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DE2720526B2 - Device for regulating a hot water heating system in a building - Google Patents

Device for regulating a hot water heating system in a building

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Publication number
DE2720526B2
DE2720526B2 DE772720526A DE2720526A DE2720526B2 DE 2720526 B2 DE2720526 B2 DE 2720526B2 DE 772720526 A DE772720526 A DE 772720526A DE 2720526 A DE2720526 A DE 2720526A DE 2720526 B2 DE2720526 B2 DE 2720526B2
Authority
DE
Germany
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temperature
water
heating
building
radiators
Prior art date
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Application number
DE772720526A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2720526C3 (en
DE2720526A1 (en
Inventor
Raymond Lyon Bardot
Gaston Francheville Buffat
Pierre Vincennes Fridmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Electro Mecanique SA
Centre Scientifique et Technique du Batiment CSTB
Original Assignee
Compagnie Electro Mecanique SA
Centre Scientifique et Technique du Batiment CSTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Electro Mecanique SA, Centre Scientifique et Technique du Batiment CSTB filed Critical Compagnie Electro Mecanique SA
Publication of DE2720526A1 publication Critical patent/DE2720526A1/en
Publication of DE2720526B2 publication Critical patent/DE2720526B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2720526C3 publication Critical patent/DE2720526C3/en
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln einer Warmwasserheizuiigr,anlage eines Gebäudes, gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for regulating a Warmwasserheizuiigr, plant of a building, according to the generic term of claim 1.

Die normalerweise verwendeten Regelsysteme bestehen darin, eine lineare Abhängigkeit zwischen der momentanen Außentemperatur te und der Vorlauftemperatur td des die Heizkörper versorgenden Wassers (vgl. Fig. I a, Ib) sicherzustellen.The control systems normally used consist in ensuring a linear relationship between the current outside temperature te and the flow temperature td of the water supplying the radiators (cf. Fig. Ia, Ib).

Dieses Verfahren drückt schlecht die Kompliziertheit der vorhandenen Phänomene aus. So ist z. B. die Emissionskurve der Heizkörper nicht linear in Abhängigkeit von der Temperatur des Versorgungswassers.This method poorly expresses the complexity of the phenomena involved. So is z. B. the Emission curve of the radiators not linear as a function of the temperature of the supply water.

Darüber hinaus ist die Außentemperatur nicht die einzige Störgröße in dem Ausdruck für die Wärmebilanz der Räume. Die von der Sonnenbestrahlung herrührenden Wärmezufuhren nehmen an dieser Bilanz teil und ziehen häufig unangenehme Veränderung der Innentemperatur nach sich.In addition, the outside temperature is not the only disturbance in the expression for the heat balance of the rooms. The heat input resulting from the sun's rays contribute to this balance and often result in unpleasant changes in the internal temperature.

Die Mehrzahl der traditionellen Regelungen stellt die Sonnenbestrahlung nicht in Rechnung und diejenigen, welche sie in Rechnung stellen, tun dies nur unvollkommen. The majority of traditional regulations do not charge for solar radiation and those who those who charge them do so only imperfectly.

Wenn es möglich ist, momentan die Sonnenwärmezufuhren, die kleiner als die Wärmeverluste sind, zu kompensieren, indem die Heizung ebensoviel reduziert wird, ist es nicht mehr das Gleiche, wenn diese Zufuhren erheblicher werden. Es würde ein Abschalten der Heizung erfolgen, aber die Zugaben der Sonnenzufuhren werden nicht verbucht; oder diese sind nicht vernachlässigbar. Hieraus ergibt sich eine Überhitzung der Räume und eine Energieverschwendung.If it is possible, momentarily the solar heat input, which is smaller than the heat loss, to compensate by reducing the heating as much, it is no longer the same when these supplies become more significant. There would be a shutdown of the heating, but the additions of the sundials are not posted; or these are not negligible. This results in overheating of spaces and a waste of energy.

Eine traditionelle Regelung auf der Grundlage der linearen Abhängigkeit hat keine Speicherfunktion und kann sich daher nicht an frühere Aktionen erinnern. Wenn z. B. die Vorlauftemperatur des Wass2rs größer ist als die vorgesehene, stellt die Regelung dies später nicht in Rechnung. Sie kann lediglich die Beziehung einer Temperatur mit einer anderen Temperatur sicherstellen.A traditional regulation based on the linear dependency has no storage function and therefore cannot remember previous actions. If z. B. the flow temperature of the water is higher is than the planned one, the regulation does not charge this later. You can only have the relationship ensure a temperature with a different temperature.

Es ist daher in den traditionellen Systemen unverzichtbar, daß die Vorlauftemperatur streng der Außentemperatur folgt. Dies ist jedoch in der Praxis schwierig zu erreichen wegen der beschränkten Genauigkeit des Mischventils, der mehr oder weniger langen Ansprechzeit und der mehr oder weniger guten Stabilität desIt is therefore indispensable in traditional systems that the flow temperature strictly follows the outside temperature. However, this is difficult in practice achievable because of the limited accuracy of the mixing valve and the more or less long response time and the more or less good stability of the

in Regelkreises und der mehr oder weniger schnellen und erheblichen Veränderungen der Wassertemperatur des Kessels. Man trifft häufig Anlagen an, in denen das dynamische Differential bzw. Fehlersignal des Aquastaten des Kessels größer als 15° C ist.in control loop and the more or less fast and significant changes in the water temperature of the boiler. One often comes across systems in which the dynamic differential or error signal of the aquastat of the boiler is greater than 15 ° C.

Ii Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Regeln einer Sammelheizungsanlage die Regelung nicht durch sich ändernde Temperaturen vorzunehmen, sondern die von der Heizungsanlage abzugebende Wärme genau zu regeln, um damit eineThe invention is based on the object of a device for regulating a collective heating system not to regulate by changing temperatures, but by the heating system precisely regulate the heat to be emitted in order to achieve a

2t) Energieeinsparung zu erzielen. 2t) to achieve energy saving.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä-Ben Vorrichtung ist in Anspruch 2 angegeben.
According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1
An advantageous embodiment of the device according to the invention is specified in claim 2.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt die Regelvorrichtung eine genaue Berechnung der dem Gebäude zugeführten Wärmemengen und der aus dem Gebäude entweichenden Wärmemengen durch, undIn the device according to the invention, the control device performs an accurate calculation of the dem The amount of heat supplied to the building and the amount of heat escaping from the building through, and

jo diese Wärmemengen werden dann zu einer Wärmebilanz zusammengefaßt In Abhängigkeit von dieser Wärmebilanz wird dann die Regelung durchgeführt Die einzelnen Posten, aus denen sich die dem Gebäude zugeführte Wärmemenge zusammensetzt bestehen ausjo these amounts of heat then become a heat balance summarized The control is then carried out as a function of this heat balance individual items that make up the amount of heat supplied to the building

ir, der durch die Heizungsanlage bereitgestellten Wärmemenge, die durch Messen der Vorlauf- und der Rücklauftemperatur ermittelt wird, weiterhin aus der Wärmemenge, die durch wärmeabgebende Geräte, Maschinen oder durch die Belefungszahl der Räume i r , the amount of heat made available by the heating system, which is determined by measuring the flow and return temperatures, furthermore from the amount of heat generated by heat-emitting devices, machines or the number of rooms occupied

4Ii vorgegeben ist, und aus der Sonneneinstrahlung, die aus der Einstrahlungstemperatur berechnet wird. Von der Summe dieser das Gebäude erwärmenden Wärmemengen wird die nach außen verloren gehende Verlustwärmemenge abgezogen, die aus der Differenz zwischen4Ii is given, and from the solar radiation that comes from the irradiation temperature is calculated. From the sum of these heat quantities that heat the building the amount of heat lost to the outside is subtracted from the difference between

4r) der Solltemperatur im Innern und der Außentemperatur berechnet wird. Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung stellt also eine vollständige Wärmebilanz auf und regelt in Abhängigkeit davon beispielsweise das Mischventil, um eine konstante Solltemperatur oder4 r ) the target temperature inside and the outside temperature is calculated. The control device according to the invention therefore sets up a complete heat balance and, as a function thereof, regulates, for example, the mixing valve to a constant setpoint temperature or

V) eine gewünschte Solltemperatur zu erzielen. V) to achieve a desired target temperature.

Die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung ist, da sie in Abhängigkeit der Wärmemengen und nicht nur der Temperaturänderungen arbeitet, wesentlich genauer, und es läßt sich mit dieser Vorrichtung eineThe control device according to the invention is because it depends on the amount of heat and not only the temperature changes works, much more precisely, and it can be with this device a

γ, wesentlich wirtschaftlichere Beheizung von Gebäuden erzielen, wobei Energiemengen zwischen 15 und 20% gegenüber dem bekannten Regelverfahren eingespart werden können. γ, achieve significantly more economical heating of buildings, whereby amounts of energy between 15 and 20% can be saved compared to the known control method.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten derFurther advantages and possible uses of the

M) vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Darin zeigtM) present invention emerge from the following Description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In it shows

Fig. la eine Heizungsanlage, die durch eine lineare Regelung gesteuert wird,Fig. La a heating system by a linear Regulation is controlled,

hr> Fig. Ib die Veränderung der Vorlauftcmpcratur in Abhängigkeit von der Außentemperatur entsprechend einer linearen Beziehung,h r > Fig. Ib the change in the flow temperature as a function of the outside temperature according to a linear relationship,

Fig. 2 eine Warmwasserheizungsanlage, die vonFig. 2 shows a hot water heating system, which of

einer Regelung gesteuert wird, die auf der kontinuierlichen Abfragung thermischer Bilanzen gemäß der Erfindung basiert,a scheme is controlled based on the continuous query of thermal balances according to the Invention based,

Fig.3 ein symbolisches Schema einer Regelvorrichtung gemäß der Erfindung, -,3 shows a symbolic diagram of a control device according to the invention,

F i g. 4 das Schema einer schrittweisen Steuerung des das Mischventil antreibenden Servomotors,F i g. 4 the scheme of a step-by-step control of the servo motor driving the mixing valve,

F i g. 5 ein symbolisches Schema einer abgewandelten Ausführungsfnrm des elektrischen Schaltkreises der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung, mF i g. 5 is a symbolic diagram of a modified embodiment of the electrical circuit of FIG Control device according to the invention, m

Fig.6a ein Ausführungsbeispiel einer schrittweisen Steuerung des Servomotors mit Begrenzung der geregelten Vorlauftemperatur auf die Außentemperatur, 6a an embodiment of a step-by-step control of the servo motor with limitation of the regulated flow temperature to the outside temperature,

Fig.6b die Kurve der Grenzvorlauftemperatur im r> Falle der F i g. 6a,Fig. 6b the curve of the limit flow temperature in r> Case of the F i g. 6a,

Fig.7a ein Ausführungsbeispiel einer schrittweisen Steuerung des Servomotors mit Begrenzung der geregelten Rücklauftemperatur auf die Außentemperatur, Fig.7a shows an embodiment of a step-by-step Control of the servomotor with limitation of the regulated return temperature to the outside temperature,

F i g. 7b die Kurve der Grenzrücklauftemperatur im Falle der F ig. 7a,F i g. 7b the curve of the limit return temperature in Trap of fig. 7a,

F i g. 8 das Schema einer Regelschaltung gemäß der Erfindung, welche für eine Reduzierung der Innentemperatur der Räume während der Nacht angepaßt istF i g. 8 shows the scheme of a control circuit according to the invention, which is used for reducing the internal temperature adapted to the rooms during the night

In der Beschreibung und den Figuren werden folgende Begriffe bzw. Bezeichnungen verwendet:The following terms and designations are used in the description and the figures:

a) Temperaturena) Temperatures

te: Momentane Außentemperatur «> te: Current outside temperature «>

ld: Vorlauftemperatur des Heizungswassers ld: flow temperature of the heating water

tr. Rücklauftemperatur tr. return temperature

Tc Solltemperatur Tc target temperature

Tb: Minimale Außentemperatur, für welche die Tb: Minimum outside temperature for which the

Anlage berechnet worden ist r> Plant has been calculated r>

Tob: Vorlauftemperatur des Wassers, wenn die Tob: flow temperature of the water when the

Außentemperatur gleich Te ist Toc- Vorlauftemperatur des Wassers für te = Tc Rücklauftemperatur des Wassers für te = Tb Ricklauftemperatur des Wassers für te = Tc w Outside temperature equals Te is Toc flow temperature of the water for te = Tc return temperature of the water for te = Tb Rick flow temperature of the water for te = T c w

b) Elemente einer Anlageb) Elements of an installation

CH: Kessel oder Erzeuger zur Herstellung des Warmwassers CH: Boiler or generator for producing hot water

V. M:. Drei-Wege-Mischventil, welches das Rückiaufwasser mit dem vom Kessel kommenden Wasser mischt. Dies ist also die Regelvorrichtung des Heizungsflusses. V. M :. Three-way mixing valve, which mixes the return water with the water coming from the boiler. So this is the regulating device of the heating flow.

S. M.: Servomotor zur Steuerung des Mischventils. SM: Servo motor to control the mixing valve.

Er hat zwei Laufrichtungen, die mit» + warm« -> <i und » — warm« bezeichnet sind.It has two directions of movement, starting with »+ warm« -> <i and "- warm" are designated.

P: Umwälzpumpe, welche eine konstante Durchflußleistung Q des Wassers in den Heizkörpern sicherstellt. P: Circulation pump, which ensures a constant flow rate Q of the water in the radiators.

Rad: Radiatoren oder Heizkörper v, Wheel: radiators or radiators v,

Reg: Regler Reg: regulator

Tp: Fühler zum Messen der Vorlauftemperatur des Wassers Tp: sensor for measuring the flow temperature of the water

Tr: Fühler zum Messen der Rücklauftemperatur Tr: sensor for measuring the return temperature

des Wassers wiof the water wi

Ti:: Fühler zum Messen der Außentemperatur te Ti :: sensor for measuring the outside temperature te

Ts: Fühler, welcher dem Einfluß der Sonnenbe- Ts: sensor, which corresponds to the influence of the sun

trahlung ausgesetzt ist, zum Messen einer Temperatur ts. Die Sonnenbestrahlung wird durch die Differenz is— ie gemessen.radiation is exposed to measure a temperature ts. The solar radiation is measured by the difference is- ie.

In Fig. la ist ein bekannte Regelvorrichtung gezeigt, die dem linearen Gesetz gehorcht und die Vorlauftemperatur ld des Wassers entsprechend der Außentemperatur te regelt.In Fig. La a known control device is shown, which obeys the linear law and controls the flow temperature ld of the water according to the outside temperature te.

Der Kreis weist einen Kessel Ch auf, der mit einem Heizkörper Rad(der die verschiedenen Heizungsgeräte einer Wohnung aufweist) über ein Mischventil VM und eine Umwälzpumpe P verbunden ist Der Rücklauf erfolgt direkt vom Heizkörper Rad zum Kessel Ch. Ein Teil des Rücklaufwassers wird abgenommen und nach Dosierung durch das Mischventil VM in den Kreis zurückgeschicktThe circuit has a boiler Ch , which is connected to a radiator wheel (which has the various heating devices in an apartment) via a mixing valve VM and a circulation pump P. The return flow takes place directly from the radiator wheel to the boiler Ch. Part of the return water is drawn off and sent back into the circuit after dosing through the mixing valve VM

Die Außentemperatur te wird von einem Fühler 7> abgegriffen, und die Vorlauftemperatur ld des Wassers wird durch einen Fühler To abgenommen, der am Eingang des Heizkörpers Rad angeordnet ist Diese beiden Größen werden in einen Regler eingeführt, der entsprechend dem nachfolgenden Gesetz programmiert ist:The outside temperature te is picked up by a sensor 7>, and the flow temperature ld of the water is picked up by a sensor To , which is located at the input of the radiator Rad.These two variables are fed into a controller that is programmed according to the following law:

td = f(te)td = f (te)

Dieser Regler steuert den Se-vomotor SM des Mischventils VAi, das die Menge des Rücklaufwassers mit der Temperatur fr dosiert, die mit dem Vorlaufwasser gemischt werden soll.This controller controls the SE-vomotor SM of the mixing valve VAi, which doses the amount of return water with the temperature fr that is to be mixed with the supply water.

In F i g. Ib ist die Veränderung der Vorlauftemperatur td'm Abhängigkeit von der Außentemperatur zwischen der Grundtemperatur TB (gegeben) und der Solltemperatur TcdargestelltIn Fig. Ib shows the change in the flow temperature td'm as a function of the outside temperature between the basic temperature T B (given) and the setpoint temperature Tc

Die Bedürfnisse eines Gebäudes hängen von einer bestimmten Anzahl von Klimaparpmetern ab, von denen die Außentemperatur, die Sonnenbestrahlung und der Wind die wesentlichsten sind. In den gut abgedichteten und isolierten Gebäuden kann der Einfluß des Windes vernachlässigt werden. Lediglich die Außentemperatur und die Sonnenbestrahlung spielen eine erhebliche Rolle.The needs of a building depend on a certain number of climatic parameters where the outside temperature, solar radiation and wind are the most important. In the good sealed and insulated buildings, the influence of the wind can be neglected. Only that Outside temperature and solar radiation play a significant role.

Die Wärmebilanz eines Gebäudes enthält:The heat balance of a building includes:

Die Wärmeverluste aufgrund des Unterschiedes zwischen der Innen- und Außentemperatur, die Sonnenwärmezufuhren,The heat losses due to the difference between the indoor and outdoor temperature, the solar heat supplies,

die Wärmezufuhren aufgrund der Heizung, die inneren Zufuhren.the heat supplies due to heating, the internal supplies.

Die inneren Zufuhren werden berücksichtigt: Entweder im Bereich des Raumes durch ergänzende Regelung in Abhängigkeit von der Innentemperatur, wenn die Heizungsanlage mit solchen Vorrichtungen versehen ist. Die Solltemperatur des Zentralreglers wird auf einen Wert geregelt, der mindestens gleich der Innentemperatur Tc = T/ist,The internal supplies are taken into account: Either in the area of the room through additional control depending on the internal temperature, if the heating system is equipped with such devices. The setpoint temperature of the central controller is regulated to a value that is at least equal to the internal temperature Tc = T /,

oder pauschal durch zentrale Regelung, wenn die Anlage keine zusätzlichen Regelungen in Abhängigkeit von der Umgebung aufweist. Wenn mit ΔΤΊ der Temperaturanstieg bezeichnet wird, der durch die inneren Zufuhren erhalten wird, wird die Solltemperatur auf folgenden Wert geregelt:or across the board through centralized control if the system does not have any additional controls depending on the environment. If ΔΤΊ denotes the temperature rise that is obtained from the internal supplies, the setpoint temperature is regulated to the following value:

7"C= Ti-ATi 7 "C = Ti-ATi

Es ist nicht immer möglich, die Wärmebilanz momentan auszugleichen, da die Sonnenwärmezufuhren f.. B. zu bestimmten Stunden des Tages die Verluste im großen Umfange überschreiten können. Es ist daher erforderlich, den Ausgleich der Wärmcbilanz zeitlich verschieben zu können. Dies kann glücklicherweise ohne negativen Einfluß auf den Komfort erfolgen, da aufgrund der Wärmekapazität des Gebäudes die Veränderungen der Außentemperatur, der Sonnenbestrahlung und der vom Heizungssyslem geliefertenIt is not always possible to equalize the heat balance at the moment, since the solar heat supply f .. B. at certain hours of the day can exceed the losses to a large extent. It is therefore necessary to be able to shift the compensation of the heat balance over time. Fortunately, this can be done without any negative impact on comfort, as the changes in outside temperature, solar radiation and the heating system provided by the heat capacity of the building

Energie nicht sofort auf die Innentemperatur zurückwirken. Energy does not immediately affect the internal temperature.

üie von dem Heizungssystem zu liefernde Energie ist derart, daß für ein mehr oder weniger langes Zeilintervall in Abhängigkeil von der thermischen Trägheit des Gebäudes folgende Gleichung erfüllt ist:is the amount of energy to be supplied by the heating system such that for a more or less long line interval depending on the thermal Inertia of the building the following equation is satisfied:

Λ Durch cliis Hei/imus\\siem uelicfcrlcr WiiimdluHΛ By cliis Hei / imus \\ siem uelicfcrlcr WiiimdluH

1 Wiirnicverlusle des (icbäiiilcs ;iufi;i tinil des I 'nlcischiedes /w ischen Innen- und Außentemperatur1 Wiirnicverlusle des ( icbäiiilcs ; iufi; i tinil des I 'nlcischiedes / w ischen indoor and outdoor temperature

Λ Sonnenwiirniezufuhren.Λ Solar energy supplies.

Um die Darstellung zu vereinfachen, wird im nachfolgenden der Fall eines rechteckigen Gebäudes betrachtet mit einer durch die Fassade unterschiedlich ausgebildeten Heizungsanlage.To simplify the illustration, the following is the case of a rectangular building viewed with a heating system designed differently due to the facade.

Für das halbe betrachtete Gebäude werden folgende Bezeichnungen verwendet:The following designations are used for half of the building under consideration:

G: Volumetrischer Wärmeverlustkoeffizient in G: Volumetric coefficient of heat loss in

W/m V C.W / m V C.

Sv. Verglasungsfläche der Fassade in m2. Sv. Glazing area of the facade in m 2 .

V: Bewohnbares Volumen des halben betrachteten Gebäudes in m'. V: Habitable volume of half the building under consideration in m '.

f: Sonnenfaktor der Glasfenster. f: solar factor of the glass windows.

R: Auf die Fassade auftreffende Sonnenbestrahlung in W/m2. R: Solar radiation hitting the facade in W / m 2 .

Q: Volumetrische Durchflußleistung des die Gesamtheit der Heizkörper versorgenden Wassers in mVsek. Q: Volumetric flow rate of the water supplying all the radiators in mVsec.

C: Volumetrische Wärme des Wassers in C: volumetric heat of water in

|/mV"C.| / mV "C.

Die Sonnenzufuhren pro bewohnbare Volumeneinheit sind gleich:The solar supplies per unit of habitable volume are the same:

Die Wärmezufuhren aufgrund der Heizung haben pro bewohnbare Volumeneinheit folgenden Wert:The heat input due to heating has the following value per habitable volume unit:

QCQC

till - tr) till - tr)

Die Wärmeverluste pro bewohnbare VolumeneinheitThe heat losses per unit of habitable volume

G(Tc- te)G (Tc- te)

Das Regelungsgesetz kann daher folgendermaßen geschrieben werden:The regulatory law can therefore be written as follows:

'■ / .SY'■ / .SY

I UiI - /r» ih -= I G (7, - N-I ih - j I UiI - / r » ih - = I G (7, - NI ih - j

Hierbei sind die Veränderlichen:Here the variables are:

te: Gemessen durch den Fühler der Außentemperatur. te: Measured by the outside temperature sensor.

R: Gemessen durch den Fühler der Sonnenbestrahlung. R: Measured by the solar radiation sensor.

(td-try. Gemessen durch die Fühler für das Vorlauf- und Rücklaufwasser der Heizung. (td-try. Measured by the sensors for the supply and return water of the heating system.

z: Die Zeit. z: The time.

Die Parameter G. Sv und V sind die Merkmale des Gebäudes.The parameters G. Sv and V are the characteristics of the building.

Das Produkt Q ■ Cwird als konstant betrachtet.The product Q ■ C is considered constant.

Der Durchfluß des Warmwassers kann mit großer Näherung als konstant betrachtet werden, damit er nicht von einem Durchflußmeßgerät gemessen werden muß.The flow of hot water can be regarded as constant with a great approximation, so that it does not need to be measured by a flow meter.

Wenn dies nicht zutrifft, ist es ausreichend, den Durchfluß mit einem entsprechenden Meßgerät zu messen und ihn nicht mehr als einen festen Parameter zu ) betrachten.If this is not the case, it is sufficient to measure the flow with a suitable measuring device measure and no longer regard it as a fixed parameter).

In Fig. 2 ist eine Heizungsvorrichtung mit einer Regelung entsprechend der Erfindung dargestellt, die rtüt CiCr f\opfunUiCriiCnCn iriiCg"aiiGM dCT ντ3ΓϊΤϊ"ί5ϊϊ£ΠϊΧΜ beruht.In Fig. 2 a heating device with a control according to the invention is shown, which is based on CiCr f \ opfunUiCriiCnCn iriiCg "aiiGM dCT ντ3ΓϊΤϊ" ί5ϊϊ £ ΠϊΧΜ .

Der Heizungskreis weist aufeinanderfolgend einen Kessel Ch. einen Heizkörper Rad, ein Mischventil VM mit seinem Servomotor SM und eine Umwälzpumpe P auf.The heating circuit has a boiler Ch, a radiator wheel, a mixing valve VM with its servomotor SM and a circulation pump P in succession.

Die Außentemperatur und die Sonnenbcstrahlungs-The outside temperature and solar radiation

■ temperatur werden durch z-vei Fühler Tc und Ts gemessen.■ temperature are measured by two sensors Tc and Ts.

Die V» .-'auftemperatur Tdund die Rücklauftcmperatur Tr werden vor und nach dem Heizkörper durch Fühler To und Tr abgenommen. Die Parameter werden in dem Regler Reg integriert, ir welchem folgende Größen angezeigt sind:The uptemperature Td and the return temperature Tr are taken upstream and downstream of the radiator by sensors To and Tr . The parameters are integrated in the regulator Reg , in which the following values are displayed:

Die Solltemperatur Tc. The target temperature Tc.

der Wasserdurchfluß pro Wohn volumen ρ, der volumetrische Wärmeverlustkocffizient G undthe water flow per living volume ρ , the volumetric heat loss coefficient G and

das Verhältnis/' ψ . the ratio / ' ψ.

In Fig. 3 ist das Regelsystem gemäß der Erfindung dargestellt.In Fig. 3 is the control system according to the invention shown.

Ein Analogrechner 1 weist folgende Elemente auf:An analog computer 1 has the following elements:

Einen Fühler Tr. der auf die Außentemperatur anspricht,A sensor door that responds to the outside temperature,

einen Fühler Ts. der auf die Sonnenbestrahlungstemperatur anspricht.a sensor Ts. which responds to the solar radiation temperature.

einen Rheostaten Tc, mit welchem der Vorrichtung eine Solltemperatur eingegeben werden kann, einen Fühler Ta der auf die Voriauftemperatur des Heizungswassers in der Gesamtheit der Heizkörper anspricht,a rheostat Tc, with which a target temperature can be entered into the device, a sensor Ta which responds to the flow temperature of the heating water in the entirety of the radiators,

einen Fühler Tr, der auf die Rücklauftemperatur des Wassers nach Durchgang durch die Heizkörper anspricht.a sensor Tr, which responds to the return temperature of the water after passing through the radiators.

Die Fühler Te und Ts. die in einer Brückenschaltung angeordnet sind, sind mit einem Vergleicher Δ\ verbunden, der seinerseits mit einem Verstärker £Ί verbunden ist, der die vom Vergieicher Δ\ gelieferte Temperaturdifferenz mit einem Koeffizienten versieht, der von einem in einem Gegenkopplungskreis angeordneten Potentiometer geliefert wird.The sensors Te and Ts, which are arranged in a bridge circuit, are connected to a comparator Δ \ , which in turn is connected to an amplifier £ Ί, which provides the temperature difference supplied by the comparator Δ \ with a coefficient that of one in a negative feedback circuit arranged potentiometer is supplied.

Der Fühler Te ist ebenfalls mit einem Vergleicher Δ2 verbunden ebenso wie der Rheostat Ta Der Vergleicher Δ2 ist mit einem Verstärker £2 verbunden, d( χ mit einem Gegenkoppiungskreis versehen ist, der ein Potentiometer aufweist, durch das ein Koeffizient zugeführt wird.The sensor Te is also connected to a comparator Δ2 , as is the rheostat Ta. The comparator Δ2 is connected to an amplifier £ 2 , d ( χ is provided with a negative feedback circuit which has a potentiometer through which a coefficient is fed.

Die Fühler Tr und TD sind in gleicher Weise in einer Brücke geschaltet und mit einem Vergleicher Δζ The sensors Tr and T D are connected in the same way in a bridge and with a comparator Δζ

verbunden, auf den ein Verstärker ΛΊ mit seinem Gegenkopplungskrcis folgt.connected to an amplifier ΛΊ with his Negative feedback cycle follows.

Die drei Verstärker Et. H2 und Ei sind mil dem Eingang eines Summierers £ verbunden.The three amplifiers Et. H 2 and Ei are connected to the input of a summer £.

Das vom Summierer £ ausgehende Signal wird in einem numerischen Integrator 2 integriert, der mit einem .Speicher 3 verbunden ist. Der Speicher 3 ist einerseits mit einem Impulsgeber 4 und andererseits mit zwei Relais verbunden, von denen eins einen Unterbrecher (\ und das andere einen Unterbrecher Cj steuert.The signal emanating from the adder £ is integrated in a numerical integrator 2 which is connected to a memory 3. The memory 3 is connected on the one hand to a pulse generator 4 and on the other hand to two relays, one of which controls an interrupter (\ and the other an interrupter Cj.

Diese in Reihe angeordneten Unterbrecher steuern den Betrieb und die Betriebsrichtung des Motors M, welcher die Drehung des Mischventils bewirkt, das die Temperatur des in den Heizkörpern ankommenden Wassers steuert.These serially arranged switches control the operation and the direction of operation of the motor M which causes the rotation of the mixing valve which controls the temperature of the water entering the radiators.

Das Prinzip der Regelung ist folgendermaßen:The principle of the regulation is as follows:

I) Der Analogrechner I rrsfpllt in Ahhängigkpit von den veränderlichen Größen (te. R, Id und Ir) undI) The analog computer I rrsfpllt depending on the variable values (te. R, Id and Ir) and

den festen Größen (G. Tc. f p-, -—^ ) eine momentane Lcistungsbilanz und liefert eine zu dieser Bilanz proportionale Spannung.the fixed quantities (G. Tc. f p-, - ^) a momentary power balance and supplies a voltage proportional to this balance.

dzdz

an,at,

Ic)Ic)

Ud ir) t / Ud ir) t /

2) Der Speicherintegrator (2, 3) summiert fortlaufend die momentanen Leistungsbilanzen:2) The storage integrator (2, 3) continuously adds up the current power balances:

I 'Λ ih I 'Λ ih

3) Der Speicher wird periodisch abgefragt (z. B. alle fünf Minuten) mit Hilfe des Gebers 4. Der Zustand des Speichers im Zeitpunkt der Abfragung stellt die Wärmebilanz des Gebäudes dar. Entsprechend den Anwendungen wird das gewünschte Informationsniveau mehr oder weniger vollständig sein. In bestimmten Fällen besteht die gewünschte Information lediglich darin, zu wissen, ob die Heizung den Bedürfnissen voraus ist hier kleiner 0) oder hinterher ist hier > 0) ist. Das Erfassen des Vorzeichens von Φ ist daher ausreichend. In F i g. 3 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt.3) The memory is queried periodically (e.g. every five minutes) with the help of the transmitter 4. The state of the memory at the time of the query represents the heat balance of the building. Depending on the application, the desired level of information will be more or less complete. In certain cases, the required information is simply to know whether the heating is ahead of the needs is less than 0) or behind is> 0). Capturing the sign of Φ is therefore sufficient. In Fig. Such an exemplary embodiment is shown in FIG.

Bei anderen Anwendungsfällen (hier nicht dargestellt) könnte es erforderlich sein, den genauen Wert von Φ zu kennen. Es können auch Zwischenfälle berücksichtigt werden, z. B. zu wissen, ob Φ außerhalb oder innerhalb eines von zwei Werten + ε und — e bestimmten Totbereiches liegt. Es wird angemerkt, daß es erforderlich ist, die Kapazität des Speichers zu begrenzen.For other applications (not shown here) it might be necessary to know the exact value of Φ. Incidents can also be taken into account, e.g. B. to know whether Φ lies outside or within one of two values + ε and - e certain dead zone. It should be noted that it is necessary to limit the capacity of the memory.

Wenn z. B. die Heizung eines Gebäudes für zehn Tage abgestellt wird, wäre es absurd zu sagen, daß die Energie, welche die Heizung beim Wiederbeginn zunächst kompensieren muß, dem Integral der Wärmeverluste G (Tc — te) entspricht, daß während der vorhergehenden zehn Tage von der Regelung gemessen worden ist. In diesem Fall entspricht die feste Solltemperatur Tc(Tc = 20°Czum Beispiel) nicht mehr der wirklichen Innentemperatur Ti. Nach Abstellen der Heizung wird diese Innentemperatur allmählich gleich der Außentemperatur am Ende eines bestimmten Zeitabschnittes in Abhängigkeit von der Abkühlungszeitkonstanten des Gebäudes.If z. B. the heating of a building is switched off for ten days, it would be absurd to say that the energy which the heating must first compensate when restarting corresponds to the integral of the heat losses G (Tc - te) that during the previous ten days of the scheme has been measured. In this case, the fixed setpoint temperature T c (Tc = 20 ° C for example) no longer corresponds to the actual internal temperature Ti. After the heating has been switched off, this internal temperature gradually becomes equal to the external temperature at the end of a certain period of time, depending on the cooling time constant of the building.

Praktisch hat das Integral Φ — \ΑΦ dz zwei symmetrische oder nicht symmetrische Grenzwerte.In practice, the integral Φ - \ ΑΦ dz has two symmetrical or non-symmetrical limit values.

Der eine entspricht /.. B. dem Integral der Wärmeverluste während einer momentanen Abschaltung der Heizung (es wird der Erzeugung von Warmwasser für Sanitäreinrichtungen Priorität gegeben, indem die Heizung abgestellt wird; Abschaltung der Heizung während eines Teils der Nacht usw.). Der andere Grenzwert entspricht z. B. dem Integral der Sonnenzufuhren, die das Gebäude wirksam wiedergewinnen kann, ohne den Komfort zu beeinträchtigen.One corresponds to / .. B. the integral of the heat losses during a momentary shutdown of the Heating (priority is given to the production of hot water for sanitary facilities by the Heating is turned off; Shutdown of the heating during part of the night, etc.). The other Limit corresponds to z. B. the integral of the solar supplies that the building can effectively recover, without compromising comfort.

4) In Abhängigkeit von den über den Zustand des Speichers empfangenen Informationen wirkt der Regler auf die Vorrichtung zum Regeln des Heizungsflusses Φ A Tein, derart, daß das Integral Φ = J Δ Φ (^möglichst schnell gelöscht wird.4) Depending on the information received about the status of the memory, the controller acts on the device for regulating the heating flow Φ A Tein in such a way that the integral Φ = J Δ Φ (^ is deleted as quickly as possible.

Im zitierten Ausführungsbeispiel wirkt der Regler auf das Mischventil ein. in dem der Servomotor Schritt für Schritt in Richtung »+ warm« gesteuert wird, wenn Φ > Oist,und in Richtung»- warm«, wenn Φ < 0ist.In the exemplary embodiment cited, the controller acts on the mixing valve. in which the servo motor is controlled step by step in the direction of »+ warm« if Φ> Oist, and in the direction of »- warm« if Φ < 0ist.

In Fig.4 ist der Steuerkreis des Servomotors dargestellt.In Fig.4 is the control circuit of the servo motor shown.

Der Umschaltkontakt Ci, der die Drehrichtung des Servomotors SM bestimmt, ist in der Position »-t warm«, wenn das Vorzeichen des Integrals \Δ Φ dz positiv ist, und in der Position »— warm«, wenn das Vorzeichen des voranstehenden Integrals negativ ist.The changeover contact Ci, which determines the direction of rotation of the servo motor SM , is in the "-t warm" position if the sign of the integral \ Δ Φ dz is positive, and in the "- warm" position if the sign of the preceding integral is negative is.

Der Kontakt C2 bestimmt die Laufdauer Z\ des Servomotors innerhalb der Periode Zo, welche das Zeitintervall darstellt, das zwei aufeinanderfolgende Befragungen des Speichers trennt.The contact C2 determines the running time Z \ of the servomotor within the period Zo, which represents the time interval that separates two successive surveys of the memory.

Das Verhältnis-=1 ist im beschriebenen Ausführungs-The ratio = 1 is in the described embodiment

beispiel fest.example fixed.

Man kann es jedoch entsprechend dem absoluten Wert des Integrals \ΑΦ dz regeln, wenn erwünscht ist, daß die Betriebsdrehzahl des Servomotors mit der Amplitude des Ungleichgewichts der Bilanz wächst.However, it can be regulated according to the absolute value of the integral \ ΑΦ dz if it is desired that the operating speed of the servomotor increases with the amplitude of the imbalance in the balance.

Das Regelungsgesetz in seiner allgemeinen FormThe regulatory law in its general form

l fr/ - tr) ti: = Gl fr / - tr) ti: = G

- U)i- U) i

h - J^' fh - J ^ 'f

verknüpft vier Parameter auf dem Regler (Tc. G. -Zy- und f y ), was die Regelungen beim Start ein wenig kompliziert, um so mehr, als die Parameter G und Q in bestehenden Gebäuden oft nur unzureichend bekannt sind.links four parameters on the controller (Tc. G. -Zy- and fy ), which complicates the controls a little at start-up, all the more since the parameters G and Q are often insufficiently known in existing buildings.

Nach Teilung durch G erhält man aus der vorhergehenden GleichungAfter dividing by G one obtains from the previous equation

Kr J Ud - tr) dz = j [T, - te) dz - Ks f Rdz Kr J Ud - tr) dz = j [T, - te) dz - Ks f Rdz

Ks = / Ks = /

QC GlQC Gl

SlavSlav

Der Parameter Kr ist nichts anderes als das VerhältnisThe parameter Kr is nothing other than the ratio

Tc - T„
! T nominal
Tc - T "
! T nominal

Kr =Kr =

Tc bezeichnet die Solltemperatur. Tc denotes the target temperature.

To bezeichnet die Außentemperatur, für weiche To denotes the outside temperature, for soft

die Anlage berechnet ist.the system is calculated.

Δ Tnominal ist der Tcmpcralurabfall des Wassers, das in den Heizkörpern fortlaufend umläuft, wenn die Außentemperatur gleich der Grundberechnungstcmperatur ist. Diese Werte sind mit erheblich größerer Genauigkeit bekannt als die Werte von Gund Q. Da der Parameter Krdzr wesentliche Parameter der Regelung ist, ist es wichtig, ihn mit der höchst möglichen Genauigkeit festzulegen. Δ Tnominal is the Tcmpcralurabfall of the water that continuously circulates in the radiators when the outside temperature is the same as the basic calculation temperature. These values are known with considerably greater accuracy than the values of G and Q. Since the parameter Krdzr is an essential parameter of the control, it is important to determine it with the highest possible accuracy.

Was den Parameter Ks anbetrifft, der die Kompensation der Sonnenwärmezufuhren darstellt, so ist dieser von geringerer Bedeutung. Er ist naturgemäß relativ ungenau aufgrund des Koeffizienten f (Sonnenfaktor des Glasfensters). Die bei der Schätzung des Koeffizienten G begangenen Fehler haben daher weniger Bedeutung bei der Berechnung von Ks als bei der Berechnung von Kr. Daher besteht ein Interesse Kr durch die oben beschriebene indirekte Methode bestimmen zu können.As far as the parameter Ks is concerned, which represents the compensation of the solar heat input, this is of less importance. It is naturally relatively imprecise due to the coefficient f (solar factor of the glass window). The errors made in estimating the coefficient G are therefore less important in calculating Ks than in calculating Kr. Therefore, there is an interest in being able to determine Kr using the indirect method described above.

|i~* · #* " λ J ΤΛ * * L J ΓΪ I| i ~ * · # * " λ J ΤΛ * * LJ ΓΪ I

dargestellt, das ganz und gar dem in der obigen Darstellung beschriebenen Prinzip gleicht (vgl. Fig. 3). In dieser Fig. 5 entsprechen die Verstärker Er und E1 den Verstärkern E\ und Ej der F i g. 3. Die Koeffizienten, mit denen die von den Vergleichern Δ\ und Δι ausgehenden Signale versehen werden, sind jeweils Ks und Kr geworden. Diese Koeffizienten ergeben sich durch Dividieren der den Verstärkern E], Ei und E1 zugeordneten Koeffizienten durch den Faktor G, wobei der Verstärker E2, der nunmehr den Koeffizienten I hätte, weggelassen wird.shown, which is completely the same as the principle described in the above illustration (see. Fig. 3). In this FIG. 5, the amplifiers Er and E 1 correspond to the amplifiers E \ and Ej of FIG . 3. The coefficients with which the signals emanating from the comparators Δ \ and Δι are provided have each become Ks and Kr . These coefficients are obtained by dividing the coefficients assigned to the amplifiers E], Ei and E 1 by the factor G, the amplifier E 2 , which now has the coefficient I, is omitted.

Es ist manchmal erforderlich, die Vorlauftemperatur td unterhalb eines bestimmten Schwellwertes zu begrenzen, um z. B. die Lärmprobleme aufgrund von zu schnellen und zu häufigen Veränderungen der Temperatur des den Heizkörper versorgenden Wassers zu vermeiden. In dem vorher beschriebenen Regelungsgesetz begrenzt nichts diese Temperatur außerhalb des Aquastaten des Kessels. Aber nichts hindert einen daran, es zu tun.It is sometimes necessary to limit the flow temperature td below a certain threshold value, e.g. B. to avoid the noise problems due to rapid and frequent changes in the temperature of the water supplying the radiator. In the regulation law described above, nothing limits this temperature outside the aquastat of the boiler. But nothing prevents you from doing it.

Das Löschen der angesammelten Bilanzen erfolgt nunmehr dadurch, daß die Vorlauftemperatur unterhalb eines bestimmten feste." oder veränderlichen Wertes gehalten wird.The accumulated balances are now deleted by keeping the flow temperature below of a certain fixed. "or changeable value.

In Fig. 6a ist der Fall dargestellt, in welchem es erwünscht ist, daß die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemeperatur entsprechend der Geraden A der F i g. 6b begrenzt ist.In Fig. 6a the case is shown in which it is desired that the flow temperature as a function of the outside temperature in accordance with the straight line A of FIG. 6b is limited.

Der Steuerkreis des Servomotors weist einen Umkehrkontakt Lauf. Dieser Kontakt ist in der Position 1, 2, wenn die Vorlaiiftemperatur td für eine Außentemperatur te unterhalb der Geraden A liegt. Dies stellt den normalen Betrieb dar.The control circuit of the servomotor has a reversing contact barrel. This contact is in position 1, 2 when the supply temperature td is below the straight line A for an outside temperature te . This represents normal operation.

Wenn die Vorlauftemperatur die Gerade A überschreitet, öffnet der Kontakt L den Kreis 1, 2 und stellt die Verbindung 1,3 her, wodurch der Servomotor in die weniger warme Position zurückgeführt wird.If the flow temperature exceeds the straight line A , the contact L opens the circuit 1, 2 and establishes the connection 1,3, whereby the servomotor is returned to the less warm position.

Bei einer geothermischen Heizung ist es wichtig, mit einem so groß wie möglichen Temperaturunterschied zu arbeiten zwischen der Gewinnung und der Wiedereinspritzung des geothermalen Wassers. Da die Temperatur des gewonnenen Wassers konstant ist, muß die Temperatur des Wassers vor seiner Wiedereinspritzung überwacht werden. In diesem Fall wird der Regelungsbetrieb auf die Rücklauftemperatur tr eingestellt With geothermal heating it is important to work with as large a temperature difference as possible between the extraction and re-injection of the geothermal water. Since the temperature of the recovered water is constant, the temperature of the water must be monitored before it is re-injected. In this case, the control mode is set to the return temperature tr

Ir, Fig. 7a ist ein Ausführungsbeispiel mit einer Beschränkung der Rücklauftemperatur tr in Abhängigkeit von der Außentemperatur dargestelltIr, Fig. 7a shows an embodiment with a restriction of the return temperature tr as a function of the outside temperature

Der Kontaki L schließt den Kreis 1, 2, wenn die Rücklauftempcratur ir für eine gegebene Außentemperatur te unterhalb der Kurve B liegt (normaler Betrieb) (F ig. 7b).The contact L closes the circuit 1, 2 when the return temperature ir for a given outside temperature te is below curve B (normal operation) (Fig. 7b).

Wenn die Vorlauftemperatur oberhalb der Kurve B liegt, unterbricht der Kontakt L den Kreis I, 2 und stellt die Verbindung 1, 3 her, wodurch der Servomotor in seine weniger warme Position zurückgeführt wird.If the flow temperature is above curve B , contact L breaks circuit I, 2 and establishes connection 1, 3, as a result of which the servomotor is returned to its less warm position.

Die maximale mittlere Temperatur der Wohnräume wird mit 200C festgesetzt. Bei bestehenden Gebäuden mit einem großen Anteil verglaster Oberfläche ist oft eine Tagestemperatur von 21"C erforderlich. Im Gegensalz hierzu bevorzugen die Benutzer in der Nacht geringere Temperaturen.The maximum mean temperature of the living spaces is set at 20 ° C. Existing buildings with a large proportion of glazed surfaces often require a daytime temperature of 21 ° C. In contrast to this, users prefer lower temperatures at night.

Das allgemeine Problem der Heizung besteht daher darin, eine Komfortempfindung für den Tag und öl: Nacht zu gewährleisten, wobei die Regelung beachtet wird. Die Regelung wird die Nachttemperatur verrin-The general problem with heating is therefore to ensure a feeling of comfort for the day and oil: night, whereby the regulation is observed. The control will reduce the night temperature

6 gp 6 gp

wobei gewährleistet ist, daß über einen gesamten Tag (24 Stunden) die mittlere Innentemperatur 200C nicht überschreitet.it is ensured that the mean internal temperature does not exceed 20 ° C. over an entire day (24 hours).

Eine herkömmliche Regelung ohne Speicher ermöglicht es nicht, diese mittlere Temperatur streng zu steuern. Es sind mehr oder weniger komplizierte und mehr oder weniger genaue Lösungen entwickelt worden, um dieses Problem zu lösen. Die am häufigsten benutzte Lösung ist die folgende:A conventional control system without a storage tank does not make it possible to strictly maintain this mean temperature steer. More or less complicated and more or less precise solutions have been developed been to solve this problem. The most commonly used solution is the following:

Die Regelung weist drei Heizungszyklen auf.The control has three heating cycles.

1) Einen normalen Bereich von 8 bis 23 Uhr.1) A normal range from 8 a.m. to 11 p.m.

2) Einen verlangsamten Bereich von 23 bis 6 Uhr.2) A slowed down area from 11pm to 6am.

Der Beginn dieses Abschnittes fällt mit dem Ende der Fernsehsendungen zusammen. Das Absenken des Sollpunktes der Regelung liegt in der Größenordnung von 3 bis 5° C.The beginning of this section coincides with the end of the television broadcasts. Lowering the The set point of the regulation is in the order of 3 to 5 ° C.

Trotz dieses Absenkens wird die Heizung fortgesetzt, wobei die in die Heizkörper gesandte Energie proportional zur Differenz der Verlangsamungstemperatur und der Außentemepratur ist. Daraus ergibt sich, daß der tatsächliche Nachttemperaturabfall -eringer als derjenige ist, der durch die Verlangsamung bestimmt ist oder als derjenige, den man durch die natürliche Abkühlung der Wohnung erhält, wenn die Heizung abgeschaltet wird. Die Benutzer haben die Neigung, die Fenster der Räume zu öffnen, um frische Luft zu haben. Hieraus ergibt sich ein Überverbrauch. Dies bestätigen übrigens verschiedene in situ durchgeführte Studien, in deren Verlauf festgestellt worden ist, daß der auf den Unterschied zwischen der Innen- und Außentemperatur zurückzuführende Verbrauch nachts um ungefähr 10% ansteigt.Despite this lowering, heating continues, using the energy sent to the radiators is proportional to the difference between the slowing temperature and the outside temperature. This results in, that the actual nighttime temperature drop is less than that determined by the deceleration or as the one obtained by the natural cooling of the apartment when the heating is on is switched off. Users have a tendency to open the windows of the rooms to get fresh air. This results in over-consumption. This is confirmed by various studies carried out in situ, in the course of which has been determined to be due to the difference between the indoor and outdoor temperatures attributable consumption increases by about 10% at night.

3) Einen beschleunigten Bereich von 6 bis 8 Uhr.3) An accelerated area from 6 a.m. to 8 a.m.

Dieser Zeitabschnitt wird eingestellt entsprechend den beruflichen Aktivitäten der Bewohner. Das Ziel dieses beschleunigten Bereiches besteht darin, zu versuchen, daß die Teilverluste der Energieabgabe während der Nacht kompensiert werden, um jegliche zeitliche Drift der Innentemperatur zu vermeiden, die sich bei seiner Abwesenheit ergeben würde.This time period is set according to the occupational activities of the residents. The goal this accelerated range consists in trying to compensate for the partial loss of energy output be compensated during the night in order to avoid any temporal drift in the internal temperature that would arise in his absence.

Unglücklicherweise ist diese Kompensation sehr ungenau. Die Regelung hat die Energieverluste während der Nacht nicht bestimmt; sie berechnet auch nicht die während der gesamten Dauer des beschleunigten Bereiches gelieferte Überleistung.Unfortunately, this compensation is very imprecise. The scheme has the energy losses during not determined by night; it also does not charge for the entire duration of the accelerated Area delivered excess power.

Mit der vorliegenden Regelung ist es möglich, die Heizung z. B. von 23 Uhr bis 6 Uhr morgensWith the present scheme, it is possible to use the heating z. B. from 11 p.m. to 6 a.m.

abzuschalten. Hierdurch kann ein erheblicherer Abfall der Innentemperatur erzielt werden. Dank der Speicherung der Elilanzen erinnert sich die Regelung andererseits bei Wiederaufnahme 6 Uhr morgens an die Verluste bzw. das Fehlen der Energieabgabe während der Nacht. Sie holt daher zunächst diesen Rückstand auf. indem die gesamte verfügbare Leistung verwendet wird. Wenn dann das Gleichgewicht der Bilanzen erneut erreicht wird, regelt sie in Abhängigkeit von den unmittelbaren Bedürfnissen.switch off. In this way, a more significant drop in the internal temperature can be achieved. Thanks to the storage On the other hand, the regulation remembers the elilances when resuming at 6 a.m. Loss or lack of energy output during the night. It is therefore initially catching up on this deficit. by using all of the available power. If then the balance of the balance sheets again is achieved, it regulates depending on the immediate needs.

Für sehr kalte Tage ist ein Abschalten der Heizung von 23 Uhr bis 6 Uhr morgens möglicherweise zu lang, damit die Heizung die Verluste insgesamt wieder einholen kann. Rs ist daher wünschenswert, die Unterbrechungsdaucr der Heizung reduzieren zu können. Dies ist mit Hilfe der Anordnung gemäß F i g. 8 möglich.Switching off the heating between 11 p.m. and 6 a.m. may be too long for very cold days. so that the heating system can recover all of the losses. Rs is therefore desirable to the To be able to reduce the interruption duration of the heating. This is done with the aid of the arrangement according to FIG. 8th possible.

Die Kontakte G (I G. 2 G) C2 und L arbeiten in der gleichen Weise wie die in F i g. b gezeigten. Insbesondere schließt sich der Kontakt 2 G (Herstellung der Verbindung 7, 8) nur, wenn die angesammelte Bilanz Null oder negativ ist (die Heizung ist den Bedürfnissen voraus).Contacts G (I G. 2 G) C 2 and L operate in the same way as those in FIG. b shown. In particular, contact 2 G (making connection 7, 8) closes only when the accumulated balance is zero or negative (heating is ahead of needs).

Der Kontakt H (Zeitkontakt) ist zwischen 23 und 6 Uhr geschlossen.Contact H (time contact) is closed between 11 p.m. and 6 a.m.

Damit das Relais Ci, das die Kontakte 1 Gi und 2 G) steuert, erregt wird, damit der Kontakt 2 Cj die Verbindung 4, 5 unterbricht, um die Verbindung 4, 6 herzustellen und den Servomotor in der Richtung » — warm« zu drehen, bis die Heizung der Räume angehalten wird, sind zwei Bedingungen erforderlich:So that the relay Ci, which the contacts 1 Gi and 2 G) controls, is excited so that the contact 2 Cj breaks the connection 4, 5 to the connection 4, 6 and turn the servomotor in the "- warm" direction until the rooms are heated two conditions are required:

1) Daß der Zeit- bzw. Schaltkontak; hergestellt ist (im Ausführungsbeispiel 23 bis 6 Uhr).1) That the time or switch contact; is made (in Embodiment 23 to 6 o'clock).

2) Daß der Kontakt 2 C, hergestellt ist. d. h. die Heizung den Bedürfnissen voraus ist.2) That the contact 2 C, is made. d. H. the Heating is ahead of the needs.

Erst wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, ist es möglich, die Heizung während der Nacht abzuschalten.It is only when these two conditions are met possible to switch off the heating during the night.

Der Kontakt I Gi ist ein Selbsthaltekontakt, der den Einfluß des Kontaktes 2 G eliminiert, wenn das Relais G] eingeschaltet worden ist.The contact I Gi is a self-holding contact that the Influence of contact 2 G eliminated when relay G] has been switched on.

Anstelle eines Abschaltens der Heizung während eines Teils der Nacht kann auch eine Verringerung der Solltemperatur vorgenommen werden. Man würde in diesem KaII zwei Sollwerte haben:Instead of switching off the heating during part of the night, a reduction in the Target temperature can be made. In this case one would have two setpoints:

Eine mit Tt1 bezeichnete Solltemperatur, welche die mittlere Temperatur des Gebäudes während eines gesamten Tages (24 Stunden) bestimmt. Die Gebäudcverluste werden immer im Verhältnis zu dieser Solltemperatur bestimmt.A setpoint temperature, designated Tt 1 , which determines the average temperature of the building during an entire day (24 hours). The building losses are always determined in relation to this target temperature.

Eine mit 7r,\ bezeichnete Solltemperatur, welche die maximale Energie bestimmt, die von der Heizung während der Verringerungsperiode geliefert wird.A setpoint temperature marked with 7r, \, which the determines the maximum energy delivered by the heater during the reduction period.

llicr/u 5 Mimtllicr / u 5 Mimt

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: I. Vorrichtung zum Regeln einer Sammelheizungsanlage eines Gebäudes mii Warmwasser, das in Heizkörpern umläuft wobei der Umlauf des aus den Heizkörpern austretenden Wassers gesteuert und die Außentemperatur, die Sonnenbestrahlungstemperatur, die Vorlauftemperatur des Wassers in die Heizkörper und die Rücklauftemperatur nach den Heizkörpern gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Summe der momentanen Wärmebilanz erfolgt die der Differenz zwischen der Wärmezufuhr, weiche sich durch die Messung der Vorlauf- und Rücklauftemperaturen sowie der Sonnenbestrahlungstemperatur ergibt und dem Wärmeverlust der sich aus der Differenz zwischen Solltemperatur im Inneren und Außentemperatur ergibt as SprichtI. Device for regulating a collective heating system of a building with hot water that circulates in radiators whereby the circulation of the water exiting the radiators is controlled and the outside temperature, the solar radiation temperature, the flow temperature of the water in the radiators and the return temperature after the radiators are measured, thereby characterized in that the regulation depends on the sum of the current heat balance takes place the difference between the heat input, which differs by measuring the Flow and return temperatures as well as the solar radiation temperature results and the Heat loss resulting from the difference between the target temperature inside and outside temperature results as speaks 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rechner (1) zur fortlaufenden Lieferung der momentanen Wärmebilanz, einen Integrationsspeicher (2, 3) zur Speicherung der momentanen Wärmebilanz und eine Vorrichtung zur periodischen Abfrage des Speichers und Lieferung der Signale zur Verstellung des Steuerorgans.2. Apparatus according to claim 1, characterized by a computer (1) for continuous delivery the current heat balance, an integration memory (2, 3) to store the current Heat balance and a device for periodic polling of the memory and delivery of the signals for Adjustment of the control organ.
DE2720526A 1976-05-07 1977-05-06 Device for regulating a collective heating system Expired DE2720526C3 (en)

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