DE3614607A1 - Regelung einer heizungsanlage - Google Patents

Regelung einer heizungsanlage

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DE3614607A1
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Horst Ing Grad Twele
Karl-Heinz Dipl Ing Schrader
Mathias Kohlenberg
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Stiebel Eltron GmbH and Co KG
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Stiebel Eltron GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating

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Description

Die Erfindung betrifft eine Regelung einer Heizungsanlage, deren Vorlauftemperatur und deren Rücklauftemperatur gemessen wird, wobei eine von der Rücklauftemperatur abhängige Temperaturregelung des Heizungswassers vorgesehen ist.
Eine derartige Regelung ist in der DE-PS 29 39 586 beschrieben. Dort soll nach Beendigung einer Nachtabsenkung eine möglichst schnelle Raumaufheizung erfolgen. Es wird hierfür nach der Nachtabsenkung verstärkt aufgeheizt, bis die Rücklauftemperatur einen von der Außentemperatur abhängigen Grenzwert erreicht. Anschließend wird wieder die Vorlauftemperatur geregelt. Eine Rücklauftemperaturregelung ist nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungsregelung vorzuschlagen, die je nach dem Belastungsfall der Heizungsanlage selbstätig von Rücklauftemperaturregelung auf Vorlauftemperaturregelung und umgekehrt umschaltet, wobei Übertemperaturen der Rücklauftemperatur und der Vorlauftemperatur vermieden sein sollen.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Regelung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Einerseits ist dabei günstig, daß die Rücklauftemperatur nicht zu hoch wird, wenn beispielsweise der Heizungsbedarf gering ist und ein relativ hoher Vorlauftemperatursollwert eingestellt ist. Andererseits ist günstig, daß die Vorlauftemperatur nicht zu hoch wird, wenn beispielsweise bei großem Heizungsbedarf der Sollwert der Rücklauftemperatur nicht erreicht wird. Insgesamt ist erreicht, daß die Spreizung zwischen der Vorlauftemperatur und der Rücklauftemperatur in einem günstigen Rahmen liegt.
In Ausgestaltung der Erfindung liegen die genannten Grenzwerte jeweils um einen vorbestimmten festen Betrag über den entsprechenden Sollwerten.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Rücklauftemperatursollwert in Abhängigkeit von der Außentemperatur eingestellt. Auch der Vorlauftemperatursollwert kann in Abhängigkeit von der Außentemperatur eingestellt sein.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild der Regelung einer Heizungsanlage;
Fig. 2 stellt einen beispielsweisen Temperaturverlauf dar.
Mittels einer Temperaturmeßschaltung (1) wird die Rücklauftemperatur (T R ) einer nicht näher dargestellten Heizungsanlage erfaßt. Zur Erfassung deren Vorlauftemperatur (T V ) ist eine Temperaturmeßschaltung (2) vorgesehen.
Die Außentemperatur (T A ) wird in einem Sollwertgeber (3) mit einer Heizungskennlinie verarbeitet. Der Sollwertgeber (3) ist mit einem Schaltungsteil (4) verbunden, das den Sollwert um einen bestimmten Betrag (D 1) erhöht. Das Schaltungsteil (4) und die Temperaturmeßschaltung (1) sind an einen Vergleicher (5) angeschlossen, der die Rücklauftemperatur (T R ) überwacht und mit dem um den Betrag (D 1) erhöhten Sollwert (T RS ) vergleicht. Der Betrag (D 1) beträgt beispielsweise 5 K. Die Summe (T RS ) plus (D 1) stellt einen Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ) dar.
Die Temperaturmeßschaltung (D 2) ist an einen weiteren Vergleicher (6) angeschlossen. An diesem liegt ein Grenzwertgeber (7), an dem ein Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) eingestellt ist. An den Grenzwertgeber (7) ist ein Schaltungsteil (8) angeschlossen, durch das der Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) um einen bestimmten Betrag (D 2), der etwa 5 K entspricht, erniedrigt wird, wodurch ein Vorlauftemperatursollwert (T VS ) gebildet ist.
Den Vergleichern (5, 6) ist ein Reglerumschalter (9) nachgeschaltet. Dieser betätigt zwei Umschaltkontakte (10, 11).
An dem Umschaltkontakt (10) liegen einerseits die Temperaturmeßschaltungen (1, 2). Andererseits ist der Umschaltkontakt (10) an einen PID-Regler (12) angeschlossen, der die Wärmequelle der Heizungsanlage steuert.
Der Umschaltkontakt (11) liegt einerseits ebenfalls am Regler (12). Andererseits ist er mit dem Sollwertgeber (3) und dem Schaltungsteil (8) verbunden. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Umschaltkontakte (10, 11) arbeitet die Schaltung in Rücklauftemperaturregelung. An dem Regler (12) steht also einerseits über den Umschaltkontakt (10) die Rücklauftemperatur (T R ) und andererseits über den Umschaltkontakt (11) der Rücklauftemperatursollwert (T RS ) an.
Die Vorlauftemperatur (T V ) wird im Vergleich zum Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) vom Vergleicher (6) überwacht. Sobald die Vorlauftemperatur (T V ) den Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) erreicht, schaltet der Reglerumschalter (9) die Umschaltkontakte (10, 11) aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung um. Es wird jetzt mit Vorlauftemperaturregelung gearbeitet. Am Regler (10) liegt über die Temperaturmeßschaltung (2) die Vorlauftemperatur (T V ) an. Über den Umschaltkontakt (11) liegt am Regler (12) der Vorlauftemperatursollwert (T VS ), der dem Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) vermindert um den Betrag (D 2) entspricht. Die Rücklauftemperatur (T R ) wird jetzt im Vergleich zum Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ) vom Vergleicher (5) überwacht. Sobald die Rücklauftemperatur (T R ) den Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ) erreicht, schaltet der Reglerumschalter (9) in die in Fig. 1 dargestellte Stellung der Umschaltkontakte (10, 11) zurück.
Fig. 2 zeigt einen beispielshaften Verlauf der Vorlauftemperatur (T V ) und der Rücklauftemperatur (T R ). Wird zu einem Zeitpunkt (t 1) die Heizungsanlage eingeschaltet, dann steigt die Vorlauftemperatur (T V ) steil an. Zu einem Zeitpunkt (t 2) wird sie den Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ), beispielweise 80°C, erreichen. Es schaltet sich dann die Vorlauftemperaturregelung ein. Der Regler (12) regelt die Vorlauftemperatur (T V ) um den Vorlauftemperatursollwert (T VS ) von beispielsweise 75°C.
Dieser Schaltungszustand bleibt erhalten, bis die Rücklauftemperatur (T R ) zum Zeitpunkt (t 3) den Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ), von beispielsweise 40°C, erreicht. Es erfolgt dann die Umschaltung auf Rücklauftemperaturregelung. Der Regler (12) regelt jetzt die Rücklauftemperatur (T R ) auf den Rücklauftemperatursollwert (T RS ), der von der Außentemperatur (T A ) abhängt und im Beispielsfalle bei 35°C liegt.
Übersteigt dann zu einem späteren Zeitpunkt die Vorlauftemperatur (T V ) wieder den Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ), dann wird erneut auf Vorlauftemperaturregelung umgeschaltet.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Vorlauftemperaturregelung nicht von der Außentemperatur abhängig. Es ist jedoch möglich, auch den Vorlauftemperatursollwert von der Außentemperatur abhängig zu machen.
Beim Einschalten der Heizungsregelung und bei Vor- und Rücklauftemperaturen unter den Grenzwerten (T VG , T RG ) erfolgt zunächst immer eine Rücklauftemperaturregelung.

Claims (7)

1. Regelung einer Heizungsanlage, deren Vorlauftemperatur und deren Rücklauftemperatur gemessen wird, wobei eine von der Rücklauftemperatur abhängige Temperaturregelung des Heizungswassers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung im Anschluß an einen Zeitpunkt (t 2), in dem die Vorlauftemperatur (T V ) einen Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) erreicht, in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur (T V ) und einem Vorlauftemperatursollwert (T VS ) erfolgt und die Rücklauftemperatur (T R ) auf Erreichen eines Rücklauftemperaturgrenzwerts (T RG ) überwacht wird und daß die Regelung im Anschluß an einen Zeitpunkt (t 3), in dem die Rücklauftemperatur (T R ) den Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ) erreicht, in Abhängigkeit von der Rücklauftemperatur (T R ) und einem Rücklauftemperatursollwert (T RS ) erfolgt und die Vorlauftemperatur (T V ) auf Erreichen des Vorlauftemperaturgrenzwerts (T VG ) überwacht wird.
2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ) um einen vorbestimmten festen Betrag (D 1) größer als der jeweilige Rücklauftemperatursollwert (T RS ) eingestellt ist.
3. Regelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauftemperaturgrenzwert (T VG ) um einen vorbestimmten festen Betrag (D 2) größer als der jeweilige Vorlauftemperatursollwert (T VS ) eingestellt ist.
4. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauftemperatursollwert (T RS ) sich in Abhängigkeit von der Außentemperatur (T A ) einstellt.
5. Regelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauftemperaturgrenzwert (T RG ) durch Erhöhen des außentemperaturabhängigen Rücklauftemperatursollwerts (T RS ) um den bestimmten Betrag (D 1) eingestellt ist.
6. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauftemperatursollwert (T VS ) durch Verringerung des Vorlauftemperaturgrenzwerts (T VG ) um den bestimmten Betrag (D 2) eingestellt ist.
7. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten der Heizungsregelung und bei Vor- und Rücklauftemperaturen unter den Grenzwerten (T VG , T RG ) eine Rücklauftemperaturregelung erfolgt.
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