SK14642001A3 - Method of controlling floor heating system or of a combined floor-radiator-type one - Google Patents

Method of controlling floor heating system or of a combined floor-radiator-type one Download PDF

Info

Publication number
SK14642001A3
SK14642001A3 SK1464-2001A SK14642001A SK14642001A3 SK 14642001 A3 SK14642001 A3 SK 14642001A3 SK 14642001 A SK14642001 A SK 14642001A SK 14642001 A3 SK14642001 A3 SK 14642001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
heating
control
underfloor
controller
operating point
Prior art date
Application number
SK1464-2001A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Jochen Ohl
Arne K�Hler
Original Assignee
Techem Service Aktiengesellschaft & Co. Kg
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Techem Service Aktiengesellschaft & Co. Kg filed Critical Techem Service Aktiengesellschaft & Co. Kg
Publication of SK14642001A3 publication Critical patent/SK14642001A3/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/12Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

The regulation method has at least one of the regulation parameters used for controlling the heating altered in dependence on the operating point of a regulator (7,8) for the underfloor and/or radiator heating, for automatic matching of the operating point. The regulation parameter cam be altered in linear proportion to the deviation of the operating point from a given reference operating point.

Description

Vynález sa týka spôsobu regulácie podlahového vykurovania alebo kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania.The invention relates to a method for controlling underfloor heating or combined underfloor and radiator heating.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Podlahové vykurovanie je typickou súčasťou dnešných vykurovacích zariadení. Podlahové vykurovanie sa používa so zámerom využiť tepelnú energiu okolitého prostredia alebo odpadového tepla s nízkou teplotou, podstatne zhodnotiť energetický obsah teplonosnej látky a zmenšiť tepelné straty znížením teploty v miestnostiach. Zákonodarca v novej verzii nariadenia o vykurovacích zariadeniach (§7, ods. 2, vykurovacie zariadenia) predpisuje reguláciu teploty aj pre podlahové vykurovanie v jednotlivých miestnostiach, čo v súlade s týmto nariadením ponúkajú takmer všetci dodávatelia podlahových vykurovacích zariadení.Floor heating is a typical part of today's heating systems. Underfloor heating is used to exploit ambient heat or low temperature waste heat, to substantially increase the energy content of the heat transfer medium and reduce heat loss by reducing room temperature. The legislator in the new version of the regulation on heating equipment (§7, paragraph 2, heating equipment) prescribes temperature regulation also for floor heating in individual rooms, which in accordance with this regulation offers almost all suppliers of floor heating equipment.

Regulácia teploty v miestnostiach s podlahovým vykurovaním sa pritom prednostne robí spôsobom tzv. dvojpolohovej regulácie. Ako nastavovacie členy sa používajú elektrotepelné dvojpolohové servopohony. Zriedkavejšie sa používa spojitá regulácia Pl (Pl = proporcionálna a integračná) s príslušnými elektromotorickými, resp. modifikovanými elektrotepelnými servopohonmi. Okrem toho nebývajú parametre regulátora vždy nastavené optimálne.The temperature control in the rooms with underfloor heating is preferably carried out in a so-called " two-position control. Electrothermal two-position actuators are used as adjusters. Rarely, continuous control of P1 (P1 = proportional and integrating) with associated electromotoric and / or electromotoric control is used. modified electroheat actuators. In addition, the controller parameters are not always set optimally.

Kombinované systémy, ktoré sa skladajú z podlahového vykurovania a vykurovania radiátormi pracujú zväčša tak, že podlahovým vykurovaním sa pokrýva tzv. základné zaťaženie a vykurovaním radiátormi sa pokrýva tzv. špičkové zaťaženie. Podlahové a radiátorové vykurovanie sa však regulujú oddelene.Combined systems, which consist of underfloor heating and radiator heating, usually work by covering underfloor heating. the basic load and heating with radiators is covered by so-called. peak load. However, floor and radiator heating are regulated separately.

31807/T31807 / T

Úlohou predmetného vynálezu je návrh zdokonaleného spôsobu regulácie podlahového vykurovania alebo kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania, pomocou ktorého sa zlepší kvalita regulácie a zmenšia sa odchýlky medzi skutočnými a žiadanými hodnotami regulovanej veličiny.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved method for controlling underfloor heating or combined underfloor and radiator heating, which improves control quality and reduces deviations between the actual and setpoint values of the controlled variable.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Pomocou tohto vynálezu sa táto úloha v podstate rieši tým, že aspoň jeden regulačný parameter je závislý od pracovného bodu regulátora podlahového a/alebo radiátorového vykurovania. Pokusy ukázali, že konštantné regulačné parametre nemávajú vo všetkých pracovných bodoch za následok nemennú kvalitu regulácie. Naopak, pri nemeniacich sa podmienkach, ako sú vonkajšia teplota, predchádzajúca teplota apod., dochádza ku kolísaniu teploty v miestnosti okolo žiadanej hodnoty. Príčinou je tu zosilňovací účinok regulačnej slučky, ktorý je závislý od pracovného bodu. Parametre regulátora podlahového vykurovania sa podľa predmetného vynálezu prispôsobujú v závislosti od pracovného bodu regulátora tak, že sa volia optimálne pre každý pracovný bod, a nie pre jeden vopred zvolený referenčný pracovný bod. Z toho vyplýva zlepšenie kvality regulácie regulátorom podlahového vykurovania. Rovnaký princíp sa dá použiť aj pri radiátorovom vykurovaní a najmä pri kombinovanom podlahovom a radiátorovom vykurovaní.With the present invention, this object is essentially solved in that at least one control parameter is dependent on the operating point of the floor and / or radiator heating controller. Tests have shown that constant control parameters do not result in consistent control quality at all operating points. Conversely, under unchanged conditions, such as outside temperature, previous temperature, etc., the room temperature fluctuates around the set point. This is due to the duty-dependent amplification effect of the control loop. The parameters of the floor heating controller according to the present invention are adapted according to the operating point of the controller so that they are selected optimally for each operating point and not for one preselected reference operating point. This implies an improvement in the quality of regulation by the floor heating controller. The same principle can also be used for radiator heating and especially for combined floor and radiator heating.

Veľmi dobrá kvalita regulácie sa dá dosiahnuť vtedy, keď sa regulačný parameter závislý od pracovného bodu regulátora samočinne prispôsobuje pracovnému bodu. Takto sa regulačné parametre volia vždy optimálne bez toho, že by sa museli vopred nastavovať, napr. ručne, voľbou určitých regulačných scenárov, alebo napr. prispôsobovaním sa na tzv. ľahké alebo ťažké (t.j. rýchlo alebo pomalšie reagujúce) regulátory.Very good control quality can be achieved if the control parameter dependent on the operating point of the controller automatically adapts to the operating point. In this way, the control parameters are always optimally selected without having to be pre-set, e.g. manually, by selecting certain regulatory scenarios, or e.g. adapting to the so-called. light or heavy (i.e., fast or slower) regulators.

Jednoduchou úpravou regulačných parametrov pri regulácii podľa tohto vynálezu je závislosť regulačného parametra od pracovného bodu lineárneA simple adjustment of the control parameters in the control according to the invention is the dependence of the control parameter on the operating point linearly

31807/T *' e t e úmerná odchýlke pracovného bodu od určitého pevne stanoveného referenčného pracovného bodu. Odchýlku od referenčného pracovného bodu možno reguláciou jednoducho zistiť a zohľadniť ju potom vhodne zvoleným činiteľom úmernosti.31807 / T * is proportional to the deviation of the operating point from a fixed reference point. The deviation from the reference operating point can be easily detected by regulation and then taken into account by a suitably chosen proportionality factor.

Obzvlášť dobré výsledky možno pri regulácii dosiahnuť vtedy, ak sa pri regulátoroch PI alebo PID (PID = proporcionálne, integračné a derivačné) dajú nastaviť také regulačné parametre, ako sú veľkosť skoku a čas nastavenia závislé od pracovného bodu regulátora.Particularly good control results can be achieved if the PI or PID controllers (PID = proportional, integration and derivative) can be set to control parameters such as step size and setpoint time depending on the controller's operating point.

Ďalší aspekt riešenia základnej úlohy vynálezu sa týka spôsobu regulácie podlahového vykurovania alebo kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania, pri ktorom aspoň regulátor podlahového vykurovania, (napr. regulátor PI alebo PID) vysiela spojitý výstupný signál príslušnému akčnému členu, napr. ventilu, a tento akčný člen priradený k regulátoru má dvojpolohovú charakteristiku. Spojitý výstupný signál regulátora sa premení na dvojpolohový signál s modulovanou dĺžkou impulzu a s dvoma nastavovacími povelmi; tu bude počas vopred definovanej dĺžky periódy značiť dĺžka impulzu (odvodená z pôvodne spojitého výstupného signálu) napr. prvý nastavovací povel OTVORIŤ a zvyšná prestávka za impulzom bude značiť druhý nastavovací povel ZAVRIEŤ. Podľa predmetného vynálezu sa pritom navrhuje, aby dĺžka impulzu a prestávky a/alebo dĺžka periódy boli závislé od charakteristických veličín akčného člena, teda napr. charakteristických veličín ventilu. Touto zvláštnou formou proporcionálnej premeny spojitého signálu na dvojpolohový signál s modulovanou dĺžkou impulzu na ovládanie akčných členov možno zohľadniť dynamické vlastnosti akčných členov (ktoré majú vplyv na funkciu celého regulačného obvodu) dodávaných rôznymi výrobcami. Preto vstupujú do regulácie napr. ako regulačné parametre pre dĺžku impulzu a/alebo dĺžku periódy.Another aspect of the solution of the basic object of the invention relates to a method of controlling underfloor heating or combined underfloor and radiator heating, wherein at least the underfloor heating controller (e.g. PI or PID controller) sends a continuous output signal to the respective actuator, e.g. valve, and the actuator associated with the controller has a two-position characteristic. The continuous output signal of the controller is transformed into a two-position signal with a modulated pulse length and two set-up commands; here, during a predetermined period length, the pulse length (derived from the initially continuous output signal) will e.g. the first set command OPEN and the remaining pause after the pulse will indicate the second set command CLOSE. According to the present invention, it is proposed that the pulse and pause lengths and / or the period length be dependent on the characteristic values of the actuator, e.g. valve characteristics. This particular form of proportional conversion of the continuous signal into a biased signal with a modulated pulse length for actuator control can take into account the dynamic characteristics of the actuators (which affect the function of the entire control circuit) supplied by different manufacturers. Therefore, they enter into regulation e.g. as control parameters for pulse length and / or period length.

31807/T31807 / T

Podstatné charakteristické veličiny akčných členov sú tzv. mŕtvy čas akčného člena, t.j. reakčný čas od vydania nastavovacieho povelu až po skutočnú reakciu tohto člena, a trvanie vlastného nastavovacieho úkonu potrebné na uvedenie akčného člena do požadovaného stavu. Preto sa podľa predmetného vynálezu navrhuje, aby dĺžka impulzu a dĺžka prestávky boli závislé od mŕtveho času akčného člena, ktorý sa dá zistiť z jeho nastavovacej charakteristiky, a/alebo podobných veličín.The essential characteristic variables of the actuators are the so-called. actuator dead time, i. the response time from the setting command to the actual response of this member, and the duration of the actual setting action required to bring the actuator to the desired state. Therefore, according to the present invention, it is proposed that the pulse length and the pause length be dependent on the dead time of the actuator, which can be ascertained from its adjustment characteristic, and / or similar variables.

Nastavovacia charakteristika určuje, aké účinky na regulačný obvod majú zmeny vykonané na akčnom člene. Kedže tieto účinky bývajú zväčša nelineárne, dajú sa tieto nelinearity len veľmi ťažko zohľadňovať a pracuje sa preto len s približnou lineárnou aproximáciou nastavovacej charakteristiky. Táto aproximácia bude tým lepšia, čím kratšie je trvanie nastavovacieho úkonu v porovnaní s dĺžkou periódy impulzné modulovaného signálu.The setting characteristic determines the effects on the control circuit of the changes made to the actuator. Since these effects tend to be largely non-linear, these non-linearities are difficult to take into account and therefore only approximate linear approximation of the adjustment characteristic is employed. This approximation will be better the shorter the duration of the adjustment operation compared to the period of the pulse modulated signal.

Aby sa dosiahla účinná proporcionálna premena spojitého výstupného signálu z nadradeného regulátora na nastavovaciu veličinu pre akčný člen, mala by byť dĺžka periódy väčšia ako súčet mŕtvych časov a časov potrebných na vykonanie nastavovacieho úkonu pri prvom a druhom nastavovacom povele (minimálne trvanie nastavovacieho cyklu).In order to achieve an effective proportional conversion of the continuous output signal from the master controller to the setting value for the actuator, the length of the period should be greater than the sum of the dead times and the time required to perform the setting operation at the first and second setting commands.

Aby sa dala zabezpečiť aj dobrá ovládateľnosť časového správania regulačnej slučky, mala by byť dĺžka periódy naopak menšia ako minimálna prevládajúca časová konštanta regulačnej slučky. Za rozumnú hraničnú hodnotu možno považovať asi 1/10 najmenšej prevládajúcej časovej konštanty regulačnej slučky.On the other hand, in order to ensure good controllability of the time behavior of the control loop, the length of the period should be smaller than the minimum prevailing time constant of the control loop. About 1/10 of the smallest predominant control loop time constant can be considered a reasonable threshold.

Vynález sa ďalej týka regulácie kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania, pri ktorom regulačný obvod podlahového vykurovania a regulačný obvod radiátorového vykurovania sa vždy regulujú oddelene regulátormi, ktoré majú vlastné žiadané hodnoty. Na zlepšenie kvality regulácie sa podľa predmetného vynálezu navrhuje navzájom zladiť jednotlivé žiadané hodnoty pre podlahové vykurovanie a radiátorové vykurovanie pomocou prenosových členov. Možno to urobiť tak, že tieto prenosové členy zThe invention further relates to the control of the combined underfloor and radiator heating, in which the underfloor heating control circuit and the radiator heating control circuit are each separately controlled by controllers having their own setpoints. In order to improve the quality of the control, according to the present invention, it is proposed to align the individual setpoints for underfloor heating and radiator heating by means of transmission elements. This can be done by having these transfer members from

31807/T regulačnej odchýlky celého systému, napr. odchýlky skutočnej izbovej teploty od žiadanej izbovej teploty, odvodia žiadané hodnoty pre regulačné obvody podlahového a radiátorového vykurovania. Takýmto spôsobom sa dynamické vlastnosti regulátora radiátorového vykurovania a regulátora podlahového vykurovania dajú navzájom zladiť tak, že sa funkcia systému ako celku zlepší. Pomocou osobitného výberu prenosových členov je napr. aj možné prispôsobovať vyššie opísaným spôsobom len parametre regulátora podlahového vykurovania a/alebo najmä radiátorového vykurovania.31807 / T control system deviation, eg. deviations of the actual room temperature from the desired room temperature, derive the setpoints for the underfloor and radiator heating control circuits. In this way, the dynamic properties of the radiator heating controller and the underfloor heating controller can be matched to each other by improving the function of the system as a whole. By means of a special selection of transfer members, e.g. it is also possible to adapt only the parameters of the floor heating controller and / or in particular the radiator heating in the manner described above.

Pri zvláštnom spôsobe uskutočnenia regulácie podľa predmetného vynálezu sú prenosové členy v podstate dynamické filtre, ktoré zohľadňujú meniace sa stavy regulačnej slučky.In a particular embodiment of the control according to the present invention, the transmission elements are essentially dynamic filters which take into account the changing states of the control loop.

Keďže realizácia takýchto dynamických filtrov môže byť za určitých okolností veľmi nákladná, možno voliť aj prenosové členy s konštantným činiteľom zosilnenia.Since the realization of such dynamic filters can be very expensive in certain circumstances, it is also possible to choose a constant gain amplifier.

Pri výhodnom spôsobe vyhotovenia sú regulátormi podlahového vykurovania a/alebo radiátorového vykurovania regulátory PI alebo PID, ktorými sa dá dosiahnuť dobrá regulácia.In a preferred embodiment, the floor heating and / or radiator heating controllers are PI or PID controllers, by which good control can be achieved.

Ďalej sa pri regulácii podľa predmetného vynálezu ukázalo ako výhodné, aby zosilnenie v regulačnom obvode podlahového vykurovania bolo menšie ako zosilnenie v regulačnom obvode radiátorového vykurovania. Tým sa zmenší vplyv mŕtveho času podlahového vykurovania, ktoré má pomerne veľkú zotrvačnosť.Furthermore, it has proven advantageous in the regulation according to the invention that the gain in the control circuit of the underfloor heating is less than the gain in the control circuit of the radiator heating. This reduces the dead time effect of underfloor heating, which has a relatively high inertia.

31807/T31807 / T

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ďalšie výhody a znaky regulácie podľa predmetného vynálezu vyplývajú z nasledujúceho opisu príkladu vyhotovenia a z výkresov, ktoré znázorňujú:Further advantages and features of the control according to the present invention result from the following description of the exemplary embodiment and from the drawings, which show:

Obr. 1 postupový diagram so štruktúrou regulácie podľa predmetného vynálezu pre kombinované podlahové a radiátorové vykurovanie,Fig. 1 is a flow chart with a control structure according to the present invention for combined floor and radiator heating;

Obr. 2 diagram znázorňujúci princíp modulácie dĺžky impulzu pre dvojpolohový ventil ako akčný člen.Fig. 2 is a diagram illustrating the principle of pulse length modulation for a two-position valve as an actuator.

Príklad uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr. 1 je schematicky znázornená regulácia 1. kombinovaného podlahového vykurovania a radiátorového vykurovania regulátorom teploty v jednej miestnosti, ktorý spĺňa zákonné požiadavky nariadenia o vykurovacích zariadeniach. Prirodzene sa predpokladá, že regulácia len samotného podlahového vykurovania funguje správne, takže možno vynechať kroky a prvky potrebné na reguláciu radiátorov.In FIG. 1 is a schematic illustration of the control of 1. combined underfloor heating and radiator heating with a single room temperature controller that meets the legal requirements of the heating equipment regulation. Naturally, it is assumed that the regulation of only the underfloor heating itself functions correctly, so that the steps and elements required to control the radiators can be omitted.

Na porovnávacom mieste 2 sa porovnáva práve nameraná skutočná teplota v miestnosti s žiadanou teplotou v miestnosti definovanou pre reguláciu. Z rozdielu oboch týchto teplôt sa stanoví regulačná odchýlka e0 celého systému. Táto regulačná odchýlka e0 sa privádza do prenosového člena 3 podlahového vykurovania, ako aj do prenosového člena 4 radiátorového vykurovania.At comparison point 2, the actual room temperature measured is compared with the desired room temperature defined for the control. From the difference between these two temperatures, the control deviation e 0 of the whole system is determined. This control deviation is 0 is applied to a transfer element 3 floor heating, and the transmission member 4 of the radiator heating.

Úlohou prenosových členov 3, 4 je z regulačnej odchýlky e0 celého systému vždy oddelene stanoviť regulačné odchýlky eFBH a eHK regulačného obvodu podlahového vykurovania 5, resp. regulačného obvodu radiátorového vykurovania 6. Keďže obe regulačné odchýlky eFBH a eH« boli v prenosových členoch 3 a 4 odvodené z regulačnej odchýlky e0 celého systému, možno nastavenie žiadaných hodnôt oddelených regulačných obvodov 5, 6 s rôznymi regulačnými odchýlkami eFBH a eHK chápať ako korektúru oddelenýchThe task of the transmission elements 3, 4 is to determine separately the control deviations e FB H and e H K of the underfloor heating control circuit 5 and the control deviation e 0 of the entire system. 6. Since both control deviations e FBH and e H «have been derived from the control deviation e 0 of the entire system in the transmission members 3 and 4, the setpoints of the separate control circuits 5, 6 with different control deviations e FBH and e H K can be set. understood as proofreading of the separated

31807/T r ‘ obvodových zosilnení s regulačnou odchýlkou e0. Vhodnou voľbou prenosových členov 3, 4 sa teda regulačný obvod 5 podlahového vykurovania a regulačný obvod 6 radiátorového vykurovania navzájom zladia.31807 / T r 'circuit amplifiers with control deviation e 0 . Thus, by suitable selection of the transmission elements 3, 4, the underfloor heating control circuit 5 and the radiator heating control circuit 6 are aligned with each other.

Jednoduchú voľbu prenosových členov 3, 4 predstavujú konštantné činitele zosilnenia, ktoré rozdeľujú zaťaženie úmerne na oba regulačné obvody 5, 6. Je však možné vytvoriť prenosové členy 3, 4 ako dynamické filtre, ktoré podľa stavu regulačnej slučky budú nadobúdať rozdielne hodnoty.The simple selection of the transducers 3, 4 are constant gain factors that distribute the load proportionally to the two control circuits 5, 6.

Oddelené regulačné odchýlky eFBH, resp. eHK sa privádzajú do príslušných regulátorov 7, resp. 8 podlahového vykurovania, resp. radiátorového vykurovania. Pri regulátoroch 7, 8 ide prednostne o regulátory PI alebo PID.Separate control deviations e FB H resp. e H K are fed to the respective controllers 7 and 7 respectively. 8 underfloor heating, respectively. radiator heating. The controllers 7, 8 are preferably PI or PID controllers.

Pokusy najmä pri podJahovom vykurovaní ukázali, že teplota v miestnosti napriek nemenným vonkajším podmienkam kolíše okolo žiadanej hodnoty. Príčinou je tu od pracovného bodu závislé zosilnenie v regulačnej slučke systému, ktoré sa dá prispôsobením regulačných parametrov regulátora PI, resp. PID 7, 8 vyrovnať. Pre tento účel sa najmä veľkosť skoku a nastavovací čas prispôsobujú úmerne rozdielu medzi skutočným pracovným bodom a referenčným pracovným bodom. Pri regulátore PI sa to napr. robí podľa tohto návodu:Experiments, in particular with under-floor heating, have shown that the room temperature fluctuates around the set point despite the constant external conditions. This is due to the operating point-dependent gain in the control loop of the system, which can be adjusted by adjusting the control parameters of the PI controller, respectively. PID 7, 8 equalize. For this purpose, in particular, the jump size and the adjustment time are adapted proportionally to the difference between the actual operating point and the reference operating point. For the PI controller, this is e.g. according to these instructions:

Kp = Kp + KKPadp (XSr - XSR) Tn = TN‘ + KTNadp (XSr*-XSr) (1.1) (1.2) kde Kp značí veľkosť skoku, TN nastavovací čas a KP* a TN sú príslušné, v referenčnom pracovnom bode XSR optimalizované parametre regulátora. ΚΚΡ a KTN sú konštanty úmernosti.Kp = K p + KKPadp (XS r - XS R ) Tn = T N '+ KTNadp (XSr * -XS r ) (1.1) (1.2) where Kp denotes jump size, T N set time and K P * and T N are the controller parameters optimized at reference point XS R. ΚΚΡ and KTN are proportionality constants.

Ak sa používajú spojito pracujúce akčné členy, resp. servomotory, možno spojitými výstupnými signálmi yFBH resp. yHK ovládať tieto akčné členy priamo. V opísanom spôsobe realizácie sú však akčné členy 9, 10 dvojpolohové regulátory, ktoré vedia vykonať iba jeden povel OTVORIŤ a jeden povel ZAVRIEŤ. Na ovládanie akčných členov 9, 10 sa musia spojité signályIf continuous actuators, respectively, are used. servomotors, possible output signals y FBH resp. y H K control these actuators directly. In the embodiment described, however, the actuators 9, 10 are two-position controllers that can execute only one OPEN command and one CLOSE command. Continuous signals must be used to actuate the actuators 9, 10

31807/T yFBH a yHK premeniť na dvojpolohové signály s modulovanou dĺžkou impulzu, teda na nastavovacie veličiny uFBH a uHKpre akčné členy 9, 10.31807 / T yFBH ay HK can be converted to bipolar pulse length modulated signals, ie to FBH and H Kpre actuators 9, 10.

Spôsob, akým pracuje modulácia dĺžky impulzu v spojení s dvojpolohovým akčným členom je znázornená na obr. 2. Toto znázornenie platí pre oba regulačné obvody 5, 6, takže v ďalšom možno indexy FBH a HK vynechať.The manner in which pulse length modulation operates in conjunction with a two-position actuator is shown in FIG. 2. This illustration applies to both control circuits 5, 6, so that in the following the FBH and HK indices can be omitted.

Na zvislej osi v hornej časti obr. 2 je v závislosti od času vynesená nastavovacia veličina u akčného člena označeného ako polohový regulátor; keďže ide o dvojpolohovú reguláciu, sú možné iba dva stavy: OTVORENÝ a ZAVRETÝ. Pritom stav OTVORENÝ je označený ako trvanie impulzu, stav ZAVRETÝ je označený ako prestávka za impulzom a súčet oboch stavov sa označuje ako dĺžka periódy. Na zvislej osi v dolnej časti obrázku je v závislosti od času vynesená skutočná poloha akčného člena, ktorá pri regulácii 1_ predstavuje zdvih ventilu na reguláciu prietoku teplonosnej látky.In the vertical axis at the top of FIG. 2, the setting variable of the actuator referred to as the position controller is plotted against time; since this is a two-position control, only two states are possible: OPEN and CLOSED. The OPEN state is indicated as the pulse duration, the CLOSED state is indicated as a pause after the pulse, and the sum of both states is referred to as the period length. On the vertical axis at the bottom of the figure, the actual position of the actuator is plotted as a function of time and represents, in regulation 1, the stroke of the valve for controlling the flow of the heat transfer medium.

Skutočná poloha pri zdvihu ventilu počas povelu OTVORIŤ (trvanie impulzu) má tri fázy. V prvej fáze povelu OTVORIŤ je ventil v skutočnosti ešte zavretý. Tento čas je mŕtvy čas Tt0i_otvoriť, počas ktorého ventil na povel OTVORIŤ ešte nezareagoval. Potom nasleduje druhá fáza, v priebehu ktorej sa zdvih ventilu plynulo zväčšuje až do maximálneho otvorenia. To je nastavovací čas Ta_otvoriť. V nasledujúcej tretej fáze Totvoriť je potom ventil úplne otvorený. Príslušné fázy s časmi Tto^zavrieť, Ta_zavrieť θ Tzavrieť sa potom vyskytujú aj počas povelu ZAVRIEŤ (prestávka za impulzom).The actual valve lift position during the OPEN command (pulse duration) has three phases. In the first phase of the OPEN command, the valve is actually still closed. This time is the dead time Tt 0 i_open, during which the valve has not yet responded to the OPEN command. This is followed by a second phase, during which the stroke of the valve increases continuously up to the maximum opening. This is the set time T and _open. The valve is then fully open in the next third phase of the To form. The respective phases with the times Tto close, T and close θ T close then also occur during the CLOSE command (pause after pulse).

Trvanie impulzu sa teraz vypočítava tak, aby percentuálny pomer plochy pod čiarou priebehu zdvihu ventilu k celkovej maximálnej ploche počas trvania periódy zodpovedal spojitému signálu y regulátora. Pritom mŕtvy čas TTot_oTvoRiŤ a nastavovací čas Ta_Otvoriť závisia od vlastností použitého akčného člena a musia sa teda patrične vziať do úvahy.The pulse duration is now calculated so that the percentage ratio of the area under the valve stroke line to the total maximum area over the period of the period corresponds to the continuous signal y of the controller. While dead time T To t_oTvoRiŤ and setting time T _ The form depends on the characteristics of the actuator and must therefore be properly taken into account.

31807/T31807 / T

Aby sa ešte dala dosiahnuť proporcionálna regulácia, malo by sa trvanie periódy voliť konštantné, pričom musí byť toto trvanie periódy dlhšie ako súčet mŕtvych a nastavovacích časov povelov OTVORIŤ a ZAVRIEŤ. Aby sa však zabezpečila dobrá ovládateľnosť časového správania slučky, nemalo by naopak byť trvanie periódy dlhšie ako asi 1/10 minimálnej prevládajúcej časovej konštanty slučky.In order to still achieve proportional control, the period duration should be selected constant, and this period duration must be longer than the sum of the dead and set times of the OPEN and CLOSE commands. On the other hand, in order to ensure good control over the loop time behavior, the period should not be longer than about 1/10 of the minimum prevailing loop time constant.

Po prebehnutí signálu regulačnou slučkou sa určí skutočná teplota v meracom mieste 1_1 a prenesie sa formou spätnej väzby do porovnávacieho miesta 2.After passing the signal through the control loop, the actual temperature at the measuring point 11 is determined and transmitted in the form of feedback to the comparing point 2.

Pomocou regulácie 1_ podlahového vykurovania, resp. kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania podľa predmetného vynálezu sa kvalita regulácie v jednej miestnosti výrazne zlepšila tým, že parametre regulátorov 7, 8 teraz závisia od pracovného bodu, že sa pri modulácii dĺžky impulzu zohľadňujú charakteristické veličiny akčných členov a že sa pri kombinácii podlahového a radiátorového vykurovania oba regulačné obvody 5, 6 navzájom zladia. Takýmto spôsobom sa zohľadňujú a optimalizujú vlastnosti a parametre regulačnej slučky dôležité pre reguláciu. Prirodzene, aj každé z opísaných opatrení má za následok zlepšenie kvality regulácie, ktorá sa však skombinovaním s ďalšími opatreniami ešte zlepší.By means of the underfloor heating control 7, respectively. of the combined floor and radiator heating according to the present invention, the quality of control in one room has been greatly improved by the fact that the parameters of the regulators 7, 8 now depend on the operating point, the pulse length modulation takes into account the actuator characteristics and the two control circuits 5, 6 match each other. In this way, the control loop characteristics and parameters important for control are taken into account and optimized. Naturally, each of the described measures also results in an improvement in the quality of regulation, which, however, is further improved by combining it with other measures.

31807/T e »31807 / T e »

Γ í Z , r :Γ í Z, r:

/'ÝY-ý ~ircl/ YY-ý ~ ircl

Claims (14)

1. Spôsob regulácie podlahového vykurovania alebo kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania, vyznačujúci sa tým, že aspoň jeden regulačný parameter sa mení v závislosti od pracovného bodu regulátora (7, 8) podlahového a/alebo radiátorového vykurovania.Method for controlling underfloor heating or combined underfloor and radiator heating, characterized in that at least one control parameter varies depending on the operating point of the underfloor and / or radiator heating controller (7, 8). 2. Spôsob regulácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa regulačný parameter závislý od pracovného bodu samočinne prispôsobuje pracovnému bodu.Control method according to claim 1, characterized in that the operating point-dependent control parameter adapts automatically to the operating point. 3. Spôsob regulácie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že závislosť regulačného parametra od pracovného bodu je lineárne úmerná odchýlke pracovného bodu od vopred definovaného referenčného pracovného bodu.Control method according to claim 1 or 2, characterized in that the dependence of the control parameter on the operating point is linearly proportional to the deviation of the operating point from the predefined reference operating point. 4. Spôsob regulácie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že regulačnými parametrami závislými od pracovného bodu regulátora (7, 8) sú výška skoku a stúpanie nastavovacieho času.Control method according to one of the preceding claims, characterized in that the control parameters dependent on the operating point of the controller (7, 8) are the jump height and the rise of the set time. 5. Spôsob regulácie podlahového vykurovania alebo kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania, pri ktorom aspoň jeden regulátor (7) podlahového vykurovania, napr. regulátor Pl alebo PID vysiela spojitý výstupný signál do priradeného akčného člena (9), napr. do ventilu, a regulátoru (7) priradený akčný člen (9) má dvojpolohovú charakteristiku, pričom spojitý výstupný signál regulátora (7) sa moduláciou dĺžky impulzu premieňa na dvojpolohový signál s dvoma možnými nastavovacími povelmi tak, že počas vopred definovaného trvania periódy trvanie impulzu závislé od spojitého výstupného signálu regulátora (7) predstavuje prvý nastavovací povel, napr.A method for controlling underfloor heating or combined underfloor and radiator heating, wherein at least one underfloor heating controller (7), e.g. the P1 or PID controller sends a continuous output signal to the associated actuator (9), e.g. the actuator (7) associated with the valve and the controller (7) has a two-position characteristic, wherein the continuous output signal of the controller (7) is converted into a two-position signal with two possible adjustment commands by modulating the pulse length. from the continuous output signal of the controller (7) represents the first setting command, e.g. 31807/T povel OTVORIŤ, a zvyšná prestávka za impulzom predstavuje druhý nastavovací povel, napr. povel ZAVRIEŤ, vyznačujúci sa tým, že trvanie impulzu a prestávky a/alebo trvanie periódy závisia od charakteristických veličín akčných členov, napr. charakteristických veličín ventilov.31807 / T OPEN command, and the remaining pause after the pulse represents the second setting command, e.g. CLOSE command, characterized in that the duration of the pulse and the pause and / or the duration of the period depend on the characteristics of the actuators, e.g. characteristic values of valves. 6. Spôsob regulácie podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že trvanie impulzu a prestávky závisia od mŕtveho času akčného člena (9), od trvania nastavovacieho úkonu akčného člena (9) vyplývajúceho z jeho nastavovacej charakteristiky a/alebo podobných veličín.Control method according to claim 5, characterized in that the duration of the pulse and the pause depend on the dead time of the actuator (9), on the duration of the actuator adjusting action resulting from its adjustment characteristic and / or similar variables. 7. Spôsob regulácie podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že nastavovacia charakteristika sa aproximuje priamkou.Control method according to claim 6, characterized in that the adjustment characteristic is approximated by a straight line. 8. Spôsob regulácie podlá niektorého z nárokov 5 až 7, vyznačujúci sa tým, že trvanie periódy je dlhšie než minimálne trvanie nastavovacieho cyklu, ktoré vyplýva z mŕtvych a nastavovacích časov pre prvý a druhý nastavovací povel.Control method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the period of the period is longer than the minimum duration of the adjustment cycle resulting from the dead and adjustment times for the first and second adjustment commands. 9. Spôsob regulácie podľa niektorého z nárokov 5 až 8, vyznačujúci sa tým, že trvanie periódy je kratšie než 1/10 najmenšej prevládajúcej časovej konštanty regulačnej slučky (1).Control method according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the duration of the period is less than 1/10 of the smallest prevailing time constant of the control loop (1). 10. Spôsob regulácie kombinovaného podlahového a radiátorového vykurovania, pri ktorom regulačný obvod (5) podlahového vykurovania a regulačný obvod (6) radiátorového vykurovania sa regulujú vždy podľa vlastnej žiadanej hodnoty pre každý k nim priradený regulátor (7, 8), vyznačujúci sa tým, že žiadané hodnoty pre podlahové vykurovanie a radiátorové vykurovanie sa pomocou prenosových členov (3, 4) navzájom zladia tým, že prenosové členy (3, 4) z regulačnej odchýlky (e0) celého systému odvodia žiadané hodnoty pre regulačné obvody (5, 6) podlahového vykurovania a radiátorového vykurovania.Method for controlling the combined underfloor and radiator heating, in which the underfloor heating control circuit (5) and the radiator heating control circuit (6) are each controlled according to their own setpoint for each associated controller (7, 8), that the setpoints for underfloor heating and radiator heating are matched to each other by means of the transmission elements (3, 4) by deriving the setpoints for the control circuits (5, 6) from the control deviation (e 0 ) of the entire system underfloor heating and radiator heating. 31807/T31807 / T 11. Spôsob regulácie podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že prenosové členy (3, 4) sú dynamickými filtrami.Control method according to claim 10, characterized in that the transmission elements (3, 4) are dynamic filters. 12. Spôsob regulácie podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že prenosové členy (3,4) majú konštantné činitele zosilnenia.Control method according to claim 10, characterized in that the transmission elements (3, 4) have constant gain factors. 13. Spôsob regulácie podľa niektorého z nárokov 10 až 12, vyznačujúci sa tým, že regulátormi (7, 8) podlahového vykurovania a/alebo radiátorového vykurovania sú regulátory Pl alebo PID.Control method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the floor heating and / or radiator heating controllers (7, 8) are P1 or PID controllers. 14. Spôsob regulácie podľa niektorého z nárokov 10 až 13, vyznačujúci sa tým, že obvodové zosilnenie pre regulačný obvod (5) podlahového vykurovania je menšie než obvodové zosilnenie (6) pre regulačný obvod radiátorového vykurovania.Control method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the circumferential gain for the underfloor heating control circuit (5) is less than the circumferential gain (6) for the radiator heating control circuit. 31807/T ΐν ΐ/Ά - ?cc /31807 / T ΐν ΐ / Ά -? Cc / OBR. 1FIG. 1 Nastavovacia veličina regulátora polohyPositioning variable
SK1464-2001A 2000-11-06 2001-10-12 Method of controlling floor heating system or of a combined floor-radiator-type one SK14642001A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000154897 DE10054897B4 (en) 2000-11-06 2000-11-06 Regulation for floor heating or combined floor and radiator heating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK14642001A3 true SK14642001A3 (en) 2002-05-09

Family

ID=7662264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1464-2001A SK14642001A3 (en) 2000-11-06 2001-10-12 Method of controlling floor heating system or of a combined floor-radiator-type one

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1204014B1 (en)
AT (1) ATE337578T1 (en)
CZ (1) CZ20013892A3 (en)
DE (2) DE10054897B4 (en)
HU (1) HUP0104502A3 (en)
PL (1) PL350374A1 (en)
SK (1) SK14642001A3 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10255587B4 (en) * 2002-11-28 2006-07-13 Insta Elektro Gmbh Method for signal-dependent manipulated variable change of actuators
FI20070868L (en) * 2007-11-15 2009-05-16 Uponor Innovation Ab Adjusting the subsurface heating/cooling
DE102010031883A1 (en) 2010-07-21 2012-01-26 Kermi Gmbh Control unit for heating and / or cooling circuits
DK179749B1 (en) * 2016-06-30 2019-05-07 Danfoss A/S Control of flow regulating device
DE102017114961A1 (en) * 2017-07-05 2019-01-10 Rehau Ag + Co Method for controlling a thermoelectric 2-point drive of a valve of a heating and / or cooling system
DE102020119274A1 (en) 2020-07-22 2022-01-27 Insta Gmbh Method for controlling a temperature control device using a room temperature controller, room temperature controller therefor and temperature control system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2916169C2 (en) * 1979-04-21 1981-02-12 Danfoss A/S, Nordborg (Daenemark) Device for regulating the flow temperature in a collective heating system
DE3113521A1 (en) * 1981-03-31 1982-12-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Control device for heating systems
DE3539327C2 (en) * 1984-11-16 1996-06-20 Vaillant Joh Gmbh & Co Circuit for controlling a central heating system
EP0280752A1 (en) * 1987-03-04 1988-09-07 Viessmann Werke GmbH & Co. Method and apparatus for controlling the temperature of a space
DE3708449A1 (en) * 1987-03-16 1988-09-29 Bechem & Post Gmbh & Co Kg Process for controlling underfloor heating
DE19537466A1 (en) * 1995-10-07 1997-04-10 Bosch Gmbh Robert Temperature control arrangement for measurement resistance for determining medium flow
FR2740863B3 (en) * 1995-11-08 1998-02-20 Axterm DEVICE FOR SUPPLYING TWO HOT WATER CIRCUITS AT DIFFERENT TEMPERATURES FROM THE SAME BOILER
DE29600266U1 (en) * 1996-01-09 1996-02-29 U S H Fittings & Kunststofftei Underfloor heating
DE19601232C2 (en) * 1996-01-15 1999-07-08 Moeller Gmbh Controller for a control loop
FR2744793B1 (en) * 1996-02-13 1998-04-17 Chaffoteaux Et Maury IMPROVEMENTS ON CENTRAL HEATING DEVICES WITH TWO CIRCUITS WITH DIFFERENT THERMAL CHARACTERISTICS
DE29820945U1 (en) * 1998-11-17 1999-04-22 Schoettler Frank Device for regulating the flow temperature (for hot water underfloor heating) for combined underfloor heating and radiator systems
DE29903016U1 (en) * 1999-02-19 2000-05-11 Siemens Ag Step controller

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0104502A2 (en) 2002-06-29
ATE337578T1 (en) 2006-09-15
DE50110794D1 (en) 2006-10-05
HUP0104502A3 (en) 2003-06-30
EP1204014A2 (en) 2002-05-08
DE10054897B4 (en) 2005-01-13
CZ20013892A3 (en) 2002-06-12
PL350374A1 (en) 2002-05-20
HU0104502D0 (en) 2002-01-28
EP1204014B1 (en) 2006-08-23
EP1204014A3 (en) 2005-01-19
DE10054897A1 (en) 2002-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101167281B1 (en) An electro-hydraulic proportional flow valve speed regulating control system and its method
US5743165A (en) Method for controlling driving of a ram of a hydraulic cylinder of a hydraulic press equipment
RU2735734C1 (en) Self-tuning adjustment device for flow control valve, temperature control system and distribution device therewith, as well as corresponding methods
JP2008215611A (en) Mode selection and switching logic in closed-loop pulse width modulation valve-based transmission control system
CA2360251C (en) Method for controlling a heating system and heating system
SK14642001A3 (en) Method of controlling floor heating system or of a combined floor-radiator-type one
EP3722680A1 (en) Method for carrying out a hydraulic adjustment of a heating system for a building and heating system designed for this purpose
US20130068309A1 (en) Position controller for pilot-operated electrohydraulic valves
KR20010022346A (en) Adaptive cascade control algorithm
ATE203839T1 (en) METHOD FOR REGULATING A DELAYED PROCESS WITH COMPENSATION AND REGULATION DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCESS
DE19507247A1 (en) Method and device for hydraulically optimized regulation of the flow temperature
DE10108852C1 (en) Room temperature control
AT515085B1 (en) Method for adaptive control of a heating system
US5526838A (en) Method and valve assembly for controlling a pilot signal
JP2720414B2 (en) Adjustment device
FI20205130A1 (en) Drive system, trajectory planning unit and method
JP2767436B2 (en) Operation control devices such as hydraulic actuators
EP3874207B1 (en) Self-controlled adjustment device for a flow control valve, and method for self-controlled adjustment
DE19710646A1 (en) Arrangement for adapting power of heating system
JPH04251306A (en) Method for controlling position of hydraulic cylinder
SE541596C2 (en) A method for controlling a hydraulic retarder system, a control unit, a hydraulic retarder system, a vehicle, a computer program and a computer-readable medium
Bauer et al. Level Control
CN111946882A (en) Adjusting end-of-travel position of process control valve
SU266895A1 (en) AUTOMATIC REGULATION SYSTEM
WO2024079099A1 (en) Controller using flow entry point detection