DE2939719A1 - Central heating fuel economy system - has heat-up time circulated from difference between internal and ambient temperatures - Google Patents
Central heating fuel economy system - has heat-up time circulated from difference between internal and ambient temperaturesInfo
- Publication number
- DE2939719A1 DE2939719A1 DE19792939719 DE2939719A DE2939719A1 DE 2939719 A1 DE2939719 A1 DE 2939719A1 DE 19792939719 DE19792939719 DE 19792939719 DE 2939719 A DE2939719 A DE 2939719A DE 2939719 A1 DE2939719 A1 DE 2939719A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heating
- time
- value
- temperature
- building
- 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.)
- Ceased
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 claims 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/144—Measuring or calculating energy consumption
- F24H15/152—Forecasting future energy consumption
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/156—Reducing the quantity of energy consumed; Increasing efficiency
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/281—Input from user
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/36—Control of heat-generating means in heaters of burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/395—Information to users, e.g. alarms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
-
- 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
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
-
- 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
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
-
- 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
- F24D10/00—District heating systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Minimieren des Drenn-The invention relates to a method for minimizing the Drenn-
stoffverbrauchs einer Gebäudeheizung durch Abschalten der Järmeerzeugungs- und Heizungsanlage während der Nutzungspausen und Wiedereinschalten derselben rechtzeitig vor Benutzungsbeqinn, obei zur Festleoung dieses Zeitpunktes die Außentemperatur sowie e rittlere r.rnte7peratur ces jeb£iuJe3 berucksichtlçjt :-ercen.consumption of a building heating system by switching off the heat generation and heating system during breaks in use and switching them on again in good time before the start of use, whether the outside temperature at this point in time as well as a knightly room temperature ces jeb £ iuJe3 taken into account: -ercen.
Bei Gebäudeheizungen ist es zur Energieeinsparung erforderlich, nicht nur während der Belegungsdauer eine Uberhitzung zu vermeiden, sondern auch während der Nichtnutzung derselben die Temperdturen abzusenken.With building heating it is not necessary to save energy to avoid overheating only during occupancy, but also during the non-use of the same to lower the temperatures.
Zur Erfüllung des ersteren Erfordernisses ist es bekannt, die Wärmeerzeugungsanlage vermittels eines An- und Abschaltens des Brenners durch einen Raumthermostaten zu steuern, der auf entsprechend eingestellte Temperaturwerte anspricht. Zur Erfüllung des zweiten Erfordernisses ist es bekannt, eine zeitabhängige Temperaturabsenkung während der Nacht bei z.B. einer witterungsgeführten Regelung durchzuführen. Die Funktionsweise während des Nachtbetriebes ist hier dergestalt, daß trotz der Absenkphase dem Gebäude Wärme angeboten wird. Sobald die Schaltuhr auf Nachtbetrieb schaltet, erfolgt eine Reduzierung der Vorlauftemperatur, die dem theoretischen Wärmebedarf für den Nachtsollwert bei der gerade vorhandenen Außentemperatur entspricht. Dieser Vorgang verläuft unabhängig von der tatsächlich noch im Gebäude vorhandenen Wärme. Durch die ständige Wärmezufuhr kühlt das Gebäude langsamer und vor allen Dingen nicht so tief wie möglich aus.In order to meet the former requirement, it is known the heat generating plant by means of switching the burner on and off by a room thermostat control that responds to appropriately set temperature values. To fulfillment of the second requirement, it is known, a time-dependent temperature decrease to be carried out during the night, e.g. with a weather-compensated control system. the The mode of operation during night operation is such that despite the lowering phase heat is offered to the building. As soon as the timer switches to night mode, there is a reduction in the flow temperature that corresponds to the theoretical heat demand for the night setpoint at the current outside temperature. This The process takes place independently of the heat that is actually still in the building. Due to the constant supply of heat, the building cools more slowly and above all not as deep as possible.
Der hierbei erzielte Einsparungseffekt ist bei weitem nicht optimal, weil die gesamte Anlage weiterläuft, die lvärmeerzeugungsanlage zwar mit geringerer Leistung, aber die Energie benötigenden Teile der heizungsanlage, wie die Umwälzpumpen, weiterbetrieben werden, sowie der Differenzwert zwischen Tagessolltemperatur und Absenktemperatur relativ gering ist. Da derartige Vorrichtungen meistens eine Schaltuhr besitzen, die zu einmal fest vorgegebenen Zeitpunkten die Wärmeerzeugungsanlage wieder auf normale Betriebslast schaltet, kommt es bei entsprechenden Witterungsverhältnissen zu einer Uberhitzung, und der hierdurch resultierende Verlust schmälert weiterhin die nicht optimale Einsparung bei diesem Verfahren der Nachtabsenkung.The saving effect achieved here is far from optimal, because the entire system continues to run, the heat generation system with less Power, but the parts of the heating system that require energy, such as the circulation pumps, can continue to be operated, as well as the difference between the daily target temperature and Reduced temperature is relatively low. Since such devices usually have a timer own the heat generation system at one time, fixed at a fixed time switches back to normal operating load, it occurs in appropriate weather conditions overheating and the resulting loss is further diminished the less than optimal savings with this method of night setback.
cine Weiterentwicklung dieses älteren Standes der Technik bezieht zusätzlich die mittlere Innentemperatur zur Optimierung des Wirkungsgrades der Gebäudeheizung mit ein. Man geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß ein Minimum an Energieverbrauch in Form von i3rennstoff und elektrischer Energie dann erreicht wird, wenn während der Nichtbelegung durch Nichtbeheizung eine von den Gegebenheiten abhängende größtmögliche Verringerung der Innentemperatur erfolgt und sich hieran eine möglichst kurze Aufheizperiode unter voller Leistung der Gebäudeheizung dergestalt anschließt, daß zu Beginn der sich anschließenden Belegungszeit der Tagessollwert gerade erreicht wird. Die Ileizungsoptimierung erfolgt hierbei dergestalt, daß am Ende der Belegungsdauer des Gebäudes auf einen unteren Temperaturgrenzwert umgeschaltet wird, der z.B. dem Taupunkt in den Gebäudeaußenwänden entspricht. Sollte dieser Grenzwert erreicht werden infolge extrem niedriger Außentemperaturen oder mehrtägiger Nichtbenutzung des Gebäudes, erfolgt ein Wiedereinschalten der Heizung mit voller Leistung bis die Raumtemperatur einige wenige Grade über diesen Grenzwert angestiegen ist und sodann erneutes Abschalten. Es erfolgt somit eine automatische Steuerung, damit die untere Temperaturgrenze bis zur nächsten Aufheizperiode nicht unterschritten wird.c a further development of this older state of the art relates in addition, the mean indoor temperature to optimize the efficiency of the building heating with a. It is based on the knowledge that a minimum of energy consumption in the form of fuel and electrical energy is achieved when during the non-occupancy due to non-heating, the greatest possible depending on the circumstances The internal temperature is reduced and this results in the shortest possible heating-up period under full power of the building heating connects in such a way that at the beginning of the the subsequent occupancy time the daily setpoint is just reached. The implementation optimization takes place here in such a way that at the end of the occupancy of the building on one the lower temperature limit value, e.g. the dew point in the building's outer walls is equivalent to. Should this limit be reached due to extremely low outside temperatures or if the building is not used for several days, the is switched on again Heating at full power until the room temperature is a few degrees above this The limit value has risen and then switched off again. There is thus a automatic control, so that the lower temperature limit until the next heating-up period is not fallen below.
Der optimale Einschaltzeitpunkt für die nächste Aufheizperiode wird bestimmt durch den Vergleich zweier Messungen mit programmierten Größen wie folgt. Die Auskühlung des Gebäudes wird durch Messung des Absinkens der mittleren Raumtemperatur bestimmt und hieraus der für die Aufheizung erforderliche Energieaufwand ermittelt. Durch Messung der Außentemperatur ergibt sich die für diesen Energieaufwand erforderliche Kapazität. Diese Meßgrößen werden nun mit programmierten Größen verglichen, und als Ergebnis hiervon wird die Einschaltzeit festgestellt.The optimal switch-on time for the next heating-up period is determined by comparing two measurements with programmed quantities as follows. The building is cooled down by measuring the drop in the mean room temperature determined and from this the energy consumption required for heating is determined. The measurement of the outside temperature results in the amount of energy required for this expenditure Capacity. These measured quantities are now compared with programmed quantities, and as a result, the switch-on time is determined.
Das Festlegen dieser programmierten Größen nach dem Stand der Technik ist nun aber sehr umständlich, von zahlreichen nicht einwandfrei bestimmbaren Faktoren abhängig und somit ungenau, so daß zwangsläufig der optimale Zeitpunkt der Wiedereinschaltung der Heizung mit voller Leistung nicht gefunden wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die programmierten Größen mehr empirisch au£ Durchschnittswerte der Aufheizperiode abgestellt sind, wie sie im Frühling, llerbst sowie durchscnittlichen Winterbedingungen und ebenfalls strengsten Winterbedingungen auftreten und hierin auch Faktoren eingehen, wie die Ansprechzeit der lieizungsanlage, Wärmespeichereigensc}1aften des Gebäudes, Länge der Abschaltperiode, Windstärke, Temperatur und deren tinderungen während der Abscaltperiode, verlängerte Betriebszeit der Anlage wäIrend der vorangegangenen Belegungsdauer usw.Establishing these programmed values according to the state of the art is now very cumbersome, due to numerous factors that cannot be properly determined dependent and thus imprecise, so that inevitably the optimal time for restarting the heater is not found at full power. This is upon it due to that the programmed values are more empirically based on average values of the heating-up period as they are in spring, autumn and average winter conditions and also the most severe winter conditions occur and factors also come into play here, such as the response time of the heating system, heat storage properties of the building, Length of the shutdown period, wind strength, temperature and their changes during the shutdown period, extended operating time of the system during the previous one Occupancy time, etc.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, vermittels dessen eine dauernde und selbsttätige Errechnung der minimalen Aufheizdauer mit voller Leistung auf den Tagessollwert zu Beginn der Belegungsdauer, ausgehend von einer größtmöglichen Absenktemperatur, ermöglicht wird, ohne daß es der Einstellung von Gebäudeparametern bedarf.The invention is now based on the object of creating a method by means of this a continuous and automatic calculation of the minimum heating time with full power to the daily target value at the beginning of the occupancy period, based on of the greatest possible reduced temperature, is made possible without the setting of building parameters.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in kennzeic}1nender Weise dadurch gelöst, daß zusätzlich die seit Abschalten vergangene Zeit, die Abkühlzeit tab, für die Berechnung der Aufheizdauer tauf nacì der Gleichung T. - T auf 1 a ab auf ( i a) ab in Betracht gezogen wird, und daß die Konstante K von einem Grundwert aus durch Messung der tatsächlich benötigten Aufheizdauer und Vergleich mit dem errechneten Wert selbsttätig korrigiert wird.According to the invention, this object is achieved in a characteristic manner solved that additionally the time elapsed since switching off, the cooling time tab, for the calculation of the heating time tauf according to the equation T. - T auf 1 a ab auf (i a) ab is taken into account, and that the constant K of a fundamental value by measuring the actually required heating time and comparing it with the calculated value is automatically corrected.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung verfährt man dergestalt, daß eine Verlängerung von tauf bewirkende Änderungen von K mit dem vollen Wert, eine Verkürzung von tauf bewirkende Änderungen von K nur zu einem Bruchteilin den so bestimmten neuen Wert von K eingehen und daß in den Programmspeicher obere und untere Grenzwerte für den Wert von K unverlierbar eingegeben sind.According to a further development according to the invention, one proceeds in such a way that that an extension of t to causes changes in K with the full value, only a fraction of the changes in K that cause a shortening of t so determined new value of K enter and that in the program memory upper and lower limit values for the value of K have been entered so that they cannot be lost.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform verfährt man derart, daß bei Erreichen einer einstellbaren Mindest-Innentemperatur Tmin vor Beginn der Aufheizdauer auf zur Aufrechterhaltung dieses Wertes die Anlagen intervallmäßig mit von der Dauer der Optimierungsphase abhängiger Schaltdifferenz eingeschaltet werden, und daß ab Erreichen dieses Wertes die vor diesem Zeitpunkt zuletzt gemäß der Gleichung berechnete Aufheizdauer t auf nur noch von Änderungen der Außentemperatur Ta beeinflußt wird.According to a further embodiment of the invention, one proceeds such that when an adjustable minimum internal temperature Tmin is reached before the start the heating-up time at intervals to maintain this value switched on with a switching differential that depends on the duration of the optimization phase and that when this value is reached, the before this point in time last heating time t calculated according to the equation to only changes the outside temperature Ta is influenced.
Aufgrund der erfindungsgemäßen selbsttätigen Korrektur der Konstante K und der Berechnung der Aufheizdauer unter Berücksichtigung der Abkü})ldauer ergibt sich erfindungsgemäß der Vorteil einer adaptiven Wirkungsweise, so daß nach einer gewissen Betriebszeit die optimale und die alle Einflüsse des Gebäudes und der Anlage umfassendtufheiz};urve selbsttätig ermittelt wird.Due to the automatic correction of the constant according to the invention K and the calculation of the heating time, taking into account the cooling time according to the invention the advantage of an adaptive mode of operation, so that after a certain operating time the optimal and all influences of the building and the system comprehensivetufheiz}; curve is determined automatically.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung verfährt man derart, daß zum Aufheizen die volle Leistung der Wärmeerzeugungsanlage angewandt wird, mit der Maßgabe, daß währendder Aufheizungsperiode zum schnellen Erreichen etwa der lleizmediumendtemperatur durch einstellbar impulsweises öffnen des Mischventils die der Wärmeerzeugungsanlage zugeführte Menge des Eleizmediums in dem Maß von Null bis zum vollen Wert erhöht wird, wie die Anpassung an die von der Wärmeerzeugungsanlage gelieferte Wärmemenge es erfordert. Nur bei einer ausreichend hohen Vorlauftemperatur der Wärmeerzeugungsanlage kann deren insbesondere bei Aufheizbeginn sehr niedrige ücklauftemperatur durch Vorlaufbeimischung so weit angehoben werden, daß die Unterschreitung der ltauchgas-Taupunkttemperatur vermeidbar ist.According to a further embodiment according to the invention, the procedure is as follows: that the full power of the heat generation system is used for heating, with the proviso that during the heating period to quickly reach about the Licensing medium end temperature through adjustable, pulsed opening of the mixing valve the amount of electrical medium supplied to the heat generation system to the extent of zero is increased to the full value, such as the adaptation to that of the heat generation system The amount of heat supplied requires it. Only with a sufficiently high flow temperature the heat generation system can have very low levels, especially at the start of heating The return temperature can be raised by adding the flow rate to such an extent that it falls below the immersion gas dew point temperature is avoidable.
Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend beispielsweise unter DezugnaIinte auf das beigefügte Blockschaltbild erläutert.The subject matter of the invention is hereinafter referred to as DezugnaIinte, for example explained on the attached block diagram.
Ausweislich dieses Blockschaltbildes erfolgt die gesamte Steuerung durch einen Mikrorechner 1, der einen Mikroprozessor 2, der alle Steuer- und Rechenfunktionen ausführt, einen Datenspeicher 3 mit direktem Zugriff fürdie Abspeicherung von aktuellen Daten, wie z.B. Zeiten des Belegungsbeginns und Belegungsendes und Zwischenergebnisse, sowie als Programmspeicher 4einen Nur-Lesespeicller bzw. Festwertspeicher aufweist. Der Programmspeicher 4 enthält alle Befehle und Daten, die erforderlich sind, um den Mikroprozessor 2 zur Ausführung der Berechnungen und zum Steuern der Abläufe zu veranlassen.As evidenced by this block diagram, the entire control takes place by a microcomputer 1, which has a microprocessor 2, all of the control and arithmetic functions executes, a data memory 3 with direct access for the storage of current Data, such as times of the beginning and end of occupancy and interim results, as well as a program memory 4 has a read-only memory or read-only memory. The program memory 4 contains all commands and data that are required to the microprocessor 2 for carrying out the calculations and for controlling the processes to cause.
Uber zwei Ein-Ausgabe-Bausteine 5 ist der Mikrorechner 1 mit den zugeordneten Bauelementen verbunden. Hierbei sind im einzelnen angeschlossen.The microcomputer 1 with the associated ones is connected via two input / output modules 5 Components connected. Here are connected in detail.
1. Display 6 zur Anzeige und Tastenfeld 7,durch das alle für die Benutzer wichtigen Daten, wie Belegungszeiträume und Solltemperaturen über eine Tastatur eingegeben und angezeigt werden.1. Display 6 for display and keypad 7 through which all for the user important data such as occupancy periods and target temperatures via a keyboard entered and displayed.
2. Einen Analog-Digital-Wandler 8, der über einen Meßstellenumschalter, vom Rechner steuerbar, auf AuBen- oder Innentemperaturfühler umgeschaltet werden kann, wodurch der Mikrorechner 1 die Innen- und Außentemperatur digital genau messen kann.2. An analog-to-digital converter 8, which via a measuring point switch, controllable by the computer, switched to outside or inside temperature sensors can, whereby the microcomputer 1 digitally measure the inside and outside temperature accurately can.
3. Eine elektronische Uhr 9, von der der Mikrorechner 1 die Tageszeit und den Wochentag einlesen kann.3. An electronic clock 9 from which the microcomputer 1 shows the time of day and can read in the day of the week.
4. Zwei Eingangsverstärker 10, die die Signale der Außen- und Innentemperaturfühler loa verstärken und an den Meßstellenumschalter 10b weiterleiten, ein Schaltverstärker 11 und Rclais 12, durch die die Heizungsanlage gesteuert werden kann, wobei der Brenner 12c ein- und ausgeschaltet, die Stellglieder 12b, z.B.4. Two input amplifiers 10, which receive the signals from the outside and inside temperature sensors amplify loa and forward to the measuring point switch 10b, a switching amplifier 11 and Rclais 12, through which the heating system can be controlled, the Burner 12c on and off, the actuators 12b, e.g.
Mischventile, geöffnet und geschlossen werden und eine Umschaltung auf Temperaturregelung, z.B. mit einem witterungsgeführten Regler 12a oder adaptive Wirkungsweise erfolgen kann.Mixing valves that can be opened and closed and a switchover on temperature control, e.g. with a weather-compensated controller 12a or adaptive Can take effect.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.The method according to the invention is described below using an exemplary embodiment explained.
Anhand der für das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnenden Gleichung wird nach Vorgabe eines Wertes für K laufend die minimale Aufheizdauer tauf unter Berücksichtigung der jeweils festgestellten Werte der Innentemperatur T und Außentemperatur T a und der seit Abschalten vergangenen Zeit tab berechnet, wobei z.B. alle 15 Minuten ein Wert für t ermittelt wird.Using the equation characteristic of the method according to the invention the minimum heating time is continuously tauf under after specifying a value for K Consideration of the respectively determined values of the inside temperature T and outside temperature T a and the time tab that has elapsed since switching off is calculated, e.g. every 15 minutes a value for t is determined.
auf Die selbsttätige Korrektur der Konstante K in der adaptiven Wirkungsweise, kurz Optimierungsphase genannt, beginnt mit dem Ende der Belegungsdauer. Zu diesem Zeitpunkt wird zunächst der nächste Beginn der Belegungsdauer aus dem Datenspeicher ermittelt und die Dauer topt der Optimierungsphase berechnet. Sodann erfolgt eine Probeberechnung der Aufheizzeit mit einer aus dem Programmspeicher vorgegebenen Abkühlzeit von 2 Stunden, was für die Temperaturabsenkung einen geeigneten Mindestwert darstellt, der Normaltemperatur TN sowie der gemessenen Außentemperatur Ta Wenn hierbei festgestellt wird, daß die Summe t auf + 2 h > topt ist, wird die Temperaturabsenkung unterdrückt und die Anlage weiterhin von dem Witterungsregler geregelt. Diese Probeberechnung ist von Bedeutung in der Nähe von und besonders unterhalb der Auslegungstemperatur der 01eizungs- und Wärmeerzeugungsanlage, da in diesem Außentemperaturbereich die Wiederaufheizung des Gebäudes mit der verfügbaren Heizleistung nicht gesichert ist, also z.B. unter den Bedingungen einer extrem niedrigen Außentemperatur mit weiteren Abkühlungsfaktoren, wie dargelegt. on The automatic correction of the constant K in the adaptive mode of action, called the optimization phase for short, begins at the end of the occupancy period. To this The point in time is the next beginning of the occupancy period from the data memory determined and the duration of the optimization phase is calculated. Then one follows Trial calculation of the heating-up time with a preset from the program memory Cool down time of 2 hours, what for the temperature reduction represents a suitable minimum value, the normal temperature TN and the measured outside temperature Ta If it is found here that the sum t to + 2 h> topt, will the temperature decrease is suppressed and the system continues to be controlled by the weather controller regulated. This trial calculation is of importance near and particularly below the design temperature of the heating and heat generation system, there in this outside temperature range the reheating of the building with the available Heating output is not assured, e.g. under the conditions of an extremely low Outside temperature with additional cooling factors as shown.
Sobald die Temperaturabsenkung nach der obigen Probcberechnung freigegeben ist, steuert der Mikrorechner die entsprechenden Stellglieder dergestalt, daß der Brenner abgeschaltet, die Umwalzpumpe abgeschaltet und das Mischventil geschlossen wird. Wie weiter oben dargelegt, erfolgt z.B. alle 15 Minuten eine Berechnung des Wertes der Aufheizdauer tauf' wobei gleichzeitig die Innentemperatur dahingehend überwacht wird, daß ein Mindestwert Tmin nicht unterschritten wird. Bleibt die Innentemperatur T oberhalb der Mindesttemperatur T,ain, bis die errechnete Aufheizdauer die Bedingung tauf + tab > topt erfüllt, beginnt das Aufheizen.As soon as the temperature reduction is released after the above sample calculation is, the microcomputer controls the corresponding actuators in such a way that the Burner switched off, the circulation pump switched off and the mixing valve closed will. As explained above, the Value of the heating time tauf 'whereby at the same time the internal temperature to that effect it is monitored that a minimum value Tmin is not undershot. The internal temperature remains T above the minimum temperature T, ain, until the calculated heating time meets the condition tauf + tab> topt fulfilled, heating begins.
Der MikrorecIner steuert nunmehr die entsprechenden Stellglieder dergestalt, daß der Brenner eingeschaltet, die Umwälzpumpe eingeschaltet und das Mischventil einstellbar impulsweise geöffnet wird.The MikrorecIner now controls the corresponding actuators in such a way that that the burner is switched on, the circulation pump switched on and the mixing valve adjustable pulse-wise opened.
Dieser sukzessive Nffnungsvorgang bedingt bei konstanter voller Brennerleistung, daß die Vorlauftemperatur relativ schncll ansteigt, was bei verringerter Durchflunmenge des Iieizmediums durch den erhöhten Temperaturgradienten zu einer schnelleren Erwärmung führt als wenn bei einer größeren Durchflußmenge ein entsprechend niedrigerer Temperaturgradient vorliegt.This successive opening process requires constant full burner output, that the flow temperature rises relatively quickly, which is with a reduced flow rate of the heating medium leads to faster heating due to the increased temperature gradient leads to a correspondingly lower temperature gradient than if with a larger flow rate is present.
Gleichzeitig zu diesem Vorgang werden die Uhrzeit ts, die Ist-Innentemperatur T. und die Ist-Außentemperatur Tas für die 15 weitere Verarbeitung gespeichert. Die Wärmeerzeugungs- und Ileizungsanlagc arbeitet sodann, bis die Innentemperatur Ti den Sollwert T N erreicht hat, also die Normaltemperatur der Belegungsdauer vorliegt. Dies ist der Zeitpunkt des effektiven Endes der Optimierungsphase. Die zugehörige Uhrzeit te wird zusätzlich gespeichert und der Mikrorechner schaltet das Mischventil auf Reglerbetrieb. Die Regelung erfolgt nun während der Belegungsdauer über den Witterungsregler.At the same time as this process is the time ts, the actual internal temperature T. and the actual outside temperature Tas are saved for further processing. The heat generation and heating system then works until the internal temperature Ti is the setpoint T has reached N, i.e. the normal temperature of the Occupancy is available. This is the time at which the optimization phase actually ends. The associated time te is also saved and the microcomputer switches the mixing valve on controller operation. The regulation now takes place during the occupancy period via the weather controller.
Die adaptive Wirkungsweise wird dadurch erzielt, daß nach jeder Optimierungsphase die mit dem von dem Datenspeicher abgerufenen Wert der Gebäudediagnosezahl Kn berechnete Aufheizdauer t auf mit dem erzielten Ergebnis verglichen wird. Hierzu dienen die zuvor bestimmten und zwischengespeicherten Werte Tis, TasI t und te 5 vom Anfang bzw. vom Ende des Aufheizbetriebes, wobei tests = tauf Der so bestimmte neue Wert K +1 entspricht immer dem aktuellen Stand und liegt auf der sicheren Seite, da eine Verlängerung von auf bewirkende Änderungen von K mit dem vollen Wert, eine Verkiirzung von tauf bewirkende Änderungen von K nur zu 80t in Kn+1 eingehen. Mit anderen Worten, wenn der Aufheizvorgang gegenüber dem berechneten Wert zu lange andauerte, wird der Wert K n verkleinert auf Kn+1, so daß aufgrund des umgekehrt proportionalen Verhältnisses die nächstfolgende Aufheizdauer verlängert wird, und umgekehrt. In den Programmspeicher sind weiterhin obere und untere Grenzwerte für K unverlierbar eingegeben.The adaptive mode of operation is achieved by the fact that after each optimization phase calculated with the value of the building diagnosis number Kn retrieved from the data memory Heating time t is compared with the result obtained. The previously determined and cached values Tis, TasI t and te 5 from the beginning or from the end of the heating operation, where tests = tauf The new value determined in this way K +1 always corresponds to the current status and is on the safe side, because one Extension of to causing changes in K with the full value, a shortening Changes from K to 80t are only included in Kn + 1. In other words, if the heating process took too long compared to the calculated value, will the value K n is reduced to Kn + 1, so that due to the inversely proportional Ratio the next heating time is extended, and vice versa. In The upper and lower limit values for K are still captive in the program memory entered.
Bei der ersten Inbetriebnahme der Anlage wird aus dem Programmspeicher ein K-Wert Ko als kleinster Anfangswert vorgegeben, der zu einer absichtlich zu langen Aufheizdauer führt, wobei aufgrund der geschilderten adaptiven Funktion automatisch nach einigen Tagen eine Erhöhung von K auf einen gebäudespezifischen Wert K n erfolgt. Das gleiche gilt für einen Netzausfall von länger als 70 Stunden, da dann die für diese Datensicherungsdauer ausgelegten Batterien erschöpft sind und die diesbezüglich gespeicherten Daten in dem Mikrorechner gelöscht werden.When the system is started up for the first time, the program memory a K-value Ko is given as the smallest initial value, which leads to an intentional too leads to a long heating-up time, with automatic due to the described adaptive function after a few days, K is increased to a building-specific value K n. The same applies to a power failure of more than 70 hours, since then the for The batteries designed for this backup period are exhausted and the corresponding batteries data stored in the microcomputer are deleted.
Wenn nun während der Optimierungsphase die Innentemperatur den Mindestwert Tmin unterschreitet, muß zur Vermeidung von übermäßiger Auskühlung und Kondensation im Gebäude eine Zwischenheizung einsetzen. Es erfolgt sodann ein Aufheizer in der gleichen Weise wie bei dem Aufheizvorgang, der zum Erreichen der Normaltemperatur zu Beginn der Belegungsdauer führt. Hierdurch ergibt sich innerhalb kürzester Zeit ein Uberschreiten der Mindesttemperatur.If now during the optimization phase the internal temperature reaches the minimum value Tmin must be reduced to avoid excessive cooling and condensation use intermediate heating in the building. There is then a heater in the same Way as with the heating process, which is necessary to achieve the Normal temperature at the beginning of the occupancy period. This results within The minimum temperature is exceeded in the shortest possible time.
Gleichzeitig wird der Wert t ab bei Zwischenheizungsbeginn für die Nachrechnung von K zwischengespeichert. Die Zwischenheizung endet, sobald die Innentemperatur den Wert T. = Tmin + XSd überschreitet.At the same time, the value t ab at the start of intermediate heating for the Recalculation of K cached. The intermediate heating ends as soon as the internal temperature has risen exceeds the value T. = Tmin + XSd.
Nach Durchfahren der Schaltdifferenz XSd erfolgt eine Schaltung in der gleichen Weise wie zum Zeitpunkt der Absenkung der Innentemperatur zu Ende der Belegungsdauer. Der Mikrorechner befindet sich dann wieder bis zum nachsten Erreichen eines Mindesttemperaturwertes in der Optimierungsphase.After passing through the switching differential XSd, a switch is made to the same way as at the time of lowering the internal temperature at the end of the Occupancy. The microcomputer is then located again until the next time it is reached a minimum temperature value in the optimization phase.
Um die Schalthäufigkeit dieser Zeitpunktregelung zu vermindern, wird deren Schaltdifferenz an die Dauer der Optimierungsphase angepaßt und Sd bei längeren Perioden auf einen größeren Wert geschaltet wie folgt: XSd = 0,5 K bei topt < 16h XSd = 3 K bei topt > 16h Wenn innerhalb der letzten beiden Stunden der Belegungsdauer die gemessene Innentemperatur mindestens 0,5 h lang um mehr als 2 K über den Sollwert TN ansteigt, wird nach Ablauf der Auslösezeit von 0,5 h die Temperaturabsenkung vorfristig eingeleitet. Als Sollwert für die Mindest-Innentemperatur gilt bis zum programmierten Ende der Belegungsdauer die Normaltemperatur T, erst dann erfolgt die Umschaltung auf die Mindesttemperatur Tmin der Optimierungsphase. Hierdurch wird bei einer nicht repräsentativen Uberhöhung der Innentemperatur und bzw. oder einem Außentemperatursturz in dieser Zeit eine unverträgliche Abkühlung verhindert.In order to reduce the switching frequency of this timing control, their switching differential adapted to the duration of the optimization phase and Sd for longer Periods switched to a larger value as follows: XSd = 0.5 K at topt < 16h XSd = 3 K if topt> 16h If within the last two hours of the occupancy the measured internal temperature by more than 2 K above the setpoint for at least 0.5 h TN rises, the temperature will drop after the tripping time of 0.5 h has elapsed initiated ahead of schedule. The setpoint for the minimum internal temperature is until programmed end of occupancy the normal temperature T, only then takes place the switchover to the minimum temperature Tmin of the optimization phase. Through this is in the case of a non-representative increase in the internal temperature and / or an outside temperature drop during this time prevents an incompatible cooling.
Insbesondere bei der Fernheizungsversorgung ergibt sich das Erfordernis einer abnehmenden Belastung der Netze durch Aufheizvorgänge bei fallender Außentemperatur, um so auch den peripheren Wärmeabnehmern noch eine ausreichende Heizleistung zur Verfügung stellen zu können. Unter diesen Bedingungen ist die Temperaturabsenkung schon bei relativ hohen Außentemperaturen zu unterdrücken, und diesem Umstand wird dadurch Rechnung getragen, daß der jeweilige Wert K mit einem entsprechenden Faktor von kleiner als 1 multipliziert wird, um so den Wert für tauf entsprechend zu verlängern.The requirement arises particularly in the case of district heating supply a decreasing load on the networks due to heating processes when the outside temperature falls, so that the peripheral heat consumers still have sufficient heating power To be able to provide. Under these conditions the temperature decrease suppress even at relatively high outside temperatures, and this fact becomes thereby taken into account that the respective value K with a corresponding factor is multiplied by less than 1 in order to lengthen the value for tauf accordingly.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792939719 DE2939719A1 (en) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Central heating fuel economy system - has heat-up time circulated from difference between internal and ambient temperatures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792939719 DE2939719A1 (en) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Central heating fuel economy system - has heat-up time circulated from difference between internal and ambient temperatures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2939719A1 true DE2939719A1 (en) | 1980-10-02 |
Family
ID=6082372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792939719 Ceased DE2939719A1 (en) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Central heating fuel economy system - has heat-up time circulated from difference between internal and ambient temperatures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2939719A1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0104361A1 (en) * | 1982-08-28 | 1984-04-04 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Rapid reheating control method |
DE3442441A1 (en) * | 1983-12-24 | 1985-07-04 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Method for determining the time required for a rapid heating of a room |
DE3538934A1 (en) * | 1984-11-16 | 1986-05-28 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Method for reducing a temperature level |
DE3502872A1 (en) * | 1985-01-10 | 1986-07-10 | LGZ Landis & Gyr Zug AG, Zug | Method and device for automatic determination of the duration of rapid heating up |
DE3517702A1 (en) * | 1985-05-17 | 1986-11-20 | Buderus Ag, 6330 Wetzlar | Method for controlling a low-temperature heating boiler |
DE3711906A1 (en) * | 1986-04-09 | 1987-10-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | DEVICE FOR HEATING AN AUTOMATIC DEVELOPMENT SYSTEM |
DE3731687A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-04-13 | Knoll Alois L Dr Ing | METHOD FOR SELF-ADJUSTING CONTROL OF THE TEMPERATURE OF AT LEAST ONE BUILDING AREA |
DE4028501A1 (en) * | 1989-09-14 | 1991-03-28 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Controlling heating of rooms for economy - using real=time temp. valves and stored building parameters to delay switching of heating appts. for max. period |
GB2517812A (en) * | 2014-03-20 | 2015-03-04 | Netthings Ltd | Heating control system |
-
1979
- 1979-09-27 DE DE19792939719 patent/DE2939719A1/en not_active Ceased
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0104361A1 (en) * | 1982-08-28 | 1984-04-04 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Rapid reheating control method |
DE3442441A1 (en) * | 1983-12-24 | 1985-07-04 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Method for determining the time required for a rapid heating of a room |
DE3538934A1 (en) * | 1984-11-16 | 1986-05-28 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Method for reducing a temperature level |
DE3502872A1 (en) * | 1985-01-10 | 1986-07-10 | LGZ Landis & Gyr Zug AG, Zug | Method and device for automatic determination of the duration of rapid heating up |
DE3517702A1 (en) * | 1985-05-17 | 1986-11-20 | Buderus Ag, 6330 Wetzlar | Method for controlling a low-temperature heating boiler |
DE3711906A1 (en) * | 1986-04-09 | 1987-10-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | DEVICE FOR HEATING AN AUTOMATIC DEVELOPMENT SYSTEM |
DE3731687A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-04-13 | Knoll Alois L Dr Ing | METHOD FOR SELF-ADJUSTING CONTROL OF THE TEMPERATURE OF AT LEAST ONE BUILDING AREA |
DE4028501A1 (en) * | 1989-09-14 | 1991-03-28 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Controlling heating of rooms for economy - using real=time temp. valves and stored building parameters to delay switching of heating appts. for max. period |
AT399218B (en) * | 1989-09-14 | 1995-04-25 | Vaillant Gmbh | METHOD FOR CONTROLLING THE HEATING OF ROOMS OF A BUILDING |
DE4028501C2 (en) * | 1989-09-14 | 1998-01-29 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Procedure for controlling the heating of rooms |
GB2517812A (en) * | 2014-03-20 | 2015-03-04 | Netthings Ltd | Heating control system |
GB2517812B (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-23 | Netthings Ltd | Heating control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3145215C2 (en) | ||
DE19804565C2 (en) | Self-learning control procedure | |
DE3140396A1 (en) | "METHOD AND ARRANGEMENT FOR REGULATING THE ENERGY CONSUMPTION OF A HEAT PUMP SYSTEM" | |
DE2855227C2 (en) | Method for optimizing energy consumption in buildings and arrangement for carrying out the method | |
CH673901A5 (en) | ||
DE2843929B2 (en) | Arrangement for controlling the room temperature | |
DE2939719A1 (en) | Central heating fuel economy system - has heat-up time circulated from difference between internal and ambient temperatures | |
EP0736826B1 (en) | Temperature responsive power control for an electric pump unit | |
DE3101384C2 (en) | ||
EP0013287B1 (en) | Device for energy-optimising the change in temperature in buildings during non-occupied periods | |
EP0730213A2 (en) | Method and apparatus for hydraulic optimal regulation of the initial temperature | |
DE102008040436A9 (en) | Method for determining a set flow temperature for controlling a hot water heating of a building | |
DE2809770C2 (en) | Procedure and arrangement for influencing the room temperature | |
EP0308806A2 (en) | Selfadaptive control-method for temperature regulation of at least one space of a building | |
DE3310367C2 (en) | Method and device for individual room temperature control | |
DE2948797A1 (en) | CONTROL CIRCUIT FOR A HEATING SYSTEM | |
DE3325993C2 (en) | Control device for regulating the temperature of a heat transfer medium flowing to the radiators | |
DE3538934C2 (en) | ||
DE102019001119A1 (en) | Method for controlling a circulating pump | |
DE3703000C2 (en) | Arrangement for controlling building heating or cooling | |
DE3838005C2 (en) | ||
DE2529858C2 (en) | Method and device for regulating a heat transfer system | |
DE2901566A1 (en) | Heating installation control with bridge circuit - having actual valve branches and common stipulated branch with sensor for ambient temp. | |
DE10057942A1 (en) | Controlling central heating system, involves immediately switching burner again on after switching off if return line temperature falls below defined level or waiting for defined delay period | |
DE102017114961A1 (en) | Method for controlling a thermoelectric 2-point drive of a valve of a heating and / or cooling system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |