DE3813825A1 - Verfahren zur regelung der umwaelzpumpe einer heizungsanlage - Google Patents

Verfahren zur regelung der umwaelzpumpe einer heizungsanlage

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DE3813825A1
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circulation pump
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Heribert Dipl Ing Schmitz
Helmut Abel
Hartmut Dipl Ing Assmann
Lothar Dipl Ing Bechtum
Hans-Joachim Dipl Ing Faust
Heinz-Bernd Dr I Grabenhenrich
Helmut Dr Ing Hubert
Klaus Lennarz
Wilfried Dipl Ing Sikorra
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Bosch Thermotechnik GmbH
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Buderus Heiztechnik GmbH
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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
    • F24D19/1012—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating by regulating the speed of a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein Verfahren dieser Art ist der DE-AS 29 13 465 zu entnehmen und dient bei Niedertemperaturkesseln der Verringerung des Kondensatanfalles in der Startphase des Brenners. Kessel dieser Art werden in Übergangszeiten deutlich unter dem Taupunkt betrieben. Die Flammen und die Heizgase kommen dabei in der Startphase des Brenners mit relativ kühlen Wärmeaustauschflächen in Berührung. Es scheidet sich Kondensat aus, welches erst nach längeren Brennerlaufzeiten wieder verdampft. Durch das Ausschalten der Umwälzpumpe bis zum Überschreiten des kritischen Temperaturbereiches wird das Volumen des aufzuheizenden Wassers zunächst auf das Wasservolumen des Kessels begrenzt. Die Phase der Kondensatbildung wird dadurch schnell durchschritten. Erst anschließend wird das kühle Wasser aus dem Heizkreis in den Kessel eingespeist.
In der Praxis hat es sich gezeigt, daß mit der bekannten Regelung der Umwälzpumpe der angestrebte Effekt zum Teil erzielt werden kann. Die Begrenzung des aufzuheizenden Wasservolumens auf das Volumen des Kessels in der Startphase des Brenners führt nämlich zu einem schnellen Überschreiten des niedrigen Temperaturbereiches und damit zu einer Verringerung der Kondensatbildung. Mit dem Einschalten der Umwälzpumpe gelangt dann aber sofort ein Schub kühlen Wassers in den Kessel, der wieder zu einem deutlichen Absinken der Kesselwassertemperatur bis weit in den kritischen Temperaturbereich hinein führt. Das hat dann eine erneute Abschaltung der Umwälzpumpe zur Folge. Dieser Vorgang mit starken Temperaturschwankungen kann sich bei jedem Brennerstart mehrmals wiederholen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Umwälzpumpe zu schaffen, bei dem nach deren Einschalten das erneute starke Absinken der Kesselwassertemperatur in den kritischen Bereich unter den Taupunkt vermieden wird.
Gemäß der Erfindung erfolgt dieses durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannte Maßnahme.
Die bisher eingesetzte Umwälzpumpe lief ab dem Einschalten sofort mit voller Leistung. Das führt zu dem schnellen Einspeisen von kühlem Wasser in den Kessel mit dem starken Absinken der Kesselwassertemperatur. Statt dessen setzt jetzt die Umwälzpumpe mit geringer Förderleistung ein. Es wird nur eine geringe Menge des kühlen Wassers in den Kessel eingespeist, welche nicht zu einem so starken Absinken der Kesselwassertemperatur führt. Diese Temperatur steigt mit geringen Schwankungen weiter, so daß dann auch die Förderleistung angehoben werden kann. Erst wenn eine angestrebte Maximaltemperatur erreicht ist, d.h. wenn das gesamte Wasser in der Anlage aufgeheizt ist, läuft die Umwälzpumpe mit ihrer vollen Leistung.
Die Förderleistung der Umwälzpumpe kann mit steigender Kesselwassertemperatur stetig ansteigen. Es ist auch ein stufenweiser Anstieg bis auf den vollen Wert möglich.
Das Ansteigen der Förderleistung kann auf unterschiedliche Weise bewirkt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, die Umwälzpumpe ab dem Einschalten im Dauerbetrieb mit zunächst geringer und dann ansteigender Drehzahl zu betreiben. Drehzahlgeregelte Umwälzpumpen in Heizungsanlagen sind im Prinzip bekannt, etwa aus der DE-OS 30 05 209 oder der DE-OS 33 10 214. Dabei handelt es sich aber nicht um den speziellen Anwendungsfall zur Lösung des hier vorliegenden Problemes.
Eine andere Möglichkeit, die Förderleistung ansteigen zu lassen, besteht darin, die Umwälzpumpe im Ein- Aus-Betrieb mit zunächst kurzen und dann länger werdenden Einschaltzeiten nach einem vorgegebenen Puls-Pausen-Verhältnis zu betreiben. Auch auf diese Weise wird der in den Kessel eingespeiste Strom an kühlerem Wasser geregelt.
Es ist möglich, das Puls-Pausen-Verhältnis durch das Ansteigen und Abfallen der Kesselwassertemperatur zu bestimmen. Die Umwälzpumpe wird bei der vorgegebenen Temperatur mit voller Leistung eingeschaltet. Wegen des einströmenden kühleren Wassers sinkt die Kesselwassertemperatur ab und sofort, beispielsweise bei einem Absinken um 1K, wird die Umwälzpumpe wieder ausgeschaltet. Mit ansteigendem Temperaturniveau werden auch die Schaltphasen immer länger bis schließlich die Umälzpumpe im Dauerbetrieb läuft.
Es ist auch möglich, das Puls-Pausen-Verhältnis durch das Temperaturniveau der Kesselwassertemperatur zu bestimmen. Je stärker dieses ansteigt, umso länger werden die Schaltphasen bis schließlich die Umwälzpumpe im Dauerbetrieb läuft.

Claims (7)

1. Verfahren zur Regelung der Umwälzpumpe einer Heizungsanlage, bei dem die Umwälzpumpe bis zum Überschreiten des Temperaturbereiches mit hohem Kondensatanfall ausgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe dann zunächst mit geringer und bei steigender Kesselwassertemperatur mit ansteigender Förderleistung betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Umwälzpumpe mit steigender Kesselwassertemperatur stetig bis auf ihren vollen Wert ansteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Umwälzpumpe mit steigender Kesselwassertemperatur stufenförmig bis auf ihren vollen Wert ansteigt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderte Förderleistung der Umwälzpumpe durch eine Veränderung der Drehzahl erzielt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderte Förderleistung der Umwälzpumpe durch ein variables Puls-Pausen-Verhältnis mit zunächst kurzen und bei steigender Kesselwassertemperatur länger werdenden Einschaltzeiten erzielt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Puls-Pausen-Verhältnis durch das Ansteigen und Abfallen der Kesselwassertemperatur bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Puls-Pausen-Verhältnis durch das Temperaturniveau der Kesselwassertemperatur bestimmt wird.
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