DE3016125C2 - Regelung einer Heizungsanlage - Google Patents

Regelung einer Heizungsanlage

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Hans Werner Ing.(grad.) 8651 Kupferberg Kranz
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Kkw Kulmbacher Klimageraete-Werk 8650 Kulmbach De GmbH
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    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
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    • F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelung einer Heizungsanlage nach dem Obers; griff des Anspruches 1.
Es ist bereits bekannt, eine Heizungsanlage der im Oberbegriff des Anspruches I genannten Art abhängig von einem Gleichgewichtspunkt zwischen herrschender Außentemperatur und dem momentanen Wärmebedarf auf zweierlei Weise zu betreiben. Als Gleichgewichtspunkt wird hierbei diejenige Außentemperatur verstanden, bei welcher die Wärmepumpe gerade noch dew Wärmcverlust des zu beheizenden Objektes, beispielsweise eines Wohngebäudes, deckt. Bei der einen Betriebsweise, dem sogenannten Alternativbetrieb, wird die Wärmepumpe unterhalb des Gleichgewichtspunktes ausgeschaltet und die weitere Wärmequelle eingeschaltet. Im Gegensatz hierzu arbeitet bei der anderen Betriebsweise, dem sogenannten Parallelbetrieb, die Wärmepumpe auch nach dem Unterschreiten des Glcichgewichtspunkies weiter, jedoch nunmehr zusammen mit der weiteren Wärmequelle, da die Wärmepumpe nunmehr nicht in der Lage ist. unterhalb des Gleichgewichtspunktes den Wärmebedarf alleine zu decken. Als Energieträger für die weitere Wärmequelle wird Heizöl, Gas oder Flüssiggas verwendet (»Wärmepumpen« von Herbert Kirn und Alfred Hadenfeldt, 1976, Seiten 117 - 125, Verlag C. F. Müller).
Die dem Wärmebedarf gleichzusetzenden Wärmeverlustc eines zu beheizenden Objektes, beispielsweise eines Wohngebäudes sind jedoch, abgesehen von den Wärmedurchgangswerten des Gebäudes, nicht nur abhängig von der jeweils herrschenden Außentemperatur. Die Whrmeverluste werden insbesondere auch mitbestimmt von anderen veränderlichen Einflußgrößen, wie den Windverhältnissen, den Lüftungsverlustcn, der Luftfeuchtigkeit und der Sonneneinstrahlung. Um
alle diese Einflußgroßen mit zu berücksichtigen, muß der Gleichgewichtspunkt sehr hoch, beispielsweise bei +40C, angesetzt werden, obgleich zum Beispiel bei Windstille oder geringem Windanfall, geringen Lüftungsverlusten, geringer Luftfeuchtigkeit und mehr oder minder großer Sonneneinstrahlung die Wärmepumpe in der Lage wäre, die Wärmeverluste auch noch bei +3, ->- 2 oder + 10C Außentemperatur alleine zu decken.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe in der DE-OS 29 42 595 vorgeschlagen worden, bei welchem der Verdichter der Wärmepumpe nach einer wegen Erreichen des zugelassenen Höchstdruckes des Kältemittels erfolgten Abschaltung wieder eingeschaltet wird, wenn eine erste Zeit abgelaufen ist und eine endgültige Abschaltung erfolgt, wenn der Kältemitteldruck innerhalb einer zweiten Zeit wieder auf den zugelassenen Höchstwert ansteigt. Der Schaltzyklus beginnt von vorne, wenn sich der zugelassene Höchstdruck erst nach dem Überschreiten der zweiten Zeit einstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches I einen neuen einfachen Weg für die bedarfsweise Einschaltung der weiteren Wärmequelle aufzuzeigen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Maßnahmen gelöst.
Die gefundene Lösung hat den Vorteil, daß zu ihrer Verwirklichung nur ein einfacher Pressostat und Zeitglieder erforderlich sind.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.
Die Regelung der Heizanlage wird an Hand der Zeichnung beschrieben, die ein Diagramm zeigt, in welchem der Verlauf des im Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe herrschenden Druckes ρ über der Zeit t aufgetragen ist.
Bei der Regelung einer nicht dargestellten Heizungsanlage, die zum Aufheizen eines umströmenden Wärmeträgers eine Wärmepumpe urjd eine weitere Wärmequelle enthält, wird die weitere Wärmequelle eingeschaltet, wenn die Wärmepumpe innerhalb einer vorgegebenen Zeit .-/. beispielsweise innerhalb von 15 Minuten wie folgt geschaltet wurde:
Abschalten nach Erreichen eines im Kältemittelkreislauf zugelassenen Höchstdruckes p,„.„: Wiedereinschalten nach Ablauf einer ersten vorgegebenen Zeit /r. erneutes Abschalten nach Ablauf einer zweiten vorgegebenen Zeit ;: wegen Erreichen des zugelassenen Höchsldruckes p,„.„; Wiedereinschalten nach Ablauf der ersten Zeit fi; Abschalten noch innerhalb der vorgegebenen Zeit a wegen Erreichen des Höchstdruckes p„,.„.
Bei einer solchen Schaltfolge kann davon ausgegangen werden, daß die Wärmepumpe nicht mehr in der Lage ist, den von der Heizungsanlage aufzubringenden Wärmebedarf zu decken, da innerhalb der vorgegebenen Zeit a der im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe zugelassene Höchstdruck dreimal erreicht wurde. Ferner kann davon ausgegangen werden, daß nach jedem Abschalten der Wärmepumpe der Druck im Kältemittelkreislauf auf einen zugelassenen Wert p-, sinkt, von dem ab die Wärmepumpe, ohne Schaden befürchten zu müssen, weiter betrieben werden kann.
Es kann jedoch der Fall eintreten, daß die Wärmepumpe innerhalb einer Zeit b. die maximal der Zeit t\ plus der Zeit t; ist nach Erreichen des in ihrem Kältemittelkreislauf zugelassenen Höchstdruckes abgeschaltet, nach Ablauf der ersten konstanten Zeit wieder
eingeschaltet und im Verlauf der zweiten Zeit erneut abgeschaltet wurde. Hierbei muß angenommen werden, daß der Druckanstieg in der gegenüber der Zeit a kürzeren Zeit b nicht mehr zurückzuführen ist. daß die Wärmepumpe nicht mehr in der Lage ist, den von der Heizungsanlage zu deckenden Wärmebedarf alleine zu decken. Es muß hierbei vielmehr angenommen werden, daß andere Ursachen für den schnellen Druckanstieg vorliegen, die ein Stillsetzen des Wärmepumpenbetriebes erfordern.
Da jedoch weiterhin Wärme gefordert wird und die Wärmepumpe zunächst bis zum Beseitigen der Ursachen des schnellen Druckanstiegs abgeschaltet bleiben muß, ist beim Erreichen des im Kältemittelkreislauf zugelassenen Höchstdruckes innerhalb der zweiten Zeit i:die weitere Wärmequelle einzuschalten.
Da sich der Wärmebedarf innerhalb kurzer Zeit kaum so ändert, daß er nach erfolgtem Einschalten der weiteren Wärmequelle schon wieder mit der Wärmepumpe alleine gedeckt werden könnte, ist es zweckmä ßig, der weiteren Wärmequelle eine Mindestbetriebszeit, zum Beispiel 4 Stunden, einzuräumen. Eine solche Mindestbefriebszeit ist insbesondere dann geboten, wenn die weitere Wärmequelle ein öl- oder gasgefeuerter, gegenüber der Wärmepumpe träger Heizkessel ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Regelung einer Heizungsanlage, mit einer Wärmepumpe und einer weiteren Wärmequelle, wobei die Wärmepumpe beim Erreichen eines zugelassenen Höchstdruckes im Kältemittelkreislauf abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wärmequelle eingeschaltet wird,
10
1. wenn die Wärmepumpe innerhalb einer vorgegebenen Zeit (a) in mindestens zweimaliger Folge wegen Erreichen des Höchstdruckes fP/iu.) abgeschaltet wird, wobei das Wiedereinschalten der Wärmepumpe jeweils nach Ablauf einer ersten vorgegebenen Zeit (U) erfolgt oder
2. wenn die Wärmepumpe wegen Erreichen des Höchstdruckes (p,nJ,) abgeschaltet, nach Ablauf der ersten Zeit (h) wieder eingeschaltet und innerb?lb einer zweiten vorgegebenen Zeit (ti), die Kleiner ist als die erste Zeit (tt), wegen Erreichen des Höchstdruckes wiederum abgeschaltet wird.
2. Regelung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschalten der weiteren Wärmequelle die Wärmepumpe erst nach einer Mindestbetriebszeit der weiteren Wärmequelle wieder eingeschaltet wird.
JO
DE3016125A 1980-04-25 1980-04-25 Regelung einer Heizungsanlage Expired DE3016125C2 (de)

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DE3016125A DE3016125C2 (de) 1980-04-25 1980-04-25 Regelung einer Heizungsanlage

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DE3016125A1 DE3016125A1 (de) 1981-11-05
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775448B2 (en) * 2005-09-14 2010-08-17 Arzel Zoning Technology, Inc. System and method for heat pump oriented zone control
US8621881B2 (en) 2005-09-14 2014-01-07 Arzel Zoning Technology, Inc. System and method for heat pump oriented zone control

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DE3016125A1 (de) 1981-11-05

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