DE4033163C2

DE4033163C2 - Steuerverfahren für eine Heizanlage

Info

Publication number: DE4033163C2
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: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2010-10-17
Also published as: NL9002277A; AT397425B; BE1004863A6; ATA240889A; CH682011A5; DE4033163A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Ein solches Steuerverfahren ist aus der CH-PS 636 944 bekannt. Dabei werden für die Be legungszeiten des von der Heizungsanlage zu beheizenden Gebäudes Hochtemperatur-Soll- Werte vorgegeben und für die Abwesenheitszeiten Tieftemperaturzeiten, meistens Absenk zeiten, genannt. Zum Zwecke der erhöhten Energieeinsparung und zum Vermeiden unnüt zer Geräusche zur Schlafenszeit sind die Absenkzeiten so ausgestaltet, daß die gesamte Heizungsanlage abgeschaltet wird, insbesondere wird die Pumpe abgeschaltet. Um beim Erreichen relativ tiefer Außentemperaturen beziehungsweise bei mehr als eine Nacht dau ernden Absenkzeiten Einfriergefahr für Leitungen oder Heizkörper zu begegnen, wird die Umwälzpumpe der Heizungsanlage zeitweise in Betrieb gesetzt. Allein durch das Durchspü len der Heizungsanlage wird das Einfrieren vermieden beziehungsweise ergibt sich die Mög lichkeit, die Temperatur im Heizkreis zu messen und eventuell zeitweise das Heizgerät ein zuschalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Frostschutzverfahren zu finden, das ein Einfrieren von Leitungsteilen der Heizungsanlage zuverlässig verhindert und dabei die Vorteile der Heizungsabschaltung für die mehrstündigen Absenkzeiten noch weitgehen der ausnutzt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängi gen Patentanspruchs.

Durch ein solches Verfahren kann man die Umlaufpumpe erst dann anlaufen lassen, wenn aufgrund der Länge der Absenkzeiten und der Außentemperatur tatsächlich Einfriergefahr besteht, ohne Energieverschwendung und unnütze Geräusche in Kauf nehmen zu müssen.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 und/oder 3 ist eine noch bessere Anpassung des Steuerverfahrens an die Gegebenheiten, Lage der Außentemperatur einerseits und Lage der Absenkzeit 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

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 O-Punkt bis zum Zeitpunkt t₀ eine Hochtemperaturzeit signalisiert. Dieser Kurvenzug ist mit 32 bezeichnet, im Zeitpunkt t₀ 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 einfriergefährdesten 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 temperatur 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 t₀ nicht aus, da noch keine Absenkperiode läuft. Wird aber zum Zeitpunkt t₀ die Heizungsanlage ab gesenkt, das heißt der Kessel ausgeschaltet und insbeson dere die Heizungspumpe abgeschaltet, so läuft die Frost schutzbedingung ab dem Zeitpunkt t₀, 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 t₀ liegen kann, also im Bereich der Absenk zeit zwischen t₀ 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 Umlauf-Wasser heizer (2), insbesondere Kessel, einer Umwälzpumpe (23) wenig stens einer frostgefährdeten Leitung (24, 28) beziehungsweise Heizkörper (27) und einem Steuergerät (10) mit Außentempera turgeber (16), Raumtemperatur-Soll-Wert-Geber (18), Vor- oder Rücklauftemperaturgeber (25), einer Schaltuhr (12) zur Vorgabe von Hoch- und Absenktemperaturzeit sowie einem Vergleichs wertgeber (20) für die Außentemperatur, wobei beim Unterschrei ten des Vergleichswertes ϑ_AS für die Außentemperatur ϑ_A die Umwälzpumpe (23) vom Steuergerät (10) wenigstens zeitweise in Betrieb gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitver gleichsgeber (21) für eine Verzögerungszeitspanne t_v vorgesehen ist, der die Umwälzpumpe (23) erst dann in Betrieb setzt, wenn die Absenktemperaturzeit größer als die vorgegebene Verzögerungs zeitspanne t_v ist.

2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe (23) nach Ablauf der Verzögerungszeitspanne t_v in Betrieb genommen wird, wenn im Moment des Beginns der Absenktemperaturzeit t₀ die Außentemperatur -A unter ihrem Vergleichswert ϑ_AS liegt.

3. Steuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß für den Fall, daß im Moment des Beginns der Absenk temperaturzeit t₀ die Außentemperatur ϑ_A noch über dem Ver gleichswert ϑ_AS liegt, aber im Verlauf der Absenkzeit unter den Vergleichswert ϑ_AS absinkt, die Umwälzpumpe (23) nach Ablauf der Verzögerungszeitspanne t_v in Betrieb genommen wird, wobei die Verzögerungszeitspanne t_v erst ab dem letztgenannten Zeit punkt beginnt.