DE3135084A1 - Elektronische schaltregellogik fuer umwaelzpumpen - Google Patents
Elektronische schaltregellogik fuer umwaelzpumpenInfo
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- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Description
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Winfried Sturm
Diplom-Physiker
Diplom-Physiker
Elektronische Umwälzpumpen-Schaltregellogik für Heizungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Umwälzpumpen-Schaltregellogik (UPL)
für Heizungsanlagen, insbesondere für gas- und ölbetriebene Anlagen mit gleitender Vorlauftemperatur.
Die durch eine spezielle, elektronische Schaltregellogik(Abb.1)
erzielte intermittierende Betriebsweise der Umwälzpumpe(UP)gestattet
es, den Verbrauch an primärer Heizenergie (Gas/Öl) und sekundärer elektrischer Energie zum Betreiben der UP zu reduzieren.
Die zusätzliche Regelung ist so konzipiert, daß sie jederzeit an eine vorhandene witterungsgeführte Regelautomatik angeschlossen
v/erden kann.
Es ist bekannt, daß es Regelschaltungen für Umwälzpumpen gibt,
bei denen die UP im Normalbetrieb(Heizbetrieb) entweder ohne oder mit fest vorgegebener (konstanter) Zeitverzögerung abgeschaltet
wird, falls eine hohe Außentemperatur keine Nachheizung erforderlich macht (1. Informationsschrift "22"; Fa.Centra-Bürkle,Schönaich;
2. InformationsschriffTetramatik" ;Fa. Viessmann,Allendorf; 3. Informationsschrift "Ondratronik";
Fa. Ondal, Hünfeld) oder daß die UP mit einer vom Wärmebedarf abhängigen Geschwindigkeit geregelt wird (4.Informationsschrift
Fa.Loewe-Pumpen, Lüneburg).
Bei den bekannten Regelungen wird die UP dann ausgeschaltet,
wenn kein Nachheizbedarf erforderlich ist, d.h. wenn die Aussentemperatur genügend hoch gegenüber einer zur Regelung charakteristischen
Zimmersolltemperatur ist.In der normalen,längeren Heizphase besteht aber immer £zh Nachheizbedarf, in der
die Erfindung die Regelung der UP übernehmen soll und dadurch den Energieverbrauch senken soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine von der Außentemperatur abhängige intermittierende Pausenzeitregelung
der UP eine bessere Energieausnutzung durch Senkung der Wär-
* — 2—
meverluste zu ermöglichen, wobei durch die Regelschaltung die iju
energiesparenden und heizungstechnischen Prinzipien bei Um- tA
schaltung von Normal- auf Absenkungsbetrieb und umgekehrt besonders berücksichtigt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß die Umwälzpumpen-Schaltregellogik
durch schaltlogische Anordnungen von Zeitverzögerungs- und Schaltgliedern einen von der Außentemperatur
abhängigen intermittierenden Betrieb der UP im Heizbetrieb ermöglicht, wobei im Absenkbetrieb die UP zeitverzögert
abgeschaltet und zu Beginn der Aufheizung nach jeder Absenkphase zeitverzögert ohne Abschaltung zur schnellen Aufheizung
betrieben wird.
Um die UP intermittierend in Abhängigkeit der Außentemperatur betreiben zu können, ist in der UP-Schaltregellogik das Zeitverzögerungsglied
AB zeitspeichernd aufgebaut (Abb.4), daß durch schaltlogische Anordnungen von Schaltgliedern die von
der Außentemperatur abhängige Entladungszeit t (Brennerstillstandszeit) des auf die Kippspannung von Transistor T1 geladenen
Kondensators C. zeitbestimmend für die Aufladezeit t (UP-Pausenzeit)
von C.über Widerstand R_ bis zum Erreichen der Kippspannung
von T. ist, wobei die großen Zeitkonstanten bei Entladung
über R. und Aufladung über R3 ein annähernd konstantes
Zeitverhältnis t^/t ermöglichen, welches sich durch eine varies
able Aufladespannung am Spannungsteiler R2 in den Regelbereichen
von o,5 bis 2.5 variieren läßt.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß durch eine von der Außentemperatur abhängige Umwälzpumpenabschaltung
nach jedem Heizzyklus nicht unnötig abgekühltes Heizwasser in die noch wärmeren Heizkörper nachgepumpt wird und
dadurch die Restwärme im Heizkörper ^um Nachheizeffekt ausgenutzt
werden kann. Auf diese Weise erfolgt eine automatische Reduzierung der Rücklauftemperatur, die ihrerseits weniger Energieverluste
durch Wärmeabgabe im Rücklaufleitungssystem verursacht. Die reduzierte Rücklauftemperatur hat heizungstechnisch
auch den Vorteil, daß die Kesselaufheizung und damit der Wirkungsgrad
positiv beeinflußt werden kann. Außerdem wird in der Brennerstillstandszeit ohne eine Abschaltung der UP das zurück-
gepumpte Heizwasser ständig im abgekühlten Kessel, besonders bei län<jjfteren Brennerstillstandszeiten in der nicht so kalten Jahreszeit;,
V7eitere Wärmeverluste bedingen, so daß auch hier eine geregelte
UP-Abschaltung durch die Schaltregellogik die Energieverluste reduzieren kann.
Um eine> schnelle Aufheizung direkt nach jeder Absenkphase(Nachtbetrieb)
zu ermöglichen, wird die UP automatisch durch das Zeitgerät DE (Abb.2) eine einstellbare Zeit bis zu 2 Stunden dauernd
eingeschaltet. Zur besseren Energieausnutzung des Heizwassers der letzten Heizphase vor Absenkungsbetrieb läuft die UP eine einstellbare
Zeit bis zu 2o Minuten und schaltet dann ab. Dadurch wird bedingt, daß das erwärmte Heizwasser auch noch in die Heizkörper
gelangt und für längere Zeit zur Nachheizung ausgenutzt werden kann und nicht schon nach kurzer Zeit bei laufender UP den Heizkörper
durch nachströmendes kälteres Wasser abkühlt und dem Raum sogar Wärme entsieht. Durch den Nachheizeffekt kann die Heizungsanlage
früher auf Absenkungsbetrieb gestellt werden. Da auch die Gesamtlaufzeit der UP reduziert wird, ist eine gewisse Einsparung
an elektrischer Energie möglich, auch unter Berücksichtigung des. Energieaufwandes für die UP-Schaltregellogik.
Die Erfindung ist so konzipiert, daß sie sich an vorhandene Regelanlagen
auf einfache Weise anschließen läßt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Abb.1 den schaltlogischen Aufbau der Erfindung Abb.2 das Zeitverzögerungsglied DE für die Schnellaufheizphase
Abb.3 das Zeitverzögerungsglied O für den Pumpennachlauf bei
Absenkbetrieb
Abb.4 die Umwälzpumpen-Abschaltregelautomatik mit von der Außen-
Abb.4 die Umwälzpumpen-Abschaltregelautomatik mit von der Außen-
temperatur abhängigen Abschaltzeiten.
Jb
Die Zeitverzögerung AB wird dann aktiviert, wenn der Brenner bzw. die Abgasklappe nach der letzten Heizphase wieder Spannung erhält
(Anschluß ©in Abb.1) und kein Absenkbetrieb vorliegt (Zeitschalter
S geöffnet, Relais G in Ruhestellung). Das Relais A
-4-
der Zeitverzögerung AB (Abb.4) schaltet sofort, während Relais B
nach einer von der Außentemperatur abhängigen Zeitverzögerung t schaltet. Die Relaiskontakte A1 und A_ öffnen sofort, während
B1 und B„ erst nach t schließen, wobei der Brenneranschluß Qj)
und die UP bei Anschluß (13) für die Zeit t^, außer Betrieb sind
und danach der normale Heizbetrieb weiterläuft.
Beim Umschalten auf Absenkungsbetrieb, der durch die Zeitschaltuhr
S und RelaisG gesteuert wird, läuft die UP nach dem letzten Heizzyklus im Normalbetrieb durch die Zeitverzögerungsschaltung
(Abb.3) die einstellbare Zeit tQ weiter, wobei das Zeitgerät O
jeweils dann über Kontakt H1 aktiviert wird, wenn der Brenner aus
ist (Relais H in Ruhestellung). Der zuvor kurzgeschlossene und entladene Kondensator C, kann jetzt durch geöffneten H„-Kreis über
die einstellbaren Widerstände R-,Rc bis auf die Kippspannung On,
DO X «5
von T3 während der Brenner-aus-Phase aufgeladen werden, wobei v
während der Verzögerungszeit t (5-2o Minuten) die UP-Nachlaufregelung
nur im Absenkbetrieb (G-Relais geschaltet) über G3 und O..
wirksam ist (Abb.1).
Direkt nach Umschaltung auf Normalbetrieb wird die Zeitverzögerungsstufe
DE (Abb.2) aktiviert, wobei Relais E sofort schaltet, während Relais D nach Zeit t anspricht. Durch die Schaltung
der Relaiskontakte D-, E1 im Brennerkreis und D2,E2 im UP-Kreis
wird eine schnelle Normalaufheizung für die einstellbare Zeit t bis zu zwei Stunden nach jedem Absenkungsbetrieb ohne Wirkung der
Zeitverzögerung AB (D,E-Kontakte liegen in "oder-Schaltung" bzgl.
der A,B-Kontakte) ermöglicht. Zur Einsparung von elektrischer Energie
sind die Verzögerungsglieder AB und DE so geschaltet, daß sie im Absenkungsbetrieb, durch die Kontakte G1 und G2 abgeschaltet
werden. Dadurch wird auch zweckmäßigerweise die Zeitverzögerung für den Brenner und UP wirkungslos, da die Schaltglieder A1,A2
geschlossen sind. Für Hei^ungsanlagen mit Brauchwasservorrangschaltung
ist ein im Brauchwasserkreis geschaltetes Relais V vorgesehen, welches dann durch die geschlossenen Kontakte V1 die
Zeitverzögerung im Brennerkreis außer Betrieb setzt, wenn der Heizvorgang zur Brauchwassererwärmung erforderlich ist.
Um bei dem Zeitgerät AB (Abb. 4) die Verzögerungszeit t_. von der
Außentemperatur abhängig zu n|achen, wird während der von der
Außentemperatur bestimmten Brennerstillstandszeit t (Relais A,B,F
-5-
in Ruhestellung) ein auf die Kippspannung'U des Transistors T1
geladener Kondensator C4 durch die in Ruhestellung befindlichen
Kontakte F1,A3 und A. über den einstellbaren" hochohmigen Widerstand
R4 entladen. Die Entladung erfolgt wegen der großen Zeitkonstante
anfangs annähernd linear. Erhält Brenner am Anschluß (j)
Spannung, wird Zeitgerät AB aktiviert und Relais A sofort durch die vom Spannungsregler-IC stabilisierte Spannung am Kondensator
C3 geschaltet, wobei Relais F weiterhin in Ruhe ist. Der Kondensator
C4 wird durch die Kontakte F1 und A- über den ebenfalls
hochohmigen Widerstand R3( der annähernd dem Widerstandswertfvon
R4 entspricht) und dem geschlossenen Kontakt B3 durch die Aufladespannung
U, des Spannungsteilers aus R- und R aufgeladen, wobei
die Aufladung von der zuletzt erreichten Entladespannung U einsetzt.
" Die einstellbare Spannung U läßt sich im Bereich von ÜT bis zur Gesamtspannung U & 3 U„ (an C1 und C0)
ι g I1 ι /.
regeln. Dadurch wird erreicht, daß die Geschwindigkeit der annähernd
linear verlaufenden Aufladung variiert werden kann. Die Ver-2.ögerungszeit
t , die durch die von der Außentemperatur bedingten Brennerpausenzeit t bestimmt wird, läßt sich damit beeinflussen,
wobei je nach Einstellung von U,. annähernd konstante Zeitverhältnisse
t„/t zwischen o.5 und 2.5 erreicht werden können, die für die üP-Regelung vollkommen ausreichend sfncl und außerdem eine
wirklich linear verlaufende Auf-und Entladung nicht erforderlich ist. Ist C. auf die Kippspannung U aufgeladen, schaltet der
1
•\ Transistor T1, wodurch sich C, über T1 und Relais B entlädt und die-
?-/?ses schaltet (Schaltglieder B1JB2JB3JB4 in Arbeitsstellung).
Relais B hält sich über Selbsthaltekontakt B4. Relais F wird
gleichzeitig mit B geschaltet, so daß während des Heizzyklus (Brenner^
ein) der Kondensator C4 über F1 und A4 auf die an R1 fest einstellbare
(stabilisierte) Teilspannung U von C, in kurzer Zeit
aufgeladen wird (R1 ist wesentlich keiner als R3) und die Entlac.e-
phase wieder vorbereitet ist.
Λ
Λ
Leerseite
Claims (2)
- Patentansprüche:Elektronische Umwälzpumpen-Schaltregellogik für Heizungsanlagen, insbesondere für gas- und ölbetriebcne Anlagen mit gleitender Vorlauftemperatur,dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpen-Schaltregellogik durch schaltlogische Anordnungen von Zeitverzögerungs- und Schaltgliedern einen von der Außentemperatur abhängigen intermittierenden Betrieb der Umwälzpumpe im Heizbetrieb ermöglicht, wobei im Absenkbetrieb die Umwälzpumpe zeitverzögert abgeschaltet und zu Beginn der Aufheizung nach jeder Absenkphase zeitverzögert ohne Abschaltung zur schnellen Aufheizung betrieben wird. .(Abb.1).
- 2. Elektronische Umwälzpumpen-Schaltregellogik nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß in der Umwälzpumpen-Schaltregellogik das Zeitglied AB zeitspeichernd aufgebaut ist, so daß durch schaltlogische Anordnungen von Schaltgliedern die von der Außentemr;eratur abhängige Entladungszeit t (Brennerstillstandszeit) des auf die Kippspannung eines Transistors T1 geladenen Kondensators C. zeitbestimmend für die Aufladezeit t (ümwälzpumper.-pausenzeit) von C. über Widerstand R- bis zum Erreichen der Kippspannung von T1 ist, wobei die großen Zeitkonstanten bei Entladung über R. und Aufladung über R3 ein annähernd konstantes Zeitver·- hältnis t /t ermöglichen, welches sich durch eine variable Aufladespannung am Spannungsteiler R5 in den Regelbereichen von o.5 bis 2.5 variieren läßt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813135084 DE3135084A1 (de) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | Elektronische schaltregellogik fuer umwaelzpumpen |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19813135084 DE3135084A1 (de) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | Elektronische schaltregellogik fuer umwaelzpumpen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3135084A1 true DE3135084A1 (de) | 1983-03-24 |
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ID=6140894
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19813135084 Withdrawn DE3135084A1 (de) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | Elektronische schaltregellogik fuer umwaelzpumpen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3135084A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4033163A1 (de) * | 1989-10-20 | 1991-04-25 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Steuerverfahren fuer eine heizanlage |
| DE4220504A1 (de) * | 1992-05-12 | 1993-11-18 | Landis & Gyr Betriebs Ag | Verfahren zur Steuerung einer Umwälzpumpe einer Heizanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| EP0653594A2 (de) * | 1993-11-11 | 1995-05-17 | Blue Circle Heating Limited | Gasheizkessel |
-
1981
- 1981-09-04 DE DE19813135084 patent/DE3135084A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4033163A1 (de) * | 1989-10-20 | 1991-04-25 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Steuerverfahren fuer eine heizanlage |
| DE4220504A1 (de) * | 1992-05-12 | 1993-11-18 | Landis & Gyr Betriebs Ag | Verfahren zur Steuerung einer Umwälzpumpe einer Heizanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| EP0653594A2 (de) * | 1993-11-11 | 1995-05-17 | Blue Circle Heating Limited | Gasheizkessel |
| EP0653594A3 (de) * | 1993-11-11 | 1995-10-18 | Blue Circle Heating Ltd | Gasheizkessel. |
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