DE3877055T2

DE3877055T2 - Regelung eines heizkessels.

Info

Publication number: DE3877055T2
Application number: DE8888303902T
Authority: DE
Inventors: Neil Andrew Ovenden; David Michael Sutton
Original assignee: British Gas Corp
Current assignee: BG Group Ltd
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2008-04-30
Also published as: EP0292133A3; DE3877055D1; EP0292133B1; GB8710630D0; GB2204424A; EP0292133A2; GB2204424B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung eines Heizkessels, insbesondere eines Kondensations-Gas-Heizkessels, während eines Heizbedarfs des Raumes in einem Gebäude.
Im "Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik", 63. Auflage, R. Oldenburg Verlag, Seiten 650-653, ist ein Verfahren zur Regelung eines Heizkessels während eines Heizbedarfs des Raumes in einem Gebäude beschrieben, mit den Verfahrensmerkmalen, daß der Heizkessel veranlaßt wird aufzuheizen, wenn die Strömungsmitteltemperatur im Heizkessel geringer ist als ein erster, niedrigerer Wert, und mit Aufheizen aufzuhören, wenn die Temperatur höher ist als ein zweiter, höherer Wert, wobei sowohl der erste, niedrigere Wert als auch der zweite, höhere Wert von der vorherrschenden Lufttemperatur außerhalb des Gebäudes abhängig sind.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Regelung eines Heizkessels während eines Heizbedarfs eines Raumes in einem Gebäude angegeben, mit den Verfahrensmerkmalen, daß der Heizkessel veranlaßt wird, für wenigstens eine vorbestimmte Mindestperiode aufzuheizen, wenn die Strömungsmitteltemperatur TF im Heizkessel geringer ist als ein erster, niedrigerer Wert TL, und mit Aufheizen aufzuhören, wenn die vorbestimmte Periode abgelaufen ist und TF höher ist als ein zweiter, höherer Wert TH, wobei TL und TH von der vorherrschenden Temperatur TA außerhalb des Gebäudes abhängig sind, und daß der Heizkessel außerdem veranlaßt wird, die Aufheizung während der vorbestimmten Periode zu beenden, wenn TF über einen dritten maximalen Temperaturwert TM ansteigt, der größer ist als TH.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Regelung eines Heizkessels während eines Heizbedarfs des Raumes in einem Gebäude geschaffen, mit einem ersten Sensor zur Abtastung der Lufttemperatur TA außerhalb des Gebäudes, einem zweiten Sensor zur Abtastung der Strömungsmitteltemperatur TF im Heizkessel und einem Computer, der auf die Sensoren anspricht, um die Werte einer ersten, niedrigeren Temperatur TL und einer zweiten, höheren Temperatur TH zu bestimmen, wobei die Werte TL und TH von TA abhängig sind, und den Heizkessel zu veranlassen, für wenigstens eine vorbestimmte Mindestperiode aufzuheizen, wenn TF niedriger ist als TL, und die Aufheizung zu beenden, wenn die vorbestimmte Periode abgelaufen ist und TF größer ist als TH, wobei der Computer außerdem bewirkt, daß der Heizkessel die Aufheizung während der vorbestimmten Periode beendet, wenn TF über einen dritten maximalen Temperaturwert ansteigt, der größer ist als TH.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen besonders beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die geeignet ist zur Regelung eines gasbeheizten Kondensations-Heizkessels, und
Fig. 2 ein Verfahrensschema einer Reihenfolge von Operationen, die der Computer bei der Aufheizung des Heizkessels ausführt.
Bezugnehmend auf Fig. 1 kann der Heizkessel 1 ein konventioneller gasbeheizter Kondensations-Heizkessel sein. Eine Regeleinrichtung in Form eines Computers 2 regelt die Aufheizung des Heizkessels 1 über ein Relais 3. Sensoren 4 und 5 tasten jeweils die Lufttemperatur außerhalb des Gebäudes, in dem sich der Heizkessel 1 befindet, und die Temperatur des Wassers am Heizkesselauslaß ab und führen dem Computer 2 Eingangssignale über einen Mehrfachkoppler 6 und einen Analog/Digital-Konverter 7 zu. Der Computer 2 weist einen Datenspeicher 8 auf, in dem die Werte ΔT entsprechend der abgetasteten Außenluft-Temperatur TA gespeichert werden. ΔT stellt die Differenz zwischen der erwarteten normalen maximalen Fließwasser-Temperatur bei der untersten Außenluft- Temperatur, für die das System ausgelegt ist, und der unteren Fließwasser-Temperatur TF* dar, die ausreichen würde, um die gewünschte Raumtemperatur in Abhängigkeit von der tatsächlich abgetasteten Außenluft-Temperatur TA aufrechtzuerhalten, während sie eine erhöhte Kondensierung von Rauchgas in einem Gas-Kondensierungs-Heizkessel fördert.
Die Tabelle zeigt einige typische Werte für ΔT für ein System, in dem die minimale Außenluft-Bemessungs-Temperatur -1ºC beträgt, die maximal erwartete Fließwasser-Temperatur bei dieser Temperatur 80ºC beträgt, der Temperatur-Abfall über die Wärmeabgabe-Anordnung, z.B. einen Radiator, 20ºC beträgt und die gewünschte Raumtemperatur 22ºC beträgt. Tabelle Außenluft-Temperatur Ideale Fließ-Temp. Ideale Rücklauf-Temp.
Es versteht sich, daß die Tabelle nur eine kleine Auswahl der Werte von ΔT zeigt. Außerdem würden sich die Werte von T von den gezeigten unterscheiden, wenn die minimale Außenluft- Bemessungs-Temperatur und/oder die maximale Fließwasser- Nenntemperatur und/oder der Temperatur-Abfall über die Wärmeabgabe-Anordnung und/oder die vorbestimmte Raumtemperatur, anders als die aufgezeigten sind. Auch variiert ΔT bei unterschiedlichen Typen von Wärmeabstrahlern. Der Computer berechnet TF* aus dem Wert T, der für den besonderen Wert von TA und die Bemessungs-Parameter relevant ist, und speichert diesen Wert und berechnet dann den höheren Wert TH der Fließwasser-Temperatur, bei welcher der Heizkessel abzuschalten ist. Der Computer berechnet außerdem die ideale Rücklauf-Temperatur TR* entsprechend TF* und speichert diesen Wert ebenfalls. Bei Verwendung des gespeicherten Wertes TR* berechnet der Computer dann den niedrigeren Wert TL der Fließwasser-Temperatur, bei der der Heizkessel einzuschalten ist.
Die Befeuerung des Heizkessels 1 wird außerdem durch ein konventionelles System-Steuergerät 9 gesteuert, und zwar über ein Relais 10, das mit dem Computer verbunden ist. Das System-Steuergerät 9 wird durch einen Raumthermostat 11 und einen Zylinderthermostat 12 aktiviert, von denen der letztere direkt die Befeuerung des Heizkessels 1 steuert, und zwar über ein Relais 13, das mit dem Heizkessel 1 verbunden ist. Das System-Steuergerät 9 kann auch den Betrieb der Wasserpumpe 14 steuern. Das Steuergerät 9 kann alternativ auch die Befeuerung des Heizkessels 1 über ein elektrohydraulisches Schaltglied von der Pumpe 14 her und einen Druckschalter 15 steuern.
Der Heizkessel 1 wird so lange nicht befeuert, bis ein Heizbedarf von dem Raumthermostat 11 oder von dem Heißwasserthermostat 12 festgestellt wird. Wenn der Heizbedarf von irgendeinem der Thermostate 11 oder 12 wegfällt, wird die Befeuerung des Heizkessels 1 sofort abgebrochen. Die Scha1tverbindung vom Heißwasserthermostaten 12 über das Relais 13 zum Computer 2 stellt sicher, daß die erforderliche Fließtemperatur TF* während eines Heizbedarfs für heißes Wasser nicht von 80ºC abgesenkt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 2, die wohl überwiegend selbsterläuternd ist, werden nachfolgende Punkte angemerkt
(i) Wenn ein Heizbedarf für heißes Brauchwasser (DHW) besteht, schließt der Zylinderthermostat und Brauchwasser nimmt Vorrang vor der Raumheizung, und ΔT = O.
(ii) Wenn der Heizkessel feuert (d.h. einschaltet) als Folge davon, daß entweder der Raum- oder Zylinderthermostat geschlossen werden, wird ein Zeitgeber (Timer) gestartet, der unter normaler Bedingung in diesem Beispiel 300 Sekunden läuft. Aber selbst wenn 300 Sekunden nicht vergangen sind, wenn TF nunmehr größer ist als TH und ein maximaler Sicherheitswert TM (z.B. 85ºC), wird der Heizkessel abgeschaltet.
(iii) In diesem Beispiel wird der Wert TH veranlaßt, TF* um 5ºC zu überschreiten, während der Wert TL veranlaßt wird, um 5ºC geringer als TR* zu sein.

Claims

1. Verfahren zur Regelung eines Heizkessels während eines Heizbedarfs des Raumes in einem Gebäude, mit den Verfahrensmerkmalen, daß der Heizkessel veranlaßt wird, für wenigstens eine vorbestimmte Mindestperiode aufzuheizen, wenn die Strömungsmitteltemperatur TF im Heizkessel geringer ist als ein erster niedrigerer Wert TL, und mit Aufheizen aufzuhören, wenn die vorbestimmte Periode abgelaufen ist und TF höher ist als ein zweiter höherer Wert TH, wobei TL und TH von der vorherrschenden Lufttemperatur TA außerhalb des Gebäudes abhängig sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkessel außerdem veranlaßt wird, die Aufheizung während der vorbestimmten Periode zu beenden, wenn TF über einen dritten maximalen Temperaturwert TM ansteigt, der größer ist als TH.

2. Vorrichtung zur Regelung eines Heizkessels während eines Heizbedarfs des Raumes in einem Gebäude, mit einem ersten Sensor zur Abtastung der Lufttemperatur TA außerhalb des Gebäudes, einem zweiten Sensor zur Abtastung der Strömungsmitteltemperatur TF im Heizkessel und einem Computer, der auf die Sensoren anspricht, um die Werte einer ersten niedrigeren Temperatur TL und einer zweiten höheren Temperatur TH zu bestimmen, wobei die Werte TL und TH von TA abhängig sind, und den Heizkessel zu veranlassen für wenigstens eine vorbestimmte Mindestperiode aufzuheizen, wenn TF niedriger ist als TL, und die Aufheizung zu beenden, wenn die vorbestimmte Periode abgelaufen ist und TF größer ist als TH, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer außerdem bewirkt, daß der Heizkessel die Aufheizung während der vorbestimmten Periode beendet, wenn TF über einen dritten maximalen Temperaturwert TM ansteigt, der größer ist als TH.