DE10312667A1 - Method for monitoring a boiler system for water and device for carrying out the method - Google Patents
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Abstract
Gezeigt wird ein Verfahren zum Überwachen eines Boilersystems für Wasser, bei dem der Druck des Wassers in dem Boilersystem fortlaufend ermittelt wird. Unter Berücksichtigung des fortlaufend ermittelten Drucks erfolgt dann die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem. Vorgeschlagen wird auch ein Boilersystem mit einer Überwachungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.A method for monitoring a boiler system for water is shown, in which the pressure of the water in the boiler system is continuously determined. Taking into account the continuously determined pressure, heat is then supplied to the boiler system. A boiler system with a monitoring device for carrying out this method is also proposed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen eines Boilersystems für Wasser sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a Monitoring method a boiler system for Water and a device for performing the method.
Boilersysteme mit einem Wasserkreislauf umfassen häufig ein Überdruck-Sicherheitsventil sowie einen Druckausgleichsbehälter. Eine Fehlfunktion im Druckausgleichsbehälter kann bei solchen Systemen zu einem Anstieg des Wasserdrucks führen. Dann wirkt in Boilersystemen dieser Art das Überdruck-Sicherheitsventil, durch das ein zu großer Überdruck schnell abgebaut werden kann, wodurch ein Bersten des Wasserkreislaufs des Boilersystems verhindert werden kann.Boiler systems with a water circuit include frequently an overpressure safety valve and a surge tank. A malfunction in the surge tank can occur in such systems lead to an increase in water pressure. Then works in boiler systems this type of pressure relief valve, because of the excess pressure can be broken down quickly, causing the water cycle to burst of the boiler system can be prevented.
Jedoch haben Überdruck-Sicherheitsventile dieser Art häufig den Nachteil, dass sie nach einmaliger Auslösung zum Tropfen neigen.However, overpressure safety valves have this Kind of common the disadvantage that they tend to drip after a single trigger.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, die bekannten Verfahren zum Überwachen eines Boilersystems zu verbessern.The object of the invention is now the known methods for monitoring to improve a boiler system.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is accomplished through a process solved with the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demzufolge fortlaufend der Druck des Wassers im Boilersystem ermittelt und die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem unter Berücksichtigung des fortlaufend ermittelten Drucks vorgenommen.In the method according to the invention consequently, the pressure of the water in the boiler system is continuously increased determined and the supply of heat to the boiler system under consideration of the continuously determined pressure.
Üblicherweise wird die Zufuhr von Wärme zu einem Boilersystem anhand der Temperatur des Wassers geregelt. Im Allgemeinen geht ein Überdruck des Wassers auch mit einem entsprechenden Anstieg der Temperatur einher, so dass grundsätzlich auch auf der Grundlage der Temperatur des Wassers ein zu hoher Druckanstieg im Boilersystem vermieden werden kann. Eine zuverlässige Ermittlung eines Überdrucks ist auf der Grundlage der Temperatur nicht möglich. Die Berücksichtigung des fortlaufend ermittelten Drucks bei der Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem erlaubt dagegen eine sichere Reaktion im Fall eines Auftretens einer Fehlfunktion im Boilersystem, die mit einem Überdruck einhergeht.Usually is the supply of heat to a boiler system based on the temperature of the water. Generally there is overpressure of water also with a corresponding increase in temperature hand in hand, so basically also too high a pressure rise based on the temperature of the water can be avoided in the boiler system. A reliable investigation an overpressure is not possible based on the temperature. The consideration the continuously determined pressure when heat is supplied to the boiler system on the other hand allows a safe reaction in the event of an occurrence Malfunction in the boiler system, which is accompanied by overpressure.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of Invention are the subject of the dependent claims.
Der fortlaufend ermittelte Druck wird vorteilhafterweise mit einem Schwellenwert verglichen. Erst bei Überschreiten des Schwellenwertes erfolgt ein Eingriff in die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem. Unterhalb des Schwellenwertes erfolgt die Regelung der Wärmezufuhr ausschließlich entsprechend der Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur.The continuously determined pressure is advantageously compared to a threshold value. First if exceeded the threshold value interferes with the supply of heat to the Boiler system. The regulation takes place below the threshold value the supply of heat exclusively corresponding to the difference between the actual and target temperature.
Dabei kann ein erster Schwellenwert derart gewählt werden, dass der Eingriff in die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem lediglich verringert werden muss.A first threshold can be used so chosen that the intervention in the supply of heat to the boiler system only must be reduced.
Alternativ hierzu kann aber auch ein Schwellenwert zum Vergleich herangezogen werden, der so hoch liegt, dass statt einer Verringerung der Wärmezufuhr deren Abschaltung erforderlich wird.Alternatively, however, can also a threshold can be used for comparison that is so high lies in the fact that instead of a reduction in the heat supply, their shutdown is required.
Auch kann ein Vergleich des ermittelten Drucks mit beiden Schwellenwerten gleichzeitig stattfinden, und je nach Vergleichsergebnis eine abgestufte Reaktion erfolgen.A comparison of the determined pressure can also be made with both thresholds taking place simultaneously, and depending Comparative result a graded response.
Eine alternative Methode zur Detektion einer Fehlfunktion im Boilersystem kann darin bestehen, statt des fortlaufend ermittelten Drucks den aktuellen Druckanstieg zu ermitteln. Dies hat den Vorteil, dass in einigen Fällen bereits auf die Fehlfunktion reagiert werden kann, bevor der eigentliche Schwellenwert überschritten wird. In einigen Fällen kann aus dieser Vorgehensweise daher eine noch schnellere Reaktion auf eine Fehlfunktion im zu überwachenden Boilersystem ermöglicht werden.An alternative method of detection a malfunction in the boiler system may be instead of continuously determined pressure to determine the current pressure increase. This has the advantage that in some cases the malfunction already occurs can be reacted to before the actual threshold is exceeded becomes. In some cases can therefore respond even faster from this approach for a malfunction in the monitored Boiler system enables become.
Selbstverständlich sind auch bei Überwachung des aktuellen Druckanstiegs wieder der Vergleich mit nur einem ersten Schwellenwert, der die Grenze für eine Verringerung der Wärmezufuhr, nur mit einem zweiten Schwellenwert, der die Grenze für die Abschaltung der Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem markiert oder gleichzeitig mit beiden Schwellenwerten möglich.Of course, even with surveillance of the current pressure rise again the comparison with only a first one Threshold that is the limit for a reduction in heat input, only with a second threshold, which is the limit for the shutdown the supply of heat marked to the boiler system or simultaneously with both threshold values possible.
Weiter vorteilhaft ist darüber hinaus auch die gleichzeitige Überprüfung des fortlaufend ermittelten Drucks und des aktuellen Druckanstiegs, ggf. jeweils anhand mehrerer Schwellenwerte.It is also advantageous also the simultaneous review of the continuously determined pressure and the current pressure increase, possibly based on several threshold values.
Schließlich kann es desweiteren noch von Vorteil sein, wenn sofort dann ein Warnsignal erzeugt wird, wenn die Einstellung der Wärmezufuhr unter Berücksichtigung des fortlaufend ermittelten Drucks erfolgt, unabhängig davon, ob dabei der fortlaufend ermittelte Druck direkt oder der aktuelle Druckanstieg herangezogen wird, und auch unabhängig davon, ob der erste oder der zweite Schwellenwert überschritten wird. Anhand dieses Warnsignals kann der Betreiber des Boilersystems dann das Boilersystem schnellstmöglich überprüfen lassen.Finally, it can still be an advantage if a warning signal is generated immediately when the setting of heat input considering of the continuously determined pressure occurs regardless of whether the continuously determined pressure directly or the current one Pressure rise is used, and regardless of whether the first or the second threshold exceeded becomes. The operator of the boiler system can use this warning signal then have the boiler system checked as soon as possible.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below of an embodiment explained in more detail.
Das Verfahren ist anwendbar auf jedes Boilersystem für Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser. Als Boilersystem wird in diesem Zusammenhang ein System zur Erwärmung und Aufbewahrung von Wasser verstanden. Ein solches System ist beispielsweise in einer Zentralheizung realisiert. Diese umfasst einen Wasserbehälter, der über ein Rohrsystem mit einer Mehrzahl von Heizkörpern oder Heizelementen verbunden ist. Das in diesem System befindliche Wasser wird im Allgemeinen mittels einer Pumpe vom Boiler zu den Heizelementen geführt und von dort zurück zum Boiler. Der Boiler wird beispielsweise über einen eigenen Wasserkreis oder direkt mit Strom, Gas oder Öl beheizt.The method is applicable to any boiler system for liquids, preferably water. In this context, a boiler system is understood to be a system for heating and storing water. Such a system is implemented, for example, in a central heating system. This comprises a water container which is connected to a plurality of radiators or heating elements via a pipe system. The water in this system is generally pumped from the boiler to the heating elements and by there back to the boiler. The boiler is heated, for example, via its own water circuit or directly with electricity, gas or oil.
In einem solchen System ist im Allgemeinen ein Druckausgleichsbehälter vorgesehen. Desweiteren umfasst ein solches System üblicherweise ein Überdruck-Sicherheitsventil. Hierdurch wird verhindert, dass sich der Wasserkreislauf infolge von Überdruck an einer unvorhersehbaren Stelle öffnet, beispielsweise dadurch, dass ein Element des Systems platzt oder eine Naht oder eine Übergangsstelle undicht wird. Erfolgt ein solcher Vorfall in dem Mauerwerk des Gebäudes, in dem das Boilersystem eingebaut ist, könnte dies zu einer erheblichen Beschädigung des Gebäudes führen.In such a system there is generally one Surge tank intended. Furthermore, such a system usually includes an overpressure safety valve. This prevents the water cycle from occurring of overpressure opens at an unpredictable point, for example, that an element of the system bursts or a seam or a transition point is leaking. If such an incident occurs in the masonry of the building, in the boiler system is installed, this could be a considerable one damage of the building to lead.
Aus diesem Grund ist ein Überdruck-Sicherheitsventil vorgesehen, das derart ausgelegt ist, dass es bei einem gefährlichen Überdruck öffnet, um ein Bersten des Systems zu vermeiden. Üblicherweise ist unterhalb eines solchen Überdruckventils bereits ein Ablauf vorgesehen, so dass eine Öffnung des Überdruckventils keine Schäden nach sich zieht. Das Überdruck-Sicherheitsventil wird dabei im Allgemeinen so ausgelegt, dass der Überdruck, bei dem es auslöst, unterhalb dem für die Anlage gefährlichen Überdruck bzw. dem Berstdruck liegt.For this reason, there is an overpressure safety valve provided that is designed such that it opens in the event of a dangerous excess pressure avoid bursting the system. Usually is below of such a pressure relief valve A drain has already been provided so that opening the pressure relief valve does not result in any damage pulls itself. The overpressure safety valve is generally designed so that the overpressure, where it triggers below that for the system dangerous overpressure or the burst pressure.
Im Allgemeinen tritt in einem Boilersystem kein für das System gefährlicher Druck auf. Deswegen sind Überdruck- Sicherheitsventile häufig mehrere Jahre unbenutzt. Wie ein solches, über einen langen Zeitraum unbenutztes Überdruck-Sicherheitsventil bei Auftreten eines Überdrucks reagiert, ist jedoch verhältnismäßig unsicher. Auch neigen Überdruck-Sicherheitsventile dazu, nach einer erstmaligen Auslösung dann beständig vor sich hin zu tropfen, was in der Folge zu einem Druckabfall in dem System führt.In general, no occurs in a boiler system for the System more dangerous Pressure on. That is why overpressure safety valves frequently unused for several years. Like a pressure relief valve that has not been used for a long time when overpressure occurs responds, but is relatively uncertain. Overpressure safety valves also tend in addition, after a first triggering then constantly before dripping, resulting in a pressure drop in the system leads.
Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, das Boilersystem durch eine fortlaufende Ermittlung des Drucks des Wassers in dem Boilersystem zu überwachen und dabei die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem unter Berücksichtigung des fortlaufend ermittelten Drucks vorzunehmen. Das Überwachungsverfahren funktioniert dabei dergestalt, dass die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem so lange völlig unbeeinflusst von dem fortlaufend ermittelten Druck erfolgt, solange dieser unter einem nachfolgend näher zu beschreibenden Schwellenwert bleibt. Erst bei Überschreitung eines solchen Schwellenwertes wird dann in die Wärmezufuhr eingegriffen, um negative Auswirkungen auf das Boilersystem zu verhindern.For this reason it is proposed the boiler system by continuously determining the pressure of the Monitor water in the boiler system and the supply of heat to the boiler system under consideration of the continuously determined pressure. The surveillance process works in such a way that the supply of heat to the Boiler system completely for so long unaffected by the continuously determined pressure as long as this one below in more detail descriptive threshold remains. Only when one is exceeded Threshold is then intervened in the heat input prevent negative effects on the boiler system.
Dabei wird der fortlaufend ermittelte Druck mit einem ersten Schwellenwert verglichen. Bei Überschreiten des ersten Schwellenwerts erfolgt eine Verringerung der Wärmezufuhr zu dem Boilersystem.Thereby the continuously determined Pressure compared to a first threshold. If exceeded the first threshold is reduced in heat input to the boiler system.
Darüber hinaus ist ein zweiter Schwellenwert vorgesehen. Übersteigt der fortlaufend ermittelte Druck den zweiten Schwellenwert, wird die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem sofort abgeschaltet.It is also a second Threshold provided. exceeds the continuously determined pressure becomes the second threshold the supply of heat to the boiler system switched off immediately.
Selbstverständlich sind sowohl der erste Schwellenwert als auch der zweite Schwellenwert unterhalb des Drucks zu wählen, der zu einer Beschädigung des Boilersystems führt. Gleichzeitig sollte sowohl der erste als auch der zweite Schwellenwert unter dem Druck liegen, der zur Auslösung des Überdruck-Sicherheitsventils führt.Of course, both are the first threshold as well as to choose the second threshold below the pressure that to damage of the boiler system. At the same time, both the first and the second threshold should be are below the pressure required to trigger the overpressure safety valve leads.
Selbstverständlich ist der erste Schwellenwert kleiner als der zweite Schwellenwert zu wählen. Deshalb wird bei Vorsehung des ersten Schwellenwerts lediglich die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem verringert, wohingegen bei Überschreiten des zweiten Schwellenwerts die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem abgeschaltet wird.Of course, the first threshold is to choose less than the second threshold. Therefore, with providence of the first threshold is only the addition of heat to the Boiler system reduced, whereas if the second threshold is exceeded the supply of heat too the boiler system is switched off.
Beide Schwellenwerte liegen jedoch über dem normalen Betriebsdruck des Boilersystems und werden nicht überschritten, solange die Anlage fehlerfrei arbeitet.However, both thresholds are above that normal operating pressure of the boiler system and are not exceeded, as long as the system is working properly.
Durch diese Maßnahmen kann sowohl eine Beschädigung des Boilersystems als auch ein Auslösen des Überdruck-Sicherheitsventils sicher vermieden werden.These measures can both damage the Boiler systems as well as a trigger of the overpressure safety valve be safely avoided.
Die bei dem Boilersystem hierfür vorzusehende Überwachungseinrichtung kann dabei nur einen der beiden Schwellenwerte, oder aber beide Schwellenwerte gleichzeitig überwachen.The monitoring device to be provided for this in the boiler system can only use one of the two threshold values, or both threshold values monitor at the same time.
Gleichzeitig kann selbstverständlich vorgesehen sein, eine feinere Abstufung von Schwellenwerten vorzunehmen. Beispielsweise können fünf Schwellenwerte vorgesehen sein, wobei der erste und der fünfte Schwellenwert mit dem oben genannten ersten und zweiten Schwellenwert vergleichbar sind, wohingegen eine Überschreitung der drei dazwischen liegenden Schwellenwerte jeweils nur zu einer entsprechend abgestuften Verringerung der Wärmezufuhr führt.At the same time, of course, can be provided be to fine-tune thresholds. For example can five thresholds be provided, the first and the fifth threshold with the the first and second threshold values mentioned above are comparable, whereas an overshoot only one of the three threshold values in between leads to a correspondingly graduated reduction in the heat input.
Alternativ zu dem oben beschriebenen System kann diese Überwachung auch auf der Grundlage des aktuellen Druckanstiegs über die Systemtemperatur vorgenommen werden. Der aktuelle Druckanstieg kann dabei auf der Grundlage von zwei oder mehr zeitlich aufeinanderfolgend ermittelten Druckwerten und Temperaturwerten ermittelt werden.Alternatively to that described above System can do this monitoring also based on the current pressure rise over the System temperature. The current pressure increase can doing so on the basis of two or more in succession determined pressure values and temperature values.
In der Praxis kann als Schwellenwert für den aktuellen Druckanstieg beispielsweise ein vorbestimmter Druckanstieg pro Temperatureinheit verwendet werden.In practice it can be used as a threshold for the current Pressure increase, for example, a predetermined pressure increase per unit temperature be used.
Unter einem fortlaufend ermittelten Druck kann in diesem Zusammenhang ein entweder kontinuierlich ermittelter Druck oder aber ein Druck angesehen werden, der in vorbestimmten, aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten ermittelt wird.Under a continuously determined In this context, pressure can be either continuously determined Pressure or a pressure that is in predetermined, successive time periods is determined.
Selbstverständlich kann auch bei Überwachung des Boilersystems auf der Grundlage des aktuellen Druckanstiegs eine größere Anzahl von Schwellenwerten vorgesehen sein.Of course, even with surveillance of the boiler system based on the current pressure increase A larger number of threshold values.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit des Boilersystems ergibt sich, wenn gleichzeitig einer oder mehrere Schwellenwerte für den fortlaufend ermittelten Druck und einer oder mehrere Schwellenwerte für den aktuellen Druckanstieg überwacht werden.A further increase in the safety of the boiler system results if one is used at the same time or several threshold values for the continuously determined pressure and one or more threshold values for the current pressure increase are monitored.
Zur weiteren Sicherheit des Betreibers des Boilersystems ist bei dem vorgeschlagenen System vorgesehen, ein Warnsignal abzugeben. Die Abgabe des Warnsignals erfolgt in jedem Fall dann, wenn aufgrund eines fortlaufend ermittelten Druckes oder aber auf der Grundlage des aktuellen Druckanstieges in die Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem eingegriffen wird.For further operator safety the boiler system is provided in the proposed system, give a warning signal. The warning signal is given in in any case, if due to a continuously determined pressure or based on the current pressure increase in the Supply of heat is intervened to the boiler system.
Dieses Warnsignal kann selbstverständlich optisch oder akustisch sein, oder an eine entfernte Zentrale in beliebiger Form gesendet werden. Der Betreiber des Boilersystems weiß dann, dass das System einen Fehler aufweist und kann entsprechende Überprüfungsmaßnahmen einleiten.This warning signal can of course be visual or be acoustic, or to a remote central in any Form are sent. The operator of the boiler system then knows that the system has an error and can take appropriate verification measures initiate.
Das vorgeschlagene Boilersystem umfasst eine Überwachungseinrichtung, die einen Drucksensor zur Ermittlung des Druckes des Wassers in dem Boilersystem umfasst. Dieser Drucksensor kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Wasserkreislaufs vorgesehen sein.The proposed boiler system comprises a monitoring device, which a pressure sensor to determine the pressure of the water in includes the boiler system. This pressure sensor can in principle be provided anywhere in the water cycle.
Darüber hinaus umfasst die Überwachungseinrichtung eine Recheneinrichtung zur Regelung der Zufuhr von Wärme zu dem Boilersystem unter Berücksichtigung des fortlaufend ermittelten Drucks. Diese Recheneinrichtung und auch die Überwachungseinrichtung kann dabei selbstverständlich Bestandteil des ansonsten bestehenden Regelsystems des Boilersystems sein, bei dem die Zufuhr von Wärme auf der Grundlage der Solltemperatur und der Isttemperatur des Wassers im Wasserkreislauf des Boilersystems geregelt wird.The monitoring device also includes a computing device for regulating the supply of heat to the Boiler system under consideration of the continuously determined pressure. This computing device and also the monitoring device can of course Part of the otherwise existing control system of the boiler system be where the supply of heat based on the target temperature and the actual temperature of the water is regulated in the water circuit of the boiler system.
Das vorgeschlagene Boilersystem umfasst desweiteren ein Überdruck-Sicherheitsventil. Je nach Auslegung der oben beschriebenen Überwachungseinrichtung kann dieses Überdruck-Sicherheitsventil aber auch wegfallen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die oben beschriebene Überwachungseinrichtung mit einer solchen Sicherheit ausgelegt ist, dass sie die Sicherheit des Überdruck-Sicherheitsventils übersteigt.The proposed boiler system also includes an overpressure safety valve. Depending on the design of the monitoring device described above this overpressure safety valve but also drop out. This is particularly the case if the Monitoring device described above is designed with such security that it is security of the overpressure safety valve.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131001 |