EP2778423B1 - Kreiselpumpenaggregat - Google Patents

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EP2778423B1
EP2778423B1 EP13158591.1A EP13158591A EP2778423B1 EP 2778423 B1 EP2778423 B1 EP 2778423B1 EP 13158591 A EP13158591 A EP 13158591A EP 2778423 B1 EP2778423 B1 EP 2778423B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
centrifugal pump
pump assembly
external
assembly according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP13158591.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2778423A1 (de
Inventor
Rolf-Werner Senczek
Thomas Blad
Bent Døssing
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Grundfos Holdings AS
Original Assignee
Grundfos Holdings AS
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Filing date
Publication date
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Application filed by Grundfos Holdings AS filed Critical Grundfos Holdings AS
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Priority to EP13158591.1A priority patent/EP2778423B1/de
Priority to TR2018/06831T priority patent/TR201806831T4/tr
Priority to PCT/EP2014/053515 priority patent/WO2014139784A1/de
Priority to CN201480013981.1A priority patent/CN105121857B/zh
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Publication of EP2778423B1 publication Critical patent/EP2778423B1/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump unit, in particular a Schuttingsum(7)lzpumpenaggregat with the features specified in the preamble of claim 1.
  • Centrifugal pump units of this type typically consist of a centrifugal pump and a driving this electric motor, an electronic speed controller, z.
  • a frequency converter for the motor and an internal electronic control in which the manipulated variable is the speed of the motor wherein speed controller and control form part of the unit and are typically arranged in a terminal or electronics box next to the pump and motor housing.
  • the control variable of such a scheme is z.
  • the internal electronic control not only provides a variety of control curves, such as constant pressure curves, proportional pressure curves or the like that can be selected, but that the unit has an internal microprocessor with appropriate software , which is able to automatically adapt to the heating system on the basis of the conditions in the heating system, in particular the self-adjusting pressure curves, the changing temperature of the pumped liquid, the flow rate and the like, the setpoint variables of the control.
  • This self-learning setpoint adjustment of the internal control has the advantage that the pump adapts in almost ideal way to the requirements of the heating system and thus can be operated with comparatively low electrical energy, adapted to the situation.
  • frequency converter controlled Schutsumicalzpumpenaggregate include the prior art, in which an external controller for speed control of the pump is provided. This external control is typically part of the central control of the heating system.
  • the interface for speed control is a control input to the pump, via which a pulse width modulated signal is transmitted, the pulse width determines the effective voltage or frequency and thus the speed of the pump.
  • Such pumps can be found for example in gas heating, as they are to be found as compact heaters in apartments, but also find use in smaller houses.
  • heating circulation pumps of larger design as installed in parallel in groups of two to eight pumps, for example, it counts to the prior art (Grundfos pump type Magna UPE) to control these individual heating circulation pumps, each having an internal electronic control, from the outside, in which case not the internal control is influenced as such, but only the setpoint specifications.
  • the invention has the object, a generic centrifugal pump unit in such a way that it can be used both in a heating system with operation of the internal electronic control and in a heating with external control or combined use.
  • the centrifugal pump unit according to the invention in particular Thompsonungsum cilantrolzpumpenaggregat, has a centrifugal pump, which is driven by an electric motor.
  • the unit also has an electronic speed controller for the engine and an internal electronic control in which the manipulated variable is the speed of the motor, wherein the speed controller and the control form part of the unit.
  • a signal input for the external control of the motor are provided and means for switching from the internal electronic control to an external speed control or for connecting an external speed control.
  • the basic idea of the present invention is thus to unite the above-described types of pumps known from the prior art, but moreover also to provide combinations with regard to the control / regulation which were hitherto not possible in this form.
  • the centrifugal pump assembly according to the invention can work advantageously both with its internal electronic control and with an external speed control and combinations thereof, for example by the unit works with the internal control and is controlled only in the case of connection by an external speed control. It is therefore not absolutely necessary to drive only in one or the other mode but combinations are also possible in an advantageous manner.
  • the signal input on the centrifugal pump assembly is formed by an electrical connection plug arranged on the unit housing.
  • Connector according to the invention may be both a male and a female connector part.
  • Such a signal input currently counts in heating circulation pumps to the prior art, as they are used in heating and are speed controlled by means of a pulse-width modulated signal.
  • a signal input can also be formed in another form, for example by an electrical filter, when the signal is transmitted modulated via the mains cable or by an infrared, Bluetooth or other receiver when the signal is to be transmitted wirelessly.
  • the means for switching the internal electronic control to an external speed control or for connecting an external speed control be designed such that they determine whether an external control is connected or not and when determining a connected external control to the external control constantly or if necessary, switch as needed. So can For example, be determined by a suitable electronic circuit at intervals, whether the signal input is connected to an external control or not. Since also the external control typically works electronically, this can be determined either by a corresponding "hand shaking" or by suitable calibration cycles.
  • a simple switching by means of a switch on the pump unit done which is formed for example by a contact within the electrical connector for the signal input, which is closed when inserting the mating connector, by a microswitch in this area, by a Hall sensor or the like ,
  • a switch is particularly useful when a switchover from the internal electronic control to an external speed control should be done, so for example one and the same pump unit as a replacement for externally driven in terms of speed centrifugal pump unit in a heating or working with internal electronic control heating circulation pump to be used in a heating system.
  • the centrifugal pump unit has a control that has a self-learning setpoint adjustment, which automatically adapts the operating points of the pump to the requirements of the system.
  • This self-learning setpoint adjustment can advantageously be used not only when installing the pump as a stand-alone solution in a heating system, but possibly also when used in a heating boiler, in which an external speed control is provided. It is then expedient to provide this external speed control only for connection, ie for predetermined operating situations in which, for example, a large amount of heat to be dissipated quickly or in emergency situations, only recognizable by the boiler control are.
  • centrifugal pump assembly even when occupying the signal input for external control of the motor with the internal control with the self-learning setpoint adjustment, only in these particular emergency situations of the external control, a priority speed signal is delivered.
  • the centrifugal pump assembly according to the invention is designed so that not only a speed control can be done via the external control but that also the self-learning setpoint adjustment via the external control can be activated and deactivated.
  • the advantageous self-learning setpoint adjustment which is provided in the internal control electronics of the centrifugal pump assembly, targeted to be used in heating systems that usually deliver only about their own control a speed signal for the centrifugal pump unit. It is understood that in this case the external control must be designed accordingly.
  • centrifugal pump unit is so control technology adapted so that it not only as in known Schuungsum maybelzpumpenaggregaten according to the prior art, which have a self-learning setpoint adjustment and numerous control curves offer only by manual intervention from the outside on the control panel of the pump unit is controllable, but now also by external Switching means, so controlled by electrical / electronic signals from the outside. It can therefore be done according to this development, a reset of the self-learning control by a corresponding external command, for example, from the electronic control of the heating from, via which also the external control. Very advantageous is the access to the control curves provided in the internal control, so that can be done via an external control access to all the essential control and regulation functions of the centrifugal pump unit.
  • an external switch is preferably provided with which the setpoint adjustment of the internal control electronics of the centrifugal pump assembly can be reset and / or one or more control curves of the internal control can be changed.
  • This switch is arranged at a distance from the pump unit and at least signal, preferably line connected. It may preferably be arranged in the control panel of the heating system, in which the centrifugal pump unit is installed.
  • the aggregate side separating means are then provided, which separate the speed control signals from the other control signals and further process accordingly.
  • the centrifugal pump unit according to the invention is provided for supplying a Mehrrois Vietnamesesystems, as is typically the case with heating circulation pumps for spas in which a heating circuit for space heating and a heating circuit for domestic water heating is provided.
  • the centrifugal pump unit has means for detecting the circulating heating circuit, preferably to detect automatically which of the heating circuits must be operated and redirect accordingly. This recognition can be done via the Pressure course take place at the pump, namely, during the switching from one to the other heating circuit briefly both heating circuits are open and thus a pressure drop can be detected.
  • a smartphone or the like in the internal control several profiles / control curves stored either manually via switches on the outside of the unit manually or possibly via a remote control, a smartphone or the like can be controlled wirelessly or via control means selectable are that are typically provided boiler control side.
  • Fig. 1 Pump unit shown is such that can be used both as a stand-alone unit in a heating system and as a speed-controlled unit in a heating boiler, in which the speed control by means of the thermal management, ie externally.
  • the unit consists of a centrifugal pump 1, the pump housing 2 is here exemplified as an inline housing and a suction port 3 and a pressure port 4 has. It is understood that in principle any other suitable housing form can be used here.
  • a gyro 5 is rotatably mounted, which sits on a shaft 6, which is a Electric motor 7 is driven, which sits in a motor housing 8, which is bolted to the pump housing 2.
  • a terminal box 9 is attached, which engages over the motor housing 8 and at the same time forms an electronics housing for the electronics arranged there.
  • the front side of the terminal box 9 forms an operating panel 10 of the pump unit.
  • Within the terminal box 9 is not only the Konnekttechnik to the motor windings, there is also an electronic speed controller in the form of a frequency converter 11 is provided and control electronics 12th
  • a plug 13 which serves for connection to a power cord, with which the pump unit can be connected to a local AC power supply, via which the electrical supply of the motor and the entire electronics.
  • a further connector 14 is arranged, which is for connecting an external controller, for. B. a boiler control of a heating is used and with the at least one PWM signal for direct speed control via the external control is transmitted.
  • the heating circulation pump is installed as a stand-alone pump in a heating system, this plug 18 is not required for external control, it is then closed by a blind plug 15.
  • the unit can then be used as Bankungsum stiilzpumpenaggregat, where it has an internal electronic control 16, via which a plurality of control curves can be specified.
  • a self-learning setpoint adjustment is provided in the internal control. Via a button 17 different operating modes / control curves / profiles can be adjusted from the outside to the control panel of the terminal box 9.
  • a display 18, which is designed here in the form of five LEDs the respective setting be read.
  • a display can also be provided here which represents alphanumerically. The formation of the aggregate corresponds in this respect to the Grundfos Group under the type designation Alpha II distributed high efficiency pump.
  • control electronics 12 is switched by means of an electronic switch 20 so that when a PWM signal is applied to the input formed by the plug 14, via the frequency converter 11 generates a corresponding speed signal for the motor 7 becomes.
  • the control electronics 12 then switches to the external input, the internal control can then be completely or partially turned off.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat, insbesondere ein Heizungsumwälzpumpenaggregat mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Kreiselpumpenaggregate dieser Art bestehen typischerweise aus einer Kreiselpumpe und einem diese antreibenden Elektromotor, einem elektronischen Drehzahlsteller, z. B. einen Frequenzumrichter für den Motor und einer internen elektronischen Regelung, bei welcher die Stellgröße die Drehzahl des Motors ist, wobei Drehzahlsteller und Regelung Teil des Aggregates bilden und typischerweise in einem Klemmen- bzw. Elektronikkasten neben dem Pumpen- und Motorgehäuse angeordnet sind. Die Regelgröße einer solchen Regelung ist z. B. der Differenzdruck zwischen Eingang und Ausgang der Pumpe, der Volumenstrom oder davon abgeleitete Größen.
  • Bei modernen Heizungsumwälzpumpen der vorgenannten Art zählt es zum Stand der Technik, dass die interne elektronische Regelung nicht nur eine Vielzahl von Regelkurven, z.B. Konstantdruckkurven, Proportionaldruckkurven oder dergleichen bereitstellt, die angewählt werden können, sondern dass das Aggregat über einen internen Mikroprozessor mit entsprechender Software verfügt, der in der Lage ist, anhand der Gegebenheiten in der Heizungsanlage, insbesondere der sich einstellenden Druckverläufe, der sich ändernden Temperatur des Fördermediums, des Förderstroms und dergleichen, die Sollwertgrößen der Regelung selbsttätig an die Heizungsanlage anzupassen. Diese selbstlernende Sollwertanpassung der internen Regelung hat den Vorteil, dass sich die Pumpe in nahezu idealer Weise an die Anforderungen der Heizungsanlage anpasst und somit situationsangepasst mit vergleichsweise geringer elektrischer Energie betrieben werden kann.
  • Andererseits zählen frequenzumrichtergesteuerte Heizungsumwälzpumpenaggregate zum Stand der Technik, bei denen eine externe Steuerung zur Drehzahlsteuerung der Pumpe vorgesehen ist. Diese externe Steuerung ist typischerweise Teil der zentralen Steuerung der Heizungsanlage. Die Schnittstelle zur Drehzahlsteuerung ist ein Steuereingang an der Pumpe, über die ein pulsweitenmoduliertes Signal übermittelt wird, wobei die Pulsweite die effektive Spannung bzw. Frequenz und damit die Drehzahl der Pumpe bestimmt. Derartige Pumpen sind beispielsweise in Gasthermen zu finden, wie sie als Kompaktheizgeräte in Wohnungen anzutreffen sind, aber auch in kleineren Häusern Verwendung finden.
  • So haben sich unterschiedliche Pumpenbaureihen etabliert, einerseits diese selbstlernenden Heizungsumwälzpumpen, die in Heizungsanlagen vor Ort verbaut werden und andererseits fremdgesteuerte Heizungsumwälzpumpen, die typischerweise in Heizthermen herstellerseitig verbaut werden. Beispiele für Pumpen des Stands der Technik finden sich in der EP0866228 A2 und der EP0735273A1 . Da die hydraulischen Anforderungen in beiden Fällen häufig die gleichen sind, unterscheiden sich die Kreiselpumpenaggregate in ihrem mechanischen Aufbau praktisch nicht. Es sind jedoch herstellungsseitig bei gleichen Anschlussdaten des Pumpengehäuses stets zwei Baureihen zu produzieren. Auch müssen hinsichtlich des Ersatzes stets für jede der vorgenannten Anwendungen unterschiedlich Kreiselpumpenaggregate bevorratet werden, was aufwändig und teuer ist.
  • Bei Heizungsumwälzpumpen größerer Bauart, wie sie beispielsweise in Gruppen von zwei bis acht Pumpen parallel verbaut werden, zählt es zum Stand der Technik (Grundfos-Pumpe Typ Magna UPE) diese einzelnen Heizungsumwälzpumpen, die jeweils eine interne elektronische Regelung aufweisen, von außen anzusteuern, wobei hierbei nicht die interne Regelung als solche beeinflusst wird, sondern lediglich die Sollwertvorgaben.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kreiselpumpenaggregat so auszubilden, dass es sowohl in einer Heizungsanlage mit Betrieb der internen elektronischen Regelung als auch in einer Heiztherme mit externer Ansteuerung oder kombiniert Verwendung finden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Kreiselpumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat, insbesondere Heizungsumwälzpumpenaggregat, weist eine Kreiselpumpe auf, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Das Aggregat weist ferner einen elektronischen Drehzahlsteller für den Motor und eine interne elektronische Regelung auf, bei welcher die Stellgröße die Drehzahl des Motors ist, wobei der Drehzahlsteller und die Regelung Teil des Aggregates bilden. Gemäß der Erfindung sind ein Signaleingang zur externen Ansteuerung des Motors vorgesehen und Mittel zum Umschalten von der internen elektronischen Regelung auf eine externe Drehzahlsteuerung oder zum Zuschalten einer externen Drehzahlsteuerung.
  • Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es somit die vorbeschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Pumpentypen zu vereinen, jedoch darüber hinaus auch Kombinationen hinsichtlich der Steuerung/Regelung vorzusehen, die in dieser Form bisher nicht möglich waren. Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat kann in vorteilhafter Weise sowohl mit seiner internen elektronischen Regelung als auch mit einer externen Drehzahlsteuerung arbeiten sowie Kombinationen davon, beispielsweise indem das Aggregat mit der internen Regelung arbeitet und lediglich im Falle des Zuschaltens durch eine externe Drehzahlsteuerung gesteuert wird. Es ist also nicht zwingend erforderlich nur in dem einen oder dem anderen Modus zu fahren sondern es sind auch in vorteilhafter Weise Kombinationen möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Signaleingang am Kreiselpumpenaggregat durch einen am Aggregatgehäuse angeordneten elektrischen Anschlussstecker gebildet ist. Anschlussstecker im Sinne der Erfindung kann sowohl ein männliches als auch ein weibliches Steckerteil sein. Ein solcher Signaleingang zählt derzeitig bei Heizungsumwälzpumpen zum Stand der Technik, wie sie in Heizthermen eingesetzt werden und mittels eines pulsweiten modulierten Signals drehzahlgesteuert sind. Gemäß der Erfindung kann ein solcher Signaleingang auch in anderer Form gebildet sein, beispielsweise durch einen elektrischen Filter, wenn das Signal über das Netzkabel aufmoduliert übertragen wird oder durch einen Infrarot, Bluetooth oder sonstigen Empfänger, wenn das Signal drahtlos übertragen werden soll.
  • Dabei sind erfindungsgemäß die Mittel zum Umschalten der internen elektronischen Regelung auf eine externe Drehzahlsteuerung oder zum Zuschalten einer externen Drehzahlsteuerung so ausgebildet sein, dass diese ermitteln, ob eine externe Steuerung angeschlossen ist oder nicht und bei Ermittlung einer angeschlossenen externen Steuerung auf die externe Steuerung ständig oder ggf. bedarfsweise umschalten. So kann beispielsweise durch eine geeignete elektronische Schaltung in Abständen ermittelt werden, ob der Signaleingang mit einer externen Steuerung verbunden ist oder nicht. Da auch die externe Steuerung typischerweise elektronisch arbeitet, kann entweder durch ein entsprechendes "hand shaking" oder aber durch geeignete Einmesszyklen dies ermittelt werden.
  • Auch kann gemäß der Erfindung eine einfache Umschaltung mittels eines Schalters am Pumpenaggregat erfolgen, der beispielsweise durch einen Kontakt innerhalb des elektrischen Anschlusssteckers für den Signaleingang gebildet wird, der beim Einstecken des Gegensteckers geschlossen wird, durch einen Mikroschalter in diesem Bereich, durch einen Hallsensor oder dergleichen. Ein solcher Schalter ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine Umschaltung von der internen elektronischen Regelung auf eine externe Drehzahlsteuerung erfolgen soll, also beispielsweise ein und dasselbe Pumpenaggregat als Ersatz für ein hinsichtlich der Drehzahl extern angesteuertes Kreiselpumpenaggregat in einer Heiztherme oder eine mit interner elektronischen Regelung arbeitende Heizungsumwälzpumpe in einer Heizungsanlage eingesetzt werden soll.
  • Vorzugsweise weist das Kreiselpumpenaggregat eine Regelung auf, die eine selbstlernende Sollwertanpassung hat, welche die Betriebspunkte der Pumpe selbsttätig an die Anforderungen der Anlage anpasst. Diese selbstlernende Sollwertanpassung kann vorteilhaft nicht nur beim Einbau der Pumpe als stand-alone-Lösung in einer Heizungsanlage Verwendung finden, sondern ggf. auch bei Verwendung in einer Heiztherme, bei der eine externe Drehzahlsteuerung vorgesehen ist. Es ist dann zweckmäßig, diese externe Drehzahlsteuerung nur zum Zuschalten vorzusehen, d. h. für vorbestimmte Betriebssituationen, bei denen beispielsweise eine große Wärmemenge schnell abgeführt werden soll oder aber in Notsituationen, die nur von der Kesselsteuerung aus erkennbar sind. Es kann dann also in besonders vorteilhafter Weise das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat auch bei Belegung des Signaleingangs zur externen Ansteuerung des Motors mit der internen Regelung mit der selbstlernenden Sollwertanpassung eingesetzt werden, wobei nur in diesen besonderen Notsituationen von der externen Steuerung ein vorrangiges Drehzahlsignal abgegeben wird.
  • Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat dabei so ausgebildet, dass über die externe Steuerung nicht nur eine Drehzahlsteuerung erfolgen kann sondern, dass auch die selbstlernende Sollwertanpassung über die externe Steuerung aktivierbar und deaktivierbar ist. Auf diese Weise kann die vorteilhafte selbstlernende Sollwertanpassung, die in der internen Steuerelektronik des Kreiselpumpenaggregates vorgesehen ist, gezielt auch in Heizungsanlagen eingesetzt werden, die sonst nur über ihre eigene Steuerung ein Drehzahlsignal für das Kreiselpumpenaggregat abgeben. Es versteht sich, dass in diesem Falle die externe Steuerung entsprechend ausgebildet sein muss.
  • Weiter vorgesehen ist, dass externe Schaltmittel vorgesehen sind, mit denen die selbstlernende Sollwertanpassung der internen Regelung zurücksetzbar ist und/oder eine oder mehrere Regelkurven der internen Regelung wählbar oder veränderbar sind. Das Kreiselpumpenaggregat ist also steuerungstechnisch so angepasst, dass es nicht nur wie bei bekannten Heizungsumwälzpumpenaggregaten nach dem Stand der Technik, die eine selbstlernende Sollwertanpassung haben und zahlreiche Regelkurven bieten, nur durch manuelle Eingriffe von außen am Bedienpaneel des Pumpenaggregats steuerbar ist, sondern nunmehr auch durch externe Schaltmittel, also durch elektrische/elektronische Signale von außen steuerbar. Es kann also gemäß dieser Weiterbildung ein Reset der selbstlernenden Steuerung durch einen entsprechenden externen Befehl, beispielsweise von der elektronischen Steuerung der Heiztherme aus erfolgen, über welche auch die externe Steuerung erfolgt. Sehr vorteilhaft ist der Zugriff auf die in der internen Regelung vorgesehenen Regelkurven, damit kann über eine externe Steuerung ein Zugriff auf alle wesentlichen Steuer- und Regelfunktionen des Kreiselpumpenaggregats erfolgen.
  • Bevorzugt ist dabei insbesondere ein externer Schalter vorgesehen, mit dem die Sollwertanpassung der internen Steuerelektronik des Kreiselpumpenaggregates zurücksetzbar ist und/oder eine oder mehrere Regelkurven der internen Regelung veränderbar sind. Dieser Schalter ist mit räumlichem Abstand zum Pumpenaggregat angeordnet und zumindest signal-, vorzugsweise leitungsverbunden. Er kann vorzugsweise im Bedienpaneel der Heizungsanlage angeordnet sein, in welcher das Kreiselpumpenaggregat eingebaut ist.
  • Um die insbesondere vorerwähnten Steuermöglichkeiten ausnutzen zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die elektrischen Leitungen, über welche die Drehzahl Steuersignale, typischerweise PWM-Signale (Pulsweitenmodulationssignale) übertragen werden, weitere Steuersignale zu übertragen, vorzugsweise durch Aufmodulation. Aggregatseitig sind dann Trennmittel vorgesehen, welche die Drehzahlsteuersignale von den übrigen Steuersignalen trennen und entsprechend weiter verarbeiten.
  • Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat zur Versorgung eines Mehrheizkreissystems vorgesehen, wie dies bei Heizungsumwälzpumpen für Thermen typischerweise der Fall ist, bei denen ein Heizkreis für die Raumheizung und ein Heizkreis für die Brauchwassererwärmung vorgesehen ist. Für diesen Anwendungszweck ist es vorteilhaft, wenn das Kreiselpumpenaggregat Mittel zum Erkennen des umzuwälzenden Heizkreises aufweist, um vorzugsweise selbsttätig zu erkennen, welche der Heizkreise bedient werden muss und entsprechend umzusteuern. Diese Erkennung kann beispielsweise über den Druckverlauf an der Pumpe erfolgen, wenn nämlich während des Umschaltvorgangs von einem zum anderen Heizkreis kurzzeitig beide Heizkreise geöffnet sind und somit ein Druckabfall detektierbar ist.
  • Vorteilhaft sind im Kreiselpumpenaggregat gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in der internen Regelung mehrere Profile/Regelkurven abgespeichert, die entweder über Schalter an der Außenseite des Aggregates manuell oder ggf. auch über eine Fernbedienung, ein Smartphone oder dergleichen drahtlos angesteuert werden können oder aber über Steuermittel wählbar sind, die typischerweise kesselsteuerseitig vorgesehen sind.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Heizungsumwälzpumpenaggregat in Explosionsdarstellung und
    Fig. 2
    ein Blockdiagramm des Aggregats nach Fig. 1.
  • Bei dem anhand von Fig. 1 dargestellten Pumpenaggregat handelt es sich um ein solches, welches sowohl als stand-alone-Aggregat in einer Heizungsanlage eingesetzt werden kann als auch als drehzahlgesteuertes Aggregat in einer Heiztherme, bei welcher die Drehzahlsteuerung mittels der thermeneigenen Steuerung, also extern erfolgt.
  • Das Aggregat besteht aus einer Kreiselpumpe 1, deren Pumpengehäuse 2 hier beispielhaft als Inlinegehäuse ausgebildet ist und einen Sauganschluss 3 und einen Druckanschluss 4 aufweist. Es versteht sich, dass hier grundsätzlich auch jede andere geeignete Gehäuseform Verwendung finden kann. Innerhalb des Pumpengehäuses 2 ist ein Kreiselrad 5 drehbar angeordnet, welches auf einer Welle 6 sitzt, die von einem Elektromotor 7 angetrieben wird, der in einem Motorgehäuse 8 sitzt, welches mit dem Pumpengehäuse 2 verschraubt ist.
  • An der vom Pumpengehäuse 2 abgewandten Seite des Motorgehäuses 8 ist ein Klemmenkasten 9 angebracht, der das Motorgehäuse 8 übergreift und gleichzeitig auch ein Elektronikgehäuse für die dort angeordnete Elektronik bildet. Die Vorderseite des Klemmenkastens 9 bildet ein Bedienpaneel 10 des Pumpenaggregats. Innerhalb des Klemmenkastens 9 erfolgt nicht nur die Konnektierung zu den Motorwicklungen, dort ist auch ein elektronischer Drehzahlsteller in Form eines Frequenzumrichters 11 vorgesehen sowie Steuer- und Regelelektronik 12.
  • Am Klemmenkasten 9 ist ein Stecker 13 angeordnet, der zur Verbindung mit einem Netzkabel dient, mit dem das Pumpenaggregat an einem örtlichen Wechselstromnetz anschließbar ist, worüber die elektrische Versorgung des Motors sowie der gesamten Elektronik erfolgt. Oberhalb des Netzsteckers 13 ist ein weiterer Stecker 14 angeordnet, der zum Anschluss einer externen Steuerung, z. B. einer Kesselsteuerung einer Heiztherme dient und mit dem zumindest ein PWM-Signal zur unmittelbaren Drehzahlsteuerung über die externe Steuerung übermittelbar ist.
  • Wenn die Heizungsumwälzpumpe als stand-alone-Pumpe in einer Heizungsanlage eingebaut ist, wird dieser Stecker 18 für eine externe Steuerung nicht benötigt, er ist dann durch einen Blindstopfen 15 verschließbar. Das Aggregat ist dann als Heizungsumwälzpumpenaggregat einsetzbar, wobei es eine interne elektronische Regelung 16 aufweist, über welche eine Vielzahl von Regelkurven vorgebbar sind. Darüber hinaus ist in der internen Steuerung eine selbstlernende Sollwertanpassung vorgesehen. Über einen Taster 17 können verschiedene Betriebmodi/Regelkurven/Profile von außen an dem Bedienpaneel des Klemmenkastens 9 eingestellt werden. Über eine Anzeige 18, die hier in Form von fünf Leuchtdioden ausgebildet ist, kann die jeweilige Einstellung abgelesen werden. Alternativ kann hier auch ein Display vorgesehen sein, welches alphanumerisch darstellt. Die Ausbildung des Aggregates entspricht insoweit der vom Grundfos-Konzern unter der Typenbezeichnung Alpha II vertriebenen Hocheffizienzpumpe.
  • Zum Betrieb in einer Anlage mit externer Drehzahlsteuerung ist der Stecker 14 zu kontaktieren. Dabei ist die Steuer- und Regelelektronik so ausgelegt, dass sie selbsttätig erfasst, ob
    1. a) der Stecker 14 durch einen Gegenstecker 19 kontaktiert ist, hierzu ist ein Mikroschalter innerhalb des Steckers 14 vorgesehen, der dies erfasst - und
    2. b) ob über den Gegenstecker 19 eine externe Steuerung angeschlossen ist, dies wird elektronisch ermittelt.
  • Sobald dies erfasst ist, wird die Steuer- und Regelelektronik 12 mittels eines elektronischen Schalters 20 so geschaltet, dass dann, wenn ein PWM-Signal an dem durch den Stecker 14 gebildeten Eingang anliegt, über den Frequenzumrichter 11 ein entsprechendes Drehzahlsignal für den Motor 7 erzeugt wird. Die Steuer- und Regelelektronik 12 schaltet also dann auf den externen Eingang um, die interne Regelung kann dann ganz oder teilweise abgeschaltet sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kreiselpumpe
    2
    Pumpengehäuse
    3
    Sauganschluss
    4
    Druckanschluss
    5
    Kreiselrad
    6
    Welle
    7
    Motor
    8
    Motorgehäuse
    9
    Klemmenkasten 10 Bedienpaneel
    11
    Fequenzumrichter
    12
    Steuer- und Regelelektronik
    13
    Netzstecker
    14
    Stecker
    15
    Blindstopfen
    16
    Interne Regelung
    17
    Taster
    18
    Anzeige
    19
    Gegenstecker
    20
    Schalter

Claims (11)

  1. Heizungsumwälzpumpenaggregat mit einer Kreiselpumpe (1), mit einem die Pumpe (1) antreibenden Elektromotor (7), mit einem elektronischen Drehzahlsteller (11) für den Motor (7) und mit einer internen elektronischen Regelung (16), bei welcher die Stellgröße die Drehzahl des Motors (7) ist, wobei der Drehzahlsteller (11) und die Regelung (16) Teil des Aggregates bilden, ein Signaleingang zur externen Ansteuerung des Motors (7) vorgesehen ist und Mittel (20) zum Umschalten von der internen elektronischen Regelung (16) auf eine externe Drehzahlsteuerung oder zum Zuschalten einer externen Drehzahlsteuerung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Umschalten elektronische Mittel sind, welche ermitteln, ob eine externe Steuerung angeschlossen ist oder nicht und bei Ermittlung einer angeschlossenen externen Steuerung auf die externe Steuerung umschalten.
  2. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaleingang durch einen am Aggregatgehäuse (2, 8, 9) angeordneten elektrischen Anschlussstecker (14) gebildet ist.
  3. Kreiselpumpenaggregat Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Umschalten einen Schalter am Pumpenaggregat aufweisen.
  4. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Umschalten einen Sensor oder Mikroschalter aufweisen, der zur Erfassung einer Konnektierung des elektrischen Anschlusssteckers (14) des Signaleingangs ausgebildet ist.
  5. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung (16) eine selbstlernende Sollwertanpassung aufweist, welche zur selbsttätigen Anpassung der Betriebspunkte der Pumpe an die Anlage ausgebildet ist.
  6. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die externe Steuerung die selbstlernende Sollwertanpassung aktivierbar und deaktivierbar ist.
  7. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass externe Schaltmittel vorgesehen sind, mit denen die selbstlernende Sollwertanpassung der internen Regelung (16) zurücksetzbar ist und/oder eine oder mehrere Regelkurven der internen Regelung (16) veränderbar sind.
  8. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein externer Schalter vorgesehen ist, der mit räumlichem Abstand zum Pumpenaggregat angeordnet ist, vorzugsweise in einem Bedienpanel einer Heizungsanlage, in welcher das Kreiselpumpenaggregat eingebaut ist.
  9. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die elektrische Leitung, welche die Drehzahlsteuersignale, vorzugsweise PWM-Signale überträgt weitere Steuersignale übertragen vorzugsweise moduliert werden, wobei aggregatseitig Trennmittel vorgesehen sind, welche die Drehzahlsteuersignale von den übrigen Steuersignalen trennen.
  10. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenaggregat zur Versorgung eines Mehrheizkreissystems vorgesehen ist und dass Mittel zur Erkennung des umzuwälzenden Heizkreises vorgesehen sind.
  11. Kreiselpumpenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der internen Regelung (16) mehre Profile/Regelkurven abgespeichert sind, die über Schalter/Steuermittel wählbar sind.
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