DE3820429C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruches 2.
Ein Verfahren und eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art sind aus der DE-OS 35 10 136 bekannt. Bei hochisolierten Heizkesseln, wie sie für Niedertemperaturheizungsanlagen erforderlich sind, bereitet die Anordnung des Temperaturfühlers im Heizkessel Schwierigkeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Heizungsanlage so auszubilden, daß die eingangs genannten Probleme vermieden werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß
  • a) bei dem eingangs genannten Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und
  • b) bei der eingangs genannten Heizungsanlage durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2
gelöst.
Mit dem vorliegenden Verfahren und der Heizungsanlage zur Durchführung des Verfahrens ist es möglich, den Heizkessel thermisch optimal zu isolieren und die Heizkesseltemperatur außerhalb des Heizkessels zu messen, die Vorteile der Niedertemperaturheizungsanlage auszunutzen und dennoch die Kondensatbildung im Heizkessel zu vermeiden bzw. Kondensat im Heizkessel schnell zu beseitigen.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigt
Fig. 1 das Schema einer Heizungsanlage ohne Mischvorrichtung;
Fig. 2 das Schema einer Heizungsanlage mit Mischvorrichtung;
Fig. 3 das Regeldiagramm einer Heizungsanlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur;
Fig. 4 die Heizkesseltemperatur im Betriebszustand BX der Fig. 3 in Abhängigkeit von der Zeit;
Fig. 5 das Betriebsdiagramm des Brenners und der Umwälzpumpe nach dem Verfahren gemäß Fig. 4.
Die Fig. 1 zeigt eine Heizungsanlage, die einen Heizkessel 2 aufweist, der von einem Brenner 4 beheizt wird. An dem Heizkessel 2 ist ein Wärmeabgabesystem 6 über einen Vorlauf 8 und einen Rücklauf 10 angeschlossen. Im Vorlauf 8 ist eine Umwälzpumpe 12 angeordnet. Ein Regler 14 dient zur Steuerung der Heizungsanlage und ist einerseits über eine Leitung 16 mit dem Brenner 4, über eine Leitung 18 mit einem Temperaturfühler 20 für die Außentemperatur tA, über eine Leitung 22 mit der Umwälzpumpe 12 und über eine Leitung 28 mit einem Temperaturfühler 30 verbunden, der am Vorlauf 8 nach der Umwälzpumpe 12 angeordnet ist und die Temperatur TK des Heizkessels 2 mißt.
Die Heizungsanlage der Fig. 2 entspricht jener der Fig. 1, wobei zusätzlich vor der Umwälzpumpe 12 im Vorlauf 8 eine Mischvorrichtung 32 angeordnet ist, die mit einer Bypassleitung 34 am Regler 14 angeschlossen ist. Der Temperaturfühler 30 für die Heizkesseltemperatur TK ist in diesem Falle vor der Mischvorrichtung 32 angeordnet.
In beiden Fällen bleibt die Umwälzpumpe zur Messung der Heizkesseltemperatur TK auf Reduktionsbetrieb geschaltet, solange keine Heizleistung für die Heizungsanlage erforderlich ist bzw. bei deren Hochfahren.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Betrieb der Heizungsanlage gemäß Fig. 1 beschrieben. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird die Heizungsanlage gemäß einer Heizkurve KH betrieben, die die optimale Heizkesseltemperatur TK in Abhängigkeit von der Außentemperatur TA angibt.
Der Regler 14 ist mit einem nicht näher dargestellten Schaltglied ausgerüstet, welches auf die Kesselminimaltemperatur TKmin eingestellt ist und welches den Regler wechselweise zwischen einem ersten Betriebsbereich B₁ und einem zweiten Betriebsbereich B₂ umschaltet. Im ersten Betriebsbereich B₁ erfolgt die Steuerung der Heizungsanlage anhand der Heizkurve KH. Unterschreitet die Heizkesseltemperatur TK bei gegebener Außentemperatur TA die Heizkurve KH, so wird der Brenner 4 eingeschaltet und brennt bei im Vollbetrieb laufender Umwälzpumpe 12 solange, bis die Heizkesseltemperatur um die Schalttemperaturgröße
S₁ = ΔTkon
über die Abschaltkurve KA angestiegen ist. Im zweiten Betriebsbereich B₂, in dem die Heizkurve KH unterhalb der Kesselminimaltemperatur TKmin liegt, setzt sich die Schalttemperaturgröße S₂ zusammen aus der Temperaturdifferenz ΔTvar zwischen der Heizkurve KH und der Heizkesselminimaltemperatur TKmin plus der wenigstens annähernd konstanten Temperaturgröße ΔTkon gemäß der Formel
S₂ = ΔTkon + ΔTvar
Für den in Fig. 3 angedeuteten Betriebszustand BX ergibt sich damit gemäß Fig. 4 ein Kurvenlauf KTKx der Kesseltemperatur, der zwischen der Heizkurve KH und der Abschaltkurve KA hin- und herpendelt. Wie aus den zugehörigen Betriebsdiagrammen der Fig. 5 für den Brenner 4 und die Umwälzpumpe 12 hervorgeht, wird beim Absinken der Heizkesseltemperatur TK unter die Heizkurve KH, beispielsweise auf 20°C, die Umwälzpumpe auf Reduktionsbetrieb (Phase U₂x) geschaltet, um die Vorlauftemperatur und damit die Heizkesseltemperatur TK zu messen, und gleichzeitig der Brenner eingeschaltet (Phase F₁x). Nach Erreichen der Heizkesselminimaltemperatur TKmin, beispielsweise 50°C, wird die Umwälzpumpe wieder auf Vollbetrieb geschaltet (Phase U₁x). Das Abschalten des Brenners erfolgt erst nach Überschreiten der Abschaltkurve KA (Phase F₂x). Aus dem Kurvenverlauf TK im zweiten Betriebsbereich B₂ ergibt sich, daß die Heizkesseltemperatur TK im zweiten Betriebsbereich B₂ gesamthaft niederer gehalten werden kann als nach solchen Betriebsverfahren, bei denen sie lediglich im Bereich ΔTkon und der Abschaltkurve KA hin- und herpendeln müßte.
Die Heizungsanlage gemäß der Fig. 2 wird in analoger Weise wie die Heizungsanlage gemäß Fig. 1 betrieben, wobei zusätzlich zum Schalten der Umwälzpumpe 12 synchron auch die Mischvorrichtung 32 ein- und ausgeschaltet wird.
Der hier verwendete Begriff Schaltglied ist in allgemeinster Form zu verstehen und erstreckt sich insbesondere auch auf elektronische Steuerungen und Programme.
Bezugszeichenliste
 2 Heizkessel
 4 Brenner
 6 Wärmeabgabesystem
 8 Vorlauf
10 Rücklauf
12 Umwälzpumpe
14 Regler
16 Leitung für 4
18 Leitung für 20
20 Temperaturfühler für TA
22 Leitung für 12
28 Leitung für 30
30 Temperaturfühler für TK′
32 Mischvorrichtung
34 Bypassleitung
36 Leitung für 32
B₁ erster Betriebsbereich
B₂ zweiter Betriebsbereich
BX Betriebszustand bei Außentemperatur TAX
F₁x, F′₁x Brenner "ein" bei BX
F₂x, F′₂x Brenner "aus" bei BX
KA Abschaltkurve
KH Heizkurve
KTKx, K′TKx Verlauf Heizkesseltemperatur bei BX bzw. TAX
S Schalttemperaturgröße
S₁ Schalttemperaturgröße in B₁
S₂ Schalttemperaturgröße in B₂
TA Außentemperatur
TK Heizkesseltemperatur im Vorlauf 8
TKmin Heizkesselminimaltemperatur
ΔTkon konstante Temperaturgröße
ΔTkon₁ konstante Temperaturgröße
ΔTvar variable Temperaturgröße
U₁x, U′₁x Umwälzpumpe "ein" bei BX
U₂x, U′₂x Umwälzpumpe "aus" bei BX

Claims (2)

1. Verfahren zum Betrieb einer Heizungsanlage, wobei ein Wärmeabgabesystem (6) über einen Vor- (8) und einen Rücklauf (10) mit einem intermittierend befeuerten Heizkessel (2) verbunden ist, wobei ein Brenner (4) des Heizkessels (2) in Abhängigkeit von der Außentemperatur (TA) bei Unterschreiten der Heizkesseltemperatur (TK) unter eine Heizkurve (KH) eingeschaltet und nach Erreichen einer Schalttemperaturgröße (S) wieder ausgeschaltet wird und die Schalttemperaturgröße (S₁) im ersten Betriebsbereich (B₁), in dem die Heizkurve (KH) oberhalb einer Heizkesselminimaltemperatur (TKmin) liegt, eine wenigstens annähernd konstante Temperaturgröße (ΔTkon) ist, und sich im zweiten Betriebsbereich (B₂), in dem die Heizkurve (KH) unterhalb der Heizkesselminimaltemperatur (TKmin) liegt, zusammensetzt aus der Temperaturdifferenz (ΔTvar) zwischen Heizkesselminimaltemperatur (TKmin) und Heizkurve (KH) plus der wenigstens annähernd konstanten Temperaturgröße (ΔTkon), dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkesseltemperatur (TK) im Vorlauf (8) gemessen wird, wobei die Umwälzpumpe (12) kontinuierlich mindestens im Reduktionsbetrieb arbeitet, und beim Hochfahren des Heizkessels (2) im zweiten Betriebsbereich (B₂) die Umwälzpumpe (12) auf Reduktionsbetrieb geschaltet bleibt, bis der Heizkessel (2) die Heizkesselminimaltemperatur (TKmin) erreicht hat, worauf die Umwälzpumpe (12) auf Vollbetrieb geschaltet wird.
2. Heizungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, enthaltend einen Heizkessel (2) mit einem Brenner (4), wobei am Heizkessel (2) ein eine Umwälzpumpe (12) enthaltendes Wärmeabgabesystem (6) über einen Vor- (8) und einen Rücklauf (10) angeschlossen ist, und mit einem mindestens den Brenner (4) gemäß einer Heizkurve (KH) regelnder Regler (14), an dem ein Temperaturfühler (20) für die Außentemperatur (TA) und ein Temperaturfühler (30) für die Heizkesseltemperatur (TK) angeschlossen sind und der ein Schaltglied aufweist, das auf die Kesselminimaltemperatur (TKmin) anspricht und den Regler (14) wechselweise zwischen dem ersten Betriebsbereich (B₁) oberhalb der Kesselminimaltemperatur (TKmin), in dem die Schalttemperaturgröße (ΔTkon) ist, und dem zweiten Betriebsbereich (B₂) unterhalb der Kesselminimaltemperatur (TKmin), in dem sich die Schalttemperatur (S₂) aus der Temperaturdifferenz (ΔTvar) zwischen Heizkesselminimaltemperatur (TKmin) und Heizkurve (KH) und aus der wenigstens annähernd konstanten Temperaturgröße (ΔTkon) zusammensetzt, umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (30) für die Heizkesseltemperatur (TK) im Vorlauf (8) angeordnet ist, wobei die Umwälzpumpe (12) kontinuierlich mindestens im Reduktionsbetrieb läuft und beim Hochfahren des Heizkessels (2) im zweiten Betriebsbereich (B₂) bis zum Erreichen der Heizkesselminimaltemperatur (TKmin) auf Reduktionsbetrieb schaltbar ist.
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