a a known control device is shown, which obeys the linear law and regulates the flow temperature td of the water according to the outside temperature te.

Der Kreis weist einen Kessel Ch auf, der mit einem Heizkörper Rad (der die verschiedenen Heizungsgeräte einer Wohnung aufweist) über ein Mischventil VM und eine Umwälzpumpe P verbunden ist. Der Rücklauf erfolgt direkt vom Heizkörper Rad zum Kessel Ch. Ein Teil des Rücklaufwassers wird abgenommen und nach Dosierung durch das Mischventil VM in den Kreis zurückgeschickt.The circuit has a boiler Ch, which is connected to a radiator wheel (which controls the various heating devices of a Apartment has) via a mixing valve VM and a circulation pump P is connected. The return is made directly from Radiator wheel to boiler Ch. Part of the return water is drawn off and after metering through the mixing valve VM sent back to the circle.

Die Außentemperatur te wird von einem Fühler T-g abgegriffen und die Vorlauftemperatur td des Wassers wird durch einen Fühler TjJ abgenommen, der am Eingang des Heizkörpers Rad angeordnet ist. Diese beiden Größen werden in einen Regler eingeführt, der entsprechend dem nachfolgenden Gesetz programmiert ist:The outside temperature te is picked up by a sensor T-g and the flow temperature td of the water is taken from a sensor TjJ, which is located at the input of the radiator wheel is arranged. These two quantities are introduced into a controller which, in accordance with the following law is programmed:

td = f (te)td = f (te)

Dieser Regler steuert den Servomotor SM des Misohventils VM, das die Menge des Rücklaufwaseers mit der Temperatur tr dosiert, die mit dem Vorlaufwasser gemischt werden soll.This controller controls the servo motor SM of the misoh valve VM, that doses the amount of return water with the temperature tr that is to be mixed with the flow water.

In Fig. 1b ist die Veränderung der Vorlauftemperatür td in Abhängigkeit von der Außentemperatur zwischen der Grund-In Fig. 1b, the change in the flow temperature td in Depending on the outside temperature between the basic

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temperatur Tß (gegeben) und der Solltemperatur T~ dargestellt. temperature T ß (given) and the setpoint temperature T ~.

Die Bedürfnisse eines Gebäudes hängen von einer bestimmten Anzahl von Klimaparametern ab, von denen die Außentemperatur, die Sonnenbestrahlung und der Wind die wesentlichsten sind. In den gut abgedichteten und isolierten Gebäuden kann der Einfluß des Windes vernachlässigt werden. Lediglich die Außentemperatur und die Sonnenbestrahlung spielen eine erhebliche Rolle.The needs of a building depend on a certain number of climate parameters, of which the outside temperature, the sun and the wind are the most important. In the well-sealed and insulated buildings, the Influence of the wind can be neglected. Only the outside temperature and solar radiation play a significant role Role.

Die Wärmebilanz eines Gebäudes enthält:The heat balance of a building includes:

Die Wärmeverluste aufgrund des Unterschiedes zwischen der Innen- und Außentemperatur,The heat losses due to the difference between the indoor and outdoor temperatures,

die Sonnenwärmezufuhren,the solar heat supplies,

die Wärmezufuhren aufgrund der Heizung,the heat input due to the heating,

die inneren Zufuhren.the inner feeders.

Die inneren Zufuhren werden berücksichtigt:The internal supplies are taken into account:

Entweder im Bereich des Raumes durch ergänzende Regelung in Abhängigkeit von der Innentemperatur, wenn dieHeizungsanlage mit solchen Vorrichtungen versehen ist. Die Solltemperatur des Zentralreglers wird auf einen Wert geregelt, der mindestens gleich der Innentemperatur T„ = Ti ist,Either in the area of the room through additional control depending on the interior temperature, if the heating system is provided with such devices. The setpoint temperature of the central controller is regulated to a value which is at least equal to the internal temperature T "= Ti,

oder pauschal durch zentrale Regelung, wenn die Anlage keineor as a lump sum through centralized regulation, if the system does not have any

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zusätzlichen Regelungen in Abhängigkeit von der Umgebung aufweist. Wenn mit Δ Ti der Temperaturanstieg bezeichnet wird, der durch die inneren Zufuhren erhalten wird, wird die Solltemperatur auf folgenden Wert geregelt:has additional regulations depending on the environment. When Δ Ti denotes the temperature rise obtained by the internal supplies, the set temperature is regulated to the following value:

TC = Ti - Δ TiTC = Ti - Δ Ti

Es ist nicht immer möglich, die Wärmebilanz momentan auszugleichen, da die Sonnenwärmezufuhren z.B. zu bestimmten Stunden des Tages die Verluste im großen Umfange überschreiten können. Es ist daher erforderlich, den Ausgleich der Wärmebilanz zeitlich verschieben zu können. Dies kann glücklicherweise ohne negativen Einfluß auf den Komfort erfolgen, da aufgrund der Wärmekapazität des Gebäudes die Veränderungen der Außentemperatur, der Sonnenbestrahlung und der vom Heizungssystem gelieferten Energie nicht sofort auf die Innentemperatur zurückwirken.It is not always possible to balance the heat balance momentarily, because the solar heat supply, e.g. at certain hours of the day, exceeds the losses to a large extent can. It is therefore necessary to be able to postpone the compensation of the heat balance. This can Fortunately, without any negative impact on comfort, because the heat capacity of the building means that the Changes in outside temperature, solar radiation and the energy supplied by the heating system do not immediately detect the internal temperature have an effect.

Die von dem Heizungssystem zu liefernde Energie ist derart, daß für ein mehr oder weniger langes Zeitintervall in Abhängigkeit von der thermischen Trägheit des Gebäudes folgende Gleichung erfüllt ist:The energy to be supplied by the heating system is such that it depends for a more or less long time interval the following equation is fulfilled by the thermal inertia of the building:

>r~Durch das Heizungs- r~WärmeVerluste des Γ~"Sonnensystem gelieferter \ Gebäudes aufgrund \ wärme-Wärmefluß = ) des Unterschiedes - zufuhren > r ~ Through the heating r ~ heat losses of the Γ ~ "solar system \ building supplied due to \ heat-heat flow = ) the difference - L · supply

/ zwischen Innen- und I— Außentemperatur/ Between indoor and outdoor temperature I-

Um die Darstellung zu vereinfachen, wird Im nachfolgenden der Fall eines rechteckigen Gebäudes betrachtet mit einer durch die Äasade unterschiedlich ausgebildeten Heizungsanlage. In order to simplify the illustration, the following is the case of a rectangular building with a heating system designed differently due to the Äasade.

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Pur das halbe betrachtete Gebäude werden folgende Bezeichnungen verwendet:The following designations are used for half the building considered used:

G: Volumetrischer Wärmeverlußtkoeffizient in W/nr/°C.G: Volumetric heat loss coefficient in W / no / ° C.

Sv: Verglasungsflache der Passade in m .Sv: glazing area of the passage in m.

V: Bewohnbares Volumen des halben betrachteten Gebäudes in m .V: Habitable volume of half the building under consideration in m.

f: Sonnenfaktor der Glasfenster.f: solar factor of the glass windows.

R: Auf die Passade auftreffende Sonnenbestrahlung in W/m2.R: Solar irradiation hitting the Passade in W / m 2 .

Q: Volumetrische Durchflußleistung des die Gesamtheit der Heizkörper versorgenden Wassers in m /sek.Q: Volumetric flow rate of the water supplying all the radiators in m / sec.

G: Volumetrische Wärme des Wassers in J/m /0C.G: Volumetric heat of water in J / m / 0 C.

Die Sonnenzufuhren pro bewohnbare Volumeneinheit sind gleich:The solar supplies per unit of habitable volume are the same:

f Sv χ R
ΊΓ
f Sv χ R
ΊΓ

Die Wärmezufuhren aufgrund der Heizung haben pro bewohnbare Volumeneinheit folgenden Wert:The heat supplies due to the heating have pro habitable Volume unit the following value:

(td - tr)(td - tr)

Die Wärmeverluste pro bewohnbare Volumeneinheit sind:The heat losses per habitable volume unit are:

G (Tc - te)G (Tc - te)

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-H--H-

Das Regelungsgesetz kann daher folgendermaßen geschrieben werden:The regulatory law can therefore be written as follows will:

(td -tr)dz = \ G (Tn - te)dz - ( f Sv . Rdz(td -tr) dz = \ G (T n - te) dz - (f Sv. Rdz

Hierbei sind die Veränderlichen:Here the variables are:

te: Gemessen durch den Fühler der Außentemperatur.te: Measured by the outside temperature sensor.

R: Gemessen durch den Fühler der Sonnenbestrahlung.R: Measured by the solar radiation sensor.

(td-tr): Gemessen durch die Fühler für das Vorlauf- und Rücklaufwasser der Heizung.(td-tr): Measured by the sensors for the flow and return water of the heating system.

z: Die Zeit.z: The time.

Die Parameter G, Sv und V sind die Merkmale des Gebäudes.The parameters G, Sv and V are the characteristics of the building.

Das Produkt Q.C wird als konstant betrachtet.The product Q.C is considered constant.

Der Durchfluß des Warmwassers kann mit großer Näherung als konstant betrachtet werden, damit er nicht von einem Durohflußmeßgerät gemessen werden muß.The flow of the hot water can be viewed as constant with a great approximation, so that it does not come from a Durohflußmeßgerät must be measured.

Wenn dies nicht zutrifft, ist es ausreichend, den Durchfluß mit einem entsprechenden Meßgerät zu messen und ihn nicht mehr als einen festen Parameter zu betrachten.If this is not the case, it is sufficient to measure the flow with a suitable measuring device and measure it no longer to be regarded as a fixed parameter.

In Fig. 2 ist eine Heizungsvorrichtung mit einer Regelung entsprechend der Erfindung dargestellt, die auf der kontinuierlichen Integration der Wärmebilanzen beruht.In Fig. 2, a heating device with a control according to the invention is shown, which on the continuous integration of the heat balances.

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Der Heizungskreis weist aufeinanderfolgend einen Kessel Ch, einen Heizkörper Rad, ein Mischventil VM mit seinem Servomotor SM und eine Umwälzpumpe P auf.The heating circuit has a boiler Ch, a radiator wheel, a mixing valve VM with its servo motor SM and a circulation pump P on.

Die Außentemperatur und die Sonnenbestrahlungstemperatur werden durch zwei Fühler Te und Ts gemessen.The outside temperature and the solar radiation temperature are measured by two sensors Te and Ts.

Die Vorlauftemperatur Td und die Rücklauftemperatur Tr werden vor und nach dem Heizkörper durch Fühler T-^ und Tß abgenommen. Die Parameter werden in dem Regler Reg integriert, in welchem folgende Größen angezeigt sind:The flow temperature Td and the return temperature Tr are taken before and after the radiator by sensors T- ^ and T ß . The parameters are integrated in the Reg controller, in which the following values are displayed:

Die Solltemperatur Te,The target temperature Te,

der Wasserdurchfluß pro Wohnvolumen Q, der volumetrische Wärmeverlustkoeffizient G und das Verhältnis f Sv .the water flow per living volume Q, the volumetric heat loss coefficient G and the ratio f Sv.

In Fig. 3 ist das Regelsystem gemäß der Erfindung dargestellt. In Fig. 3, the control system according to the invention is shown.

Ein Analogrechner 1 weist folgende Elemente auf:An analog computer 1 has the following elements:

Einen Fühler T™, der auf die Außentemperatur anspricht,A sensor T ™ that responds to the outside temperature,

einen Fühler Tg, der auf die Sonnenbestrahlungatemperatür anspricht,a sensor Tg which measures the solar radiation temperature appeals,

einen Rheostaten Tc, mit welchem der Vorrichtung eine Solltemperatur eingegeben werden kann,a rheostat Tc, with which the device a target temperature can be entered,

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2720^262720 ^ 26

einen Fühler T^, der auf die Vorlauftemperatur des Heizungswassers in der Gesamtheit der Heizkörper anspricht, a sensor T ^, which responds to the flow temperature of the heating water in the entirety of the radiators,

einen Fühler TR, der auf die Rücklauftemperatür des Wassers nach Durchgang durch die Heizkörper anspricht.a sensor T R , which responds to the return temperature of the water after passing through the radiators.

Die Fühler Τ£ und Tg, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind, sind mit einem Vergleicher A^ verbunden, der seinerseits mit einem Verstärker E.. verbunden ist, der die vom Vergleicher Δ * gelieferte Temperaturdifferenz mit einem Koeffizienten versieht, der von einem in einem Gegenkopplungs kreis angeordneten Potentiometer geliefert wird.The sensors Τ £ and Tg, which are arranged in a bridge circuit, are connected to a comparator A ^ , which in turn is connected to an amplifier E .. which provides the temperature difference supplied by the comparator Δ * with a coefficient that is determined by a in a negative feedback circuit arranged potentiometer is supplied.

Der Fühler T-g ist ebenfalls mit einem Vergleicher Ao verbunden ebenso wie der Rheostat Tc. Der Vergleicher Δ ο ^-Β^ mit einem Verstärker Ep verbunden, der mit einem Gegenkopplungskreis versehen ist, der ein Potentiometer aufweist, durch das ein Koeffizient zugeführt wird.The sensor Tg is also connected to a comparator Ao, as is the rheostat Tc. The comparator Δ ο ^ - Β ^ connected to an amplifier Ep which is provided with a negative feedback circuit which has a potentiometer through which a coefficient is fed.

Die Fühler TR und T-p sind in gleicher Weise in einer Brücke geschaltet und mit einem Vergleicher Δ ■* verbunden, auf den ein Verstärker E, mit seinem G-egenkopplungskreis folgt.The sensors T R and Tp are connected in the same way in a bridge and connected to a comparator Δ ■ * , which is followed by an amplifier E, with its mutual coupling circuit.

Die drei Verstärker E.. , Ep und E, sind mit dem Eingang eines Summierers Σ verbunden.The three amplifiers E .., Ep and E are connected to the input of a summer Σ .

Das vom Summierer Σ ausgehende Signal wird in einem numerischen Integrator 2 integriert, der mit einem Speicher 3 verbunden ist. Der Speicher 3 ist einerseits mit einem Impulsgeber 4 und andererseits mit zwei Relais verbunden, von denen eins einen Unterbrecher C. und das andere einen Unterbrecher C steuert.The signal coming from the adder Σ is integrated in a numerical integrator 2, which is connected to a memory 3 connected is. The memory 3 is connected on the one hand to a pulse generator 4 and on the other hand to two relays, one of which one a breaker C. and the other a breaker C controls.

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Diese in Reihe angeordneten Unterbrecher steuern den Betrieb und die Betriebsrichtung des Motors M, welcher die Drehung des Mischventils bewirkt, das die Temperatur des in den Heizkörpern ankommenden Wassers steuert.These serially arranged breakers control the operation and direction of operation of the motor M, which causes the rotation of the mixing valve that controls the temperature of the water entering the radiators.

Das Prinzip der Regelung ist folgendermaßen:The principle of the regulation is as follows:

1) Der Analogrechner 1 erstellt in Abhängigkeit von den veränderlichen Größen (te, R, td und tr) und den festen Größen (G, Tp, f Sv, Q«C) eine momentane Leistungsbilanz und liefert eine zu dieser Bilanz proportionale Spannung.1) The analog computer 1 creates an instantaneous power balance as a function of the variable quantities (te, R, td and tr) and the fixed quantities (G, T p , f Sv, Q «C ) and supplies a voltage proportional to this balance.

= G(T0 - te) - (JC (td-tr) + f Sv · R dz VV= G (T 0 - te) - (JC (td-tr) + f Sv * R dz VV

2) Der Speicherintegrator (2, 3) summiert fortlaufend die momentanen Leistungsbilanzen:2) The storage integrator (2, 3) continuously adds up the current power balances:

dzdz

3) Der Speicher wird periodisch abgefragt (z.B. alle fünf Minuten) mit Hilfe des Gebers 4. Der Zustand des Speichers im Zeitpunkt der Abfragung stellt die Wärmebilanz des Gebäudes dar. Entsprechend den Anwendungen wird das gewünschte Informationsniveau mehr oder weniger vollständig sein. In bestimmten Fällen besteht die gewünschte Information lediglich darin, zu wissen, ob die Heizung den Bedürfnissen voraus (φ ist hier kleiner 0) oder hinterher (φ ist hier > 0) ist. Das Erfassen des Vorzeichens von φ ist daher ausreichend. In Pig. 3 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestelLt.3) The memory is queried periodically (eg every five minutes) with the help of the transmitter 4. The state of the memory at the time of the query represents the heat balance of the building. Depending on the application, the desired level of information will be more or less complete. In certain cases, the required information is simply to know whether the heating is ahead of requirements (φ here is less than 0) or behind (φ is here> 0). Detecting the sign of φ is therefore sufficient. In Pig. Such an exemplary embodiment is shown in FIG.

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Bei anderen Anwendungsfällen (hier nicht dargestellt) könnte es erforderlich sein, den genauen Wert von φ zu kennen. Es können auch Zwischenfälle "berücksichtigt werden, z.B. zu wissen, ob Φ außerhalb oder innerhalb eines von zwei Werten + L und - C bestimmten Totbereiches liegt. Es wird angemerkt, daß es erforderlich ist, die Kapazität des Speichers zu begrenzen.In other applications (not shown here) it might be necessary to know the exact value of φ. Incidents can also be taken into account, for example knowing whether Φ is outside or within a dead zone determined by two values + L and - C. It is noted that it is necessary to limit the capacity of the memory.

Wenn z.B. die Heizung eines Gebäudes für zehn Tage abgestellt wird, wäre es absurd zu sagen, daß die Energie, welche die Heizung beim Wiederbeginn zunächst kompensieren muß, dem Integral der Wärmeverluste G (Tß -te) entspricht, daß während der vorhergehenden zehn Tage von der Regelung gemessen worden ist. In diesem Fall entspricht die feste Solltemperatur T„ (Tc = 2O0C zum Beispiel) nicht mehr der wirklichen Innentemperatur Ti. Nach Abstellen der Heizung wird diese Innentemperatur allmählich gleich der Außentemperatur amEnde eines bestimmten Zeitabschnittes in Abhängigkeit von der Abkühlungszeitkonstanten des Gebäudes.If, for example, the heating of a building is switched off for ten days, it would be absurd to say that the energy which the heating must first compensate when restarting corresponds to the integral of the heat losses G (T ß- th) that during the previous ten days has been measured by the scheme. In this case, the fixed setpoint temperature T " (T c = 2O 0 C for example) no longer corresponds to the actual internal temperature Ti. After the heating has been switched off, this internal temperature gradually becomes equal to the external temperature at the end of a certain period of time, depending on the cooling time constant of the building.

Praktisch hat das Integral φ =)Δ φ dz zwei symmetrische oder nicht symmetrische Grenzwerte. Der eine entspricht z.B. dew Integral der WärmeVerluste während einer momentanen Abschaltung der Heizung (es wird der Erzeugung von Warmwasser für Sanitäreinrichtungen Priorität gegeben, indem die Heizung abgestellt wird; Abschaltung der Heizung während eines Teils der Nacht usw.). Der andere Grenzwert entspricht z.B. dem Integral der Sonnenzufuhren, die das Gebäude wirksam wiedergewinnen kann, ohne den Komfort zu beeinträchtigen.In practice, the integral φ =) Δ φ dz has two symmetrical or non-symmetrical limit values. One corresponds, for example, to the integral of the heat losses during a momentary shutdown of the heating (priority is given to the production of hot water for sanitary facilities by turning off the heating; turning off the heating during part of the night, etc.). The other limit corresponds, for example, to the integral of the solar inputs that the building can effectively regain without compromising comfort.

4) In Abhängigkeit von den über den Zustand des Speichers empfangenen Informationen wirkt der Regler auf die Vor-4) Depending on the information received about the status of the memory, the controller acts on the

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richtung zum Regeln des Heizungsflusses ψ Α Τ ein, derart, daß das Integral^ = (Δ,ψ dz möglichst schnell gelöscht wird.direction for regulating the heating flow ψ Α Τ in such a way that the integral ^ = (Δ, ψ dz is deleted as quickly as possible.

Im zitierten Ausführungsbeispiel wirkt der Regler auf das Mischventil ein, in dem der Servomotor Schritt für Schritt in Richtung "+ warm" gesteuert wird, wenn φ *? O ist, und in Richtung "-warm", wenn φ ^- O ist.In the exemplary embodiment cited, the controller acts on the mixing valve by controlling the servomotor step by step in the "+ warm" direction when φ *? O, and in the "-warm" direction when φ ^ - O.

In Fig. 4 ist der Steuerkreis des Servomotors dargestellt.In Fig. 4 the control circuit of the servo motor is shown.

Der Umschaltkontakt G1, der die Drehrichtung des Servomotors SM bestimmt, ist in der Position "+ warm", wenn das Vorzeichen des Integralsj^ ψ dz positiv ist, und in der Position "-warm", wenn das Vorzeichen des voranstehenden Integrals negativ ist.The changeover contact G 1 , which determines the direction of rotation of the servo motor SM, is in the "+ warm" position when the sign of the integral j ^ ψ dz is positive, and in the "-warm" position when the sign of the preceding integral is negative .

Der Kontakt Cp bestimmt die Laufdauer Z1 des Servomotors innerhalb der Periode ZQ, welche das Zeitintervall darstellt, das zwei aufeinanderfolgende Befragungen des Speichers trennt.The contact Cp determines the running time Z 1 of the servomotor within the period Z Q , which represents the time interval that separates two successive surveys of the memory.

Das Verhältnis Z1 ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel fest.The ratio Z 1 is fixed in the described embodiment.

Man kann es jedoch entsprechend dem absoluten Wert des Integrals |Δ ψ dz regeln, wenn erwünscht ist, daß die Betriebsdrehzahl des Servomotors mit der Amplitude des Ungleichgewichts der Bilanz wächst.However, it can be regulated according to the absolute value of the integral | Δ ψ dz if it is desired that the operating speed of the servomotor increases with the amplitude of the imbalance in the balance.

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- 20 Das Regelungsgeaetz in seiner allgemeinen Form- 20 The regulatory act in its general form

£C J (td-tr)dz = Gj(TQ-te)dz - f Sv j Rdz£ CJ (td-tr) dz = Gj (T Q -te) dz - f Sv j Rdz

verknüpft vier Parameter auf dem Regler (Tn, G, QC und f Sv),links four parameters on the controller (T n , G, QC and f Sv),

was die Regelungen beim Start einwenig kompliziert, umso mehr, als die Parameter G und Q in bestehenden Gebäuden oft nur unzureichend bekannt sind.which complicates the regulations a little at the start, all the more since the parameters G and Q are often used in existing buildings are poorly known.

Nach Teilung durch G erhält man aus der vorhergehenden GleichungAfter dividing by G one obtains from the previous equation

Kr Γ (td-tr)dz = ( (TQ-te)dz - Ks j^Rdz mitKr Γ (td-tr) dz = ( (T Q -te) dz - Ks j ^ Rdz with

Kr = QC und Ks = f · Sv GV GVKr = QC and Ks = f · Sv GV GV

Der Parameter Kr ist nichts anderes als das Verhältnis Kr = Tc - T-oThe parameter Kr is nothing other than the ratio Kr = Tc - T-o

nominal Tq bezeichnet die Solltemperatur.nominal Tq denotes the target temperature.

Tjj bezeichnet die Außentemperatur, für welche die Anlage berechnet ist.Tjj denotes the outside temperature for which the system is calculated.

ΔT nominal ist der Temperaturabfall des Wassers, das in den Heizkörpern fortlaufend umläuft, wenn dieAußentemperatür gleich der Grundberechnungstemperatur ist. Diese Werte sind Δ T nominal is the temperature drop of the water that continuously circulates in the radiators when the outside temperature is equal to the basic calculation temperature. These values are

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mit erheblich größerer Genauigkeit bekannt ala die Werte von G und Q. Da der Parameter Kr der wesentliche Parameter der Regelung ist, ist es wichtig, ihn mit der höchst möglichen Genauigkeit festzulegen.known with considerably greater accuracy than the values of G and Q. Since the parameter Kr is the essential parameter of the scheme, it is important to match it with the highest possible Determine accuracy.

Was den Parameter Ks anbetrifft, der die Kompensation der Sonnenwärmezufuhren darstellt, so ist dieser von geringerer Bedeutung. Er ist naturgemäß relativ ungenau aufgrund des Koeffizienten f (Sonnenfaktor des Glasfensters). Die bei der Schätzung des Koeffizienten G begangenen Fehler haben daher weniger Bedeutung bei der Berechnung von Ks als bei der Berechnung von Kr. Daher besteht ein Interesse Kr durch die oben beschriebene indirekte Methode bestimmen zu können.As for the parameter Ks, which represents the compensation of the solar heat input, it is lower Meaning. It is naturally relatively imprecise due to the coefficient f (solar factor of the glass window). The at Errors made in estimating the coefficient G are therefore less important in calculating Ks than in the calculation of Kr. Therefore, there is an interest in being able to determine Kr using the indirect method described above.

In Fig. 5 ist das Prinzipschema der Regelung dargestellt, das ganz und gar dem in der obigen Darstellung beschriebenen Prinzip gleicht (vgl. Fig. 3). In dieser Fig. 5 entsprechen die Verstärker E1, und E,, den Verstärkern E1 und E-der Fig. 3. Die Koeffizienten, mit denen die von den Vergleichern A1. und Δ -ζ ausgehenden Signale versehen werden, sind jeweils Ks und Kr geworden. Diese Koeffizienten ergeben sich durch dividieren der den Verstärkern E1, E« und E, zugeordneten Koeffizienten durch den Faktor G, wobei der Verstärker Eg, der nunmehr den Koeffizienten 1 hätte, weggelassen wird.In Fig. 5 the principle scheme of the control is shown, which is completely the same as the principle described in the above representation (see. Fig. 3). In this Fig. 5 correspond to the amplifier E 1, and E ,, the amplifiers E 1 and E of FIG. 3. The coefficients with which of the comparators A 1. and Δ -ζ are provided outgoing signals have become Ks and Kr, respectively. These coefficients are obtained by dividing the coefficients assigned to the amplifiers E 1 , E «and E by the factor G, the amplifier Eg, which now has the coefficient 1, is omitted.

Es ist manchmal erforderlich, die Vorlauftemperatur td unterhalb eines bestimmten Schwellwertes zu begrenzen, um z.B. die Lärmprobleme aufgrund von zu schnellen und zu häufigen Veränderungen der Temperatur des den Heizkörper versorgenden Wassers zu vermeiden. In dem vorher beschriebenen Regelungsgesetz begrenzt nichts diese Temperatur außerhalb des Aqua- It is sometimes necessary to keep the flow temperature td below of a certain threshold value in order to e.g. the noise problems due to too fast and too frequent Avoid changes in the temperature of the water supplying the radiator. In the regulation law described above, nothing limits this temperature outside the aqua

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staten des Kessels. Aber nichts hindert einen daran,es zu tun.state of the boiler. But nothing prevents you from doing it to do.

Das Löschen der angesammelten Bilanzen erfolgt nunmehr dadurch, daß die Vorlauftemperatur unterhalb eines bestimmten festen oder veränderlichen Wertes gehalten wird.The accumulated balance sheets are now deleted by that the flow temperature is below a certain fixed or variable value.

In Pig. 6a ist der Fall dargestellt, in welchem es erwünscht ist, daß die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur entsprechend der Geraden A der Pig. 6b begrenzt ist.In Pig. 6a the case is shown in which it is desired that the flow temperature as a function on the outside temperature according to the straight line A of the Pig. 6b is limited.

Der Steuerkreis des Servomotors weist einen Umkehrkontakt L auf. Dieser Kontakt ist in der Position 1,2, wenn die Vorlauftemperatur td für eine Außentemperatur te unterhalb der Geraden A liegt. Dies stellt den normalen Betrieb dar.The control circuit of the servomotor has a reversing contact L. This contact is in position 1,2 when the flow temperature td is below straight line A for an outside temperature te. This represents normal operation.

Wenn die Vorlauftemperatür die Gerade A überschreitet, öffnet der Kontakt L den Kreis 1,2 und stellt die Verbindung 1,3 her, wodurch der Servomotor in die weniger warme Position zurückgeführt wird.When the flow temperature exceeds straight line A, it opens the contact L connects the circle 1,2 and makes the connection 1,3, which puts the servomotor in the less warm position is returned.

Bei einer geοthermischen Heizung ist es wichtig, mit einem so groß wie möglichen Temperaturunterschied zu arbeiten zwischen der Gewinnung und der Wiedereinspritzung des geothermalen Wassers. Da die Temperatur des gewonnenen Wassers konstant ist, muß die Temperatur des Wassers vor seiner Wiedereinspritzung überwacht werden. In diesem Pail wird der Regelungsbetrieb auf die Rücklauftemperatur tr eingestellt. With geothermal heating, it is important to use one to work as large as possible temperature difference between the extraction and re-injection of the geothermal Water. Since the temperature of the recovered water is constant, the temperature of the water must be before its Re-injection can be monitored. This pail will the control mode is set to the return temperature tr.

In Pig. 7a ist ein Ausführungsbeispiel mit einer BeschränkungIn Pig. 7a is an embodiment with one limitation

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der Rücklatif tempera tür tr in Abhängigkeit von der Außentemperatur dargestellt.the return temperature door depending on the outside temperature shown.

Der Kontakt L schließt den Kreis 1,2, wenn die Rücklauftemperatur tr für eine gegebene Außentemperatur te unterhalb der Kurve B liegt (normaler Betrieb). (Fig. 7b).The contact L closes the circuit 1,2 when the return temperature tr for a given outside temperature te below curve B (normal operation). (Fig. 7b).

Wenn die Vorlauftemperatur oberhalb der Kurve B liegt,untertricht der Kontakt L den Kreis 1,2 und stellt die Verbindung 1,3 her, wodurch der Servomotor in seine weniger warme Position zurückgeführt wird.If the flow temperature is above curve B, undercut the contact L makes the circle 1,2 and connects 1,3, which puts the servomotor in its less warm Position is returned.

Die maximale mittlere Temperatur der Wohnräume wird mit 2O0C festgesetzt. Bei bestehenden Gebäuden mit einem großen Anteil verglaster Oberfläche ist oft eine Tagestemperatur von 210C erforderlich. Im Gegensatz hierzu bevorzugen die Benutzer in der Nacht geringere Temperaturen.The maximum mean temperature of the living space is set at 2O 0 C. In the case of existing buildings with a large proportion of glazed surface, a daytime temperature of 21 ° C. is often required. In contrast, users prefer lower temperatures at night.

Das allgemeine Problem der Heizung besteht daher darin, eine Komfortempfindung für den Tag und die Nacht zu gewährleisten, wobei die Regelung beachtet wird. Die Regelung wird die Nachttemperatur verringern, um die Tagestemperatur erhöhen zu können, wobei gewährleistet ist, daß über einen gesamten Tag (24 Stunden) die mittlere Innentemperatur 2O0C nicht überschreitet.The general problem with heating is therefore to ensure a feeling of comfort for the day and night, taking into account the regulation. The scheme will reduce the night temperature, to increase the daytime temperature, wherein it is assured that does not exceed 2O 0 C over a whole day (24 hours), the average indoor temperature.

Eine herkömmliche Regelung ohne Speicher ermöglicht es nicht, diese mittlere Temperatur streng zu steuern. Es sind mehr oder weniger komplizierte und mehr oder weniger genaue Lösungen entwickelt worden, um dieses Problem zu lösen. Die am häufigsten benutzte Lösung ist die folgende:A conventional control system without a storage tank does not make it possible to strictly control this mean temperature. More or less complicated and more or less precise solutions have been developed to solve this problem. The most commonly used solution is the following:

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- 24 _
Die Regelung weist drei HeizungsZyklen auf.
- 24 _
The control has three heating cycles.

1) Einen normalen Bereich von 8 bis 23 Uhr.1) A normal range from 8 a.m. to 11 p.m.

2) Einen verlangsamten Bereich von 23 bis 6 Uhr.2) A slowed down area from 11pm to 6am.

Der Beginn dieses Abschnittes fällt mit dem Ende der Fernsehsendungen zusammen. Das Absenken des Sollpunktes der Regelung liegt in der Größenordnung von 3 bis 5°C.The beginning of this section coincides with the end of the television broadcasts together. The lowering of the setpoint of the regulation is in the order of 3 to 5 ° C.

Trotz dieses Absenkens wird die Heizung fortgesetzt, wobei die in die Heizkörper gesandte Energie proportional zur Differenz der Verlangsamungstemperatur und der Außentemperatur ist. Daraus ergibt sich, daß der tatsächliche Nachttemperaturabfall geringer als derjenige ist, der durch die Verlangsamung bestimmt ist oder als derjenige, den man durch die natürliche Abkühlung der Wohnung erhält, wenn die Heizung abgeschaltet wird. Die Benutzer haben die Neigung, die Fenster der Räume zu öffnen, um frische Luft zu haben. Hieraus ergibt sich ein Überverbrauch. Dies bestätigen übrigens verschiedene in situ durchgeführte Studien, in deren Verlauf festgestellt worden ist, daß der auf den Unterschied zwischen der Innen- und Außentemperatur zurückzuführende Verbrauch nachts um ungefähr 10$ ansteigt.In spite of this lowering, the heating continues, with the energy sent to the radiators being proportional to the difference between the slowdown temperature and the outside temperature. From this it follows that the actual nighttime temperature drop is less than that which is determined by the slowing down or than that which is obtained by the natural cooling of the apartment when the heating is switched off. The users have a tendency to open the windows of the rooms for fresh air. This results in over-consumption. This is confirmed by various studies carried out in situ, in the course of which it was found that the consumption due to the difference between the indoor and outdoor temperatures increases by about $ 10 at night.

3) Ein beschleunigter Bereich von 6 bis 8 Uhr.3) An accelerated range from 6 a.m. to 8 a.m.

Dieser Zeitabschnitt wird eingestellt entsprechend den beruflichen Aktivitäten der Bewohner. Das Ziel dieses beschleunigten Bereiches besteht darin, zu versuchen, daß die Teilverluste der Energieabgabe während der Nacht kompensiert werden, um jegliche zeitliche Drift der Innentemperatur zu vermeiden, die sich bei seiner Abwesenheit ergeben würde.This time period is set according to the professional ones Activities of the residents. The goal of this accelerated area is to try to do that Partial losses of the energy output during the night are compensated in order to compensate for any temporal drift in the internal temperature avoid that would result in his absence.

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Unglücklicherweise ist diese Kompensation sehr ungenau. Die Regelung hat die Energieverluste während der Nacht nicht bestimmt; sie berechnet auch nicht die während der gesamten Dauer des beschleunigten Bereiches gelieferte Überleistung.Unfortunately, this compensation is very imprecise. The regulation did not determine the energy losses during the night; they also do not charge the during the Excessive power delivered over the entire duration of the accelerated range.

Mit der vorliegenden Regelung ist es möglich, die Heizung z.B. von 23 Uhr bis 6 Uhr morgens abzuschalten. Hierdurch kann ein erheblicherer Abfall der Innentemperatur erzielt werden. Dank der Speicherung der Bilanzen erinnert sich die Regelung andererseits bei Wiederaufnahme 6 Uhr morgens an die Verluste bzw. das Fehlen der Energieabgabe während der Nacht. Säe holt daher zunächst diesen Rückstand auf, indem die gesamte verfügbare Leistung verwendet wird. Wenn dann das Gleichgewicht der Bilanzen erneut erreicht wird, regelt sie in Abhängigkeit von den unmittelbaren Bedürfnissen.With the present control it is possible to switch off the heating e.g. from 11 p.m. to 6 a.m. Through this a more significant drop in internal temperature can be achieved. Thanks to the storage of the balances remembers the regulation on the other hand when resuming 6 o'clock in the morning to the losses or the lack of energy output during the night. Sowing therefore first catches up on this backlog by using all of the available power. if then the equilibrium of the balances is reached again, regulates them depending on the immediate needs.

Pur sehr kalte Tage ist ein Abschalten der Heizung von 23 Uhr bis 6 Uhr morgens möglicherweise zu lang, damit die Heizung die Verluste insgesamt wieder einholen kann. Es ist daher wünschenswert, die Unterbrechungsdauer der Heizung reduzieren zu können. Dies ist mit Hilfe der Anordnung gemäß Fig. 8 möglich.On very cold days the heating is switched off 11 p.m. to 6 a.m. may be too long for the heater to recoup all of its losses. It it is therefore desirable to be able to reduce the heating interruption time. This is with the help of the arrangement according to Fig. 8 possible.

Die Kontakte C1 (1 C1, 2 C1) C2 und L arbeiten inder gleichen Weise wie die in Fig. 6 gezeigten. Insbesondere schließt sich der Kontakt 2 C1 (Herstellung der Verbindung 7, 8) nur, wenn die angesammelte Bilanz Null oder negativ ist (die Heizung ist den Bedürfniseen voraus).Contacts C 1 (1 C 1 , 2 C 1 ) C 2 and L operate in the same manner as those shown in FIG. In particular, the contact 2 C 1 closes (making the connection 7, 8) only when the accumulated balance is zero or negative (the heating is ahead of the needs).

Der Kontakt H (Zeitkontakt) ist zwischen 23 und 6 Uhr geschlossen. Contact H (time contact) is closed between 11 p.m. and 6 a.m.

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Damit das Relais C,,das die Kontakte 1 G, und 2 C, steuert, erregt wird, damit der Kontakt 2 C, die Verbindung 4,5 unterbricht, um die Verbindung 4,6 herzustellen und den Servomotor in der Richtung "- warm" zu drehen, bis die Heizung der Räume angehalten wird, sind zwei Bedingungen erforderlich:So that the relay C ,, which the contacts 1 G, and 2 C, controls, is excited so that the contact 2 C, the connection 4.5 interrupts to establish the connection 4.6 and turn the servomotor in the "- warm" direction until the heating of the rooms is stopped two conditions required:

1 ) Daß der Zeit- bzw. Schaltkontakt hergestellt ist (im Ausführungsbeispiel 23 bis 6 Uhr).1) That the time or switching contact is established (in the exemplary embodiment 23 to 6 o'clock).

2) Daß der Kontakt 2 C1 hergestellt ist, d.h. die Heizung den Bedürfnissen voraus ist.2) That the contact 2 C 1 is made, ie the heating is ahead of the needs.

Erst wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, ist es möglich, die Heizung während der Nacht abzuschalten.Only when these two conditions are met is it possible to switch off the heating during the night.

Der Kontakt 1 C, ist ein SeIbsthaltekontakt, der den Einfluß des Kontaktes 2 C. eliminiert, wenn das Relais C- eingeschaltet worden ist.The contact 1 C, is a self-holding contact, the influence of contact 2 C. eliminated when relay C- is switched on has been.

Anstelle eines Abschaltens der Heizung während eines Teils der Nacht kann auch eine Verringerung der Solltemperatur vorgenommen werden. Man würde in diesemFall zwei Sollwerte haben ιInstead of switching off the heating during part of the night, it is also possible to reduce the setpoint temperature be made. In this case one would have two setpoints have ι

Eine mit Τ~. bezeichnete Solltemperatur, welche die mittlere Temperatur des Gebäudes während eines gesamten Tages (24 Stunden) bestimmt. Die Gebäudeverluste werden immer im Verhältnis zu dieser Solltemperatur bestimmt.One with Τ ~. designated target temperature, which is the mean The temperature of the building is determined for an entire day (24 hours). The building losses are always in proportion determined for this target temperature.

Eine mit T,™ bezeichnete Solltemperatur, welche die maximale Energie bestimmt, die von dar Heizung während der Verringerungsperiode geliefert wird.A setpoint temperature labeled T, ™, which is the maximum Energy determined by the heating during the reduction period is delivered.

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Claims (12)

ηπ. DIETEU ν. »Εζοι.ηηπ. DIETEU ν. »Εζοι.η DIPL. INO. PETEH SCHÜTZ DIPI,. ING. WOLFOANO IIKÜHLERDIPL. IN O. PETEH SCHÜTZ DIPI ,. ING. WOLFOANO II COOLER MARIA-TnRRRRIAHTRASfIB ISMARIA-TnRRRRIAHTRASfIB IS POSTFACH ΗβIM) β« »-8OOO MUKNCIIKN ββPOST BOX ΗβIM) β « »-8,000 MUKNCIIKN ββ TBLBFOXTBLBFOX «Τββ19«Τββ19 TKLKX BMMS TBLBHRAMM SOMBBBTKLKX BMMS TBLBHRAMM SOMBBB CEM 1462D
10057/Al
FR-PA 76 13726
AT. 7. Mai 1976
CEM 1462D
10057 / Al
FR-PA 76 13726
AT. May 7, 1976
CEM - Compagnie Electro-Mecanique, 12, Rue Portalis, Γ-75383 Paris CEM - Compagnie Electro-Mecanique, 12, Rue Portalis, Γ-75383 Paris Cedex 08Cedex 08 Verfahren und Vorrichtung zum Regeln einer WarmwasserheizanlageMethod and device for regulating a hot water heating system eines Gebäudesof a building PatentansprücheClaims M.^Verfahren zum Regeln einer Sammelheizanlage eines Gebäudes mit Warmwasser, das in Heizkörpern umläuft, die mit Hilfe einer Regelvorrichtung für den Heizfluß versorgt werden, die den Umlauf des aus den Heizkörpern austretenden Wassers steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die momentane Wärmebilahz eines Wohn-. volumens erstellt wird, die von der Differenz zwischen den Wärmeverlusten des Gehäuses einerseits und den Wärmezufuhren aufgrund der Heizung und der Sonnenbestrahlung andererseits gebildet wird, indem die Außentemperatur, die Sonnenbestrahlungstemperatur, die Vorlauftemperatur des Wassers in den Heizkörpern und die Rücklauftemperatur des Wassers nach den Heizkörpern gemessen werden, die momentanen Bilanzen in einem Speicher angesammelt werden, der periodisch abgefragt wird und ein Signal liefert, das auf die Regelvorrichtung des Heizflusses einwirkt, derart, daß innerhalb des mindestensM. ^ Procedure for regulating a collective heating system of a Building with hot water that circulates in radiators, which with the help of a control device for the heating flow which controls the circulation of the water exiting the radiators, characterized in that that the current heat balance of a living. volume created by the difference between the heat losses of the housing on the one hand and the heat input due to the heating and solar radiation on the other hand is formed by the outside temperature, the solar radiation temperature, the flow temperature of the water in the radiators and the return temperature of the water after the radiators are measured the current balances are accumulated in a memory that is periodically queried and provides a signal that acts on the control device of the heating flow, such that within the at least 709845/1104 GIAL INSPECTED709845/1104 GIAL INSPECTED zwei aufeinanderfolgende Befragungen trennenden Zeitintervalle die angesammelte Bilanz gelöscht wird.separating two successive interviews Time intervals the accumulated balance is deleted.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die momentanen Bilanzen ansammelnde Speicherkapazität auf einen oberen und unteren Wert begrenzt ist in Abhängigkeit entweder von der maximalen Sauer der Heizungsabschaltung oder der maximalen Rückgewinnung der Sonnenzufuhren oder von beiden.2. The method according to claim 1, characterized in that the current balances accumulating storage capacity is limited to an upper and lower value is dependent on either the maximum acidity of the heating shutdown or the maximum recovery of the solar supply or both. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Befragung des Speichers gelieferte Information das Vorzeichen der angesammelten Bilanz angibt.3. The method according to claim 1, characterized in that the information supplied by interrogating the memory indicates the sign of the accumulated balance sheet. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Regelvorrichtung des Heizflusses schrittweise erfolgt.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the control of the control device of the Heating flow takes place gradually. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß die Vorlauftemperatur des Heizwassers nach oben in Abhängigkeit von der Außentemperatur begrenzt ist.5. The method according to claim 1, characterized in that j the upper flow temperature of the heating water is limited depending on the outside temperature. 6. Verfahren nach" Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauftemperatur des Heizwassere nach oben in Abhängigkeit von der Außentemperatur begrenzt ist.6. The method according to "claim 1, characterized in that the upper return temperature of the heating water is limited depending on the outside temperature. 7. Verfahren nach defl Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Gesamtdauer der teilweise oder totalen Abschaltung der Heizung die Wärmeverluete immer im Verhältnis zur Solltemperatur veranschlagt werden, welche die mittlere Temperatur eines gesamten 24-Stunden-Tages bestimmt.7. The method according to defl claims 1 and 2, characterized in that during the total duration of the partial or total shutdown of the heating always estimated in relation to the target temperature which determines the mean temperature of an entire 24-hour day. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Innentemperatur während der Nacht durch ein totales Abschalten oder eine Teilreduzierung der eeitprogrammierten Heizung erzielt und der Beginn der Abschaltung der Heizung oder seiner Reduktion außerdem unter der Bedingung geregelt wird, daß die angesammelte Bilanz Null oder negativ ist.8. The method according to claims 1, 2 and 7, characterized in that the reduction in the internal temperature achieved during the night by a total shutdown or a partial reduction of the eeitprogrammed heating and the beginning of the shutdown of the heating or its reduction also regulated on condition that the accumulated balance is zero or negative. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die momentanen und angesammelten Wärmebilanzen durch den volumetrischen Verlustkoeffizienten des Gebäudes dividiert werden.9. The method according to claim 1, characterized in that the instantaneous and accumulated heat balances divided by the volumetric loss coefficient of the building. 10.Rege!vorrichtung für eine Heizanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch10. Control device for a heating system for implementation of the method according to claim 1, characterized by einen fortlaufend die momentane Wärmebilanz liefernden Rechner (1),a computer (1) continuously delivering the current heat balance, einen die momentanen Bilanzen ansammelnden Integrationespe icher (2, 3),an integration memory that collects the current balance sheets (2, 3), eine Vorrichtung zur periodischen Befragung des Speichere unda device for periodic polling of the memory and ein Steuerorgan, das entsprechend dem Zustand des Speichers auf die Regelvorrichtung dee Heizflueses einwirkt, derart, daß !innerhalb des mindestens zwei aufeinanderfolgende Befragungen trennenden Zeitintervalle die angesammelte Bilanz gelöscht wird.a control element which, according to the state of the memory, acts on the control device of the heating flues in such a way that! within the time interval separating at least two successive interviews the accumulated balance sheet is deleted. 11.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner folgende Teil· aufweistt 11.Vorrichtung according to claim 10, characterized in that the computer has the following part · has t 709845/1104709845/1104 Meßelemente für die Außentemperatur, die Sonnenbestrahlungstemperatur, die Vorlauftemperatur des Wassers in den Heizkörpern und die Rücklauftemperatür des Wassers nach den Heizkörpern,Measuring elements for the outside temperature, the solar radiation temperature, the flow temperature of the water in the radiators and the return temperature of the water after the radiators, einen Verg]eicher, der die Differenz zwischen der Bestrahlungstemperatur und der Außentemperatur bildet,a Verg] ei c forth, which forms the difference between the radiation temperature and the outside temperature, einen Vergleicher, der die Differenz zwischen der Außentemperatur und der Solltemperatur bildet,a comparator that shows the difference between the outside temperature and the setpoint temperature, einen Vergleicher, der die Differenz zwischen der Vorlauf- und Rücklauftemperatur des Wassers bildet,a comparator that calculates the difference between the flow and return temperatures of the water, Regelverstärker zur Beaufschlagung der von denjvergleichern gelieferten Differenzen mit Koeffizienten undControl amplifier for the application of the comparators supplied differences with coefficients and einen Summierer, der die Summe der von den Verstärkern ausgesandten Signale bildet.a summer which forms the sum of the signals sent out by the amplifiers. 12.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan aus einem Mischventil besteht, das mit einem Servomotor versehen ist und die Umwälzung des Rücklaufwassers des Heizkörpers in den Vorlaufkreis dosiert.12.Vorrichtung according to claim 10, characterized in that the control member consists of a mixing valve, which is provided with a servo motor and dosed in the circulation of the return water of the radiator in the inlet circuit. 709845/1104709845/1104
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846286A1 (en) * 1977-10-24 1979-04-26 Cem Comp Electro Mec METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A COMMUNITY CENTRAL HEATING OF A BUILDING

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH641889A5 (en) * 1980-02-04 1984-03-15 Landis & Gyr Ag HEATING SYSTEM.
FR2536837B1 (en) * 1982-11-30 1988-03-04 Electricite De France METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE HEATING OF PREMISES
DE3326378A1 (en) * 1983-07-22 1985-01-31 KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH, 8650 Kulmbach METHOD FOR OPERATING A LOW-TEMPERATURE HEATING BOILER HEATABLE WITH A BURNER

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1923848A1 (en) * 1968-05-11 1969-12-11 Coster Tec Elettron Circuit arrangement for controlling the internal temperature of rooms
DE1679352A1 (en) * 1967-11-13 1971-04-08 Horn Lutz Dr Ing Procedure for regulating hot water heating
DE2057699A1 (en) * 1970-11-17 1972-05-18 Askania Gmbh Device for regulation or control of physical-technical quantities in heating, ventilation and air conditioning technology

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1679352A1 (en) * 1967-11-13 1971-04-08 Horn Lutz Dr Ing Procedure for regulating hot water heating
DE1923848A1 (en) * 1968-05-11 1969-12-11 Coster Tec Elettron Circuit arrangement for controlling the internal temperature of rooms
DE2057699A1 (en) * 1970-11-17 1972-05-18 Askania Gmbh Device for regulation or control of physical-technical quantities in heating, ventilation and air conditioning technology

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z. "Samtär- und Heizungstechnik", 1975, H. 10, S. 595-599 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846286A1 (en) * 1977-10-24 1979-04-26 Cem Comp Electro Mec METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A COMMUNITY CENTRAL HEATING OF A BUILDING

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Publication number Publication date
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FR2350558B1 (en) 1982-05-21
DE2720526B2 (en) 1979-03-01
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