DE4033163A1

DE4033163A1 - Steuerverfahren fuer eine heizanlage

Info

Publication number: DE4033163A1
Application number: DE4033163A
Authority: DE
Inventors: Juergen Taag
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: VAILLANT GMBH, 42859 REMSCHEID, DE
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 1991-04-25
Anticipated expiration: 2010-10-17
Also published as: NL9002277A; AT397425B; BE1004863A6; ATA240889A; CH682011A5; DE4033163C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerver fahren für eine Heizanlage mit einem Umlaufwasserheizer, insbesondere Kessel, wenigstens einer frostgefährdeten Leitung beziehungsweise Heizkörper, einem Steuergerät mit Außentemperaturfühler, Soll-Wert-Geber, Vor- oder Rück lauftemperaturfühler, Umwälzpumpe und einer Uhr zur Vor gabe von Hoch- und Absenktemperaturzeit.

Solche Steuerverfahren sind bekannt, für die Belegungs zeiten des zugehörigen von der Heizungsanlage zu behei zenden Gebäude werden Hochtemperatur-Soll-Werte vorgege ben und für die Abwesenheitszeiten Tieftemperaturzeiten, meistens Absenkzeiten genannt. Im Zuge der erhöhten Ener gieeinsparung beziehungsweise zum Vermeiden unnützer Ge räusche zur Schlafenszeit werden die Absenkzeiten mei stens so ausgestaltet, daß die gesamte Heizungsanlage ab geschaltet wird, insbesondere wird die Pumpe abgeschal tet. Dies spart zusätzliche elektrische Energie, mindert aber auch Geräusche im hydraulischen Teil der Anlage. Es hat sich aber herausgestellt, daß beim Erreichen relativ tiefer Außentemperaturen beziehungsweise bei mehr als ei ne Nacht dauernden Absenkzeiten Einfriergefahr für Lei tungen oder Heizkörper besteht. Um dieser Einfriergefahr zu begegnen, ist es erforderlich, die Pumpe der Heizungs anlage zeitweise anlaufen zu lassen, um allein durch das Durchspülen der Heizungsanlage das Einfrieren zu vermei den beziehungsweise um die Möglichkeit zu haben, die Tem peratur im Heizkreis zu messen und eventuell zeitweise das Heizgerät einschalten zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Frostschutzverfahren zu finden, daß bei Beibehaltung des Abschaltens der Heizungspumpe ein Einfrieren von Lei tungsteilen der Heizungsanlage zuverlässig verhindert und dabei die Vorteile der Heizungsabschaltung für die mehr stündigen Absenkzeiten nutzbar macht.

Die erfindungsgemäße Lösung liegt darin, daß Vergleichs wertgeber für die Außentemperatur und einer Zeitspanne vorgesehen sind und daß beim Unterschreiten des Ver gleichswertes für die Außentemperatur die Pumpe vom Steu ergerät wenigstens zeitweise dann in Betrieb gesetzt wird, wenn die Absenkzeit größer als eine vorgegebene Zeitspanne ist. Durch ein solches Verfahren kann man die Heizungspumpe dann anlaufen lassen, wenn aufgrund der Länge der Absenkzeiten und der Außentemperatur Einfrier gefahr besteht, ohne Energieverschwendung und unnütze Ge räusche in Kauf nehmen zu müssen.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Heizungspumpe nach einer einstellbaren Verzögerungs zeit dann in Betrieb genommen wird, wenn im Moment des Beginns der Absenkzeit die Außentemperatur unter ihrem Vergleichswert liegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Pumpe nach einer bestimmten Verzögerungszeit erst dann in Betrieb genommen, wenn im Moment des Beginns der Absenkzeit die Außentemperatur noch über dem Vergleichs wert liegt, aber im Verlauf der Absenkzeit unter den Ver gleichswert absinkt, so daß die Verzögerungszeit sich erst ab dem letztgenannten Zeitpunkt bemißt.

Durch die eben geschilderte Ausbildung ist eine noch bes sere Anpassung des Steuerverfahrens an die Gegebenheiten, Lage der Außentemperatur einerseits und Lage der Absenk zeit andererseits, möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Heizungsanlage und die

Fig. 2 vier Diagramme.

Die Heizungsanlage 1 gemäß Fig. 1 weist im wesentlichen einen gasbeheizten Umlaufwasserheizer 2 oder einen ölbe heizten Kessel auf. In jedem Falle ist ein Brenner 3 vor handen, der über ein Magnetventil 4 aus einer Brennstoff leitung 5 gespeist ist. Das Magnetventil 4 wird von ei nem Magneten 6 erregt, der über eine Stelleitung 7 an ei nen Kessel oder Umlaufwasserregler 8 angeschlossen ist. Dieser ist seinerseits über eine Leitung 9 mit einem Steuergerät 10 verbunden. An das Steuergerät 10 ist über eine Leitung 11 eine Schaltuhr 12, über eine weitere Lei tung 13 ein Handschalter 14, über eine dritte Leitung 15 ein Außentemperaturgeber 16, über eine Leitung 17 ein Raumtemperatur-Soll-Wertgeber 18 und über eine letzte Leitung 19 ein Vergleichswertgeber für die Außentempera tur 20 angeschlossen. Schließlich ist ein Zeitvergleichs geber 21 vorgesehen, der über eine Leitung 22 mit dem Steuergerät verbunden ist. Vom Umlaufwasserheizer 2 geht eine mit einer Umwälzpumpe 23 versehene Vorlaufleitung 24 aus, in der ein Ist-Wertgeber 25 für die Vorlauftempera tur angeordnet ist, der über eine Leitung 26 mit dem Steuergerät 10 verbunden ist. An die Vorlaufleitung 24 ist wenigstens ein Heizkörper 27 angeschlossen, der über eine Rücklaufleitung 28 mit dem Kessel 2 verbunden ist. Ob es sich bei dem Heizkörper 27 um einen einzelnen Ra diator oder Konvektor handelt, ist gleichgültig, es kön nen eine Vielzahl solcher Heizkörper vorhanden sein, auch eine Fußbodenheizungsanlage und/oder ein angeschalteter Brauchwasserbereiter können vorhanden sein. Die Funktion der eben beschriebenen Anlage wird nun anhand der Dia gramme der Fig. 2 näher erläutert: Im obersten Diagramm ist die Abhängigkeit des Raumtempe ratur-Soll-Werts (Ordinate) in Abhängigkeit von der Zeit (Abszisse) dargestellt. Es wird vorausgesetzt, daß zu den Hochtemperaturzeiten eine Raumtemperatur von 20°C als Soll-Wert vorgegeben wird, zur Absenkzeit wird eine Raum temperatur von 15°C vorgegeben. Je nach Anwendungsfall können diese Werte schwanken. Aus diesem Diagramm ist ei ne Kurve 31 ersichtlich, die von einer Zeit beginnt mit dem 0-Punkt bis zum Zeitpunkt t_o eine Hochtemperaturzeit signalisiert. Dieser Kurvenzug ist mit 32 bezeichnet, im Zeitpunkt t_o springt der Soll-Wert auf den Absenk-Soll Wert der vom Zeitpunkt t₀ an herrscht, wobei die Absenk zeitdauer bis zum Zeitpunkt t₁ reichen soll. Üblicherwei se ist das ein Zeitraum von 22.00 Uhr eines Tages bis zur Zeit um 6.00 Uhr morgens des folgenden Tages. Dann springt der Soll-Wert wieder auf den Hochtemperatur-Soll- Wert, und die nächste Hochtemperatur-Soll-Wertperiode schließt sich im Kurvenzug 33 an. In dem darunterliegen den Schaubild ist die Abhängigkeit der Außentemperatur ϑ _a (Ordinate) von der Zeit t (Abszisse) dargestellt. Es ist weiterhin der Vergleichswert der Außentemperatur ϑ AS dargestellt, der so gelegt ist, daß man unterstellen kann, daß es beim Unterschreiten dieses Wertes zur Ein friergefahr kommt. Der Wert für ϑ AS richtet sich nach der einfriergefährdetsten Stelle der Heizungsanlage. Dies kann ein weit außenliegender schlecht isolierter Teil der Rücklaufleitung 28 sein oder auch ein exponierter Heiz körper. Der Wert für ϑ AS ist einstellbar am Soll- Wertgeber 20 (siehe Fig. 1). Aus der Kurve 34 ist er sichtlich, daß im Laufe der Nacht beziehungsweise allge meiner gesprochen der Absenkperiode der Wert der Außen temperaur fällt. Es ist weiter ersichtlich, daß im Punkt 35 entsprechend t₂ der Ist-Wert der Außentemperatur unter den Vergleichswert ϑ AS fällt. Er wirkt sich bis zum Zeitpunkt t_o nicht aus, da noch keine Absenkperiode läuft. Wird aber zum Zeitpunkt t_o die Heizungsanlage ab gesenkt, das heißt der Kessel ausgeschaltet und insbeson dere die Heizungspumpe abgeschaltet, so läuft die Frost schutzbedingung ab dem Zeitpunkt t_o, da der Gefahrenfall bereits eingetreten ist, der aktuelle Wert der Außentem peratur liegt nämlich unter der Frostschutzgrenze, vorge geben durch ϑ AS. Somit beginnt eine Verzögerungszeit t_V zu laufen (siehe Schaubild 3 in Fig. 2), deren Länge durch den Soll-Wertgeber 21 vorgegeben werden kann. Die Länge dieser Verzögerungszeit hängt unter anderem vom Isolationszustand des Gebäudes ab, von der Höhe der zu letzt gefahrenen Vorlauf- beziehungsweise Rücklauftempe ratur der Heizungsanlage und eventuell auch davon ab, ob Teile der Heizungsanlage, insbesondere in exponierten Zimmern gelegene Heizkörper zuletzt in Betrieb waren oder nicht. Nach Ablauf der Verzögerungszeit wird über das Steuergerät 10 die Heizungspumpe zumindest zeitweise an Spannung gelegt, so daß die Heizungsanlage durchgespült wird und stark abgekühltes Wasser aus einfriergefährdeten Bereichen der Heizungsanlage abtransportiert und durch höher temperiertes Wasser ersetzt wird. Dies geht in al ler Regel ohne ein Einschalten des Umlaufwasserheizers 2, der aber im Gefahrenfalle zusätzlich eingeschaltet werden kann. Die Pumpe kann hier eine gewisse Zeitspanne perma nent durchlaufen, es ist auch ein intermittierendes Ein schalten denkbar.

Aus der untersten Abbildung der Fig. 2 ist noch ersicht lich, daß der Schnittpunkt 35 entsprechend dem Zeitpunkt t₂ auch nach t_o liegen kann, also im Bereich der Absenk zeit zwischen t_o und t₁. Dann bemißt sich der Anlauf der Verzögerungszeit t_V erst nach dem Erreichen des Zeit punkts t₂, der Vorteil liegt darin, daß die Einfrierge fahr auch erst später eintreten kann, da ja zu Beginn der Absenkzeit die Frostschutzbedingung noch nicht erreicht ist.

Claims

1. Steuerverfahren für eine Heizanlage mit einem Umlaufwasserheizer, insbesondere Kessel, wenig stens einer frostgefährdeten Leitung beziehungs weise Heizkörper, einem Steuergerät mit Außen temperaturfühler, Soll-Wert-Geber, Vor- oder Rücklauftemperaturfühler, Umwälzpumpe und einer Uhr zur Vorgabe von Hoch- und Absenktemperatur zeit, dadurch gekennzeichnet, daß Vergleichs wertgeber für die Außentemperatur und einer Zeitspanne vorgesehen sind und daß beim Unter schreiten des Vergleichswertes für die Außentem peratur die Pumpe vom Steuergerät wenigstens zeitweise dann in Betrieb gesetzt wird, wenn die Absenkzeit größer als eine vorgegebene Zeitspan ne ist.

2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Heizungspumpe nach einer ein stellbaren Verzögerungszeit dann in Betrieb ge nommen wird, wenn im Moment des Beginns der Ab senkzeit die Außentemperatur unter ihrem Ver gleichswert liegt.

3. Steuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe nach einer be stimmten Verzögerungszeit erst dann in Betrieb genommen wird, wenn im Moment des Beginns der Ab senkzeit die Außentemperatur noch über dem Ver gleichswert liegt, aber im Verlauf der Absenk zeit unter den Vegleichswert absinkt, so daß die Verzögerungszeit sich erst ab dem letztgenannten Zeitpunkt bemißt.