DE4015139A1

DE4015139A1 - Water heating system control - includes mixing valve in circuit directly connected to boiler allowing priority heating of domestic water

Info

Publication number: DE4015139A1
Application number: DE4015139A
Authority: DE
Inventors: Juergen Taag; Juergen Dr Tenhumberg
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1990-11-15
Anticipated expiration: 2010-05-12
Also published as: ATA113989A; DE4015139C2; AT397301B

Abstract

The method of controlling a water heating system ensures that the heating of domestic water takes precedence over the heating of the two circuits. After the storage tank has been filled it is heated, either by a circuit connected directly to the boiler, or by a circuit which includes a mixing valve connected to the boiler, or by both circuits. When the water temp. has reached the required level, or a min. time lapse has expired, the mixing valve is opened and the heating circuits are allowed to heat up. USE/ADVANTAGE - The medium temp. range of the boiler flow is reduced and the heat loss minimised.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer einen Heizkessel, zwei Heizkreise und den Ladekreis eines mit Heizwasser beheizten Brauchwasserspeichers umfassen den Wasserheizungsanlage, wobei die Ladung des Speichers mit Vorrang vor der Beheizung der beiden Heizkreise erfolgt.The invention relates to a method for controlling a a boiler, two heating circuits and the charging circuit one hot water tank heated with heating water the water heating system, loading the store with priority over heating the two heating circuits he follows.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch Ausgestaltung einer solchen Steuerung die mittlere Temperatur des Heizkessel vorlaufes zu senken und dadurch die Bereitschafts- und Strahlungswärmeverluste zu verringern.The object of the invention is to design a such control the average temperature of the boiler lower the lead time and thereby the readiness and To reduce radiant heat losses.

Aus der DE-PS 25 24 010 ist bereits eine Steuerung einer Heizungsanlage bekannt, bei der ein Verzögerungsglied nach einer Brauchwasserentnahme die Speicherladepumpe mit Verzögerung ausschaltet und die Umwälzpumpe eines Heiz kreises mit Verzögerung öffnet, um dadurch einer Überhit zung des Heizwassers im Heizkreis vorzubeugen.From DE-PS 25 24 010 is already a controller Heating system known in which a delay element after a hot water withdrawal, the storage tank charging pump with Delay switches off and the circulation pump of a heater circle opens with a delay, thereby overheating prevent heating water in the heating circuit.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Wasserheizungsanlage der eingangs be zeichneten Gattung und löst die oben definierte Aufgabe bei einer solchen zweierlei Heizkreise aufweisenden Was serheizungsanlage dadurch, daß nach dem Ende einer Spei cheraufladung entweder bei Anforderung von Wärme in einem dem Heizkessel unmittelbar angeschlossenen Heizkreis bei Abschaltung des Heizkessels der Heizwasserumlauf durch den Brauchwasserspeicher weiterbetrieben wird, bis eine einstellbare Verzögerungszeitspanne abgelaufen ist, oder bei Anforderung von Wärme in einem weiteren, über ein Mischventil angeschlossenen Heizkreis der Heizkessel un mittelbar auf diesen Heizkreis geschaltet wird, oder bei Anforderung von Wärme aus beiden Heizkreisen der dem Heizkessel unmittelbar angeschlossene Heizkreis erst dann zugeschaltet wird, wenn die Heizwassertemperatur den Soll-Wert dieses Heizkreises erreicht hat oder eine Min destwartezeit abgelaufen ist, hingegen der über das Mischventil angeschlossene Heizkreis unverzüglich freige geben wird.In contrast, the invention relates to a method for Control of a water heating system at the beginning drew genre and solves the task defined above with such a dual heating circuit water heating system in that after the end of a Spei charging either when heat is required in one heating circuit directly connected to the boiler The heating water circulation is switched off by the boiler the domestic hot water tank is operated until one adjustable delay period has expired, or when heat is requested in another, over one Mixing valve connected heating circuit of the boiler is switched indirectly to this heating circuit, or at Request heat from both heating circuits of the Only then will the boiler immediately connect the heating circuit is switched on when the heating water temperature Has reached the target value of this heating circuit or a min the minimum waiting time has expired, whereas the Release the heating circuit of the mixing valve immediately will give.

Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung dieses er findungsgemäßen Verfahrens geeigneten Wasserheizungsanla ge ist gemeinsam mit den den Betrieb einer solchen Anlage erläuternden Diagrammen in den Zeichnungen veranschau licht.An embodiment of one for performing this he inventive method suitable water heating system ge is together with the operation of such a plant explanatory diagrams in the drawings light.

Im einzelnen zeigen:In detail show:

Fig. 1 das Schema einer Wasserheizungsanlage und ihrer Steuerung, die Fig. 1 shows the scheme of a water heating system and its control, the

Fig. 2 bis 4 stellen verschiedene Betriebsphasen in Diagrammen dar. Fig. 2 to 4 illustrate various stages of operation is in diagrams.

Die in Fig. 1 dargestellte Wasserheizungsanlage umfaßt einen als Heizkessel 1 ausgebildeten Wasserheizer einer grundsätzlich beliebigen Bauart mit einer Kesselsteuerung 2, die über eine Steuerleitung 3 mit einer allgemeinen, die Anlage steuernden Steuerung 4 verknüpft ist.The water heating system shown in Fig. 1 comprises a water heater designed as a boiler 1 of any design with a boiler control 2 , which is linked via a control line 3 to a general control 4 controlling the system.

Hydraulisch ist der Heizkessel 1 über eine Vorlaufleitung 5 mit einem Vorlaufverteiler 6 und über eine Vorlauf zweigleitung 7, die eine Speicherladepumpe 8 und ein Rückschlagventil 9 enthält, mit einem Speicherbehälter 10 verbunden, der über eine Kaltwasser-Zufuhrleitung 11 ge speist wird und von dem eine Zapfleitung 12 zu Brauch wasser-Zapfstellen ausgeht.Hydraulically, the boiler 1 is connected via a flow line 5 with a flow distributor 6 and via a flow branch line 7 , which contains a storage tank charging pump 8 and a check valve 9 , to a storage tank 10 , which is fed via a cold water supply line 11 and one of which Tap line 12 goes to custom water taps.

Die Temperatur des Speicherwassers wird im Bereich des Ausganges der Zapfleitung 12 von einem Temperaturfühler 13 überwacht, der über eine Steuerleitung 14 mit der all gemeinen Steuerung 4 verbunden ist.The temperature of the storage water is monitored in the area of the outlet of the tap line 12 by a temperature sensor 13 which is connected to the general control 4 via a control line 14 .

Dem Heizkessel 1 und dem Vorlaufverteiler 6 sind zwei Heizkreise angeschlossen, nämlich über die Vorlaufleitung 15 mit der Umlaufpumpe 16 sowie dem Rückschlagventil 17 ein erster Heizkreis mit dem Heizkörper 18, dessen Rück laufleitung 19 in den gemeinsamen Rücklaufsammler 20 und über die Rücklaufleitung 21 in den Heizkessel 1 führt. In diese Rücklaufleitung 21 mündet auch die Rücklaufzweig leitung 22 des den Brauchwasserspeicher 10 im Ladekreis 7 bis 22 beheizenden Heizwassers.The boiler 1 and the flow distributor 6 are connected to two heating circuits, namely via the flow line 15 with the circulation pump 16 and the check valve 17, a first heating circuit with the radiator 18 , the return line 19 in the common return collector 20 and the return line 21 in the boiler 1 leads. In this return line 21 also opens the return branch line 22 of the hot water tank 10 in the charging circuit 7 to 22 heating water.

Der zweite Heizkreis umfaßt die vom Vorlaufverteiler 6 ausgehende Vorlaufleitung 23 mit der Umlaufpumpe 24, dem Rückschlagventil 25 und dem Heizkörper 26 sowie der zum gemeinsamen Rücklaufsammler 20 führenden Rücklaufleitung 27.The second heating circuit comprises the flow line 23 starting from the flow distributor 6 with the circulation pump 24 , the check valve 25 and the heating element 26 as well as the return line 27 leading to the common return collector 20 .

Sowohl in der Vorlaufleitung 5 des Heizkessels 1, als auch in der Vorlaufleitung 23 des zweiten Heizkreises 23 bis 27 befindet sich je ein Temperaturfühler 28 bezie hungsweise 29, die über zugeordnete Steuerleitungen 30 beziehungsweise 31 mit der allgemeinen Steuerung 4 ver bunden sind.Both in the flow line 5 of the boiler 1 , and in the flow line 23 of the second heating circuit 23 to 27, there is a temperature sensor 28 or 29 , which are connected to the general control 4 via associated control lines 30 and 31, respectively.

Mit dieser allgemeinen Steuerung 4 ist ferner auch der Stellmotor 32 eines Dreiwege-Mischventiles 33 über eine Steuerleitung 34 verbunden.The servomotor 32 of a three-way mixing valve 33 is also connected to this general control 4 via a control line 34 .

Dieses Mischventil 33 verbindet seiner jeweiligen Stel lung entsprechend die Vorlaufleitung 23 des zweiten Heiz kreises 23 bis 27 unmittelbar mit dem Verteiler 6 oder über die Verbindungsleitung 35 mit dessen Rücklaufleitung 27. Dieses Mischventil 33 umgeht somit den Heizkörper 26 oder mischt in allen Zwischenstellungen Wasser aus der Rücklaufleitung 27 dem aus dem Verteiler 6 zuströmenden Heizwasser zu und speist es in die Vorlaufleitung 23 ein.This mixing valve 33 connects its respective position according to the flow line 23 of the second heating circuit 23 to 27 directly to the distributor 6 or via the connecting line 35 to the return line 27th This mixing valve 33 thus bypasses the radiator 26 or mixes water from the return line 27 into the heating water flowing from the distributor 6 in all intermediate positions and feeds it into the supply line 23 .

Die allgemeine Steuerung 4 ist schließlich auch noch über eine Steuerleitung 37 mit einem Außentemperaturfühler 36 verbunden.The general control 4 is finally also connected via a control line 37 to an outside temperature sensor 36 .

Ferner führen von dieser allgemeinen Steuerung 4 eine Steuerleitung 38 zur Speicherladepumpe 8 des Ladekreises 7 bis 22, eine Steuerleitung 39 zur Umlaufpumpe 16 des ersten Heizkreises 15 bis 19 und eine Steuerleitung 40 zur Umlaufpumpe 24 des zweiten Heizkreises 23 bis 27.Furthermore, a control line 38 leads from this general control 4 to the storage tank charging pump 8 of the charging circuit 7 to 22 , a control line 39 to the circulation pump 16 of the first heating circuit 15 to 19 and a control line 40 to the circulation pump 24 of the second heating circuit 23 to 27 .

Eine Zeitsteuerung 50 ist mit der allgemeinen Steuerung 4 über eine Steuerleitung 51 verbunden und weist eine Ein stellung 52 zur Eingabe eines Zeitprogrammes auf.A time control 50 is connected to the general control 4 via a control line 51 and has a setting 52 for entering a time program.

Ferner sind dieser Steuerung 4 Geber 53 und 55 zur Einga be von Raumtemperatur-Soll-Werten über Steuerleitungen 54 beziehungsweise 56 angeschlossen.Furthermore, this control 4 sensors 53 and 55 are connected to the input of room temperature setpoints via control lines 54 and 56 , respectively.

In allen Diagrammen nach den Fig. 2 bis 4 zeigt die Abszisse den Zeitablauf. In der Ordinate ist zu oberst im Abschnitt I und II der Wärmebedarf der beiden Heiz kreise eingetragen, und zwar zeigt die Linie 41 den Wär mebedarf des ersten Heizkreises 15 bis 19, die Linie 42 den Wärmebedarf des zweiten Heizkreises 23 bis 27. Ver laufen diese Linien in einem Abstand von der Abszisse zu ihr parallel, bedeutet dies eine Wärmeanforderung; ver läuft die Linie in der Abszisse, besteht keine Wärmean forderung.The abscissa shows the passage of time in all diagrams according to FIGS. 2 to 4. In the ordinate, the heat requirement of the two heating circuits is entered at the top in section I and II, namely line 41 shows the heat requirement of the first heating circuit 15 to 19 , line 42 shows the heat requirement of the second heating circuit 23 to 27 . If these lines run parallel at a distance from the abscissa to it, this means a heat requirement; If the line runs in the abscissa, there is no heat requirement.

Der Abschnitt III des Diagrammes zeigt die vom Wärmefüh ler 13 angezeigte Temperatur des im Brauchwasserspeicher 10 beheizten Speicherwassers, wobei die obere gestrichel te Linie 43 jenen Grenzwert der Temperatur anzeigt, bei der die Speicherbeheizung beendet wird, und die untere Linie 44 jene Grenztemperatur angibt, bei der eine solche Beheizung einsetzt.Section III of the diagram shows the temperature of the storage water heated in the domestic hot water storage tank 10 indicated by the heat exchanger 13 , the upper dashed line 43 indicating the limit value of the temperature at which the storage heating is ended and the lower line 44 indicating the limit temperature who uses such heating.

Im Abschnitt IV des Diagrammes werden die Betriebsphasen der Umlaufpumpe 16 des ersten Heizkreises 15 bis 19, im Abschnitt V jene der Umlaufpumpe 24 des zweiten Heizkrei ses 23 bis 27 und im Abschnitt VI jene der Speicherlade pumpe 8 des Brauchwasserkreises 7 bis 22 dargestellt. In section IV of the diagram, the operating phases of the circulating pump 16 of the first heating circuit 15 to 19 , in section V those of the circulating pump 24 of the second heating circuit 23 to 27 and in section VI those of the accumulator charging pump 8 of the process water circuit 7 to 22 .

Im untersten Abschnitt VII des Diagrammes sind die vom Temperaturfühler 28 verzeichneten Temperaturen angegeben, die im wesentlichen zwischen einem unteren und einem obe ren, gestrichelt bezeichneten Grenzwert schwanken. Die obere gestrichelte Linie 45 zeigt jenen Temperaturwert an, der einer Soll-Temperatur des Heizwassers zur Erwär mung des Brauchwasser-Speicherbehälters 10 entspricht, die untere Linie 46 zeigt die Soll-Temperatur des Heiz wassers im ersten Heizkreis 15 bis 19.In the bottom section VII of the diagram, the temperatures recorded by the temperature sensor 28 are given, which fluctuate substantially between a lower and an upper limit, indicated by dashed lines. The upper dashed line 45 shows that temperature value which corresponds to a target temperature of the heating water for heating the domestic water storage tank 10 , the lower line 46 shows the target temperature of the heating water in the first heating circuit 15 to 19 .

In der gemäß Fig. 2 dargestellten Situation besteht in beiden Heizkreisen 15 bis 19 und 23 bis 27 eine Wärmean forderung, die Umlaufpumpen 16 und 24 beider Heizkreise sind zunächst eingeschaltet. Die Temperatur des Heizwas sers im zweiten, an das Mischventil 33 anschließenden Heizkreis 23 bis 27 entspricht in dessen Vorlaufleitung 23 etwa der Soll-Temperatur des Heizwassers. Sobald die vom Temperaturfühler 13 gemessene Temperatur des gespei cherten Brauchwassers unter den unteren Grenzwert 44 ab fällt, schalten die Heizkreis-Umlaufpumpen 16 und 24 ab, das Mischventil 33 wird geschlossen und die Speicherlade pumpe 8 geht in Betrieb.In the situation shown in FIG. 2, there is a requirement for heat in both heating circuits 15 to 19 and 23 to 27 , the circulation pumps 16 and 24 of both heating circuits are initially switched on. The temperature of the Heizwas sers in the second, connected to the mixing valve 33 heating circuit 23 to 27 in its flow line 23 corresponds approximately to the target temperature of the heating water. As soon as the temperature of the stored service water measured by the temperature sensor 13 drops below the lower limit value 44 , the heating circuit circulation pumps 16 and 24 switch off, the mixing valve 33 is closed and the accumulator charging pump 8 starts operating.

Sobald die Soll-Temperatur des Speicherwassers erreicht ist, schaltet die Umlaufpumpe 24 des ersten Heizkreises 23 bis 27 ein, das Mischventil 33 fährt in die Regelstel lung, und die Umlaufpumpe 16 des ersten Heizkreises 15 bis 19 bleibt zunächst ausgeschaltet. Erst dann, wenn der in der Vorlaufleitung 5 vorgesehene Temperaturfühler 28 anzeigt, daß die Heizwassertemperatur auf den Soll-Wert für den Heizkreis 15 bis 19 abgesunken ist, schaltet auch die Umlaufpumpe 16 des ersten Heizkreises 15 bis 19 ein.As soon as the target temperature of the storage water is reached, the circulation pump 24 of the first heating circuit 23 to 27 switches on, the mixing valve 33 moves into the control position, and the circulation pump 16 of the first heating circuit 15 to 19 initially remains switched off. Only when the temperature sensor 28 provided in the flow line 5 indicates that the heating water temperature has dropped to the desired value for the heating circuit 15 to 19 , does the circulation pump 16 of the first heating circuit 15 to 19 switch on.

Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Situation besteht nur im zweiten Heizkreis 23 bis 27 ein Wärmebedarf 42. Einge schaltet ist nur die Umlaufpumpe 24. Sinkt die Speicher wassertemperatur unter den unteren Grenzwert 44 wird die se Umlaufpumpe 24 stillgesetzt, und die Speicherladepumpe 8 geht in Betrieb, bis der Soll-Wert 43 der Speicherwas sertemperatur überschritten wird. Nun geht wieder die Um laufpumpe 24 in Betrieb, und die Speicherladepumpe 8 wird abgeschaltet.According to the situation shown in FIG. 3, there is a heat requirement 42 only in the second heating circuit 23 to 27 . Only the circulation pump 24 is switched on . If the storage water temperature falls below the lower limit value 44 , the circulation pump 24 is stopped, and the storage charging pump 8 starts operating until the target value 43 of the storage water temperature is exceeded. Now the circulation pump 24 goes into operation again, and the accumulator charging pump 8 is switched off.

Gemäß der Situation nach Fig. 4 besteht nur im ersten Heizkreis 15 bis 19 Wärmebedarf 41. Die Umlaufpumpe 8 des Ladekreises 7 bis 22 bleibt nach Abschaltung der Behei zung des Speichers 10 noch über eine Zeitspanne 47 in Be trieb, dann wird von Speicherladung auf den Heizkreis 15 bis 19 umgeschaltet.According to the situation according to FIG. 4, there is heat requirement 41 only in the first heating circuit 15 to 19 . The circulation pump 8 of the charging circuit 7 to 22 remains after switching off the heating of the memory 10 over a period of time 47 in Be, then is switched from storage charging to the heating circuit 15 to 19 .

Claims

1. A method of controlling a water heater, for example a boiler, two heating circuits and the charging circuit of a hot water heater heated with heating water comprising water heating system, the loading of the memory taking precedence over the heating of the two heating circuits, characterized in that After the end of storage charging, either when heating is requested in a heating circuit directly connected to the boiler and when the boiler is switched off, the heating water circulation continues to be operated by the domestic hot water tank until an adjustable delay period has expired, or when heat is requested in another, via a mixing valve connected heating circuit of the boiler is switched directly to this heating circuit, or if heat is requested from both heating circuits, the heating circuit directly connected to the boiler is only switched on when the heating water temperature reaches the setpoint of this heating circuit it has reached or a minimum waiting time has expired, however the heating circuit connected via the mixing valve is released immediately.