DE4409883C2 - Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einem Wärme­ trägermedium, vorzugsweise Wasser, welches aus einer Hauptheizquelle, einem Raumheizsystem, einem Wärme­ speicher und weiteren heizungstechnischen und steuerungstechnischen Elementen besteht, die so mitein­ ander verbunden sind, daß sich eine Vorlauf- oder Rücklauf-Temperatur-Mischung ergibt.

In Heizanlagen der gattungsgemäßen Art werden für Funktionen wie Rücklaufbeimischung, Vorlaufbeimischung, Wärmepufferung auch in Verbindung mit Brauchwasser­ bereitung Heizsysteme mit mehreren Mehrwege- oder Mischventilen verwendet, wie z. B. in DE 36 24 864 A1 und in DE 92 05 301 U1 beschrieben. Typisch für alle diese Anlagen ist, daß die verwendeten Pumpen effektiv nur in ihrer Betriebsrichtung durchströmt werden. Der so betriebene hohe Aufwand führt zu entsprechend hohen Kosten und vergrößert die Störanfälligkeit.

Weiterhin ist gemäß DE 38 28 578 A1 bekannt, daß zumin­ destens ein Teil der o.g. Aufgaben mit einer Kombi­ nation aus zwei Pumpen und zwei Rückschlagventilen bzw. einer Kombination aus zwei Pumpen und einem speziellen Wechselventil derart bewältigt werden kann, daß jeweils eine Pumpe in Betrieb ist, während die andere mindestens hydraulisch so gesperrt ist, daß sie nicht entgegen ihrer Betriebsrichtung durchströmt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizungssystem mit geringem technischen Aufwand so zu gestalten, daß die in einer Hauptheizquelle freigesetzte Wärmeenergie einem Raumheizsystem und/oder einem Wärmespeicher ggf. mit Brauchwasserbereiter und ggf. mit mindestens einer alternativen Heizquelle bedarfsgerecht zugeführt oder entnommen werden kann und daß die Hauptheizquelle ent­ weder mit Vorlaufbeimischung (z. B. Brennwerttechnik) oder mit Rücklaufbeimischung (z. B. konventionelle Niedertemperaturtechnik) betrieben werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zwei strömungstechnisch parallele und teilweise gemein­ sam verlaufende Wärmeträgerkreise können über verschiedene Pumpen derart angetrieben werden, daß zumindestens eine der Pumpen im Ruhezustand entgegen ihrer Betriebsrichtung durchströmt wird, bzw. daß dadurch eine beabsichtigte Umkehrung der Strömungs­ richtung möglich ist.

Je nach konkreter Aufgabenstellung können die Pumpen alternativ oder gleichzeitig geschaltet oder durch Drehzahlregelung betrieben werden. Weiterhin können durch zusätzliche Elemente wie Rückschlagventile sowie ein Mehrwege- oder Mischventil bestimmte Strömungs­ richtungen geregelt sowie zeitweise oder ständig unterbunden werden. Zwei Ausführungsbeispiele sind in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.

In Fig. 1 ist ein Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems dargestellt, mit dem die in einer Hauptheizquelle 1 freigesetzte Wärme über ein Wärmeträgermedium, vorzugsweise Wasser, angetrieben mittels der Ladepumpe 17, dem Raumheizsystem 2 und dem Wärmespeicher 11 zur Pufferung und Brauchwasser­ bereitung 7-10 zugeführt wird. Der Rücklauf des Wärme­ trägermediums erfolgt über den Heizungsrücklauf 5 und die im Stillstand entgegen ihrer Betriebsrichtung durchströmte Entladepumpe 15. Zu der hier weitest­ gehend nicht dargestellten Steuerung können die Signale Temperaturfühler Vorlauf 6, Temperaturfühler Wärme­ speicher 14 und Temperaturfühler Brauchwasser 8 u. a. ausgewertet werden.

Das Entladen des Wärmespeichers 11 erfolgt in umgekehr­ ter Weise mit Hilfe der Entladepumpe 15. Soll dabei die Hauptheizquelle 1 sowie die Ladepumpe 17 im Stillstand zur Vermeidung von Wärmeverlusten nicht überströmt werden, so kann dies durch ein zusätzlich eingebautes Rückschlagventil 3 verhindert werden.

Um bei ungünstigen Druckverhältnissen im Leitungssystem ein Durchströmen des Raumheizsystems 2 über den Rück­ lauf 5 zu vermeiden, kann ein Rückschlagventil 13 zusätzlich eingebaut sein.

Es ist zur gezielten Verteilung des Wärmeträgermediums zwischen Raumheizsystem 2 und Wärmespeicher 11 und/oder zur Erzielung der Funktionen Rücklauf- oder Vorlaufbei­ mischung in Bezug auf die Hauptheizquelle 1 möglich, Ladepumpe 17 und Entladepumpe 15 mit einer Drehzahl- Differenz-Regelung zu betreiben. Weitere Einflußmög­ lichkeiten ergeben sich durch die Dimensionierung des Rohrsystems und der Pumpen.

In Fig. 2 wurde das in Fig. 1 beschriebene Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems dahingehend verändert, daß es um eine alternative Heizquelle 12 und ein Dreiwegeventil 16 ergänzt wurde. Das Dreiwegeventil 16 ist umschaltbar zwischen A-AB und B-AB. Die Strömungsrichtung B-A des Dreiwegeventils 16 wird durch das Rückschlagventil 18 für den Entladebe­ trieb mit der alternativ zur Ladepumpe 17 geschalteten Entladepumpe 15 freigegeben.

Das Überströmen der Hauptheizquelle 1 und der Ladepum­ pe 17 im Ruhezustand wird durch das Rückschlagventil 3 verhindert. Die Schaltung ermöglicht mit einfachen binären Steuersignalen maximale Temperaturspreizung zwischen Vorlauf und Rücklauf an der Hauptheizquelle 1 (vorzugsweise Brennwerttechnik) sowie genaue Dosie­ rung der Heizenergie alternativ zum Raumheizsystem 2, zur Brauchwasserbereitung 7-10, zum Wärmespeicher 11, als auch von der alternativen Heizquelle 12.

Claims (8)

1. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems mit einem Wärmeträgermedium, insbesondere Wasser, welches aus einer Hauptheizquelle (1), einem Raumheizsystem (2), einem Wärmespeicher (11), einer Ladepumpe (17) und einer Entladepumpe (15) besteht, wobei die Ladepumpe (17) und die Hauptheiz­ quelle (1) sowie die Entladepumpe (15) und der Wärmespeicher (11) zwei strömungstechnisch parallele und teilweise gemeinsam verlaufende Wärmeträgerstränge bilden, zwischen denen sich das Raumheizsystem (2) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs­ richtung des Wärmeträgermediums in einem Wärmeträger­ strang durch Abschalten der entsprechenden Pumpe und Durchströmen der Pumpe entgegen ihrer Betriebsrichtung umgekehrt wird.

2. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einschränkung der möglichen Strömungsrich­ tungen des Wärmeträgermediums durch ein in mindestens einem Verzweigungspunkt der teilweise gemeinsam verlau­ fenden Wärmeträgerstränge angeordnetes Mehrwegeven­ til (16) erfolgt.

3. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Strömungsrichtungen in den Wärmeträgersträngen einschließlich der gemeinsam verlaufenden Wärmeträgerstränge (4, 2, 5) durch Rückschlagventile (3, 13) versperrt werden.

4. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß das Strömungsverhältnis durch ein in minde­ stens einem Verzweigungspunkt der teilweise gemeinsam verlaufenden Wärmeträgerstränge angeordnetes Misch­ ventil (16) gesteuert wird.

5. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach Anspruch 1, 2 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine eingeschränkte Strömungs­ richtung durch ein überbrückendes Rückschlagventil (18) freigegeben wird.

6. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Ladepumpe (17) und Entlade­ pumpe (15) geregelt werden und dadurch die Strömungs­ verhältnisse auch bei deren gleichzeitigem Betrieb unterschiedlich beeinflußt werden.

7. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmespeicher (11) ein Brauchwasserbereiter (10) betrieben wird.

8. Verfahren zum bedarfsgerechten Betreiben eines Heizungssystems nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (11) durch mindestens eine alternative Heizquelle (12) mit Wärmeenergie versorgt wird.