DE2524302C2 - Verfahren und Anlage zum Steuern bzw. Regeln einer Heizungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Heizungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem bekannten Regelverfahren dieser An (Zeitschrift »IKZ« Heft 4/1969, Seite 284, Abb. 1. Bild d) wird die Temperatur des Kesselvorlaufmediums mittels eines Kesselthermostaten konstant gehalten. Dieses Kesselvorlaufmedium wird in einer Mischeinrichtung mit Heizungsrücklaufmedium zu in den Hcizungsvorlauf einströmendem Heizungsvorlaufmedium gemischt. Die Temperatur des Heizungsvorlaufmediums wird in Abhängigkeit der Außentemperatur mittels eines außentemperaturgeführten Reglers verstellt, der das Stellglied der Mischeinrichtung ansteuert. Die erforderliche hohe konstante Temperatur des Kesselvorlaufmediums

verursacht jedoch nicht unerhebliche Wärmeverluste ten Bereichen der Kesselvorlauftemperatur bzw. Heides Kesselkreises und die Regelgenauigkeit kann unter zungsvorlauftemperatur genauer und ggfs. auch einfaden starken Schwankungen des Verhältnisses der in der eher vornehmen läßt. Hierdurch läßt sich auch die Ge-Mischeinrichtung zu Heizungsvorlaufmedium gemisch- nauigkeit der Steuerung bzw. Regelung der Raumtemten variablen Anteilen von Kesselvorlauf- und Hei- 5 peratur erhöhen,
zungsrücklaufmedium leiden. Wenn der Kessel oder dergl. mehrere Heizkreise

Es ist auch eine Heizungsanlage bekannt (Zeitschrift speist, wobei jedem solchen Heizkreis eine Mischein- »1KZ« Heft 4/1969, Seite 284, Abb. 1, Bild c), bei der der richtung zugeordnet ist, ist es zweckmäßig, die gleitende Heizungsvorlauf unmittelbar am Kessel beginnt, so daß Regelung der Kesselvorlauftemperatur nur in Abhändas Kesselvorlaufmedium gleichzeitig das Heizungsvor- io gigkeit des Soll- oder Ist-Wertes der Heizungsvorlauflaufmedium bildet, wobei dann zur außentemperaturab- temperatur oder der Heizungsrücklauftemperatur eines hängigen Regelung der Temperatur des Heizungsvor- der Heizkreise oder in Abhängigkeit des Soll- oder Istlaufmediums die Temperatur des Kesselvorlaufes in Ab- wertes der Stellung des Stellgliedes einer der Mischeinhängigkeit der Außentemperatur mittels eines Reglers richtungen oder in Abhängigkeit der Differenz zwigcregelt v/ird. Diese Regelung ist jedoch nur verhältnis- is sehen Heizungsvorlauf- und Heizungsrücklauftemperamäßig ungenau möglich und träge. Auch läßt sich diese tür eines der Heizkreise vorzunehmen. Die Erfindung ist Regelung nur bei Kesseln anwenden, deren Kesselvor- natürlich in gleicher Weise für Heizungsanlagen mit nur lauftemperaturen keine Minimaibegrenzung auf vorbe- einem Heizkreis geeignet Ein Heizkreis hat im allgestimmtc Minimalwerte verlangen. Und zwar ist es bei meinen mehrere, vorzugsweise zahlreiche Wärmetauvielcn Kesseln notwendig, daß die Kesselvorlauftempe- 20 scher.

ratur einen vorbestimmten Minimalwert nicht unter- Es ist besonders vorteilhaft, die gleitende Regelung

schreitet, damit keine übergroße Kesselkorrosvm dutch der Kesselvorlauftemperatur in Abhängigkeit des SoIl-

Säurekondensate im Kesselfeuerraum entstehen. oder Istwertes der Heizungsvorlauftemperatur oder der

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren Heizungsrücklauftemperatur vorzusehen, da hierdurch der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu 25 gewünschte Temperaturdifferenzen oder Temperaturschaffen, durch das auf einfache, betriebssichere Weise differenzverläufe zwischen der Kesselvorlauf- und der sich die Wärmeverluste des den Kessel od. dergL auf- Heizungsvorlauftemperatur bzw. Heizungsrücklaufwcisenden Kesselkreises vermindern lassen. temperatur eingehalten werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren Wenn die Mischeinrichtung so ausgebildet ist, daß die gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungs- 30 jeweilige Stellung ihres Stellgliedes ein ausreichend gegemäß dadurch gelöst, daß die Kesselvorlauftemperatur naues Maß für die Heizungsvorlauftemperatur unter zumindest in einem Kennlinienbereich der Mischein- Berücksichtigung der sich ändernden Kesselvorlauftemrichtung in Abhängigkeit des Soll- oder Istwertes der peratur ist, was bspw. bei Mischventilen mit linearer Heizungsvorlauftemperatur oder der Heizungsrück- Kennlinie und Zwangsumwälzung des Wärmeträgermelauftemperatur oder in Abhängigkeit des Soll- oder Ist- 35 diums im Heizkreis vorliegen kann, kann man auch die wertes der Stellung des Stellgliedes der Mischeinrich- Kesselvorlauftemperatur in Abhängigkeit der Stellung tung oder in Abhängigkeit der Differenz zwischen Hei- dieses Stellgliedes gleitend regeln,
zungsvorlauf- und Heizungsrücklauftemperatur glei- Desgleichen ist es auch möglich, vorzusehen, daß die tend geregelt wird. Eine erfindungsgemäße Anlage zur Kesselvorlauftemperatur in Abhängigkeit der Differenz Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 7 be- 40 zwischen Heizungsvorlauf- und Heizungsrücklauftemschricben. peraiur gleitend geregelt wird. Und zwar ist diese Diffe-

Indcm die Temperatur des der Mischeinrichtung zu- . renz abhängig von der Heizungsvorlauftemperatur und

strömenden Kesselvorlaufmediums nicht mehr konstant eignet sich ebenfalls für die gleitende Regelung der Kes-

gehaltcn, sondern gleitend geführt wird, liegen die Kes- selvorlauftemperatur.

selvorlauftemperaturen im zeitlichen Mittel ganz erheb- 45 Bis auf die neuartige Maßnahme können die übrigen

lieh unter der maximalen Kesselvorlauftemperatur. Verfahrens- bzw. Anlagenmerkmale, wie Raumtempe-

Hierdurch werden die Wärmeverluste des Kesselkreises raturregelung oder -steuerung usw. von üblicher Art

erheblich reduziert Auch kann sich der Wirkungsgrad sein. Auch eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren

des Kessels oder dergl. im zeitlichen Mittel verbessern, dazu, vorhandene Anlagen nachträglich auf seine

da die in ihm durch Verbrennen gebildeten Heizgase 50 Durchführung umzurüsten.

infolge vergrößerter Temperaturdifferenz zum im Kes- Bei dem Wäimetriigermedium kann es sich um übli-

sel befindlichen Wärmeträgermedium mehr Wärme ab- ehe Wärmeträgermedien handeln, wie Wasser, Dampf

geben können. Im Vergleich zur vorbekannten außen- od. dergl. Bei dem Kessel od. dergl. kann es sich zweck-

tcmpcraturabhängigen Führung der Temperatur des mäßig um gas- oder ölbefeuerte Kessel handeln, ggfs.

Kcsselvorlaufmediüms, bei der dieses Kesselvorlaufme- ss auch um elektrisch beheizte Kessel oder rm ein von

dium gleich das Heizungsvorlaufmedium bildet, also einem Fernheizwerk aus beschicktes, ein W^rmetau-

keine Mischeinrichtung vorhanden ist ist die Steuerung scher bildendes Gerät usw.

bzw. Regelung der Heizungsvorlauftemperatur und da- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er-

mit auch der Raumtemperatur mit erheblich geringerer findung dargestellt. Is zeigen

Trägheit durchführbar, da die Mischeinrichtung und 60 Fig. 1—3 je ein Ausführungsbeispiel einer erfin-

nicht dar Kessel die Heizungsvorlauftemperatur steü- dungsgemäß ausgebildeten Heizungsanlage, wobei der

crt. elektrische bzw. elektronische Teil der Anlage in Block-

Ein Vorteil ist auch, daß die Menge des in den Hei- bilddarstellung dargestellt ist,

zungsvorlauf einströmenden Kesselvorlaufmediums im Fig.4 ein Diagramm, welches beispielhafte Kennli-

zeitlichen Mittel größer, meist sogar erheblich größer 65 nien zeigt, gemäß weichen die Kesselvorlauftemperatur

ist als bei konstanter hoher Kesselvorlauftemperatur, T_Kv in Abhängigkeit der Heizungsvorlauftemperatur

wodurch sich die Steuerest der Heizungsvorlauftempe- 7"_Wygeführt werden kann,

ratur durch die Mischeinrichtung zumindest in bestimm· F i g. 5 ein Diagramm, welches eine bevorzugte Mög-

lichkeit erläutert, um die Kesselrücklauftemperatur so zu beeinflussen, daß sie nicht unter einen vorbestimmten Wert abfällt.

In den Zeichnungen sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die schematisch dargestellten Heizungsanlagen können insbesondere zur Beheizung von Räumen von Gebäuden aller Art vorgesehen sein, wie Wohngebäuden, Bürogebäuden, Krankenhäusern, Schulen, Fabrikgebäuden usw., also vorzugsweise zur Beheizung von Räumen, die dem Aufenthalt von Personen dienen. Doch können sie auch zur Beheizung anderer Räumlichkeiten verwendet werden, bspw. von Gewächshäusern od. dergl.

Es sei ferner zunächst erwähnt, daß die Regelungen und Steuerungen der Heizungsanlage elektrisch, elektronisch oder auch auf andere Weise, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch vorgenommen werden können. Bevorzugt sind jedoch elektronische Regelungen und Steuerungen vorgesehen.

Die in F i g. 1 dargestellte Anlage weist einen Kessel 10 auf, dessen Wärmeträgermediumkanal bzw. -kanalsystem bei 11 symbolisiert ist. Der Kessel 10 hat einen Brenner 12. Dem Kessel 10 sind ferner zwei Temperaturbegrenzer 13, 14 mit zugeordneten Temperaturfühlern 13', 14' zugeordnet, von denen der Begrenzer 13 ein Sicherheitstemperaturbegrenzer und der Begrenzer 14 ein Maximal-Temperaturbegrenzer ist. Da derartige Begrenzer bekannt und üblich sind, seien sie nicht näher erläutert.

Als Steuerstelle zur Raumtemperaturregelung oder -steuerung von durch diese Heizungsanlage beheizten Gebäuderäumen ist ein Vierweg-Mischventil 15 vorgesehen, dessen einer Stutzen an die vom Kessel 10 kommende Kesselvorlaufleitung 16 angeschlossen ist, in welche eine Umwälzpumpe 17 in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiei eingesetzt ist, was sich auf die Anhebung der Kesselrücklauftemperatur vorteilhaft auswirkt

Das Mischventil 15 ist ferner an die Heizungsvorlaufleitung 18, die Heizungsrücklaufleitung 19 und die Kesselrücklaufleitung 20 sn bekannter Weise angeschlossen. In die Heizungsvorlaufleitung 18 sind eine Umwälzpumpe 17' und ein Temperaturfühler 21 eingesetzt Ferner ist ein Wärmetauscher 22 im Heizkreis dargestellt, wobei es sich versteht daß der Heizkreis eine Vielzahl solcher parallel und/oder in Reihe geschalteter Wärmetauscher aufweisen kann.

In diesem Ausführungsbeispiel sei ferner angenommen, daß der Kessel ölbefeuert ist und die Ölförderpumpe 26 mittels den in ihren Antriebsstromkreis in Reihe zwischengeschalteten Schaltern 23,24,25 ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Schalter 23 und 24 werden von den Temperaturbegrenzern 13 und 14 betätigt und sind hier in ihrer Offenstellung dargestellt, obwohl die Normalstellung ihre Geschlossenstellung ist. Der Schalter 25, der zum Ein- und Ausschalten der ölzufuhr zum Brenner 12 und damit zu dessen Ein- und Ausschalten dient wird von einem Regler 27 geöffnet und geschlossen, der der geführten Temperaturregelung des Kesselvorlaufmediums dient welches beispielsweise Wasser sein kann. In die Kesselvorlaufleitung 16 ist ein Temperaturfühler 29 eingesetzt der an einen Eingang des Reglers 27 angeschlossen ist und den Istwert der Kesselvoriauftemperatur in den Regier 27 eingibt

Das Mischventil 15 ist mittels eines durch einen Regler 31 angesteuerten Stellmotors 30 so verstellbar, daß in der einen Grenzsteilung seines Kükens der Heizungsvorlauf abgesperrt, d. h. gegen den Kesselvorlauf abgesperrt und in der anderen Grenzstellung der Heizungsvorlauf maximal geöffnet, d. h. zum Kesselvorlauf maximal geöffnet ist Alle Zwischenstellungen sind stetig cinstellbar, so daß das Mischventil 15 der Steuerung der Heizungsvorlauftemperatur in an sich bekannter Weise dient indem es dem zum Heizungsvorlauf strömenden Kesselvorlaufwasser kühleres Heizungsrücklaufwasser gesteuert beimischt.

ίο In diesem Ausführungsbeispiel kann die Raumtemperatur je nach Anordnung eines Temperaturfühlers 32 als Außentemperaturfühler oder Raumtemperaturfühlcr gesteuert oder geregelt werden. Dieser Fühler 32 ist an ein proportionales Übertragungsglied 33 angeschlossen.

is welches der Verstärkung und Anpassung des Signals des Fühlers 32 dient Der Ausgang dieses Übcrtragungsgliedcs 33 ist an den Regler 31 mittels der Leitung 34 angeschlossen. Das auf der Leitung 34 auftretende Signal entspricht bei Raumtemperaturregelung und -steuerung einem veränderlichen Sollwert für die Hcizungsvorlauftemperatur. Im Falle der Regelung der Raumtemperatur wird die Heizungsvorlauftcmperatur in Abhängigkeit der Raumtemperatur insofern verstellt, als dieser Regler 31 ein Proportionalband hat, weiches dazu dient, um die Raumtemperatur je nach Wärmebedarf des betreffenden Raumes in gewissen Grenzen, beispielsweise zwischen 20⁰C und 22°C zu variieren, wie es an sich bekannt ist und deshalb nicht näher erläutert werden muß.

Der Ausgang des Übertragungsgliedes 33 ist ferner mittels Leitung 35 an eine additive Mischstcllc oder Mischpunkt 36 angeschlossen, welcher auch der Ausgang eines Sollwertstellers 37 zugeleitet wird, an dem die Größe einer gewünschten konstanten Temperaturdifferenz z/7" — Τκν — Tnv zwischen Kesselvorlauflempcratur und Heizungsvorlauftemperatur eingestellt werden kann. Der Ausgang der Mischsieüe 36 isi einem elektronischen Sollwert-Glied 39 aufgeschaltet das sowohl einen Minimal-Begrenzer für die Kesselvorlauftemperatur bildet als auch den gleitenden Bereich des Sollwertes der Kesselvorlauftemperatnf äusgangsseitig liefert Der konstante Sollwert der Minimaltemperatur ist mittels des Sollwertstellers 40 auf unterschiedlich gewünschte Werte einstellbar. Der Ausgang des Sollwert-Gliedes 39 ist dem Regler 27 für die Kesselvorlauftemperatur aufgeschaltet und gibt in diesen Regler 27 den variablen Sollwert gemäß einer mittels der Sollwertsteller 37,40 eingestellten Kennlinie ein, die beispielsweise die Kennlinie 41 der F i g. 4 sein kann. Nachfolgend wird die Arbeitsweise der dargestellten Anlage wie fol-t beschrieben.

Es sei angenommen, daß der Sollwertstellcr 40 für die Minimalbegrenzung der Kesselvorlauftemperatur beispielsweise auf einen Wert von 50° C eingestellt ist, wie es in F i g. 4 durch den unteren horizontalen Kennlinienast 41' der voll ausgezogen dargestellten Kennlinie 41 dargestellt ist Dieser Wert kann jedoch mittels des Sollwertstellers 40 verändert werden, beispielsweise zwischen 30° C und 70⁰C Der Minimalwert dieser Kessel-Vorlauftemperatur ist so einzustellen, daß die Kesselrücklauftemperatur unter normalen Umständen nicht auf Werte absinken kann, die übermäßige Kesselkorrosion verursachen, was bei ölbefeuerten Kesseln besonders wichtig ist Bei gasbefeuerten Kesseln können häu-Hg niedrigere Minimaiwerie für die Kesseirucidauiicrnperatur als bei ölbefeuerten Heizkesseln eingestellt werden. Falls in dem Kessel 10 abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel keine Heizgase auf-

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treten, er beispielsweise ein von einer Fernheizanlagc Falls der Kessel 10 gasbeheizt ist, kann der Regler 27

mit Wasser oder Dampf gespeister Wärmetauscher ist, auch so ausgebildet sein, daß er die zum Brenner strö-

kann auf eine M^;nimalbegrenzung der Kesselvorlauf- mende zeitliche Gasmenge zur Anpassung an die je-

tcmpcrahir auch ganz verzichtet werden. weils benötigte Heizleistung verstellt. Beispielsweise

Der Minimalbegrcnzcr 39 bewirkt, daß die Kessel- s kann in einem solchen Fall der Regler 27 zweckmäßig

vurlauftcmpcratur Γ*ν nicht unter den eingestellten Mi- ein Proportionalregler sein, der das Ventil-Giied eines

niinalw-?rt (Tfcvjmin absinken kann, so daß die Kessel- Magnetventiles in bei Proportionalreglern üblicher

vorlaullampcratur nur dann verstellbar wird, wenn die Weise je nach Regelabweichung verstellt. Ebenfalls eine

Heizungsvorlauftemperatur Thv größer als Proportionalregelung kann vorgesehen sein, falls der

(TKv)min — J7"ist, wobei dann die am Sollwertsteller 37 io Kessel ein von einem Fernheizwerk mit primärem Wär-

cingcstellte Temperaturdifferenz z/7"mittels des Reglers meträgermedium beschickter Wärmetauscher ist, wobei

27 ständig aufrechterhalten wird, so daß die Kesselvor- in diesem Fall die Durchflußmenge dieses Primärträger-

lauflcmperatur in dem Diagramm nach Fig.4 in dem mediums mittels eines vom Regler 27 angesteuerten

ansteigenden Kennlinienast 41" stetig in Abhängigkeit Ventiles stetig verstellt werden kann,

des Sollwertes von Thv, der als Führungsgröße dient, 15 Anstatt dem Mischpunkt 36 den Sollwert von T_Hv

geführt wird. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 aufzuschalten, kann man ihm ggfs. auch den Istwert von

zeigt der Kennlinienast 41". daß eine konstante Tempe- Thv aufschalten, wie durch die strichpunktierte Leitung

raturdifferenz ΔΤ zwischen Kesselvorlauftemperatur 35'dargestellt ist.

und Hcizungsvorlauftemperatur von tO°C eingestellt Der Regler 31 für die Raumtemperatur bzw. Heiist. 20 zungsvorlauftemperatur regelt die Raumtemperatur

F.S versteht sich, daß die Kesselvorlauftemperatur bzw. die Heizungsvorlauftemperatur vollständig unab-

nicht kleiner als die Heizungsvorlauftemperatur sein hängig von dem Regler 27 für die Kesselvorlauftempe-

kann, so daß bei Einstellung einer Temperaturdifferenz ratur, wobei natürlich die Kesselvorlauftemperatur Ein-

//7 die Hcizungsvorlauftemperatur stets die niedrigere fluß auf die jeweilige Einstellung des Mischventiles 15

Temperatur hat. ?s hat, da sie das jeweils erforderliche Mischungsverhältnis In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist folglich mit Heizungsrücklaufwasser mit beeinflußt Jedoch

die Kcssclvorlauftemperatur bei Heizungsvorlauftem- wirkt sich dies auf die Eigenschaften des Reglers 3t

pcraturen bis zu 40° mittels des Minimalbegrenzers 39 nicht aus.

konstant gehalten und beginnt proportional zur Hei- Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage sind

zungTvorlauftemperatur mit einer Temperaturdifferenz 30 die Wärmeverluste zumindest des Kessels und der Kes-

von !0⁰C zu ihr zu steigen, wenn die Heizungsvorlauf- selvorlaufleitung erheblich vermindert und es kann un-

tcmpcratur über 40°C ansteigt. Falls die Kesselvorlauf· ter anderem auch ein besserer Wirkungsgrad des Kes-

temperatur den mittels des Maximal-Begrenzers 14 ein- sels 10 infolge der im Mittel größeren Temperaturdiffe-

gestellten Maximalwert erreicht, steigt sie natürlich renz zwischen Heizgas und Wärme träger medium im

nicht mehr weiter an, so daß sich dann mit weiter anstei- 35 Kessel erreicht werden.

gender Temperatur Thv die Differenz ΔΤ im Kennli- Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 entspricht dem

nienast 4r" stetig verkleinert und an dessen rechissciti- Ausiünfungsbeispici nseh F i g. i mit folgenden Unier-

gcm Ende zu Null wird, wobei in diesem Ausführungs- schieden. Anstelle des Vierweg-Mischventiles 15 ist ein

beispicl der horizontale obere Kennlinienast 41"' Dreiweg-Mischventil 15' in an sich bekannter Weise an-

Tk v - 110" C entspricht und bei Thv - 100° C beginnt. 40 geschlossen, d. h, daß seine beiden Zuflußstutzen an den

In F i g. 4 sind ferner noch zwei weitere Kennlinien- Kesselvorlauf 16 und den Heizungsrücklauf 19 und sein äste 42, 43 strichpunktiert eingezeichnet, die ebenfalls einziger Abflußstutzen an den Htizungsvorlauf 18 anzur Horizontalen geneigt sind, die jedoch nicht den Fall geschlossen ist Ferner ist keine Pumpe im Kesselvordcr Regelung einer konstanten Temperaturdifferenz lauf 16 enthalten, und der Temperaturfühler 29 für die zwischen Kesselvorlauftemperatur und Heizungsvor- 45 Temperatur des Kesselvorlaufwassers ist in den Kessel lauftempcratur betreffen, sondern den in vielen Fällen 10 eingesetzt, so daß er die Temperatur des Kesselvorcbenfalls zweckmäßigen Fall betreffen, daß die Tempe- laufwassers noch innerhalb des Kessels 10 fühlt,
raturdifferenz zwischen Kesselvorlauftemperatur und Die Regelungen durch die Regler 27,31 entsprechen Hcizungsvorlauftemperatur in dem ansteigenden Kenn- im übrigen den Regelungen durch die Regler 27,31 in linjenbercich sich in Abhängigkeit der Heizungsvorlauf- so F i g. 1 und auch die gesamte Betriebsweise entspricht temperatur verändert und zwar verkleinert sich diese der in Fig. 1, wobei der einzige Unterschied darin be-Temperaturdifferenz für den unteren Kennlinienast 43 steht, daß die Temperatur des zum Kessel strömenden mit zunehmender Heizungsvorlauftemperatur, woge- Rücklaufwassers nicht angehoben wird und damit der gen sich diese Temperaturdifferenz für den oberen Temperatur des Heizungsrücklaufwassers in der Lei-Kcnnlinienast 42 mit zunehmender Heizungsvorlauf- 55 tung entspricht Hierdurch kann die Temperatur des temperatur vergrößert wobei auch diese Veränderung Kesselrücklaufwassers den Taupunkt der Heizgase im der Kesselvorlauftemperatur stets nur bis zu dem am Kessel zeitweise unterschreiten, so daß diese Anlage in Maximalbegrenzer 14 eingestellten Maximalwert er- Verbindung mit nicht korrosionsanfälligen Kesseln vorfolgt, der im Beispiel des Diagramms nach F ig. 4110⁰C zusehen ist oder man sieht eine Rücklaufanhebung beträgt Die Kennlinien 41,42,43 werden in Aufwärts- 60 durch einen Bypass im Kessel 10 oder zwischen der und Abwärts-Richtung jeweils gleich durchlaufen. Kesselvorlauf leitung 16 und der Kesselrücklaufleitung

Der Regler 27 öffnet und schließt den Schalter 25 und 20 in an sich bekannter Weise zur Temperaturanhebung

schaltet damit den Brenner 12 aus und ein, wobei in des Kesselrücklaufwassers vor.

bekannter Weise das Ein- und Ausschalten in Art einer In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist eine Hei-

Zweipurikiregeiung erfolgen kann, wobei jedodi der 63 zungsaniage dargestellt, die in ihren Einzelheiten mit Sollwert der geregelten Temperatur entlang der einge- Ausnahme einer Erweiterung der Steuer- und Regel-

stellten Kennlinie, beispielsweise entlang der Kennlinie schaltung der Anlage nach Fig. t entspricht

41 der F ig. 4 selbsttätig verstellt wird. Die Anlage nach F ig. 3 unterscheidet sich von der

nach F i g. 1 dadurch, daß ihre Schaltung zusätzliche Schaltungsglieder zur Minimalbegrenzung der Kesselrücklauftemperatur aufweist und der Regler 31 einen dritten Eingang hat. Es wird deshalb im weiteren nur der hierdurch bedingte Unterschied näher beschrieben. Die übrigen Regelungen und Steuerungen entsprechen denen nach F i g. 1.

Diese An'age hat außer den Temperaturfühlern 21, 29,32 noch irrten Temperaturfühler 46 zum Fühlen der Temperatur T^des Kesselrücklaufwassers.

Der Ausgang dieses Temperaturfühlers 46, der beispielsweise ein temperaturabhängiger Widerstand sein kann, wird den beiden Leitungen 49, 50 zugeleitet. Die untere Leitung 49 führt zu einem additiven Mischpunkt 51, wo dem Signal des Fühlers 46 ein mittels eines Sollwertstellers 52 einstellbares konstantes Signal für eine erste Temperatur Tkr ι des Kesselrücklaufmediums (siehe auch Diagramm nach F i g. 5) überlagert wird und das resultierende Signal wird einem Proportional-Übertragungsglied 53 aufgedrückt, welches es proportional verstärkt und auch der Anpassung dient. Der Ausgang des Gliedes 53 ist der vom Mischpunkt 36 zum Glied 39 führenden Leitung 61 aufgeschaltet.

Die andere Leitung 50 führt zu einem Mischpunkt 54, wo diesem Signal ein konstantes Signal für eine zweite Temperatur T_Kr2 des Kesselrücklaufmediums überlagert wird, das von einem Sollwertsteller 55 eingegeben wird. Das resultierende Signal wird einem einstellbaren Minimal-Begrenzer 57 aufgedrückt, dessen Funktion weiter unten anhand des Diagramms der Fig.5 noch näher erläutert wird. Der Ausgang dieses Minimal-Begrenzers 57 wird einem dritten Eingang des Reglers 31 zugeleitet. Dieser Regler 31 regelt die Raumtemperatur oder die Heizungsvorlauftemperatur entsprechend den vom proportionalen Übertragungsglied 33 kommenden Sollwert von Thv, wobei jedoch infolge seines dritten Eingangs dieser Regler 31 eine Doppelfunktion ausübt, indem er bei und unterhalb des eingesteiiten Minimaiwertes Γα;« 2 der Kesselrücklauftemperatur ganz oder im wesentlichen nur nach den vom Minimai-Begrenzer 57 kommenden Signalen zur Verstellung des Mischventiles 15 arbeitet, wogegen ab der Temperatur Tkr2 aufwärts Thv wie in Fig. 1 geregelt wird, indem die anderen beiden Eingänge des Reglers 31. die an die Leitungen 34, 62 angeschlossen sind, maßgebend für seinen Ausgang sind.

Die Arbeitsweise dieser Anlage nach Fig.3 wird nachfolgend noch näher beschrieben, soweit es Abweichungen von der Arbeitsweise der Anlage nach F i g. 1 betrifft.

Solange die Kesselrücklauftemperatur Tkr größer als Tkr ι ist, sind sämtliche Glieder, die durch den Ausgang des Temperaturfühlers 46 beeinflußbar sind, wirkungslos, so daß diese Anlage wie die nach F i g. J arbeitet Wenn dagegen die Kesselrücklauftemperatur den eingestellten Wert Tkr\ erreicht hat und beginnt ihn zu unterschreiten, werden die Glieder 52,53 der Schaltung wirksam, welche Einfluß auf die Kesselvorlauftemperatur nehmen und bewirken, daß die Kesselvorlaufteraperatur nunmehr nicht mehr oder nicht mehr nennenswert vom Sollwert oder Istwert der Heizungsvorlauftemperatur abgeleitet wird, sondern die Führung für die Kesselvorlauftemperatur wird nunmehr ausschließlich oder maßgeblich vom Sollwertsteller 52 über das proportionale Übertragungsglied 53 und das Übertragungsglied 33 so übernommen, daß die Kesseivoriauftemperatur 7* ν ab Tkr ι bis zu Tkr 2 sehr steil erhöht wiri wie es an einem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 durch den Kennlinienast 60 dargestellt ist, wo T_Kr\ - 6O⁰C und Tkr2 — 50⁰C iind und sich Τκν in diesem Bereich von 60°C bis auf seinen vom Maximalbegrenzer 14 bestimmten Maximalwert von UO⁰C erhöht. Hierdurch wird die Anhebung der Kesselrücklauftemperatur verbessert, wobei dieser Zustand, wo Tkr kleiner als 60" C ist, an sich nur sehr selten und relativ kurzzeitig auftritt, insbesondere beim Anfahren der Anlage oder beim Übergang von Nachtabsenkung auf Taganhebung, so

to daß die Anlage normalerweise wie die Anlage nach Fi g. 1 arbeitet und fast immer die Kesselvorlauf temperatur zum Teil sogar sehr erheblich unter ihrem Maximalwert liegt. Durch die sichere Gewährleistung einer relativ hohen Kesselrucklauftemperatur bzw. beim Anis fahren einer kalten Anlage durch das schnelle Erreichen einer relativ hohen Kesselrücklauftemperatur wird der Kesselkorrosion äußerst wirksam entgegengetreten.

Es ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeisptel noch vorgesehen, daß im Bereich unterhalb der Temperatur Tkr 2 der Regler 31 nicht mehr oder zumindest nicht mehr im wesentlichen den über die Leitungen 34 und 62 kommenden Signalen gehorcht, sondern das vom Minimaibegrenzer 57 kommende Signal diese beiden anderen Signale abstellt oder zumindest in ihrer Aus-

wirkung durch dessen proportionale Überlagerung oder auf sonstige Weise wesentlich reduziert, derart, daß das Mischventil 15 bei der Temperatur 7V« ? stets so gesteuert wird, daß diese Temperatur Tkr 2 nicht nennenswert unterschritten wird, so daß die in F i g. 5 als ein Beispiel eingezeichnete Linie 60' die minimale Kesselrücklauftemperatur Tkr2 angibt,die bei allen Mischvcntilstellungen S'vorliegen kann. In Fig.5 ist mit 5'die prozentuale Stellung der Stellwelle des Mischventils 15 bezeichnet Im Grenzfall S' - 0 wird der Ausfluß von Kesselvorlaufwasser in den Heizungsvorlauf aus dem Mischventil 15 vollständig abgesperrt so daß das gesamte Kesselvorlaufwasser in den Kessclrücklauf gelangt. Beim Anfahren einer kalten Anlage kann deshalb zunächst nur das im Kesselkreislauf befindliche Wasser durch den Kessel 10 erwärmt werden, was folglich sehr rasch erfolgt und erst bei Überschreiten der Temperatur Tkr2 beginnt das Mischventil 15 für das Kesselvorlaufwasser zu öffnen, wobei jeder erneute Versuch, die Temperatur 7*«} zu unterschreiten, sofort durch entsprechende Verstellung des Mischventils 15 selbsttätig wieder begegnet wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Heizungsanlage zum Beheizen von Räumen von Gebäuden oder dergl, bei dem das Wärmeträgermedium einen Kessel oder dergl. durchströmt und das hierdurch erwärmte Kesselvorlaufmedium in einer Mischeinrichtung mit Heizungsrücklaufmedium zu Heizungsvorlaufmedium gemischt wird, wobei die Temperatur des Heizungsvorlaufmediums mittels der Mischeinrichtung zur Raumtemperaturregelung oder zur witterungsgeführten, bzw. außentemperaturgeführten Steuerung oder Regelung der Heizungsvorlauftemperatur verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kesselvorlauftemperatur zumindest in einem Kennlinienbereich der Mischeinrichtung in Abhängigkeit des Soll- oder Istwertes der Heizungsvorlauftemperatur odev der Heizungsräcklauftemperatur oder in Abhängigkeit des Sc!!- <xfcr Istwertes der Stellung des Stellgliedes der Mischeinrichtung oder in Abhängigkeit der Differenz zwischen Heizungsvorlauf- und Heizungsrücklauftemperatur gleitend geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kesselvorlaufmediums auf einen vorbestimmten Minimalwert begrenzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Kesselvorlauftemper ⁴iir stetig erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Kesselvorlauftemperatur über den gesamten Verstellbereich des in den Heizungsvorlauf einströmenden Wärmestromes erfolgt

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kesselrücklaufmediums durch Beimischung von Kesselvorlaufmedium angehoben und bei Unterschreiten einer ersten Temperatur CHcRt) des Kesselrücklaufmediums die Temperatur des Kesselvorlaufmediums mit abnehmender Temperatur des Kesselrücklaufmediums bis zu einem vorbestimmten oberen Wert stetig erhöht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen des oberen Wertes der Kesselvorlauftemperatur ein weiteres Absinken der Kesselrücklauftemperatur durch entsprechende Steuerung der Beimischung verhindert wird.

7. Anlage, welche eine Vorrichtung zum Regeln oder Steuern einer Raumtemperatur, ferner einen Kessel od. dergl., dessen Kesselvorlaufmedium mittels eines Kesselvorlauftemperaturreglers temperaturgeregelt ist, und eine Mischeinrichtung zum Verstellen der Temperatur des Heizungsvorlaufmediums aufweist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert des Kesselvorlauftemperaturreglers (27) zumindest in einem Kennlinienbereich der Mischeinrichtung (15; 15') in Abhängigkeit des Soll- oder Istwerts der von einem Temperaturfühler (21) gefühlten Heizungsvorlaufoder Heizungsrücklauftemperatur oder in Abhängigkeit des Soll- oder Istwertes der Stellung des Stellgliedes der Mischeinrichtung (15; 15') oder in Abhängigkeit der Differenz zwischen Heizungsvorlauf- und Heizungsrücklauftemperatur gleitend ver

stellbar ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kesselvorlauftemperatur mittels einer Temperaturbegrenzungseinrichtung (39,40) auf eine vorbestimmbare Mindesttemperatur begrenzbar ist.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet daß die Mischeinrichtung ein Vierweg-Mischventil (15) ist, daß ein Fühler (46) zum Fühlen der Kesselrücklauftemperatur und eine auf Unterschreiten einer vorbestimmten Kesselrücklauftemperatur ansprechende, die Temperatur des Kesselvorlaufmediums mit weiter abnehmender Temperatur des Kesselrücklaufmediums bis zum Erreichen einer Maximaltemperatur des Kesselvorlaufmediums stetig erhöhende Schaltung (51,52,53, 54,55,57) vorgesehen sind.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 7—9, gekennzeichnet durch einen Sollwertgeber (37) zur Vorgabe einer vorbestimmten, konstanten Differenz zwischen der Kesselvorlauf- und der Heizungsvor- !aaftesnperaiur und durch eine Schaltung (36,39,27) zur Einhaltung dieser Differenz in mindestens einem Teilbereich des Verstellbereiches der Kesselvorlauftemperatur.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 7—10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Regelbereich der Kesselvorlaufteraperatur, in welchem ihr Sollwert gleitend geändert wird, in mindestens einem Teilbereich dieses Regelbereiches die Differenz zwischen der Kesselvorlauftemperatur und der Heizungsvorlauftemperatur in Richtung zunehmender Kesselvorlauftemperatur stetig, vorzugsweise linear verändert wird.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen der Kessclvor- !auftemneratur und der Heizungsvorlauftemperatur in Richtung zunehmender Kesselvorlauftempsratur verkleinert wird.

13. Anlage nach einen? der Ansprüche 7—12, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kesselrücklaufmediums mittels eines Temperaturfühlers (46) gefühlt und bei Absinken auf eine untere, vorbestimmte zweite Temperatur (Tkr-i) ein Unterschreiten, nicht jedoch ein Oberschreiten dieser zweiten Temperatur mittels eines Minimal-Begrenzers (57) durch entsprechende Beimischung von Kesselvorlaufmedium zum Kesselrücklaufmedium verhinderbar ist