DE3517902C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur leistungsmäßig gesteuerten Inbetriebnahme bzw. Abschaltung von Heizkesseln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for Performance-controlled commissioning or shutdown of Boilers according to the preamble of claim 1.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-OS 31 12 220 bekannt. Das für die Zu- und Abschaltung von Wärmeerzeugern nötige Schaltkriterium wird dabei aus den Abweichungen der Vorlauftemperatur vom Sollwert abgeleitet. Dabei ist keine Gewähr geboten, daß jeder Heizkessel möglichst nahe seinem optimalen Arbeitsbereich betrieben werden kann. Der Heizkesselwirkungsgrad sinkt im allgemeinen mit geringer werdender Kesselbelastung ab, jedoch gibt es Heizkessel, deren größter Wirkungsgrad unterhalb ihrer Vollast erreicht wird, während bei Vollast der Wirkungsgrad wieder kleiner ist.A method according to the preamble of claim 1 is known from the DE-OS 31 12 220 known. That for switching on and off The switching criterion required for heat generators is derived from the Deviations in the flow temperature derived from the setpoint. There is no guarantee that every boiler, if possible can be operated close to its optimal working range. The Boiler efficiency generally drops with less increasing boiler load, but there are boilers whose greatest efficiency is reached below its full load, while the efficiency is lower again at full load.

Aus der DE-OS 27 10 353 ist ein Verfahren zum Optimieren des Betriebs einer aus mehreren Kraftmaschinen bestehenden Maschinenanlage bekannt, bei dem die Energiezufuhr zu jeder Kraftmaschine geändert, die sich aufgrund dieser Änderung der Energiezufuhr einstellende Leistungsabgabeänderung gemessen, die sich dann ergebende Betriebskostenänderung für jede Maschine durch Bildung des Quotienten aus den Kosten der Energiezufuhränderung und der Leistungsabgabeänderung ermittelt und beim Auftreten von Leistungsbedarfsänderungen die Kraftmaschine mit der höchsten Betriebskostenänderung ausgewählt und deren Energiezufuhr in entsprechender Weise verändert wird. Die Lösung steht im Zusammenhang mit Problemen, die sich daraus ergeben, daß einerseits Brennstoffe unterschiedlichen Heizwertes, nämlich beispielsweise Kohle, Öl und Holzspäne wechselnder Qualität, verwendet werden, und daß andererseits der Maschinenanlage unterschiedliche Energieformen wie Naß- und Heißdampf und elektrische Energie in wechselnden Anteilen entnommen werden.DE-OS 27 10 353 describes a method for optimizing the Operating one consisting of several engines Machine plant known in which the energy supply to everyone Engine changed due to this change in the Measured energy output-adjusting change in output, the resulting change in operating costs for each Machine by forming the quotient of the cost of the Change in energy supply and change in power output determined and when power demand changes occur Engine with the highest change in operating costs selected and their energy supply in a corresponding manner is changed. The solution is related to problems, which result from the fact that fuels different calorific values, for example coal, oil and wood chips of varying quality, and that on the other hand, the machine system has different forms of energy like wet and superheated steam and electrical energy in changing Shares are withdrawn.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem wenigstens zwei Heizkessel energieoptimal zu- oder abgeschaltet werden können.The invention has for its object a method specify, in which at least two boilers are energy-efficient can be switched on or off.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren der eingangs genannten Art im Anspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 aufgeführt.The solution to this problem is characterized for a method of the type mentioned in claim 1. Beneficial Embodiments of the invention are listed in claims 2 to 7.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below the only drawing figure explained.

Mit HK 1 und HK 2 sind zwei zueinander hydraulisch parallel geschaltete Heizkessel bezeichnet, die an einen gemeinsamen Sammelvorlauf 1 und einen Sammelrücklauf 2 eines weiter nicht dargestellten Heizungsnetzes angeschlossen sind. In einen Rücklauf 3 des ersten Heizkessels HK 1 sind ein erster Dreiwegmischer 4 und eine erste Umwälzpumpe 5 eingebaut. Vom Dreiwegmischer 4 führt eine erste Beipaßleitung 6 zu einem Vorlauf 7 des Heizkessels HK 1, wobei der Dreiwegmischer 4 hydraulisch so geschaltet ist, daß er in seiner einen Endstellung den Zufluß von Sammelrücklauf 2 und in seiner zweiten Endstellung die Beipaßleitung 6 absperrt. Steht der Heizkessel HK 1 nicht in Betrieb, dann ist der Zufluß vom Sammelrücklauf 2 verschlossen und die Umwälzpumpe 5 ausgeschaltet.HK 1 and HK 2 designate two boilers connected hydraulically in parallel to each other, which are connected to a common collection flow 1 and a collection return 2 of a heating network (not shown). A first three-way mixer 4 and a first circulation pump 5 are installed in a return 3 of the first heating boiler HK 1 . From the three-way mixer 4 , a first bypass line 6 leads to a flow 7 of the heating boiler HK 1 , the three-way mixer 4 being hydraulically switched so that it blocks the inflow of collective return 2 in its one end position and the bypass line 6 in its second end position. If the heating boiler HK 1 is not in operation, then the inflow from the collective return 2 is closed and the circulation pump 5 is switched off.

Der zweite Heizkessel HK 2 ist dem ersten Heizkessel HK 1 parallel geschaltet und die Beschaltung ist der des Heizkessels HK 1 entsprechend. In einem Rücklauf 8 des Heizkessels HK 2 sind ein zweiter Dreiwegmischer 9 sowie eine zweite Umwälzpumpe 10 eingebaut. Vom zweiten Dreiwegmischer 9 führt eine zweite Beipaßleitung 11 zu einem Vorlauf 12 des Heizkessels HK 2, wobei der zweite Dreiwegmischer 9 hydraulisch analog zum ersten Dreiwegmischer 4 so geschaltet ist, daß er in seiner einen Endstellung den Zufluß vom Sammelrücklauf 2 und in seiner zweiten Endstellung die Beipaßleitung 11 absperrt. Steht der Heizkessel HK 2 nicht in Betrieb, dann ist der Zufluß vom Sammelrücklauf 2 verschlossen und die Umwälzpumpe 10 ausgeschaltet.The second heating boiler HK 2 is connected in parallel to the first heating boiler HK 1 and the wiring is the same as that of the heating boiler HK 1 . A second three-way mixer 9 and a second circulation pump 10 are installed in a return 8 of the heating boiler HK 2 . From the second three-way mixer 9 , a second bypass line 11 leads to a flow 12 of the heating boiler HK 2 , the second three-way mixer 9 being connected hydraulically analogously to the first three-way mixer 4 so that it has the inflow from the collective return 2 in its one end position and the flow in its second end position Shut off bypass line 11 . If the heating boiler HK 2 is not in operation, then the inflow from the collective return 2 is closed and the circulation pump 10 is switched off.

Der Vorlauf 7 des Heizkessels HK 1 und der Vorlauf 12 des Heizkessels HK 2 münden in den Sammelvorlauf 1; der Sammelrücklauf 2 verzweigt in den Rücklauf 3 des Heizkessels HK 1 und den Rücklauf 8 des Heizkessels HK 2 The flow 7 of the heating boiler HK 1 and the flow 12 of the heating boiler HK 2 open into the collecting flow 1 ; the collective return 2 branches into the return 3 of the heating boiler HK 1 and the return 8 of the heating boiler HK 2

Am Heizkessel HK 1 sind ein erster Brenner 13 sowie ein erster Kesseltemperaturfühler 14 angebaut, am Heizkessel HK 2 in analoger Weise ein zweiter Brenner 15 und ein zweiter Kesseltemperaturfühler 16. Am Rücklauf 3 des Heizkessels HK 1 ist außerdem ein erster Rücklauftemperaturfühler 17 montiert, am Rücklauf 8 des Heizkessels HK 2 ein zweiter Rücklauftemperaturfühler 18. HK on the boiler 1, a first burner 13 and a first boiler temperature sensor 14 are installed, the boiler HK in an analogous manner, a second burner 15, and a second boiler temperature sensor 16 second A first return temperature sensor 17 is also mounted on the return 3 of the heating boiler HK 1 , and a second return temperature sensor 18 is mounted on the return 8 of the heating boiler HK 2 .

Ein Steuergerät 19 enthält einen Rechner 20 sowie die nötigen Ein- und Ausgänge für die Meßwerterfassung und für die Erteilung der nötigen Befehle. Ferner weist er zwei Anschlüsse 21 für eine Speisespannung auf.A control unit 19 contains a computer 20 and the necessary inputs and outputs for the measurement value acquisition and for issuing the necessary commands. It also has two connections 21 for a supply voltage.

Mit gestrichelten Linien sind elektrische Verbindungen vom Steuergerät 19 zu den einzelnen Apparaturen gezeichnet. Über eine erste Steuerleitung 22 läßt sich die Umwälzpumpe 5 ein- bzw. ausschalten, über eine zweite Steuerleitung 23 die Umwälzpumpe 10. Über eine erste Meßleitung 24 bzw. eine zweite Meßleitung 25 werden die von den Rücklauftemperaturfühlern 17 bzw. 18 gemessenen Temperaturen dem Steuergerät 19 übermittelt. Eine weitere Steuerleitung 26 übermittelt die Steuersignale vom Steuergerät 19 an einen ersten Mischerantrieb 27, der den Dreiwegmischer 4 steuert. Analog dazu übermittelt eine weitere Steuerleitung 28 die Steuersignale vom Steuergerät 19 an einen zweiten, den Dreiwegmischer 9 steuernden Mischerantrieb 29. Weitere Meßleitungen 30 und 31 melden die von den Kesseltemperaturfühlern 14 bzw. 16 gemessenen Temperaturen an das Steuergerät 19. Über eine weitere Steuerleitung 32 übermittelt das Steuergerät 19 Befehle an den Brenner 13; mittels einer ersten Meldeleitung 33 meldet der Brenner 13 an das Steuergerät 19 zurück, ob er in Betrieb ist oder nicht. Entsprechend ist der Brenner 15 mit dem Steuergerät 19 durch eine weitere Steuerleitung 34 und eine zweite Meldeleitung 35 verbunden.Electrical connections from the control unit 19 to the individual apparatuses are drawn with dashed lines. The circulation pump 5 can be switched on or off via a first control line 22 and the circulation pump 10 via a second control line 23 . The temperatures measured by the return temperature sensors 17 and 18 are transmitted to the control unit 19 via a first measuring line 24 or a second measuring line 25 . Another control line 26 transmits the control signals from the control unit 19 to a first mixer drive 27 , which controls the three-way mixer 4 . Analogously, a further control line 28 transmits the control signals from the control device 19 to a second mixer drive 29 controlling the three-way mixer 9 . Further measuring lines 30 and 31 report the temperatures measured by the boiler temperature sensors 14 and 16 to the control unit 19 . The control unit 19 transmits commands to the burner 13 via a further control line 32 ; By means of a first signal line 33, the burner 13 reports back to the control unit 19 whether it is in operation or not. Correspondingly, the burner 15 is connected to the control unit 19 by a further control line 34 and a second signal line 35 .

Das hier zu beschreibende Verfahren der leistungsmäßig gesteuerten Inbetriebnahme bzw. Abschaltung von Heizkesseln ist nicht nur für eine Anlage gemäß der Fig. 1 anwendbar, sondern darüber hinaus sowohl für Kesselkaskaden mit mehr als zwei Heizkesseln, als auch für Anlagen mit abweichender hydraulischer Schaltung.The method to be described here of the power-controlled commissioning or shutdown of boilers can be used not only for a system according to FIG. 1, but also for boiler cascades with more than two boilers, as well as for systems with a different hydraulic circuit.

Jede Kombination aus Heizkessel und Brenner kann im Dauerbetrieb eine bestimmte Maximalleistung abgeben. Deren Größe wird dem Rechner 20 als Parameter, zum Beispiel in Form einer Potentiometerstellung, eingegeben. Es ist aber auch möglich, statt der Maximalleistung jedes Kessels das Verhältnis der Maximalleistungen der installierten Kessel einzugeben. Weiterhin ist es möglich, daß man den Rechner 20 so ausbildet, daß er aufgrund der Zu- und Abschaltungen der einzelnen Heizkessel und der sich daraus ergebenden Leistungsbilanzen selbstadaptierend in einem Lernverfahren das Verhältnis der Maximalleistungen der Heizkessel erlernt.Each combination of boiler and burner can deliver a certain maximum output in continuous operation. Their size is entered into the computer 20 as a parameter, for example in the form of a potentiometer setting. However, it is also possible to enter the ratio of the maximum outputs of the installed boilers instead of the maximum output of each boiler. Furthermore, it is possible for the computer 20 to be designed such that it learns the ratio of the maximum outputs of the boilers in a learning process in a self-adapting manner due to the connections and disconnections of the individual boilers and the resulting power balances.

Bei einer gegebenen Last im Heizkreis wird der Brenner 13 bzw. 15 des in Betrieb stehenden Heizkessels HK 1 und HK 2 - oder allenfalls auch beide - vom Steuergerät 19 mit einem der Last entsprechenden Einschaltverhältnis ε ein- und ausgeschaltet. Das Steuergerät 19 kann aus den an den Meldeleitungen 33 und 35 anstehenden Informationen darüber, ob die Brenner 13 bzw. 15 in Betrieb sind, für den Brenner 13 das Einschaltverhältnis ε₁ und für den Brenner 15 das Einschaltverhältnis ε₂ ermitteln. Aus dem Produkt der von jedem Heizkessel HK 1, HK 2 bekannten Maximalleistung und den laufend ermittelten Einschaltverhältnissen ε₁ für den Brenner 13 bzw. ε₂ für den Brenner 15 wird periodisch approximativ die momentane Leistung bestimmt. Daraus wird eine Gesamtleistungsbilanz erstellt, was so zu verstehen ist, daß die momentan nötige Leistung mit der Leistungsfähigkeit der einzelnen Heizkessel verglichen wird. Anhand dieses Vergleichs kann der Rechner 20 unter Berücksichtigung des energieoptimalen Umschaltpunktes entscheiden, ob ein Heizkessel zu- oder abgeschaltet werden soll.For a given load in the heating circuit, the burner 13 or 15 of the heating boiler HK 1 and HK 2 in operation - or, if necessary, both - is switched on and off by the control unit 19 with a duty ratio ε corresponding to the load. The control unit 19 may be made of the whether the burners 13 and 15 are in operation, for the burner 13, the duty ratio ε to the signal lines 33 and 35 pending information ₁ and for the burner 15, the duty ratio ε ₂ determined. From the product of the maximum power known from each boiler HK 1 , HK 2 and the continuously determined switch-on ratios ε ₁ for the burner 13 and ε ₂ for the burner 15 , the instantaneous power is periodically determined approximately. From this, an overall performance balance is drawn up, which is to be understood in such a way that the power currently required is compared with the performance of the individual boilers. On the basis of this comparison, the computer 20 can decide, taking into account the energy-optimal switchover point, whether a boiler should be switched on or off.

Der energieoptimale Umschaltpunkt berechnet sich in bekannter Weise aus den Brennstoffbedarfs-Kurven der einzelnen Heizkessel und der Kesselkombinationen.The energy-optimal switchover point is calculated in a known manner from the fuel demand curves of the individual boilers and the Boiler combinations.

Das Zuschalten eines Heizkessels ist nur dann sinnvoll, wenn die Last nach dem Zuschalten während längerer Zeit so hoch ist, daß der Energiegewinn durch den höheren Wirkungsgrad nach dem Zuschalten eines Heizkessels größer ist als der Energieaufwand für das Aufheizen des zuzuschaltenden Heizkessels. Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß ein Heizkessel bereits bei einer nur kurzzeitigen Lasterhöhung zugeschaltet wird, muß eine relativ lange Zuschalt- Wartezeit gewählt werden, während der die Belastung über dem energieoptimalen Umschaltpunkt gewesen sein muß, ehe ein weiterer Heizkessel zugeschaltet wird.Switching on a boiler only makes sense if the load after switching on for a long time is so high that the Energy gain through the higher efficiency after switching on of a boiler is greater than the energy required for heating of the boiler to be switched on. To increase the probability reduce that a boiler is already in a short-term Load increase is switched on, a relatively long Waiting time can be selected during which the load is above the energy optimal Switchover point must have been before another boiler is switched on.

Beim Abschalten eines Heizkessels muß andererseits die Belastung während einer Abschalt-Wartezeit unter dem energieoptimalen Umschaltpunkt gewesen sein, ehe der Heizkessel abgeschaltet wird.On the other hand, when switching off a boiler, the load must be during a switch-off waiting time below the energy-optimal switchover point before the boiler is switched off.

Der Rechner 20 kann das Zu- oder Abschalten der Heizkessel in einer festgelegten Reihenfolge veranlassen. Es ist aber auch möglich, den Rechner 20 so zu programmieren, daß er aufgrund der Gesamtleistungsbilanz jenen Heizkessel auswählt, der den Wärmebedarf langfristig mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad zu erbringen vermag. Bei Anlagen mit mehr als zwei Heizkesseln kann der Rechner 20 unter Berücksichtigung des höchstmöglichen Wirkungsgrades auch mehr als einen Heizkessel zu- oder abschalten.The computer 20 can cause the boilers to be switched on or off in a defined sequence. However, it is also possible to program the computer 20 in such a way that, on the basis of the overall power balance, it selects the boiler which can provide the long-term heat demand with the highest possible efficiency. In systems with more than two boilers, the computer 20 can also switch on or off more than one boiler taking into account the highest possible efficiency.

Für einen energieoptimalen Betrieb muß der Verlauf des Kesselwirkungsgrades über der Belastung jedes Heizkessels berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung des Wirkungsgradverlaufs der einzelnen Heizkessel kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Es ist möglich, in einem dem Rechner 20 zugeordneten Speicher den Verlauf der Wirkungsgradkurven in Funktion der Belastung anzulegen, beispielsweise derart, daß für jeden Heizkessel eine Anzahl von Wertepaaren abgespeichert wird, zwischen denen zu interpolieren der Rechner 20 imstande ist. Der Rechner 20 kann aus den Wirkungsgradkurven der einzelnen Heizkessel die energieoptimalen Umschaltpunkte selbst berechnen. Eine andere Lösung besteht darin, aus den Daten der installierten Heizkessel in bekannter Weise die energieoptimalen Umschaltpunkte für die einzelnen Heizkessel vor Inbetriebnahme der Anlage zu berechnen und dem Rechner 20 beziehungsweise dessen Speicher diese energieoptimalen Umschaltpunkte einzugeben.For energy-efficient operation, the course of the boiler efficiency over the load of each boiler must be taken into account. The efficiency curve of the individual boilers can be taken into account in various ways. It is possible to create the course of the efficiency curves as a function of the load in a memory assigned to the computer 20 , for example in such a way that a number of pairs of values is stored for each boiler, between which the computer 20 is able to interpolate. The computer 20 can calculate the energy-optimal switchover points itself from the efficiency curves of the individual boilers. Another solution is to calculate the energy-optimal switchover points for the individual boilers before starting the system from the data of the installed boilers in a known manner and to input these energy-optimal switchover points to the computer 20 or its memory.

Die relativ lange Zuschalt-Wartezeit muß dann als zu lang angesehen werden, wenn der in Betrieb stehende Heizkessel auf Vollast läuft und den Leistungsbedarf nicht mehr decken kann. Bei Vollast-Betrieb wird deshalb anstelle der Zuschalt-Wartezeit eine Sperrfrist vorgesehen, die wesentlich kürzer bemessen ist, um das Einhalten der geforderten Vorlauftemperatur zu gewährleisten.The relatively long connection waiting time must then be regarded as too long when the boiler in operation is running at full load and can no longer meet the power requirements. At full load operation therefore there is a blocking period instead of the waiting period which is much shorter in order to meet the required To ensure flow temperature.

Da in einem Heizkreis vorübergehend große Lasten auftreten können, z. B. dann, wenn von einem Nachtprogramm mit reduzierter Raumtemperatur auf ein Tagprogramm mit an der Behaglichkeit orientierter Raumtemperatur umgeschaltet wird, ist es in vielen Fällen nicht sinnvoll, nur zwecks Deckung dieser kurzzeitigen Lastspitze einen weiteren Heizkessel, im Fall einer Anlage mit mehr als zwei Kesseln sogar mehrere, in Betrieb zu nehmen. Eine solche Lastspitze macht sich in einem Unterschreiten der Soll-Vorlauftemperatur bemerkbar und kann darüber hinaus auch daran erkannt werden, daß der im Moment in Betrieb stehende Heizkessel auf Vollast läuft. Für den Fall, daß die Soll-Vorlauftemperatur unterschritten ist, ist die Sperrfrist vorgesehen, die vorerst ein Zuschalten eines weiteren Heizkessels verhindert. Zu diesem Zweck kann die Kesseltemperatur des in Betrieb stehenden Heizkessels oder auch die Temperatur am gemeinsamen Vorlauf 1, falls dort ein Temperaturfühler angeordnet ist, gemessen, und ein Zuschalten eines weiteren Heizkessels nach dem Ablauf der Sperrfrist dann verhindert werden, wenn der zeitliche Verlauf der Sollwertunterschreitung so ist, daß innerhalb einer vorgegebenen Zeit der Sollwert vermutlich wieder erreicht sein wird.Because large loads can occur temporarily in a heating circuit, e.g. For example, if you switch from a night program with a reduced room temperature to a day program with a comfort-oriented room temperature, in many cases it does not make sense to use another boiler only to cover this short-term load peak, in the case of a system with more than two boilers even several to put into operation. Such a peak load is noticeable when the set flow temperature falls below and can also be recognized by the fact that the boiler currently in operation is running at full load. In the event that the target flow temperature is fallen below, the blocking period is provided, which initially prevents another boiler from being switched on. For this purpose, the boiler temperature of the boiler in operation or also the temperature at common flow 1 , if a temperature sensor is located there, can be prevented, and the connection of another boiler after the blocking period has expired can be prevented if the course of the setpoint falls short is that the setpoint will probably be reached again within a predetermined time.

Vorteilhaft wird der Temperaturverlauf während der Zuschalt-Sperrfrist periodisch erfaßt. Je mehr der Istwert der Vorlauf- bzw. Kesseltemperatur den Sollwert unterschreitet, desto kürzer wird die Sperrfrist; je geringer die Differenz zwischen Soll- und Istwert, desto größer wird die Sperrfrist. Die Sperrfrist wird demnach variabel.The temperature profile becomes advantageous during the cut-off period periodically recorded. The more the actual value of the flow or boiler temperature falls below the target value, the shorter the blocking period; the smaller the difference between the target and actual value, the less the blocking period becomes longer. The lock-up period is therefore variable.

Ferner ist es wirtschaftlich von Vorteil, für die Zuschalt-Entscheidung auch die Temperatur des allenfalls in Betrieb zu setzenden Heizkessels zu berücksichtigen. Es ist daher sowohl die Sperrfrist als auch die Zuschalt-Wartezeit zusätzlich von der Temperaturdifferenz zwischen dem in Betrieb stehenden Heizkessel und dem zuzuschaltenden Heizkessel abhängig. Sperrfrist und Zuschalt-Wartezeit sind um so kleiner, je kleiner diese Temperaturdifferenz ist. Damit wird erreicht, daß ein noch warmer Heizkessel rascher wieder zugeschaltet wird als ein gänzlich ausgekühlter.Furthermore, it is economically advantageous for the connection decision also the temperature of the unit that may be put into operation Boiler to be considered. It is therefore both the blocking period as well as the connection waiting time additionally from the temperature difference between the boiler in operation and the one to be switched on Boiler dependent. There is a lock-up period and waiting time the smaller this temperature difference, the smaller. So that will achieved that a still hot boiler switched on again more quickly is considered a completely chilled.

Wie vorangehend beschrieben, werden zur Erfassung der Kesselleistung die Einschaltverhältnisse ε₁, ε₂ der Brenner 13, 15 benötigt. Dabei ist es von Wichtigkeit, als Berechnungsgrundlage immer die neuesten Werte der Einschaltverhältnisse ε₁, ε₂ zur Verfügung zu haben. Die Einschaltverhältnisse e₁, ε₂ werden daher laufend aus der Dauer der beiden zuletzt abgelaufenen Betriebszustände des Brenners bzw. der Brenner, das heißt aus einem Ein-Aus-Zyklus, nach der Formel ermittelt. Die zuletzt ermittelten Werte von ε₁ und ε₂ werden als Berechnungsgrundlage bis zum nächsten Schaltereignis beibehalten, doch höchstens so lange, bis die aus der Zeitdauer des momentanen Schaltzustandes und der Zeitdauer des unmittelbar vorangegangenen Schaltzustandes hervorgegangenen Einschaltverhältnisse und die aus den beiden vorausgegangenen, abgeschlossenen Schaltzuständen ermittelten Werte wieder erreicht haben. Ist bis dahin kein neues Schaltereignis eingetreten, werden periodisch neue Einschaltverhältnisse und aus der Dauer des vorangegangenen Schaltzustandes und der bisherigen Dauer des momentanen Schaltzustandes errechnet und diese neuen Einschaltverhältnisse und für die Berechnung der momentanen Kesselleistung verwendet. Damit ist Gewähr geboten, daß die momentane Kesselleistung aus den aktuellen Daten bestimmt wird.As described above, the switch-on ratios ε ₁, ε ₂ of the burners 13 , 15 are required to detect the boiler output. It is important to always have the latest values of the switch-on ratios ε ₁, ε ₂ available as a basis for calculation. The switch-on ratios e ₁, ε ₂ are therefore continuously based on the duration of the last two operating states of the burner or the burner, that is to say from an on-off cycle, according to the formula determined. The last determined values of ε ₁ and ε ₂ are retained as a basis for calculation until the next switching event, but at most until the switch-on conditions resulting from the duration of the current switching state and the duration of the immediately preceding switching state and from the two preceding, completed switching states determined values have reached again. If no new switching event has occurred by then, new switch-on ratios and the duration of the previous switch state and the previous duration of the current switch state are calculated periodically, and these new switch-on ratios are used to calculate the current boiler output. This guarantees that the current boiler output is determined from the current data.

Ferner ist der Rechner 20 im Hinblick auf die Verhütung von Kesselkorrosion so programmiert, daß ein einmal zugeschalteter Heizkessel mit Sicherheit eine Minimaltemperatur erreicht und über mindestens einen Schaltzyklus beibehält, bevor der Heizkessel beispielsweise wegen sehr raschen Abfallens einer Lastspitze wieder außer Betrieb gesetzt werden kann.Furthermore, with regard to the prevention of boiler corrosion, the computer 20 is programmed in such a way that once a boiler has been switched on it will certainly reach a minimum temperature and maintain it for at least one switching cycle before the boiler can be put out of operation again, for example because of a very rapid drop in a load peak.

Das erläuterte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf zwei oder mehr Heizkessel mit einstufigen Brennern. Das Verfahren ist aber sinngemäß auch für Heizkessel mit zweistufigen Brennern anwendbar, wobei sich dann die beschriebenen Ein- und Ausschaltbefehle des Steuergerätes 19 auf den Betrieb mit nur einer oder mit beiden Brennerstufen beziehen.The exemplary embodiment explained relates to two or more boilers with single-stage burners. However, the method can also be used analogously for boilers with two-stage burners, in which case the described switch-on and switch-off commands of control unit 19 relate to operation with only one or with both burner stages.

Auch Heizkessel mit einem modulierenden Brenner können im beschriebenen Verfahren verwendet werden. Anstelle der Bestimmung der Einschaltverhältnisse erfaßt der Rechner 20 dann die Öffnungsstellungen jenes Mechanismus, der die Brennstoff/Luft-Menge entsprechend der Kesselleistung bestimmt. Dazu kann beispielsweise ein Potentiometer dienen, das vom vorgenannten Mechanismus verstellt wird.Boilers with a modulating burner can also be used in the process described. Instead of determining the switch-on conditions, the computer 20 then detects the opening positions of the mechanism which determines the fuel / air quantity in accordance with the boiler output. A potentiometer can be used for this purpose, for example, which is adjusted by the aforementioned mechanism.

Das beschriebene Verfahren erlaubt es, mit geringem Aufwand eine Kesselkaskade zu steuern, bei der neben einem optimalen Wirkungsgrad auch noch die Erfordernisse zur Verhütung von Kesselkorrosion infolge des Betriebes bei zu tiefer Kesseltemperatur berücksichtigt werden können.The described method allows one with little effort To control the boiler cascade, in addition to optimal efficiency also the requirements to prevent boiler corrosion as a result operation when the boiler temperature is too low can.

Anwendbar ist dieses Verfahren auch beim Betrieb von Kaskaden mit anderen Wärme- oder Kälteerzeugern, deren Leistung nicht stetig geregelt werden kann, beispielsweise zwei- oder mehrstufige Wärmepumpen oder Kältemaschinen.This method can also be used when operating cascades other heat or cold generators whose output is not steady can be regulated, for example two-stage or multi-stage heat pumps or chillers.

Claims (2)

1. Verfahren zur leistungsmäßig gesteuerten Inbetriebnahme bzw. Abschaltung von Heizkesseln (HK 1, HK 2), die in Parallel- oder Kaskadenschaltung an den Sammelvorlauf (1) und Sammelrücklauf (2) eines Heiznetzes angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Produkt der von jedem Heizkessel (HK 1, HK 2) bekannten absoluten oder relativen Maximalleistung und dem laufend gemessenen Einschaltverhältnis ( ε₁, ε₂) des jeweiligen Brenners (13, 15) eine Gesamtleistungsbilanz erstellt wird und auf dieser basierend Heizkessel (HK 1, HK 2) zu- bzw. abgeschaltet werden, wobei das Einschaltverhältnis ( ε₁, ε₂) jedes Brenners (13, 15) laufend aus der Dauer der beiden zuletzt abgelaufenen Betriebszustände des dem Heizkessel (HK 1, HK 2) zugeordneten Brenners (13, 15), d. h. aus einem Ein-Aus-Zyklus, nach der Formel berechnet wird und der zuletzt ermittelte Wert ( ε₁, ε₂) als Berechnungsgrundlage bis zum nächsten Schaltereignis beibehalten wird, doch höchstens so lange, bis das aus der Zeitdauer des momentanen Schaltzustandes und der Zeitdauer des unmittelbar vorangegangenen Schaltzustandes hervorgegangene Einschaltverhältnis ( ε₁, ε₂) den aus den beiden vorausgegangenen, abgeschlossenen Schaltzuständen ermittelten Wert wieder erreicht hat, und daß dann periodisch ein neues Einschaltverhältnis () aus der Dauer des vorangehenden Schaltzustandes und der bisherigen Dauer des momentanen Schaltzustandes errechnet und dieses neue Einschaltverhältnis () für die Berechnung der momentanen Leistung verwendet wird.1. Process for the power-controlled commissioning or shutdown of boilers (HK 1 , HK 2 ), which are connected in parallel or cascade to the collective flow ( 1 ) and collective return ( 2 ) of a heating network, characterized in that the product of from each boiler (HK 1 , HK 2 ) known absolute or relative maximum output and the continuously measured switch-on ratio ( ε ₁, ε ₂) of the respective burner ( 13, 15 ) an overall performance balance is created and based on this boiler (HK 1 , HK 2 ) to-be switched off or, where the duty ratio (ε ₁, ε ₂) of each burner (13, 15) running from the duration of the last elapsed operating conditions of the boiler (HK 1, HC 2) associated with the burner (13, 15 ), ie from an on-off cycle, according to the formula is calculated and the last determined value ( ε ₁, ε ₂) is retained as the basis for calculation until the next switching event, but at most until the switch-on ratio ( ε ₁, ε ₂) has reached the value determined from the two preceding, completed switching states, and that periodically a new duty cycle () is then calculated from the duration of the previous switching state and the previous duration of the current switching state and this new duty ratio () for the calculation of the current one Performance is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtleistungsbilanz mittels eines Rechners (20) durchgeführt wird, der aufgrund der Bilanzwerte den oder die Heizkessel (HK 1, HK 2) auswählt, die den Wärmebedarf langfristig mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad zu erbringen vermögen. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtleistung während einer vorgegebenen Zuschalt-Wartezeit über einem energieoptimalen Umschaltpunkt gewesen sein muß, ehe ein weiterer Heizkessel (HK 2; HK 1) zugeschaltet wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtleistung während einer vorgegebenen Abschalt-Sperrzeit unter dem energieoptimalen Umschaltpunkt gewesen sein muß, ehe ein Heizkessel (HK 2; HK 1) abgeschaltet wird.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem eine Zuschaltung eines weiteren Heizkessels (HK 1, HK 2) infolge des Absinkens der Vorlauf-Isttemperatur unter die Vorlauf-Solltemperatur erst nach dem Ablauf einer Sperrfrist und nur dann vorgenommen wird, wenn innerhalb der Sperrfrist ein minimal geforderter Temperaturanstieg nicht erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Vorlauftemperatur während der Sperrfrist periodisch erfaßt wird und daß die Sperrfrist um so kürzer ist, je geringer die Differenz zwischen Soll- und Istwert der Vorlauftemperatur ist, und um so länger ist, je größer die Differenz zwischen Soll- und Istwert der Vorlauftemperatur ist.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschalt-Wartezeit und die Sperrfrist zusätzlich von der Temperaturdifferenz zwischen dem in Betrieb stehenden Heizkessel (HK 1; HK 2) und dem zuzuschaltenden Heizkessel (HK 2; HK 1) abhängig gemacht und um so kleiner gewählt werden, je kleiner die Temperaturdifferenz ist. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizkessel (HK 1, HK 2) nur dann eingeschaltet wird, wenn er das Erreichen und Beibehalten einer bestimmten Minimaltemperatur während mindestens eines Schaltzyklus erwarten läßt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the total power balance is carried out by means of a computer ( 20 ) which, on the basis of the balance values , selects the one or more boilers (HK 1 , HK 2 ) which are able to provide the heat demand in the long term with the highest possible efficiency . 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the total output must have been above an energy-optimal switchover point during a predetermined switch-on waiting time before another boiler (HK 2 ; HK 1 ) is switched on. 4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the total output must have been below the energy-optimal switchover point during a predetermined switch-off blocking time before a boiler (HK 2 ; HK 1 ) is switched off. 5. Method according to one of claims 1 or 2, in which a further boiler (HK 1 , HK 2 ) is switched on as a result of the drop in the actual flow temperature below the desired flow temperature only after the expiry of a blocking period and only if within the Blocking period a minimum required temperature rise is not achieved, characterized in that the course of the flow temperature is recorded periodically during the blocking period and that the blocking period is shorter, the smaller the difference between the setpoint and actual value of the flow temperature, and the longer , the greater the difference between the setpoint and actual value of the flow temperature. 6. Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the switch-on waiting time and the blocking period are additionally made dependent on the temperature difference between the boiler in operation (HK 1 ; HK 2 ) and the boiler to be switched on (HK 2 ; HK 1 ) and the smaller the temperature difference, the smaller can be selected. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a boiler (HK 1 , HK 2 ) is only switched on when it can be expected to reach and maintain a certain minimum temperature during at least one switching cycle.