DE4028501A1 - Controlling heating of rooms for economy - using real=time temp. valves and stored building parameters to delay switching of heating appts. for max. period - Google Patents

Controlling heating of rooms for economy - using real=time temp. valves and stored building parameters to delay switching of heating appts. for max. period

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Abstract

The procedure concerns the control of heating within rooms of buildings to provide the desired temp. for the required periods by delaying the heating of the rooms for as long as possible. The following factors are taken into account: times of occupation; a constant (K1) dependant upon size of building; outside temp (ta): min outside temp value (tamin); desired room temp (tin); 'difference' temp values (delta ta) and power of heat generates. The time (ta) for the heating is derived by a given formula. ADVANTAGE: Takes into account all factors for optimum switching-on time.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Steue­ rung der Aufheizung von Räumen eines Gebäudes, in dessen Räumen die Raumtemperatur zeitweilig auf ein niedriges Niveau abgesenkt wird, wobei zur Aufheizung auf eine Soll-Raumtemperatur die Außentemperatur und die Ist- Raumtemperatur unmittelbar vor dem Aufheizen, die Soll- Raumtemperatur für Heizbetrieb sowie die programmierten Zeiträume der Temperaturabsenkung und die Zeiträume der Hochtemperatur einer Steuerung sowie eine Gebäudekonstan­ te und eine minimale Außentemperatur zur Berechnung des spätestmöglichen Beginns der Aufheizung verwendet werden.The invention initially relates to a method for taxation heating of rooms in a building, in which Temporarily keep the room temperature low Level is lowered, with heating to a Set room temperature, the outside temperature and the actual Room temperature immediately before heating, the target Room temperature for heating operation as well as the programmed Periods of temperature decrease and the periods of High temperature of a controller as well as a building constant te and a minimum outside temperature to calculate the the latest possible start of heating.

Üblicherweise wird hierzu ein Temperaturfühler in einem der zu beheizenden Räume in Verbindung mit einem witte­ rungsgeführten VT-Regler mit einem Algorithmus zur selbstoptimierenden Aufheizzeitberechnung eingesetzt. Usually a temperature sensor in one of the rooms to be heated in connection with a weather tion-controlled VT controller with an algorithm for self-optimizing heating time calculation.  

Mit Hilfe des Raumtemperaturfühlers kann überprüft wer­ den, ob und welche Abweichungen der Raum-Ist-Temperatur zum programmierten Zeitpunkt von der Raum-Soll-Temperatur existieren.Who can be checked with the help of the room temperature sensor the whether and which deviations of the actual room temperature at the programmed time from the target room temperature exist.

In Gebäuden, in denen kein repräsentativer Testraum fur die Raumtemperatur-Überprüfung existiert, erfolgt die Aufheizzeitberechnung ohne Raumfühler in Abhängigkeit von der Außentemperatur und gegebenenfalls einer festen oder einstellbaren Raum-Soll-Temperaturüberhöhung. Dabei müs­ sen alle Korrekturen manuell durch den Betreiber oder Service vorgenommen werden.In buildings where there is no representative test room for If the room temperature check exists, it is carried out Heating time calculation without room sensor depending on the outside temperature and possibly a fixed or adjustable room setpoint temperature increase. It must All corrections must be made manually by the operator or Service.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Art der Bemessung der Aufheizzeit nicht optimal ist, weil et­ liche Faktoren, die für die richtige Wahl des Einschalt­ zeitpunktes der Beheizung maßgebend sind, dabei unberück­ sichtigt bleiben und Möglichkeiten zur selbsttätigen An­ passung nicht genutzt werden. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Dauer der Aufheizzeit beziehungsweise der Zeitpunkt der Einschaltung eines Heizgerätes auf der Basis des funktionellen Zusammenhanges zwischen folgenden Faktoren festgelegt wird:The invention is based on the knowledge that this type the dimensioning of the heating-up time is not optimal because et factors necessary for the correct choice of switch-on the time of heating are decisive, but not affected Stay informed and options for self-employment fit are not used. According to the invention provided that the duration of the heating-up time, respectively the time of switching on a heater on the Basis of the functional relationship between the following Factors are determined:

  • a) Der Absenkzeit, die auch die Aufheizzeit umfaßt, die sich aus dem vom Benutzer vorzugebenden Programm (An­ fang und Ende der Beheizung) ergibt,a) The lowering time, which also includes the heating time, the from the program to be specified by the user (An  start and end of heating)
  • b) einer der Gebäudekonstanten proportionalen Größe,b) a variable proportional to the building constant,
  • c) der aktuellen Außentemperatur (tA),c) the current outside temperature (t A ),
  • d) einer minimalen Außentemperatur, die für die Auslegung der Heizungsanlage relevant ist,d) a minimum outside temperature necessary for the design the heating system is relevant,
  • e) der gewünschten Soll-Raumtemperatur,e) the desired target room temperature,
  • f) der Differenz zwischen der Soll-Raumtemperatur und der minimalen Außentemperatur (Δ tA),f) the difference between the target room temperature and the minimum outside temperature (Δ t A ),
  • g) der während der Aufheizung eingesetzten Wärmemenge oder einer proportionalen Größe undg) the amount of heat used during heating or a proportional size and
  • h) dem Verhältnis (fH) der Leistung des Wärmeer­ zeugers zu der erforderlichen Heizleistung bei der minimalen Außentemperatur.h) the ratio (f H ) of the output of the heat generator to the required heating output at the minimum outside temperature.

Besonders günstig läßt sich nach dieser grundsätzlichen Lehre die optimale Dauer der Aufheizzeit nach folgender Formel ermitteln:
Gleichung (1)
According to this basic teaching, the optimal duration of the heating-up time can be determined particularly advantageously using the following formula:
Equation (1)

Bekannt sind Verfahren, bei denen hierzu die Zeitkonstan­ te vorgegeben und von Hand angepaßt wird. Wie in Glei­ chung (1) gezeigt, ist dies nicht ausreichend, um einen optimalen Aufheizverlauf zu erzielen. Bedeutsam sind auch die Faktoren f) und h), wobei h) auch durch ein äquivalen­ tes f) ausgedrückt werden kann. Zur Vereinfachung der richtigen Wahl dieses Wertes beinhaltet die Erfindung auch ein selbsttätiges Adaptionsverfahren hierzu.Methods are known in which the time constant for this te is specified and adjusted by hand. As in Glei chung (1), this is not sufficient to to achieve an optimal heating process. Are also significant the factors f) and h), whereby h) also by an equivalent tes f) can be expressed. To simplify the correct selection of this value includes the invention also an automatic adaptation procedure for this.

Mit einem Vorgabewert aus dem Zusammenhang (1) beginnt die gesteuerte Aufheizung vor dem programmierten Zeit­ punkt des Erreichens der Soll-Raumtemperatur.Starts with a default value from context (1) controlled heating before the programmed time point of reaching the target room temperature.

Zur Ermittlung eines der eingesetzten Wärmemenge propor­ tionalen Korrekturfaktors kann die Zeitspannne vom Ein­ schalten des Heizgerätes bis zur ersten Abschaltung ge­ messen werden, und aus dem Verhältnis zwischen der Auf­ heizzeit und der gemessenen Einschaltdauer kann ein Fak­ tor ermittelt werden, mit dem dann die Differenz zwischen der Soll-Raumtemperatur und der der maximalen Vorlauftem­ peratur des Heizgerätes zugeordneten Außentemperatur mul­ tipliziert wird.To determine one of the proportions of heat used tional correction factor, the time span from on switch the heater until the first shutdown will measure, and from the relationship between the on heating time and the measured duty cycle can be a fact  can be determined with which the difference between the target room temperature and the maximum flow temperature of the heater assigned outside temperature mul is multiplied.

Im Zusammenhang mit dem Verfahren erstreckt sich die Er­ findung auch auf eine zu dessen Durchführung geeignete Heizungsanlage mit einem Heizgerät, einer die Brennstoff­ zufuhr zu dessen Brenner regelnden, von einer Steuerung gesteuerten Ventil und einen mit einer Umlaufpumpe aus­ gestatteten, zumindest einen Heizkörper enthaltenden Heizkreis, in dessen Vorlaufleitung ein Temperaturfühler angeordnet ist, wobei die Steuerung des Heizgerätes, der Antrieb der Umlaufpumpe des Heizkreises und der Tempera­ turfühler über Steuerleitungen mit einer allgemeinen Steuerung verbunden sind, an die auch eine Vorrichtung zur Eingabe der Soll-Raumtemperatur, ein Außentemperatur­ fühler und ein Programmgeber über Steuerleitungen ange­ schlossen sind.In connection with the procedure, the He extends finding a suitable one for its implementation Heating system with a heater, one which is fuel feed to its burner regulating, from a control controlled valve and one with a circulation pump allowed, containing at least one radiator Heating circuit with a temperature sensor in its flow line is arranged, the control of the heater, the Drive of the circulation pump of the heating circuit and the tempera door sensors via control lines with a general Control are connected to the device to enter the target room temperature, an outside temperature sensor and a programmer via control lines are closed.

Erfindungsgemäß sind an diese allgemeine Steuerung zu­ sätzlich eine einstellbare Vorrichtung zur Eingabe einer dem Maximum der Vorlauftemperatur entsprechenden Außen­ temperatur und eine Vorrichtung zur Eingabe einer der Ge­ bäudekonstanten entsprechenden Größe über Steuerleitungen angeschlossen. According to the general control to this additionally an adjustable device for entering a outside corresponding to the maximum of the flow temperature temperature and a device for entering one of the Ge building constant corresponding size via control lines connected.  

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.The invention will now be described with reference to the drawings explained.

Im einzelnen zeigen dieIn detail show the

Fig. 1 bis 4 anhand von Diagrammen den funktionellen Zusammenhang zwischen den oben bereits genannten, für die Bestimmung einer optimalen Dauer der Aufheizzeit maßge­ benden Kennwerten. Fig. 1 to 4 based on diagrams, the functional relationship between the above-mentioned, for the determination of an optimal duration of the heating-up characteristic values.

Fig. 5 stellt das Schema einer zur Durchführung des Ver­ fahrens geeigneten Heizungsanlage dar. Fig. 5 shows the scheme of a suitable heating system for performing the United method.

Zunächst zeigt das Diagramm nach Fig. 1 den funktionel­ len Zusammenhang zwischen der in der Abszisse ersichtli­ chen jeweiligen Ist-Höhe der Außentemperatur zu Beginn und während des Verlaufs der Aufheizung auf die Soll- Raumtemperatur (tiN), der minimalen Außentemperatur tA min, der Gebäudekonstanten und dem in der Ordinate auf­ getragenen Verhältnis von Aufheizzeit ZA zur Dauer des Absenkbetriebs ZG. Dabei ist die Aufheizzeit ZA der Zeit­ raum, innerhalb dessen die Ist-Raumtemperatur vom Beginn der Raumbeheizung auf den Soll-Wert der Raumtemperatur ansteigt. Diese Dauer ist in Prozenten der Gesamtabsenk­ zeit angegeben. Bei der minimalen Außentemperatur tA min wird das Maximum der erforderlichen Leistung zur Raumbe­ heizung beim Raumtemperatur-Soll-Wert tiN erreicht. First, the diagram according to FIG. 1 shows the functional relationship between the actual height of the outside temperature shown in the abscissa at the beginning and during the course of the heating to the desired room temperature (t iN ), the minimum outside temperature t A min , the building constant and the ratio of the heating-up time Z A to the duration of the lowering operation Z G plotted on the ordinate. The heating-up time Z A is the period within which the actual room temperature rises from the start of room heating to the setpoint value of the room temperature. This duration is given as a percentage of the total lowering time. At the minimum outside temperature t A min , the maximum output required for room heating is achieved at the set room temperature t iN .

tA min wurde beispielsweise mit -15°C angenommen, die Soll-Raumtemperatur tiN beträgt beispielsweise +20°C. Δ tA beträgt demnach 35 K. Die der Gebäudekonstanten proportionale Größe K ist unterschiedlich und berücksich­ tigt die individuelle Trägheit des Gebäudes in bezug auf Wärmeaufnahme- und -speicherfähigkeit. K1 ist größer als K2 und K2 größer als K3 angenommen.For example, t A min was assumed to be -15 ° C, the target room temperature t iN is, for example, + 20 ° C. Δ t A is therefore 35 K. The size K, which is proportional to the building constant, differs and takes into account the individual inertia of the building with regard to heat absorption and storage capacity. K 1 is greater than K 2 and K 2 is assumed greater than K 3 .

Aus dieser Fig. 1 ist demnach die Auswirkung unter­ schiedlicher Gebäudekonstanten K auf die jeweils erfor­ derliche Aufheizzeit ersichtlich.From this Fig. 1, the effect under different building constants K on the required heating time can be seen.

Der Leistungsüberschußfaktor fH bei einer Temperatur von tA min beträgt in diesem Fall 1,0, das heißt, es exi­ stiert kein Überschuß, die erforderliche Heizleistung wird voll von der Wärmeerzeugerleistung gedeckt. Der Ver­ lauf der in Fig. 1 dargestellten Kurven ergibt sich durch Iteration aus den bekannten BeziehungenThe excess power factor f H at a temperature of t A min is 1.0 in this case, that is, there is no excess, the required heating output is fully covered by the heat generator output. The United course of the curves shown in Fig. 1 results from iteration from the known relationships

darin bedeutet TauA die sogenannte Aufheizzeitkonstante, fH das Verhältnis der Leistung des Wärmeerzeugers zur Heizleistung, die bei tA min erforderlich ist, um eine Raumtemperatur von tiN zu ermöglichen, tiO die Raumtempe­ ratur nach Ablauf der Zeit ZE zu Beginn der Aufheizung aus der Absenkung auf das erhöhte Raumtemperaturniveau.therein Tau A means the so-called heating time constant, f H the ratio of the output of the heat generator to the heating output, which is required at t A min to enable a room temperature of t iN , t iO the room temperature after the time Z E at the beginning of Heating from lowering to the increased room temperature level.

Auch die Fig. 2 zeigt in einem solchen Diagramm die funktionelle Abhängigkeit der Aufheizzeit ZA von der Au­ ßentemperatur tA, und zwar - entsprechend Außentemperatu­ ren von tA min von -10°C, -15°C und -20°C in den Kurven 1, 2 beziehungsweise 3. . Also, the Figure 2 shows such a diagram the functional dependence of the heating Z A of the Au ent temperature t A, and that - in accordance with Außentemperatu ren of t A min from -10 ° C, -15 ° C and -20 ° C in curves 1 , 2 and 3 .

Bei jeder solchen minimalen Außentemperatur tA min wird davon ausgegangen, daß vom Heizgerät die maximale Lei­ stung abgegeben wird, das heißt fH = 1.At each such minimum outside temperature t A min , it is assumed that the maximum power is output by the heater, that is, f H = 1.

Die Berechnung der Kurvenverläufe in einem in Heizungs­ reglern verwendeten Mikrorechner erfordert eine relativ hohe Rechenzeit und einen beträchtlichen Speicherplatzbe­ darf.The calculation of the curves in one in heating microprocessor used regulators requires a relative high computing time and a considerable storage space may.

Den hier existierenden Anforderungen wird eine geschlos­ sen zu lösende lineare Gleichung erheblich besser gerecht. Hierfür wird erfindungsgemäß eine Annäherung wie folgt verwendet:The existing requirements are closed linear equation to be solved much better. According to the invention, this is approximated as follows used:

wobei ZA die gewünschte Zeitspanne in Stunden, K₁ eine der Gebäudezeitkonstante proportionale dimensionslose Größe, ZG die Zeitspanne des Abweichens vom erhöhten Raumtemperatur-Soll-Wert tiN in Stunden, tA die laufende Außentemperatur in °C, tA min die minimale Auslegungstem­ peratur der Heizungsanlage in °C, Δ tA die Differenz zwi­ schen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der minimalen Außentemperatur tA min in °C bedeuten.where Z A is the desired time in hours, K₁ is a dimensionless quantity proportional to the building time constant, Z G is the time span of the deviation from the increased room temperature setpoint t iN in hours, t A is the current outside temperature in ° C, t A min is the minimum design temperature temperature of the heating system in ° C, Δ t A is the difference between the set room temperature t iN and the minimum outside temperature t A min in ° C.

Dieser angenäherte Verlauf ist in Fig. 2 als Kurve 4 dargestellt.This approximate course is shown in FIG. 2 as curve 4 .

Zur Anpassung des Faktors K₁ an die physikalische Gebäu­ dezeitkonstante KGeb kann folgender Zusammenhang verwen­ det werden:The following relationship can be used to adapt the factor K 1 to the physical building time constant K Geb :

darin bedeuten A, B, C und n mathematische Konstanten zur fehlerminimalen Annäherung. A, B, C and n mean mathematical constants for error-minimal approximation.  

Diese Anpassung kann vorteilhaft vom Rechner der Regel­ einheit durchgeführt werden.This adjustment can advantageously be done by the computer unit.

Bei praktisch ausgeführten Anlagen kann es vorkommen, daß bei der eingestellten minimalen Außentemperatur der Lei­ stungsüberschußfaktor fH <1 ist. Das führt dazu, daß die Aufheizzeit zu lang berechnet wird, obwohl die Zeitkon­ stante passend eingestellt ist. Da kein Raumfühler zur Korrektur herangezogen werden kann, muß eine dem tatsäch­ lichen Wärmebedarf annähernd proportionale Größe dazu verwendet werden. Sie kann von Hand eingegeben werden. Vorteilhaft ist aber eine selbsttätige Anpassung an die Gegebenheiten des Heizsystems.In practical systems, it can happen that the power excess factor f H <1 is at the set minimum outside temperature. The result is that the heating-up time is calculated too long, although the time constant is set appropriately. Since no room sensor can be used for correction, a size that is approximately proportional to the actual heat requirement must be used. It can be entered manually. However, an automatic adjustment to the conditions of the heating system is advantageous.

Wird beispielsweise vom Einschalten des Heizgerätes bis zu dessen erster Abschaltung eine Zeitspanne gemessen, die kürzer als die berechnete Aufheizzeit ist, muß ein Leistungsüberschuß bestehen, das heißt, fH ist größer als 1. Dies bedeutet, daß die tatsächliche minimale Außentem­ peratur tA min, bei der die Soll-Raumtemperatur tiN noch aufrechterhalten werden kann, niedriger liegt. Der Punkt der Kurve 2, in dem bei tA min die Aufheizzeit 100% be­ trägt, könnte demnach nach links bis zur Kurve 3 verscho­ ben werden, wodurch sich die Differenz Δ tA vergrößert zu tA′. If, for example, a period of time is measured from switching on the heater until it is switched off for the first time, which is shorter than the calculated heating-up time, there must be an excess of power, i.e. f H is greater than 1. This means that the actual minimum outside temperature t A min , at which the target room temperature t iN can still be maintained, is lower. The point of curve 2 , in which the heating time is 100% at t A min , could therefore be moved to the left up to curve 3 , which increases the difference Δ t A to t A ' .

Dies geschieht, indem aus dem Verhältnis der errechneten Aufheizzeit zur gemessenen Einschaltdauer ein Korrektur­ faktor ermittelt wird. Mit diesem Korrekturfaktor wird eine neue Differenz Δ tA′ errechnet und bei konstanter Soll-Raumtemperatur eine neue, niedrigere Außentemperatur tA min ermittelt (Kurve 3 der Fig. 2).This is done by determining a correction factor from the ratio of the calculated heating time to the measured on-time. With this correction factor, a new difference Δ t A 'is calculated and, at a constant target room temperature, a new, lower outside temperature t A min is determined (curve 3 of FIG. 2).

Im Diagramm nach Fig. 3 ist in der Abszisse der Tagesab­ lauf in Stunden und in der Ordinate die Temperaturen ver­ zeichnet. Der Verlauf der Ist-Raumtemperatur ist mit ei­ ner vollen Linie, der Verlauf der Soll-Raumtemperatur tiN mit einer lang gestrichelten Linie dargestellt.In the diagram according to FIG. 3, the daily course in hours is shown in the abscissa and the temperatures are recorded in the ordinate. The course of the actual room temperature is shown with a full line, the course of the target room temperature t iN with a long dashed line.

Innerhalb der Absenkzeit ZG liegt die Aufheizzeit ZA, nach deren Ablauf die Raumtemperatur etwa bei der Soll- Raumtemperatur von +20°C liegt. Im unteren Teil von Fig. 3 ist der Verlauf der Leistung (prozentual) des Wär­ meerzeugers dargestellt.The heating-up time Z A lies within the lowering time Z G , after which the room temperature is approximately at the target room temperature of + 20 ° C. In the lower part of Fig. 3, the course of the power (percentage) of the heat generator is shown.

Fig. 4 zeigt in einem Diagrammm, wie die Berücksichtigung des tatsächlichen Wärmebedarfs durch eine Messung der Zeitspanne zwischen der Einschaltung des Heizgerätes und dessen erster Abschaltung durch den Kessel- oder Vorlauftemperatur-Regler erfolgen kann. FIG. 4 shows in a diagram how the actual heat requirement can be taken into account by measuring the time period between the switching on of the heater and its first switching off by the boiler or flow temperature controller.

Im oberen Teil des Diagrammes ist in der Abszisse der Zeitablauf der Heizkreistemperatur tv verzeichnet. Die Linie 5 bezeichnet die Temperatur, bei der das Heizgerät im aufgeheizten Zustand durch den Regler 25 einschaltet und die Linie 6 jene Temperatur tVmax, bei der es aus­ schaltet. Die Aufheizung erfolgt ab der Temperatur tvi.In the upper part of the diagram, the time course of the heating circuit temperature t v is recorded in the abscissa. Line 5 denotes the temperature at which the heater switches on in the heated state by controller 25 and line 6 that temperature t Vmax at which it switches off. The heating takes place from the temperature t vi .

Im unteren Teil des Diagrammes nach Fig. 4 ist in der Ordinate die Leistung P des Heizgerätes verzeichnet, und zwar mit dem Punkt 7 die 100%ige Nennleistung. Im Zeit­ raum Zein zwischen der Ein- und der ersten Ausschaltung des Heizgerätes läßt sich die erbrachte Wärmemenge fest­ stellen und daraus der Korrekturfaktor ermitteln, indem die errechnete Aufheizzeit ZA zur tatsächlichen Ein­ schaltzeit Zein ins Verhältnis gesetzt wird.In the lower part of the diagram according to FIG. 4, the power P of the heater is recorded in the ordinate, namely with point 7 the 100% nominal power. Riod Z is between the input and the first off the heater, the yielded amount of heat can firmly make and hence determine the correction factor by the calculated heating time Z A to Z actual A switching time one is taken into consideration.

Bei der Ermittlung dieses Korrekturfaktors müssen folgen­ de Fälle unterschieden werden.When determining this correction factor must follow cases can be distinguished.

Fall 1Case 1

Die Abschaltung des Wärmeerzeugers erfolgte vor oder mit dem Erreichen des programmierten Beginns der Heizzeit, Kurve 2 und 3 in Fig. 4.The heat generator was switched off before or upon reaching the programmed start of the heating time, curves 2 and 3 in FIG. 4.

In einem großen Teil des Außentemperaturbereiches ändert sich die Aufheizzeit annähernd linear mit der Außentempe­ ratur. Hier kann zwischen zwei Kurvenverläufen mit unter­ schiedlichem Δ tA folgender Zusammenhang hergestellt wer­ den:In a large part of the outside temperature range, the heating-up time changes almost linearly with the outside temperature. Here, the following relationship can be established between two curves with different Δ t A :

Darin bedeutet Δ tAM die tatsächliche Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Außentemperatur tA min und Δ tAE die eingestell­ te Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Außentemperatur tA min, ZAM der gemessenen Aufheizzeit, in Fig. 4 die Zeiten zein2 beziehungsweise zein3 und ZAE der aus den Einstell­ daten errechneten Aufheizzeit.Therein, Δ t AM means the actual difference between the room temperature setpoint t iN and the actual minimum outside temperature t A min and Δ t AE the set difference between the room temperature setpoint t iN and the actual minimum outside temperature t A min , Z AM of the measured heating-up time, in FIG. 4 the times z ein2 or z ein3 and Z AE the heating-up time calculated from the setting data.

Das Verhältnis ZAE/ZAM kann hierbei zur Korrektur des eingestellten Wertes Δ tAE verwendet werden.The ratio Z AE / Z AM can be used to correct the set value Δ t AE .

Fall 2Case 2

Die Abschaltung des Wärmeerzeugers erfolgte nach dem pro­ grammmierten Beginn der Heizzeit, Kurve 1 in Fig. 4.The heat generator was switched off after the programmed start of the heating time, curve 1 in FIG. 4.

Durch Extrapolation des Vorlauftemperaturverlaufes wird die zugehörige Einschaltzeitdauer ermittelt.By extrapolating the flow temperature curve the associated switch-on time is determined.

Worin ZAM die errechnete Einschaltzeit des Wärmeerzeu­ gers, ZA die eingestellte Aufheizzeit, tvmax die Diffe­ renz zwischen der maximalen Temperatur des Heizkreises und der Heizkreistemperatur zu Beginn der Aufheizung, Δ tvi die Differenz zwischen der gemessenen Ist- Heizkreistemperatur zu Beginn der Zeitphase mit dem er­ höhten Raumtemperatur-Soll-Wert und der Ist-Heizkreis­ temperatur zu Beginn der Aufheizung bedeuten.In which Z AM the calculated switch-on time of the heat generator, Z A the set heating time, t vmax the difference between the maximum temperature of the heating circuit and the heating circuit temperature at the beginning of heating, Δ t vi the difference between the measured actual heating circuit temperature at the beginning of the time phase with the increased room temperature setpoint and the actual heating circuit temperature at the beginning of the heating.

Mit diesem extrapolierten Wert für ZAM wird wieder über die BeziehungUsing this extrapolated value for Z AM is again about the relationship

die Korrektur von Δ tA durchgeführt. Dabei entspricht ZAM in diesem Fall zein1 in Fig. 4.the correction of Δ t A is carried out. In this case, Z AM corresponds to z ein1 in FIG. 4.

Fig. 5 zeigt das Schema einer zur Durchführung des Ver­ fahrens geeigneten Heizungsanlage mit einem brennerbe­ heizten Heizgerät, zum Beispiel einem Heizkessel 10, ei­ nem die Brennstoffzufuhr zu dessen Brenner 11 regelnden, in einer Brennstoffzufuhrleitung 12 angeordneten, von ei­ ner Steuerung 13 über einen Stellmotor oder Hubmagneten 14 verstellbaren Ventil und einem mit einer Umlaufpumpe 16 ausgestatteten, zumindest einen Heizkörper 17 enthal­ tenden, an den Wärmetauscher 18 des Heizkessels 10 ange­ schlossenen, eine Vorlaufleitung 20 und eine Rücklauflei­ tung 21 umfassenden Heizkreis, in dessen Vorlaufleitung 20 ein Temperaturfühler 19 angeordnet ist. Die Steuerung 13 des Heizkessels 10, der Antrieb der Umlaufpumpe 16 des Heizkreises 20 bis 21 und der Temperaturfühler 19 sind über Steuerleitungen 22 beziehungsweise 23 und 24 mit ei­ ner allgemeinen Steuerung 25 der Heizungsanlage verbun­ den, an die auch eine Vorrichtung 26 zur willkürlichen Einstellung der gewünschten Soll-Raumtemperatur tiN, ein Außentemperaturfühler 27 und ein Programmgeber 28 über Steuerleitungen 29 beziehungsweise 30, 31 angeschlossen sind. Fig. 5 shows the schematic of a suitable heating system for carrying out the process with a burner-heated heater, for example a boiler 10 , egg nem regulating the fuel supply to its burner 11 , arranged in a fuel supply line 12 , from egg ner controller 13 via a servomotor or solenoid 14 adjustable valve and equipped with a circulation pump 16 , at least one radiator 17 containing, connected to the heat exchanger 18 of the boiler 10 , a flow line 20 and a return line device 21 comprising heating circuit, in the flow line 20 a temperature sensor 19 is arranged . The control 13 of the boiler 10 , the drive of the circulation pump 16 of the heating circuit 20 to 21 and the temperature sensor 19 are connected via control lines 22 or 23 and 24 with egg ner general control 25 of the heating system, to which a device 26 for arbitrary adjustment of the desired set room temperature t iN , an outside temperature sensor 27 and a programmer 28 are connected via control lines 29 and 30 , 31 , respectively.

An diese allgemeine Steuerung 25 ist zusätzlich auch noch ein einstellbares Zeitglied 32 zur Eingabe einer Außen­ temperatur tA min und eine Vorrichtung 33 zur Eingabe ei­ ner der Gebäudekonstanten K proportionalen Größe über Steuerleitungen 34 und 35 sowie über eine Leitung 36 ein Signal zur Erkennung des Zustandes des Ventils 12 ange­ schlossen.In addition to this general control 25 there is also an adjustable timer 32 for inputting an outside temperature t A min and a device 33 for inputting a variable proportional to the building constant K via control lines 34 and 35 and via line 36 a signal for detecting the state the valve 12 is closed.

In einer solchen Heizungsanlage kann somit die Dauer der Aufheizzeit, demnach also der Zeitpunkt für eine selbst­ tätige Einschaltung des Heizkessels von der Steuerung 25 im Sinne der Erfindung problemlos und dem Bedarf entspre­ chend vorgegeben werden.In such a heating system, the duration of the heating-up time, and therefore the time for the boiler to be switched on automatically by the controller 25 in the sense of the invention, can be predefined without problems and accordingly.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Aufheizung von Räu­ men eines Gebäudes, die während Belegungszeiten auf einem höheren Raumtemperatur-Soll-Wert und während einer Absenkzeit auf ein niedrigeres Raumtemperaturniveau gelangen und wobei nach Ab­ lauf der Absenkzeit (ZG) das erhöhte Raumtempe­ raturniveau wieder erreicht sein soll und die Zeitspanne (ZA) zu bestimmen ist, aus der der Zeitpunkt, zu der ein Heizgerät eingeschaltet werden muß, um zum gewünschten nächsten Bele­ gungsbeginn den erhöhten Raumtemperatur-Soll- Wert mit der Raumtemperatur wieder zu erreichen, berechnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne (ZA) für die Dauer der Auf­ heizung auf das erhöhte Raumtemperaturniveau (tiN) nach folgender Beziehung ermittelt wird: wobei ZA die gewünschte Zeitspanne in Stunden, K1 eine der Zeitkonstante des Gebäudes propor­ tionale dimensionslose Größe, ZG die Zeitspanne des Abweichens vom erhöhten Raumtemperatur-Soll- Wert tiN in Stunden, tA die laufende Außentempe­ ratur in °C, tA min die minimale Außentemperatur in °C, bei der die vom Heizsystem geforderte Wärmeleistung, die zum Erreichen des Raum-Soll- Wertes tiN notwendig ist, gerade von der Lei­ stung des Wärmeerzeugers gedeckt wird, Δ tA die Differenz zwischen dem Raumperatur-Soll-Wert, tiN und der minimalen Außentemperatur tA min in K bedeuten.1. A method for controlling the heating of rooms in a building which reach a higher room temperature setpoint during occupancy times and a lower room temperature level during a lowering time and which, after the lowering time (Z G ), reaches the increased room temperature level again and the time period (Z A ) is to be determined from which the point in time at which a heater must be switched on in order to reach the increased room temperature setpoint with the room temperature again at the desired next start of occupancy can be calculated, characterized in that the time period (Z A ) for the duration of the heating to the increased room temperature level (t iN ) is determined according to the following relationship: where Z A is the desired time span in hours, K 1 is a dimensionless quantity proportional to the time constant of the building, Z G is the time span of the deviation from the increased room temperature setpoint t iN in hours, t A is the running outside temperature in ° C, t A min the minimum outside temperature in ° C at which the heating output required by the heating system, which is necessary to reach the target room value t iN , is just covered by the output of the heat generator, Δ t A the difference between the room temperature Mean setpoint, t iN and the minimum outside temperature t A min in K. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Konstante K1 nach folgender Bezie­ hung ermittelt wird:
K1 = A · KGeb, wobei KGeb die Gebäudekonstante und K1 Proportionalitätsfaktor ist.
2. The method according to claim 1, characterized in that the constant K 1 is determined according to the following relationship:
K 1 = A · K Geb , where K Geb is the building constant and K 1 is the proportionality factor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitspanne vom Beginn der Ein­ schaltung des Wärmeerzeugers mit dem Beginn der Aufheizzeit ZA bis zum hierauf folgenden erstma­ ligen Erreichen der Maximaltemperatur des Heiz­ kreises, die durch die Auslegungsdaten des Heiz­ systems festgelegt ist, gemessen wird und für den Fall, daß zum Beginn der Zeitphase mit dem höheren Raumtemperatur-Soll-Wert der Wärmeerzeu­ ger bereits über die Maximaltemperatur abge­ schaltet worden ist, mit der für diesen Aufheiz­ vorgang zugrunde gelegten Aufheizzeit ZA ins Ver­ hältnis gesetzt wird, und daß die aktuelle Dif­ ferenz Δ tA zwischen dem Raumtemperatur-Soll- Wert tiN und der minimalen Außentemperatur tA min in einem nach niedrigen Außentemperaturen hin begrenzten Bereich, innerhalb dessen der Zusam­ menhang zwischen der Aufheizzeit ZA und der Au­ ßentemperatur tA annähernd linear ist, nach fol­ gendem Zusammenhang korrigiert wird: darin bedeutet Δ tAM die tatsächliche Differenz zwischen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Außentemperatur tA min und Δ tAE die eingestellte Differenz zwi­ schen dem Raumtemperatur-Soll-Wert tiN und der tatsächlichen minimalen Außentemperatur tA min.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the period of time from the start of a circuit of the heat generator with the start of the heating time Z A to the following first time reaching the maximum temperature of the heating circuit, by the design data of the heating system is determined, is measured and in the event that at the beginning of the time phase with the higher room temperature setpoint the heat generator has been switched off above the maximum temperature, with the heating-up process Z A used as the basis for this heating process and that the current difference Δ t A between the desired room temperature t iN and the minimum outside temperature t A min in a range limited to low outside temperatures, within which the relationship between the heating time Z A and the outside temperature t A is approximately linear, is corrected as follows: Δ t AM means the actual difference between the target room temperature t iN and the actual minimum outside temperature t A min and Δ t AE the set difference between the target room temperature t iN and the actual minimum outside temperature t A min . 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitspannne vom Beginn der Ein­ schaltung des Wärmeerzeugers mit dem Beginn der Aufheizzeit ZA bis zum hierauf folgenden erstma­ ligen Erreichen der Maximaltemperatur des Heiz­ kreises, die durch die Auslegungsdaten des Heiz­ systems festgelegt ist, gemessen wird und für den Fall, daß zum Beginn der Zeitphase mit dem höheren Raumtemperatur-Soll-Wert der Wärmeerzeu­ ger noch nicht über die Maximaltemperatur abge­ schaltet worden ist, die tatsächliche Aufheiz­ zeit ZAM aus folgendem Zusammenhang errechnet wird. worin ZAM die errechnete Einschaltzeit des Wär­ meerzeugers, ZA die eingestellte Aufheizzeit, tvmax die Differenz zwischen der maximalen Temperatur des Heizkreises und der Heizkreistem­ peratur zu Beginn der Aufheizung, Δ tvi die Dif­ ferenz zwischen der gemessenen Ist-Heizkreistem­ peratur zu Beginn der Zeitphase mit dem erhöhten Raumtemperatur-Soll-Wert und der Ist-Heizkreis­ temperatur zu Beginn der Aufheizung bedeuten, und daß diese errechnete Zeit ZAM mit der für diesen Aufheizvorgang zugrunde gelegten Aufheiz­ zeit ZA ins Verhältnis gesetzt wird, und daß die aktuelle Differenz tA zwischen dem Raumtempera­ tur-Soll-Wert tiN und der minimalen Außentempe­ ratur tA min in einem nach niedrigen Außentempe­ raturen hin begrenzten Bereich, innerhalb dessen der Zusammenhang zwischen der Aufheizzeit ZA und der Außentemperatur tA annähernd linear ist, nach folgendem Zusammenhang korrigiert wird: 4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the time span from the start of a circuit of the heat generator with the start of the heating time Z A until the following first time reaching the maximum temperature of the heating circuit by the design data of the heating system is determined, is measured and in the event that at the beginning of the time phase with the higher room temperature setpoint of the heat generator has not yet been switched off via the maximum temperature, the actual heating-up time Z AM is calculated from the following relationship. where Z AM is the calculated switch-on time of the heat generator, Z A is the set heating time, t vmax the difference between the maximum temperature of the heating circuit and the heating circuit temperature at the beginning of the heating, Δ t vi the difference between the measured actual heating circuit temperature at the beginning the time phase with the increased room temperature setpoint and the actual heating circuit temperature at the beginning of the heating mean, and that this calculated time Z AM is related to the heating time Z A used for this heating process, and that the current difference t A between the target room temperature value t iN and the minimum outside temperature t A min in a range limited to low outside temperatures, within which the relationship between the heating time Z A and the outside temperature t A is approximately linear, according to the following Correction is corrected:
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