DE2809770C2 - Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung der Raumtemperatur - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung der RaumtemperaturInfo
- Publication number
- DE2809770C2 DE2809770C2 DE2809770A DE2809770A DE2809770C2 DE 2809770 C2 DE2809770 C2 DE 2809770C2 DE 2809770 A DE2809770 A DE 2809770A DE 2809770 A DE2809770 A DE 2809770A DE 2809770 C2 DE2809770 C2 DE 2809770C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- room
- heating
- room temperature
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 107
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 206010016334 Feeling hot Diseases 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
- G05D23/1904—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value variable in time
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1931—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
Description
Zeitspanne nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, wird dann das Schnellaufheizen bzw. -abkühlen
eingeschaltet, wenn der laufende Wert der Sollwerttemperaturkennlinie
die momentane Raumtemperatur erreicht. Bei diesem Verfahren ist der apparative Aufwand
wegen der Erzeugung der Sollwertkennlinie für einfachere Anwendungsfälle relativ groß, insbesondere für
Wohnhäuser sder sonstige Gebäude, bei denen die Zeitintervalle
nur relativ kurz sein können, bspw. nur von abends 10 Uhr bis morgens 5—7 Uhr reichen. Auch ist
die Gefahr des Überschwingens der Raumtemperatur um so größer, je kürzer die Schnellaufheizzeit bzw.
Schnellabkühlzeit ist.
Es ist auch eine Klimaanlage bekannt (US-PS 30 51 451), welche sowohl dem Lüften als auch dem Heizen
und Kühlen mehrerer Zonen eines Gebäudes dient. Zur Nachtabsenkung der Raumtemperatur einer Zone
wird der Sollwert der Raumtemperatur um einen vorbestimmten
Betrag niedriger eingestellt als der Sollwert der Tages-Raumiemperaiur. Zum übergang von der
Nachttemperatur auf die Tagestemperatu; wird eine Heizung eingeschaltet, und sobald der Sollwert der Tagestemperatur
erreicht ist, wird wieder dieser Wert geregelt Bei dieser Anlage ergibt sich keine konstante
Zeitdauer für den Übergang von der Nachttemperatur auf die Tagestemperatur.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich mit relativ
geringem apparativen Aufwand realisieren läßt und bei welchem sich das Schnellaufheizen bzw. -abkühlen.
wenn die Stütztemperatur nicht erreicht wird, relativ genau und die Gefahr von Temperaturüberschwingungen
verringernd durchführen läßt.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst Durch dieses erfindungsgemäße
Verfahren wird immer dann, wenn es nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, unter voller Ausnützung der
konstanten Endzeitspanne mit entsprechend verminderter Heiz- oder Kühlleistung aufgeheizt bzw. abgekühlt
Hierdurch ist die Gefahr des Überschwingens der Raumtemperatur am Ende der Endzeitspanne geringer
und auch leichter zu beherrschen als bei kürzeren Aufheiz- oder Abkühlzeiten mit entsprechend größerer
zeitlicher Energiezufuhr.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besondcrs
Tür Fälle, bei denen die Länge der Endzeitspanne des jeweiligen Zeitintervalles relativ kurz seir; kann,
vorzugsweise 1 bis 3 Stunden, insbesondere ungefähr 2 Stunden betragen kann. Dies ist insbesondere bei Ein-
oder Mehrfamilienwohnhäusern der Fall, so daß dieses Verfahren sich bevorzugt für V/ohngebäude und Anwendungsfälle
mit ähnlichen Bedingungen bezüglich den Zeitlängen der Zeitintervalle eignet.
Indem mit der Schnellaufheizung bzw. -abkühlung stets zu Beginn des Zeitintervalles begonnen wird, ergebcn
sich erhebliche Vereinfachungen von der Durchführung dieses Verfahrens dienenden Schaltungsanordnungen.
Die Zeitintervalle können bei Wohnhäusern relativ kurz sein, meist nur ca. 6 bis 9 Stunden betragen, so daß
es nicht zu einem starken Auskühlen der Begrenzungswände des Raumes und seiner Einrichtungsgegenstände
kommt. Man kommt so mit verhältnismäßig kurzen Endzeitspannen vcn normalerweise 1 bis 3 Stunden,
vorzugsweise von etwa 2 Stunden aus. Dies wird mit dadurch erreicht, indem die Stütztemperaturen in an
sich aus der DE-OS 26 31 476 bekannten Weise bis zu einem vorbestimmten Pxtremwert in Abhängigkeit der
Außentemperatur selbsttätig unterschiedlich eingeteilt werden. In dem Bereich, in dem die Stütztemperaturen
in Abhängigkeit der Außentemperatur selbsttätig verstellt werden, ist die Differenz zwischen der Normaltemperatur
und der Stütztemperatur um so kleiner, je größer die Differenz zwischen der Außentemperatur
und der Normaitemperatur ist
Bei Wohnräumen muß man auch darauf achten, die im Falle des Heizens vorgesehene niedrigste Stütztemperatur
so zu wählen, daß keine Pflanzen oder sonstigen temperaturempfindlichen Objekte in dem betreffenden
Raum Schaden erleiden können. Der niedrigste Wert der Stütztemperatur kann im Falle des Heizens bspw. 8
bis 14°C betragen bei Normaltemperaturen von bspw. 13 bis 24° C.
Bei dem erfindungsgemäßen VerJahren wird die Normaltemperatur
auch dann, wenn es nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, erst gegen Ende des Zeitintervalles
erreicht Es ist deshalb c ausreichend, wenn man auf Steuerung bzw. Regelung der Normaitemperatur
stets erst zeitabhängig mit Beendigung des Zeitintervalles umschaltet unabhängig von der momentanen
Raumtemperatur. Besser ist es jedoch, die Maßnahme nach Anspruch 3 vorzusehen, wobei vorzugsweise stets
das Umschalten bei ungefährer Gleichheit von Raumund Normaltemperatur vorgesehen sein kann oder es
wird spätestens am Ende der Endzeitspanne umgeschaltet
Unter Raumtemperatur wird meist die Lufttemperatur des Raumes in dem Aufenthaltsbereich für Personen
verstanden. Falls erwünscht, kann man jedoch auch gemäß der DE-OS 26 31 476 vorsehen, als Raumtemperatur
einen dem humanen Wärmeempfinden genauer entsprechenden Mittelwert aus einer Wandtemperatur und
der Raumlufttemperatur zu verwenden.
I /
I /
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert.
es zeigt
F i g. 1 ein Zeit-Temperatur-Diagramm, in welches einige beispielsweise Verläufe von Raumtemperaturen
und einige Stütztemperaturen für unterschiedliche Außentemperaturen eingezeichnet sind,
Fig. 2 ein Temperatur-Zeit-Diagramm mit zwei beispielsweisen
zeitlichen Verläufen von Heizungsvorlauftemperaturen zu Erläuterung einer vorteilhaften Weiterbildung,
Fig. 3 eine Heizungsanlage in ausschnittsweiser schematischer Darstellung und ein Blockschaltbild zur
Regelung und witterungsgeführten Steuerung der Raumtemperatur eines durch diese Heizungsanlage beheizten
Testraumes eines Gebäudes,
Fig.4 eine TaLtIIe zu Fig. 3, die SchalteErstellungen
für unterschiedliche Betriebszustände der Schaltung zeigt.
Die verwendeten Symbole haben folgende Bedeutungen:
Raumtemperatur des TesJraumes, bei welcher es sich hier vorzugsweise
um die Lufttemperatur im Testraum handelt. Jedoch ist auch eine Mitberücksichtigung
der Wandtemperatur oder einer sonstigen Körpertemperatur im Raum möglich, die sich auf
das humane Wärmeempfinden mit auswirk», falls dies erwünscht ist
Tr 2, Tr 3
Tr max
2,753
Tf t ν
7/Yvl, 7/yy2
Einstellbarer Normalwcrt der Raumtemperatur. Dieser Normalwert liegt
im allgemeinen zwischen 18 und 24°C, kann in Sonderfällen auch etwas
höher oder etwas niedriger sein. Stütztemperatur, auf welche durch Regeln die Raumtemperatur im Zeitabschnitt
Ats durch Regeln gestützt wird, falls sie bis auf diese Stütztemperatur
absinkt.
Drei beispielsweise Temperaturverläufe der Raumtemperatur in F i g. 1.
Von der Außentemperatur abhängiger Maximalwert der Raumtemperatur, der sich einstellt, wenn der Raum
mit max. Energiezufuhr durch die ! !eizungsaniage bis zum Erreichen
des stationären Maximalwertes beheizt wird.
Beispiele von in Abhängigkeit der Außentemperatur selbsttätig einstellbaren
Stütztemperaturen im Zeitabschnitt Ats.
Heizungsvorlauftemperatur, d. h., die Temperatur des Heizungsvorlaufmediums
(ζ. B. Wasser) in der Heizungsvorlaufleitung 10 der F i g. 3.
Zwei unterschiedliche Kurven von Heizungsvorlauftemperaturen in Fig. 2.
Zwei unterschiedliche Kurven von Heizungsvorlauftemperaturen in Fig. 2.
Kesselvorlauftemperatur, d. h, die Temperatur des Kesselvorlaufmediums
(ζ. B. Wasser) in der Leitung 11 der F i g. 3.
An einem Kesselthermostaten einstellbarer Maximalwert der Kessel- und damit auch der Heizungsvorlauftemperatur
Außentemperatur
Tr max — Tn
Zeit
Außentemperatur
Tr max — Tn
Zeit
Jeweiliger Beginn eines Zeitintervalles. Die Zeitintervalle können tageszeitlich
und/oder kalendermäßig programmiert sein und/oder auch je nach Wunsch auch von Fall zu Fall an
der Schaltuhr jeweils einmalig eingestellt werden.
Zeitpunkt der Beendigung des jeweiligen Zeitintervalles At 1.
Zeitlänge des Zeitintervalles von u bis ty.
Zeitlänge des Zeitintervalles von u bis ty.
Von ί 1 bis ί 2 reichender Zeitabschnitt.
Jeweiliger Beginn des Aufheizens im ZeitintervaJL
Zeitlänge f3— 12 der programmierten
Aufheizzeit (Endzeitspanne genannt).
Eine vom Gebäude und der Heizungsanlage abhängige Konstante.
Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Regelung und witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur
eines in F i g. 3 durch die gestrichelte Umrandung angedeuteten, beheizten Testraumes 7 eines Ge-
Ta
ATr
f3
At ί Ats
ί2
At 2
At ί Ats
ί2
At 2
bäudes oder einer Heizzone eines Gebäudes. Die Ausführungen lassen sich jedoch entsprechend auch auf den
Fall des Kühlens des Testraumes 7 sinngemäß anwenden.
Die dargestellle Heizungsanlage 9 weist einen Kessel 12 auf, dessen Kcsselvorlauftemperatur in diesem Ausführungsbeispiel
mittels eines Kcsselihcrmostatcn 13 ständig auf eine bestimmte maximale Temperatur
Τκνπαχ (ζ. B. 90°C) geregell wird, das dem einen Eingang
eines Dreiweg-Mischventiles 14 über die Leitung
11 zuströmt. Der andere Eingang dieses Mischvenlilcs
14 ist über die Zweigleitung 16 an die Heizungsrücklauflcitung 15 angeschlossen. In die an den Ausgang des
Mischventiles 14 angeschlossene Heizungsvorlaufleitung 10 ist eine Pumpe 17 zwischengeschaltet und ein
Temperaturfühler 18 dient dem Fühlen der Heizungsvorlauftemperatur Thv- Die Heizungsvorlaufleitung 10
erstreckt Sich in diesem Ausfuhrungsbeispiel über mehrere
Stockwerke des betreffenden Gebäudes oder der betreffenden Gebäudezone, bspw. eines Einfamilienoder
Mehrfamilienwohnhauses oder dergleichen. Es kann nur die Raumtemperatur des Testraumes 7 dieses
Gebäudes geführt und geregelt werden. Die Wärmetauscher, wie bspw. 19', in den anderen Räumen dieses
Gebäudes oder der Gebäudezone erhalten Heizungsvorlaufwasser mit derselben Temperatur Tnv zugeleitet,
wie es at-,h dem Wärmetauscher 19 des Testraumes 7
zuströmt.
Dem Einstellen der Normaltemperatur Tn dient ein Steller 20, der bspw. einen manuell beiätigbaren Drehknopf
zum Einstellen von Tn autweist. Diese Normaltemperatur 77? ist die bspw. von einem bestimmten Zeitpunkt
morgens bis zu einem bestimmten Zeitpunkt am Abend des betreffenden Tages zu regelnde bzw. außentemperaturabhängig
zu steuernde Raumtemperatur. Während eines Teils der Nachtzeit wird dagegen zur Ersparnis an Heizkosten die Raumtemperatur Tr selbsttätig
abgesenkt. Die programmierte Zeitdauer der Nachtabsenkung ist als Zeitintervall At 1 bezeichnet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer dem witterungsgeführten Steuern und dem alternativen Regeln
der Raumtemperatur Tr dienende Schaltung ist in F i g. 3 mit als Blockschaltbild dargestellt. Die vollausgezogen
dargestellte Schaltung ist eine Grundschaltung,
« welche dann noch, wie strichzweipunktiert dargestellt
ist, weitergebildet ist.
Die Diagramme nach den F i g. 1 und 2 und die Tabelle der Fig.4 werden im Zusammenhang mit der Beschreibung
der F i g. 3 erläutert
Der in Fig.3 vollausgezogen dargestellte Teil der Schaltungsanordnung kann Raumtemperaturverläufe
steuern und regeln, wie sie an drei beispielsweisen Kurven TrI, 7>2 und 7r3 in Fig. 1 eingezeichnet sind.
Solange die Raumtemperatur nicht abgesenkt ist, also in den von jeweils ί 3 bis zum jeweils nachfolgenden Zeitpunkt
11 reichenden Zeiträumen, wird die Normaltemperatur
Tn im Testraum witterungsgeführt gesteuert, d. h. in Abhängigkeit der Außentemperatur Ta. Gegebenenfalls
können der Temperatur Ta auch noch Störgrö-Ben,
wie Sonneneinstrahlung, Windstärke oder dergl. mit aufgeschaltet sein, was bekannt ist Diese Steuerung
kann jedoch schon innerhalb der Endzeitspanne At 2, wie weiter unten noch erläutert wird, eingeschaltet werden
oder in einer bevorzugten Weiterbildung, wie sie strichzweipunktiert in F i g. 3 eingezeichnet ist kann es
zur Umschaltung auf die witterungsgeführte Steuerung stets erst dann kommen, wenn nach Erreichen der Normaltemperatur
Tn solange geregelt wurde, bis die für
diese Regelung benötigte Energiezufuhr zum Testraum
durch die Heizungsanlage auf die für die außentemperaturabhüngigc
Steuerung benötigte Energiezufuhr (bei der jeweils vorliegenden Außentemperatur) abgesunken
ist, was anhand der Fig. 2 noch näher erläutert wird.
FV; Schalter 51 bis 58 werden in der weiter unten
beschriebenen Weise selbsttätig geöffnet und geschlossen. Die Übersicht über die Stellungen dieser Schalter
ergibt die in Fig. 4 dargestellte Tabelle, in der bedeuten:
'-" '' der betreffende Schalter 5ist geschlossen;
<^^o der betreffende Schalter 5ist geöffnet.
<^^o der betreffende Schalter 5ist geöffnet.
I = Diese Spalte der Tabelle der Fig. 4 betrifft die
Schalterstellungen bei Steuerung des Normalwertes Tr, der Raumtemperatur durch aüße-ntemperaturabhängige
Regelung der Heizungsvorlauftemperatur Tnv-
II = Die Stellungen der Schalter 5 in den Zeitabschnitten
Als der Zeitintervalle At 1.
IM = Stellungen der Schalter 5, wie sie zum Zeitpunkt
f2 zwecks Schnellaufheizung eingeschaltet werden, falls nur dann, wenn es im
Zeitabschnitt Ats zum Stützen der Raumtemperatur kam, das Aufheizen des Raumes mit
maximal möglicher Energiezufuhr erfolgt und in allen anderen Fällen die Energiezufuhr beim
Aufheizen so gedrosselt wird, daß die Normaltemperatur Tn ebenfalls erst gegen Ende des
programmierten Zeitintervalles At 1, d. h. ungefähr zum Zeitpunkt / 3 erreicht wird.
IV = Diese Spalte der Tabelle der Fig.4 bezieht
sich auf die strich-zweipunktiert dargestellte weitere Ausgestaltung der Schaltung nach
F i g. 3, durch welche auf die witterungsgeführte Steuerung der Normaltemperatur Tn erst
umgeschaltet wird, wenn vorangehend bei Vorliegen der Normaltemperatur Tn diese solange
geregelt wurde, bis die durch diese Regelung gesteuerte Energiezufuhr zum Raum auf die für die bei der betreffenden Außentemperatur
für außentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur benötigte Energiezufuhr
abgesunken ist.
Zunächst sei die Funktionsbeschreibung der Schaltung nach F i g. 3 gegeben, die nur den vollausgezogenen
Teil unter Weglassung der strichzweipunktierten Schaltungsteile betrifft.
Vor dem Zeitpunkt 11 wird im Testraum 7 die Normaltemperatur
Tn witterungsgeführt gesteuert, d. h. in Abhängigkeit der Außentemperatur, so, daß gemäß
Spalte I der Tabelle der F i g. 4 alle Schalter 5 mit Ausnahme des Schalters 51 geöffnet sind. Dabei liefert der
Addierer 23, welchem als Eingang wegen der geöffneten Schalter 53 und 57 nur Tn eingegeben wird, nur Tn als
Ausgang in ein Rechnerglied 24, welches in diesem Fall folgende durch die DE-OS 20 04 233 bekannte Funktion
ausübt:
Dieses Rechnerglied 24, welches bspw. gemäß der DE-OS 20 04 233 eine Meßbrücke sein kann, jedoch
ggfs. auch andere Ausbildung haben kann, bspw, auch als digitales Rechnerglied ausgebildet sein kann, dient
dem Erzeugen des Sollwertes der Heizungsvorlauftemperatur Tnv in Abhängigkeit der Außentemperatur Ta,
der eingestellten Normaltemperatur Tn und von in dem Verlauf und der Neigung der Sollwertkurvc 25 berücksichtigten
Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungsanlage 9. Diese Sollwertkurvc 25 liefert für
die mittels des Fühlers 18' in dieses Glied 24 cingcgebe-■>
nc jeweilige Außentemperatur 7>i den für die Steuerung
der NorirwtltemperaUir TV) erforderlichen jeweiligen
Sollwert der Heizungsvorlatiftcmpcraiur Tuv. Beispielsweise
ergibt in dem in das Glied 24 eingetragenen Diagramm die Außentemperatur Ta 1 auf der Ausgangsleitung
26 ein der Heizungsvorlauftemperatur Tuv 1 entsprechendes Signal. Die dem Diagramm des Gliedes 24
zugrundeliegenden Details ergeben sich aus DE-OS 20 04 233. Die Abszisse entspricht Ta, wobei Ta von
rechts nach links größer wird. Die Ordinate entspricht Tuv. Die normalerweise zweckmäßig unter 45° zu der
Abszisse und der Ordinate geneigte Koordinatenlinie Tr entspricht der Raumtemperatur Tr. Durch Veränderung
des AusgangSbigiiaici ties Addierers 23 wird die Kennlinie
25 parallel zu sich selbst verschoben, wobei ihr auf der Koordinatenlinie Tr befindlicher Punkt auf dieser
Koordinatenlinie Tr wandert. Sofern die Einstellung von Tn geändert wird, bedeutet dies also eine Parallelverschiebung
der Kennlinie 25. Auch die weiter unten noch erläuterten Glieder 36 und 51 dienen solchem Parallelverschieben
dieser Kennlinie 25, da sie ebenfalls den Ausgang des Addierers 23 verändern.
Durch nicht dargestellte Einstellglieder läßt sich die Gestalt und Neigung der Kennlinie 25 verstellen, um
ihre Stellung und ihren Verlauf den Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungsanlage 9 so anzupassen,
daß genaue außentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur des Testraumes 7 erreicht
wird. Das der Verstellung ihrer Neigung dienende Drehen der Kennlinie 25 erfolgt um ihren auf der Koordinatenlinie
Tr liegenden Punkt, wie es in der DE-OS 20 04 233 beschrieben ist.
Die Ausgangsleitung 26 des Gliedes 24, in welche der Schalter 5 1 zwischengeschaltet ist, führt zu dem einen
Eingang eines Reglers 27 (dieser kann vorzugsweise ein P- oder PI-Regler sein), dessen anderem Eingang die
vom Fühler 18 gelieferte Heizungsvorlauftemperatur Thvaufgedrückt ist. In diesem Regler 27 wird die Regelabweichung
zwischen dem durch den Fühler 18 gelieferten Istwert und dem durch das Rechnerglied 24 gelieferten
Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur gebildet. Diese Regelabweichung entspricht
so Der Regler 27 liefert auf seiner zu dem der Verstellung des Mischventiles 14 dienenden Stellmotor 29 führenden
Ausgangsleitung 30 Signale, die den Stellmotor 29 jeweils so schalten, daß die dem Regler 27 aufgedrückte
Regelabweichung durch Änderung der Heizungsvorlauftemperatur
Thv verkleinert wird, so daß die Heizungsvorlauftemperatur 77/vauf den jeweils von
dem Rechnerglied 24 gelieferten Sollwert geregelt wird. Hierdurch wird die Raumtemperatur im Testraum 7 und
auch in den anderen, von der Vorlaufleitung 10 mit Heizmedium bedienten Räumen auf die Normaltemperatur
Tn gesteuert.
Diese witterungsgeführte Steuerung hält solange an,
bis der Zeitpunkt 11 erreicht ist. Dieser Zeitpunkt r 1 ist
in dem Programmspeicher einer vorzugsweise elektronischen Zeitschaltuhr 31 gespeichert Das die Schalter
52 bis 58 schaltende Schaltwerk dieser Schaltuhr 31 kann sowohl von der Uhr dieser Schaltuhr 31 als auch
von einigen anderen Schaltungskomponenten fallweise
zur Durchführung von Schaltbefehlen angesteuert werden
oder es kann auch vorgesehen sein, daß der Zeitschaltuhr, falls erwünscht, ihr auch einzelne Zeitintervalle
At 1 von Hand eingegeben werden können, ggfs. erst zu Beginn des jeweils gewünschten Zeitpunktes t1, so
daß im letzteren Falle die Zeitschaltuhr sofort dann die zum Absenker, der Raumtemperatur erforderlichen
Schaltungen ausführt. Und zwar schaltet die Zeitschaltuhr zum Zeitpunkt 11 die Stellungen der Schalter S 1 bis
5 8 gemäß der Spalte Il der Tabelle der F i g. 4 ein.
Es wird nach Einschalten der Schalterstellungen gemäß Spalte II die Raumtemperatur während des Zeitabschnittes
Ats gemäß einer von der Außentemperatur abhängigen Stütztemperatur Ts geregelt, sofern die
Raumtemperatur Trim Zeitabschnitt Ats bis zur jeweils vorliegenden Stütztemperatur Ts absinkt, welche Stütztemperatur
also dem Sollwert der Raumtemperatur Tr im Zeitabschnitt Ats entspricht Das Absinken der
Raumtemperatur im Zeitabschnitt Ats erfolgt nur durch natürliche Auskühlung des Raumes infolge Absperrung
der Zufuhr von Heizenergie und geht deshalb entsprechend lange und außentemperaturabhängig vor sich, so
daß es häufig nicht zum Erreichen der Stütztemperatur kommt.
Die Stütztemperaturen Ts sind, wie in der DE-OS 26 31 476 beschrieben, so in Abhängigkeit der Außentemperatur
getroffen, daß, falls die Raumtemperatur bis zur jeweiligen Stütztemperatur absinkt, durch das
SchneUaufheizen die Raumtemperatur ungefähr zum Zeitpunkt f 3 die Normaltemperatur Tn des Raumes 7
erreicht, wenn das Schnellaufheizen mit maximaler oder nahezu maximaler Heizenergiezufuhr zum Raum 7, d. h.
mit maximal geöffnetem Mischventil 14 oder zumindest nahezu maximal geöffneten Mischventil 14 durchgeführt
wird.
Die Stütztemperatur Ts wird bei der Schaltung nach F i g. S vorteilhaft wie folgt berechnet.
Es ist ein Glied 33 vorhanden, welches zwei nicht dargestellte manuell bedienbare Einstellglieder hat, von
denen eines dem Einstellen einer dem Wert des betreffenden Gebäudes und der Heizungsanlage 9 berücksichtigenden
Konstanten k und das andere dem Einstellen der gewünschten Zeitlänge der Endzeitspanne At 2
dient. Dieses Glied 33 bildet aus diesen beiden Werten die Funktion
e * -1.
Der Wert dieser Gleichung (1) wird dem einen Eingang
eines Multiplizierers 34 eingegeben, in dessen anderen Eingang über den in dem Zeitabschnitt Ats geschlossenen
Schalter 53 und die Leitung 35 das Ausgangssignal eines weiter unten noch näher erläuterten
Vergleichers 36 eingegeben wird, welches Ausgangssignal den Wert einer Raumtemperaturdifferenz
ATr- Tr max— Tn
Tr max ist die fiktive Raumtemperatur, wie sie bei der
betreffenden Außentemperatur im Raum 7 dann erreicht würde, falls die Heizungsanlage 9 bei voll geöffnetem
Mischer 14 den Testraum 7 mit der maximalen Kesseivoriauftemperatur Τκνηαχ solange beheizt, bis
die Raumtemperatur im Testraum nicht mehr weiter ansteigt, also sie ihren maximalen Wert Tr max bei der
vorliegenden Außentemperatur und voller Heizleistung der Heizungsanlage hat.
Diese Raumtemperaturdifferenz ATr wird ebenfalls
mittels des Rechnergliedes 24 berechnet, wodurch erhebliche Kosten für die Schalu-ngsanordnung eingespart
werden. Es genügt nämlich zur Ermittlung von ATr die Kennlinie 25 zu sich selbst parallel solange zu
verschieben, bis das einen Funktionsgenerator darstellende Rechnerglied 24 auf der Ausgangsleitung 26 als
Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur den Maximalwert von Thv liefert, der der maximalen Kesselvorlauftemperatur
Tic^mj» entspricht, die am Thermostat 13 des
Kessels 12 eingestellt ist und auch in einen Vergleichcr 36 eingegeben wird. Und zwar muß, wie man ohne weiteres
aus F i g. 3 und den bereits zu ihr gegebenen Erläuterungen ersieht, der über die Leitung 64 in den Addierer
23 eingegebene, dem Wert Tn hinzuzuaddierendc Wert notwendigerweise der Differenz Tr wax— Tn entsprechen,
wenn der von der Leitung 26 aus in den Vergleicher 36 eingegebene Sollwert 7)/vdem durch das mit
dem Einstellglied des Kesselthermostaten 13 gekoppelte Glied 65 in das Glied 36 eingegebenen Wert Tk ν w<
entspricht Damit entspricht bei Gleichheit dieser beiden Eingangssignale des Vergleichers 36 sein über den
geschlossenen Schalter S3 über die Leitung 64 in den Addierer 23 eingegebene Zusatzwert notwendig der genannten
Differenz Tr max— Tn. Der Schalter 5 1 ist dabei
geöffnet, so daß dieser vom Rechnerglied 24 gelieferte Sollwert Thv max nur dem betreffenden Eingang des
Vergleichers 36 aufgedrückt wird.
In dem im Glied 24 eingezeichneten Diagramm entspricht Tr max dem Schnittpunkt der Koordinatenlinie
Tr mit derjenigen Kennlinie, z. B. der gestrichelt eingezeichneten Kennlinie 25", auf welcher sich die maximale
Heizungsvorlauftemperatur Thv mit der jeweils vorliegenden Außentemperatur Ta schneiden.
Der Ausgang des Multipliziergliedes 34 liefert so ein Signal
y = (Tr max-Tn)
Der Schalter 54 ist im Zeitabschnitt Ats geschlossen,
so daß y in ein Subtraktionsglied 37 gegeben wird, in dessen anderen Eingang tn eingegeben wird und in dicsem
Subtraktionsglied 37 wird so die Differenz Tn—y — Ts gebildet und diese Stütztemperatur Ts als erniedrigter,
außentemperaturabhängiger Sollwert einem Raumtemperaturregler 39 über die Leitung 40 eingegeben.
Über die Leitung 41 wird dem Istwert-Eingang dieses Reglers 39 der im Temperaturfühler 21 gefühlte Istwert
Tr der Raumtemperatur des Raumes 7 eingegeben und im Regler 39 die Regelabweichung gebildet, und da der
Schalter 52 geschlossen ist, wird der Ausgang des Reglers
39 infolge des geöffneten Schalters 51 allein dem Sollwert-Eingang des Reglers 27 eingegeben, dessen
Ausgang den Stellmotor 29 in der zur Regelung der Raumtemperatur Tr gemäß der Stütztemperatur Ts erforderlichen
Weise verstellt Die Kaskadenschaltung der beiden Regler 39,27 bewirkt eine genaue Regelung
der Raumtemperatur Tr. Den Regler 27 kann man dabei
als dem Regler 39 unterlagert oder untergeordnet bezeichnen.
Der Regler 39 kann in diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt ein P-Regler mit schmalem Proporlionalband
sein (z. B. kann sein Proportionalband sich über 2 K erstrecken), und demzufolge steuert der Ausgang
des Reglers 39 den Regler 27 bereits bei geringen Re-
gelabweichungen voll aus.
Im Zeitabschnitt Ats kommt es jedoch nur dann zur
Regelung gemäß der jeweiligen Stütztemperatur Ts, wenn die vom Fühler 21 gefühlte Raumtemperatur Tr
bis auf die Stützterwperatur Ts absinkt Dies sei an Hand
der F i g. I noch näher erläutert.
In Fig. 1 sind drei verschieden große Stütztemperaiuren
Ts 1, Ti 2 und Ti 3 eingezeichnet, wie sie wie vorbeschrieben
selbsttätig berechnet werden. In Wirklichkeit variieren die Stütztemperaturen stetig. Zweckmäßig
kann ein unterster Grenzwert der Stütztemperatur vorgesehen sein, der nicht mehr unterschritten werden
darf, der bspw. zwischen 6 bis 14°€ betragen kann. Die
höchste Stütztemperaiur kann vorzugsweise der Normaltemperatur
Tn entsprechen und zwar für den Fall, daß diejenige extrem niedrige Außentemperatur
herrscht bei welcher die Heizungsanlage 9 bei voll geöffnetem Mischventil 14 gerade noch die eingestellte
Normaltemperatur Tn aufrechterhalten kann. Bei allen anderen Außentemperaturen liegt die Stützternpcratur
Ti unter der Normaltemperatur Tn, und zwar ist die Stütztemperatur in ihrem stetigen Verstellbereicn um
so niedriger, je höher die Außentemperatur ist. In F i g. 7 können bspw. folgende Temperaturwerte vorliegen:
Tn = 200C,
Ts 1 = -8°C,
Ti 2 = 00C,
TsZ = 10°C
Ts 1 = -8°C,
Ti 2 = 00C,
TsZ = 10°C
Ferner ist die Endzeitspanne At 2 fest eingestellt,
bspw. beträgt sie zwei Stunden und braucht dann nicht mehr verstellt zu werden. Da jedoch ihre manuelle Verstellmöglichkeit
vorgesehen ist, kann sie, falls erwünscht, auch manuell verstellt werden. At 2 wird in die
Zeitschaltuhr 31 und in das Rechnerglied 33 eingegeben, was zweckmäßig mittels eines einzigen Einstellgliedes
erfolgen kann.
Je niedriger die Außentemperatur Ta ist, um so rascher
sinkt die Raumtemperatur Tr nach Einschalten des Zeitabschnittes Ats ab, in welchem gemäß Spalte II
der Fig.4 Regelung der Raumtemperatur durch den Regler 39 eingeschaltet ist und dies veranlaßt ab Beginn
des Zeitpunkts /1 rasches Schließen des Mischventiles 14, d. h. Überführen seines Ventilgliedes in diejenige
Grenzstellung, in welcher der Zufluß von Kesselvorlaufwasser aus der Leitung 11 abgesperrt ist, so daß die
Pumpe 17 nur Wasser aus der Leitung 16 durch das Mischventil 14 hindurch in die Heizungsvorlaufleitung
10 fördern kann.
Das im Heizkreis 10,19', 19,15,16 und 14 zirkulierende
Wasser kühlt sich deshalb rasch ab und Tnv sinkt
entsprechend rasch auf Tr ab und die Raumtemperatur Tr sinkt langsam ab. Das Mischventil 14 sperrt den Zufluß
von Kesselvorlaufwasser 11 in die Heizungsvorlaufleitung 10 solange ab, solange die vom Fühler 21
gefühlte Raumtemperatur Tr größer als die über die Leitung 40 in den Regler 39 eingegebene Stütztemperatur.
Ti ist.
In Fig. 1 sinkt die Raumtemperatur gemäß der Raumtemperaturkurve Tr 1 bei der für sie abgenommenen
tiefen Außentemperatur rasch ab bis zur Stütztemperatur Ti 1 und wird dann auf Ts 1 bis zum Zeitpunkt
ί 2 gestützt, d. h. durch Regelung mittels der Regler 39, 27 gehalten. Falls sich dabei die Außentemperatur ändert,
ändert sich die Stütztemperatur Ts, so daß sich während des Zeitabschnittes Als ändernden Außentemperaturen
selbsttätig Rechnung getragen wird. Auch die in F i g. 1 eingezeichnete Raumtemperatur gemäß der
Raumtemperaturkurve Tr 2 sinkt noch innerhalb des Zeitabschnittes Ats bis zur Stütztemperatur Ts 2 ab, gemäß
welcher sie dann geregelt wird. Dagegen ist bei der höheren Außentemperatur, welcher die Stütztemperatur
Ti 3 zugeordnet ist, der zeitliche Abstieg der Raumtemperatur gemäß der Raumtemperaturkurve T>3 so
langsam und auch die Stütztemperatur schon so niedrig, daß es im Zeitabschnitt Ats nicht zum Stützen dieser
ίο Raumtemperatur T3 kommt Wenn in diesem Fall ab
dem Zeitpunkt f2 mit maximaler Heizungsvorlauftemperatur
schnell aufgeheizt würde, dann wäre bereits zum erheblich zu früh liegenden Zeitpunkt f 3' die Normaltemperatur
Tn wieder erreicht Um dies zu vermeiden, wird mit verminderter Heizungsvorlauftemperatur
gemäß der punktierten Kurve 60 aufgeheizt
Die Kurve 60 entspricht also dem Fall, daß die Temperaturkurve
Tr 3 im Zeitabschnitt Ats nicht gestützt wurde und deshalb in der Endzeitspanne At 2 die Heizungsvorlauftemperatur
Thv auf einen unterhalb ihres Maximalwertes liegenden Sollwert geregelt wird, der so
berechnet wird, daß die Normaltemperatur Tn erst gegen
Ende der Endzeitspanne At 2 erreicht wird. Zu diesem Zweck schließt die Schaltuhr 31 zum Zeitpunkt f 2
gemäß Spalte III der F i g. 4 die Schalter Sl, S5, S6 und
57. Die Schalter 52,53,54,58 sind dagegen geöffnet
Es ist so Regelung der Heizungsvorlauftemperatur gemäß dem vom Rechnerglied 24 in die Leitung 26 eingegebenen
Sollwert dieser Heizungsvorlauftemperatur eingeschaltet, jedoch ist dieser Sollwert höher als für die
Steuerung von Tn bei der betreffenden Außentemperatur. Es wird dabei der Wert Thvsoii stets so berechnet,
daß zur Zeit f 3 die Normaltemperatur Tn ungefähr erreicht ist Falls die Raumtemperatur im Zeitabschnitt
Ats gestützt wurde, liegt für das Schneüaufheizen die
maximale Heizungsvorlauftemperatur vor. In jedem anderen Fall, wenn es also nicht zum Stützen der Raumtemperatur
im Zeitabschnitt Ats kam, muß mit verminderter Heizungsvorlauftemperatur aufgeheizt werden.
Der jeweils erforderliche Sollwert Thvsoii wird wie folgt
berechnet:
Zum Zeitpunkt / 2 wird in einem Speicher 50 der ihm vom Glied 44 eingegebene Differenzwert Tn-Tr für
die Endzeitspanne At 2 gespeichert Den Befehl zum Speichern liefert die Zeitschaltuhr 31. Sobald dieser
Speicherwert später nicht mehr benötigt wird, kann er wieder gelöscht werden. Dieser im Speicher 50 gespeicherte
Wert ist, bis Tn erreicht wird, ständig einem Eingang eines Dividiergliedes 51 aufgedrückt, in der er
durch den im Glied 33 gespeicherten Wert geteilt wird, d. h. daß der Ausgang zdes Dividiergliedes ist:
Z =
Tn-Tr
All
e * -1
Da der Schalter 57 geschlossen ist, wird im Addierer 23 gebildet Tn + ζ und dieser Wert in das Glied 24
eingegeben. Hierdurch wird die Kennlinie 25 entlang der Raumtemperaturkoordinatenlinie Tr in Richtung
des Pfeiles bspw. in die Stellung 25' parallel zu sich selbst verschoben und auf der Ausgangsleitung 26 des
Gliedes 24 tritt dann entsprechend ein Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur Thv auf, welcher dem Schnittes
punkt der vorliegenden Außentemperatur mit der Heizungsvorlauftemperatur auf dieser Kennlinie 25' entspricht
Falls es zum Stützen der Raumtemperatur im Zeitabschnitt Ats gekommen war, ergibt dies eine
selbsttätige Berechnung der maximalen Heizungsvorlauftemperatur
als Sollwert, so daß es nicht erforderlich ist, diese maximale Heizungsvorlauftemperatur mittels
des Reglers 39 herbeizuführen, obwohl dies auch möglich wäre, indem man vorsieht, daß zum Zeitpunkt 12
abgefragt wird, ob die Raumtemperatur im Zeitabschnitt
Ats gestützt wurde oder nicht und im Falle des stattgefundenen Stutzens die Schnellaufheizung mittels
des Reglers 39 durchgeführt wird. Baulich einfacher ist es jedoch, unabhängig davon, ob die Raumtemperatur
im Zeitabschnitt Ats gestützt wurde oder nicht das Schnellaufheizen mit den Schalterstellungen nach Spalte
III der Tabelle der Fig.4 durchzuführen, also stets
das Schnellaufheizen durch Regelung der Heizungsvorlauftemperatur unter Berechnung des Sollwertes durch
das Glied 24 durchzuführen. Wie erwähnt, berechnet das Glied 24 stets für den Fall, daß es im Zeitabschnitt
Ats zum Stützen der Raumtemperatur kam, als Sollwert für die Heizungsvorlauftemperatur deren Maximalwert
Thv max- Falls es dagegen nicht zum Stützen der Raumtemperatur
gekommen war, ist stets der wie beschrieben berechnete Sollwert ThvsoIi so groß, daß durch die
gemäß ihm geregeite Heizungsvorlauftemperatur Thv
die Raumtemperatur ungefähr zum Zeitpunkt r3 den Normalwert Tn erreicht
Da der Schalter 55 gemäß Spalte HI der Tabelle der F i g. 4 geschlossen ist, wird dann, wenn die Raumtemperatur
Tr den Normalwert Tn ungefähr erreicht hat, der
Zeitschaltuhr 31 vom Glied 44 der Befehl gegeben, auf witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur Tr
umzuschalten. Wie bereits erwähnt, kann gegebenenfalls auch vorgesehen sein, daß nach Erreichen der Normaluimperatur
Tn zunächst noch einige Zeit lang die Raumtemperatur mittels des Raumtemperaturreglers
39 gemäß Tn geregelt und dann erst auf witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur umgeschaltet
wird, um dem durch die ausgekühlten Wände und Einrichtungsgegenstände nach Erreichen der Normaltemperatur
Tn noch vorübergehend erhöhten Bedarf an Wärmeenergie Rechnung zu tragen.
Die witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur
hat den großen Vorteil gegenüber der Raumtemperaturregelung, daß bei auf den Testraum einwirkenden
erheblichen Störgrößen sich diese nicht auf die außentemperaturabhängig geregelten Heizungsvorlauftemperaturen
auswirken und folglich solche Störgrößen nicht zu Änderungen der gesteuerten Raumtemperatur
in den anderen durch denselben Heizkreis mit Heizungsvorlaufwasser beschickten Gebäuderäumen führen.
Aus den weiter oben erwähnten Gründen ist es besonders vorteilhaft, nach Erreichen der Normaltemperatur
Tr nicht sofort auf außentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur umzuschalten, sondern
einige Zeit lang die Raumtemperatur mittels des Reglers 39 auf die Normaltemperatur Tn zu regeln. Eine
vorteilhafte Möglichkeit, dies zu erreichen, die sich als ganz besonders gut erwiesen hat, ist schematisch in
F i g. 2 in Form von zwei beispielsweisen zeitlichen Verlaufen
Thv I und Thy 2 der Heizungsvorlauftemperatur
Thv dargestellt, wobei beiden Verlaufen unterschiedliche
jedoch konstante Außentemperaturen unterstellt sind. Die Einteilung der Zeitachse /in die Zeitpunkte I i,
ί 2 und ί 3 ist identisch mit der Einteilung der Zeitachse t
in Fig. 1. Die Kurven THv\ und Tm2 entsprechen jedoch
Heizungsvorlauftemperaturen. Der Maximalwert mtx liegt bei »max.«.
Vor dem Zeitpunkt /1 wird die Raumtemperatur Tr
temperaturabhängig gesteuert und solange die Außentemperatur, wie hier angenommen, konstant bleibt,
bleibt auch der Sollwert der jeweiligen Heizungsvorlauftemperatur konstant und die effektive Heizungsvorlauftemperatur
wird auf diesen Wert geregelt. Der Kurve Thv 1 liegt eine tiefere Außentemperatur als der
Kurve Thv2 zugrunde. Ab dem Zeitpunkt /1 findet die
Temperaturabsenkung der Raumtemperatur statt und die Heizungsvorlauftemperatur nimmt bei beiden Kurven
Thv 1 und Thv2 rasch ab. Es ist für die Kurve Tnvi
angenommen, daß es nicht zum Stützen der Raumtemperatur
im Zeitabschnitt z/iskam. Die Heizungsvorlauftemperatur
fällt dann rasch auf die Raumtemperatur ab und bleibt bis zum Zeitpunkt ti etwa auf der Höhe der
langsam absinkenden Raumtemperatur; so daß die Kurve 7)/vauch langsam mit der Raumtemperatur absinkt
Zum Zeitpunkt f2 wird die Schnellaufheiznrg eingeschaltet
Der Kurve Thv 1 liegt dagegen der Fall zugrunde, daß
die Raumtemperatur im Zeitabschnitt Ats gestützt wurde. Beide Kurven Thv 1 und Thv2 liegt der Fall zugrunde,
daß tn ungefähr zum Zeitpunkt f3 erreicht wird.
Sobald Tr ungefähr Tn erreicht hat, wird selbsttätig auf Regelung der Raumtemperatur auf den Sollwert Tn umgeschaltet
und zwar mittels eines vom Vergleicher 44 in das Schaltwerk der Zeitschaltuhr 31 eingegebenen Signals,
das die Schalter 51 bis 58 gemäß Spalte IV der F i g. 4 schaltet.
Es wird bevorzugt erst dann selbsttätig von der Regelung der Raumtemperatur auf die Steuerung der Raumtemperatur umgeschaltet wenn die außentemperaturabhängige Regelung der Vorlauftemperatur unmittelbar nach dem Zeitpunkt der Umschaltung ungefähr dieselbe Energiezufuhr zum Raum 7 wie die Regelung der Raumtemperatur unmittelbar vor dem Umschalten benötigt Dies liegt dann vor, wenn istwert und Sollwert von THvgleich groß sind oder wenn das den Sollwert für den Regler 27 bildende Ausgangssignal des Raumtemperaturreglers 39 gleiche Größe wie der vom Glied 24 gelieferte Sollwert von 7)/yhat. In diesem Ausführungsbeispiei wird die Umschaltung von der Raumtemperaturregelung auf die außentemperaturabhängige Steuerung mittels des Vergleichers 61 vorgenommen; dessen beiden Eingängen werden der auf der Leitung 26 vorliegende Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur und ferner der vom Temperaturfühler 18 gefühlte Istwert der Heizungsvorlauftemperatur eingegeben. Bei Gleichheit dieser beiden Werte liefert der Vergleicher 61 über den geschlossenen Schalter 58 in das Schaltwerk der Zeitschaltuhr31 ein Signal, durch welches dieses Schaltwerk die Schalter aus den Stellungen gemäß Spalte IV der Fig.4 in die der außentemperaturabhängigen Steuerung der Normaltemperatur dienenden Stellungen gemäß Spalte I der F i g. 4 umschaltet.
Es wird bevorzugt erst dann selbsttätig von der Regelung der Raumtemperatur auf die Steuerung der Raumtemperatur umgeschaltet wenn die außentemperaturabhängige Regelung der Vorlauftemperatur unmittelbar nach dem Zeitpunkt der Umschaltung ungefähr dieselbe Energiezufuhr zum Raum 7 wie die Regelung der Raumtemperatur unmittelbar vor dem Umschalten benötigt Dies liegt dann vor, wenn istwert und Sollwert von THvgleich groß sind oder wenn das den Sollwert für den Regler 27 bildende Ausgangssignal des Raumtemperaturreglers 39 gleiche Größe wie der vom Glied 24 gelieferte Sollwert von 7)/yhat. In diesem Ausführungsbeispiei wird die Umschaltung von der Raumtemperaturregelung auf die außentemperaturabhängige Steuerung mittels des Vergleichers 61 vorgenommen; dessen beiden Eingängen werden der auf der Leitung 26 vorliegende Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur und ferner der vom Temperaturfühler 18 gefühlte Istwert der Heizungsvorlauftemperatur eingegeben. Bei Gleichheit dieser beiden Werte liefert der Vergleicher 61 über den geschlossenen Schalter 58 in das Schaltwerk der Zeitschaltuhr31 ein Signal, durch welches dieses Schaltwerk die Schalter aus den Stellungen gemäß Spalte IV der Fig.4 in die der außentemperaturabhängigen Steuerung der Normaltemperatur dienenden Stellungen gemäß Spalte I der F i g. 4 umschaltet.
Solange vor diesem Umschalten die Raumtemperatur mittels des Reglers 39 geregelt wird, tritt selbsttätige
Verminderung der Heizungsvorlauftemperatur ein, weil dabei nur der Wert der Raumtemperatur Tr aufrechtzuerhalten
ist und keine Erhöhung der Raumtemperatur mehr stattfindet Es wird also durch diese Regelung der
Raumtemperatur die Heizungsvorlauftemperatur durch den Kaskadenregler 39,27 langsam abgesenkt.
Das Rechnerglied 24 ist ständig wirksam und erhält während der beschriebenen Regelung der Raumtemperatur
wegen der geöffneten Schalter 53 und 57 nur Tn
über die Leitung 28 eingegeben und liefert folglich an seinem Ausgang einen Sollwert für die Heizungsvorlauftemperatur,
wie er der Steuerung für die Normal-
15
temperatur Tn dienen soIL Da der Schalter 51 jedoch
vor dem Umschalten auf die Steuerung der Raumtemperatur geöffnet ist, wirkt sich dieser Sollwert auf den
Regler 27 vor dem Umschalten nicht aus. im Diagramm nach F i g. 2 findet die Umschaltung von Raumtemperaturregelung
auf außentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur zu den Zeitpunkten 14,14' statt
Die vorstehend angegebenen und anhand der Schaltung ηε<:Ί F i g. 3 erläuterten Rechnungen zur selbsttätigen
Berechnung der jeweiligen Stütztemperatur bzw. des jeweiligen Sollwertes der Heizungsvorlauftemperatur
haben sich als für die Praxis hervorragend brauchbar erwiesen, wovon nicht berührt wird, daß ggfs. auch etwas
abweichende Gleichungen für diese Berechnungen ebenfalls geeignet sein können, bspw. auch Gleichungen
noch höherer Ordnungen oder in einfachen Fällen können anstelle der e-Funktion des Gliedes 33 auch eine ihr
angenäherte lineare Funktion oder ihr angenäherte Potenzfunktionen
ocifcT sonstige ausreichend genauen Funktionen vorgcsencn sein.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
25
30
40
45
50
55
60
65
Claims (6)
1. Verfahren zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Raumes in einem Gebäude, insbesondere
einem Wohngebäude, welchem Raum durch eine Heizungsanlage Energie zugeführt oder durch
eine Kühlanlage aus ihm Energie abgeführt werden kann, wobei in dem Raum geregelt oder witterungsgeführt
gesteuert für einen ersten Zeitabschnitt eine einstellbare Normaltemperatur aufrechterhalten
wird, die zum längeren Aufenthalt von Personen geeignet
ist, und Zeitintervalle programmiert und/oder manuell einstellbar sind, in denen zur Energieeinsparung
die Zufuhr bzw. Abfuhr von Energie durch die Anlage in bzw. aus dem Raum abgeschaltet wird
und, falls die Raumtemperatur eine in Abhängigkeit der Außentemperatur selbsttätig verstellbare Stütztemperatur
erreicht gemäß dieser geregelt wird, derart, daß iar die Änderung der Raumtemperatur,
wenn ausgehend von der Stütztemperatur mit maximaler oder nahezu maximaler Zufuhr oder Abfuhr
von Energie bis zur Normaltemperatur geändert wird, bis zum ungefähren Erreichen der Normaltemperatur
eine vorzugsweise einstellbare, von der Außentemperatur unabhängige konstante Zeitspanne
(nachfolgend Endzeitspanne) benötigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, falls im Zeitintervall
vor Beginn der Endzeitspanne die Stütztemperatur nicht erreicht wird, dennoch die konstante
Endzeitspanne beibehalten wird und in diesem Fall zu Beginn der Endzeitspanne die Differenz zwischen
Normaltemperatur und Raumtemperatur ermittelt und in Abhängigkeit dieser Teinperaturdifferenz,
der Außentemperatur und von Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungs- oder Kühlanlage
die Vorlauf temperatur des den Raum heizenden Heiz- bzw. kühlenden Kühlmediums auf einen
vom maximalen Heizen bzw. Kühlen entsprechenden Wert abweichenden Wert eingestellt wird, daß
die Raumtemperatur die Normaltemperatur ungefähr am Ende der Endzeitspanne erreicht
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, falls die Raumtemperatur die Normaltemperatur
bereits vor Ende der Endzeitspanne erreicht, schon vor Ende der Endzeitspanne auf die
Regelung bzw. Steuerung der Normaltemperatur umgeschaltet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der
Schnellaufheizung bzw. -abkühlung zunächst die Normaltemperatur der Raumtemperatur geregelt
wird und daß von dieser Regelung nach einiger Zeit umgeschaltet wird auf witterungsgeführte Regelung
der Vorlauftemperatur durch einen witterungsgeführten Vorlauftemperaturregler des den betreffenden
Raum heizenden bzw. kühlenden Heiz- oder Kühlmediums zur Steuerung der Raumtemperatur,
wobei diese Umschaltung vorzugsweise dann erfolgt wenn die außentemperaturabhängige Regelung
der Vorlauftemperatur zur Raumtemperatursteuerung dieselbe Energiezufuhr bzw. -abfuhr zum
bzw. vom Raum bedingt, wie die momentan noch vorliegende Regelung der Raumtemperatur.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß bei Vorhandensein
einer Vorrichtung zur witterungsgeführten Steuerung der Normaltemperatur der den Zusam-
menhang zwischen Außentemperatur und Vorlauftemperatur
des Heiz- bzw. Kühlmediums berechnende Analog- oder Digitalrechner in den Zeitintervallen
dem Rechner zum Berechnen der Stütztemperatur zugeschaltet wird und diejenige Raumtemperatur
berechnet die die Heizungs- oder Kühlanlage bei der betreffenden Außentemperatur in dem
Raum mit der maximalen Vorlauftemperatur erzeugen kann.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der genannte Analog- oder Digitalrechner
im Zeitintep/all dann, wenn es nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, auch
den Soli wert der Vorlauftemperatur des Heiz- oder Kühlmediums für das Schnellaufheizen bzw. -abkühlen
berechnet
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet daß der Raum der Bezugsraum des Gebäudes bzw. einer Gebäudezone
ist und die Voriauftemperatur des Heiz- oder Kühimediums
in den anderen Räumen des Gebäudes bzw. dieser Zone der im Bezugsraum entspricht
— nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
durch gekennzeichnet daß sie eine Zeitschahtforrichtung (31) aufweist welche die Aufheizung oder Abkühlung des Raumes auf die Normalten^peratur (Tn) gemäß einer einstellbaren Endzeitsp^mne (At 2) vor Ende des befreffenden Zeitintervall« (At 1) einschaltet unabhängig davon, ob es in «fiesem Zeitintervall zur Stützung der Raumtemperatur mittels der außentemperaturabhängigen/Stütztemperatur kam oder nicht und daß Rech^neinrichtungen (33, 51,23,24) im Fall, wenn es imÄeitintervall nicht zur Stützung der RaumtemperiUur kommt, zu Beginn der Endzeitspanne die Differenz zwischen der Normaltemperatur und Raumtemperatur ermitteln und in Abhängigkeit dieser Temperatur differenz sowie der von einem Temperaturfühler (18') gefühlten Außentemperatur und von in sie eingehenden Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungsoder Kühluns&mlage diejenige Vorlauftemperatur des den betreffenden Raum heizenden bzw. kühlenden HeizyOder Kühlmediums berechnen, die erforderlich Wt, damit die Raumtemperatur die Normaltemperatur ungefähr am Ende der Endzeitspanne erreicht, und daß die Steuereinrichtungen (29, 14) zum Einstellen dieser Vorlauftemperatur der Endse
durch gekennzeichnet daß sie eine Zeitschahtforrichtung (31) aufweist welche die Aufheizung oder Abkühlung des Raumes auf die Normalten^peratur (Tn) gemäß einer einstellbaren Endzeitsp^mne (At 2) vor Ende des befreffenden Zeitintervall« (At 1) einschaltet unabhängig davon, ob es in «fiesem Zeitintervall zur Stützung der Raumtemperatur mittels der außentemperaturabhängigen/Stütztemperatur kam oder nicht und daß Rech^neinrichtungen (33, 51,23,24) im Fall, wenn es imÄeitintervall nicht zur Stützung der RaumtemperiUur kommt, zu Beginn der Endzeitspanne die Differenz zwischen der Normaltemperatur und Raumtemperatur ermitteln und in Abhängigkeit dieser Temperatur differenz sowie der von einem Temperaturfühler (18') gefühlten Außentemperatur und von in sie eingehenden Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungsoder Kühluns&mlage diejenige Vorlauftemperatur des den betreffenden Raum heizenden bzw. kühlenden HeizyOder Kühlmediums berechnen, die erforderlich Wt, damit die Raumtemperatur die Normaltemperatur ungefähr am Ende der Endzeitspanne erreicht, und daß die Steuereinrichtungen (29, 14) zum Einstellen dieser Vorlauftemperatur der Endse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ( s
s
Bei einem bekannten Verfahrer, dieser Art (DE-OS 31 476) wird zu Beginn der Endzeitspanne des Zeitintervalles
nur dann auf Schnellaufheizung bzw, -abkühlung umgeschaltet wenn zu diesem Zeitpunkt die
Raumtemperatur entsprechend der Stütztemperatur geregelt wird, d. h. falls die Raumtemperatur die Stütztemperatur
bereits vor Beginn der Endzeitspanne erreicht Mit Beginn des Zeitintervalles wird bei diesem
bekannten Verfahren eine außentemperaturabhängige Sollwertkurve der Raumtemperatur zeitabhängig erzeugt
deren Wert am Ende der Endzeitspanne die Normaltemperatur erreicht, und falls es vor Beginn der End-
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2809770A DE2809770C2 (de) | 1978-03-07 | 1978-03-07 | Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung der Raumtemperatur |
AT0121379A AT387848B (de) | 1978-03-07 | 1979-02-16 | Verfahren und anordnung zur beeinflussung der raumtemperatur |
CH172479A CH637463A5 (en) | 1978-03-07 | 1979-02-21 | Method and device for influencing room temperature |
NLAANVRAGE7901590,A NL186725C (nl) | 1978-03-07 | 1979-02-28 | Inrichting voor het regelen van de temperatuur van een ruimte in een gebouw. |
BE0/193853A BE874636A (fr) | 1978-03-07 | 1979-03-06 | Procede et dispositif pour influencer la temperature d'un local |
FR7905888A FR2419475B1 (fr) | 1978-03-07 | 1979-03-07 | Procede et installation pour influencer la temperature d'un local |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2809770A DE2809770C2 (de) | 1978-03-07 | 1978-03-07 | Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung der Raumtemperatur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2809770A1 DE2809770A1 (de) | 1979-09-20 |
DE2809770C2 true DE2809770C2 (de) | 1985-10-24 |
Family
ID=6033776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2809770A Expired DE2809770C2 (de) | 1978-03-07 | 1978-03-07 | Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung der Raumtemperatur |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT387848B (de) |
BE (1) | BE874636A (de) |
CH (1) | CH637463A5 (de) |
DE (1) | DE2809770C2 (de) |
FR (1) | FR2419475B1 (de) |
NL (1) | NL186725C (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2855227C2 (de) * | 1978-12-21 | 1982-04-15 | Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Optimieren des Energieverbrauches in Gebäuden sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
DE3037272C2 (de) * | 1980-09-29 | 1985-01-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Regelvorrichtung für Heizungsanlagen |
DE3110323A1 (de) * | 1981-03-17 | 1982-09-30 | Wella Ag, 6100 Darmstadt | Verfahren und vorrichtung zum aussentemperaturabhaengigen betrieb einer heizungsanlage |
DE3328187A1 (de) * | 1983-02-11 | 1984-08-16 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Verfahren zum steuern der vorlauftemperatur |
DE3538934A1 (de) * | 1984-11-16 | 1986-05-28 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Verfahren zur absenkung eines temperaturniveaus |
DE3731687A1 (de) * | 1987-09-21 | 1989-04-13 | Knoll Alois L Dr Ing | Verfahren zur sich selbsttaetig anpassenden steuerung der temperatur mindestens eines gebaeuderaumes |
AT397425B (de) * | 1989-10-20 | 1994-04-25 | Vaillant Gmbh | Steuerverfahren für eine heizungsanlage |
JP5909684B2 (ja) * | 2011-12-06 | 2016-04-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 暖房システム及び暖房システムの制御方法 |
DE102017109173A1 (de) | 2017-04-28 | 2018-10-31 | Helmut Bälz GmbH | Torluftschleier-Heizungseinrichtung |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3051451A (en) * | 1958-09-15 | 1962-08-28 | Lennox Ind Inc | Thermostat and control circuit for heating, air conditioning and ventilating system |
DE2631476A1 (de) * | 1976-07-13 | 1978-01-19 | Centra Buerkle Gmbh & Co | Verfahren und einrichtung zur beeinflussung der temperatur mindestens eines gebaeuderaumes |
-
1978
- 1978-03-07 DE DE2809770A patent/DE2809770C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-02-16 AT AT0121379A patent/AT387848B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-02-21 CH CH172479A patent/CH637463A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-02-28 NL NLAANVRAGE7901590,A patent/NL186725C/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-03-06 BE BE0/193853A patent/BE874636A/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-03-07 FR FR7905888A patent/FR2419475B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE874636A (fr) | 1979-07-02 |
FR2419475A1 (fr) | 1979-10-05 |
AT387848B (de) | 1989-03-28 |
FR2419475B1 (fr) | 1985-07-12 |
ATA121379A (de) | 1988-08-15 |
NL186725B (nl) | 1990-09-03 |
CH637463A5 (en) | 1983-07-29 |
NL7901590A (nl) | 1979-09-11 |
NL186725C (nl) | 1991-02-01 |
DE2809770A1 (de) | 1979-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4010770C1 (de) | ||
DE69813490T2 (de) | Luftmenge Reguliersystem | |
DE2714511C2 (de) | Vorrichtung zur Regelung der Vorlauftemperatur in einer Sammelheizungsanlage | |
DE2843929B2 (de) | Anordnung zur Steuerung der Raumtemperatur | |
DE2809770C2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Beeinflussung der Raumtemperatur | |
EP0985170A1 (de) | Verfahren zur regelung eines verzögerungsbehafteten prozesses mit ausgleich sowie regeleinrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DE3210428A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur optimierung der heizkurve einer heizungsanlage | |
DE4331142C2 (de) | Verfahren zur Regelung der Temperatur eines Innenraums, insbesondere für ein Kraftfahrzeug | |
EP0013287B1 (de) | Einrichtung zur energiemässigen Optimierung der Temperatur-Änderung in Gebäuden während deren Belegungspausen | |
DE19507247A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur hydraulisch optimierten Regelung der Vorlauftemepratur | |
DE2813081C2 (de) | Anordnung zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Raumes eines Gebäudes | |
DE3325993C2 (de) | Regeleinrichtung zum Regeln der Temperatur eines zu Heizkörpern vorlaufenden Wärmeträgers | |
DE3310367C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Einzelraumtemperaturregelung | |
DE2846753C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Umwälzpumpe einer Heizungsanlage | |
CH664622A5 (de) | Verfahren und einrichtung zum optimieren der heizkurve einer heizungsanlage. | |
EP3924670A1 (de) | Verfahren zur regelung einer umwälzpumpe | |
DE3620929A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur regelung mindestens einer heizung | |
DE2939586A1 (de) | Verfahren und anordnung zur regelupng der wassertemperatur von warmwasser-flaechenheizungen | |
DE3502873C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur schrittweisen Anpassung einer Heizkennlinie einer Heizeinrichtung | |
DE3703000C2 (de) | Anordnung zum Steuern einer Gebäudeheizung oder -kühlung | |
DE2939719A1 (de) | Verfahren zum minimieren des brennstoffverbrauchs einer gebaeudeheizung | |
EP2896895A1 (de) | Verfahren zur adaptiven Regelung eines Heizsystems | |
DE10254498C2 (de) | Verfahren und Temperaturregelvorrichtung zum Feuchtigkeits-abhängigen Regeln der Innentemperatur eines Raumes | |
DE2630920A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur beeinflussung der temperatur mindestens eines gebaeuderaumes | |
DE3138844A1 (de) | Verfahren zum regeln der vor- bzw. ruecklauftemperatur einer warmwasser-heizanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CENTRA-BUERKLE GMBH, 7036 SCHOENAICH, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: VERFAHREN ZUR BEEINFLUSSUNG DER RAUMTEMPERATUR |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |