DE3110323A1

DE3110323A1 - Method and device for operating a heating system as a function of outside external temperature

Info

Publication number: DE3110323A1
Application number: DE19813110323
Authority: DE
Inventors: Erich 6427 Bad-Salzschlirf Bien; Adolf 6419 Hofaschenbach Trott; Heinz-Jörg 6400 Fulda Winterberg
Original assignee: Wella GmbH
Current assignee: Procter and Gamble Deutschland GmbH
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1982-09-30

Abstract

Method and device for operating a heating control guided by the outside temperature, in particular for hot water central heating systems, in which actuating signals corresponding to the desired/actual difference of the room temperature are used to control the temperature (tv) of the heating feed (9) as a function of the outside temperature, the feed temperature (t) controlled in accordance with the outside temperature additionally being lowered by a time switch (19) during a preprogrammed first time interval from a first temperature value (t1) by a prescribed first temperature difference to a lower second temperature value, the first time interval being followed upon expiry by a second time interval during which the feed temperature (tv) is raised to a third temperature value (t3) which is higher by a second temperature difference ( DELTA t2) than the first temperature value, and it being the case that a third time interval follows thereafter during which the feed temperature (tv) is lowered from the third value (t3) to the corresponding first temperature value (t1). In particular, the absolute value of the first temperature difference ( DELTA t2) depends on the outside temperature in such a way that it decreases in the direction of higher outside temperatures. As a result, in the event of low outside temperatures there is a greater feed temperature overshoot than in the case of higher temperatures, resulting in the achievement of a shorter heating-up time. Also proposed are circuitry implementations. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum außtentemperaturabhängigen Betrieb einer Heizungsanlage Die Erfindung betrifft-ein Verfahren zum Betrieb einer aul3tentemperaturgeführten Heizungssteuerung, bei der durch Stellsignale entsprechend der Soll/Ist-Differenz der Raumtemperatur in Abhängig keit von der Außentemperatur die Temperatur des Heizungsvorlaufes geregelt wird, wobei die außentemperaturgesteuerte Vorlauftemperatur zusätzlich durch eine Schaltuhr während eines vorprogrammierten ersten Zeitintervalls von einem ersten Temperaturwert um eine vorgegebene erste Temperaturdifferenz auf einen niedrigeren zweiten Temperaturwert abgesenkt wird> sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.Method and device for the external temperature-dependent operation of a Heating system The invention relates to a method for operating an outside temperature-controlled system Heating control with control signals according to the target / actual difference the room temperature as a function of the outside temperature the temperature of the heating flow is controlled, with the outside temperature-controlled flow temperature in addition by a timer during a preprogrammed first time interval of one first temperature value by a predetermined first temperature difference to a lower one second temperature value is lowered> and a device for performing this procedure.

Es sind bereits verschiedene elektronische Steuerungen für Warmwasserheizungsanlagen bekannt, in denen während geringer zu heizenden Zeiträumen, z.B. in der Nacht, die Vorlauftemperatur des Heizwassers von einem Normalzustand um einen vorgegebenen Wert, z.B. 5° C, absenkbar sind. Die Vorlauftemperatur darf hierbei nur so weit abgesenkt werden, daß der Benutzer zur gewünschten Zeit die richtige Raumtemperatur (Voilaufteuperatur) zur Verfügung hat. Dies erfordert eine relativ frUh beginnende Aufheizung wegen der relativ großen Zeitkonstante bei der Aufheizung eines Wohnrautnes. Soli beispielsweise zu'einem bestimmten Zeitpunkt eine bestimmte gewünschte Temperatur nach eimer Nachtabsenkung wieder herrschen, so muß erheblich früher, z; X B. eine halbe bis zwei Stunden früher, bereits die Schaltuhr im den Normalzustand zurückgeschaltet haben. Dies hat nicht immer in der Praxis befriedigt.There are already various electronic controls for hot water heating systems known, in which during periods to be heated less, e.g. at night, the Flow temperature of the heating water from a normal state by a predetermined one Value, e.g. 5 ° C, can be lowered. The flow temperature may only be so high be lowered so that the user has the correct room temperature at the desired time (Voilaufteuperatur) has available. This requires a relatively early start Heating up because of the relatively large time constant when heating up an apartment. Soli, for example, a certain desired temperature at a certain point in time to prevail again after a period of lowering at night, it must be much earlier, e.g. X B. a half to two hours earlier, the timer is already switched back to normal to have. This has not always been satisfactory in practice.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Aufheizzeit zum Erreichen des Normalzustandes zu beschleunigen.The invention has set itself the task of reaching the heating time to accelerate the normal state.

Diese Aufgabe wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß nach Ablauf des ersten Zeitintervalls sich ein zweites Zeitintervall anschließt, während dessen die Vorlauftemperatur auf einen dritten Temperaturwert angehoben wird, der um eine zweite Temperaturdifferenz größer ist als der erste Temperaturwert, und daß sich daran ein drittes Zeitintervall anschließt, während dessen die Vorlauftemperatur von dem dritten Wert auf den entsprechenden ersten Temperaturwert abgesenkt wird.According to the method according to the invention, this object is achieved by that after the first time interval has expired, a second time interval follows, during which the flow temperature is raised to a third temperature value which is a second temperature difference greater than the first temperature value, and that this is followed by a third time interval during which the flow temperature is lowered from the third value to the corresponding first temperature value.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt eine längere Absenkzeit zu, weil nach der Umschaltung durch die Schaltuhr, von Nacht- auf Tagbetrieb ein zeitlich begrenzter temperaturüberhöhter Normalbetrieb abläuft. Die zeitliche Länge sowie die Größe der Überhöhung kann einfach durch Parameteränderung mittels zweier Bedienungsknöpfe eingestellt werden. Der Jeweils eingestellte prozentuale Vorlauftemperaturüberhöhungswert ist bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens außerdem eine Funktion der Außentemperatur. So stellt sich dann bei tiefen Außentemperaturen eine größere Vorlauftemperaturüberhöhung ein als bei höheren Außentemperaturen.The inventive method allows a longer lowering time because after switching over by the timer, from night to day operation on a timed basis limited temperature-excessive normal operation is running. The length of time as well the size of the superelevation can be set simply by changing parameters using two control buttons can be set. The respective set percentage of the excess flow temperature is also one in a preferred variant of the method according to the invention Function of the outside temperature. This is how it occurs when the outside temperature is low a greater increase in the flow temperature than at higher outside temperatures.

Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet und nachstehend in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren beschrieben. In den zum Teil schematisch stark vereinfacht gezeichneten Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Further developments of the invention are characterized in the subclaims and below in connection with the figures representing an exemplary embodiment described. In the figures, some of which are schematically drawn in a greatly simplified manner Corresponding parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Heizungsanlage, Fig. 2 das Prinzipschaltbild des wichtigsten Teiles der Regelautomatik und Fig. 3 ein Temperatursteuerdiagramm.It shows: FIG. 1 a schematic representation of a heating system, FIG. 2 shows the basic circuit diagram of the most important part of the automatic control system and FIG. 3 is a temperature control diagram.

Die in Fig. 1 schematisch vereinfacht dargestellte Heizungsanlage enthält einen Heizkessel 1 mit Rauehgasabführung 2. Das erhitzte Kesselwasser wird als Kesselvorlauf über das Rohr 3 dem Mischventil 4 zugeführt und gelangt als Kesselrücklauf über das Rohr 5 wieder zum Heizkessel zurück. Eine vom Motor 6 angetriebene Umwälzpumpe 7 drückt das warme Wasser des Heizungsvorlaufs vom Mischventil 4 über das Rohr 9 zum Heizkörper 10 (üblicherweise hat die Heizungsanlage viele Heizkörper). Das im Heizkörper 10 abgekühlte Heizungswasser gelangt als Heizungsrücklauf über das Rohr 11 wieder zum Mischventil 4. Je nach Einstellung des Mischventils wird nun dem durch das Rohr 11 zuströmenden Wasser des Heizungsvorlauf mehr oder weniger durch das Rohr 3 zuströmendes heißes Kesselwasser beigemischt und als Heizungsvorlauf von der Umwälzpumpe 7 zum Heizkörper 10 gepumpt, während gleichzeitig ein von der Stellung des Mischventils abhängiger Teil des durch das Rohr 11 zuströmenden abgekühlten Wassers des Heizungsrücklaufs über die Rohrleitung 5 als Kesselrücklauf wieder zum Heizkessel 1 geführt wird. Das Mischventil 4 wird durch den schematisch angedeuteten Stellmotor 12 verstellt, der von einem Regler 14 gespeist wird, welcher von der Differenz des Temperatur-Sollwertes und des Temperatur-Istwertes in Abhängigkeit von der Außentemperatur beeinfluß wird. Der Soll-Ist-Wert-Geber 15, der Anlegetemperaturfühler 16 sowie der Außentemperaturfühler 17 sind in der Fig.The heating system shown schematically in simplified form in FIG. 1 contains a boiler 1 with Rauehgasabführung 2. The heated boiler water is fed as boiler flow via pipe 3 to the mixing valve 4 and arrives as boiler return back to the boiler via pipe 5. A circulation pump driven by the motor 6 7 presses the warm water of the heating flow from the mixing valve 4 via the pipe 9 to the radiator 10 (usually the heating system has many radiators). The im Radiator 10 cooled heating water arrives as a heating return through the pipe 11 back to mixing valve 4. Depending on the setting of the mixing valve, this is now through the pipe 11 inflowing water of the heating flow more or less through the Pipe 3 inflowing hot boiler water mixed in and used as the heating flow from the circulation pump 7 is pumped to the radiator 10, while at the same time one of the position of the mixing valve dependent part of the cooled down flowing through the pipe 11 Water of the heating return through the pipe 5 as a boiler return to the Boiler 1 is performed. The mixing valve 4 is indicated schematically by the Adjusted servomotor 12, which is fed by a controller 14, which of the Difference between the temperature setpoint and the actual temperature value as a function of is influenced by the outside temperature. The target / actual value transmitter 15, the contact temperature sensor 16 and the outside temperature sensor 17 are shown in FIG.

1 angedeutet. Im Regler 14 ist eine Schaltuhr 19 zur Steuerung der Nachtabsenkung der Temperatur des Heizungsvorlaufes (Rohr 9) enthalten, durch die für ein einstellbares erstes Zeitintervall eine Absenkung der Vorlauftemperatur um eine einstellbare Temperaturdifferenz, z.B. 50 C, vorzugsweise während der Nacht bewirkt wird.1 indicated. In the controller 14 is a timer 19 for controlling the Night reduction of the temperature of the heating flow (pipe 9) included, through the a lowering of the flow temperature for an adjustable first time interval by an adjustable temperature difference, e.g. 50 C, preferably during the night is effected.

Durch die Schaltuhr 19 beginnt bei Absenkung der Vorlauftemperatur von einem ersten Temperaturwert t um eine vorgebende erste auf 1 Temperaturdifferenzleinen niedrigeren zweiten Temperaturwert ein zweites Zeitintervall zu laufen. Nach Ablauf dieses ersten Zeitintervalles schließt sich ein zweite3 Zeitintervall an.The timer 19 starts when the flow temperature is reduced from a first temperature value t by a predetermined first to 1 temperature difference line lower second temperature value to run a second time interval. After expiration this first time interval is followed by a second3 time interval.

Während diesem zweiten Zeitintervall wird die Vorlauftemperaturty auf einen dritten Temperaturwert t3 angehoben, der um eine zweite Temperaturdifferenz t2 größer ist als der erste Temperaturwert t19 wie aus Fig. 3 ersichtlich. Bei Beginn eines sich anschließenden dritten Zeitintervalls wird diese Vorlauferhöhung zurückgenommen und es erfolgt die Absenkung um die zweite Temperaturdifferenz a t2 auf den normalen Temperaturwert t, der ohne die Vorlauferhöhung ursprünglich vorhanden gewesen wäre, Fig. 2 zeigt ein wesentliches Detail der Regelschaltung des Reglers 14. Hierbei bedeuten die mit O und - gekennzeichneten Punkte die Einspeisung des positiven und negativen Anschlußes der Versorgungsgleichspannung der Schaltung.During this second time interval, the flow temperature is ty raised to a third temperature value t3, which is a second temperature difference t2 is greater than the first temperature value t19, as can be seen from FIG. 3. At the beginning In a subsequent third time interval, this advance increase is withdrawn and the second temperature difference a t2 is reduced to the normal one Temperature value t that would originally have been present without the flow increase, Fig. 2 shows an essential detail of the control circuit of the controller 14. Here the points marked with O and - mean the feed of the positive and negative connection of the DC supply voltage of the circuit.

An dem Punkt 20 entsteht bei Umschaltung der Schaltuhr 19 von Nacht- und Tagbetrieb ein positives Dauersignal gegenüber 0 Dadurch wird der Transistor T1 gesperrt und der Transistor T5 durchgeschaltet. Über das Differenzierglied C, R13, D2 entsteht ein positiver Impuls, welcher an Punkt 6 des Zählers ICl geführt wird. Damit ist der Start fr die interne Zählketee des Zähler IC1 freigegeben. Der Ausgang 8 des Zählers IC1 geht auf niedrigen Signalpegel (slow),die Transistoren T3 und T2 öffnen-.At point 20, when the timer 19 is switched from night and daytime operation a positive continuous signal compared to 0 This turns the transistor T1 blocked and transistor T5 switched on. Via the differentiator C, R13, D2 creates a positive pulse, which is led to point 6 of the counter ICl will. This enables the start for the internal counting chain of the counter IC1. Of the Output 8 of counter IC1 goes to low signal level (slow), the transistors T3 and T2 open -.

Der Feldeffekttransistor (MOS) T4 wird über das Potentiometer R11 angesteuert und bildet mit siner Drain(D)-Source(S)-Widerstandsstrecke und dem Widerstand R4 einen Nebenschluß zu dem Referenzwtderstand R30. Dieser bewirkt eine Vorlauftemperaturüberhöhung. Nach Ablauf der gewählten Zeit schaltet der Ausgang 8 des ZähLer ICl wieder auf positiven hohen Signalpegel (high).The field effect transistor (MOS) T4 is controlled via the potentiometer R11 driven and forms with its drain (D) source (S) resistance path and the resistor R4 a shunt to the reference value R30. This causes an increase in the flow temperature. After the selected time has elapsed, output 8 of the counter ICl switches on again positive high signal level (high).

Die Transistoren T3, T2 und T4 sind damit gesperrt. Es stellt sich die normale Vorlauftemperatur tfi ein.The transistors T3, T2 and T4 are blocked. It turns out the normal flow temperature tfi.

Nacht- bzw. Tagbetrieb werden durch die beiden Leuchtdioden LED 1 hzw. LED 2 zur Anzeige bracht, Der Referenziderstand R30 bildet einen Teil des Referenzzweiges Z1, zu dem die beiden Brückenzweige Z2 und Z3 einer Widerstandsschaltung parallel liegen. Der Mittenabgriff 22 des Referenzwiderstandes 30 ist mit dem einen Eingang des Operationsverstärkers OP verbunden, während dessen anderer Eingang Uber den Widerstand R31 sowohl mit dem einen Ende des Außentemperaturfühlers 17 als auch mit dem einen Ende des Vorlauffühlers 16 verbunden. An dem Ausgang, dieses Operationsverstärkers liegt das Relais 23, daß Uber einen nicht dargestellten Kontaktsatz die Erhöhung der Vorlauftemperatur vom ersten Temperaturwert t1 um die zweite Temperaturdifferenz ß t2 auf den dritten Temperaturwert t3 bewirkt.Night and day operation are indicated by the two light-emitting diodes LED 1 hzw. LED 2 displays The reference resistor R30 forms a part of the reference branch Z1, to which the two bridge branches Z2 and Z3 one Resistance circuit lie in parallel. The center tap 22 of the reference resistor 30 is connected to one input of the operational amplifier OP, during which other input via resistor R31 both to one end of the outside temperature sensor 17 and also connected to one end of the flow sensor 16. At the exit This operational amplifier is the relay 23 that Uber a not shown Contact set increases the flow temperature from the first temperature value t1 by the causes second temperature difference ß t2 to the third temperature value t3.

Fig. 3 zeigt dies anhand eines Diagrammes mit den beiden Regelkennlinien 24 und 25. Als Arbeitspunkt ist beispielsweise die Außentemperatur t gewählt worden.3 shows this on the basis of a diagram with the two control characteristics 24 and 25. For example, the outside temperature t has been selected as the working point.

a Zur Funktion wird anhand der Fig. 2 noch folgendes ausgefuhrt: Wenn die Außentemperatur t5 hoch ist, wird die sogenannte Drain (D)-Source(S)-Widerstandsstrecke des Feldeffektstranistors T4 hochohmig dann ist der Operationsverstärker OP geschlossen und das Relais 23 abgefallen, so daß keine Heizung erfolgt. Ist dagegen die Außentemperatur ta niedrig, so ist die Widerstandsstrecke Drain(D)-Source(S) des Feldeffektstransistors T4 niederohmig, wodurch der Operationseärker OP geöffnet wird und das Relais 23 zum Anspringen bringt, wodurch keine überhöhte- Aufheizung der Vorlauftemperatur nach Ablauf des zweiten Zeitintervalles erfolgt. a For the function, the following is explained with reference to Fig. 2: When the outside temperature t5 is high, the so-called drain (D) -source (S) resistance path becomes of the field effect transistor T4 high resistance then the operational amplifier OP is closed and the relay 23 has dropped out, so that there is no heating. On the other hand, it is the outside temperature ta low, the resistance path is drain (D) -source (S) of the field effect transistor T4 low resistance, whereby the operational signal OP is opened and the relay 23 starts up, which means that there is no excessive heating of the flow temperature takes place after the second time interval has elapsed.

In Fig. 3 schneiden sich die Regelkennlinien 24 und 25 im Punkte t = 200 C.In FIG. 3, the control characteristics 24 and 25 intersect at point t = 200 C.

a In der Fig. 2 hat die Schaltuhr 19 einen Ruhekontakt S1 der nur während der Dauer des ersten Zeitintervalles (Nachtabsenkung) öffnet, wodurch der dazu parallel liegende Widerstand R32 zur Wirkung kommt. a In Fig. 2, the timer 19 has a break contact S1 only opens for the duration of the first time interval (night reduction), whereby the resistor R32 lying parallel to it comes into effect.

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Claims

Patent claims U method for operating an outside temperature-controlled Heating control with control signals according to the target / actual difference the room temperature as a function of the outside temperature the temperature of the heating flow is controlled, with the outside temperature-controlled flow temperature in addition by a timer during a preprogrammed first time interval of one first temperature value by a predetermined first temperature difference to a lower one the second temperature value is lowered, that after the first time interval has expired, a second time interval follows, during this the flow temperature (tv) to a third temperature value (t3) is raised, which is greater than that by a second temperature difference (d t2) first temperature value, and that this is followed by a third time interval during its the flow temperature (tv) from the third value (t3) to the corresponding one first temperature value (tl) is lowered.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t that the second temperature difference (a t2) is so dependent on the outside temperature is that the second temperature difference decreases in the direction of higher outside temperatures.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that at the beginning of the second time interval a counter (in1) is started which, when a specified value is reached, the second time interval ended.

4. Apparatus according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the setting of the second temperature difference is effected by that the reference voltage of a bridge amplifier (OP) is changed accordingly.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that increasing the flow temperature (tv) to the second temperature difference (d t2) takes place through a field effect transistor (T4), which with its source (S) drain (D) line parallel to the reference voltage branch (Zl) of a bridge amplifier (OP) and its gate (G) with the outside temperature sensor arranged in a bridge branch (Z2) (17) is connected,