DE3315881C2 - Operating procedure for a heating circulation pump - Google Patents
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Description
4545
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Heizungsumwälzpumpe in einer mit einem Heizungsregler geregelten Heizungsanlage, bei der in Abhängigkeit von einem Signal die Heizungsumwälzpumpe ausgeschaltet wird, wenn das Signal länger als eine erste Zeitspanne At\ ansteht, bei der die Heizungsumwälzpumpe für eine dritte Zeitspanne At3 wieder eingeschaltet wird, nachdem sie langer als eine zweite Zeitspanne Ah ausgeschaltet war und bei der die Heizungsumwälzpumpe unverzögert wieder eingeschaltet wird, wenn das Signal verschwindet.The invention relates to an operating method for a heating circulation pump in a heating system controlled by a heating controller, in which the heating circulation pump is switched off as a function of a signal if the signal is present for longer than a first time period At \ , during which the heating circulation pump is for a third time period At 3 is switched on again after it has been switched off for longer than a second period of time Ah and in which the heating circulation pump is switched on again without delay when the signal disappears.
Ein derartiges Betriebsverfahren ist aus der DE-OS 10 136 bekannt. Dabei wird nach einer längeren Still· Standszeit, wenn das Mischventil sich im Bereich der Endstellung »zu« befindet, der Motor der Umwälzpumpe für eine vorgegebene Zeitspanne At3 automatisch eingeschaltet und für eine vorgegebene Zeitspanne Ah automatisch ausgeschaltet. Wenn sich jedoch das Mischventil nicht im Bereich der Endstellung »zu« befindet, bleibt der Motor der Umwälzpumpe dauernd eingeschaltet. Damit soll bei längeren Stillstandszeiten, beispielsweise im Sommer, eine Kalkablagerung in der Heizungsumwälzpumpe, die die Lebensdauer der Umwälzpumpe beeinträchtigen könnte, verhindert werden. Die bekannte Anordnung iss also dazu geeignet, bei z. B. im Sommerbetrieb ausgeschalteter Heizungsanlage ein gelegentliches Einschalten zur Vermeidung von Ablagerungen vorzusehen. Eine Anwendung dieser bekannten Anordnung im normalen Heizbetrieb ist weder vorgesehen noch möglich, da der Istwerigeber des ständig aktiven Heizungsreglers nach Ausschalten der Heizungsumwälzpumpe keinen für die tatsächliche Heizkreis-Temperatur repräsentativen Wert mehr erfassen würde.Such an operating method is known from DE-OS 10 136. After a long period of inactivity, when the mixing valve is in the "closed" end position, the motor of the circulating pump is automatically switched on for a predetermined period of time At 3 and automatically switched off for a predetermined period of time Ah . However, if the mixing valve is not in the range of the "closed" end position, the motor of the circulation pump remains switched on continuously. This is intended to prevent limescale deposits in the heating circulation pump, which could impair the service life of the circulation pump, during longer downtimes, for example in summer. The known arrangement iss so suitable for z. B. to provide an occasional switch-on of the heating system switched off in summer to avoid deposits. An application of this known arrangement in normal heating operation is neither intended nor possible, since the actual sensor of the constantly active heating controller would no longer record a value representative of the actual heating circuit temperature after the heating circulation pump was switched off.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Betriebsverfahren für eine Heizungsumwälzpumpe der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß im Heizbetrieb die Heizungsumwälzpumpe nur zugeschaltet wird, wenn sie tatsächlich benötigt wird.The object of the invention is therefore to provide an operating method for a heating circulation pump of the type mentioned to be designed so that in heating mode the heating circulation pump is only switched on when it is actually needed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Signal von einem Vergleicher abgegeben wird, wenn die mit einem Fühler erfaßte Heizkreistemperatur höher ist als die von dem Heizungsregler vorgegebene Solltemperatur, daß die zweite Zeitspanne Ah so bemessen ist, daß sich eine von der Heizungsanlage erzeugte Raumtemperatur in dieser Zeitspanne Ah nur wenig ändert, daß die dritte Zeitspanne so bemessen ist, daß der Fühler in dieser Zeitspanne At3 auf eine für die Heizkreistomperatur repräsentative Temperatur gebracht wird, daß die Heizungsumwälzpumpe unverzögert wieder ausgeschaltet wird, wenn das Signal nach Ablauf der dritten Zeitspanne At3 noch ansteht und daß ein die Heizungsanlage steuerndes Ausgangssignal des Heizungsreglers während der dritten Zeitspanne At3 nach Einschalten der Heizungsumwälzpumpe inaktiv geschaltet wird.This object is achieved according to the invention in that the signal is emitted by a comparator when the heating circuit temperature detected by a sensor is higher than the setpoint temperature specified by the heating controller, so that the second time period Ah is dimensioned such that a room temperature generated by the heating system is achieved changes only slightly in this time span Ah , so that the third time span is dimensioned so that the sensor is brought to a temperature representative of the heating circuit temperature in this time span At 3 , so that the heating circulation pump is switched off again without delay when the signal has expired after the third time span At 3 is still pending and that an output signal of the heating controller controlling the heating system is switched to inactive during the third time period At 3 after the heating circulation pump has been switched on.
Bei diesem Betriebsverfahren wird also die Heizungsumwälzpumpe ausgeschaltet, wenn längere Zeit keine Wärmeenergie mehr benötigt wird. In regelmäßigen Abständen wird sie kurzzeitig wieder eingeschaltet, um das Heizungssystem durchzuspülen und damit den Fühler auf eine für die Heizungsanlage repräsentative Temperatur zu bringen. Stellt sich dabei heraus, daß diese unter dem Sollwert liegt, so wird die Heizungsumwälzpumpe wieder in Betrieb genommen, ansonsten jedoch unverzögert wieder ausgeschaltet. Bei dieser Betriebsweise kann also nicht nur während des Sommerbetriebes der Heizung, sondern auch während des normalen Heizbetriebs Strom für den Betrieb der Heizungsumwälzpumpe eingespart werden. Im Sommerbetrieb, wo eine Ermittlung der aktuellen Heizkreistemperatur nicht notwendig ist, könnte man auf das eingangs erläuterte bekannte Betriebsverfahren, das lediglich ein Festsitzen der Heizungsumwälzpumpe verhindern soll, übergehen. Solange von der Heizungsanlage keine Wärme angefordert wird, erfolgt kein unerwünschter Wärmeaustausch zwischen den zu beheizenden Räumen und dem im allgemeinen kälteren Keller über das im Rohrsystem umgewälzte Wasser. Wenn die Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe für Außenaufstellung gekoppelt ist, so wird während der Stillstandszeiten der Heizungsumwälzpumpe auch eine Wärmeübertragung nach außen verhindert. Beim Betrieb mit einer Wärmepumpe erweist es sich auch als besonders vorteilhaft, daß das Reglerausgangssignal erst nach Ende der dritten Zeitspanne At3 freigegeben und somit ein unnötiger Kaltstart der Wärmepumpe vermieden wird.With this operating method, the heating circulation pump is switched off if no more thermal energy is required for a longer period of time. It is switched on again briefly at regular intervals to flush the heating system and thus bring the sensor to a temperature that is representative of the heating system. If it turns out that this is below the setpoint, the heating circulation pump is started up again, otherwise it is switched off again without delay. With this mode of operation, electricity for the operation of the heating circulation pump can be saved not only during summer operation of the heating, but also during normal heating operation. In summer operation, where it is not necessary to determine the current heating circuit temperature, one could switch to the known operating method explained at the beginning, which is only intended to prevent the heating circulation pump from sticking. As long as no heat is requested from the heating system, there is no unwanted heat exchange between the rooms to be heated and the generally colder cellar via the water circulated in the pipe system. If the heating system is coupled with a heat pump for outdoor installation, heat transfer to the outside is also prevented when the heating circulation pump is idle. When operating with a heat pump, it also proves to be particularly advantageous that the controller output signal is only released after the end of the third time period At 3 , thus avoiding an unnecessary cold start of the heat pump.
Vorteilhafterweise liegt die zweite Zeitspanne Ah im Bereich von 0,5 bis 2 Stunden. Dieser Bereich hat sich als günstig erwiesen, da hierbei im allgemeinen die Raum-The second time period Ah is advantageously in the range from 0.5 to 2 hours. This area has proven to be beneficial, as it generally involves the spatial
temperatur allenfalls geringfügig abfällt.temperature drops slightly at most.
Die dritte Zeitspanne liegt zweckmäßigerweise zwischen 5 und 15 Minuten. Diese Zeit reicht im allgemeinen aus, um die Heizungsanlage durchzuspülen und damit den Fühler auf eine repräsentative Temperatur zu bringen.The third time period is expediently between 5 and 15 minutes. This time is generally sufficient off to flush the heating system through and thus move the sensor to a representative temperature bring.
Die Heizungspumpe wird vorteilhafterweise ständig eingeschaltet, wenn die mit dem Fühler erfaßte Temperatur im Bereich der Frostgefahr liegt. Danni wird ein Einfrieren rter Heizungsanlage auch dann verhindert, wenn die Solltemperatur durch Einstellung oder durch einen Fehler im Heizungsregler extrem niedrig liegt.The heating pump is advantageously switched on continuously when the temperature detected by the sensor is in the area where there is a risk of frost. Danni becomes a Freezing of the heating system is also prevented if the setpoint temperature is extremely low due to a setting or a fault in the heating controller.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1 to 4 explained in more detail.
F i g. 1 zeigt schematisch die Anordnung einer Heizungsanlage. Mit einer Heizungsumwälzpumpe 1 wird das Heizwasser über ein Rohrsystem durch Heizkörper 6, ggf. eine im Freien aufgestellte Wärmepumpe 9 und einen Vierwegemischer 2 umgewälzt An deii Vierwegemischer 2 ist im Ausführungsbeispiel ein Heizkessel 7 angeschlossen. Der Vierwegemischer 2 wird von einem Regler 3 gesteuert Der Regler 3 ermittelt aus der mit einem Außenfühler 5 erfaßten Außentemperatur einen Sollwert für die Rücklauftemperatur der Heizungsanlage. Diese wird mit einem Fühler 4 erfaßt. Der Regler 3 enthält einen Vergleicher, der an einem Ausgang 3a ein »1 «-Signal liefert wenn der mit einem Fühler 4 erfaßte Istwert der Heizkreistemperatur über einem vom Regler 3 ermittelten Sollwert liegt. Der Ausgang 3a des Reglers 3 ist über eine Steuerschaltung 8 mit der Heizungsumwälzpumpe 1 verbunden.F i g. 1 shows schematically the arrangement of a heating system. With a heating circulation pump 1 is the heating water via a pipe system through radiators 6, possibly a heat pump 9 and installed outdoors a four-way mixer 2 circulated. In the exemplary embodiment, the four-way mixer 2 has a boiler 7 connected. The four-way mixer 2 is controlled by a controller 3. The controller 3 determines from the with an outside sensor 5 detected outside temperature a setpoint for the return temperature of the heating system. This is recorded with a sensor 4. The controller 3 contains a comparator which has an output 3a A "1" signal is provided if the actual value of the heating circuit temperature recorded by a sensor 4 is above one of the controller 3 determined setpoint. The output 3a of the controller 3 is via a control circuit 8 with the heating circulation pump 1 connected.
Mit der Steuerschaltung 8 wird das im Folgenden anhand der F i g. 2 und 3 erläuterte Betriebsverfahren bewerkstelligt. F i g. 2 zeigt beispielhaft den Verlauf der mit dem Fühler 4 erfaßten Isttemperatur 7]sl, die vom Regler 3 vorgegebene Solltemperatur Tsoii sowie die aus dem Temperatursollwert ThOn durch Schalthysterese entstehenden Temperatursollwerte Tion, 7W. F i g. 3 zeigt mit derselben Zeitachse den Schaltzustand der Heizungsumwälzpumpe 7.With the control circuit 8 this is illustrated below with reference to FIGS. 2 and 3 explained operating procedures accomplished. F i g. 2 shows an example of the course of the actual temperature 7] sl detected by the sensor 4, the setpoint temperature T so ii specified by the controller 3 and the temperature setpoints T io n, 7W resulting from the temperature setpoint T hO n by switching hysteresis. F i g. 3 shows the switching state of the heating circulation pump 7 with the same time axis.
Solange der Temperaturistwert TKl unter dem Sollwert Γμ,π' liegt, läuft die Umwälzpumpe. Überschreitet die Isttemperatur 7™ die Solitemperatur 7„,n', so läuft die Heizungsumwälzpumpe zunächst für eine Zeitspanne At\ weiter und wird dann abgeschaltet. Eine Abschaltung erfolgt also immer dann, wenn vom Heizungssystem längere Zeit keine Wärme benötigt wird. Die Zeitspanne Ät\ kann dabei z. B. bei etwa V2 Stur.de liegen. Die vom Fühler 4 erfaßte Temperatur paßt sich nunmehr der Temperatur am Einbauort des Fühlers 4 an, sie stellt also keinen repräsentativen Meßwert für die tatsächliche Heizkreistemperatur dar. Im allgemeinen ist der Fühler 4 im Heizungskeller isoliert angeordnet, so daß er kaum auskühlt. Um nun zu verhindern, daß die Heizungsanlage aufgrund der falschen Temperaturinformation auch bei Bedarf keine Wärme mehr liefert, wird die Heizungsumwälzpumpe nach einer Zeitspanne Ah wieder eingeschaltet. Die Zeitspanne Atj ist so dimensioniert, daß die Raumtemperatur nicht nennenswert absinken kann. Das Einschalten der Heizungsumwälzpumpe erfolgt zunächst für eine Zeitspanne Ah. die ausreicht, die Heizungsanlage durchzuspülen und damit den Fühler 4 wieder auf eine repräsentative Temperatur zu bringen. Während der Zeitspanne Ah wird das Ausgangssignal des Reglers 3 gesperrt, um einen Regeleingriff aufgrund der falschen Temperaturinformation des Fühlers 4 zu verhindern. Erst am Ende der Zeitspanne At3 wird überprüft, ob die nunmehr aktuelle Isttemperatur Tn, über oder unter ihrem Sollwert liegt Liegt sie über ihrem Sollwert Τ"5Οιι". so wird die Heizungsumwälzpumpe 1 wieder ausgeschaltet und periodisch nach der Zeitspanne Ah die Heizungsanlage zur Ermittlung des aktuellen Teinperaiuristwertes wieder durchgespült Liegt dagegen am Ende der Zeitspanne Ah der Temperaturistwert Tm unter dem Sollwert T„a", so bleibt die Heizungsumwälzpumpe 1 eingeschaltet und der Regler 3 wird aktiv.As long as the actual temperature value T Kl is below the setpoint Γμ, π ', the circulation pump runs. If the actual temperature 7 ™ exceeds the set temperature 7 ", n", the heating circulation pump initially continues to run for a period of time At \ and is then switched off. It is therefore always switched off if the heating system does not require any heat for a longer period of time. The period of time Ät \ can z. B. be around V2 Stur.de. The temperature detected by the sensor 4 now adapts to the temperature at the installation site of the sensor 4, so it is not a representative measured value for the actual heating circuit temperature. In general, the sensor 4 is isolated in the boiler room so that it hardly cools down. In order to prevent the heating system from supplying any more heat due to the incorrect temperature information, the heating circulation pump is switched on again after a period of time Ah. The time period Atj is dimensioned so that the room temperature cannot drop significantly. The heating circulation pump is initially switched on for a period of time Ah. which is sufficient to flush the heating system and thus bring the sensor 4 back to a representative temperature. During the time period Ah , the output signal of the controller 3 is blocked in order to prevent control intervention due to the incorrect temperature information from the sensor 4. Only at the end of the time period At 3 is a check carried out to determine whether the current actual temperature T n is above or below its setpoint value. If it is above its setpoint value Τ " 5Ο ιι". as the heating medium pump 1 is switched off again and periodically according to the time interval Ah, the heating system to determine the current Teinperaiuristwertes again flushed, however, the actual temperature at the end of the time interval Ah Tm below the setpoint T "a", the heating circulation pump 1 remains switched on and the controller 3 becomes active.
Sollte der Temperaturistwert 7^1 während der Zeitspanne Ah unter den Sollwert Tsou" sinken, was in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, so wird die Heizungsumwälzpumpe sofort für die Zeitspanne Ah eingeschaltet Es wird also zunächst überprüft, ob das Absinken der IsttemperaturTn, tatsächlich einem Absinken der Heizkreistemperatur entspricht. Wenn am Ende der Zeitspanne Ah die nunmehr aktuelle Isttemperatur 7^, wieder über dem Sollwert 7"suu' liegt, wird die Heizungsumwälzpumpe 1 wieder ausgeschaltet, wobei der Regler 3 inaktiv geblieben ist. Wenn sich jedoch am Ende der Zeitspanne Ah herausstellt, daß die Heizkreistemperatur tatsächlich unter dem Sollwert Tso\\' liegt, so bleibt die Heizungsumwälzpumpe 1 eingeschaltet und der Regler 3 wird aktiv. Bei einem schnellen Absinken der Isttemperatur 7]M wird also die Heizungsumwälzpumpe sofort in Betrieb genommen und nicht erst die Zeitspanne Ah abgewartet.If the actual temperature 7 ^ 1 during the period Ah below the setpoint T "sink so u, which is illustrated by dashed lines in Fig. 2, the heating circulation pump is immediately available for the time Ah switched There is thus first checked whether the decrease in the actual temperature T n , actually corresponds to a decrease in the heating circuit temperature. If at the end of the period Ah the current actual temperature 7 ^ is again above the setpoint 7 " su u", the heating circulation pump 1 is switched off again, the controller 3 remaining inactive. If, however, it turns out at the end of the period Ah that the heating circuit temperature is actually below the setpoint T so \\ ' , the heating circulation pump 1 remains switched on and the controller 3 becomes active. In the event of a rapid drop in the actual temperature 7] M , the heating circulation pump is put into operation immediately and the time period Ah is not first waited for.
F i g. 4 zeigt ein Beispiel, wie man das beschriebene Betriebsverfahren mit diskreten Bauelementen realisieren könnte. Der Ausgang 3a des Reglers 3 ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters 12 verbunden, dessen Ausgang über ein Einschaltverzögerungsglied 13 mit einem Ausschaltverzögerungsglied 14 verbunden ist. Der Ausgang des Ausschaltverzögerungsglieds 14 ist wiederum auf einen Eingang eines UND-Gatters 15 geschaltet, dessen Ausgang einen Schalter 11 für die Heizungsumwälzpumpe 1 steuert. Der Ausgang des UND-Gatters 15 ist mit einem auf negative Signalflanken ansprechenden Einschaltverzögerungsglied 16 verbunden, das ausgangsseitig wiederum mit einem ersten Eingang eines ODER-Gatters 17 verbunden ist. Der zweite Eingang des ODER-Gatters 17 ist mit dem Ausgang 3a des Reglers 3 verbunden. Dem ODER-Gatter 17 ist ein Zeitglied 18 nachgeschaltet, das auf ein Eingangssignal gleich welcher Länge mit einem Ausgangssignal der Zeitdauer Ah reagiert. Dieses Ausgangssignal wird einem weiteren Eingang des UND-Gatters 15 und außerdem einen invertierenden Eingang des UND-Gatters 12 zugeführt. Ein Temperaturwächter IO für den Frostschutz ist schließlich mit einem dritten Eingang des ODER-Gatters 15 verbunden.F i g. 4 shows an example of how the operating method described could be implemented with discrete components. The output 3a of the controller 3 is connected to a first input of an AND gate 12, the output of which is connected to a switch-off delay element 14 via a switch-on delay element 13. The output of the switch-off delay element 14 is in turn connected to an input of an AND gate 15, the output of which controls a switch 11 for the heating circulation pump 1. The output of the AND gate 15 is connected to a switch-on delay element 16 which responds to negative signal edges and which is in turn connected to a first input of an OR gate 17 on the output side. The second input of the OR gate 17 is connected to the output 3 a of the controller 3. The OR gate 17 is followed by a timing element 18 which reacts to an input signal of any length with an output signal of duration Ah. This output signal is fed to a further input of the AND gate 15 and also to an inverting input of the AND gate 12. A temperature monitor IO for frost protection is finally connected to a third input of the OR gate 15.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird vorausgesetzt, daß der Regler 3 am Ausgang 3a ein »1 «-Signal liefert, wenn Tn, < 7"s„n. Wenn dieses Signal verschwindet, wird der Schalter 11 nicht sofort ausgeschaltet, sondern erst nach einer durch das Zeitglied 14 vorgegebenen Verzögerungszeit Au. Wenn Tn, wieder kleiner als 7"s„n wird, so wird über das ODER-Gatter 17, das Zeitglisd 18 und das ODER-Gatter 15 der Schalter Il zunächst für die Zeitspanne Jf j eingeschaltet. Das Zeitglied 14 wird zunächst nicht wirksam, da das UND-Gatter 12 blockiert ist. Wenn nach Ablauf der Zeitspanne At3 das Signal am Ausgang 3a des Reglers 3 noch ansteht, so bleibt über das UND-Gatter 12, das Verzögerungsglied 13, das Ausschaltverzögerungsglied 14 und das UND-Gatter 15 der Schalter U eingeschaltet. Das Verzögerungsglied 13 hat lediglich die Aufgabe, ein Anstoßen des Zeitglieds 14 bei Auftreten eines Signals am Anspann-Ha cn lan»» m< In this circuit arrangement it is assumed that the controller 3 delivers a "1" signal at the output 3a if T n , < 7 " s " n. When this signal disappears, the switch 11 is not switched off immediately, but only after one through the timer 14 predetermined delay time Au. If T n is again less than 7 " s " n, the switch II is initially switched on for the period Jf j via the OR gate 17, the timer 18 and the OR gate 15. The timer 14 is initially not effective because the AND gate 12 is blocked. If the signal at the output 3a of the controller 3 is still present after the period At 3 has elapsed, the switch U remains switched on via the AND gate 12, the delay element 13, the switch-off delay element 14 and the AND gate 15. The delay element 13 has only the task of abutment of the timer 14 upon the occurrence of a signal at definite squeeze Ha cn lan »» m <
verhindern, bis dieses über das Zeitglied 18 am UND-Gatter 12 blockiert wird.prevent until this is blocked via the timer 18 at the AND gate 12.
Wenn der Schalter 11 ausgeschaltet wird, so wird das
Einschaltverzögerungsgiied 16 angestoßen und schaltet
nach Ablauf der Zeitspanne Ati den Schalter 11 über das
Zeitglied 18 für die Zeitspanne ah wieder ein.When the switch 11 is turned off, it will
Switch-on delay element 16 triggered and switches
after the period Ati has elapsed, press switch 11 via the
Time element 18 for the period of time ah again.
Wenn der Regler 3 Mikroprozessor-bestückt ist, so
empfiehlt es sich, die für das beschriebene Betriebsverfahren notwendigen Funktionen mit vom Mikroprozessor
übernehmen zu lassen.If the controller 3 is equipped with a microprocessor, so
it is advisable to have the microprocessor take over the functions required for the operating procedure described.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
| 8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
| D4 | Patent maintained restricted | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KKW KULMBACHER KLIMAGERAETE-WERK GMBH, 8650 KULMBA |