DE2625405C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Wärmeübertragungsanlage mit mindestens zwei Wärmeerzeu­ gern, von denen einer eine Solaranlage mit Heizwasser- Speicherbehälter ist, sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens.

Für eine Wärmeübertragungsanlage, die mit einem umlau­ fenden Wärmeträger mit einer im wesentlichen konstanten Umlaufmenge arbeitet und mit einem einzigen Wärmeerzeu­ ger versehen ist (DE-PS 25 29 858), ist bereits vorge­ schlagen worden, die Regelung derart vorzunehmen, daß die Vorlauftemperatur und die Rücklauftemperatur gemes­ sen und die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur zu regeln, jeder Vorlauftemperatur eine vorgegebene Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur zuzuordnen und die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit vom tatsächlichen Wärmebedarf abzusenken, wenn diese Tempe­ raturdifferenz unterschritten wird bzw. anzuheben, wenn diese Temperaturdifferenz überschritten wird.

Andeutungsweise ist ein solches Verfahren auch aus der DE-OS 16 79 352 bekannt. Mit dem bekannten Verfahren läßt sich aber nur eine Heizungsanlage mit einem einzigen Wärmeerzeuger regeln.

Ferner ist eine Wärmeübertragungsanlage mit mehreren kleineren Heizkesseln anstelle von einem großen Heizkes­ sel bekannt ("schweizerische Blätter für Heizung und Lüftung", vom 02. 03. 1972, Seiten 18 bis 21), die mittels einer sogenannten Kesselfolgeschaltung betrieben wird. Beispielsweise kann der zweite Heizkessel in Abhängig­ keit von einer fallenden bzw. steigenden Außentemperatur zu- bzw. abgeschaltet werden. Ferner ist es auch möglich, den zweiten Heizkessel in Abhängigkeit von der Heizlast zu- bzw. abzuschalten, wobei die Schaltung allein in Abhängigkeit von der Temperatur des Hauptvor­ laufs erfolgt.

In jüngerer Zeit ist die Solartechnik erheblich ver­ bessert worden, so daß das Bedürfnis besteht, Solaran­ lagen auch zur Beheizung von Häusern einzusetzen. Da Solaranlagen meist nur im Niedertemperaturbereich arbei­ ten, bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, eine Solaranlage mit einer herkömmlichen Heizanlage zu kombinieren. Solaranlagen werden daher vorwiegend nur zur Warmwasserbereitung verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Solaranlagen für Heizungszwecke optimal mit herkömmlichen Heizkesseln zu kombinieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Regelver­ fahren gelöst, bei dem

• - mit einem umlaufenden Wärmeträger gearbeitet wird, der mit einer im wesentlichen konstanten Umlaufmenge durch die Wärmeübertragungsanlage befördert wird,
• - zunächst die Solaranlage zum Verändern der Vorlauf­ temperatur des Wärmeträgers benutzt wird,
• - die Vorlauftemperatur und die Rücklauftemperatur des Wärmeträgers gemessen und die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur geregelt wird, indem jeder Vorlauftemperatur eine vorgegebene Soll-Tempe­ raturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur zugeordnet ist und die Vorlauftemperatur abgesenkt wird, wenn die Soll-Temperaturdifferenz unterschrit­ ten wird, bzw. angehoben wird, wenn die Soll-Tempera­ turdifferenz überschritten wird, und
• - der weitere Wärmeerzeuger zugeschaltet wird, wenn die der jeweiligen Vorlauftemperatur zugeordnete Soll- Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf über­ schritten wird, und wieder abgeschaltet wird, wenn die Soll-Temperaturdifferenz unterschritten wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, die Solartechnik auch zur Beheizung von Häusern optimal einzusetzen. Sonnenenergie, die in Abhängigkeit vom Tagesverlauf und von der Jahreszeit in unterschiedlicher Menge anfällt, kann durch das erfindungsgemäße Regelver­ fahren ohne weiteres in Verbindung mit herkömmlichen öl- oder gasbefeuerten Kesseln kombiniert werden. Die beim Abtasten der Temperaturdifferenz zwischen dem Heizungs­ vor- und -rücklauf ermittelten Werte werden dabei zum Zu- bzw. Abschalten der Heizkessel ausgenutzt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die zum Verändern der Vorlauftemperatur des mit konstanter Umlaufmenge umlaufenden Wärmeträgers dient, besteht aus

• - einem Temperaturfühler, der die Vorlauftemperatur be­ stimmt,
• - einem Temperaturfühler, der die Rücklauftemperatur bestimmt,
• - einem Steuergerät, welches entsprechend der ermittel­ ten Temperaturdifferenz die Vorlauftemperatur regelt, sowie
• - einer Zusatzeinrichtung im Steuergerät, mit der der Heizkessel bei Überschreitung der der jeweiligen Vorlauftemperatur zugeordneten Soll-Temperaturdiffe­ renz zwischen Vor- und Rücklauf zuschaltbar und bei Unterschreitung derselben abschaltbar ist.

Vorzugsweise ist dabei die Wärme des Heizkessels über Wärmeaustauscherflächen unmittelbar auf das in dem Heizwasser-Speicherbehälter befindliche Heizwasser über­ tragbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Heizungsanlage für ein Gebäude in Kombination mit einer Brauchwassererzeugung, die für großen Warmwasserver­ brauch, beispielsweise für Bäderanlagen und in Kombina­ tion mit Schwimmbadbeheizung, ausgelegt ist.

In der Zeichnung ist ein Gebäude 28 angedeutet, in welchem ein mit ausgezogenen Linien dargestellter Heizwasserkreislauf 29 sowie ein mit gestrichelten Linien dargestellter Brauchwasser­ kreislauf 30 vorgesehen sind.

Der Heizwasserkreislauf 29 umfaßt einen Heizwasser-Speicherbe­ hälter 31, einen über eine Umlaufpumpe 32 aus diesem heraus­ führenden Vorlauf 33, einen oder mehrere Verbraucher 34 sowie einen Rücklauf 36. Im Vorlauf 33 sowie im Rücklauf 36 sind zur Ermittlung der Temperaturdifferenz Temperaturfühler 38 und 40 vorgesehen, die mit einem Steuergerät 42 verbunden sind.

Zur Aufheizung des Heizwassers in dem Speicherbehälter 31 sind als Hauptenergiequelle auf dem Dach 44 des Gebäudes 28 Sonnen­ kollektoren 46 vorgesehen, mit denen das Heizwasser direkt oder indirekt aufheizbar ist. Zu diesem Zweck ist durch die Sonnen­ kollektoren 46 sowie den Speicherbehälter 31 ein Kreislauf 48 geführt, der über eine Umlaufpumpe 50 betrieben wird. Bei höherem Wärmebedarf kann eine parallelgeschaltete zweite Um­ laufpumpe 51 den Durchsatz durch die Sonnenkollektoren erhöhen. Die Umlaufpumpen 50 und 51 werden in Abhängigkeit von der durch die Temperaturfühler 38 und 40 ermittelten Temperaturdifferenz durch das Steuergerät 42 betätigt.

Als zusätzliche Energiequelle ist ein herkömmlich befeuerter Heizkessel 52 vorgesehen, der seine Wärme über in der Zeichnung nicht dargestellte Wärmeaustauscherflächen auf das in dem Speicherbehälter 31 befindliche Heizwasser abgibt. Der Heiz­ kessel 52 wird bei Erreichung entsprechender Grenzwerte der durch die Temperaturfühler 38 und 40 ermittelten Temperatur­ differenz von dem Steuergerät 42 automatisch zu- bzw. abge­ schaltet.

Die Brauchwasserversorgung arbeitet in gleicher Weise wie die Heizwasserversorgung. Der Brauchwasserkreislauf 30 umfaßt einen Speicherbehälter 54, einen Vorlauf 56, der zu einer Entnahmestelle 58 führt, sowie einen mit einer Umlaufpumpe 60 versehenen Rücklauf 62. In den Rücklauf 62 mündet eine Zu­ leitung 64, durch die bei Entnahme von Brauchwasser Frisch­ wasser eingespeist werden kann. Thermostate 66 und 68 ermitteln die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf und geben ihre Werte an ein zusätzliches Steuergerät 70, mit dem auto­ matisch die Zu- bzw. Abschaltung der Zweitenergie erfolgt. Ebenso wie bei der Heizwasseranlage kann die Erwärmung einer­ seits über einen durch die Kollektoren verlaufenden Kreislauf 72 und andererseits über einen Heizkessel 74 erfolgen.

Sowohl in dem Heizwasserkreislauf als auch in dem Brauchwasser­ kreislauf können entsprechende Einrichtungen zur Einhaltung einer Mindesttemperatur vorgesehen sein.

Claims (3)

1. Verfahren zum Regeln einer Wärmeübertragungsanlage mit mindestens zwei Wärmeerzeugern, von denen einer eine Solaranlage mit Heizwasser-Speicherbehälter ist, wobei

• - mit einem umlaufenden Wärmeträger gearbeitet wird, der mit einer im wesentlichen konstanten Umlaufmenge durch die Wärmeübertragungsanlage befördert wird,
• - zunächst die Solaranlage zum Verändern der Vorlauf­ temperatur des Wärmeträgers benutzt wird,
• - die Vorlauftemperatur und die Rücklauftemperatur des Wärmeträgers gemessen und die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur geregelt wird, indem jeder Vorlauftemperatur eine vorgegebene Soll- Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf­ temperatur zugeordnet ist und die Vorlauftemperatur abgesenkt wird, wenn die Soll-Temperaturdifferenz unterschritten wird, bzw. angehoben wird, wenn die Soll-Temperaturdifferenz überschritten wird, und
• - der weitere Wärmeerzeuger zugeschaltet wird, wenn die der jeweiligen Vorlauftemperatur zugeordnete Soll-Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf überschritten wird, und wieder abgeschaltet wird, wenn die Soll-Temperaturdifferenz unterschritten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens zwei Wärmeerzeugern, von denen einer eine Solaranlage mit Heizwasser-Speicher­ behälter ist, zum Verändern der Vorlauftemperatur eines mit konstanter Umlaufmenge umlaufenden Wärme­ trägers mit

• - einem Temperaturfühler (38), der die Vorlauf­ temperatur bestimmt,
• - einem Temperaturfühler (40), der die Rücklauf­ temperatur bestimmt,
• - einem Steuergerät (42), welches entsprechend der ermittelten Temperaturdifferenz die Vorlauf­ temperatur regelt, sowie
• - einer Zusatzeinrichtung im Steuergerät (42), mit der der Heizkessel (52) bei Überschreitung der der jeweiligen Vorlauftemperatur zugeordneten Soll- Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf zuschaltbar und bei Unterschreitung derselben ab­ schaltbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wärme des Heizkessels (52) über Wärmeaustauscherflächen unmittelbar auf das in dem Heizwasser-Speicherbehälter (31) befindliche Heizwas­ ser übertragbar ist.