DE3429396C2

DE3429396C2 - Operating procedure for a bivalent heating system

Info

Publication number: DE3429396C2
Application number: DE3429396A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Baumgaertner; Franz-Georg Dr Gaertner; Rudolf Dipl Ing Meserth
Original assignee: KULMBACHER KLIMAGERAETE
Current assignee: KKW KULMBACHER KLIMAGERAETE-WERK GMBH, 8650 KULMBA
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2004-08-10
Also published as: DE3429396A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine bivalente Heizungsanlage mit einem Heizkessel und einer Wärmepumpe, wobei die Wärmepumpe wärmebedarfsabhängig gesteuert wird und wobei der Heizkessel eingeschaltet wird, wenn eine außentemperaturabhängige Freigabebe dingung erfüllt ist.The invention relates to an operating method for a bivalent heating system with one boiler and one Heat pump, the heat pump depending on the heat demand is controlled and with the boiler switched on when a release dependent on outside temperature condition is met.

Bei bekannten bivalenten Heizungsanlagen wird der Heiz kessel eingeschaltet, wenn die Außentemperatur unter einen bestimmten Grenzwert, die sogenannte Bivalenz temperatur sinkt. Unterhalb dieser Bivalenztemperatur, die vom Wärmebedarf des Gebäudes und von der Leistung der Wärmepumpe abhängt, ist die bei niedriger Außen temperatur mit verringerter Leistung arbeitende Wärme pumpe nicht mehr in der Lage, den erhöhten Wärmebedarf zu decken. Im Handel erhältliche Anlagen weisen daher einen Grenzwertgeber auf, der die Außentemperatur mit der Bivalenztemperatur vergleicht und den Heizkessel direkt entsprechend ein- und ausschaltet. In der Über gangszeit kann die Außentemperatur die Bivalenztempe ratur täglich über- und unterschreiten, so daß der Heiz kessel täglich ein- und ausgeschaltet wird. Dabei durch fährt der Heizkessel jedoch jedesmal den Taupunkt, was eine erhöhte Korrosion und damit eine verringerte Lebens dauer des Heizkessels bewirkt. Die Häufigkeit der Ein- und Ausschaltzyklen des Heizkessels kann verringert werden, wenn man für den genannten Grenzwertgeber eine Schalthysterese vorsieht. Um sicherzustellen, daß einer seits der Heizkessel bei Bedarf sicher eingeschaltet wird, andererseits aber auch nicht unnötig lange einge schaltet bleibt, kann man diese Schalthysterese nicht beliebig groß wählen. Damit wird das Problem der Kor rosion des Heizkessels durch häufiges Durchfahren des Taupunkts zwar gemildert, aber keineswegs beseitigt.In known bivalent heating systems, the heating boiler switched on when the outside temperature is below a certain limit, the so-called bivalence temperature drops. Below this bivalence temperature, the heat demand of the building and the performance the heat pump depends on, that is at low outside temperature working with reduced power no longer able to pump the increased heat demand cover up. Systems commercially available therefore show a limit sensor that measures the outside temperature the bivalence temperature and compares the boiler switches on and off accordingly. In the over the outdoor temperature can reach the bivalence temperature ratur daily above and below, so that the heating boiler is switched on and off daily. In doing so however, the boiler always drives the dew point what an increased corrosion and thus a reduced life duration of the boiler. The frequency of entry and boiler shutdown cycles can be reduced become, if one for the mentioned limit transmitter Switching hysteresis. To make sure that one the boiler is switched on safely when required is, on the other hand, not used for an unnecessarily long time remains switched, this switching hysteresis cannot choose any size. The problem of Cor Rosion of the boiler by frequent driving through the Dew point mitigated, but by no means eliminated.

Aus der DE-OS 31 31 888 ist darüberhinaus eine Heizungsanlage bekannt, bei welcher eine zeitverzögerte Zuschaltung einer zusätzlichen Wärmepumpe oder eines zusätzlichen Heizkessels zu einer bereits im Betrieb befindlichen Wärmepumpe in Abhängigkeit von einem Grenzwert der Außentemperatur vorgenommen wird, um die noch fehlende Spitzenenergie bereitzustellen. Jedoch kann dadurch ein häufiges Ein- und Ausschalten des Heizkessels in der Übergangszeit nicht verhindert werden.From DE-OS 31 31 888 is also a heating system known in which a delayed activation of a additional heat pump or an additional boiler a heat pump that is already in operation of a limit of the outside temperature is made to the to provide missing peak energy. However, can this means that the boiler is switched on and off frequently in the Transition period cannot be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß die Korrosionsbelastung des Heizkessels durch Ein- und Ausschaltzyklen in der Übergangszeit verringert wird. The invention has for its object an operating method of the type mentioned in such a way that the Corrosion of the boiler due to in and Switch-off cycles in the transition period is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß der Heizkessel auf Bereitschaftsbetrieb geschaltet wird, wenn die Freigabebedingung verschwindet und daß der Heizkessel erst dann wieder ausgeschaltet wird, wenn für eine Zeitspanne Δt< 24 Stunden keine Freigabebe dingung mehr ansteht.This object is achieved in that the boiler is switched to standby mode, if the release condition disappears and that the The boiler is only switched off again when no release for a period of time Δt <24 hours condition more pending.

Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Tag- Nacht temperaturschwankungen in grober Näherung etwa sinus förmig mit einer Periode von 24 Stunden verlaufen. Wenn innerhalb von 24 Stunden die Freigabebedingung nicht mehr aufgetreten ist, so ist anzunehmen, daß dies nicht auf Tag-Nacht-Schwankungen beruht, sondern daß ein Temperaturwechsel erfolgt ist.It takes advantage of the fact that day and night Roughly approximate temperature fluctuations such as sine run with a period of 24 hours. If the approval condition does not apply within 24 hours more has occurred, it can be assumed that this is not based on day-night fluctuations, but that a Temperature change has occurred.

Als besonders zweckmäßig hat sich die Wahl einer Zeit spanne Δt von 30 Stunden herausgestellt. Damit ist zu den 24 Stunden noch ein Zuschlag erfolgt, der sicherstellt, daß eine zeitliche Verschiebung des Temperaturverlaufs gegenüber dem 24 Stunden-Rhythmus nicht zu einer unnötigen Ausschaltung des Heizkessels führt.The choice of a time has proven particularly useful span Δt of 30 hours. This is one of the There is a surcharge for 24 hours, which ensures that a temporal shift in the temperature curve not unnecessary compared to the 24 hour rhythm Switching off the boiler leads.

Die Freigabebedingung kann vorteilhafterweise darin be stehen, daß die Außentemperatur unter einem ersten Grenz wert liegt und daß während einer vorgegebenen Mindestzeit die von einem Heizungsregler vorgegebene Solltemperatur im Heizkreis nicht erreicht wird, wobei die Wärmepumpe in ihrer höchsten Leistungsstufe läuft. Der Heizkessel kann auch freigegeben werden, wenn während einer EVU- Sperre die Solltemperatur im Heizkreis unterschritten wird und die Außentemperatur unter einem zweiten Grenz wert liegt. Durch diese Freigabebedingungen ist sicher gestellt, daß der Heizkessel nur dann eingeschaltet wird, wenn die Wärmepumpe den Wärmebedarf nicht mehr erfüllen kann.The release condition can advantageously be therein stand that the outside temperature is below a first limit value and that for a predetermined minimum time the setpoint temperature specified by a heating controller is not reached in the heating circuit, the heat pump runs at its highest power level. The boiler can also be released if during an EVU The temperature in the heating circuit falls below the setpoint and the outside temperature is below a second limit worth lies. Through these release conditions is safe asked that the boiler only switched on if the heat pump no longer meets the heat requirement can meet.

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren wird nachfolgend beispielhaft anhand der Figur näher erläutert. Diese zeigt beispielhaft den zeitlichen Verkauf der Außentem peratur T_A, die typischerweise Tag-Nacht-Schwankungen mit einer Periode von 24 Stunden und einen in grober Näherung sinusförmigen Verlauf hat. Die Außentemperatur T_A hat im dargestellten Beispiel einen ansteigenden Mit telwert. Die eingestellte konstante Bivalenztemperatur T_B ist gestrichelt eingezeichnet. Bei herkömmlichen Ver fahren würde der Heizkessel zum Zeitpunkt t₁, wo die Außentemperatur T_A die Bivalenztemperatur T_B unter schreitet, eingeschaltet werden, unter der Vorausset zung, daß die Freigabebedingung erfüllt ist, d. h. die Wärmepumpe den Wärmebedarf nicht mehr erfüllt. Spätestens zum Zeitpunkt t₂, wo die Bivalenztemperatur T_B wieder überschritten wird, würde der Heizkessel wieder ausge schaltet werden. Dies würde, wie der Figur zu entnehmen ist, zu einem mehrmaligen Ein- und Ausschalten des Heizkessels mit entsprechender Korrosionsbelastung führen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird je doch nach dem Einschalten des Heizkessels dieser erst wieder ausgeschaltet, wenn innerhalb einer Zeitspanne Δt, die größer als die Periodendauer von 24 Stunden ist, keine Freigabebedingung mehr vorliegt. Im Beispiel treten bis zum Zeitpunkt t₃ Freigabebedingungen in kürzerem Abstand als 30 Stunden auf. Spätestens nach dem Zeitpunkt t₃ erfolgt jedoch keine Freigabebedingung mehr, so daß zum Zeitpunkt t₄, der 30 Stunden nach dem Zeitpunkt t₃ liegt, der Heizkessel ausgeschaltet wird. Mit dem beschriebenen Betriebsverfahren gelingt es also, ein durch tageszeitliche Temperaturschwankungen beding tes Ein- und Ausschalten des Heizkessels zu verhindern. Durch die Überprüfung der Freigabebedingung über eine Zeitspanne, die größer als die Periodendauer des Außen temperaturverlaufs ist; gelingt es, Tag-Nacht-Schwan kungen der Außentemperatur von einem echten Temperatur wechsel zu unterscheiden.The operating method according to the invention is explained in more detail below using the figure as an example. This shows an example of the temporal sale of the outside temperature T _A , which typically has day-night fluctuations with a period of 24 hours and a roughly sinusoidal curve. The outside temperature T _A has an increasing mean value in the example shown. The set constant bivalence temperature T _B is shown in dashed lines. In conventional United driving the boiler would be switched on at the time t 1, where the outside temperature T _A falls below the bivalence temperature T _B , provided that the release condition is fulfilled, ie the heat pump no longer meets the heat requirement. At the latest at the time t₂, when the bivalence temperature T _B is exceeded again, the boiler would be switched off again. As the figure shows, this would lead to repeated switching on and off of the boiler with a corresponding corrosion load. According to the method according to the invention, however, after the boiler is switched on, it is only switched off again if there is no longer a release condition within a period of time .DELTA.t that is greater than the period of 24 hours. In the example, up to the time t₃ release conditions occur at shorter intervals than 30 hours. At the latest after time t₃, however, there is no longer a release condition, so that at time t₄, which is 30 hours after time t₃, the boiler is switched off. With the operating method described, it is possible to prevent the boiler from being switched on and off due to temperature fluctuations during the day. By checking the release condition over a period of time that is greater than the period of the outside temperature profile; It is possible to distinguish day-night fluctuations in the outside temperature from a real temperature change.

Claims

1.Operating method for a bivalent heating system with a heat pump and a boiler, the heat pump being controlled depending on the heat demand and the boiler being switched on when an outside temperature-dependent release condition is fulfilled, characterized in that the boiler is switched to standby mode when the release condition disappears and that the boiler is only switched off again when there is no longer a release condition for a period of time Δt <24 hours.

2. Operating method according to claim 1, characterized, that the time period Δt = 30 hours.

3. Operating method according to claim 1 or 2, characterized in that the release condition consists in that the outside temperature T _{A is} below a first limit value T _B and that the target temperature specified by a heating controller in the heating circuit -i is not reached during a predetermined minimum time , with the heat pump running at its highest power level.

4. Operating method according to claim 1 or 2, characterized, that the boiler is also released if the target temperature in the heating during a utility lock circle is undershot and the outside temperature is below a second limit.