DE3322611A1

DE3322611A1 - Steuerung fuer eine heizungs- oder kuehlanlage

Info

Publication number: DE3322611A1
Application number: DE3322611A
Authority: DE
Inventors: Jürgen 5630 Remscheid Taag
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1984-01-05

Description

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Jon. Vaillant GmbH u. Co

DE 991

2o. Juni 1983

. Steuerung für eine Heizungs- oder Kühlanlage

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für eine Heizungs- oder Kühlanlage gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei Heizungen gemäß dem Stand der Technik, sei es mit direkter Speisung der Heizungsanlage über eine brennstoffbeheizte Wärmequelle oder Über eine indirekte Speisung - beispielsweise über einen Mischer -,wird die Wärmequelle und die Pumpe dann abgeschaltet, wenn der Ist-Wert der Raumtemperatur aufgrund einer Beheizung eines Raums durch die Heizungsanlage gleich der Raumsolltemperatur ist. Beheizt eine solche Heizungsanlage mehrere Räume, ist ein Beherrschen der Heizungsanlage schwierig, weil von einem Testraum ausgegangen werden muß.

So ist beispielsweise durch die DE OS 2846753 ein Verfahren zum Ein- und Ausschalten einer Umwälzpumpe einer Heizungsanlage bekanntgeworden, wobei zum Ausschalten der Umwälzpumpe, die in einem Erhitzerkreis der Heizungsanlage angeordnet ist und die über einen Vier-Wege-Mischer an einen Kessel angeschlossen ist, vorgesehen ist, daß die Sollwerte der Raumtemperaturen und die zugeordneten Heizungsvorlauftemperaturen miteinander verglichen ■werdenj solange der Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur gleich oder kleiner ist als der Sollwert der Raumtemperatur ist. Dies Verfahren hat den Nachteil, daß ein Abschalten der Pumpe im Heizungskreis einen weiteren Betrieb des Kessels im Erhitzerkreis zur Folge hat mit der weiteren Folge sehr hoher Stillstands

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Verluste. Weiterhin haftet der Anlage der Nachteil an, daß die Einschalttemperaturen für das Wiederinbetriebsetzen der Pumpe abhängig sind von der Steilheit der Heizkurve, das heißt, je flacher die Heizkurve gehalten ist, um so größer ist das Schwingverhalten der Anlage, wenn im Bereich hoher Außentemperaturen die Heizungsanlage für Teile von Tagen in Betrieb geht und für die entsprechend anderen Teile der Tage außer Betrieb ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wiedereinschaltpunkt der Heizungsanlage ausschließlich in Abhängigkeit der Außentemperatur von der Raumtemperatur festzulegen, so daß die von der Heizungsanlage beheizten Räume in ihrer Raumtemperatur nicht allzuviel unter den Außentemperaturwert absinken können. Dieses Wiedereinschalten soll unabhängig von der Steilheit der eingestellten Heizkurve erfolgen.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Weitere Ausgestaltungenund besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren eins und zwei der Zeichnungen näher erläutert.

Es bedeuten

Figur eins ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuerung und

Figur zwei ein Diagramm.

In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Die Steuerung der Heizungsanlage weist einen Außentemperatur-Meßfühler 1 auf, der über eine Meßleitung 2 mit einem Meßwertumwandler 3 verbunden ist. Am Ausgang 4 des Meßwertumwandlers

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steht eine der Außentemperatur direkt proportionale Spannung U»t, die über eine Leitung 5 auf einen Eingang 6 eines Komparators geführt ist, dessen Ausgang 8 sich bei 9 verzweigt und über eine Leitung 10 mit einem Relais 11 verbunden ist, das einen nicht weiter dargestellten Elektromotor einer Heizungsumwälzpumpe beherrscht. Von dem Verzweigungspunkt 9 zweigt eine Leitung 11 ab, die zu einem Brennerrelais 12 führt, das ein Magnetventil für einen Gas- oder ölbrenner einer nicht weiter dargestellten Wärmequelle beherrscht.

An einem Sollwertgeber 13 kann über eine Handhabe 14 ein Raumtemperatur-Sollwert eingestellt werden, der über eine Meßleitung 15 einem weiteren Meßwertumwandler 16 zugeführt ist, dessen Ausgang 17 über eine Leitung 18 auf einen weiteren Eingang 19 des Komparators 7 geführt ist.

Das Diagramm der Figur zwei zeigt als Kurven 20 und 21 Heizkurven, wovon die eine Kurve 21 wesentlich flacher als die - steilere - Heizkurve 20 liegt. In der Abszisse ist die Außentemperatur T, . . aufgetragen, und zwar in ⁰C. Der Maßstab reicht von 20° bis - 20° C. In der Ordinate ist die Vorlauftemperatur T_{v So}-|.| aufgetragen, und zwar in ⁰C, der Maßstab reicht von + 20° bis + 90°. Die beiden 20°-Punkte von Abszisse und Ordinate fallen im Punkt 22 zusammen. Auch die Heizkurven und 21 gehen durch den Punkt 22. Durch den Punkt 22 geht bei gleic Maßstab in einem Winkel von 45° eine Gerade 23, die den Raumtempera Sollwert RT₅ bedeutet. Im Punkt 22 beträgt der Wert des Raumtemperatur-Sollwerts gleichermaßen 20°. Weitere hiervon abweichende Raumtemperatur-Sollwerte sind eingetragen.

Weiterhin sind zwei senkrechte Geraden 24 und 25 ersichtlich, wobei die Gerade 25 mit der Ordinate zusammenfällt. Bei Unterschreiten des Außentemperaturwertes entsprechend der Geraden wird die Heizungsanlage eingeschaltet, bei überschreiten der Geraden 25 bezüglich des Außentemperatur-Istwertes wird die Heizung ausgeschaltet. Ein- und Ausschalten der Heizungsanlage geschieht durch Stromlosmachen des Ausgangs 8 des Kompara,toüs—7.-

COPY

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Die eben beschriebene Steuerung weist folgende Funktion auf: Der Außentemperaturfühler 1 gibt den aktuellen Außentemperatur-Istwert T_{a Ist} über die Leitung 2 auf den Meßwertumwandler 3, hier wird ein der Außentemperatur direkt proportionales elektrisches Gleichspannungssignal gebildet, das dem Eingang 6 des Komparators 7 zur Verfugung steht. Ober den zweiten Eingang 19 wird dieses Signal mit dem Raumtemperatur-Sollwert verglichen, der vom Benutzer der Steuerung durch Variation der Stellung der Handhabe 14 eingestellt werden kann. Die Variation bewirkt ein Abfahren der Geraden23. Der Raumtemperatur-Sollwertgeber ist in der Regel ein Potentiometer, das von einer Fremdspannung gespeist ist. So steht nach Umwandlung über den Meßwertumwandler T6 aiii Ausgang 19 ein mit der gewählten Raumtemperatur proportional variables Spannungssignal am Eingang 19 des Komparators. Es werden demgemäß am Komparator ein Istwert und ein Sollwert miteinander verglichen.

Die Heizungsanlage ist in Betrieb, solange der Außentemperatur-Istwert beziehungsweise die ihm entsprechende Spannung kleiner ist als der am Sollwertgeber 14 für die Raumtemperatur eingestellte Wert beziehungsweise die hieraus resultierende Spannung. Der Komparator 7 ist gekippt, am Ausgang 8 steht Spannung an, die Relais 11 und 12 liegen an Spannung, Brenner und Umwälzpumpe laufen. Unabhängig von der hier beschriebenen Steuerung findet eine weitere Steuerung statt, die hier nicht weiter beschrieben ist, und zwar wird die Vorlauftemperatur T %n\\ in Abhängigkeit von der Außentemperatur in Form einer der Heizkurven 20 und 21 gesteuert. Steigt jetzt die Außentemperatur an aufgrund wärmer werdender Witterung, so wird beim Abfahren einer der eingestellten Heizkurven der Punkt 22 bei Temperaturgleichheit erreicht. Hier ist die am Sollwertgeber eingestellte Raumtemperatur beziehungsweise deren Sollwert, die Außentemperatur und die Vorlauftemperatur gezeigt. Der Komparator kippt, Brenner und Umwälzpumpe der Heizungsanlage sind stromlos. Fällt von diesem Betriebszustand gesehen die Außentemperatur wieder ab (Sonnenuntergang), so registriert der AußentemperaturfUhler 1 diesen fallenden Meßwert. Nach Vergleich mit ~"~~- einem Sollwert entsprechend der Geraden 24 bringt der Außen- CX)PY temperaturfühler die Heizungsanlage wieder zum Einschalten.

Je nach der eingestellten Heizkurve springt die Steuerung auf einen Heizkurvenwert, bei eingeschalteter Heizkurve 20 also beispielsweise auf den Punkt 26. Wäre die"Heizungskurve 21 eingestellt gewesen, würde im Punkt 27 die Anlage wieder in Betrieb gehen. Heizkurvenwerte zwischen den Geraden 25 und 24 bleiben für den Einschaltvorgang unterdrückt.

Zur weiteren Verdeutlichung des Anmeldungsgegenstandes sei jetzt angenommen, daß ausgehend vom Betriebszustand der Heizungsanlage der Raumtemperatur-Sollwert durch Manipulation an der Handhabe 14 auf einen Extremwert von 30° verstellt worden wäre. Das führt automatisch dazu, daß die Steuerung entlang der Heizkurve 28 fährt. Wird weiter davon ausgegangen, daß die Außentemperatur steigt, so bewegt sich die Steuerung auf der Heizkurve 28 in Richtung auf die Ordinate. Die Vorlauftemperatur wird immer niedriger, bis im Punkt 29 die Heizkurve 28 die Gerade 23 schneidet. Ab diesem Punkt ist eine Wärmeabgabe an den Raum nicht mehr möglich.

Da erfindungsgemäß der Schaltsollwert - das ist sowohl der Abals auch der Einschaltsollwert gemäß der Lage der Geraden 24 und 25 - bestimmt ist aus einer Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Sollwert und dem Außentemperatur-Istwert, bedeutet das, daß durchweine Verschiebung des Raumtemperatur-Sollwerts die Gerade 25 in der Senkrechten nicht mehr durch den Punkt der Außentemperatur geht, sondern nunmehr durch den Punkt 30° entsprechend dem Lot durch den Punkt 29. Da die Geraden 24 und25 in einem konstanten, aber einstellbaren Abstand zueinander liegen, bedeutet das, daß die Gerade 24 entsprechend weiter nach links gerückt ist, so daß der Abstand 30 nach wie vor zwischen beiden Geraden vorhanden ist. Das bedeutet, daß erst bei einer Außentemperatur von beispielsweise 25° - wenn sie unterschritten wird - die Heizungsanlage wieder in Betrieb geht. Wesentlich für die Erfindung ist demgemäß, daß bei einer Variation des Raumtemperatur-Sollwerts gleichermaßen eine Variation des Ab- und Einschaltpunkts der Heizungsanlage erfolgt, die demgemäß dann nur noch außentemperaturabhHngig ist.

Leerseite

Claims

Jon. Vaillant GmbH u. Co DE 991

20. Juni 1983

Ansprüche

Steuerung für eine Heizungs- oder Kühlanlage mit einer Wärmequelle und einem daran angeschlossenen Wärmetauscher mit einem Meßglied für die Außentemperatur und einem Sol!wertste!!er für die Raumtemperatur sowie einer Heiz- beziehungsweise KUhIkurvensteuerung, bei der eine Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von einer Außentemperatur vorgegeben wird, und mit einem Vergleicher zum Bestimmen des Abschalt- und Einschaltsollwertes für die Wärmequelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltsollwert bestimmt ist durch die Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Sollwert und dem Außentemperatur-Istwert,
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Differenz 0 ist.
3. Steuerung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltsollwert im einstellbaren Abstand (30) vom Ausschaltsollwert (25) gehalten ist.