DE4115798C2 - Heizungseinrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungseinrichtung gemäß dem einleitenden Teil des
unabhängigen Patentanspruchs, wie aus "Haustechnische Rundschau 12/1970, Seiten 336
bis 341 bekannt ist. Hier wird zur Verhinderung an Tieftemperaturkorrosion an Heizkesseln
entweder eine Kesselbeimischpumpe oder ein 4-Wege-Mischer eingesetzt. Die
Entgegenhaltung lehrt weiterhin, bei einer Anlage mit 4-Wege-Mischer im Kesselkreis
zusätzlich eine Förderpumpe einzusetzen, um auch in diesem Kreis den Wasserdurchsatz
annähernd konstant zu halten.
Weiterhin ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 88 13 582 U1 eine
Zentralheizungsanlage mit einem Kesselkreis und einem Anlagenkreis bekanntgeworden,
wobei in beiden Kreisen je eine Umwälzpumpe vorgesehen ist, wobei beide Kreise für 2
Leitungen vor- und rücklaufseitig miteinander verbunden sind. In der einen Leitung ist ein
thermisch gesteuertes Ventil vorgesehen, das bei Unterschreiten eines
Temperaturgrenzwertes den Kessel vom Heizungsumlauf abkoppelt und erst beim Erreichen
und Überschreiten dieses Temperaturgrenzwertes wieder ankoppelt.
Bei bekannten derartigen Heizungseinrichtungen sind Drei-Wege-Mischer vorgesehen, über
die der Auslauf des Kessels mit dem Vorlauf der Heizkörperanordnung verbindbar ist, wobei
auch der Rücklauf mit dem Vorlauf der Heizkörperanordnung verbindbar ist.
Bei solchen Heizungseinrichtungen ergibt sich allerdings das Problem, daß es bei diesen
Einrichtungen zu relativ tiefen Temperaturen des in den Kessel einströmenden Wassers
kommen kann, was zu einer erhöhten Korrosion im Kessel führt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Einrichtung dahin gehend
zu modifizieren, daß sich auch während der Startphase ein gutes Betriebsverhalten einstellt,
d. h., daß auch beim Übergang von der Kesseleinlauftemperatur-Anhebung zum
Normalbetrieb ein Pendeln um den Umschaltpunkt des Übergangs von einer Betriebsart zur
anderen vermieden wird und die eine Aufheizung des Heizkreises von kurzer Zeit erlauben.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß auch während der Anhebung der Kesseleinlauf
temperatur ein bestimmter Anteil des vom Kessel kommenden heißen Wassers in den Hei
zungskreis gespeist wird. Dabei wird der Anteil des dem Heizkreis zugeführten Anteils des
heißen Wassers mit steigender Temperatur des in den Kessel gelangenden Wassers er
höht, so daß sich ein allmählicher Übergang von der Anhebung der Kesseleinlauftemperatur
in den Normalbetrieb ergibt.
Weiter wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht, daß eine hohe Schalthäu
figkeit zwischen dem Normal- und einer Kesseleinlauftemperatur-Anhebung, die zu einem
erhöhten Ausstoß an Schadstoffen führt, vermieden wird.
Weiter kann die Steuereinrichtung für eine Heizung ohne optimierter Startphase auch die
Rücklauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur und Soll-Wert-Einstellungen
regeln, wobei zum Beispiel der Brenner des Kessels über einen Zweipunktregler ein- und
ausgeschaltet werden kann.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß im Falle des Unterschreitens der vorgesehenen Min
desttemperatur des in den Kessel einströmenden Wassers der Mischer den Ein- und Auslauf
des Kessels kurzschließt und die Verbindung zum Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heiz
körperanordnung unterbricht und der Brenner eingeschaltet wird, so daß rasch wieder eine
entsprechende Einlauftemperatur für den Kessel erreicht wird. Oberhalb einer vorbestimm
ten Einlauftemperatur des Kessels kann dann der Mischer wie bei herkömmlichen Hei
zungseinrichtungen im Sinne der Einhaltung einer vorbestimmten Vorlauftemperatur gere
gelt werden, wobei einfach Teile des Rücklaufwassers dem Vorlaufwasser zugemischt wer
den und der Rest des Rücklaufwassers dem Kesseleinlauf zugeleitet wird. Der Kessel wird
entsprechend dem Soll-Wert der Rücklauftemperatur außentemperaturgeregelt.
Um im Bereich der vorbestimmten minimalen Einlauftemperatur ein ständiges Regeln des
Mischers zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Einlauftemperatur des Kessels,
bei der der Mischer den Kesselein- mit dem -auslauf kurzschließt und die Verbindung zum
Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung hin unterbricht und der Einlauf
temperatur, bei der der Mischer beginnt, wieder eine Verbindung zum Vor- beziehungsweise
Rücklauf der Heizkörperanordnung hin herzustellen, eine bestimmte Hysterese, zum Bei
spiel von etwa 2 bis 5 K, vorgesehen ist.
So kann zum Beispiel vorgesehen sein, daß bei einer Einlauftemperatur von 40°C oder we
niger der Mischer den Kesselein- mit dem -auslaß bei unterbrochener Verbindung derselben
mit dem Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung kurzschließt und von
dem Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung trennt und bei einer Einlauf
temperatur von ca. 45° beginnt, eine Verbindung zwischen dem Kesselein- und -auslauf und
dem Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung herzustellen.
Weiter kann vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung den Mischer sowohl nach Maßgabe
eines außentemperaturabhängigen Soll-Wertes der Rücklauftemperatur als auch in Abhän
gigkeit vom Unter- beziehungsweise Überschreiten von einstellbaren Grenzwerten der mit
tels eines mit der Steuereinrichtung verbundenen Fühlers erfaßten Rücklauftemperatur
steuert, und daß der minimale Einschaltpunkt der Rücklauftemperaturregelung zumindest
gleich dem Wert des unteren Rücklauftemperatur-Grenzwertes ist, und daß die Differenz
des über dem Einschaltpunkt liegenden Ausschaltpunkt vom ersteren in Abhängigkeit mit
der Hysterese des Rücklauftemperaturreglers der Steuereinrichtung gewählt ist, wobei die
Differenz kleiner als die Hysterese ist und zum Beispiel nur 50% derselben beträgt.
Auf diese Weise ergibt sich ein besonders günstiger Betrieb der Heizungseinrichtung.
Weiter kann vorgesehen sein, daß der Umschalter eingangsseitig mit zwei Meßwertverarbei
tungsschaltungen verbunden ist, die beide mit dem Außentemperaturfühler verbunden sind,
aus dessen Signalen und die Verarbeitung derselben steuernden Einstellwerten Soll-Werte
für die Kesseleinlauftemperatur und die Heizungsvorlauftemperatur gebildet werden.
Auf diese Weise lassen sich Anpassungen der Soll-Werte an verschiedene Verhältnisse
erreichen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Umschalter
weiter über einen weiteren Umschalter wahlweise von den Ausgangssignalen eines von zwei
Komparatoren steuerbar ist, wobei der eine Komparator das der Heizungsvorlauf-Soll-Tem
peratur entsprechende Ausgangssignal der Meßwertverarbeitungsschaltung mit der Hei
zungsvorlauftemperatur und der andere Komparator die Heizungsvorlauftemperatur mit dem
Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert vergleicht, wobei der weitere Umschalter von einem
den Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert mit der Heizungsvorlauf-Soll-Temperatur verglei
chenden Komparator gesteuert ist.
Durch diese Maßnahmen ist es möglich, ein schnelles Öffnen des Mischventiles zu vermei
den, wobei zwischen zwei Fällen unterschieden werden kann:
- 1. Vorlauftemperatur-Soll-Wert < Vorlauftemperatur-Minimalwert
- 2. Vorlauftemperatur-Soll-Wert < Vorlauftemperatur-Minimalwert
Dies wird durch den den zusätzlichen Umschalter steuernden Komparator möglich.
Eine Umschaltung erfolgt für den ersten Fall, bei dem die Differenz Vorlauftemperatur-Soll-
Wert < Vorlauftemperatur-Minimalwert ist, auf den Normalbetrieb, wenn die Bedingung:
ϑHV < (ϑKAG + ΔϑKAG)
erfüllt ist, wobei ϑHV die Heizungsvorlauftemperatur, ϑKAG den Kessel-Einlauftemperatur-
Grenzwert und ΔϑKAG den Differenzbetrag zum Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert bedeu
ten.
Damit ist es möglich, die Stellung des Mischventiles nahe an den Beharrungswert bei
außentemperaturgeführter Vorlauftemperaturregelung heranzuführen, so daß es nicht mehr
zu Schwingungen der Rücklauftemperatur nach dem Umschalten kommt.
Für den zweiten Fall, bei dem der Vorlauftemperatur-Soll-Wert ← Vorlauftemperatur-Mini
malwert ist, erfolgt die Umschaltung, wenn die Bedingung
(HV < ϑHVS) V (ϑKA < (ϑKAG + ΔϑKAG)
erfüllt ist, wobei ϑHVS den Heizungsvorlauf-Soll-Wert und ϑKA die Kesselrücklauftemperatur
bedeuten.
Durch diese Maßnahmen wird ein zu häufiges Umschalten von einem Betriebszustand in
den anderen sicher verhindert.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Heizungseinrichtung,
Fig. 2 ein Diagramm, das die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Temperatu
ren zeigt und
Fig. 3 schematisch eine erfindungsgemäße Steuerung.
Der Kessel 1 ist mit seinem Auslauf 2 und seinem Einlaß 3 mit einem Vier-Wege-Mischer 4
verbunden, wobei in der vom Mischer 4 zum Einlaß 3 führenden Leitung eine Kesselkreis
pumpe 5 angeordnet ist, die mit einer Steuereinrichtung 6 verbunden ist.
An dem Mischer 4 sind weiter der Vorlauf 7 und der Rücklauf 8 einer Heizkörperanordnung 9
angeschlossen, wobei im Vorlauf 7 eine von der Steuereinrichtung 6 gesteuerte Heizkreis
pumpe 10 angeordnet ist.
Die Steuereinrichtung 6 ist mit einem Einlauftemperaturfühler 11 verbunden, der die Tempe
ratur des in den Kessel 1 einströmenden Wassers erfaßt. Weiter ist die Steuerung 6 mit ei
nem Vorlauftemperaturfühler 12, der die Temperatur des Wassers im Vorlauf 7 erfaßt, sowie
mit einem Außentemperaturfühler 13 verbunden und steuert die Beheizung des Kessels 1
und den Mischer 4 entsprechend einem zur Lösung der ersten beziehungsweise zweiten
Aufgabe geeigneten Algorithmus und den herrschenden Gegebenheiten, insbesondere der
Außentemperatur.
Fig. 2 zeigt den Zusammenhang, nach dem die Steuereinrichtung zur Lösung der ersten
Aufgabe die Rücklauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Soll-
Wert-Einstellung regelt, indem sie zum Beispiel den Brenner des Kessels 1 über einen
Zweipunktregler ein- und ausschaltet.
Auf der Abszisse ist die Außentemperatur ϑA und auf der Ordinate der Soll-Wert der Rück
lauftemperatur ϑR1S aufgetragen.
Die obere Kurve stellt den außentemperaturabhängigen Abschaltpunkt ϑR1S, A und die untere
Kurve den außentemperaturabhängigen Einschaltpunkt ϑR1S, E dar.
Die Kurven können durch den Raumtemperatur-Soll-Wert-Einsteller TRS in Richtung der
Achse, die mit ϑRs beschriftet ist, verschoben werden.
Außerdem sind parallel zur Außentemperaturachse verlaufende Linien eingezeichnet. Die
untere dieser Linien gibt den Einschaltpunkt ϑR1G, E der Minimaltemperaturbegrenzung, die
obere dieser Linien den Abschaltpunkt ϑR1G, A an.
Dadurch ist eine gleitende Anpassung der mittleren Kesseltemperatur an den Wärmebedarf
und damit eine energiesparende Steuerung möglich.
Für diese Regelung wird eine einstellbare Schaltdifferenz ϑR1G, A-ϑR1G, E verwendet.
Der Soll-Wert der Rücklauftemperatur entspricht dem Einschaltpunkt des Kesselzwei
punktreglers. Er wird nach unten begrenzt durch den voreingestellten Grenzwert R1G, E für
die minimale Rücklauftemperatur. Dies bedeutet, daß im Heizbetrieb kein niedrigerer Soll-
Wert als der Grenzwert auftreten kann.
Die Steuerung erfolgt dabei in der Weise, daß bei einer unter einem bestimmten Minimal
wert, zum Beispiel 40°C, liegenden Einlauftemperatur des Kessels 1 der Mischer 4 lediglich
den Kesselauslauf 2 mit dem Kesseleinlauf 3 verbindet, wobei eine Verbindung zum Vor
beziehungsweise Rücklauf 7, 8 hin unterbunden ist, und die Steuerung 6 den Brenner des
Kessels 1 einschaltet.
Aufgrund der Beheizung des Kessels 1 steigt die Einlauftemperatur des Kessels 1 wegen
des geringen Wasservolumens rasch an. Übersteigt nun die Einlauftemperatur des Kessels
1 einen bestimmten Wert, der um einen bestimmten Betrag, zum Beispiel 2 bis 5 K über
dem Minimalwert liegt, so wird der Mischer 4 in der Weise angesteuert, daß der Kesselaus
lauf 2 mit dem Vorlauf 7 und der Rücklauf 8 mit dem Kesseleinlauf 3 verbunden wird. Dabei
kann entsprechend den Wärmeanforderungen der Heizkörperanordnung 9 auch eine Ver
bindung zwischen dem Vorlauf 7 und dem Rücklauf 8 hergestellt werden, um einen Teil des
Rücklaufwassers in üblicher Weise dem Vorlauf zuzumischen.
Der Abstand, um den der Abschaltpunkt ϑR1G, A über dem Einschaltpunkt ϑR1G, E liegt, ist da
bei mit der Hysterese des Rücklauftemperaturreglers so gekoppelt, daß er nur einen Teil der
eingestellten Hysterese, zum Beispiel 50%, beträgt.
Dadurch ist sichergestellt, daß der Brenner auch dann noch eingeschaltet bleibt, wenn die
Rücklauftemperatur bereits den Ausschaltpunkt der Minimalbegrenzung ϑR1G, A überschritten
hat und der Mischer 4 bereits wieder geöffnet wird.
Dabei ist die Kesselkreispumpe 5 stets in Betrieb, wenn die Heizkreispumpe 10 in Betrieb
ist. Weiter ist die Kesselkreispumpe 5 auch zu Beginn des Betriebes des Kessels 1 in Be
trieb, wenn also die Einlauftemperatur des Kessels 1 noch unter dem Minimalwert liegt.
Wird aufgrund einer geringen Wärmeanforderung im Bereich der Heizkörperanordnung 9 ein
relativ großer Anteil des Rücklaufes 8 dem Vorlauf 7 zugemischt und sinkt aus diesem
Grunde die Einlauftemperatur des Kessels 1 unter den vorgegebenen Minimalwert ab, so
wird der Mischer 4 entsprechend angesteuert und schließt den Kesselauslauf 2 mit dem
Kesseleinlauf 3 kurz und unterbricht die Verbindung zum Vorlauf 7 und Rücklauf 8, um ein
zu weites Absinken der Kesseleinlauftemperatur zu verhindern, was zu einer erhöhten Kor
rosionsgefahr führen würde. Dabei bleibt die Kesselkreispumpe 5 in Betrieb.
Die Steuerung erfolgt in der Weise, daß bei einer unter
einem bestimmten Minimalwert, zum Beispiel 40°C, liegenden Einlauftemperatur des Kes
sels 1 der Mischer 4 den Kesselauslauf 2 mit dem Kesseleinlauf 3 so verbindet, daß der
Volumenstrom zum Vor- beziehungsweise Rücklauf 7, 8 hin
gedrosselt ist und die Steuerung 6 den Kessel 1
einschaltet.
Bei der Beheizung des Kessels 1 steigt die Einlauftemperatur des Kessels 1 aufgrund des
geringen Wasservolumens rasch an. Übersteigt nun die Einlauftemperatur des Kessels 1
einen bestimmten Wert, der um einen bestimmten Betrag, zum Beispiel 2 bis 5 K, über dem
Minimalwert liegt, so wird der Mischer 4 in der Weise angesteuert, daß der Kesselauslauf 2
mit dem Vorlauf 7 und der Rücklauf 8 mit dem Kesseleinlauf 3 verbunden wird. Dabei kann
entsprechend den Wärmeanforderungen der Heizkörperanordnung 9 auch eine Verbindung
zwischen dem Vorlauf 7 und dem Rücklauf 8 hergestellt werden, um einen Teil des Rück
laufwassers in üblicher Weise dem Vorlauf zuzumischen.
Dabei ist die Kesselkreispumpe 5 stets in Betrieb, wenn die Heizkreispumpe 10 in Betrieb
ist. Weiter ist die Kesselkreispumpe 5 auch zu Beginn des Betriebes des Kessels 1 in Be
trieb, wenn also die Einlauftemperatur des Kessels 1 noch unter dem Minimalwert liegt.
Wird aufgrund einer geringen Wärmeanforderung im Bereich der Heizkörperanordnung 9 ein
relativ großer Anteil des Rücklaufes 8 dem Vorlauf 7 zugemischt und sinkt aus diesem
Grunde die Einlauftemperatur des Kessels 1 unter den vorgegebenen Minimalwert ab, so
wird der Mischer 4 entsprechend angesteuert und schließt den Kesselauslauf 2 mit dem
Kesseleinlauf 3 kurz und unterbricht die Verbindung zum Vorlauf 7 und Rücklauf 8, um ein
zu weites Absinken der Kesseleinlauftemperatur zu verhindern, was zu einer erhöhten Kor
rosionsgefahr führen würde. Dabei bleibt die Kesselkreispumpe 5 in Betrieb.
Die Steuerung 6 ist als Blockschaltbild in der Fig. 3 dar
gestellt.
Diese Steuerung 6 besteht im wesentlichen aus einem Subtrahierer 20, an dessen einem
Eingang ein vom Einlauftemperaturfühler 11 kommendes Signal ϑKA anliegt und an dessen
subtrahierenden Eingang ein einer Soll-Temperaturdifferenz ΔϑS entsprechendes Signal
ansteht, einem mit dessen Ausgang verbundenen Umschalter 21, der von einem Kompara
tor 22 gesteuert ist und seinerseits ausgangsseitig mit den Eingängen zweier Regler 23, 24
verbunden ist. Weitere Eingänge des Umschalters 21 werden von zwei Soll-Werte liefernden
Meßwertverarbeitungsschaltungen 25, 26 gebildet.
Der Komparator 22 ist eingangsseitig mit dem Signal des Einlauftemperaturfühlers 11 ϑKA
und einem Grenzwertsignal ϑKAG beaufschlagt, wobei das letztere Signal auch an einem
Eingang des Umschalters 21 anliegt. Dabei gibt der Komparator 22 bei einem unter dem
Grenzwert ϑKAG liegenden Signal des Einlauftemperaturfühlers 11 ϑKA ein Signal ab, das ein
Umschalten des Umschalters 21 bewirkt. Der Komparator 22 kann den Umschalter 21 in
beide Richtungen betätigen.
Die beiden Meßwertverarbeitungsschaltungen 25 und 26 liefern Soll-Werte für die Heizungs
vorlauftemperatur ϑHVS und die Kesseleinlauftemperatur ϑKAS, die als Eingangssignale an
dem Umschalter 21 anliegen.
Diese Meßwertverarbeitungsschaltungen 25 und 26 verarbeiten das vom Außentemperatur
fühler 13, der mit diesen beiden Schaltungen verbunden ist, kommende Signal ϑA in Abhän
gigkeit von Stellern 27, 27', die zur Einstellung der Steilheit der den Zusammenhang zwi
schen dem Signal ϑA und dem entsprechenden Soll-Wert beschreibenden Kurve beeinflußt,
und Stellern 28, 28', die zur Parallelverschiebung dieser Kurven dienen.
Weiter ist der den Vier-Wege-Mischer 4 steuernde Regler 23 mit einem vom Vorlauftempe
raturfühler 12 kommenden Signal ϑHV und der den Brenner steuernde Regler 24 mit dem
vom Einlauftemperaturfühler 11 kommenden Signal ϑKA beaufschlagt.
Gibt der Komparator 22 ein Signal aufgrund eines Unterschreitens des Kessel-Einlauftempe
ratur-Grenzwertes ϑKAG durch die momentane Kesseleinlauftemperatur ein Umschaltsignal
an den Umschalter 21 ab, so wird der Regler 23 statt mit dem Vorlauftemperatur-Soll-Wert
ϑHVS mit einem der Kesseleinlauftemperatur entsprechenden Signal ϑKA, das um ein vorge
gebenes Soll-Wert-Differenzsignal ΔϑS vermindert ist, beaufschlagt. Gleichzeitig wird der
den Brenner steuernde Regler 24 statt mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Soll-Wert ϑKAS mit
dem Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert ϑKAG beaufschlagt, wobei durch das Soll-Wert-
Differenzsignal ΔϑS die Zeitdauer der Heizkreisaufheizung indirekt beeinflußt wird. Dieses
Signal kann 5 bis 15 K entsprechen.
Dies bewirkt einerseits, daß der Brenner durch den Regler 24 aktiviert wird und gleichzeitig
der Mischer 4 durch den Regler 23 in eine der Kesseleinlauftemperatur-Anhebung entspre
chenden Stellung gesteuert wird, in der die Verbindung zwischen dem Kesselauslauf und
der Heizungsvorlaufleitung auf ein bestimmtes Maß reduziert ist. In weiterer Folge wird der
den Mischer 4 steuernde Regler 23 in Abhängigkeit von der Kesseleinlauftemperatur ge
steuert, wobei die Verbindung zwischen dem Kesselauslauf 2 und dem Heizungsvorlauf 7
mit steigender Kesseleinlauftemperatur weiter geöffnet wird.
Die Rückstellung des Umschalters 21 in dessen dem Normalbetrieb entsprechende Stellung,
in der die beiden Regler 23 und 24 mit dem Heizungsvorlauftemperatur-Soll-Wert ϑHVS be
ziehungsweise dem Kessel-Einlauftemperatur-Soll-Wert ϑKAS beaufschlagt sind, erfolgt,
wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind.
Um ein zu schnelles Öffnen des Mischventiles zu vermeiden, muß zwischen den folgenden
Fällen unterschieden werden:
- 1. Vorlauftemperatur-Soll-Wert < Vorlauftemperatur-Minimalwert
- 2. Vorlauftemperatur-Soll-Wert < Vorlauftemperatur-Minimalwert
Dies wird durch den Komparator 31, der auf den Umschalter 32 einwirkt, sichergestellt.
Eine Umschaltung erfolgt für den ersten Fall, das heißt Vorlauftemperatur-Soll-Wert < Vor
lauftemperatur-Minimalwert, in der Weise, daß der Komparator 31 den Umschalter 32 in
Richtung auf den Komparator 30 steuert, so daß dessen Ausgangs-signal zum Umschalter
21 durchgeschaltet wird und diesen steuert. Die Umschaltung auf den Normalbetrieb erfolgt
dabei, wenn die Bedingung
ϑHV < (ϑKAG + ΔϑKAG)
erfüllt ist.
Diese Abfrage wird durch den Komparator 30 vorgenommen.
Damit ist es möglich, die Stellung des Mischventiles nahe an den Beharrungswert bei
außentemperaturgeführter Vorlauftemperaturregelung heranzuführen, so daß es nicht mehr
zu Schwingungen der Rücklauftemperatur nach dem Umschalten kommt.
Im zweiten Fall, das heißt Vorlauftemperatur-Soll-Wert ← Vorlauftemperatur-Minimalwert,
wird der Umschalter 32 durch den Komparator 31 in Richtung auf den Komparator 29 ge
schaltet, so daß dessen Ausgangssignale den Umschalter 21 steuern, wobei die Umschal
tung dann vorgenommen wird, wenn die Bedingung
(ϑHV < ϑHVS) V (ϑKA < (ϑKAG + ΔϑKAG)
erfüllt ist.
(ϑHV < ϑHVS) V (ϑKA < (ϑKAG + ΔϑKAG)
erfüllt ist.
Es muß die Heizungsvorlauftemperatur ϑHV größer als der Heizungsvorlauftemperatur-Soll-
Wert ϑHVS sein, und die Kesseleinlauftemperatur ϑKA muß größer als der um einen Diffe
renzbetrag ΔϑKAG vergrößerte Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert ϑKAG sein.
Weiter kann die Rückstellung des Umschalters 21 erfolgen, wenn die Heizungsvorlauftem
peratur ϑHV größer als der um einen Differenzbetrag ΔϑKAG vergrößerte Kessel-Einlauftem
peratur-Grenzwert ϑKAG ist. Durch diesen Differenzbetrag wird ein zu häufiges Schalten
vermieden und sichergestellt, daß die Kesseleinlauftemperatur vor dem Umschalten auf den
Normalbetrieb genügend angehoben ist, um auch nach der Umstellung in den Normalbetrieb
genügend hoch zu bleiben, um ein abermaliges Umschalten in den Kessel-Einlauftempera
tur-Anhebebetrieb zu vermeiden.
Dabei ist sichergestellt, daß der Übergang vom Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetrieb in
den Normalbetrieb stetig erfolgt, indem der Vier-Wege-Mischer 4 in Abhängigkeit vom Vor
lauftemperatur-Soll-Wert ϑHVS gesteuert wird und die Verbindung zwischen dem Kesselaus
lauf 2 und dem Heizungsvorlauf 7 in Abhängigkeit von der Außentemperatur mehr oder we
niger weit geöffnet wird.
Claims (7)
1. Heizungseinrichtung mit einem über einen Brenner beheizbaren Kessel, dessen
Ein- und Auslauf (3 und 2) an einen Kesselkreis angeschlossen sind, welcher
eine Kesselkreispumpe (5) und zwei Anschlüsse eines Vier-Wege-Mischers (4)
aufweist, dessen zwei andere Anschlüsse mit einem Heizkreis verbunden sind,
der eine Heizkörperanordnung (9) und eine Heizkreispumpe (10) aufweist, wobei
eine Steuerungseinrichtung (6) vorgesehen ist, die den Heizkessel (1), die bei
den Pumpen (5 und 10) und den Mischer (4) in Abhängigkeit von den über Tem
peraturfühler (11, 12 und 13) ermittelten Eingangssignalen der Kesselrücklauf
temperatur, der Heizkreistemperatur und der Außentemperatur steuert, und wo
bei ein Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetrieb vorgesehen ist, bei dem die
Steuereinrichtung (6) bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes der Kessel-
Einlauftemperatur den Brenner einschaltet, den Mischer (4) im Sinne einer
Schließung des Kesselkreises beziehungsweise einer Unterbrechung der Ver
bindung zum Vor- und Rücklauf (7, 8) des Heizkreises hin ansteuert und die
Kesselkreispumpe (5) einschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Vier-
Wege-Mischer (4) während des Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetriebes
durch die Steuereinrichtung (6) derart angesteuert wird, daß ausgehend von ei
nem kleinen Durchfloß zwischen dem Auslauf (2) des Kessels (1) und der Vor
laufleitung (7) der Heizkörperanordnung (9) dieser Durchfloß mit steigender Kes
sel-Einlauftemperatur im Sinne einer Vergrößerung desselben beeinflußt ist.
2. Heizungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Über
schreiten eines bestimmten Wertes der Kessel-Einlauftemperatur der Vier-
Wege-Mischer (4) derart angesteuert wird, daß die Verbindung des Kesselaus-
beziehungsweise Kesseleinlaufes (2 beziehungsweise 3) zum Vor- beziehungs
weise Rücklauf (7 beziehungsweise 8) hin geöffnet werden.
3. Heizungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (6) einen die Signale des Kessel-Einlauftemperaturfühlers
(11) mit einem einstellbaren Grenzwert vergleichenden Komparator (22) auf
weist, der bei Unterschreiten des Grenzwertes den Kessel-Einlauftemperatur-
Anhebebetrieb startet.
4. Heizungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuereinrichtung (6) den Mischer (4) sowohl nach Maßgabe eines
außentemperaturabhängigen Soll-Wertes der Heizungs-Vorlauftemperatur als
auch in Abhängigkeit vom Unter- beziehungsweise Überschreiten von einstellba
ren Grenzwerten (ϑKAG) der Kessel-Einlauftemperatur steuert, wobei der Ein
schaltpunkt (ϑR1G, E) des Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetriebes zumindest
gleich dem Wert des unteren Grenzwertes (ϑKAG) ist und die Differenz des über
dem Einschaltpunkt (ϑR1G, E) liegenden Ausschaltpunktes (ϑR1G, A) von ersterem in
Abhängigkeit von der Hysterese eines Kessel-Einlauftemperaturreglers der
Steuereinrichtung (6) derart gewählt ist, daß die Differenz kleiner als die Hyste
rese ist und zum Beispiel nur 50% derselben beträgt.
5. Heizungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Komparator (22) mit seinem Ausgangssignal einen Umschalter (21) steuert, der
einen den Brenner steuernden Regler (24) alternativ mit dem Kessel-Einlauftem
peratur-Grenzwert (ϑKAG) oder mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Soll-Wert
(ϑKAS) beaufschlagt und der einen Vier-Wege-Mischer (4) steuernden Regler (23)
alternativ mit dem Heizungs-Vorlauftemperatur-Soll-Wert (ϑHVS) oder mit dem
Kessel-Einlauftemperatur-Ist-Wert (ϑKA) beaufschlagt.
6. Heizungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Um
schalter (21) eingangsseitig mit zwei Meßwertverarbeitungsschaltungen (25, 26)
verbunden ist, die beide mit dem Außentemperaturfühler (13) verbunden sind,
und die die Soll-Werte für die Kessel-Einlauftemperatur (ϑKAS) und die Heizungs-
Vorlauftemperatur (ϑHVS) bilden.
7. Heizungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Umschalter (21) über einen weiteren Umschalter (32) wahlweise von den
Ausgangssignalen eines von zwei Komparatoren (29, 30) steuerbar ist, wobei
der eine Komparator (29) das dem Heizungs-Vorlauftemperatur-Soll-Wert (ϑHVS)
entsprechende Ausgangssignal der Meßwertverarbeitungsschaltung (25) mit
dem Heizungs-Vorlauftemperatur-Ist-Wert (ϑHV) und der andere Komparator (30)
den Heizungs-Vorlauftemperatur-Ist-Wert (ϑHV) mit dem Kessel-Einlauftempera
tur-Grenzwert (ϑKAG) vergleicht, wobei der weitere Umschalter (32) von einem
den Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert (ϑKAG) mit dem Heizungsvorlauftempe
ratur-Soll-Wert (ϑHVS) vergleichenden Komparator (31) gesteuert ist.
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