DE3517771C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Flächenheizungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, bei Flächenheizungsanlagen, insbesondere Fußbodenheizungsanlagen, den Sollwert der Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur vorzugeben, die Anlage demgemäß nach einer Heizkurve zu steuern. Bei der Inbetriebnahme einer solchen Fußbodenheizungsanlage wird üblicherweise so vorgegangen, daß zunächst aus dem empirischen Wissen des Installateurs eine mutmaßlich stimmende Heizkurve eingestellt wird. Diese Heizkurve kann dann vom Benutzer variiert werden, was bedeutet, daß die Heizkurve steiler oder flacher gestellt wird. Eine steilere Stellung bedeutet, daß der Anstieg der Vorlauftemperatur pro °C der Außentemperatur größer wird. Das findet gewöhnlich zur Zeit des Hochwinters statt.

Aus der DE-OS 29 01 566 ist es bekannt, eine Heizkurve parallel zu verschieben. Dies kann durch Einschalten von Widerständen oder durch Variation der Größe dieser Widerstände in eine Brückenschaltung geschehen.

Hat der Benutzer der Heizungsanlage durch Anpassung der vorgewählten Heizkurve an die von ihm als zweckmäßig erachtete Heizkurve einen bestimmten Wert gefunden, so wird er die Aufheizung des Gebäudes bei minimaler Außentemperatur als richtig empfinden. Mit dem Enden des Winters und dem Beginnen des Frühjahres geht die Heizungsanlage dann in den Teillastbereich über, das heißt, im Zuge steigender Außentemperaturen sinkt die Vorlauftemperatur, die dem Gebäude zur Verfügung gestellt wird, ab. Damit findet eine Angleichung des Vorlauftemperatur-Sollwertes an den gewünschten Raumtemperatur-Sollwert statt. Bei diesen kleiner werdenden Differenzen zeigt es sich, daß Wärmeübergangswiderstände, sei es durch besonders dicke Estrichschichten oder durch unterschiedliche Fußbodenmaterialien oder durch Beläge des Fußbodens, verstärkt in Erscheinung treten. So ist es bekannt, daß insbesondere dicke Teppiche einem Wärmeübergang von dem erwärmten Fußboden auf den zu beheizenden Raum besonders entgegenstehen. Eine Möglichkeit, dieser Erscheinung entgegenzutreten, wäre, die Heizkurve auf größere Steilheit zu stellen. Hieraus folgt aber automatisch, daß bei der Rückkehr zu tieferen Außentemperaturen der Raum überheizt werden wird. Gleichermaßen könnte man den Raumtemperatur-Sollwert hochstellen, was aber gleichermaßen bei wiederkehrenden tiefen Außentemperaturen zu einer Überheizung führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hierfür Abhilfe zu schaffen. Die Lösung der Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.

Anschließend werden anhand der Figuren eins bis drei das Lösungsprinzip sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 bis 2 Heizkurven,

Fig. 3 eine zweckmäßige Form der Ausführung für das Bedienungselement.

In allen drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Bei dem Diagramm der Fig. 1 ist in der Abszisse die Außentemperatur in °C und in der Ordinate die Vorlauftemperatur gleichfalls in °C aufgetragen. Hierbei soll bereits angemerkt werden, daß das Lösungsprinzip nicht auf die Steuerung der Vorlauftemperatur beschränkt ist, daß ebensogut die Rücklauftemperatur oder eine mittlere Temperatur oder eine Differenztemperatur gestellt werden könnte. Gleichfalls ist das Lösungsprinzip nicht auf Fußbodenheizungen beschränkt, sondern wäre auch auf Flächenheizungen, insbesondere Wand- oder Deckenheizungen, anwendbar, da auch Wände mit Belägen umgestellt werden können, wobei an Bücherregale oder Gobelins gedacht werden könnte. Bei Deckenheizungen wäre an das nachträgliche Einbringen von Paneeldecken zu denken. Die Heizungsanlage nach Fig. 1 wird eingestellt mit einer vom Installateur vorgegebenen mutmaßlich stimmenden Heizkurve 1. Diese Heizkurve führt, wie eingangs bereits beschrieben, in einen Punkt 2 bei relativ tiefer Außentemperatur im Hochwinter zu einer Vorlauftemperatur, die den Benutzer zufriedenstellt. Wird dann von der Heizungsanlage im Zuge des beginnenden Frühlings bei kleinerer Belastung und steigenden Außentemperaturen ein Wert gemäß einem Punkt 3 erreicht, so spürt der Benutzer plötzlich, daß die von ihm benutzten Räume nicht warm genug werden. Dies liegt an den unterschiedlichsten Fußbodenausführungen und den Belägen für diese Fußböden. So können in einem Fall die Estrichschichten oberhalb der Rohrleitungen für die Fußbodenheizungsanlage besonders dick sein, oder ihr Wärmeübergangswert ist besonders schlecht, was vielleicht bauseitig bedingt sein kann. Weiterhin gibt es die unterschiedlichsten Auflagen für Fußböden, man denke an Linolium, PVC, Nadelfilzteppiche oder echte Orientteppische. Der Benutzer muß daher im Schwachlastbereich in der Nähe des Punktes 3 einen Festwert zur Heizkurve 1 addieren, wobei dieser Festwert der Strecke 4 den Punkten 3 und 5, in der Senkrechten gemessen, entspricht. Dieser Festwert kann vorgegeben werden durch einen Potentiometer, bei dem ein bestimmter Widerstand eingestellt wird, an dem ein bestimmter Spannungsabfall stattfindet, wobei dieser Spannungsabfall zusätzlich zu dem Spannungsabfall an einem temperaturabhängigen Widerstand, der der Außentemperatur zugeordnet wird, zusammengefaßt wird. Somit ergibt sich durch Addition des Festwertes 4 zur Heizkurve 1 eine korrigierte Heizkurve 6. Diese Heizkurve 6 berücksichtigt demgemäß die Wärmeübergangswiderstände. Hierbei wird vorausge­ setzt, daß die Wärmeübergangswiderstände sowohl bei niedrigen Vorlauftemperaturen als auch bei hohen Vorlauftemperaturen gleich hoch sind, so daß normalerweise im Bereich des Punktes 2, der ja dann im nächsten Winter oder bei besonders schweren Kälteeinbrüchen wieder erreicht wird, eine Überheizung des Fußbodens nicht stattfindet. Sollte wider Erwarten eine solche Überheizung dennoch stattfinden, kann der Benutzer das ohne Behaglichkeitseinbuße korrigieren, indem er nach der Addition des Festwertes die Heizkurve in ihrer Steilheit vermindert. Demgemäß erhält er dann eine Heizkurve 7, die von der Heizkurve 1 einmal durch die Addition des Festwertes 4, zum anderen durch Einstellen einer geringeren Steilheit abweicht. Diese Heizkurve 7 geht durch den Punkt 5 und den Punkt 2, so daß einerseits erreicht wird, daß im Schwachlastbetrieb die gewünschte Raumtemperatur erreicht wird, andererseits keine Überheizung im Vollastbereich stattfindet. Der so eingestellte Regler kann dann seine Funktion so lange ausführen, wie sich an den Wärmeübergangswiderständen keine Änderungen ergeben.

Beim Heizkurven-Diagramm nach Fig. 2 liegt der Unterschied darin, daß der Festwert 4 nicht durch einen Aufschlag auf die Vorlauftemperatur gewonnen wird (Aufschläge auf die Rücklauftemperatur oder Temperaturdifferenzen oder den Mitteltemperaturwert ebenso möglich), sondern durch einen Aufschlag auf die Raumtemperatur. Es wird wiederum ausgegangen von der ursprünglich eingestellten Heizkurve 1. Im Punkt 8, dem Nullpunkt, entspricht die Vorlauftemperatur in ihrem Wert der Außentemperatur, diese dann dem Sollwert gemäß der Kurve 1 und außerdem dem Wert der Raumtemperatur gemäß der Geraden 9. Tritt der vorhin beschriebene Effekt ein, daß im Bereich des Punktes 3 die Beheizung des Gebäudes nicht ausreicht, so wird ein Festwert 10, skaliert in Raumtemperatureinheiten, auf die Kurve 1 aufgeschlagen, und zwar nicht in der Senkrechten, sondern in Richtung der Achse der Raumtemperatur. Diese Addition des Festwertes führt dann bei einer Außentemperatur, die normalerweise zum Punkt 3 führt, dazu, daß der Punkt 5 erreicht wird. Das bedeutet weiterhin, daß im Bereich des Punktes 2 der Punkt 11 erreicht wird, der möglicherweise eine zu hohe Beheizung darstellt. Die zu hohe Beheizung kann aber, wie zur Prinzipveranschaulichung gemäß der Fig. 1 beschrieben, durch Drehen der Heizkurve gemildert werden, so daß wieder die Kurve 7 entsteht.

Aus der Fig. 3 geht der Regler teilweise hervor. Er besteht aus einem Gehäuse 20, das eine Vorderseite 21 aufweist, auf der ein Drehknopf 22 angeordnet ist. Dieser Drehknopf eine Einstellungsmarke 23, der verschiedene Skalierungselemente 24 zugeordnet sind. Diese Skalierungselemente sind mit Fußbodenbelagarten bezeichnet, wie beispielsweise Estrich, Linolium, PVC, Filz und Orientteppichen. Bei Bedarf können auch andere Fußbodenbelagarten angegeben werden.

Ganz wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist, daß sie auch anwendbar ist, wenn ein Haus mit einer Mischheizung versehen wird. So wäre es beispielsweise denkbar, einzelne Geschosse eines Wohnhauses mit einer Fußbodenheizungsanlage zu beheizen, andere hingegen über Radioatoren oder Konvektoren. Hierbei wird zweckmäßigerweise der Teil der Räume, der über Radiatoren beziehungsweise Konvektoren beheizt wird, über einen Heizkurvenregler gesteuert, während der Fußbodenheizungsanteil von dem beschriebenen Regler beherrscht wird. Auch hier ist es dann möglich, innerhalb einer solchen Mischheizung Variationen im Fußbodenbelag einer solchen Fußbodenheizungsanlage zu korrigieren. Hierbei ist eine Einstellung nicht nur positiv (Überhöhung), sondern auch negativ (kleinerer Sollwert für Fußbodenkreis) möglich. Der Einsteller beziehungsweise die Skalierung muß dementsprechend geändert werden. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, insbesondere bei der Verwendung von mikroprozessorgesteuerten Reglern, für den Fußboden einen einzigen Regler vorzusehen und hier eine Sollwertkorrektur für den Fußbodenheizungsanteil vorzunehmen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Flächenheizungsanlage, insbesondere Fußbodenheizungsanlage, wobei die Steuerung außentemperaturabhängig nach einer Heizkurve oder einem Raumtemperatur-Sollwert erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsteller vorgesehen ist, mit dem zur Heizkurve (1) beziehungsweise zum Raumtemperatur-Sollwert (9) ein vom Wärmeübergangswiderstand der Flächenheizungsanlage abhängiger Festwert (4, 10) addierbar ist und dessen zugehörige Skalierung (24) in Belagarten der Fläche beschriftet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteller ein Drehpotentiometer aufweist, dessen einstellbarer Spannungsabfall mit dem Spannungsabfall an einem temperaturabhängigen Widerstand, der der Außentemperatur zugeordnet ist, zusammengefaßt wird.