DE3032089C2

DE3032089C2 - Abschalteinrichtung für die Umwälzpumpe einer geregelten Heizanlage mit Mischventil

Info

Publication number: DE3032089C2
Application number: DE3032089A
Authority: DE
Inventors: Josef 5063 Overath Diekers; Hans Ing.(grad.) 5062 Forsbach Lamberti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1987-01-02
Also published as: DE3032089A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschalteinrichtung für die Umwälzpumpe einer geregelten Heizanlage mit Mischventil, das durch Stellimpulse entsprechend der Soli/Ist-Differenz der Temperatur auf- bzw. zugestellt wird.

Durch die DE-PS 25 31 739 ist bereits eine solche Abschalteinrichtung für die Umwälzpumpe bekannt geworden, bei der das Verhältnis der Pausenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zu-Impulsen zur Dauer dieser Zu-Impulse gebildet und mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird. Bei dieser bekannten Einrichtung wird bei Unterschreitung des Grenzwertes die Pumpe so lange abgeschaltet, bis der erste Auf-Impuls die Pumpe wieder einschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschaltung der Pumpe auf eine erheblich einfachere und sicherere Weise vorzunehmen, die noch dazu weniger störanfällig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zahl der auf dem letzten Auf-Impuls folgenden Zu-Impulse in einem Zähler summiert und bei Erreichen einer vorbestimmten und fest eingestellten Gesamtzahl die Umwälzpumpe so lange abgeschaltet wird, bis der erste Auf-Impuls sie wieder einschaltet

Im Unterschied zu der bekannten Einrichtung wird hier lediglich die Zahl der Zu-Impulse nach dem letzten Auf-Impuls gezählt und die Abschaltung der Umwälzpumpe bei Erreichen einer vorbestimmten Gesamtzahl vorgenommen.

Vorzugsweise wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Brenner gleichzeitig mit der Umwälzpumpe ein- bzw. ausgeschaltet wird.

Durch eine solche Einrichtung ergibt sich die Möglichkeit einer erheblichen Energieeinsparung, ohne die Nachteile einer Korrosion des Kessels oder einer Versottung des Schornsteins in Kauf nehmen zu müssen. In Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß der Mischer über ein Zeitglied verzögert nach dem Einschalten der Umwälzpumpe bzw. auch des Brenners geöffnet, beim Abschalten derselben aber ohne Verzögerung geschlossen wird. Eine Aufheizung des Kessels vor dem öffnen des Mischers gewährleistet einerseits ein schnelles Durchfahren der korrosionskritischen Kesseltemperaturen; andererseits wird durch das Einschalten der Umwälzpumpe vor dem öffnen des Mischers und damit vor Inbetriebnahme der Regelung das Wasser im Heizsystem bereits umgewälzt und eventuell am Vorlauffühler entstehende Stauwärme abgeführt.

Schließlich kann die Umwälzpumpe unabhängig vom Zustand der übrigen Einrichtung jeweils morgens für kurze Zeit eingeschaltet werden. Dadurch wird verhindert, daß sich Stauwärme am Temperaturfühler bildet und zu Fehlmessungen bzw. Verzögerungen der Regelautomatik führt. Außerdem wird ein eventuelles Festsitzen der Umwälzpumpe im Sommerbetrieb (längerer Stillstand) vermieden.

Vorzugsweise ist der Zähler für die Zu-Impulse ein Binär-Modulo-/v"-Zähler mit fest eingestelltem Teilerfaktor und mit Rücksetzeingang, dem die Zu-Impulse über ein Oder-Gatter zugeführt werden, das bei Einzahlung der dem eingestellten Teilerfaktor entsprechenden Impulszahl den Zählereingang auf dessen Ausgang schaltet, der dann einen Dauenmpuls abgibt und damit unabhängig vom Auftreten weiterer Zu-Impulse die Umwälzpumpe bzw. den Brenner abgeschaltet hält, während ein am Rücksetzeingang ankommender Auf-Impuls den Zähler auf Null zurücksetzt.

In Weiterbildung enthält die vorgenannte Einrichtung ein dem Stellmotor für die Schließung des Mischventils bzw. einem diesem zugeordneten Relais vorgeschaltetes Oder-Gatter, das ihm entweder die vom Regler gegebenen Zu-Impulse oder den bei Erreichen des eingestellten Teilerfaktors vom Zählerausgang abgegebenen Dauerimpuls so lange zuführt, bis der Zähler durch einen Auf-Impuls vom Regler rückgesetzt wird.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Heizungsanlage, deren Temperatur über das Mischventil geregelt wird;

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines elektronischen Reglers für das Mischventil mit erfindungsgemäßer Abschalteinrichtung und

Fig. 3 ein Schaltbild des in Fig. 2 strichpunktiert eingerahmten Teiles.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Abschaltung der Umwälzpumpe. In entsprechender Weise kann aber auch zusätzlich der Brenner abgeschaltet werden,

wobei gegebenenfalls auch ein Zeitglied für eine verzögerte Einschaltung der Umwälzpumpe sorgt

Die in Fig. 1 vereinfacht dargestellte Heizanlage enthält einen Heizkessel 1, der bei 2 das durch den Brenner erhitzte Wasser abgibt und da: abgekühlte Wasser bei 3 wieder empfängt, ein Mischerventil 4, eine Umwälzpumpe 5 und einen Heizkörper 6, der in dieser vereinfachten Darstellung an die Stelle aller insgesamt in der Heizanlage vorhandenen Heizkörper tritt

Das Wasser wird im Heizkessel auf eine konstante Temperatur, beispielsweise 80"C, erhitzt und gelangt von dem Auslauf 2 zum Mischventil 4. Dort wird es je nach Stellung des Mischventils zu einem Teil über die Umwälzpumpe und den Heizkörper 6, zum anderen Teil direkt in die Rückleitung und von da in den Einlaß 3 des Heizkessels 1 geleitet.

Das Mischventil läßt sich zwischen zwei Grenzstellungen in bekannter Weise stufenlos oder in mehreren Stufen verstellen. In der einen Grenzlage wird alles Heißwasser vom Mischventil direkt zum Rucklaufeinlaß 3 zurückgeleitet, während das Mischventil in der anderen Grenzlage alles bei 2 austretende Heißwasser der Umwälzpumpe 5 und dem Heizkörper 6 zuleitet. Die Regelung der Wärmeabgabe vom Heizkörper 6 in den Raum und damit der Raumtemperatur erfolgt also durch Zu- oder Aufstellen des Mischventils, insbesondere durch zwei in entgegengesetzten Richtungen laufende Motoren, denen von dem Regler elektrische Stellimpulse zugeführt werden. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Vierwegeventil. Dreiwegeventile arbeiten in ähnlicher Weise.

Der in F i g. 2 schematisch dargestellte Regler umfaßt eine Meßbrücke 7 zur Messung der Ist-Temperatur des vom Heizkörper 6 zu beheizenden Raumes, wobei ein Temperaturfühler bekannter Funktionsweise verwendet wird. Auf die Art der Temperaturmessung und die Schaltung der Meßbrücke kommt es aber bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Erfindung nicht an. Bei 8 wird der Sollwert, also die gewünschte Raumtemperatur, eingestellt. Der Istwert und der Sollwert werden dem Regler 9 zugeführt, der diese beiden Werte miteinander vergleicht und aus der Soll/Ist-Differenz Stellimpulse bildet. An den Regler 9 schließen sich die beiden Schaltstufen 11 und 12 an, von denen die Schaltstufe 11 Auf-Impulse und die Schaltstufe 12 Zu-Impulse liefert. Die von diesen Teilstufen gelieferten Impulse werden durch die Rückführung 10 in den Regler zurückgegeben, um diesem das gewünschte Regelverhalten zu verleihen. Es ist auch bei raumproportionalen sowie bei witterungsgesteuerten Reglern üblich, von der Raum-bzw. Außentemperatur die Vorlauftemperatur des Heizsystems zu steuern.

An die Ausgänge der Schaltstufen 11 und 12 ist ein Ausgangsteil 13 angeschlossen, der die Relais für die beiden Stellmotoren des Mischventils und eine Schaltung zur selbsttätigen Abschaltung der Umwälzpumpe enthält An diesen Ausgangsteil 13 sind die vorgenannten beiden Stellmotoren 14 und 16 und der Pumpenmotor 15, letzterer gegebenenfalls noch unter Zwischenschaltung eines Schaltschützes, angeschlossen.

Der in F i g. 2 strichpunktiert dargestellte Teil, der den Ausgang der beiden Schaltstufen 11 und 12 sowie den Ausgangsteil 13 umfaßt, ist in F i g. 3 in einem detaillierten Schaltbild dargestellt

Von den Schaltstufen 12 und 11 werden die Zu- und Auf-Impulse über die Leitungen 17 und 18 den beiden Pegelanpassungs- und Impulsformerstufen 19 und 20 zugeführt. Der Ausgang der Stufe 19 ist an ein Oder-Gatter 22 geführt, dessen Ausgang zum Eingang 24 eines Binär-Modulo-A/-Zählers 23 führt, dessen Teilerfaktor N bis 512 wählbar ist. Im erprobten Ausführungsbeispiel wurde der Teilerfaktor N = 128 gewählt, der sich gut bewährt hat.

Die von den Auf-Signalen abgeleiteten Impulse werden vom Ausgang der Stufe 20 dem Zählerrücksetzeingang 26 zugeführt. Dadurch wird der Zähler bei jedem Auf-Impuls in die Nullstellung gebracht. In diesem Zustand führt der Zählerausgang 25 Null-Signal, wodurch über den Schaltverstärker 28 das Relais ReI 3 abgeschaltet und über den Ruhekontakt d₃ die bei 15 angeschlossene Umwälzpumpe eingeschaltet wird.

Die vom Oder-Gatter 22 auf den Eingang 24 des Zählers 23 gelieferten Zu-Impulse werden vom Zähler 23 gezählt. Solange die durch den gewählten Teilerfaktor N bestimmte Anzahl von Impulsen noch nicht eingezählt worden ist, behält der Zählerausgang 25 Null-Signal und die Umwälzpumpe läuft weiter. Sobald der Zähler den Teilerfaktor N erreicht hat, wird der Zählausgang 25 auf 1-Signal umgeschaltet und über das Relais Re/3 die Umwälzpumpe abgeschaltet. Das geschieht auch bei Witterungsänderung oder Niveauabsenkung, wenn weniger Wärme angefordert wird.

Das 1-Signal am Zählerausgang 25 wird auf den zweiten Eingang des Oder-Gatters 22 rückgeführt.

Dadurch wird der Zustand »Pumpe ausgeschaltet« so lange aufrechterhalten, bis ein Auf-Impuls am Rücksetzeingang 26 des Zählers 23 eintrifft und den Zähler zurücksetzt.

Der Zählerausgang 25 ist über die Leitung 27 ferner auch über ein weiteres Oder-Gatter 21 mit dem Relais ReI2 verbunden, das sonst die Zu-Impulse von Leitung 17 erhält. Dadurch wird das Relais ReI2 im angezogenen Zustand gehalten, solange die Umwälzpumpe abgeschaltet ist.

Die Relais ReI \ und ReI2 bilden die Ausgänge des Heizungsreglers, wobei ReI 1 über den Kontakt d 1 die Auf-Impulse und Rel2 über den Kontakt c/2 die Zu-Impulse für den nachgeschalteten elektromotorischen Mischer-Stellantrieb abgeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abschalteinrichtung für die Umwälzpumpe einer geregelten Heizanlage mit Mischventil, das durch Stellimpulse entsprechend der Soll/Ist-Differenz der Temperatur auf- bzw. zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der auf den letzten Auf-Impuls folgenden Zu-Impulse in einem Zähler (23) summiert und bei Erreichen einer vorbestimmten und fest eingestellten Gesamtzahl (N) die Umwälzpumpe so lange abgeschaltet wird, bis der erste Auf- Impuls sie wieder einschaltet

2. Abschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner gleichzeitig mit der Umwälzpumpe ein- bzw. ausgeschaltet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischventil (4) über ein Z.eitgüed verzögert nach dem Einschalten der Umwälzpumpe geöffnet, beim Abschalten derselben aber ohne Verzögerung geschlossen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (23) ein Binär-Modulo-yV-Zähler mit fest eingestelltem Teilerfaktor (N) und mit Rücksetzeingang (26) ist, dem die Zu-lmpulse über ein Oder-Gatter (22) zugeführt werden, das bei Einzahlung der dem eingestellten Teilerfaktor (N) entsprechenden Impulszahl den Zählereingang (24) auf dessen Ausgang (25) schaltet, der dann einen Dauerimpuls abgibt und damit unabhängig vom Auftreten weiterer Zu-Impulse die Umwälzpumpe bzw. den Brenner abgeschaltet hält, während ein am Rücksetzeingang (26) ankommender Auf- Impuls den Zähler auf Null rücksetzt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein dem Stellmotor (14) für die Schließung des Mischventils (4) bzw. einem diesem zugeordneten Relais (ReI 2) vorgeschalteten Oder-Gatter (21), das ihm entweder die vom Regler (9) gegebenen Zu-Impulse oder den bei Erreichen des eingestellten Teilerfaktors (N) vom Zählerausgang abgegebenen Dauerimpuls so lange zuführt, bis der Zähler durch einen Auf-Impuls vom Regler rückgesetzt wird.