DE4119460C2 - Regelanordnung für Niedertemperatur-Heizkessel - Google Patents

Regelanordnung für Niedertemperatur-Heizkessel

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Description

Bekannte Niedertemperatur-Kesselregelungen arbeiten mit einem Zweipunkt-Regler, der die Kesseltemperatur durch Brenner­ schaltung in Abhängigkeit vom Wärmebedarf gleitend zwischen mini­ mal 40°C bis maximal 75°C regelt. Dazu sind auf den Zweipunkt-Regler zwei Kesseltemperaturen geschaltet, die durch eine untere Heizkurve, bei deren Unterschreitung der Brenner einschaltet, bzw. eine obere Heizkurve, bei deren Überschreitung der Brenner ausschaltet, vorgegeben sind. Die beiden Heizkurven liegen im Abstand der Schaltdifferenz parallel zueinander. Sie können pa­ rallel zueinander verschoben werden und sind auch in ihrer Steil­ heit einstellbar. Aufgrund der Parallelität der Kurven ist die Schaltdifferenz für den Brenner in allen Lastbereichen gleich groß. Daraus resultiert, daß - ausgehend von der maximalen Last - mit steigender Außentemperatur und damit mit abnehmendem Wärmebe­ darf die Brennerlaufzeiten kürzer werden und der Brenner häufiger anspringt.
Große Schalthäufigkeit und kurze Brennerlaufzeiten füh­ ren bei Niedertemperatur-Heizkesseln im unteren Teillastbereich zu feuchten Heizflächen, da bei Abschaltung des Brenners die Nachschalt-Heizflächen nur eine Temperatur von etwa 50°C errei­ chen und dadurch das gebildete Kondensat nicht oder nicht im aus­ reichenden Maße verdampft. Bei längerer Betriebszeit unter diesen Bedingungen kommt es dann zur gefürchteten Taupunktkorrosion. Zu­ dem verschmutzen die feuchten Kesselheizflächen leichter, so daß schon nach kurzzeitigem Betrieb erhöhte Abgastemperaturen zu ver­ zeichnen sind.
Weitere Nachteile eines kurzzeitigen und häufigen Bren­ nerbetriebes sind ein erhöhter Schadstoffausstoß und erhöhte Bereitschaftsverluste. Hinsichtlich der Bereitschaftsverluste hat es sich nämlich gezeigt, daß sie bei guter Isolierung im Heizbe­ trieb weniger von der mittleren Kesseltemperatur als von der Anzahl der Aufheizungen heißgehender Kesselteile, z. B. Kesseltür, ungekühlte Brennkammer, Rauchgassammler, abhängen.
Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Lösungen bekannt, die auf die Beseitigung der oben genannten Nachteile ab­ zielen. So wird in der DE 25 49 561 C3 ein Verfahren zur Regelung der Kesselwassertemperatur in einer Heizungsanlage beschrieben, das die Schaltdifferenz des Zweipunkt-Reglers in Abhängigkeit von der jeweiligen Leistungsanforderung zu unteren Leistungsbereichen hin vergrößert. Die Vergrößerung der Schaltdifferenz, d. h. die Vorlauftemperatur-Schwankung, ist aber bei Niedertemperatur-Hei­ zungen mit geringer Steilheit wegen der erforderlichen Regelgüte der Raumtemperatur auf 5 bis 10 K begrenzt, so daß die Wirkung auf die Brennerlaufzeit gering bleibt.
In der DE 35 10 136 A1 wird eine Regelanordnung für Niedertemperatur-Heizkessel beschrieben, die einen minimalen Wert der oberen Kesseltemperatur vorsieht, der unabhängig von einem minimalen Wert der unteren Kesseltemperatur einstellbar ist. Die Schaltdifferenz des Brenners nimmt hier beim Absinken der Kessel­ temperatur unterhalb des Rauchgastaupunktes stetig bis zur maxi­ malen Differenz der beiden minimalen Werte zu. Diese Regelanord­ nung hat positive Auswirkungen auf die Verdampfung des Konden­ sats, da die Heizflächen-Endtemperatur auch im Schwachlastbereich relativ hoch ist. Die Effekte hinsichtlich Verlängerung der Bren­ nerlaufzeiten und Verringerung der Schalthäufigkeit sind aber auch hier wegen der erforderlichen Regelgüte der Raumtemperatur gering.
Moderne Heizungssysteme weisen neben dem Zweipunkt-Regler für die Brennersteuerung einen Dreipunkt-Regler für die Mischung des Vorlaufs mit dem Rücklauf auf. Bei Regelung der Hei­ zungsvorlauftemperatur über Mischer sind durch die Trennung von Heizkreis und Kessel große Brenner-Schaltdifferenzen möglich, da auch im Schwachlastbereich höhere Kesseltemperaturen gefahren werden können, aber bei diesen Regelungen wird das große träge Heizkreisvolumen vom kleinen Kesselvolumen abgekoppelt, weil die hohe Frequenz der Vorlauftemperatur-Änderung nur durch die klei­ nen Zeitkonstanten des Mischer-Regelkreises bestimmt wird und eine praktisch konstante Heizlast bewirkt. Bei kleinem Kessel­ wasservolumen bleibt daher trotz größerer Schaltdifferenz eine immer noch hohe Schalthäufigkeit, d. h. eine Umweltbelastung durch unvermeidbare Brennerstarts.
Aus der eigenen DE 40 05 450 A1 ist eine Regelanordnung mit Zweipunkt-Regler und Dreipunkt-Regler bekannt, mit der die Schalthäufigkeit des Brenners von Niedertemperatur-Heizkesseln in allen Lastbereichen verringert und die Brennerlaufzeit erhöht werden kann, indem die beiden Regler so geschaltet werden, daß das Wärmespeichervermögen der großen Heizkreis-Wassermenge an die periodischen Aufheizungen der kleinen Kesselwassermenge mit gro­ ßer Schalttemperatur-Differenz gekoppelt wird, so daß die Wärme­ speicherfähigkeit des gesamten Heizungssystems zur Minderung der Brennerschaltungen genutzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelan­ ordnung zu schaffen, die sich durch geringe Schalthäufigkeit und hohe Brennerlaufzeiten auszeichnet, die aber einen geringeren Aufwand als die zuvor beschriebene Regelanordnung erfordert und sowohl bei kleinem als auch bei großem Heizkesselvolumen diese Anforderungen erfüllt.
Die Erfindung geht von einer Regelanordnung für Niedertemperatur-Heizkessel aus, mit einem Zweipunkt-Regler für die Brennersteuerung in Abhängigkeit von dem durch einen Außen- oder Raumtemperatur-Fühler vorgebbaren Wärmebedarf nach Maßgabe einer unteren Heizkurve, bei der der Brenner einschaltet und einer obe­ ren Heizkurve, bei der der Brenner ausschaltet, mit einem Mischer für Vorlauf und Rücklauf im Heizkreis und mit einer Heizungspumpe für den Wasserumlauf.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Heizkurven durch eine untere Vorlauftemperatur und eine obere Vorlauftemperatur vorgegeben sind, wobei die Brennerabschaltfunktion der oberen Vorlauftemperatur während einer einstellbaren Mindest-Brennerlaufzeit gesperrt ist und dem Zweipunktregler eine Kesseltemperatur oberhalb der Heizkurven vorgebbar ist, die die Brennerabschaltfunktion während der Mindest-Brennerlaufzeit übernimmt, daß als Mischer ein Konstant­ mischer dient, und daß eine Kesselanfahrentlastung vorgesehen ist, die die Heizungspumpe bei eingeschaltetem Brenner erst einschaltet, wenn die Kesseltemperatur einen vorgegebenen Wert oberhalb der Taupunkttemperatur erreicht hat, und daß die Pumpe so lange eingeschaltet bleibt, bis die Vorlauftemperatur bei abgeschaltetem Brenner durch die Wärmeentnahme des Heizkreises auf die untere Vorlauftemperatur abgesunken ist und der Brenner bei einer Kesseltemperatur unterhalb der Taupunkttemperatur wie­ der einschaltet.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die überwiegende Zahl der Heizungen mit Radiatoren und Konvektoren ausgerüstet ist, welche eine Steilheit von Vorlauf-/Außentempera­ turänderung von 1 bis 2, d. h. maximale Vorlauftemperaturen von 50 bis 75°C erfordern. Diese Heizkreise sind für eine Vorlauf-/Rücklauf-Temperaturspreizung von 10 bis 15 K ausgelegt und erfor­ dern für eine gute Regelgenauigkeit Vorlaufdifferenzen gleicher Größenordnung.
Daher sieht die Erfindung einen Konstantmischer vor, der einen wesentlich geringeren Aufwand erfordert als ein Mischer mit Stellmotor, weil der Dreipunkt-Regler entfällt.
Die Erfindung kommt also mit einem Zweipunkt-Regler aus, der im Normalfall die Brennerschaltungen nur durch die Vor­ lauftemperatur bewirkt.
Vorzugsweise ist der Konstantmischer auf ein Mischungs­ verhältnis des Kessel- und Rücklaufwassers von 1 : 1 für eine Steilheit der Vorlauf-/Außentemperaturänderung von 1 und auf ein Mischungsverhältnis bis 2 : 1 für eine Steilheit von 2 eingestellt.
Die erfindungsgemäße Vorlauftemperatur-Regelung in Kom­ bination mit Kessel-Anfahrentlastung und dem Konstantmischer be­ dingt, wenn der Konstantmischer beispielsweise auf 1 : 1 einge­ stellt ist, für eine Vorlauftemperaturänderung stets eine doppelt so große Änderung der Kesseltemperatur und bewirkt eine größere Wärmespeicherung im Kessel und Heizkreis, d. h. auch größere Schaltintervalle als bei einer direkten Regelung der Kesseltem­ peratur mit einem Zweipunkt-Regler wie in der eingangs erwähnten DE 35 10 136 A1 beschrieben. Zum Beispiel ist bei einem Sollwert der un­ teren Vorlauftemperatur von 30°C zum Einschalten des Brenners bei einer Vorlauf-Schaltdifferenz von 10 K der entsprechende Sollwert der oberen Vorlauftemperatur 40°C für das Ausschalten des Brenners. Für diese Vorlauftemperatur von 40°C muß der Kes­ sel wegen des auf 1 : 1 eingestellten Konstantmischers von 30°C auf 50°C, d. h. auf die doppelte Vorlaufdifferenz von 20 K ge­ heizt werden.
Vorzugsweise ist der vorgegebene Wert der Kesseltempe­ ratur für die Kessel-Anfahrentlastung 55°C. Wegen dieses hoch­ liegend gewählten Grenzwertes wird nach Einschalten der Heizungs­ pumpe eine Vorlauftemperatur von 0,5 (30 + 55) = 42,5°C gemischt und folglich der Brenner bei Erreichen der oberen Vorlauftempera­ tur abgeschaltet. Mit den bei Stahlheizkesseln üblichen großen Wasserinhalten und hochliegenden Rückläufen mischt das kalte Rücklaufwasser die Kesseltemperatur und gleichzeitig der Kon­ stantmischer die Vorlauftemperatur schnell auf den Sollwert der oberen Vorlauftemperatur von 40°C, und danach fällt die Tempera­ tur mit stetiger Angleichung von Kessel-, Vorlauf- und Rücklauf­ temperatur langsam bis auf die untere Vorlauftemperatur von 30°C ab, wo die Wiedereinschaltung des Brenners erfolgt, so daß eine hohe Regelgüte mit großen Schaltintervallen erreicht wird.
Die Konstantmischung von Rücklauf- und Kesselwasser dämpft also die Wirkung der hocheingestellten Anfahrentlastung des Kessels auf die Vorlauftemperatur und bewirkt eine maximale Wärmespeicherung für große Schaltintervalle auf dem niedrigen Temperaturniveau des großvolumigen Heizkreises.
Bei Gußkesseln mit kleinen Wasserinhalten würde der Kessel sehr schnell auf den erwähnten vorgegebenen Kessel-Temperaturwert von 55°C aufheizen, wo die Heizungspumpe eingeschaltet wird, jedoch würde der Brenner nach kurzer Laufzeit wieder aus­ schalten, weil auch der geringe aufgeheizte Kesselwasserinhalt ausreicht, den gemischten Vorlauf kurzzeitig über den Sollwert der oberen Vorlauftemperatur von 40°C zu bringen. Dadurch wurde der Heizungsrücklauf den geringen Kesselwasserinhalt schnell wie­ der auf Rücklauftemperatur-Niveau herunterkühlen, so daß sich eine effektiv zu kleine Vorlaufdifferenz und damit eine hohe Schalthäufigkeit ergeben würde. Daher ist vorgesehen, daß die Abschaltfunktion der oberen Vorlauftemperaturkurve für eine Mindest-Brennerlaufzeit gesperrt ist und statt dessen eine Kessel­ temperatur oberhalb der Vorlauftemperaturkurve die Abschaltung des Brenners bewirkt. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei klei­ nen Kesselwasserinhalten große Schaltintervalle bei einer kurz zeitigen Erhöhung der Vorlaufdifferenz erhalten werden, bei gro­ ßen Kesselwasserinhalten jedoch vermieden wird, daß sich eine zu große Vorlaufdifferenz und eine geringe Regelgüte ergibt.
Vorzugsweise weist die Kesseltemperatur einen Mindest-Grenzwert von 70°C auf und wird durch eine Kurve vorgegeben, die mindestens im Abstand der Vorlauf-Schaltdifferenz über der oberen Vorlauftemperatur-Heizkurve verläuft.
Die Mindest-Brennerlaufzeit, nach der die Abschaltfunk­ tion der oberen Vorlauftemperatur-Heizkurve wirksam wird, beträgt zwischen etwa 4 bis 10 Minuten, vorzugsweise etwa 7 Minuten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:
Fig. 1 eine Regelanordnung für einen Kessel mit gro­ ßem Wasserinhalt und
Fig. 2 eine Regelanordnung, die für Kessel mit prak­ tisch allen vorkommenden Wasserinhalten bis herab zu 1 l/KW geeignet ist.
Fig. 1 zeigt einen von der Außentemperatur TA geführten Zweipunkt-Regler 1, der in Abhängigkeit einer von einem Vorlauf-Temperaturfühler TV gemessenen Vorlauftemperatur den Brenner 4 des Kessels 2 nach Maßgabe einer unteren Vorlauftemperatur-Heizkurve TVu ein- und nach Maßgabe einer oberen Vorlauftemperatur-Heizkurve TVo, die im Abstand der Vorlauf-Schaltdifferenz ober­ halb der Kurve TVu liegt, ausschaltet. Eine Kessel-Anfahrentlastung 3 sorgt dafür, daß die Pumpe 7 eines Konstantmischers 6 nach Einschalten des Brenners 4 erst eingeschaltet wird, wenn eine über dem Rauchgastaupunkt liegende Temperatur des Kessel­ wassers von vorzugsweise 55°C erreicht wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kes­ sel mit verhältnismäßig großem Wasserinhalt von 4 l/KW vorgese­ hen. Der Konstantmischer 6 ist so eingestellt, daß das Rücklauf­ wasser mit dem Kesselwasser im Verhältnis 1 : 1 gemischt wird. Bei einem angenommenen Lastfall A ist die Funktion wie folgt: Der Vorlauf-Temperaturfühler TV hat gemessen, daß die Vorlauftempera­ tur auf TVu = 30°C abgesunken ist. Bei geschlossenem Hauptschal­ ter S bedeutet dies, daß das Brenner-Relais K3 betätigt wird.
Über dessen Kontakt K3 wird der Brenner 4 eingeschaltet und be­ ginnt, das Kesselwasser aufzuheizen, bis der Kesselthermostat T1 feststellt, daß der Kesseltemperatur-Grenzwert von 55°C erreicht ist und dadurch die Pumpe 7 des Konstantmischers 6 durch öffnen des Kontaktes T1a das Pumpen-Relais K1 einschaltet. Kesselwasser und Rücklaufwasser werden nun durch den großen Kesselwasserinhalt schnell gemischt, bis der Vorlauf-Temperaturfühler TV dem Regler 1 anzeigt, daß der Sollwert der oberen Vorlauf-Temperaturkurve TVo von 40°C für den Heizkreis 5 erreicht ist. Dadurch wird K3 betätigt und dessen Kontakt K3a öffnet, so daß der Brenner abge­ schaltet wird. Anschließend fällt die Vorlauftemperatur bei lau­ fender Pumpe 7 mit stetiger Angleichung von Kessel-, Vorlauf- und Rücklauftemperatur langsam bis zur Wiedereinschalttemperatur TVu = 30°C ab.
Die Regelanordnung von Fig. 2 entspricht weitgehend der zuvor beschriebenen Anordnung von Fig. 1, jedoch ist dort zusätz­ lich ein Kesselthermostat T2 vorgesehen, der auf einen Mindest-Grenzwert TKo min von vorzugsweise 70°C eingestellt ist, und ein Zeit-Relais K2 überbrückt den Schaltkontakt des Zweipunkt-Reglers 1 für die Dauer einer Mindest-Brennerlaufzeit, die zwischen etwa 4 bis 10 Minuten liegt und in der Praxis etwa 7 Minuten beträgt. Durch diese einfache Maßnahme läßt sich der schadstoffarme Be­ trieb für Kessel mit allen praktisch vorkommenden Wasserinhalten realisieren.
Bei einem Kessel mit großem Wasserinhalt wird die Vor­ lauftemperatur nach Ablauf der Mindest-Brennerlaufzeit nur an­ nähernd TVo und nicht TKo min erreicht haben, d. h. für diese Kessel wird die Abschaltfunktion von TVo wirksam mit der Vorlauf-Schaltdifferenz SDV = TVo - TVu. Insofern entspricht die Funktion der Beschreibung der Regelung nach Fig. 1.
Bei einem Kessel mit geringem Wasserinhalt von bei­ spielsweise 1 l/KW wird nach Abfall der Vorlauftemperatur auf TVo = 30°C das Brenner-Relais K3 zunächst durch die Kontakte K2a und K2b des Zeitrelais K2 überbrückt, so daß der Brenner 4 über die Dauer der Brenner-Mindestlaufzeit, die das Zeitrelais 8 vorgibt, eingeschaltet bleibt. Wenn die Kesseltemperatur den vorgegebenen Wert T1 von 55°C erreicht, wird das Pumpen-Relais K1 abgeschaltet und dessen Kontakt K1a geschlossen, so daß die Pumpe 7 anläuft. Durch das kalte Rücklaufwasser sinkt die Kes­ seltemperatur zunächst wieder ab und heizt sich dann langsamer mit der großen Heizkreis-Wassermenge wieder auf. Da die Ab­ schaltfunktion der oberen Vorlauf-Heizkurve TVo wegen der Über­ brückung des Reglers während der Mindest-Brennerlaufzeit unwirk­ sam ist, kann die Vorlauftemperatur über TVo hinaus ansteigen, bis der Kesselthermostat T2 bei Erreichen der Mindest-Kesseltemperatur TKo min von 70°C den Brenner abschaltet. Dann sinken Kessel-, Vorlauf- und Rücklauftemperatur, bis der Vorlauf die Wiedereinschalt-Temperatur von 30°C erreicht. Dabei bleibt die Pumpe eingeschaltet, weil das Relais K1 wegen des stromlos gewor­ denen Brenner-Relais K3 stromlos bleibt, obwohl der Kontakt T1a bei Abfall der Kesseltemperatur unter 55°C wieder geschlossen worden ist. Bei einer Aufheizung von einer geringen Vorlauftem­ peratur von z. B. TVu = 30°C und einer minimalen oberen Kessel­ temperatur TKo min = 70°C ergibt sich eine anfängliche Vorlauf­ temperatur von TV = 0,5 (30 + 70) = 50°C. Diese anfängliche Ver­ doppelung der Vorlaufdifferenz auf 20 K wird wegen der Abkühlung des geringen Kesselwasserinhalts durch das kalte Rücklaufwasser schnell abgebaut, so daß sich im Effekt eine befriedigende Regel­ güte bei großen Schaltintervallen ergibt.
Bei einem Kessel mit mittlerem Wasserinhalt wird der Kessel nach Ablauf der Mindest-Brennerlaufzeit eine Temperatur zwischen 55°C und 70°C erreicht haben und sich eine entspre­ chend geringere anfängliche Überhöhung der Vorlauftemperatur über TVo hinaus ergeben. Die erfindungsgemäße Regelung bewirkt also eine umso höhere Vorlaufdifferenz, je geringer der Kesselwasser­ inhalt ist.
Es zeigt sich weiter, daß nicht nur unterschiedliche Kesselwasserinhalte, sondern auch Änderungen der Heizlast und des Heizwasser-Volumenstromes von der erfindungsgemäßen Regelung mit dem Ergebnis minimaler Brennerschaltungen und hoher Regelgüte adaptiert werden.
Hinsichtlich des Zieles minimaler Kosten der Regelung ist der Konstantmischer mit einem einfachen Kessel-Bypass, aber auch mit jedem handelsüblichen 3- oder 4-Wege-Mischer realisier­ bar.
Die Verwendung eines Thermostaten für TKo min erfordert bei tiefsten Außentemperaturen eine zeitweilige Höhereinstellung, wenn Kesseltemperaturen über 70°C erforderlich sind. Legt man die Regelanordnung jedoch so aus, daß eine Kessel-Heizkurve TKo min mindestens im Abstand der Vorlauf-Schaltdifferenz SDV über der Vorlauf-Heizkurve TVo geführt wird, entfällt der Kesselther­ mostat T2 und seine Höherstellung bei sehr niedrigen Außentempe­ raturen.

Claims (4)

1. Regelanordnung für Niedertemperatur-Heizkessel, mit einem Zweipunkt-Regler für die Brennersteuerung in Abhängigkeit von dem durch einen Außen- oder Raumtemperaturfühler vorgebbaren Wärmebedarf nach Maßgabe einer unteren Heizkurve, bei der der Brenner einschaltet, und einer oberen Heizkurve, bei der der Brenner ausschaltet, mit einem Mischer für Vorlauf und Rücklauf im Heizkreis und mit einer Heizungspumpe für den Wasserumlauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkurven durch eine untere Vorlauftemperatur (TVu) und eine obere Vorlauftemperatur (TVo) vorgegeben sind, wobei die Brennerabschaltfunktion der oberen Vorlauftemperatur (TVo) während einer einstellbaren Mindest-Brennerlaufzeit gesperrt ist und dem Zweipunktregler (1) eine Kesseltemperatur oberhalb der Heizkurven vorgebbar ist, die die Brennerabschaltfunktion während der Mindest-Brennerlaufzeit übernimmt, daß als Mischer ein Konstantmischer (6) dient, und daß eine Kessel-Anfahrentlastung (3) vorgesehen ist, die die Hei­ zungspumpe (7) bei eingeschaltetem Brenner (4) erst einschaltet, wenn die Kesseltemperatur einen vorgegebenen Wert oberhalb der Taupunkttemperatur erreicht hat, und daß die Pumpe (7) so lange eingeschaltet bleibt, bis die Vorlauftemperatur bei abgeschalte­ tem Brenner (4) durch die Wärmeentnahme des Heizkreises (5) auf die untere Vorlauftemperatur (TVu) abgesunken ist und der Brenner bei einer Kesseltemperatur unterhalb der Taupunkttemperatur wie­ der einschaltet.
2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konstantmischer (6) auf ein Mischungsverhältnis des Kes­ sel- und Rücklaufwassers von 1 : 1 für eine Steilheit der Vorlauf/ Außentemperaturänderung von 1 und auf ein Mischungsverhältnis bis 2 : 1 für eine Steilheit von 2 eingestellt ist.
3. Regelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Vorlauftemperatur liegende Kesseltemperatur einen Mindest-Grenzwert (TKo min) von 70°C aufweist und vorzugs­ weise als Kurve vorgegeben ist, die mindestens im Abstand der Vorlauf-Schaltdifferenz über der oberen Vorlauftemperatur-Heizkurve (TVo) verläuft.
4. Regelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindest-Brennerlaufzeit, nach der die Abschaltfunktion der oberen Vorlauftemperatur-Heizkurve (TVo) wirksam wird, zwischen etwa 4 bis 10 Minuten, vorzugsweise etwa 7 Minuten beträgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19731756A1 (de) * 1997-07-23 1999-02-04 Volker Boehringer Betriebsregelung für Verbrennungsanlagen zur Optimierung des Wirkungsgrades der Brennkammer durch geregelten Nutzenergiestrom

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4328558A1 (de) * 1993-08-25 1995-03-02 Licentia Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Warmwasserheizung
DE19507247A1 (de) * 1995-03-02 1996-09-05 Baunach Hans Georg Verfahren und Vorrichtung zur hydraulisch optimierten Regelung der Vorlauftemepratur

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH540487A (de) * 1972-04-10 1973-08-15 Ciba Geigy Ag Kapillarviskosimeter
DE2549561C3 (de) * 1975-11-05 1985-03-21 Buderus Ag, 6330 Wetzlar Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Kesselwassertemperatur in einer Heizungsanlage
DE3510163A1 (de) * 1985-03-21 1986-09-25 Artur Dr.H.C. 7244 Waldachtal Fischer Spreizduebel fuer die verankerung in konisch nach innen erweitert hergestellten bohrloechern
DE4005450A1 (de) * 1990-02-21 1991-09-26 Koerting Ag Regler fuer niedertemperatur-heizkessel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19731756A1 (de) * 1997-07-23 1999-02-04 Volker Boehringer Betriebsregelung für Verbrennungsanlagen zur Optimierung des Wirkungsgrades der Brennkammer durch geregelten Nutzenergiestrom

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