DE3529257C2 - Method and arrangement for determining the heat emission from heating surfaces of a heating system - Google Patents

Method and arrangement for determining the heat emission from heating surfaces of a heating system

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    • G01K17/12—Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Wärmeabgabe von Heizflächen einer Heizungsanlage zum Zwecke der Heizkostenverteilung sowie eine Anordnung zur Durch­ führung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for determining the Heat emission from heating surfaces of a heating system for the purpose the distribution of heating costs and an arrangement for through implementation of this procedure.

Die verbrauchsabhängige Heizkostenverteilung in Mehrfamilien­ häusern ist gesetzlich vorgeschrieben. Die Anforderungen an hierfür einzusetzende Geräte sind in DIN 4713 und 4714 festgehalten. Bei dem bisher am häufigsten eingesetzten Verfahren wird die Übertemperatur des Heizkörpers gegenüber der Umgebungstemperatur als Maß für seine Wärmeabgabe er­ mittelt. Die betreffenden Geräte arbeiten entweder nach dem Verdunstungsprinzip oder elektronisch. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß jeder Heizkörper hinsichtlich Bauart und Baugröße genau identifiziert werden muß und daß seine Wärmeleistung für bestimmte Randbedingungen bekannt sein muß. Damit sind erhebliche Fehlermöglichkeiten für die Verteilung der Heizkosten verbunden.The consumption-dependent distribution of heating costs in multiple families houses is required by law. The requirements The devices to be used for this are in DIN 4713 and 4714 captured. The most frequently used so far Process is compared to the overtemperature of the radiator the ambient temperature as a measure of its heat emission averages. The devices in question either rework the evaporation principle or electronically. A disadvantage this procedure is that each radiator with respect Type and size must be identified exactly and that its heat output is known for certain boundary conditions have to be. This means that there are considerable potential for errors the distribution of heating costs connected.

Um eine genauere Erfassung des Wärmeverbrauchs und damit eine mit geringeren Fehlern behaftete Heizkostenverteilung zu ermöglichen ist auch schon folgende Vorgehensweise vorge­ schlagen worden: Die Stellung des Drosselzustands des Ven­ tils wird als Maß für die Durchflußmenge des Heizmediums benutzt. Zusätzlich werden die Vorlauf- und Rücklauftempe­ raturen des Heizmediums gemessen. Die Differenz der Vorlauf- und Rücklauftemperatur und der Drosselzustand werden mitein­ ander multipliziert, über die Betriebszeit integriert und registriert. Dieser Wert steht für den relativen Wärmever­ brauch des betreffenden Heizkörpers in Bezug auf den Gesamt­ wärmeverbrauch unter Berücksichtigung der Summe aller ande­ ren in der Nutzereinheit gewonnen Heizkörperwerte. Aller­ dings bleibt bei dieser Verfahrensweise der Einfluß von Ventilverstellungen in den einzelnen Teilsträngen auf den Gesamtvolumenstrom und auf die Volumenstromverteilung unbe­ rücksichtigt. Untersuchungen haben gezeigt, daß durch diese Vernachlässigung recht erhebliche Fehler bei der Ermittlung des relativen Wärmeverbrauchs und damit bei der Heizkosten­ verteilung auftreten können, die bei ungünstigen Betriebs­ konstellationen bis zu 20% und mehr betragen können. Hinzu kommt, daß für die Realisierung dieses Verfahrens an jedem einzelnen Teilstrang (Heizkörper) eine Auswerteeinrichtung mit Mikrocomputer, Echtzeituhr und Anzeige vorgesehen werden muß, die einmal bei der Installation und zum anderen bei jeder Auswertung einen erheblichen Arbeits- und Kostenauf­ wand erfordert. In order to record heat consumption more precisely and thus a distribution of heating costs with fewer errors The following procedure has already been made possible beat: The position of the throttling state of the Ven tils is used as a measure of the flow rate of the heating medium used. In addition, the flow and return temp heating medium measured. The difference of the lead and the return temperature and the throttling condition are combined multiplied, integrated over the operating time and registered. This value stands for the relative heat need of the radiator in relation to the total heat consumption taking into account the sum of all others radiator values obtained in the user unit. Everything However, the influence of Valve adjustments in the individual sub-strands on the Total volume flow and on the volume flow distribution considered. Research has shown that through this Neglecting quite significant errors in the determination  the relative heat consumption and thus the heating costs distribution can occur in adverse operation constellations can be up to 20% and more. In addition comes that for the implementation of this procedure on everyone individual sub-branch (radiator) an evaluation device with microcomputer, real time clock and display must, the one at installation and the other at every evaluation incurs considerable labor and cost wall requires.  

Aus der DE 32 43 198 A1 ist ein Verfahren mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Dort wird jedoch zur Ermittlung der Wärmeverteilung im Hei­ zungsnetz die Differenz der Vorlauf- und Rücklauftempe­ raturen mit dem aus der Ventilstellung ermittelten Durchsatz eines Teilstrangs multipliziert und zum Zwecke der Heizkostenverteilung über die Betriebszeit integriert und registriert. Dabei werden unterschiedli­ che Ventilquerschnitte ggf. durch einen zusätzlichen Anpassungsfaktor berücksichtigt. Diese Verfahrensweise vernachlässigt jedoch, daß der Durchsatz eines einzel­ nen Teilstrangs von den Stellungen aller Ventile, d. h. von der momentanen Druck- bzw. Durchflußverteilung im gesamten Netz abhängt.DE 32 43 198 A1 describes a method with the notes paint the preamble of claim 1 known. There is used to determine the heat distribution in the Hei supply network the difference between the flow and return temperatures with the temperature determined from the valve position Multiply throughput of a partial strand and to Purposes of the distribution of heating costs over the operating time integrated and registered. There are different che valve cross sections if necessary by an additional Adjustment factor considered. This procedure neglects, however, that the throughput of an individual Nen partial strand from the positions of all valves, d. H. from the current pressure or flow distribution in entire network depends.

Aus der DE 31 50 837 A1 ist es an sich bekannt, den Gesamtvolumenstrom und die Volumenstromanteile aller Teilstränge an gesonderten Durchfluß-Meßstellen zu er­ mitteln und daraus die Wärmeverteileinheiten zu berech­ nen. Dabei werden einfache, jedoch auch ungenaue Meß­ einheiten eingesetzt. Zur Korrektur der Einzelwerte wird ein zusätzlicher aufwendigerer Wärmezähler einge­ setzt, der den Gesamtvolumenstrom mit hoher Meßgenauig­ keit bestimmt. Aus dem Gesamtvolumenstrom werden dann durch Vergleich mit den Einzelströmen meßstellentypi­ sche Korrekturfaktoren errechnet. Mit dem Summenver­ gleich der Einzelströme ist aber allenfalls eine gleich gerichtete, in jeder einzelnen Meßstelle auftretende Drift kompensierbar, nicht aber eine Abweichung nur ei­ ner Meßeinheit. Die Gesamtmessung des Volumenstroms liefert grundsätzlich keine Information darüber, welche Einzelmessung vom wahren Wert abweicht. Hinzu kommt, daß der dort angewandte Summenvergleich bei verzweigten Netzstrukturen mit Reihen- und Parallelschaltungen von Teilsträngen versagt.From DE 31 50 837 A1 it is known per se Total volume flow and the volume flow shares of all To partial strands at separate flow measuring points average and to calculate the heat distribution units nen. Simple, but also inaccurate measurements units used. To correct the individual values an additional, more complex heat meter is inserted that sets the total volume flow with high measurement accuracy determined. The total volume flow is then by comparison with the individual currents cal correction factors are calculated. With the sum ver but at most the same as the individual flows is the same directed, occurring in each individual measuring point Drift can be compensated, but not only a deviation ner measuring unit. The total measurement of the volume flow basically does not provide any information about which Single measurement deviates from the true value. Come in addition, that the sum comparison applied there for branched Network structures with series and parallel connections from Partial strands failed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, das mit relativ geringem Hardware-Aufwand eine nahezu exakte Er­ fassung des Wärmeverbrauchs an den einzelnen Heizflächen der Heizungsanlage und damit die Durchführung einer genauen Heizkostenverteilung ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer vorteilhaften Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention is therefore based on the object of a method to develop the type specified at the outset relatively low hardware effort an almost exact Er Recording of the heat consumption on the individual heating surfaces the heating system and thus the implementation of an accurate Distribution of heating costs enabled. Another job of Invention consists in creating an advantageous Arrangement for performing the method according to the invention.

Zur Lösung dieser Aufgaben werden die in den Patentansprü­ chen 1 bzw. 13 angegebenen Merkmalskombinationen vorge­ schlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.To solve these tasks, the in the patent claims Chen 1 or 13 specified combinations of features beat. Further advantageous refinements and further formations of the invention result from the dependent claims chen.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise geht von dem Gedanken aus, daß bei der Ermittlung und Erfassung des Wärmever­ brauchs in den einzelnen Teilsträngen neben den momentanen Vor- und Rücklauftemperaturen und den Ventilstellungen an den einzelnen Heizkörpern auch der Einfluß berücksich­ tigt werden muß, den variable Strömungswiderstände in den Teilsträngen auf den absoluten Volumenstrom und die Volumen­ stromverteilung innerhalb des Heizungsnetzes haben. Die schon bei der Planung ermittelten und gegebenenfalls beim hydraulischen Systemabgleich korrigierten Auslegungs­ parameter des Strangnetzes beinhalten bereits genügend Informationen, um für jeden beliebigen Betriebszustand mit variablen Ventilstellungen eine sehr genaue Volumen­ stromverteilung innerhalb des Netzes rechnerisch zu ermit­ teln. Grundsätzlich ist es damit sogar möglich, auch den Gesamtvolumenstrom zu berechnen, der für eine genaue Wichtung der Verbrauchszahlen bei der Abrechnung benötigt wird.The procedure according to the invention is based on the idea from the fact that when determining and recording the heat ver need in the individual sub-strands in addition to the current ones Flow and return temperatures and the valve positions the influence on the individual radiators is also taken into account must be taken, the variable flow resistances in the Partial strands on the absolute volume flow and the volume have electricity distribution within the heating network. The already determined during the planning and if necessary corrected design during hydraulic system adjustment parameters of the strand network already contain enough Information to for any operating condition with variable valve positions a very precise volume calculation of electricity distribution within the network  teln. Basically, it is even possible, even that Calculate total volume flow for accurate Weighting of the consumption figures required for billing becomes.

Bei Bedarf können hierfür allerdings auch direkte oder indirekte Volumenstrommessungen durchgeführt werden, die relativ einfach an einer zentralen Stelle in der Nähe der Umwälzpumpe möglich sind.If necessary, direct or indirect volume flow measurements are carried out relatively easy at a central location near the Circulation pump are possible.

Bei der rechnerischen Ermittlung der Strömungswiderstände innerhalb der Netzstruktur und bei der anschließenden Be­ rechnung der Volumenstromanteile wird zweckmäßig wie folgt vorgegangen:When calculating the flow resistance within the network structure and during the subsequent loading The calculation of the volume flow components is expediently as follows proceeded:

Der hydraulische Widerstand Ri eines jeden flüssigkeits­ durchströmten Bauelements oder Teilstrangs i des Heizkreis­ laufs ist wie folgt definiert:The hydraulic resistance R i of each component or partial strand i of the heating circuit through which fluid flows is defined as follows:

wobei Δpi den Druckabfall und i den Volumenstrom durch das betreffende Bauelement i bedeuten und der Exponent n einen Wert zwischen 1,7 und 2 annehmen kann. Statt des Volumenstroms i kann grundsätzlich auch der Massenstrom i = ρi zur Definition des Strömungswiderstands in Gl. (1) eingesetzt werden, wobei ρ die Dichte des Heizmediums bedeutet.where Δp i is the pressure drop and i is the volume flow through the relevant component i and the exponent n can have a value between 1.7 and 2. Instead of the volume flow i , the mass flow i = ρ i can also be used to define the flow resistance in Eq. (1) can be used, where ρ means the density of the heating medium.

Ein hydraulisches Rohrleitungsnetz läßt sich mit den beiden Schaltungstypen Parallelschaltung und Reihenschaltung voll­ ständig beschreiben. Für den Ersatzwiderstand einer Parallelschaltung mehrerer hydraulischer Widerstände Ri ergibt sich die BeziehungA hydraulic pipeline network can be fully described with the two circuit types parallel connection and series connection. The relationship results for the equivalent resistance of a parallel connection of a plurality of hydraulic resistors R i

während der Ersatzwiderstand einer Reihenschaltung durch die Summe der einzelnen Widerstände gebildet wird:during the equivalent resistance of a series connection the sum of the individual resistances is formed:

Der Gesamtwiderstand R eines Rohrleitungssystems läßt sich somit relativ einfach - ähnlich wie bei elektrischen Netz­ werken - durch sukzessive Anwendung der Beziehungen (2) und (3) der in Teilstränge i aufgeteilten Rohrleitungsanlage rechnerisch ermitteln.The total resistance R of a piping system can be therefore relatively simple - similar to an electrical network work - through successive application of relationships (2) and (3) the pipeline system divided into sub-strands i determine mathematically.

Andererseits läßt sich der Gesamtwiderstand der Anlage meßtechnisch durch Erfassung des Differenzdrucks Δp an der Pumpe und des Volumenstroms in der Pumpenleitung wie folgt ermitteln:On the other hand, the overall resistance of the system can be by measuring by measuring the differential pressure Δp the pump and the volume flow in the pump line determine as follows:

Bei Kenntnis der Pumpenkennlinie braucht grundsätzlich nur einer der Parameter Δp oder gemessen zu werden, während der andere sich dann aus der Pumpenkennlinie ergibt.If you know the pump characteristic, you basically need just one of the parameters Δp or to be measured while the other results from the pump characteristic.

In Fig. 1 ist der Programmablauf für die Berechnung des Gesamtwiderstands R eines Heizungsnetzes bei vorgegebenen Ventilstellungen in einer bekannten Netzstruktur schema­ tisch dargestellt.In Fig. 1, the program flow for the calculation of the total resistance R of a heating network at predetermined valve positions in a known network structure is shown schematically.

Das Programm verlangt zunächst die Eingabe der Struktur­ daten des Netzes in vorgegebener Reihenfolge, wobei die Verknüpfungspunkte der Reihen- und Parallelschaltungen in einem vom Programm vorgeschriebenen Code anzugeben sind. Zu den Strukturdaten gehören auch die fest vorgegebenen Einzelwiderstände der Bauelemente. Die variablen Einzel­ widerstände, die sich aufgrund der Ventilkennlinien ergeben, werden aus den ebenfalls in geeigneter Codierung einge­ gebenen Ventilstellungen errechnet. The program first requires you to enter the structure data of the network in a predetermined order, the Link points of the series and parallel connections must be specified in a code prescribed by the program. The structural data also include the predefined ones Individual resistances of the components. The variable single resistances resulting from the valve characteristics, are inserted from the also in suitable coding given valve positions.  

Nach Aufsuchen der innersten Verzweigung des Netzes werden sodann sukzessive von innen nach außen die Parallel­ schaltungen des Netzwerks und die zugehörigen Ersatzwider­ stände nach Gl. (2) ermittelt, bis sich in der äußersten Verzweigung der Gesamtwiderstand R des Netzes ergibt. Die innerhalb jedes Zweiges einer Parallelschaltung in Reihe angeordneten Einzelwiderstände können nach Gl. (3) additiv zu einem Teilstrangwiderstand zusammengefaßt werden.After locating the innermost branch of the network then the parallel from inside to outside circuits of the network and the associated substitute resistors according to Eq. (2) determined until in the outermost Branching results in the total resistance R of the network. The in series within each branch of a parallel connection arranged individual resistors can according to Eq. (3) additive can be combined to form a partial string resistor.

Der auf diese Weise ermittelte Gesamtwiderstand des Strang­ netzes wird nun mit der Pumpenkennlinie geschnitten, um den Gesamtvolumenstrom zu ermitteln. Dieser Gesamtvolumen­ strom kann nun anhand der zuvor ermittelten Ersatzwider­ stände und Einzelwiderstände sukzessive unter Ermittlung der Volumenstromanteile i auf die Teilstränge i und damit die einzelnen Heizflächen rechnerisch aufgeteilt werden. Diese Prozedur kann in jedem beliebigen Zeitpunkt unter Berücksichtigung der momentanen Ventilstellungen durchge­ führt werden.The total resistance of the line network determined in this way is now cut with the pump characteristic curve in order to determine the total volume flow. This total volume flow can now be successively divided by arithmetic on the basis of the previously determined equivalent resistances and individual resistances while determining the volume flow components i to the partial branches i and thus the individual heating surfaces. This procedure can be carried out at any time taking into account the current valve positions.

Eine besondere Anwendung dieses Programms besteht in der Berechnung des relativen Wärmeverbrauchs in den einzelnen Teilsträngen eines Heizkreislaufs unter Berücksichtigung des Einflusses der Ventilstellungen sowohl auf den einzelnen Heizkörper als auch auf die gesamte Volumenstromverteilung. Die Vorgehensweise bei der Ermittlung der Wärmeverbrauchs­ verteilung und der daraus resultierenden Heizkostenver­ teilung wird anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert. Hier­ bei zeigenA special application of this program is the calculation of the relative heat consumption in the individual sub-sections of a heating circuit, taking into account the influence of the valve positions both on the individual radiator and on the entire volume flow distribution. The procedure for determining the heat consumption distribution and the resulting Heizkostenver distribution is explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. Show here at

Fig. 2 ein Schaltschema eines Heizkreislaufs mit zentraler Heizkostenerfassung und Einzelraumregelung; Fig. 2 is a schematic diagram of a heating circuit with a central heating and detecting individual room control;

Fig. 3 einen Flußplan für die Erfassung und Registrierung des relativen Wärmeverbrauchs in den einzelnen Teilsträngen (Heizkörpern) eines Heizkreislaufs. Fig. 3 is a flow chart for the detection and registration of the relative heat consumption in the individual sub-strands (radiators) of a heating circuit.

Das Schaltschema nach Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Heizkreislauf. Das vom Heißwasseraustritt des mit einem Brenner 14 beheizten Heizkessels 13 kommende Heiß­ wasser gelangt über einen Mischer 7 in einen Vorlaufstrang 8, der auch die Umwälzpumpe 6 enthält. An dem Vorlaufstrang 8 sind eine größere Anzahl Heizkörper 4 angeschlossen, von denen im Schema nur zwei dargestellt sind. Der Rücklauf der Heizkörper 4 ist mit einem Rücklaufstrang 9 verbunden, der über den Mischer 7 mit dem Kaltwassereintritt des Heiz­ kessels 13 verbunden ist. Der Flüssigkeitsdurchtritt durch die Heizkörper 4 ist durch ein Drosselventil 2 (Stell- oder Regelventil) verstellbar.The circuit diagram of FIG. 2 shows a section of a heating circuit. The hot water coming from the hot water outlet of the boiler 13 heated by a burner 14 passes via a mixer 7 into a flow line 8 which also contains the circulation pump 6 . A larger number of radiators 4 are connected to the flow line 8 , of which only two are shown in the diagram. The return of the radiator 4 is connected to a return line 9 , which is connected via the mixer 7 to the cold water inlet of the heating boiler 13 . The passage of liquid through the radiators 4 is adjustable by means of a throttle valve 2 (control or regulating valve).

Die Verstellung der Ventile erfolgt Computer-gestützt durch eine zentrale Meßwerterfassungs-, Auswerte- und Regelein­ richtung 15. Durch diese Einrichtung werden außerdem die Vorlauftemperatur tV von einer zentralen Meßstelle 5 und die Rücklauftemperaturen TR,i von den Meßstellen 3 in den Rücklaufleitungen der Teilstränge sowie gegebenenfalls der Differenzdruck und/oder der Volumenstrom von Meßstellen im Bereich der Pumpe 6 erfaßt. Auch eine Raumtemperatur­ regelung ist über die Zentraleinheit 15 möglich, wenn die momentane Raumtemperatur über geeignete Fühler 1 gemessen und als Istwert-Signale an die Zentraleinheit übertragen werden. Hierauf wird weiter unten noch eingegangen.The adjustment of the valves is computer-aided by a central measured value acquisition, evaluation and control device 15 . This device also detects the flow temperature t V from a central measuring point 5 and the return temperatures T R, i from the measuring points 3 in the return lines of the partial strands and, if appropriate, the differential pressure and / or the volume flow from measuring points in the area of the pump 6 . Room temperature control is also possible via the central unit 15 if the current room temperature is measured using suitable sensors 1 and transmitted to the central unit as actual value signals. This will be discussed further below.

Die Zentraleinheit 15 ist mit einem Computer ausgestattet, der ein Rechenprogramm zur Überwachung und Registrierung des Wärmeverbrauchs an den verschiedenen Heizflächen des Heizkreislaufs enthält. Das oben anhand von Fig. 1 be­ schriebene Teilprogramm zur Ermittlung des Gesamtvolumen­ stroms und der momentanen Volumenstromanteile i in den einzelnen Teilsträngen i unter Berücksichtung der Netz­ struktur der Heizungsanlage und der augenblicklichen Ventil­ stellungen ist Bestandteil dieses Programms. Zusätzlich ist eine Echtzeituhr vorgesehen, die in vorgegebenen Zeit­ intervallen τ folgende Verfahrensschritte auslöst:The central unit 15 is equipped with a computer which contains a computer program for monitoring and registering the heat consumption on the various heating surfaces of the heating circuit. The partial program described above with reference to FIG. 1 for determining the total volume flow and the instantaneous volume flow components i in the individual partial lines i, taking into account the network structure of the heating system and the instantaneous valve positions, is part of this program. In addition, a real-time clock is provided, which triggers the following process steps at predetermined intervals τ:

  • - Die momentanen Vorlauftemperaturen tV,i = tV an der Meßstelle 5 und die Rücklauftemperaturen tR,i an den Meßstellen 3 sämtlicher Teilstränge i werden erfaßt und als Meßwerte in die Zentraleinheit 15 eingegeben;- The current flow temperatures t V, i = t V at the measuring point 5 and the return temperatures t R, i at the measuring points 3 of all sub-strands i are recorded and entered as measured values in the central unit 15 ;
  • - Unter Berücksichtigung der vorgegebenen Netzstruktur und der von den momentanen Ventilstellungen abhängigen Einzelwiderstände Ri werden der momentane Volumenstrom und die Volumenstromanteile i der einzelnen Teil­ stränge i rechnerisch (der erstere ggf. auch meß­ technisch) ermittelt;- Taking into account the predefined network structure and dependent on the current valve positions individual resistors R i is the instantaneous volume flow and the volume flow proportions i of the individual part (the former if necessary metrological) are strands i determined by calculation;
  • - Aus den so ermittelten Volumenstromanteilen und den Vor- und Rücklauftemperaturen wird für jeden Teilstrang i eine Wärmeverteileinheit berechnet, die wie folgt definiert ist: - A heat distribution unit, which is defined as follows, is calculated from the volume flow components thus determined and the flow and return temperatures for each branch line i:
  • - Diese Wärmeverteileinheiten werden über die Betriebs­ zeit in getrennten, den einzelnen Teilsträngen i zuge­ ordneten Speichern als Maß für den relativen Wärmever­ brauch aufaddiert und auf einem Datenträger abge­ speichert; - These heat distribution units are operational time in separate, the individual branches i assigned ordered storage as a measure of the relative heat need added up and stored on a data carrier stores;  
  • - Die abgespeicherten Daten können jederzeit von den Daten­ trägern abgerufen, an einem Bildschirm oder Display angezeigt oder auf einem Drucker ausgegeben werden. Insbesondere lassen sich aus den abgespeicherten re­ lativen Wärmeverbrauchsdaten der einzelnen Teilstränge i Verhältnismaßzahlen für die Heizkostenverteilung er­ rechnen.- The stored data can at any time from the data accessed on a screen or display displayed or printed on a printer. In particular, the stored re latent heat consumption data of the individual sub-strands i Ratios for the distribution of heating costs count.

Um ein genügend dichtes Zeitraster zu erhalten, werden die von der Uhr vorgegebenen Zeitintervalle T in der Größen­ ordnung von 1 bis 10 Minuten vorgegeben. Grundsätzlich ist es möglich, über den Zentralrechner auch unterschied­ liche Zeitintervalle vorzugeben, beispielsweise um kurz­ zeitige Verstellvorgänge an den Ventilen oder an anderen Meßstellen genauer berücksichtigen zu können.In order to obtain a sufficiently dense time grid, the time intervals T given by the clock in terms of sizes order of 1 to 10 minutes. Basically it is possible to also differentiate via the central computer Specify time intervals, for example, to be short timely adjustment processes on the valves or on others To be able to take measuring points into account more precisely.

Wie oben bei der Erläuterung der Fig. 2 bereits ausgeführt wurde, ist es bei Verwendung einer zentralen Meßdatener­ fassungs-, Auswertungs- und Regeleinheit 15 mit einem Com­ puter ohne großen Zusatzaufwand möglich, eine sehr genaue und komfortable Raumtemperaturüberwachung und -regelung durchzuführen. Man ist dabei nicht auf die bisher bei Thermostaten übliche P-Regelung angewiesen, sondern kann auch integrale Einflüsse berücksichtigen. Weiter kann eine zeitabhängige Sollwertsteuerung vorgenommen werden, bei­ spielsweise Temperaturabsenkungen und Anhebungen ent­ sprechend einem vorgegebenen Nutzungsprofil.As already explained above in the explanation of FIG. 2, when using a central measurement data acquisition, evaluation and control unit 15 with a computer it is possible to carry out a very precise and comfortable room temperature monitoring and control without much additional effort. You do not have to rely on the P control that has been customary with thermostats so far, but you can also take integral influences into account. Furthermore, a time-dependent setpoint control can be carried out, for example temperature drops and increases corresponding to a predetermined usage profile.

Bei der Auslegung von Heizungsanlagen empfiehlt es sich, den Wärmeerzeuger (Kessel oder Fernheizanschluß) möglichst knapp dem Bedarf anzupassen und nicht überzudimensionieren. Dies kann bei extremen Anforderungen an die Heizleistung aber zu einer Unterversorgung führen, die eine ausreichende Versorgung aller Verbraucher unmöglich macht. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird deshalb vorgeschlagen, den ver­ schiedenen Räumen eine unterschiedliche, gegebenenfalls zeitabhängige Priorität zuzuordnen. Diese Prioritätszu­ weisung kann gleichfalls Computer-gesteuert über die Zen­ traleinheit 15 erfolgen.When designing heating systems, it is advisable to adapt the heat generator (boiler or district heating connection) as closely as possible to the needs and not to oversize it. With extreme demands on the heating output, however, this can lead to an undersupply that makes an adequate supply of all consumers impossible. To avoid this disadvantage, it is therefore proposed to assign a different, possibly time-dependent priority to the different rooms. This priority assignment can also be computer-controlled via the central unit 15 .

Claims (19)

1. Verfahren zur Ermittlung der Wärmeabgabe von über eine Vor- und Rücklaufleitung mit Drosselventil (2) in Teil­ strängen (i) eines Rohrnetzes einer Heizungsanlage ange­ ordneten flüssigkeitsdurchströmten Heizflächen (4), bei welchem die momentane Stellung der Drosselventile (2) und die momentanen Vorlauftemperaturen (tV,i) und Rücklauf­ temperaturen (tR,i) sämtlicher Teilstränge (i) in vorge­ gebenen Zeitintervallen (T) gemessen und zur Ermittlung der über die Betriebszeit an den einzelnen Heizflächen (4) auftretenden relativen Verteilung des Wärmeverbrauchs zum Zwecke der Heizkostenverteilung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zeitintervall (τ) der momentane Gesamtvolumenstrom () des Heizmediums durch die Heizungsanlage bestimmt und unter Berücksichti­ gung der vorgegebenen Netzstruktur und der von den momen­ tanen Ventilstellungen abhängigen Einzelwiderstände (Ri) in die Volumenstromanteile (i) der einzelnen Teilstränge (i) rechnerisch aufgeteilt wird, und daß aus den so er­ mittelten Volumenstromanteilen und den Vor- und Rücklauf­ temperaturen für jeden Teilstrang (i) eine Wärmeverteil­ einheit (Qi = i (tV,i-tR,i) · τ) berechnet und über die Betriebszeit aufsummiert und registriert wird. 1. A method for determining the heat emission from a supply and return line with throttle valve ( 2 ) in part strands (i) of a pipe network of a heating system arranged liquid-flowed heating surfaces ( 4 ), in which the current position of the throttle valves ( 2 ) and the current Flow temperatures (t V, i ) and return temperatures (t R, i ) of all sub-strands (i) measured at specified time intervals (T) and for determining the relative distribution of heat consumption occurring over the operating time on the individual heating surfaces ( 4 ) for the purpose the distribution of heating costs are evaluated, characterized in that the current total volume flow () of the heating medium through the heating system is determined in each time interval (τ) and, taking into account the specified network structure and the individual resistances (R i ) dependent on the current valve positions, into the volume flow components ( i ) the individual sub-strands (i) computer isch is divided, and that a heat distribution unit (Q i = i (t V, i -t R, i ) · τ) is calculated and calculated from the volume flow components thus determined and the flow and return temperatures for each branch line (i) the operating time is added up and registered. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtvolumenstrom () in der zu den Teilsträngen (i) führenden Vorlaufsammelleitung (8) oder in der von diesen kommenden Rücklaufsammelleitung (9) gemessen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the total volume flow () in the leading to the sub-strands (i) leading manifold ( 8 ) or in the coming return manifold ( 9 ) is measured. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtvolumenstrom (V) durch Messung des Differenz­ drucks (Δp) der Umwälzpumpe (6) unter Berücksichtigung der vorgegebenen Δp--Pumpenkennlinie ermittelt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the total volume flow (V) by measuring the differential pressure (Δp) of the circulation pump ( 6 ) is determined taking into account the predetermined Δp - pump characteristic. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtvolumenstrom () unter Berücksichtigung der vorgegebenen Netzstruktur und der von den momentanen Ventilstellungen abhängigen Einzelwiderstände (Ri) aus dem errechneten Gesamtströmungswiderstand (R) des Heizkreislaufs und der vorgegebenen Pumpenkennlinie ermittelt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the total volume flow () is determined taking into account the predetermined network structure and the individual resistances (R i ) dependent on the current valve positions from the calculated total flow resistance (R) of the heating circuit and the predetermined pump characteristic. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwiderstände (Ri) der Teilstränge (i) unter Berücksichtigung der zugehörigen Ventilkennlinien nach Maßgabe der Stellwerte der Ventile (2) ermittelt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the individual resistances (R i ) of the partial strands (i) are determined taking into account the associated valve characteristics in accordance with the control values of the valves ( 2 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Volumenstromver­ teilung in den einzelnen Teilsträngen (i) zunächst die innerste Verzweigung der Netzstruktur aufgesucht und unter Berücksichtigung der von den momentanen Ven­ tilstellungen abhängigen Einzelwiderstände (Ri) der Ersatzwiderstand (Rp) für die betreffende Parallel­ schaltung gebildet wird und daß dann sukzessive die nächste, weiter außen liegende Parallelschaltung ohne Verzweigung aufgesucht und der zugehörige Ersatzwider­ stand gebildet wird, bis der Gesamtwiderstand (R) vor­ liegt, und daß anschließend in umgekehrter Reihenfolge der Gesamtvolumenstrom auf die einzelnen Teilstränge (i) durch sukzessive Aufteilung in die parallelge­ schalteten Zweige entsprechend den zugehörigen Ersatz­ widerständen rechnerisch aufgeteilt wird, bis die Volumenstromanteile (i) in den einzelnen Teilsträngen (i) ermittelt sind.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to determine the volume flow distribution in the individual sub-strands (i) first sought the innermost branch of the network structure and taking into account the individual resistances (R i ) dependent on the current valve positions Equivalent resistor (R p ) is formed for the relevant parallel circuit and that then successively the next parallel circuit, located further out, is branched without branching and the associated equivalent resistor is formed until the total resistance (R) is present, and that subsequently in the reverse order The total volume flow to the individual partial strands (i) is successively divided by calculation into the branches connected in parallel in accordance with the associated equivalent resistances until the volume flow shares ( i ) in the individual partial strands (i) are determined. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlauftemperatur (tV) zentral an einem gemeinsamen Zuführungsrohr zu den Teilsträngen (i), vorzugsweise am Austritt eines Mischers (7), gemessen wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the flow temperature (t V ) is measured centrally on a common feed pipe to the sub-strands (i), preferably at the outlet of a mixer ( 7 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauftemperatur (tR,i) in jedem Teilstrang (i) getrennt gemessen wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the return temperature (t R, i ) is measured separately in each branch (i). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle (τ) größen­ ordnungsmäßig 1 bis 10 Minuten betragen.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the time intervals (τ) are large properly 1 to 10 minutes. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgrößen sowie die Stellwerte der Regelventile (2) als elektrische Signale an eine zen­ trale, einen Mikrocomputer enthaltende Auswerteein­ richtung (15) übertragen werden.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the measured variables and the manipulated values of the control valves ( 2 ) are transmitted as electrical signals to a central, containing a microcomputer evaluation device ( 15 ). 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei zumindest ein Teil der Drosselventile (2) als Stellglieder für die Raumtem­ peraturregelung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder über die zentrale Auswerteein­ richtung (15) nach Maßgabe der zentral überwachten Raumtem­ peratur-Soll- und Istwerte betätigt werden.11. The method according to claim 10, wherein at least part of the throttle valves ( 2 ) is designed as actuators for the room temperature control, characterized in that the actuators via the central Auswertein direction ( 15 ) in accordance with the centrally monitored room temperature target and Actual values are actuated. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder nach Maßgabe vorgegebener zeitab­ hängiger Sollwertverläufe und/oder Teilstrangprioritäten betätigt werden.12. The method according to claim 11, characterized in that that the actuators according to the given time dependent setpoint trends and / or partial strand priorities be operated. 13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine zen­ trale Auswerteeinrichtung (15), die mit den Stellwertsignalen der Drosselventile (2) und mit den Vor- und Rücklauftem­ peratursignalen der einzelnen Teilstränge (i) der Netz­ struktur beaufschlagbare Eingänge aufweist, die weiter eine Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Gesamt­ volumenstroms () des Heizmediums durch die Anlage sowie einen Mikrocomputer mit einem Programm zur Be­ stimmung des Gesamtströmungswiderstands (R) sowie der Teilvolumenströme (i) durch die Teilstränge (i) der vorgegebenen Netzstruktur unter Berücksichtigung der momentanen Stellwerte der im Kreislauf angeordneten, durch vorgegebene Kennlinien definierten Drosselventile und ein Programm zur Bestimmung der Wärmeverteilein­ heiten (Qi) eines jeden Teilstrangs (i) aus dem Produkt des jeweiligen Teilstroms (i), der Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperaturen (tV,i-tR,i) und einem vorgebenen Zeitintervall (τ) sowie zur Aufsummierung und Registrierung dieser Wärmeverteileinheiten (Qi) über die Betriebsdauer enthält.13. Arrangement for performing the method, according to one of claims 1 to 12, characterized by a central evaluation device ( 15 ) with the control signal signals of the throttle valves ( 2 ) and with the forward and return temperature signals of the individual sub-strands (i) Network structure has inputs that can be acted upon, a device for determining the instantaneous total volume flow () of the heating medium through the system and a microcomputer with a program for determining the total flow resistance (R) and the partial volume flows ( i ) through the partial lines (i) of the Predefined network structure taking into account the instantaneous manipulated values of the throttle valves arranged in the circuit, defined by predefined characteristic curves, and a program for determining the heat distribution units (Q i ) of each substream (i) from the product of the respective substream ( i ), the difference between pre and return temperatures (t V, i -t R, i ) and a contains the specified time interval (τ) and for the summation and registration of these heat distribution units (Q i ) over the operating period. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Ge­ samtvolumenstroms () als in der gemeinsamen Vorlauf­ sammelleitung (8) oder Rücklaufsammelleitung (9) angeordnetes Volumenstrommeßgerät ausgebildet ist.14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the device for determining the current Ge total volume flow () as in the common flow manifold ( 8 ) or return manifold ( 9 ) arranged volume flow meter is formed. 15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Ge­ samtvolumenstroms durch ein zwischen Ein- und Auslaß­ stutzen der Umwälzpumpe (6) angeschlossenes Differenzdruck­ meßgerät und ein die Δp--Kennlinie der Umwälzpumpe (6) beschreibendes Computerprogramm gebildet ist.15. Arrangement according to claim 13, characterized in that the device for determining the current Ge total volume flow through a connecting piece between the inlet and outlet of the circulation pump ( 6 ) connected differential pressure measuring device and a computer program describing the Δp - characteristic of the circulation pump ( 6 ) is. 16. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Ge­ samtvolumenstroms () durch ein Computerprogramm simuliert ist, mit welchem unter Berücksichtigung der vorgebenen Netzstruktur und der von den momentanen Ventilstellungen abhängigen Einzelwiderstände (Ri) der Gesamtwiderstand (R) des Heizkreislaufs und hieraus unter Berücksichtigung der vorgegebenen Pumpenkennlinie der Gesamtvolumenstrom bestimmbar ist. 16. The arrangement according to claim 13, characterized in that the device for determining the current Ge total volume flow () is simulated by a computer program with which, taking into account the specified network structure and the individual resistances (R i ) dependent on the current valve positions, the total resistance (R ) of the heating circuit and from this the total volume flow can be determined taking into account the specified pump characteristic. 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (15) an ihrem Eingang mit zum Sollwert und zum Istwert der zu den Teilsträngen (i) gehörenden Raumtemperatur pro­ portionalen Signalen beaufschlagbar ist und einen Ausgang zur Betätigung der als Regelventile ausgebildeten Drosselventile (2) aufweist.17. Arrangement according to one of claims 13 to 16, characterized in that the evaluation device ( 15 ) at its input with the setpoint and the actual value of the partial strands (i) room temperature per proportional signals can be acted upon and an output for actuating the as Control valves designed throttle valves ( 2 ). 18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens einen Teilstrang (i) ein zeitab­ hängiges Sollwertprofil für die Raumtemperatur vorgebbar ist.18. Arrangement according to claim 17, characterized in that for at least one partial strand (i) a time dependent setpoint profile for the room temperature can be specified is. 19. Anordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Regelventile (2) der verschiedenen Teil­ stränge (i) mit unterschiedlichen, vorzugsweise über den Tagesablauf variierenden Prioritäten ansteuerbar sind.19. The arrangement according to claim 17 or 18, characterized in that the control valves ( 2 ) of the different sub-strands (i) can be controlled with different, preferably varying priorities over the course of the day.
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