DE102011018698A1

DE102011018698A1 - Method and system for automatic hydraulic balancing of radiators

Info

Publication number: DE102011018698A1
Application number: DE102011018698A
Authority: DE
Inventors: Michael Westermeier
Original assignee: RWE Effizienz GmbH
Current assignee: Innogy SE
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31
Also published as: EP2702331A2; WO2012146323A2; WO2012146323A3

Abstract

Verfahren und System zum automatischen hydraulischen Abgleichen von zumindest zwei Heizkörpern 4 in einer Heizungsanlage 6, wobei jedem Heizkörper 4 ein Stellventil 12 und jedem Stellventil 12 ein Stellmotor 14 zugeordnet ist, mit den Schritten, vollständiges Schließen aller Stellventile 12 mittels der jeweiligen Stellmotoren 14, teilweises erstes Öffnen aller Stellventile 12 mittels der jeweiligen Stellmotoren 14, Bestimmen einer zeitlichen Temperaturveränderung für jedes zumindest einem Heizkörper 4 zugeordnete Thermostat 16, Vergleichen der zeitlichen Temperaturveränderung mit einem Grenzwert 24 in einer zentralen Steuereinrichtung 18 und, solange die zeitliche Temperaturveränderung aller Thermostate 16 über dem Grenzwert 24 liegt, schrittweises weiteres Öffnen aller Stellventile 12 in Öffnungsschritten mittels der jeweiligen Stellmotoren 14 und jeweiliges Vergleichen der zeitlichen Temperaturveränderung für einen Öffnungsschritt mit dem Grenzwert 24 bis zumindest eine zeitliche Temperaturveränderung eines Thermostats 16 den Grenzwert unterschreitet.Method and system for automatic hydraulic balancing of at least two radiators 4 in a heating system 6, wherein each heater 4, a control valve 12 and each control valve 12 is associated with a servomotor 14, with the steps, complete closing of all the control valves 12 by means of the respective servomotors 14, partially first opening of all control valves 12 by means of the respective actuators 14, determining a temporal temperature change for each at least one radiator 4 associated thermostat 16, comparing the temporal temperature change with a limit 24 in a central control device 18 and, as long as the temporal change in temperature of all thermostats 16 above the limit 24, stepwise further opening of all control valves 12 in opening steps by means of the respective servomotors 14 and respectively comparing the temporal temperature change for an opening step with the limit value 24 to at least ei ne temporal change in temperature of a thermostat 16 falls below the limit.

Description

Der Gegenstand betrifft ein Verfahren sowie ein System zum hydraulischen Abgleich von zumindest zwei Heizkörpern in einer Heizungsanlage.The subject matter relates to a method and a system for hydraulic balancing of at least two radiators in a heating system.

Der hydraulische Abgleich von Heizungen in einer Heizungsanlage ist vor allem aus Gründen der Energieeffizienz notwendig.The hydraulic balancing of heaters in a heating system is necessary primarily for reasons of energy efficiency.

Um zu gewährleisten, dass jeder der Heizkörper einer Heizungsanlage hydraulisch optimal versorgt wird, ist ein hydraulischer Abgleich notwendig. Aufgrund unterschiedlicher Leitungslängen und Leitungsquerschnitte sowie unterschiedlicher Strömungswiderstände für einzelne Heizkörper einer Heizungsanlage kann es dazu kommen, dass in einer Heizungsanlage ein Heizkörper hydraulisch unterversorgt und ein anderer Heizkörper hydraulisch überversorgt wird. Dies führt dazu, dass trotz ausreichender Vorlauftemperatur der für das Erreichen der Solltemperatur erforderliche Heizkörpermassenstrom auch bei vollständig geöffneten Heizkörperventilen bei einzelnen Heizkörpern nicht erreicht werden kann.To ensure that each radiator of a heating system is hydraulically optimally supplied, hydraulic balancing is necessary. Due to different cable lengths and cable cross sections and different flow resistance for individual radiators of a heating system, it may happen that in a heating system, a radiator undersupplied hydraulically and another radiator is hydraulically over-supplied. This means that despite sufficient flow temperature required for reaching the target temperature radiator mass flow can not be achieved even with fully open radiator valves in individual radiators.

Aus der DE 42 21 725 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum automatischen Erzielen eines hydraulischen Abgleichs bekannt. Bei diesem Verfahren werden zunächst alle Stellventile aller Heizkörper voll geöffnet. In der Folge heizt sich der Raum bis zur maximal möglichen Temperatur auf. Anschließend werden die Stellventile (Thermostatventile) an den Heizkörpern soweit geschlossen, bis sich in allen Räumen die gleiche, gewünschte Temperatur einstellt. Der so ermittelte Öffnungsgrad der Thermostatventile wird dann als maximale Öffnung für alle weiteren Regelaktivitäten im Heizbetrieb verwendet.From the DE 42 21 725 A1 For example, a method of automatically achieving a hydraulic balance is known. In this procedure, all control valves of all radiators are initially fully opened. As a result, the room heats up to the maximum possible temperature. Then the control valves (thermostatic valves) on the radiators are closed until the same, desired temperature is set in all rooms. The determined opening degree of the thermostatic valves is then used as the maximum opening for all other control activities in heating mode.

Das hierin beschriebene Verfahren ermöglicht die Ermittlung von hydraulisch unterversorgten Heizkörpern. Ferner ermöglicht das Verfahren den Angleich der Heizkörpermassenströme für alle Heizkörper, so dass die hydraulische Versorgung aller Heizkörper gleich ist. Nachteilig ist jedoch, dass die Räume zunächst vollständig aufgeheizt werden. Insbesondere bei Häusern oder Wohnungen, die neuesten Energiesparrichtlinien entsprechen, führt die sehr gute Isolierung dazu, dass die Räume sehr langsam abkühlen. Somit dauert es sehr lange, bis ein Thermostatventil soweit heruntergeregelt ist, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Der Regelkreis muss sehr träge sein, ansonsten kommt es zu einem Überschwingen, d. h. ein Heizkörperventil wird zu stark heruntergefahren, da die Temperatur in dem entsprechenden Raum aufgrund der guten Isolierung noch nicht abgesunken ist.The method described herein allows the determination of hydraulically undersupplied radiators. Furthermore, the method allows the adjustment of the radiator mass flows for all radiators, so that the hydraulic supply of all radiators is the same. The disadvantage, however, is that the rooms are initially heated completely. Especially for houses or apartments that comply with the latest energy-saving guidelines, the very good insulation causes the rooms to cool very slowly. Thus, it takes a long time until a thermostatic valve is down-regulated until the desired temperature is reached. The control loop must be very sluggish, otherwise it will overshoot, d. H. a radiator valve is shut down too much, because the temperature in the corresponding room has not yet dropped due to the good insulation.

Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Abgleich von Heizkörpern zur Verfügung zu stellen, der auch in gut isolierten Räumen in einer hinreichend kurzen Zeit möglich ist.For this reason, the object was the object to provide a hydraulic adjustment of radiators available, which is possible in well-insulated rooms in a sufficiently short time.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein System nach Anspruch 9 und ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and a system according to claim 9 and a method according to claim 12.

Um zu verhindern, dass ein Raum zunächst stark aufgeheizt wird, wird im Gegensatz zum Stand der Technik vorgeschlagen, dass zunächst alle Stellventile mittels der diesen jeweils zugeordneten Stellmotoren vollständig geschlossen werden. Anders als bei herkömmlichen Verfahren, bei denen ein Raum zunächst bis zur maximalen Temperatur aufgeheizt wird, wird gegenständlich vorgeschlagen, genau das Gegenteil zu tun, nämlich zunächst einen Raum bis auf die minimale Temperatur abkühlen zu lassen. Hierzu werden vorzugsweise alle Stellventile aller Heizkörper aller Räume in einem Haus mittels der jeweiligen Stellmotoren geschlossen. Anschließend wird vorzugsweise eine bestimmte Dauer abgewartet, bis alle Restwärme aus einem Raum entwichen ist. Dies stellt sicher, dass beim nachfolgenden Messen der Temperatur die durch einen Heizkörper bewirkte Temperaturveränderung exakt gemessen werden kann.In order to prevent a room from being heated up initially, in contrast to the prior art, it is proposed that initially all the control valves be completely closed by means of the control motors assigned to them. Unlike conventional methods, in which a room is first heated to the maximum temperature, it is objectively proposed to do exactly the opposite, namely first to allow a room to cool down to the minimum temperature. For this purpose, preferably all control valves of all radiators of all rooms in a house are closed by means of the respective servomotors. Subsequently, a certain period of time is preferably waited until all residual heat has escaped from a room. This ensures that during the subsequent measurement of the temperature, the temperature change caused by a radiator can be measured exactly.

Nachdem die Räume in einem Haus oder einer Wohnung eine gewissen Zeit abkühlen konnten, beispielsweise für eine Wartezeit von einer halben Stunde, einer Stunde oder auch mehreren Stunden, wird im Schritt b) vorgeschlagen, dass die Stellventile mittels der jeweiligen Stellmotoren zumindest teilweise geöffnet werden. Das Öffnen zumindest teilweise erfolgt in einem ersten Teilschritt. Ein teilweises öffnen eines Stellventils kann darin bestehen, dass ein Stellventil in Schritten vom 1/N des maximalen Hubs geöffnet wird, wobei N eine natürliche Zahl zwischen 5 und 100, vorzugsweise zwischen 10 und 50 sein kann. N kann jedoch auch größer 100 oder kleiner als 5 sein.After the rooms in a house or apartment could cool for a certain time, for example, for a waiting time of half an hour, an hour or even several hours, it is proposed in step b) that the control valves are at least partially opened by means of the respective servo motors. The opening at least partially takes place in a first sub-step. A partial opening of a control valve may be that a control valve is opened in increments of 1 / N of the maximum stroke, where N may be a natural number between 5 and 100, preferably between 10 and 50. However, N can be greater than 100 or less than 5.

Das teilweise Öffnen eines Stellventils zu einem gewissen Grad bewirkt, dass der Heizkörper teilweise aufgeheizt wird, da vorzugsweise von der Heizung aufgewärmtes Wasser mit der Vorlauftemperatur in den Heizkörper einströmen kann. Der Strömungswiderstand des Heizkörpers ist jedoch durch das Stellventil hoch, so dass zu Beginn nur ein geringer Heizkörpermassenstrom möglich ist.The partial opening of a control valve to a certain extent causes the radiator is partially heated because preferably heated by the heater water with the flow temperature can flow into the radiator. However, the flow resistance of the radiator is high by the control valve, so that at the beginning only a small volume of radiator mass flow is possible.

Im Anschluss an das erste teilweise Öffnen der Stellventile stellt sich eine zeitliche Temperaturveränderung, die für die Dämmung und die Größe eines jedes Raumes sowie den Strömungswiderstand der jeweiligen Heizkörper typisch ist, ein. Die zeitliche Temperaturveränderung kann die Temperaturveränderung über eine bestimmte Zeit sein. D. h., dass gemessen wird, wie sich die Temperatur in einem bestimmten Zeitintervall verändert, beispielsweise wie sich die Temperatur in einem Intervall von 5 Minuten oder 10 Minuten oder einem anderen Intervall verändert. Die Bestimmung der zeitlichen Temperaturveränderung erfolgt gegenständlich für jeden Heizkörper mittels eines Thermostats. Ein Thermostat kann zunächst eine Einrichtung zur Raumtemperaturmessung, z. B. ein Thermometer aufweisen. Zusätzlich kann in dem Thermostat eine Kommunikationseinrichtung vorgesehen sein. Über diese kann z. B. drahtlos ein gemessener Temperaturwert an eine zentrale Steuereinheit übermittelt werden. Ein Thermostat kann dabei einem jeden Heizkörper zugeordnet sein. Auch ist es möglich, dass mehrere Heizkörper einem Thermostat zugeordnet sind, insbesondere kann in einem Raum ein einziges Thermostat angeordnet sein, wohingegen in dem gleichen Raum mehrere Heizkörper angeordnet sind. Mittels des dem Heizkörper zugeordneten Thermostates wird die zeitliche Temperaturveränderung gemessen. Zu Beginn eines Aufheizvorgangs ist die zeitliche Temperaturveränderung groß, da der Heizkörper die Raumtemperatur merklich erhöht.Subsequent to the first partial opening of the control valves, a temporal temperature change, which is typical of the insulation and the size of each room and the flow resistance of the respective radiator, a. The temporal temperature change may be the temperature change over a certain time. This means that it is measured how the temperature in For example, how does the temperature change in an interval of 5 minutes or 10 minutes or any other interval? The determination of the temporal temperature change takes place objectively for each radiator by means of a thermostat. A thermostat can first a device for room temperature measurement, z. B. have a thermometer. In addition, a communication device may be provided in the thermostat. About this can z. B. a measured temperature value wirelessly transmitted to a central control unit. A thermostat can be assigned to each radiator. It is also possible that a plurality of radiators are associated with a thermostat, in particular, a single thermostat can be arranged in a room, whereas in the same room a plurality of radiators are arranged. By means of the radiator associated thermostat, the temporal temperature change is measured. At the beginning of a heating process, the temporal temperature change is large because the radiator increases the room temperature significantly.

Da sich eine Raumtemperatur bei einer bestimmten Öffnung eines Stellventils bei gleichbleibenden äußeren Bedingungen auf eine bestimmte Temperatur einpegelt, wird vorzugsweise die Temperaturveränderung in einem Intervall gemessen, welches unmittelbar auf das erste Öffnen folgt. Auch ist es möglich, dass die Temperaturveränderung in einem ersten Intervall, welches unmittelbar auf das erste Öffnen folgt, gemessen wird und mit einer Temperaturveränderung verglichen wird, welche in einem zweiten Intervall gemessen wird, welches unmittelbar auf das erste Intervall folgt. Auch diese Veränderung zwischen den Temperaturveränderungen in den beiden Intervallen kann als zeitliche Temperaturveränderung verstanden werden.Since a room temperature settles at a certain opening of a control valve with constant external conditions to a certain temperature, the temperature change is preferably measured in an interval which follows immediately after the first opening. It is also possible that the temperature change is measured in a first interval which follows immediately after the first opening and is compared with a temperature change which is measured in a second interval which immediately follows the first interval. This change between the temperature changes in the two intervals can also be understood as a temporal temperature change.

Im Anschluss an das erste Öffnen wird die gemessene zeitliche Temperaturveränderung mit einem Grenzwert verglichen. Der Grenzwert ist vorzugsweise in einer zentralen Steuereinheit gespeichert und dort erfolgt vorzugsweise auch der Vergleich. Hierzu kann jedes Thermostat die gemessene Temperatur an die zentrale Steuereinrichtung senden und in der zentralen Steuereinrichtung kann die zeitliche Temperaturveränderung bestimmt werden. Auch ist es möglich, dass in jedem Thermostat die zeitliche Temperaturveränderung selbsttätig für ein Intervall bestimmt wird und lediglich der Wert der zeitlichen Temperaturveränderung an die zentrale Steuereinheit übermittelt wird.After the first opening, the measured temporal temperature change is compared with a limit value. The limit value is preferably stored in a central control unit and preferably the comparison is also carried out there. For this purpose, each thermostat can send the measured temperature to the central control device and in the central control device, the temporal temperature change can be determined. It is also possible that in each thermostat, the temporal temperature change is automatically determined for an interval and only the value of the temporal temperature change is transmitted to the central control unit.

In der Regel ist die zeitliche Temperaturveränderung nach dem ersten Öffnen größer als der Grenzwert, so dass das Verfahren weitergeführt wird. Hierbei erfolgt der Abgleich folgendermaßen.In general, the temporal temperature change after the first opening is greater than the limit, so that the process is continued. Here, the adjustment takes place as follows.

Solange die zeitliche Temperaturveränderung aller Thermostate über dem Grenzwert liegt, werden schrittweise alle Stellventile weiter geöffnet. Die Schritte können jeweils 1/N des Gesamthubs eines Stellventils sein. Auch ist es möglich, die Schrittweite in Abhängigkeit des Öffnungsgrades zu variieren. Zum Beispiel kann das Stellventil zunächst in kleinen Schritten geöffnet werden und je weiter die Öffnung fortgeschritten ist, desto größer die Schritte gewählt werden. Auch kann zunächst in großen Schritten geöffnet werden und Schrittgröße mit wachsendem Öffnungsgrad verkleinert werden. Zum schrittweisen Öffnen werden die jeweiligen Stellmotoren vorzugsweise von der zentralen Steuereinrichtung angesteuert. Hierbei gibt die zentrale Steuereinrichtung für jeden Stellmotor vor, wie weit er ein Stellventil öffnen soll. Hierbei kann beispielsweise die Anzahl der Umdrehungen eines Stellmotors vorgegeben werden. Vorzugsweise ist der Stellmotor ein Schrittmotor und die Anzahl der Schritte kann vorgegeben werden.As long as the temporal temperature change of all thermostats is above the limit value, all control valves will be opened step by step. The steps may each be 1 / N of the total stroke of a control valve. It is also possible to vary the step size depending on the degree of opening. For example, the control valve may first be opened in small increments, and the further the opening has progressed, the greater the steps selected. Also, first can be opened in large steps and step size can be reduced with increasing opening degree. For stepwise opening, the respective servo motors are preferably controlled by the central control device. Here, the central control device for each servomotor, how far he should open a control valve. Here, for example, the number of revolutions of a servomotor can be specified. Preferably, the servomotor is a stepper motor and the number of steps can be specified.

Im Anschluss an jeden Öffnungsschritt wird der Vergleich der zeitlichen Temperaturveränderung mit dem Grenzwert durchgeführt. Hierbei wird vorzugsweise die zeitliche Temperaturveränderung in einem Intervall unmittelbar nach jedem Öffnungsschritt durch ein Thermostat erfasst.Following each opening step, the comparison of the temporal temperature change with the limit value is carried out. In this case, the temporal temperature change in an interval immediately after each opening step is preferably detected by a thermostat.

Mit der Zeit stellt sich eine Situation ein, bei der ein Öffnen eines Stellventils zu keiner weiteren Temperaturerhöhung, insbesondere zu keiner weiteren merklichen Temperaturerhöhung führt. In diesem Fall sinkt der Wert der zeitlichen Temperaturveränderung unter einen Grenzwert. Sobald eine zeitliche Temperaturveränderung an einem Thermostat unter einen Grenzwert gefallen ist, wird zunächst kein weiteres Öffnen aller Stellventile durchgeführt, sondern vorzugsweise die Temperatur festgehalten, die an dem Thermostat gemessen wurde, an dem die zeitliche Temperaturveränderung vorzugsweise als erstes unter den Grenzwert gefallen ist.Over time, a situation arises in which an opening of a control valve leads to no further increase in temperature, in particular to no further significant increase in temperature. In this case, the value of the temporal temperature change drops below a limit value. Once a temporal change in temperature on a thermostat has fallen below a threshold, initially no further opening of all the control valves is carried out, but preferably the temperature recorded, which was measured on the thermostat, at which the temporal temperature change is preferably first fallen below the limit.

Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens ist es möglich, nach und nach die Temperatur in den Räumen eines Hauses zu erhöhen und festzustellen, in welchem Raum eines Hauses eine Erhöhung einer Temperatur durch eine weitere Öffnung eines Stellventils nicht mehr oder nur noch unzureichend erreichbar ist. Dieser Raum bzw. dieser Heizkörper gibt die maximal erreichbare Temperatur vor, nach der sich alle anderen Stellventile richten sollten.With the help of the described method, it is possible gradually to increase the temperature in the rooms of a house and determine in which room of a house an increase in temperature through a further opening of a control valve is no longer or only insufficiently accessible. This room or radiator specifies the maximum achievable temperature, after all other control valves should be directed.

Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass sobald eine der zeitlichen Temperaturveränderungen bei einem Öffnungsschritt den Grenzwert unterschreitet, die an dem zugehörigen Thermostat gemessene Temperatur als Solltemperatur bestimmt wird. Dieses Thermostat ist in dem Raum angeordnet, in dem ein weiteres Öffnen des Stellventils zu keiner weiteren Temperaturerhöhung in einem relevanten Maße führt.For this reason, it is proposed that as soon as one of the temporal temperature changes in an opening step falls below the limit value, the temperature measured at the associated thermostat is determined as the setpoint temperature. This thermostat is placed in the room in which another opening of the control valve to no further temperature increase leads to a relevant extent.

Die den weiteren Thermostaten zugeordneten Stellventile können dann mittels der Stellmotoren derart geöffnet oder geschlossen werden, dass an den jeweiligen Thermostaten die zuvor bestimmte Solltemperatur gemessen wird. Sollte in einem Raum die Solltemperatur nicht erreicht werden können, wird das Stellventil vollständig geöffnet. Hiermit wird erreicht, dass vorzugsweise in jedem Raum die Solltemperatur erreicht wird, die durch den Raum begrenzt ist, der sich am wenigstens weit aufheizen lässt.The control valves associated with the further thermostats can then be opened or closed by means of the servomotors in such a way that the previously determined desired temperature is measured at the respective thermostat. If the setpoint temperature can not be reached in a room, the control valve is fully opened. This ensures that preferably in each room, the target temperature is reached, which is limited by the space that can be at least heat up.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass vor dem Schritt des vollständigen Schließens ein Stellventil mittels des jeweiligen Stellmotors automatisch zwischen einer Offenstellung und einer geschlossenen Stellung vollständig verstellt wird. Hierzu wird der Stellmotor derart angesteuert, dass das Stellventil zunächst komplett geschlossen wird. Anschließend wird der Stellmotor derart angesteuert, dass das Stellventil komplett geöffnet wird. Hierdurch wird der Stellmotor durch den gesamten Hub des Stellventils gefahren. Mit Hilfe des so gemessenen Hubs eines Stellventils lässt sich der Stellmotor kalibrieren. Das bedeutet, dass der Hub eines Stellventils durch den Stellmotor gemessen wird. Ein Schritt eines Öffnens kann dann 1/N eines Hubs eines Stellventils betragen, wobei N vorzugsweise durch die zentrale Steuereinheit vorgegeben wird.According to an advantageous embodiment, it is proposed that before the step of complete closing, a control valve is automatically adjusted completely by means of the respective servo motor between an open position and a closed position. For this purpose, the servomotor is controlled such that the control valve is initially completely closed. Subsequently, the servomotor is controlled such that the control valve is completely opened. As a result, the servomotor is driven through the entire stroke of the control valve. With the aid of the thus measured stroke of a control valve, the servomotor can be calibrated. This means that the stroke of a control valve is measured by the servomotor. A step of opening may then be 1 / N of a stroke of a control valve, wherein N is preferably predetermined by the central control unit.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Stellung eines Stellmotors bei der Solltemperatur als maximale Offenstellung für das jeweilige Stellventil bestimmt wird. Wie zuvor beschrieben, werden die Stellventile durch die Stellmotoren soweit geöffnet, bis sich vorzugsweise an jedem Thermostat die Solltemperatur einstellt oder das Stellventil vollständig geöffnet ist. Stellt sich in einem Raum die Solltemperatur ein und ist das Stellventil noch nicht vollständig geöffnet, so ist die Öffnung des Stellventils und die Position des Stellmotors bestimmbar. Diese maximale Offenstellung für das jeweilige Stellventil wird festgehalten und dient im weiteren Heizbetrieb als maximale Offenstellung. Somit wird vorzugsweise im Heizbetrieb der Stellmotor zwischen der geschlossenen Stellung der maximalen Offenstellung bewegt. Hierdurch wird erreicht, dass ein Heizkörper, der gegenüber dem Heizkessel einen geringen hydraulischen Widerstand hat, nur bis zur maximalen Offenstellung des Stellventils betrieben werden kann, so dass der hydraulische Widerstand an einem solchen Heizkörper eingestellt werden kann.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the position of a servomotor at the setpoint temperature is determined as the maximum open position for the respective control valve. As described above, the control valves are opened by the servomotors so far, preferably set to each thermostat, the set temperature or the control valve is fully open. If the setpoint temperature is set in a room and the control valve is not yet fully opened, then the opening of the control valve and the position of the servomotor can be determined. This maximum open position for the respective control valve is recorded and used in the further heating operation as the maximum open position. Thus, preferably in heating operation, the servomotor is moved between the closed position of the maximum open position. This ensures that a radiator, which has a low hydraulic resistance to the boiler, can only be operated up to the maximum open position of the control valve, so that the hydraulic resistance can be adjusted to such a radiator.

Vorzugsweise sind alle Heizkörper einer gemeinsamen Heizungsanlage, vorzugsweise einem gemeinsamen Heizkessel zugeordnet und werden über Strangleitungen mit der Heizflüssigkeit versorgt. Durch unterschiedliche hydraulische Widerstände gelangt an die Heizkörper unterschiedlich viel Heizflüssigkeit. Um für jeden Raum bestimmen zu können, wie die zeitliche Temperaturveränderung ist, wird vorgeschlagen, dass jedem Raum eines Gebäudes zumindest ein Thermostat zugeordnet wird. Somit kann mit diesem Thermostat für einen Raum eine zeitliche Temperaturveränderung gemessen werden. Entweder sind in einem Raum Heizkörper aufgestellt, so dass die an den Heizkörpern angeordneten Stellventile durch daran angeordnete Stellmotoren angetrieben werden können. Oder es ist möglich, dass z. B. bei einer Fußbodenheizung ein Heizkreisverteiler vorgesehen ist und die Stellmotoren an dem Heizkreisverteiler angeordnet sind. In diesem Fall sind Stellmotoren einem jeweiligen Raum zugeordnet und die Stellventile als auch die Stellmotoren sind nicht unmittelbar in dem Raum angeordnet, sondern an dem Heizkreisverteiler.Preferably, all radiators of a common heating system, preferably associated with a common boiler and are supplied via branch lines with the heating fluid. Different hydraulic resistances give the radiators different amounts of heating fluid. In order to be able to determine for each room how the temporal temperature change is, it is proposed that at least one thermostat be assigned to each room of a building. Thus, with this thermostat for a room a temporal temperature change can be measured. Either radiators are placed in a room, so that the arranged on the radiators control valves can be driven by actuators arranged thereon. Or it is possible that z. B. in a floor heating a Heizkreisverteiler is provided and the servomotors are arranged on the Heizkreisverteiler. In this case, servomotors are assigned to a respective room and the control valves and the servomotors are not arranged directly in the room, but on the heating circuit manifold.

Auch in diesem Fall kann eine Zuordnung zwischen Thermostat und Stellmotor für einen bestimmten Raum erfolgen.Also in this case, an assignment between the thermostat and servomotor for a particular room can be made.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die zeitliche Temperaturveränderung in jedem Thermostat und/oder für jedes Thermostat in einer zentralen Steuereinrichtung bestimmt wird. Wie Eingangs bereits erläutert, kann durch ein Thermostat die Temperatur gemessen werden. In kurzen Abständen, beispielsweise jede Minute oder alle 5 Minuten oder auch einstellbar, insbesondere in kürzeren Abständen beim hydraulischen Abgleich, kann die Temperatur von einem Thermostat vorzugsweise per Funk an die zentrale Steuereinrichtung gesendet werden. In der zentralen Steuereinrichtung kann aus den empfangenen Temperaturwerten eine zeitliche Temperaturveränderung bestimmt werden. Auch ist es möglich, dass für jeden Raum oder für jedes Thermostat einzeln die zeitliche Temperaturveränderung im Thermostat selber bestimmt wird. Hierzu kann in dem Thermostat eine Logik vorgesehen sein, mit der über ein Intervall eine zeitliche Temperaturveränderung bestimmt werden kann. Diese kann vorzugsweise per Funk an die zentrale Steuereinrichtung übermittelt werden. Auch ist es möglich, dass für jeden Raum, insbesondere wenn mehrere Thermostate in einem Raum angeordnet sind, eine zeitliche Temperaturveränderung in einer zentralen Steuereinrichtung bestimmt wird.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the temporal temperature change in each thermostat and / or for each thermostat is determined in a central control device. As already explained, the temperature can be measured by a thermostat. At short intervals, for example every minute or every 5 minutes or even adjustable, in particular at shorter intervals during hydraulic balancing, the temperature of a thermostat can be preferably transmitted by radio to the central control device. In the central control device, a temporal temperature change can be determined from the received temperature values. It is also possible that for each room or for each thermostat individually the temporal temperature change is determined in the thermostat itself. For this purpose, a logic can be provided in the thermostat, with a temporal temperature change over an interval can be determined. This can preferably be transmitted by radio to the central control device. It is also possible that for each room, in particular if several thermostats are arranged in a room, a temporal temperature change is determined in a central control device.

Wie Eingangs bereits erläutert, muss die zeitliche Temperaturveränderung über einem Intervall gemessen werden. Vorzugsweise ist dieses Intervall unmittelbar nach einem Öffnen bzw. einem Öffnungsschritt. Ein Intervall darf nicht zu kurz sein, da dann die Konvektion der Temperatur von dem Heizkörper bis zum Thermostat noch nicht stattgefunden hat und der Raum noch nicht gleichmäßig aufgeheizt wurde. Andererseits darf das Intervall nicht zu lang sein, da dann eventuell ein Einschwingvorgang stattgefunden hat und eine Temperaturveränderung nicht mehr stattfindet, da die gelieferte Heizleistung durch Verlustleistung des Raumes ausgeglichen wird. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass ein Intervall einen Zeitraum von 50 bis 60 Minuten umfasst. Vorzugsweise ist ein Intervall länger als 10 Minuten, jedoch kürzer als 60 Minuten. Besonders bevorzugt ist ein Intervall zwischen 30 und 60 Minuten. Mit Hilfe solcher Intervalle ist es möglich, beispielsweise in einem Zeitraum von 3 bis 6 Stunden, d. h. in 3 bis 12 Öffnungsschritten den hydraulischen Abgleich durchzuführen. Vorzugsweise sind dabei die Türen eines jeden Raumes geschlossen, so dass für jeden Raum unabhängig von einem anderen Raum eine Temperatur gemessen werden kann. Auch ist vorzugsweise die Temperaturmessung in der Nacht durchzuführen, da dann Einflüsse durch Sonneneinstrahlung ausbleiben. Ansonsten wäre die Temperaturmessung durch Sonneineinstrahlung beeinflusst und nicht mehr ausschließlich abhängig von der Heizleistung eines Heizkörpers. Auch sollte die Außentemperatur vorzugsweise unter 15 Grad Celsius, besonders bevorzugt unter 10 Grad Celsius liegen, da dann die Verlustleistung eines Raumes groß genug ist, um den Einfluss der Öffnung des Stellventils auf die Raumtemperatur genau bestimmen zu können.As explained in the introduction, the temporal temperature change over an interval must be measured. Preferably, this interval is immediately after an opening or an opening step. An interval must not be too short, because then the convection of the temperature from the radiator to the thermostat has not yet taken place and the room was not heated evenly. On the other hand, the interval must not be too long, because then possibly a transient has taken place and a temperature change no longer takes place, since the heat output supplied is compensated by power loss of the room. In particular, it is proposed that an interval comprises a period of 50 to 60 minutes. Preferably, an interval is longer than 10 minutes, but shorter than 60 minutes. Particularly preferred is an interval between 30 and 60 minutes. With the help of such intervals, it is possible, for example in a period of 3 to 6 hours, ie in 3 to 12 opening steps to carry out the hydraulic balancing. Preferably, the doors of each room are closed so that a temperature can be measured for each room independently of another room. It is also preferable to carry out the temperature measurement at night, since then influences due to solar radiation do not occur. Otherwise, the temperature measurement would be influenced by solar irradiation and no longer exclusively dependent on the heating power of a radiator. Also, the outside temperature should preferably be below 15 degrees Celsius, more preferably below 10 degrees Celsius, since then the power loss of a room is large enough to determine the influence of the opening of the control valve to the room temperature can accurately.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Kommunikation zwischen den Thermostaten, den Stellmotoren und einem zentralen Steuergerät über einen Funkbus betrieben wird. Bei dieser drahtlosen Kommunikation ist besonders vorteilhaft, wenn die Thermostate nur in Intervallen ihre gemessene Temperatur an die zentrale Steuereinrichtung senden. Auch ist bevorzugt, wenn die Stellmotoren nur in dem Moment durch die zentrale Steuereinrichtung angesteuert werden, wenn sie einen Öffnungsschritt durchführen sollen.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the communication between the thermostat, the servomotors and a central control unit is operated via a radio bus. In this wireless communication is particularly advantageous if the thermostats only at intervals send their measured temperature to the central control device. It is also preferred if the servomotors are actuated by the central control device only at the moment when they are to perform an opening step.

Ein weiterer Aspekt ist ein System nach Anspruch 9. Hierbei werden zumindest zwei Heizkörper hydraulisch abgeglichen. Die beiden Heizkörper sind vorzugsweise an einer gemeinsamen Heizungsanlage über Heizstränge verbunden. Jedem Heizkörper ist vorzugsweise ein Stellventil zugeordnet. Mit diesem Stellventil lässt sich der Heizmassenstrom an dem Heizkörper variieren. Jedem Stellventil ist ein Stellmotor zugeordnet, mit dem die Öffnung des Stellventils schrittweise verändert werden kann. Vorzugsweise ist ein Stellmotor ein Schrittmotor, der über eine Spindel mit dem Stellventil verbunden ist.Another aspect is a system according to claim 9. Here, at least two radiators are hydraulically balanced. The two radiators are preferably connected to a common heating system via heating strands. Each radiator is preferably associated with a control valve. With this control valve, the Heizmassenstrom can vary on the radiator. Each control valve is associated with a servomotor, with which the opening of the control valve can be changed stepwise. Preferably, a servomotor is a stepper motor, which is connected via a spindle to the control valve.

Vorzugsweise ist für jedes Haus bzw. jede Wohneinheit in einem Haus eine eigene zentrale Steuereinrichtung vorgesehen. Mit Hilfe dieser zentralen Steuereinrichtung können die Stellmotoren dieser Wohneinheit angesteuert werden, die jeweils einem Stellventil zugeordnet sind. Mit Hilfe der Stellmotoren lassen sich die Stellventile schließen und Öffnen. Zunächst wird durch die zentrale Steuereinrichtung ein Schließen aller Stellventile bewirkt. Anschließend wird eine gewisse Zeit abgewartet, bis alle Räume vollständig ausgekühlt sind und kein Einfluss der Heizung auf die Raumtemperatur mehr vorhanden ist.Preferably, a separate central control device is provided for each house or each residential unit in a house. With the help of this central control device, the servomotors of this residential unit can be controlled, each associated with a control valve. With the help of the servomotors, the control valves can be closed and opened. First, a closing of all control valves is effected by the central control device. Subsequently, a certain time is waited until all rooms are completely cooled down and no influence of the heating on the room temperature is more present.

Danach werden vorzugsweise die Stellmotoren so angesteuert, dass sie in Öffnungsschritten geöffnet werden.Thereafter, the servomotors are preferably controlled so that they are opened in opening steps.

Das System umfasst ferner zwei Thermostate, die jeweils zumindest einem Stellmotor zugeordnet sind. Über die Thermostate lässt sich eine zeitliche Temperaturveränderung für einen Öffnungsschritt bestimmen. Hierzu können die Thermostate so eingerichtet sein, dass sie jeweils eine Temperaturmessung an die zentrale Steuereinrichtung übermitteln und dort die zeitliche Temperaturveränderung bestimmt wird oder dass das Thermostat selber die zeitliche Temperaturveränderung bestimmt.The system further comprises two thermostats, each associated with at least one servomotor. The thermostats can be used to determine a temporal temperature change for an opening step. For this purpose, the thermostats may be arranged so that they each transmit a temperature measurement to the central control device and there the temporal temperature change is determined or that the thermostat itself determines the temporal temperature change.

Die zentrale Steuereinrichtung verfügt vorzugsweise über Vergleichsmittel, die die bestimmte zeitliche Temperaturveränderung mit einem vorher festgelegten Grenzwert vergleicht. Solange beim Vergleich herauskommt, dass eine zeitliche Temperaturveränderung für jeden Raum in der Wohneinheit über dem Grenzwert liegt, wird ein weiterer Öffnungsschritt bewirkt. Hierzu steuert die zentrale Steuereinheit die jeweiligen Stellmotoren derart an, dass diese die jeweiligen Stellventile einen weiteren Schritt öffnen.The central control device preferably has comparison means which compares the determined temporal temperature change with a predetermined limit value. As long as the comparison reveals that a temporal temperature change for each room in the residential unit is above the limit value, a further opening step is effected. For this purpose, the central control unit controls the respective servomotors so that they open the respective control valves a further step.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt und einem bestimmten Öffnungsschritt wird an einem Thermostat festgestellt, dass die zeitliche Temperaturveränderung unter einen Grenzwert gefallen ist. In diesem Moment wird das Öffnen der Stellmotoren unterbrochen. Mit Hilfe des Thermostats wird für den Raum, in dem die zeitliche Temperaturveränderung unter den Grenzwert gefallen ist, eine Temperatur gemessen, die an die zentrale Steuereinrichtung übermittelt wird und dort als Solltemperatur bestimmt wird. Anschließend kann die zentrale Steuereinrichtung die weiteren Stellmotoren so ansteuern, dass diese die Stellventile soweit öffnen oder schließen, dass auch in den anderen Räumen die entsprechende Solltemperatur erreicht wird. Die jeweiligen Öffnungsstellungen bzw. Positionen der Stellmotoren werden dann an die zentrale Steuereinrichtung zurück übermittelt und dienen als Information über die maximale Offenstellung eines jeden Stellmotors, welche im Heizbetrieb die maximale Offenstellung des Stellventils bestimmt.At a certain point in time and a certain opening step, it is determined on a thermostat that the temporal temperature change has fallen below a limit value. At this moment, the opening of the servomotors is interrupted. With the help of the thermostat, a temperature is measured for the room in which the temporal temperature change has fallen below the limit, which is transmitted to the central control device and is determined there as the setpoint temperature. Subsequently, the central control device to control the other servomotors so that they open or close the control valves so far that the corresponding setpoint temperature is reached in the other rooms. The respective opening positions or positions of the servomotors are then transmitted back to the central control device and serve as information about the maximum open position of each servomotor, which determines the maximum open position of the control valve in heating mode.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass in der zentralen Steuereinrichtung eine Recheneinheit zum Bestimmen der zeitlichen Temperaturveränderung für jedes Thermostat vorgesehen ist. In diesem Fall dient die zentrale Steuereinrichtung zur Bestimmung der zeitlichen Temperaturveränderung. Auch kann eine solche Recheneinheit unmittelbar an jedem Thermostat vorgesehen sein.According to an advantageous embodiment, it is proposed that in the central control device, a computing unit for Determining the temporal temperature change is provided for each thermostat. In this case, the central control device is used to determine the temporal temperature change. Also, such a computing unit may be provided directly to each thermostat.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Stellmotor und das Thermostat in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. In diesem Fall kann der Stellmotor als auch das Thermostat eine einzige Kommunikationseinrichtung nutzen, die eine Kommunikation über den Funkbus mit der Steuereinrichtung nutzt.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the servomotor and the thermostat are arranged in a common housing. In this case, the servomotor and the thermostat can use a single communication device that uses communication via the radio bus with the control device.

Ein weiteres, bereits eigenständig erfinderisches Verfahren ist ein Verfahren nach Anspruch 12. Bei diesem Verfahren ist es möglich, zwei getrennt voneinander betriebene zentrale Steuereinrichtungen zu nutzen, um einen hydraulischen Abgleich, vorzugsweise in einem Wohnhaus mit mehreren Wohneinheiten, durchzuführen. In der Regel ist ein solcher hydraulischer Abgleich nicht möglich, da der Zugang zu den Räumen einer jeden Wohneinheit durch den jeweiligen Eigentümer oder Mieter gewährleistet werden muss und dies in der Regel nicht möglich ist. Auch bei einem Neubau ist der hydraulische Abgleich schwierig, da bei einer Vielzahl von Wohnungen eine unglaublich hohe Anzahl an Stellventilen und Heizkörpern manuell angesteuert werden müssten. Durch das Zusammenschalten mehrerer zentraler Steuereinheiten über ein Weitverkehrsnetz kann jedoch der hydraulische Abgleich erfolgen.Another, already independently inventive method is a method according to claim 12. In this method, it is possible to use two separately operated central control devices to perform a hydraulic balancing, preferably in a residential building with multiple residential units. In general, such a hydraulic adjustment is not possible because the access to the rooms of each housing unit by the respective owner or tenant must be guaranteed and this is usually not possible. Even with a new building, the hydraulic balancing is difficult because in a large number of apartments an incredibly high number of control valves and radiators would have to be controlled manually. By interconnecting several central control units over a wide area network, however, the hydraulic balancing can be done.

Zunächst kann mittels jeder einzelnen zentralen Steuereinrichtung eine Temperaturmessung von einem Thermostat empfangen und Stellmotoren durch Stellbefehle angesteuert werden. Die beiden Steuereinrichtungen werden getrennt voneinander betrieben, sind jedoch über ein Weitverkehrsnetz mit einem Server verbunden. Für den hydraulischen Abgleich wird in dem Server festgestellt, in welchem Raum die zeitliche Temperaturveränderung unter den Grenzwert fällt und der Sollwert wird in dem zentralen Server bestimmt. Dieser Sollwert wird dann an jede einzelne zentrale Steuereinrichtung übermittelt, die die entsprechenden Stellmotoren ansteuert, so dass in jedem Raum der Sollwert erreicht wird.First, by means of each individual central control device, a temperature measurement can be received by a thermostat and control motors can be actuated by setting commands. The two controllers are operated separately but are connected to a server via a wide area network. For hydraulic balancing, it is determined in the server in which room the temporal temperature change falls below the limit and the setpoint is determined in the central server. This setpoint is then transmitted to each individual central control device, which controls the corresponding servomotors, so that the setpoint is reached in each room.

Die zuvor genannten Verfahren können auch als Computerprogramm oder als auf einem Speichermedium gespeichertes Computerprogramm realisiert werden. Hierbei kann thermostatseitig, steuerrechnerseitig und/oder serverseitig ein Mikroprozessor zur Durchführung der jeweiligen Verfahrensschritte durch ein Computerprogramm geeignet programmiert sein.The aforementioned methods can also be realized as a computer program or as a computer program stored on a storage medium. In this case, a microprocessor for carrying out the respective method steps can be suitably programmed by a computer program on the thermostat side, control computer side and / or server side.

Die Merkmale der Verfahren und Vorrichtungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.The features of the methods and devices are freely combinable. In particular features of the description and / or the dependent claims, even in complete or partial circumvention of features of the independent claims, in isolation or freely combined with each other independently be inventive.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The article will be explained in more detail with reference to drawings showing an exemplary embodiments. In the drawing show:

1 eine schematische Ansicht einer Wohneinheit mit Heizkörpern und einem Heizkreisverteiler; 1 a schematic view of a residential unit with radiators and a heating circuit manifold;

2 der Verlauf einer zeitlichen Temperaturveränderung; 2 the course of a temporal temperature change;

3 ein schematischer Aufbau eines Systems zum hydraulischen Abgleichs; 3 a schematic structure of a system for hydraulic balancing;

4 eine Mehrzahl von zentralen Steuereinrichtungen mit einem Weitverkehrsnetz. 4 a plurality of central control devices with a wide area network.

1 zeigt eine Wohneinheit 2, beispielsweise ein Haus oder eine Wohnung. Die Wohneinheit 2 besteht aus mehreren Räumen 2a–2d. In jedem Raum ist mindestens ein Heizkörper 4a–4d angeordnet. Gezeigt sind Konvektionsheizkörper 4, es ist jedoch auch möglich, dass die Heizkörper 4 beispielsweise Heizschlangen einer Fußbodenheizung sind. Die Heizkörper 4 sind an einer zentralen Heizung 6 angeschlossen und hydraulisch mit der zentralen Heizung 6 über Heizstränge 8a–b verbunden. Der Heizstrang 8a stellt den Vorlauf zur Verfügung, d. h. heißes Wasser wird über den Heizstrang 8a an die Heizkörper 4 geliefert. Der Heizstrang 8b stellt den Rücklauf zur Verfügung, so dass das Wasser, welches durch die Heizkörper 4 gelaufen ist, über den Heizstrang 8b zu der Heizung 6 zurückfließt. Die Heizkörper 4 sind über einen Heizkreisverteiler 10 mit den Heizsträngen 8 verbunden. 1 shows a residential unit 2 for example, a house or an apartment. The residential unit 2 consists of several rooms 2a - 2d , In each room is at least one radiator 4a - 4d arranged. Shown are convection heaters 4 However, it is also possible that the radiator 4 For example, heating coils of a floor heating are. The radiators 4 are at a central heating 6 connected and hydraulically with the central heating 6 over heating strands 8a -B connected. The heating line 8a Provides the flow, ie hot water is supplied via the heating system 8a to the radiators 4 delivered. The heating line 8b Provides the return flow, allowing the water flowing through the radiator 4 has run over the heating system 8b to the heater 6 flowing back. The radiators 4 are via a heating circuit distributor 10 with the heating strands 8th connected.

An dem Heizkörper 4a ist ein Stellventil 12a angeordnet, das den Zufluss über den Vorlaufheizstrang 8a regelt. Das Stellventil 12a wird über einen Stellmotor 14a gesteuert.On the radiator 4a is a control valve 12a arranged, which the inflow over the Vorlaufheizstrang 8a regulates. The control valve 12a is via a servomotor 14a controlled.

In dem Raum 2b ist die Heizung 4b angeordnet, die ebenfalls über einen Stellventil 12b und einen Stellmotor 14b verfügt.In the room 2 B is the heating 4b arranged, which also has a control valve 12b and a servomotor 14b features.

In dem Raum 2c sind zwei getrennte Heizkörper 4c' und 4c'' angeordnet, die jeweils ein Stellventil 12c', 12c'' sowie jeweils einen diesen Stellventilen 12c', 12c'' zugeordneten Stellmotor 14c', 14c'' aufweisen.In the room 2c are two separate radiators 4c ' and 4c '' arranged, each having a control valve 12c ' . 12c '' and each one of these control valves 12c ' . 12c '' associated servomotor 14c ' . 14c '' exhibit.

Schließlich ist in dem Raum 2d der Heizkörper 4d angeordnet. Der Heizkörper 4d ist unmittelbar an den Heizstrang 8a und 8b angeschlossen und im Heizkreisverteiler 10 befindet sich das Stellventil 12d sowie der Stellmotor 14d. Das Stellventil 12d und der Stellmotor 14d sind dem Raum 2d sowie der Heizung 4d zugeordnet. Der Vorlaufvolumenstrom in den Heizkörper 4d wird über das Stellventil 12d reguliert.Finally, in the room 2d the radiator 4d arranged. The radiator 4d is directly connected to the heating system 8a and 8b connected and in the heating circuit distributor 10 is the control valve 12d as well as the servomotor 14d , The control valve 12d and the servomotor 14d are the space 2d as well as the heating 4d assigned. The flow volume flow in the radiator 4d is via the control valve 12d regulated.

In jedem Raum befindet sich darüber hinaus zumindest ein Thermostat 16, wie dargestellt. Das Thermostat 16a ist dem Heizkörper 4a sowie dem Stellventil 12a zugeordnet. Das Thermostat 16b ist dem Heizkörper 4b sowie dem Stellventil 12b zugeordnet. Das Thermostat 16c ist den Heizkörpern 4c', 4c'' sowie den Stellventilen 12c', 12c'' zugeordnet. Das Thermostat 16d ist dem Heizkörper 4d sowie dem Stellventil 12d zugeordnet. Ferner existiert eine Zuordnung zwischen den Thermostaten 16 und den jeweiligen Stellmotoren 14.In addition, there is at least one thermostat in each room 16 , as shown. The thermostat 16a is the radiator 4a as well as the control valve 12a assigned. The thermostat 16b is the radiator 4b as well as the control valve 12b assigned. The thermostat 16c is the radiators 4c ' . 4c '' as well as the control valves 12c ' . 12c '' assigned. The thermostat 16d is the radiator 4d as well as the control valve 12d assigned. Furthermore, there is an association between the thermostats 16 and the respective servomotors 14 ,

In der Wohneinheit 2 ist die zentrale Steuereinrichtung 18 angeordnet. Die zentrale Steuereinrichtung 18 ist in der 3 näher dargestellt.In the residential unit 2 is the central controller 18 arranged. The central control device 18 is in the 3 shown in more detail.

Die zentrale Steuereinrichtung 18 verfügt über eine Antenne 18a sowie eine Kommunikationseinheit 18b, einen Prozessor 18c, einen Speicher 18d und eine Weitverkehrsschnittstelle 18e. Über die Weitverkehrsschnittstelle 18e ist die zentrale Steuereinrichtung 18 mit einem Weitverkehrsnetz 20 verbunden. Mittels der Kommunikationseinrichtung 18b und der Antenne 18a kommuniziert die zentrale Steuereinrichtung 18 über einen Funkbus mit den Stellmotoren 14 als auch den Thermostaten 16. Ferner kann eine Kommunikation mit einer Heizung 6 erfolgen, wobei die Heizung 6 beispielsweise ein- und ausgeschaltet werden kann. Auch ist es möglich, ein spezielles Programm an der Heizung 6 zu starten, beispielsweise ein Estrichaufheizprogramm. Insbesondere beim Aufheizen des Estriches, was bei einem Neubau ohnehin durchgeführt werden muss, kann gleichzeitig der gegenständliche hydraulische Abgleich erfolgen.The central control device 18 has an antenna 18a as well as a communication unit 18b , a processor 18c , a store 18d and a long-haul interface 18e , Via the long-distance traffic interface 18e is the central controller 18 with a wide area network 20 connected. By means of the communication device 18b and the antenna 18a communicates the central controller 18 via a radio bus with the servomotors 14 as well as the thermostat 16 , Furthermore, communication with a heater 6 done, the heating 6 for example, can be turned on and off. Also it is possible to have a special program on the heater 6 to start, for example, a screed heating program. In particular, when heating the screed, which must be carried out anyway in a new building, can take place at the same time the representational hydraulic balance.

Der hydraulische Abgleich erfolgt wie folgt. Zunächst steuert die zentrale Steuereinrichtung 18 über die Kommunikationseinheit 18b und die Antenne 18a die jeweiligen Stellmotoren 14 derart an, dass diese die diesen zugeordneten Stellventile 12 vollständig schließen und vollständig öffnen, um den maximalen Hub eines jeden Stellventils 12 zu bestimmen. Der jeweilige Ventilhub eines Stellventils 12 kann dann in einem Stellmotor 14 gespeichert, oder auch an die zentrale Steuereinrichtung 18 übermittelt werden und für jeden Stellmotor 14 in dem Speicher 18d abgespeichert werden. Anschließend wird der Ventilhub in N gleiche Abschnitte unterteilt. Auch ist es möglich, dass der Ventilhub in N ungleich große Abschnitte unterteilt wird.Hydraulic balancing is done as follows. First, the central controller controls 18 via the communication unit 18b and the antenna 18a the respective servomotors 14 such that these the associated control valves 12 fully close and fully open to the maximum lift of each control valve 12 to determine. The respective valve lift of a control valve 12 can then be in a servomotor 14 stored, or to the central control device 18 be transmitted and for each servomotor 14 in the store 18d be stored. Subsequently, the valve lift is divided into N equal sections. It is also possible that the valve lift is divided into N unequal sections.

Anschließend steuert die zentrale Steuereinrichtung 18 die Stellmotoren 14 derart an, dass diese die Stellventile 12 vollständig schließen.Subsequently, the central control device controls 18 the servomotors 14 such that these are the control valves 12 close completely.

Im Anschluss daran wird eine gewisse Zeit, vorzugsweise über eine Stunde gewartet, bis in jeden Raum 2 die Temperatur eingepegelt wird und nicht mehr durch einen Heizkörper 4 beeinflusst ist.After that, a certain amount of time, preferably over an hour, is waited for in every room 2 the temperature is leveled off and no longer by a radiator 4 is affected.

Daraufhin kann die Heizung 6 vorzugsweise in einen Betrieb mit maximaler Leistung gebracht werden.Then the heating can 6 preferably be brought into a maximum power operation.

Anschließend steuert die zentrale Steuereinrichtung jedes Stellventil 12 an, einen ersten Öffnungsschritt, der vorzugsweise 1/N des Ventilhubs beträgt, durchführt. Hierbei werden die jeweiligen Stellventile 12 einen ersten Schritt geöffnet. Über den Heizstrang 8a fließt Heizflüssigkeit in die Heizkörper 4. In jedem Raum wird mittels des Thermostats 16 die zeitliche Temperaturveränderung gemessen. Diese zeitliche Temperaturveränderung ist beispielhaft in 2 dargestellt.Subsequently, the central control device controls each control valve 12 to perform a first opening step, which is preferably 1 / N of the valve lift. Here are the respective control valves 12 opened a first step. About the heating system 8a Heating fluid flows into the radiator 4 , In each room is by means of the thermostat 16 measured the temporal temperature change. This temporal temperature change is exemplary in 2 shown.

2 zeigt Messverläufe von zeitlichen Temperaturveränderungen in den Kurven 22a–c. Auf der Y-Achse ist die zeitliche Temperaturveränderung aufgetragen und auf der X-Achse sind sechs verschiedene Intervalle V1–V6 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die zeitliche Temperaturveränderung im Intervall V1 für jede Kurve 22 am größten ist und die zeitliche Temperaturveränderung mit jedem weiteren Intervall V2–V6 abnimmt. Ferner ist ein Grenzwert 24 als gestrichelte Linie dargestellt. Die dargestellten Kurven sind rein beispielhaft und sollen nur zur Erläuterung dienen. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die dargestellten Kurven 22 nicht tatsächlich gemessenen Kurven entsprechen müssen. 2 shows traces of temporal temperature changes in the curves 22a c. On the Y-axis, the temporal temperature change is plotted and on the X-axis six different intervals V1-V6 are shown. It can be seen that the temporal temperature change in the interval V1 for each curve 22 is the largest and the temporal temperature change decreases with each additional interval V2-V6. Further, there is a limit 24 shown as a dashed line. The curves shown are purely exemplary and are intended only to illustrate. It is expressly noted that the curves shown 22 do not actually have to match measured curves.

Die Kurve 22a kann beispielsweise die Temperaturmessung durch das Thermostat 16a wiedergeben. Die Kurve 22b beispielsweise die Temperaturmessung durch das Thermostat 16b und die Kurve 22c die Temperaturmessung durch das Thermostat 16c. In der 2 ist zu erkennen, dass die zeitliche Temperaturänderung in der Kurve 22c im Intervall V3 den Grenzwert 24 unterschreitet.The curve 22a For example, the temperature measurement by the thermostat 16a play. The curve 22b for example, the temperature measurement by the thermostat 16b and the curve 22c the temperature measurement by the thermostat 16c , In the 2 it can be seen that the temporal temperature change in the curve 22c in the interval V3 the limit value 24 below.

Nachdem ein erstes Öffnen der Stellventile 12 durch die Stellmotoren 14 durchgeführt wurde, wird in den Thermostaten 16 die zeitliche Temperaturveränderung gemessen. Wie in der 2 zu erkennen ist, ist im Intervall V1 die zeitliche Temperaturveränderung für jede Kurve 22 über dem Grenzwert 24. Dies wird durch ein Vergleichen der gemessenen zeitlichen Temperaturveränderungen der Thermostate 16 in der zentralen Steuereinrichtung 18 festgestellt.After a first opening of the control valves 12 through the servomotors 14 is carried out in the thermostat 16 measured the temporal temperature change. Like in the 2 can be seen, is in the interval V1, the temporal temperature change for each curve 22 above the limit 24 , This is done by comparing the measured temperature changes of the thermostats 16 in the central control device 18 detected.

Nachdem die zentrale Steuereinrichtung 18 festgestellt hat, dass keine der Kurven 22 unter dem Grenzwert 24 liegt, wird ein weiteres Öffnen um einen Schritt der Stellventile 12 durch die Stellmotoren 14 bewirkt. Anschließend wird in dem zweiten Intervall V2 erneut die zeitliche Temperaturveränderung durch die Thermostate 16 gemessen. Es wird wiederum festgestellt, dass die Kurven 22 über den Grenzwert 24 liegen. After the central control device 18 has found that none of the curves 22 below the limit 24 is located, another opening will be one step of the control valves 12 through the servomotors 14 causes. Subsequently, in the second interval V2 again the temporal temperature change by the thermostats 16 measured. It is again found that the curves 22 over the limit 24 lie.

Daraufhin wird durch die zentrale Steuereinrichtung 18 erneut ein weiterer Öffnungsschritt bewirkt und die zeitliche Temperaturveränderung pro Raum nimmt weiter ab. Doch liegt auch im Intervall V3 die zeitliche Temperaturveränderung über den Grenzwert 24, so dass die zentrale Steuereinrichtung 18 einen weiteren Öffnungsschritt bewirkt.Thereafter, by the central control device 18 again another opening step causes and the temporal temperature change per room continues to decrease. However, even in the interval V3, the temporal temperature change is above the limit value 24 so that the central control device 18 causes a further opening step.

In der 2 ist zu erkennen, dass in dem vierten Intervall V4 die Kurve 22c unter den Grenzwert 24 fällt, d. h. dass die zeitliche Temperaturveränderung in dem Raum 2c unter den Grenzwert gefallen ist.In the 2 It can be seen that in the fourth interval V4 the curve 22c below the limit 24 falls, ie that the temporal temperature change in the room 2c fell below the threshold.

Daraufhin wird die Temperatur des Thermostats 16c erfasst und in dem Speicher 18d der zentralen Steuereinrichtung 18 gespeichert. Diese Temperatur dient als Solltemperatur. Ferner werden die Positionen der Stellmotoren 14c' und 14c'' erfasst und ebenfalls in dem Speicher 18d abgespeichert. Diese Positionen sind die maximalen Offenstellungen der entsprechenden Stellmotoren 14c, 14c''.Thereafter, the temperature of the thermostat 16c captured and in the memory 18d the central control device 18 saved. This temperature serves as the set temperature. Further, the positions of the servomotors 14c ' and 14c '' recorded and also in the memory 18d stored. These positions are the maximum open positions of the corresponding servomotors 14c . 14c '' ,

Anschließend werden die Stellmotoren 14a, 14b, 14d durch die zentrale Steuereinrichtung 18 derart angesteuert, dass die Stellventile 12a, 12b und 12c soweit geöffnet oder geschlossen werden, dass sich an den Thermostaten 16a, 16b und 16d die zuvor gespeicherte Solltemperatur messen lässt. Die dann erreichten Positionen der Stellmotoren 14a, 14b und 14d werden ebenfalls im Speicher 18d gespeichert und dienen als Information über die maximale Offenstellung der Stellventile 12a, 12b und 12d.Subsequently, the servomotors 14a . 14b . 14d by the central control device 18 controlled such that the control valves 12a . 12b and 12c open or close as far as the thermostat 16a . 16b and 16d lets you measure the previously stored setpoint temperature. The then reached positions of the servomotors 14a . 14b and 14d are also in memory 18d stored and serve as information about the maximum open position of the control valves 12a . 12b and 12d ,

Mit Hilfe der gewonnenen Informationen über die maximale Offenstellung der jeweiligen Stellventile 12 ist ein hydraulischer Abgleich in der Wohneinheit 2 erfolgt. Im weiteren Heizbetrieb der Heizung 6 werden die Stellmotoren 14 nur noch bis zur jeweilig gespeicherten maximalen Offenstellung angesteuert, so dass der hydraulische Widerstand für jeden Heizkörper 4 eingestellt ist und ein minimaler hydraulischer Widerstand nicht unterschritten wird.With the help of the obtained information about the maximum open position of the respective control valves 12 is a hydraulic balancing in the residential unit 2 he follows. In the further heating operation of the heater 6 become the servomotors 14 only activated until the respectively stored maximum open position, so that the hydraulic resistance for each radiator 4 is set and a minimum hydraulic resistance is not undershot.

Um einen hydraulischen Abgleich für mehrere in einem Haus bzw. an einer Heizung 6 angeordnete Wohneinheiten 2 durchführen zu können, können wie in 4 dargestellt, verschiedene, unabhängig voneinander betriebene zentrale Steuereinrichtungen 18', 18'', 18''' an ein gemeinsames Weitverkehrsnetz 20 und an einen gemeinsamen Server 26 angeschlossen sein.To make a hydraulic adjustment for several in a house or on a heater 6 arranged residential units 2 can perform as in 4 shown, various, independently operated central control devices 18 ' . 18 '' . 18 ' to a common long-haul network 20 and to a shared server 26 be connected.

Jede der zentralen Steuereinrichtung 18'–18''' führt zunächst das Schließen aller Stellventile 12 gemäß Schritt a) durch. Anschließend wird mittels jeder zentralen Steuereinrichtung 18 ein schrittweises Öffnen der Stellventile 12 über die Stellmotoren 14 bewirkt. Die mittels der Thermostate 16 gemessenen Temperaturen werden in den zentralen Steuereinrichtungen 18 empfangen und zeitliche Temperaturveränderungen werden ermittelt. Die zeitlichen Temperaturveränderungen werden von den zentralen Steuereinrichtungen 18 über das Weitverkehrsnetz 20 an den Server 26 kommuniziert.Each of the central control device 18 ' - 18 ' initially closes all control valves 12 in step a). Subsequently, by means of each central control device 18 a gradual opening of the control valves 12 via the servomotors 14 causes. The by means of the thermostats 16 measured temperatures are in the central control devices 18 received and temporal temperature changes are determined. The temporal temperature changes are made by the central control devices 18 over the wide area network 20 to the server 26 communicated.

In dem Server 26 erfolgt ein Abgleich mit einem Grenzwert. Solange der Grenzwert von keiner Kurve 22 unterschritten wird, führen die zentralen Steuereinrichtungen 18 weiter ein schrittweises Öffnen der jeweiligen Stellventile durch. Für jeden Öffnungsschritt wird die zeitliche Temperaturveränderung mit dem Grenzwert 24 in dem Server 26 verglichen.In the server 26 a comparison is made with a limit value. As long as the limit of any curve 22 falls below the central control devices 18 continue a gradual opening of the respective control valves. For each opening step, the temporal temperature change becomes the limit value 24 in the server 26 compared.

Sobald eine Kurve 22 den Grenzwert 24 unterschreitet, wird die an dem zugeordneten Thermostat 16 gemessene Temperatur erfasst und in dem zentralen Server 26 gespeichert. Diese Solltemperatur wird von dem zentralen Server 26 über das Weitverkehrsnetz 20 an alle beteiligten Steuereinrichtungen 18 kommuniziert. Die zentralen Steuereinrichtungen 18 steuern dann die jeweiligen Stellmotoren 14 an, um an jedem Thermostat 16 diese Solltemperatur zu erreichen. Wird die Solltemperatur nicht erreicht, wird der Stellmotor 14 zumindest soweit angesteuert, dass ein Stellventil 12 vollständig geöffnet ist.Once a turn 22 the limit 24 falls below that on the associated thermostat 16 measured temperature recorded and in the central server 26 saved. This setpoint temperature is from the central server 26 over the wide area network 20 to all participating tax organizations 18 communicated. The central control devices 18 then control the respective servomotors 14 on to any thermostat 16 to reach this target temperature. If the setpoint temperature is not reached, the servomotor becomes 14 at least as far controlled that a control valve 12 is completely open.

Die so erfassten maximalen Offenstellungen der Stellventile 12 werden erfasst und im weiteren Heizbetrieb werden die Stellmotoren 14 so angesteuert, dass die maximalen Offenstellungen der Stellventile 12 nicht überschritten werden. Mit Hilfe der Zusammenschaltung verschiedener zentraler Steuereinrichtungen 18 mit einem zentralen Server 26 ist es möglich, einen hydraulischen Abgleich in verteilten Wohneinheiten 2 durchzuführen.The thus detected maximum open positions of the control valves 12 are detected and in the further heating operation, the servomotors 14 so controlled that the maximum open positions of the control valves 12 not be exceeded. With the help of the interconnection of different central control devices 18 with a central server 26 It is possible to have a hydraulic balancing in distributed residential units 2 perform.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4221725 A1 [0004]

Claims

Method for the automatic hydraulic balancing of at least two radiators in a heating system, wherein a control valve is assigned to each radiator and a servomotor to each control valve, with the steps of a) complete closing of all control valves by means of the respective servomotors, b) partial first opening of all control valves by means of the respective servo motors, c) determining a temporal temperature change for each at least one radiator associated thermostat, d) comparing the temporal temperature change with a limit value in a central control device and, as long as the temporal temperature change of all thermostats is above the limit value, e) stepwise further opening all control valves in opening steps by means of the respective servomotors and respective comparison of the temporal temperature change for an opening step with the limit until at least one temporal change in temperature of a thermostat falls below the limit.

A method according to claim 1, characterized in that as soon as one of the temporal temperature changes in an opening step falls below the threshold value, the measured at the associated thermostat temperature is determined as set temperature and the other thermostats associated control valves are opened or closed by the servomotors, either on the other thermostats, the setpoint temperature is measured or the respective control valve is fully open.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that before step a) a control valve is automatically adjusted by means of the respective servo motor between an open position and a closed position and thus the servomotor is calibrated to the associated control valve.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position of a servomotor at the setpoint temperature is determined as the maximum open position for the respective control valve and / or that is moved in the heating operation of the servo motor between the closed position and the maximum open position.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that each room of a building at least one thermostat is assigned and that each thermostat at least the arranged in the associated room or allocated to the associated space servomotors are assigned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temporal temperature change in each thermostat and / or for each thermostat is determined in a central control device and / or that for each room a temporal temperature change is determined in a central control device.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temporal temperature change is determined for an opening step over a respective period of 5 to 60 minutes, preferably more than 10 minutes, preferably between 30 and 60 minutes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the communication between the thermostats, the servomotors and the central control device is operated via a radio bus.

System adapted for the automatic hydraulic balancing of at least two radiators in a heating system, wherein each heater a control valve and each control valve is associated with a servomotor, comprising: A central control device is arranged to control servomotors associated with a respective control valve in such a way that all the control valves are completely closed, and that the control valves are first opened in opening steps by means of the servomotors, At least two thermostats are each assigned to at least one servo motor and arranged to determine a temporal temperature change for an opening step, - arranged in the central control means comparing means arranged for comparing the temporal temperature change for an opening step with a limit and, as long as the temporal temperature change for an opening step of all thermostats is above the limit, the central control unit is arranged to drive the servomotors such that gradually all the control valves be opened by the servomotors in the opening steps until at least a temporal change in temperature falls below the limit for an opening step.

System according to claim 9, characterized in that in the central control device, a computing unit for determining the temporal temperature change is provided for each thermostat.

System according to claim 9 or 10, characterized in that the servomotor and the Thermostat are arranged in a common housing.

Method for the automatic hydraulic balancing of at least two radiators of a common heating system, wherein each heater a control valve and each control valve is associated with a servomotor, preferably with at least one of the steps according to claim 1, characterized in that - At least two separately operated central control devices are each assigned at least one servomotor, a radiator and a thermostat and that receive temperature measurements from the assigned thermostat from the respective control devices and control commands are sent to the respective servomotor of the respective control devices, - The two separately operated control devices are connected via a wide area network with a server, and - The hydraulic balancing of the radiator, in particular according to claim 1, which are assigned to the separately operated control devices is controlled by the server.