DE4330063A1 - Verfahren zur selbsttätigen Heizkurvenoptimierung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selbsttätigen Optimierung der Heizkurve eines Heizungsreglers in einer Heizungsanlage nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

In der älteren europäischen Patentanmeldung EP 93 110 642.1 wurde ein derartiges Verfahren vorgeschlagen, bei dem die exakte Heizkurvengleichung durch eine Heizkurvengleichung der Form y=k · x^a angenähert wurde und darin sowohl der Koeffizient k als auch der Exponent α berechnet wurden. Die Größen x und y sind durch y=ϑ_v-ϑ_z und x=ϑ_z-ϑ_a vorgegeben, wobei ϑ_v, ϑ_z und ϑ_a gemessene Werte der Vorlauftemperatur, der Raumtemperatur und der Außentemperatur sind.

Zur Berechnung des Exponenten α dienen wenigstens zwei Meßwerttripel, wobei eine Logarithmierung der Werte y₁/y₂ und x₁/x₂ erforderlich ist. Da die Berechnung dieser Werte üblicherweise in einem Mikroprozessor erfolgt, wird die Logarithmierung zweckmäßigerweise durch eine Reihenentwicklung vorgenommen, was verhältnismäßig aufwendig ist.

Ausgehend von diesem älteren Vorschlag ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Berechnungsmethode für die Größen k und α vorzugeben, die ohne Logarithmierung auskommt.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Anhand der einzigen Figur der Zeichnung sei im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Dort ist die Größe y über der Größe x aufgetragen. Für unterschiedliche Heizkörperexponenten m ergeben sich unterschiedliche Kurvenverläufe gemäß einer Potenzfunktion. Jede dieser Kurven läßt sich durch die Potenzfunktion

y = k · x^α (1)

beschreiben.

Zur Berechnung des Koeffizienten k und des Exponenten α wird nunmehr wie folgt vorgegangen:

Die durch die Potenzfunktion (1) angenäherte Heizkurvengleichung wird differenziert:

Y′ = α · k · x^{α -1} (2)

Sodann wird das Verhältnis beider Gleichungen gebildet:

Setzt man in Gleichung (3) für

und für x und y das arithmetische Mittel ein

so erhält man:

Durch Einsetzen zweier Meßwerttripel x1, x2 und y1, y2 kann man zeigen, daß die Gleichungen (4) und (5) eine sehr gute Annäherung an die in der älteren europäischen Patentanmeldung angegebenen exakten Gleichungen (8) und (9) darstellen. Die Meßwertdifferenzen x₁=ϑ_z1-ϑ_a1 und x₂=ϑ_z2-ϑ_a2 sollten dabei vorzugsweise weniger als 5K auseinanderliegen. Vorzugsweise sollten die Messungen bei Außentemperaturen gemacht werden, die unter 10°C liegen. Durch wiederholte Erfassung von Meßwerttripeln und Mittelung der damit erzielten Ergebnisse für K und α kann die Genauigkeit des Verfahrens erhöht werden.

Claims (2)

1. Verfahren zur selbsttätigen Optimierung der Heizkurve eines Heizungsreglers in einer Heizungsanlage eines Gebäudes, bei welchem die Außentemperatur ϑ_a, die Heizungsvorlauftemperatur ϑ_v oder eine andere, die potentielle Heizleistung im Heizungskreis repräsentierende Größe des Heizmittels und die Raumtemperatur ϑ_z eines durch den Heizungskreis beheizten Raumes oder ein Mittelwert der Raumtemperaturen mehrerer beheizter Räume des beheizten Gebäudes gemessen werden und der Heizungsregler die Heizungsvorlauftemperatur ϑ_v in Abhängigkeit von der Außentemperatur ϑ_a und dem Raumtemperatur-Sollwert gemäß der Heizkurve führt, wobei die Heizkurve durch eine Heizkurvengleichung der Form y=k · x^α mit y=ϑ_v-ϑ_z und x=ϑ_z-ϑ_a angenähert wird und wobei in der Heizkurvengleichung sowohl der Koeffizient k als auch der Exponent α rechnerisch aus Meßwerttripeln ϑ_a, ϑ_v, ϑ_z bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Exponent α gemäß folgender Beziehung berechnet wird: und der Koeffizient k gemäß folgender Beziehung berechnet wird: wobei x₁, y₁ und x₂, y₂ durch zwei Meßwerttripel vorgegeben sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertdifferenzen x₁, x₂ nicht mehr als 5K auseinanderliegen.