DE3702080A1 - Verfahren zum steuern der umschaltung eines waermeaufnehmenden verbrauchers zwischen einer brennstoff- oder strombeheizten waermequelle und einer waermepumpe und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum steuern der umschaltung eines waermeaufnehmenden verbrauchers zwischen einer brennstoff- oder strombeheizten waermequelle und einer waermepumpe und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Steuern der Umschaltung eines wärmeaufnehmenden Verbrauchers
zwischen einer brennstoff- oder mittels elektrischen
Stroms beheizten Wärmequelle und einer
Wärmepumpe gemäß den Oberbegriffen der nebengeordneten
Ansprüche beziehungsweise auf eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Unter brennstoffbeheizter Wärmequelle kann hierbei ein
Durchlauf- oder Umlaufwasserheizer wie auch ein gas- oder
ölbeheizter Kessel oder auch ein elektrisch beheizter
Durchlauferhitzer verstanden werden, und der Begriff
Wärmepumpe schließt alle Arten von Absorptions-, Resorptions-
oder Kompressionswärmepumpen ein, unabhängig von
der Art des Antriebsaggregats (Öl- oder Gasbrenner beziehungsweise
Gasmotor oder Elektromotor). Unter dem wärmeaufnehmenden
Verbraucher kann sowohl eine Heizungsanlage
in Form einer Vielzahl parallel und/oder in Serie
liegender Radiatoren und Konvektoren wie auch eine Fußbodenheizung
oder ein aufzuladender Brauchwasserspeicher
oder auch eine Kombination der eben geschilderten Alternativen
oder auch ein Durchlauferhitzer zur Bereitung
warmen Brauchwassers verstanden werden.
Es sind eine Vielzahl bivalenter Heizungsanlagen bekanntgeworden,
bei denen ein solcher wärmeaufnehmender Verbraucher
bis zu einer bestimmten einen Wärmepumpenbetrieb
zulassenden Temperatur an die Wärmepumpe gekoppelt wird,
um bei Unterschreiten einer solchen Grenztemperatur, unterhalb
der der lohnende Wärmepumpenbetrieb nicht mehr
möglich ist, auf die Wärmequelle geschaltet zu werden.
Ist dies eine Heizungsanlage im Sinne einer Zentralheizung,
so wird die Umschaltung des Heizkreises der Zentralheizungsanlage
in der Regel in Abhängigkeit von der
Außentemperatur vorgenommen, da man voraussetzen kann,
daß bei Außentemperaturen von 0° oder kälter über den
Verdampfer keine ausreichende Leistungsaufnahme in den
Wärmepumpenkreis mehr erfolgen kann.
Da solche Umschalteinrichtungen sich zunehmend Mikroprozessoren
und deren Peripheriegeräten bedienen, ist es
möglich, die Umschaltkriterien wesentlich differenzierter
vorzugeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
den wärmeaufnehmenden Verbraucher jeweils dann auf die
mit einer Vor- oder Rücklauftemperaturregelung versehenen
Wärmepumpe bei vorausgegangenem rück- beziehungsweise
vorlauftemperaturgeregeltem Wärmequellenbetrieb zurückzuschalten,
wenn sichergestellt ist, daß dieser Wärmepumpenbetrieb
erfolgsversprechend ist. Wesentlich ist, daß
bei Wärmepumpenbetrieb eine Rücklauf-Temperaturregelung,
dageben bei Wärmequellenbetrieb eine Vorlauf-Temperaturregelung
oder umgekehrt erfolgt.
Die Lösung der Aufgabe liegt verfahrensgemäßig in den kennzeichnenden
Merkmalen der beiden unabhängigen Patentansprüche.
Hierzu parallel gibt der vierte Patentanspruch
Einrichtungsmerkmale zur Durchführung des Verfahrens an.
Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand übriger Unteransprüche
beziehungsweise gegen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, die anhand der Fig. eins bis fünf
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. eins eine schematische Prinzipdarstellung einer
Zentralheizung,
die Fig. zwei den Aufbau der Steuereinrichtung als
Blockdiagramm,
Fig. drei ein Kurvendiagramm und die
Fig. vier und fünf ein weiteres Diagramm.
In allen fünf Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils
die gleichen Einzelheiten.
Die Zentralheizungsanlage 1 gemäß Fig. eins besteht aus
einem wärmeaufnehmenden Verbraucher 2, bei dem es sich um
eine Mehrzahl parallel und/oder in Serie liegender Radiatoren
oder Konvektoren wie auch eine Fußbodenheizungsanlage
ohne einen Brauchwasserspeicher handeln kann, der
über eine Verbrauchervorlaufleitung 3, in der eine von
einem Motor 4 angetriebene Umwälzpumpe 6 an eine Kombination
von zwei Wärmeerzeugern 8 und 9 angeschlossen ist, wovon
der eine Wärmeerzeuger als Kessel 8, der andere als
Wärmepumpe 9 ausgebildet ist. Die Wärmequelle 8 kann sowohl
ein gas- oder ölbeheizter Kessel, ein ebenso beheizter
Umlaufwasserheizer oder ein elektrisch beheizter
Durchlauferhitzer sein, die Wärmepumpe 9 kann als Absorptions-,
Resorptions- oder Kompressionswärmepumpe ausgebildet
sein, im Falle der Absorptions- oder Resorptionswärmepumpe
kann es sich um eine mit Gas oder Öl beheizte,
im Falle der Kompressionswärmepumpe um eine mit einem
Verbrennungs- oder Elektromotor angetriebene Wärmepumpe
handeln.
Die Rücklaufleitung 6 ist stromauf einer Verzweigungsstelle
10 mit einem Rücklauftemperaturfühler 11 verbunden,
der über eine Meßleitung 12 mit einer Steuer- und
Regeleinheit 13 verbunden ist.
Stromab der Verzweigungsstelle 10 zweigen eine Wärmepumpen-
Rücklaufleitung 14 beziehungsweise eine Wärmequellen-
Rücklaufleitung 15 ab, die durch die wärmeabgebenden
Wärmetauscher 16 und 17 der beiden Elemente führen
und die sich als Wärmequellen- beziehungsweise Wärmepumpen-
Vorlaufleitung 18 beziehungsweise 19 forsetzen und
zu einem 3-Wege-Umschaltventil 20 führen, das von einem
Stellmotor 21 beherrscht ist, der über eine Leitung 22
Stellsignale von der Steuer- und Regeleinheit 13 bekommt.
Das 2-Wegeventil 20 ist so aufgebaut, daß entweder die
Wärmequelle 8 oder die Wärmepumpe 9 auf die Verbraucher-
Vorlaufleitung 3 geschaltet wird, wobei die Verbraucher-
Vorlaufleitung 3 an den Anschluß des Ausgangs des 3-Wegeventils
angeschlossen ist.
Der Motor 4 der Umwälzpumpe erhält seine Energie über
eine Stelleitung 23 von der Steuer- und Regeleinheit 13,
das gleiche gilt für die Wärmequelle 8, die einen Brenner
24 aufweist, der über eine mit einem Magnetventil 25 versehene
Gasleitung 26 gespeist wird, wobei das Magnetventil
einen Elektromagneten 27 aufweist, der über eine
Stelleitung 28 von der Steuer- und Regeleinheit angesteuert
werden kann. Die Wärmepumpe 9 ist als Kompressions-
Wärmepumpe ausgestaltet, der Motor 29 des
Kompressors 30 ist mittels einer Stelleitung 31 gleichfalls
mit der Steuer- und Regeleinrichtung verbunden, die
auch über eine Leitung 32 das Expansionsventil 33 der
Wärmepumpe beherrscht. Die Wärmepumpe weist noch eine
Verdampfer 34 auf, der von der Außenluft durchsetzt wird.
Die Außenluft wird bezüglich ihrer Temperatur von einem
Temperturfühler 35 abgefühlt, der über eine Meßleitung
36 mit der Steuer- und Regeleinheit 13 verbunden ist.
Der Steuer- und Regeleinheit 13 sind Soll-Wertgeber 37
für die Rücklauftemperatur und 38 für die Vorlauftemperatur
zugeordnet. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß
der Soll-Wert der Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von
der Außentemperatur als Heizkurve vorgegeben und variiert
wird.
Ein Vorlauftemperaturfühler 39 ist über eine Leitung 40
mit Regeleinheit 13 verbunden.
Der Aufbau und die Funktion der Steuer- und Regeleinheit
13 geht aus der Fig. zwei hervor.
Die Steuer- und Regeleinheit 13 enthält zwei Regler 41
und 42, wovon der Regler 41 ein Rücklauftemperaturregler,
der Regler 42 ein Vorlauftemperaturregler ist. Mit dem
Rücklauftemperaturregler 41 ist der Rücklauftemperaturfühler
11 verbunden, sein Soll-Wertgeber 37 ist von dem
Außentemperaturfühler 35 beaufschlagt, das heißt, der
Soll-Wert des Reglers wird nach Maßgabe der herrschenden
Außentemperatur geführt. Dem Vorlauftemperaturregler 42
ist der Vorlauftemperaturfühler 39 aufgeschaltet, weiterhin
ist ihm der Soll-Wertgeber 38 aufgeschaltet, dessen
Soll-Wert gleichermaßen vom Außentemperaturfühler 35 geführt
ist. Beide Regler beherrschen somit entweder die
Rücklauftemperatur oder die Vorlauftemperatur nach Maßgabe
eines außentemperaturgeführten Soll-Werts. Dieser
Soll-Wert muß nicht unbedingt außentemperaturgeführt sein,
es ist auch eine Abhängigkeit möglich, bei der die
Außentemperatur eine von mehreren Größen bildet, auch
eine Handeinstellung wäre denkbar, weiterhin eine Führung
des Soll-Werts von der Raumtemperatur eines ausgewählten
Testraums und Mischungen von all diesen Einstellungen.
Von der Leitung 43, die den Rücklauftemperaturfühler mit
dem Regler 41 verbindet, zweigt eine weitere Leitung 44
ab, die zu einem Umschalter 45 führt, mit dem von Wärmepumpen-
auf Wärmequellenbetrieb umgeschaltet wird. Dieser
Umschalter enthält einen Komparator, er ist über eine
Leitung 46 mit dem Außentemperaturfühler 35 verbunden.
Eine Ausgangsleitung 47 ist mit einem Schaltverstärker 48
verbunden, der zwei Ausgänge aufweist, von denen der Ausgang
49 mit einem ersten Undglied 50 und der Ausgang 51
mit einem zweiten Undglied 52 verbunden ist. Die Ausgänge
53 und 54 der Undglieder sind mit der Wärmequelle 9 beziehungsweise
dem Kessel 8 verbunden. Der zweite Eingang
des Undgliedes 50 ist über eine Leitung 55 mit dem Ausgang
des Rücklauftemperaturreglers 41 verbunden. Der
zweite Eingang des Undgliedes 52 ist über eine Leitung 56
mit dem Ausgang des Vorlauftemperaturreglers 42
verbunden.
Die Leitung 47 ist über eine Leitung 57 mit einem Koppelschalter
58 verbunden, der über eine Leitungsschar 59 mit
einem Speicher 60 seinerseits verbunden ist. Vom Speicher
60 führt eine Leitungsschar 61 zu einer Koppelschaltung
62, die mit einer Befehlsleitung 63 als weiteren Eingang
verbunden ist, die zur Leitung 51 führt.
Es ist ein Komparator 64 vorgesehen, der für das Umschalten
von Kessel- auf Wärmepumpenbetrieb zuständig ist. Er
weist mehrere Eingänge auf, wovon ein Eingang eine Leitungsschar
65 darstellt, die von der Koppelschaltung 62
ausgeht. Ein weiterer Eingang 66 ist mit der Leitung 44
verbunden, ein zweiter Eingang 67 ist mit dem Vorlauftemperatur-
Soll-Wertgeber 38 verbunden und ein dritter Eingang
68 ist mit der Leitung 69 verbunden, die den
Vorlauftemperaturfühler 39 mit dem Vorlauftemperaturregler
42 verbindet.
Der Vorlauftemperatur-Soll-Wertgeber 38 ist über eine
Leitung 70 mit dem Vorlauftemperaturregler, der Rücklauftemperatur-
Soll-Wertgeber 37 über eine Leitung 71 mit
dem Rücklauftemperaturregler 41 verbunden. Von den Eingängen
66, 67 und 68 führt eine Leitungsschar 72 zum
Koppelschalter 58. Vom Komparator 64 führt noch eine Leitung
73 zum Schaltverstärker 48. Dieser ist so aufgebaut,
daß er die auf den Leitungen 47 und 73 anstehenden Signale
einzeln verstärkt und das Signal auf der Leitung 47
auf den Ausgang 49 und das Signal auf der Leitung 73 auf
den Ausgang 51 gibt.
Für die Funktion dieser Steuer- und Regeleinheit 13 gilt,
daß der Kessel 8, also die Wärmequelle, mit einer Vorlauftemperaturreglung
versehen ist, die Wärmepumpen hingegen
mit einer Rücklauftemperaturregelung. Die
Verhältnisse können auch genau umgekehrt sein, worauf
später noch eingegangen wird.
Für die Funktionsweise wird davon ausgegangen, daß die
Wärmepumpe in der Lage ist, während des Sommers und eines
Teils der Übergangszeiten die Gebäudeheizung alleine
durchzuführen. Lediglich in den Bereichen der Übergangszeit,
in denen zu tiefe Außentemperaturen herrschen, und
im Hochwinter muß auf den Kessel geschaltet werden.
Somit wird zunächst der Zustand betrachtet, daß die
Wärmepumpe mit ihrer zugeordneten Rücklauftemperaturregelung
in Betrieb ist. Für die Erklärung dieser Funktion
wird jetzt auf die Fig. drei verwiesen. Im obersten
Diagramm der Fig. drei ist die Abhängigkeit von Temperaturen
in Kelvin von der Zeit t in Sekunden dargestellt.
Im einzelnen sind vier Kurven dargestellt. Es ist zunächst
einmal der Ist-Wert der Vorlauftemperatur TVi dargestellt
und der Ist-Wert der Rücklauftemperatur TRi. Zu
einem bestimmten Zeitpunkt t um sind die Temperaturwerte
in diesem Zeitpunkt als Umschalttemperaturwerte TVi um und
TRi um bezeichnet. Die Temperaturdifferenz zwischen beiden
Werten ist mit Δ um bezeichnet. Weiterhin sind
Soll-Wertkurven eingezeichnet, und zwar zunächst der
Soll-Wert der Rücklauftemperatur TRs und der sich daraus
ergebende Soll-Wert der Vorlauftemperatur TVs. Da zur Zeit
die Wärmepumpe in Betrieb ist und deren Rücklauftemperatur
geregelt wird, wird der Rücklauftemperatur-Soll-Wert
nach Maßgabe der herrschenden Außentemperatur vorgegeben.
Der Vorlauftemperatur-Soll-Wert ist dann hier nur eine
fiktive Größe, die über eine vorgegebene Differenz
gerechnet werden kann. Bei Kesselbetrieb ist der Vorlauftemperatur-
Soll-Wert TVs der maßgebende Soll-Wert, dann ist
der Rücklauftemperatur-Soll-Wert fiktiv. Als weitere Besonderheit
ist anzumerken, daß sowohl der Vorlauftemperatur-
wie auch der Rücklauftemperaturregler im Zweipunktbetrieb
arbeitet. Es wären aber gleichermaßen stetige
Regler mit P-, I- oder D-Verhalten oder einem Gemisch aus
allen drei Charakteristiken denkbar. Die Kurven sähen
dann dementsprechend anders aus.
Vom Beginn der Zeit bis zum Zeitpunkt t um findet demgemäß
eine Zweipunkt-Rücklauftemperaturregelung der Wärmepumpe
statt. Der Ist-Wert der Rücklauftemperatur schwingt nach
Art eines Sägezahns um den Rücklauftemperatur-Soll-Wert
TRs. Fällt nunmehr die Außentemperatur unter einen vorgebbaren
Grenzwert, so wird in diesem Zeitpunkt von Wärmepumpen-
auf Wärmequellenbetrieb umgeschaltet. Dieser
Zeitpunkt ist als Umschaltzeitpunkt t um definiert. Diesen
Wert der Außentemperatur erhält der Umschalter 45 nach
Maßgabe der Signale auf den Leitungen 44 und 46. Fällt
die Außentemperatur unter den vorgebbaren Wert, so schaltet
der Umschalter um, das heißt, auf der Leitung 47 erscheint
ein entsprechendes Signal, das im Verstärker 48
verstärkt wird und über die Leitung 49 auf das Undglied
50 gelagert wird. Dieses Signal mag einen spannungslosen
Zustand haben, so daß das Undglied seinen Ausgang 53
sperrt, das heißt, die Wärmepumpe geht außer Betrieb.
Zugleich wird über die Leitungen 47 und 57 der Koppelschalter
58 aktiviert. Das bedeutet, daß die auf den Leitungen
66, 67 und 68 stehenden Signale, das heißt
Ist-Wert-Signale und Soll-Wert-Signale, über den offenen
Koppelschalter in den Speicher 60 gegeben werden. Hierbei
werden gespeichert die Signale des Vorlauftemperatur-Ist-
Wertes, des Rücklauftemperatur-Ist-Wertes und der Differenz
aus beiden im Zeitpunkt t um . Gleichermaßen wird der
Vorlauftemperatur-Soll-Wert zu dem Zeitpunkt gespeichert.
Parallel hierzu erzeugt die Schaltlogik 48 ein Signal auf
den Ausgang 51, das am Undglied 52 ankommt. Da auch der
Vorlauftemperaturregler 42 bereits in Betrieb ist, schaltet
das Undglied 52 durch und steuert über seinen Ausgang
54 den Kessel 8 an. Somit wird die Wärmebelieferung des
Verbrauchers ab dem Zeitpunkt t um nicht mehr von der Wärmepumpe,
sondern von der Wärmequelle beliefert. Wesentlich
ist, daß die Werte TVi um , TRi um , TVs um und Δ um für
einen Rückschaltvorgang von der Wärmequelle auf die Wärmepumpe
gespeichert werden. Wenn sie unmittelbar auf den
Leitungen 66, 67 und 68 zur Verfügung stehen, können sie
ohne weiteres gespeichert werden, ergeben sie sich aus
Verknüpfungen mit anderen Größen, müssen sie gerechnet
werden. Es ist auch möglich, statt einer Messung eine
Rechnung vorzusehen.
Nach dem Umschalten prüft nun die Steuer- und Regeleinheit
13, selbsttätig laufend, ob Verhältnisse vorliegen,
daß wieder von Wärmequellenbetrieb auf Wärmepumpenbetrieb
zurückgeschaltet werden kann. Hierzu wird insbesondere
ermittelt, ob der Vorlauftemperatur-Soll-Wert TVs kleiner
wird als der Vorlauftemperatur-Soll-Wert TVs um im Zeitpunkt
des letzten Umschaltens und zusätzlich, ob die
Differenz Δ kleiner wird als die Differenz Δ um zum
Zeitpunkt t um . In dem Moment, in dem beide Kriterien vorliegen,
wird auf Wärmepumpenbetrieb zurückgeschaltet.
Dies ermittelt der Komparator 64. Die gespeicherten Werte
werden über die Koppelschaltung 62 dem Komparator 64 zur
Verfügung gestellt und die Werte für den Vorlauftemperatur-
Soll-Wert TVs stehen über die Leitung 67 beziehungsweise
für die Differenz Δ als Differenz der Signale auf
den Leitungen 66 und 68 an.
Dies soll nach dem Diagramm der Fig. drei beispielsweise
zum Rückschaltzeitpunkt t R der Fall sein. Ab dem Zeitpunkt
t R findet dann wieder Wärmepumpenbetrieb mit Rücklauftemperaturregelung
statt.
Wesentlich ist, daß bis zum Zeitpunkt t um aufgrund der
Rücklauftemperaturregelung der Wärmepumpe nur der Soll-
Wert TRs außentemperaturabhängig vom Geber 37 vorgegeben
ist. Da die Rücklauftemperatur der Wärmepumpe geregelt
wird, ergibt sich mehr oder weniger zufällig eine zugehörige
Vorlauftemperatur-Ist-Wert-Kurve TVi. Der Soll-
Wert TVs vor dem Zeitpunkt t um ergibt sich durch
Mittelwertbildung aus den Minima und Maxima der Vorlauftemperatur
TVi.
Erst nach dem Zeitpunkt t um kann man die Kurve für TVs
als Vorlauftemperatur-Soll-Wert ansprechen, weil sie dann
vom Geber 38 erzeugt wird. Es ist also wahrscheinlich,
daß zwischen den Werten von TVs beiderseits des Zeitpunkts
t um ein Sprung besteht. Der Sprung ist um so
größer, je falscher die Heizungsanlage konzipiert ist beziehungsweise
je mehr sich die Charakteristiken der beiden
Regler unterscheiden.
Werden die beiden Regler 41 und 42 als stetige Regler
konzipiert, so wird der Ist-Wert der Rücklauftemperatur
TRi nur ganz geringfügig um den Wert von TRs vor dem
Zeitpunkt t um schwanken, das heißt, praktisch mit ihm
zusammenfallen. Das gleich gilt für den Wert von TVi bezüglich
auf den Wert TVs.
Abschließend soll noch erwähnt werden, daß die Steuer-
und Regeleinheit 13 selbstverständlich als Mikroprozessor
ausgebildet sein kann.
Sind die Regler 41 und 42 als stetige Regler mit P-, PI-
oder PID-Verhalten aufgebaut, so ist das erfindungsgemäße
Verfahren in abgewandelter Form auch anwendbar, wie aus
Fig. vier hervorgeht. Vor dem Zeitpunkt t um herrscht
Wärmepumpenbetrieb, das heißt, der Rücklauftemperatur-
Soll-Wert TRs ist vorgegeben. Damit ergibt sich ein praktisch
identisch verlaufender Rücklauftemperatur-Ist-Wert
TRi, wenn Einschwenkvorgänge des Reglers vernachlässigt
werden. Es ergibt sich weiterhin mehr oder weniger zufällig
ein Ist-Wert der Vorlauftemperatur TVi und ein
Soll-Wert für die Vorlauftemperatur TVs, der wiederum mit
dem Ist-Wert nahezu identisch ist. Der Zeitpunkt t um wird
so gewählt, daß aus den Werten der Außentemperatur geschlossen
wird, daß die Wärmepumpe nicht mehr in der Lage
ist, das zugehörige Gebäude zu heizen. Im dadurch festgelegten
Zeitpunkt t um wird die Differenz Δ um berechnet,
und zwar aus der Differenz der Werte TRi und TVi. Diese
Differenz und TVs werden gespeichert im Speicher 60. Anschließend wird weiter mit der Wärmequelle geheizt. Die
Steuer- und Regeleinrichtung 13 prüft nun ständig, ob der
Soll-Wert der Vorlauftemperatur unter den im Umschaltzeitpunkt
t um geltenden Wert der Vorlauftemperatur TVS um
fällt. Ist dies der Fall und ist die sich zugleich ergebende
laufende Differenz Δ kleiner als die Differenz
Δ um im Umschaltzeitpunkt, so wird auf Wärmepumpenbetrieb
zurückgeschaltet.
Die Fig. fünf zeigt das Umschaltverhalten, wenn die Wärmequelle
mit einem stetigen Vorlauftemperaturregler versehen
ist, während die Wärmepumpe mit einem Zweipunkt-
Rücklauftemperaturregler ausgestattet ist. Dann ergibt
sich vor dem Zeitpunkt t um ein Zweipunkt-Regelbetrieb für
die Rücklauftemperatur, wobei der Vorlauftemperatur-Soll-
Wert TVs durch Mittelwertbildung aus den Extremwerten des
Ist-Werts der Vorlauftemperatur gebildet wird. Für das
Rückschalten von Wärmequellen- auf Wärmepumpenbetrieb
gilt hingegen, daß der Soll-Wert der Vorlauftemperatur
TVs kleiner werden muß als der errechnete Mittelwert
TVS um zum Zeitpunkt des Umschaltens t um und daß zugleich
die laufende Differenz kleiner werden muß als die
Differenz Δ um im Zeitpunkt des Umschaltens.
Claims (7)
1. Verfahren zum Steuern der Umschaltung eines wärmeaufnehmenden
Verbrauchers zwischen einer
brennstoff- oder mittels elektrischen Stromes
beheizten Wärmequelle und einer Wärmepumpe, wobei
die Wärmequelle eine Vorlauftemperatur- und
die Wärmepumpe eine Rücklauftemperatur-Zweipunktregelung
aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umschalten von Wärmepumpen- auf Wärmequellenbetrieb
ein errechneter Vorlauftemperatur-
Soll-Wert (TVSum), der Vorlauftemperatur-
Ist-Wert (TVium) und der Rücklauftemperatur-
Ist-Wert (TRium) gemessen oder gerechnet und gespeichert
werden und daß aus den Ist-Werten von
Vorlauf- und Rücklauftemperatur TVi, TRi die
Differenz Δ um berechnet und gespeichert wird und
daß während des Wärmequellenbetriebes der Vorlauftemperatur-
Soll-Wert TVs und die Differenz
aus den Ist-Werten TVi und TRi bestimmt wird und
daß der Verbraucher dann auf die Wärmepumpe zurückgeschaltet
wird, wenn der beim Wärmequellenbetrieb
berechnete Vorlauftemperatur-Soll-Wert
TVs kleiner als der beim Umschalten von Wärmepumpen-
auf Wärmequellenbetrieb gespeicherte
Soll-Wert TVs um ist und die beim Wärmequellenbetrieb
berechnete Differenz Δ kleiner als die
beim Umschalten gespeicherte Differenz Δ um ist.
2. Verfahren zum Steuern der Umschaltung eines wärmeaufnehmenden
Verbrauchers zwischen einer
brennstoff- oder mittels elektrischen Stromes
beheizten Wärmequelle und einer Wärmepumpe, wobei
die Wärmequelle eine Rücklauftemperatur- und
die Wärmepumpe eine Vorlauftemperaturregelung
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten
von Wärmepumpen- auf Wärmequellenbetrieb
der Rücklauftemperatur-Soll-Wert TRs um , der
Rücklauftemperatur-Ist-Wert TRi um und der Vorlauftemperatur-
Ist-Wert TVi um gemessen oder gerechnet
und gespeichert werden und daß aus den
Ist-Werten von Vorlauf- und Rücklauftemperatur
TVi, TRi die Differenz Δ um berechnet und gespeichert
wird und daß während des Wärmequellenbetriebs
der Rücklauftemperatur-Soll-Wert TRs
und die Differenz Δ aus den Ist-Werten TVi und
TRi bestimmt wird und daß der Verbraucher dann
auf die Wärmepumpe zurückgeschaltet wird, wenn
der bei Wärmequellenbetrieb berechnete Rücklauftemperatur-
Soll-Wert TRs kleiner ist als der
beim Umschalten von Wärmepumpen- auf Wärmequellenbetrieb
gespeicherte Soll-Wert TRs um und die
bei dem Wärmequellenbetrieb berechnete Differenz
kleiner als die beim Umschalten gespeicherte
Differenz Δ um ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rücklauftemperatur im Zweipunktverfahren
geregelt wird.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Steuer- und Regeleinheit (13), die einen
Zweipunktregler zum Regeln der Rücklauftemperatur
des den wärmeaufnehmenden Verbraucher verlassenden
Mediums enthält, und daß Mittel zur
Speicherung des Vorlauftemperatur-Soll-Wertes und
der Differenz aus Vorlauf- und Rücklauftemperatur-
Ist-Wertes während des letzten Wärmepumpenbetriebes
und ein Rechner vorgesehen sind, der den
gespeicherten Vorlauftemperatur-Soll-Wert TVs um
mit dem berechneten Soll-Wert TVs vergleicht, und
daß weiterhin ein Vergleicher vorhanden ist, der
die gespeicherte Differenz Δ um mit dem vom
Rechner ermittelten Wert Δ vergleicht.
5. Verfahren zum Steuern der Umschaltung eines wärmeaufnehmenden
Verbrauchers zwischen einer
brennstoff- oder mittels elektrischen Stroms beheizten
Wärmequelle und einer Wärmepumpe, wobei
die Wärmequelle eine stetige Vorlauftemperatur-
und die Wärmepumpe eine stetige Rücklauftemperaturregelung
aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umschalten von Wärmepumpen- auf Wärmequellenbetrieb
der Vorlauftemperatur-Soll-Wert
(TVs um ), der Vorlauftemperatur-Ist-Wert (TVi um )
und der Rücklauftemperatur-Ist-Wert (TRi um ) gemessen
oder gerechnet und gespeichert werden und
daß aus den Ist-Werten von Vorlauf- und Rücklauftemperatur
TVi, TRi die Differenz Δ um berechnet
und gespeichert wird und daß während des
Wärmequellenbetriebes der Vorlauftemperatur-
Soll-Wert TVs und die Differenz aus den Ist-
Werten TVi und TRi bestimmt wird.
6. Verfahren zum Steuern der Umschaltung eines wärmeaufnehmenden
Verbrauchers zwischen einer
brennstoff- oder mittels elektrischen Stroms beheizten
Wärmequelle und einer Wärmepumpe, wobei
die Wärmequelle eine stetige Vorlauftemperatur-
und die Wärmepumpe eine Rücklauftemperatur-
Zweipunktregelung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umschalten von Wärmepumpen- auf
Wärmequellenbetrieb der Soll-Wert der Vorlauftemperatur
TVi und die Differenz Δ um zwischen
dem Ist-Wert der Vorlauftemperatur TVi und dem
Ist-Wert der Rücklauftemperatur TRi gemessen,
gerechnet und gespeichert werden und daß dann
auf Wärmepumpenbetrieb zurückgeschaltet wird,
wenn der Soll-Wert der Vorlauftemperatur TVs
kleiner wird als der Soll-Wert der Vorlauftemperatur
TVs um im Zeitpunkt des Umschaltens und die
laufende Differenz kleiner als die Differenz
Δ um zum Zeitpunkt des Umschaltens wird.
7. Verfahren zum Steuern der Umschaltung eines wärmeaufnehmenden
Verbrauchers zwischen einer
brennstoff- oder mittels elektrischen Stroms beheizten
Wärmequelle und einer Wärmepumpe, wobei
die Wärmequelle eine Vorlauftemperatur-Zweipunktregelung
und die Wärmepumpe eine stetige
Rücklauftemperaturregelung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Umschalten von Wärmepumpen-
auf Wärmequellenbetrieb ein errechneter
Vorlauftemperatur-Soll-Wert (TVs um ), der Vorlauftemperatur-
Ist-Wert (TVi um ) und der Rücklauftemperatur-
Ist-Wert (Tri um ) gemessen oder gerechnet
und gespeichert werden und daß aus den Ist-Werten
von Vorlauf- und Rücklauftemperatur TVi, TRi
die Differenz Δ um berechnet und gespeichert
wird und daß dann auf Wärmepumpenbetrieb zurückgeschaltet
wird, wenn der Soll-Wert der Vorlauftemperatur
TVs kleiner wird als der errechnete
Soll-Wert zum Zeitpunkt des Umschaltens und
gleichzeitig die laufende Differenz Δ kleiner
wird als die Differenz Δ um im Zeitpunkt des
Umschaltens t um .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873702080 DE3702080A1 (de) | 1986-01-31 | 1987-01-24 | Verfahren zum steuern der umschaltung eines waermeaufnehmenden verbrauchers zwischen einer brennstoff- oder strombeheizten waermequelle und einer waermepumpe und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3602972 | 1986-01-31 | ||
DE19873702080 DE3702080A1 (de) | 1986-01-31 | 1987-01-24 | Verfahren zum steuern der umschaltung eines waermeaufnehmenden verbrauchers zwischen einer brennstoff- oder strombeheizten waermequelle und einer waermepumpe und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3702080A1 true DE3702080A1 (de) | 1987-08-06 |
Family
ID=25840591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873702080 Withdrawn DE3702080A1 (de) | 1986-01-31 | 1987-01-24 | Verfahren zum steuern der umschaltung eines waermeaufnehmenden verbrauchers zwischen einer brennstoff- oder strombeheizten waermequelle und einer waermepumpe und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3702080A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5501267A (en) * | 1991-12-27 | 1996-03-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Air conditioning apparatus for an electric vehicle using least power consumption between compressor and electric heater |
DE102007063009A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-07-16 | Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Belüftung von Objekten und Vorrichtung zur Belüftung von Objekten, insbesondere raumlufttechnische Anlage |
EP2375174B1 (de) | 2010-04-07 | 2016-06-08 | Wolf GmbH | Wärmepumpenanlage und Verfahren zur Regelung einer Wärmepumpenanlage |
EP3816522A1 (de) * | 2019-10-31 | 2021-05-05 | Robert Bosch GmbH | Verfahren zur steuerung einer wärmevorrichtung |
-
1987
- 1987-01-24 DE DE19873702080 patent/DE3702080A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5501267A (en) * | 1991-12-27 | 1996-03-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Air conditioning apparatus for an electric vehicle using least power consumption between compressor and electric heater |
DE102007063009A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-07-16 | Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Belüftung von Objekten und Vorrichtung zur Belüftung von Objekten, insbesondere raumlufttechnische Anlage |
DE102007063009B4 (de) * | 2007-12-21 | 2016-02-04 | Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Belüftung von Objekten und Vorrichtung zur Belüftung von Objekten, insbesondere raumlufttechnische Anlage |
EP2375174B1 (de) | 2010-04-07 | 2016-06-08 | Wolf GmbH | Wärmepumpenanlage und Verfahren zur Regelung einer Wärmepumpenanlage |
EP3816522A1 (de) * | 2019-10-31 | 2021-05-05 | Robert Bosch GmbH | Verfahren zur steuerung einer wärmevorrichtung |
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