DE2943081A1 - COLLECTIVE HEATING WITH A CIRCULATING HEATING MEDIUM - Google Patents
COLLECTIVE HEATING WITH A CIRCULATING HEATING MEDIUMInfo
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Description
R. 5824R. 5824
19-10.1979 Ki/Kö19-10.1979 Ki / Kö
Die Erfindung geht aus von einer Sammelheizung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer solchen, mit den Mitteln des Hauptpatents ... (Patentanmeldung 29 01 270.2) ausgestalteten Heizung steht an jedem Heizkreisteil eine andere Druckdifferenz zwischen dem Vorlauf- und dem Rücklaufanschluß an, was durch unterschiedlich lange Strömungswege zwischen Heizquelle und den Anschlüssen der Heizkreisteile bedingt ist. Wenn bei diesen Anlagen die Rechenergebnisse der Integratoren zum Zweck einer verbrauchsorientierten Heizkostenaufteilung miteinander verglichen und in ein Verhältnis gesetzt werden sollen, müssen in jedem Heizkreisteil die strömungsabhängigen Widerstände oder die Eichfaktoren der Integratoren unterschiedliche, auf den zwischen den Anschlüssen der Heizkreisteile herrschenden Durchfluß abgestimmte Werte haben. Diese Abstimmung ist verhältnismäßig umständlich, insbesondere wenn, wie beim Ausführungsbeispiel nach dem Hauptpatent, ein Überströmventil in der Bypaßleitung und ein nachgeschalteter Durchflußbegrenzer als Widerstand vorgesehen werden.The invention is based on a collective heating system according to the preamble of the main claim. With one of these, with the Means of the main patent ... (patent application 29 01 270.2) designed heater is on each heating circuit part different pressure difference between the flow and return connections what is caused by flow paths of different lengths between the heat source and the connections of the Heating circuit parts is conditional. If in these systems the calculation results of the integrators are used for the purpose of a consumption-oriented The distribution of heating costs should be compared with each other and put into a ratio, the flow-dependent resistances or the calibration factors of the integrators must have different, have values matched to the flow rate between the connections of the heating circuit parts. This coordination is relatively cumbersome, especially if, as in the embodiment according to the main patent, an overflow valve in the bypass line and a downstream flow limiter are provided as a resistor will.
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Es ist ferner bei Sammelheizungen bekannt, eine über einen Heizkörper und ein thermostatisches Heizkörperventil führende Leitung durch einen Bypaßkanal zu überbrükken, welcher von einem durch die Wasserströmung verstellbaren Drosselkörper derart überwacht ist, daß der Gesamtströmungswiderstand der Anordnung unabhängig von der Einstellung des thermostatischen Heizkörperventils annähernd konstant ist (DE-OS 25 20 159)· Dabei handelt es sich aber nicht um die Erfassung der abgegebenen Heizenergie, sondern um die Konstanthaltung des Gesamtströmungswiderstandes schlechthin, die bei Einrohrheizungen eine wesentliche Voraussetzung für deren ordnungsgemäßes Arbeiten ist.It is also known in collective heating systems, one via a radiator and a thermostatic radiator valve leading line to be bridged through a bypass channel, which can be adjusted by a by the water flow Throttle body is monitored so that the total flow resistance the arrangement, regardless of the setting of the thermostatic radiator valve is constant (DE-OS 25 20 159) · This is not about the detection of the emitted heating energy, but about keeping the total flow resistance constant, which is essential for one-pipe heating systems Is a prerequisite for their proper work.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Verteil, daß alle Integratoren den gleichen Eichfaktor und alle durchflußabhängigen Widerstände die gleichen Werte haben können. Wenn, wie im Hauptpatent bereits vorgeschlagen, die Integratoren und die Strömungswiderstände zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden, können für alle einzelnen Heizkreisteile die gleichen Geräteeinheiten verwendet werden.The arrangement according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the distribution that all integrators have the same calibration factor and all flow-dependent resistances can have the same values. If, as already suggested in the main patent, the integrators and the flow resistances can be combined into one unit, can be used individually for each The same units are used for heating circuit parts.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the The arrangement specified in the main claim is possible.
Eine einfache Anordnung mit geringem Installationsaufwand ergibt sich, wenn die strömungsabhängigen Widerstände zum Konstanthalten des Wasserdurchflusses in einem Heizkreis-A simple arrangement with little installation effort is obtained when the flow-dependent resistances to the Keeping the water flow constant in a heating circuit
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teil durch ein von der Strömung durch die Heizkörper beeinflußtes und die Strömung in der Bypaßleitung steuerndes Bypaßventil gebildet sind. Das Bypaßventil kann dabei vorzugsweise an einem der beiden Anschlüsse der Bypaßleitung an die über das Thermostatventil und den Heizkörper führende Leitung vorgesehen sein uad einen Drosselkörper haben, der von der über den Heizkörper führenden Wasserströmung unmittelbar beeinflußt ist. Das Bypaßventil kann aber auch zwischen den Anschlüssen in der Bypaßleitung angeordnet sein und das Überströmventil nach dem Hauptpatent ersetzen, wobei in diesem Fall zusätzlich zum Bypaßventil ein Durchflußbegrenzer in einem die Gesamtdurchflußmenge des betreffenden Heizkreisteils führenden Leitungszweig vorzuseher, ist. are formed in part by a bypass valve which is influenced by the flow through the radiator and which controls the flow in the bypass line. The bypass valve can preferably be provided at one of the two connections of the bypass line to the line leading via the thermostatic valve and the radiator and have a throttle body which is directly influenced by the water flow leading via the radiator. The bypass valve can also be arranged between the connections in the bypass line and replace the overflow valve according to the main patent, in which case, in addition to the bypass valve, a flow limiter must be provided in a line branch carrying the total flow rate of the heating circuit part in question.
Zu Konrrollzwecken kann die gesamte verbrauchte Heizwärme an einem zusätzlichen Integrator ermittelt werden, dessen Temperaturineßwertgeber in den allen Heizkreisteilen gemeinsamen Abschnitten der Vor- und Rücklaufleitung liegen.For control purposes, the entire consumed heating energy can be determined on an additional integrator whose temperature sensor is common to all heating circuit parts Sections of the flow and return lines lie.
Die Integration der Temperaturdifferenzen kann z.B. durch eine Elektronik mit Impuls zählwerk 'erfolgen, wobei auch eine zentrale Erfassung im Hause möglich wird. Selbstverständlich kann über; die gemessene Temperaturdifferenz auch die relative Momentanleistung als individuelle Kontrolle zur Anzeige kommen.The temperature differences can be integrated, for example, using an electronic system with a pulse counter, whereby a central recording in the house is also possible. Of course, about ; the measured temperature difference and the relative instantaneous power are displayed as an individual control.
Ein billiger Integrator ergibt sich bei Verwendung von Thermoelementen oder einer Thermokette als Meßfühler und einer elektrochemischen Integratiohseinrichtung, wie sie unter der Bezeichnung "Coulombmeter" bekanntgeworden ist. Eine- selche Einrichtung ist netzspannungsunabhängig und daher nicht manipulierbar;An inexpensive integrator results from the use of thermocouples or a thermal chain as a measuring sensor and an electrochemical integration device, as it has become known under the designation "Coulombmeter" is. The same device is independent of the mains voltage and therefore not manipulable;
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Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description explained in more detail.
Die Heizungsanlage hat einen Heiskessel 10, der über einen 4-Wege-Mischer 12 ein geschlossenes Heizungsnetz 14 für mehrere Heizkreisteile 16 versorgt. Diese sind je einer Wohneinheit zugeordnet und je mit einer nachstehend noch näher beschriebenen Einrichtung sun Erfassen der verbrauchten Heizenergie versehen. Jeder Heizkreisteil 16 hat Heizkörper 18, von denen in der Zeichnung nur einer symbolisch dargestellt ist. Jeden Heizkörper 18 ist ein Thermostatventil 20 zugeordnet, über welches der Sollwert der gewünschten Temperatur einstellbar ist und welches den Wasserdurchfluß durch den Heizkörper 18 nach Maßgabe der Sollwertabweichung des aufzuheizenden Mediums steuert. Die einzelnen Heizkreisteile 16 können jede beliebige Anzahl von Heizkörpern 18 und jede beliebige Konfiguration der Leitungsrührung haben.The heating system has a hot boiler 10, which has a 4-way mixer 12 for a closed heating network 14 several heating circuit parts 16 supplied. These are each assigned to a residential unit and each with one below facility described in more detail sun recording the consumed Provide heating energy. Each heating circuit part 16 has heating elements 18, only one of which is shown in the drawing is represented symbolically. Each radiator 18 is assigned a thermostatic valve 20 via which the setpoint value the desired temperature is adjustable and which the water flow through the radiator 18 according to measure the setpoint deviation of the medium to be heated controls. The individual heating circuit parts 16 can have any number of radiators 18 and any configuration have the line agitation.
Das Heizungsnetz 14 hat eine Samnel-Vorlaufleitung 21, die vom Mischer 12 über eine Umwälzpumpe 22 zu Verzweigungspunkten 2k führt, an welchen die Keizkreisteile 16 angeschlossen sind. Jeder Heizkreisteil 16 hat für sich ge- N sehen eine Vorlaufleitung 26, weiche zu den Heizkörpern Ib rührt, deren Rücklaufanschlüsse über Rücklaufleitungen 2b mit Verzweigungspunkten 30 in einer Samme1-Rücklaufleitung 32 des Heizungsnetzes Ik verbunden sind. Die Verzweigungspunkte 30 sind in einem unten geschlossenen,The heating network 14 has a Samnel flow line 21, which leads from the mixer 12 via a circulating pump 22 to branch points 2k , to which the circuit parts 16 are connected. Each Heizkreisteil 16 has see for overall N a flow line 26, to the radiators soft stirred Ib whose return connections are connected via return pipes 2b with branching points 30 in a Samme1 return pipe 32 of the heating network Ik. The branch points 30 are in a closed bottom,
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aufsteigenden Ast 34 der Sammel-Rücklaufleitung 32 vorgesehen, der oben über einen Krümmer 36 mit einem absteigenden Ast 33 dieser Leitung verbunden ist, welche zum Mischer 12 zurückführt. Die Verzweigungspunkte 24 und 30 im Heizungsnetz Im sind so gelegt, daß für jeden Heizkreisteil 16 die Summe aus den netzseitigen Zu- und Abströmwegen zwischen Mischer 12 und Verzweigungspunkten 24 bzw. 30 gleich groß ist. Lamit ist erreicht, daß unabhängig vom jeweiligen Gesamtv;=sserdurchsatz der Anlage die Strömungswiderstände bis zu der. einzelnen Heizkreisteilen 16 von gleicher Größe sind.ascending branch 34 of the collecting return line 32 is provided, the above via a bend 36 with a descending one Branch 33 of this line is connected to the mixer 12 leads back. The branch points 24 and 30 in the heating network Im are placed so that for each heating circuit part 16, the sum of the mains-side inflow and outflow paths between Mixer 12 and branch points 24 and 30, respectively, are the same is great. Lamit is achieved that regardless of the respective Total flow throughput of the system is the flow resistances until the. individual heating circuit parts 16 of the same Size are.
Jeder Heizkreisteil 16 hat ferner eine Bypaßleitung 40, die von der Vorlaufleitung 26. zur Rücklaufleitung 28 führt und sämtliche Heizkörper 18 samt den Thermostatventilen 20 eines Heizkreisteiles 16 überbrückt. Ein Anschluß der Bypaßleitung 40 ist von einem Bypaßventil 42 überwacht, das in bekannter 'Weise die Bypaßleitung 40 umso mehr öffnet, je stärker die Thermostatventile den Wasserdurchfluß durch die Heizkörper 18 drosseln, und zwar derart, daß der gesamte Strömungswiderstand eines Heizkreisteiles 16 unabhängig vom Einschaltzustand der Heizkörper 18 mindestens annähernd konstant bleibt. Das wird dadurch erreicht, daß der die Bypaßleitung überwachende Ventilkörper des Bypaßventiles 42 mit einem Drosselkörper verbunden ist bzw. selbst den Drosselkörper bildet, welcher von der Strömung des über die Heizkörper 18 fließenden Wassers beeinflußt ist. Das Konstanthalten des Strömungswiderstandes der Heizkreisteile 16 ergibt im Zusammenwirken mit der vorstehend genannten Maßnahme der gleich langen netzseitigen Zu- und Abströmwege, daß unabhängig von der Stellung der Thermostatventile 20, d.h. unabhängig von der jeweiligen Wärmeabnahme im gesamtenEach heating circuit part 16 also has a bypass line 40 which runs from the flow line 26 to the return line 28 leads and all radiators 18 together with the thermostatic valves 20 of a heating circuit part 16 bridged. A Connection of the bypass line 40 is monitored by a bypass valve 42 which, in a known manner, the bypass line 40 the more it opens, the more the thermostatic valves throttle the flow of water through the radiators 18, and in such a way that the entire flow resistance of a heating circuit part 16 is independent of the switched-on state Radiator 18 remains at least approximately constant. This is achieved by the fact that the person monitoring the bypass line The valve body of the bypass valve 42 is connected to a throttle body or the throttle body itself forms, which is influenced by the flow of the water flowing over the radiators 18. Keeping it constant of the flow resistance of the heating circuit parts 16 results in cooperation with the aforementioned measure of supply and discharge paths of the same length on the network side, that regardless of the position of the thermostatic valves 20, i.e. regardless of the respective heat consumption in the whole
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Wohnobjekt, jeder Heizkreisteil 16 von der gleichen Wassermenge durchflossen ist und die gesamte Umlaufwassermenge stets gleich bleibt.Residential property, each heating circuit part 16 is traversed by the same amount of water and the entire amount of circulating water always remains the same.
Nachdem für einen in allen Heizkreisteilen gleichen Wasserdurchsatz bei allen Betriebsbedingungen gesorgt ist, kann das Verhältnis der in den einzelnen Heizkreisteilen verbrauchten Heizenergiemengen ohne störanfällige Durchflußmesser und kostspielige Multiplikatoren ermittelt werden. Zu diesem Zweck sind in jedem Heizkreisteil 16 zwei Temperaturmeßwertgeber 44 und 46 vorgesehen, von denen der eine in der Vorlaufleitung 26 und der andere in der Rücklaufleitung 28 liegt. Die Temperaturmeßwertgeber 44 und 46 geben ihre Signale einem Integrator 48 ein, welcher aus den beiden Signalen eine Temperaturdifferenz bildet, diese über der Zeit integriert und das so gewonnene Summenergebnis in auswertbarer Form festhält. Als Integratoren können elektrochemische Coulombmeter verwendet werden, und die Temperaturmeßwertgeber 4 4 und 46 können als Thermoelemente ausgebildet sein, welche die Integratoren netz- und batterieunabhängig mit Strom versorgen.After having the same water flow rate in all heating circuit parts is taken care of in all operating conditions, the ratio of in the individual heating circuit parts Consumed heating energy amounts can be determined without failure-prone flow meters and costly multipliers. For this purpose, two temperature sensors 44 and 46 are provided in each heating circuit part 16, of which the one in the flow line 26 and the other in the return line 28 lies. The temperature measuring transducers 44 and 46 input their signals to an integrator 48, which outputs Forms a temperature difference between the two signals, integrates this over time and creates the total result obtained in this way records in evaluable form. Electrochemical coulomb meters can be used as integrators, and the Temperaturmeßwertgeber 4 4 and 46 can be designed as thermocouples, which the integrators network and battery independent supply with electricity.
Die Integratoren 48 aller Heizkreisteile 16 haben den gleichen Eichfaktor, so daß - unter Berücksichtigung der gleichen und gleichbleibenden Wasserdurchsätze in allen Heizkreisteilen - ein Vergleich der Rechenergebnisse der Integratoren unmittelbar das Verhältnis der verbrauchten Heizenergiemengen in den einzelnen Wohneinheiten ergibt. Zur Kontrolle ist ein Saminel-Integrator 50 vorgesehen, dessen beide Temperaturmeßwertgeber 52 und 54 in der Sammel-Vorlaufleitung 20 und der Sammel-Rücklaufleitung 32 liegen.The integrators 48 of all heating circuit parts 16 have the same calibration factor, so that - taking into account the equal and constant water flow rates in all heating circuit parts - a comparison of the calculation results of the Integrators directly gives the ratio of the amount of heating energy consumed in the individual residential units. A Saminel integrator 50 is provided for control, the Both temperature sensors 52 and 54 are in the collecting flow line 20 and the collecting return line 32.
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