DE4115798A1

DE4115798A1 - Heizungseinrichtung

Info

Publication number: DE4115798A1
Application number: DE4115798A
Authority: DE
Inventors: Juergen Taag; Rolf Thomas
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1991-05-11
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2011-05-12
Also published as: ATA221490A; AT399576B; BE1004746A6; CH684120A5; DE4115798C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungseinrichtung mit einem beheizbaren Kessel, dessen Ein- und Auslauf mit dem mit einer Pumpe versehenen Vor- und Rücklauf einer Heizkörperanordnung verbindbar ist, wobei ein von einer den beheizbaren Kessel steuernden Steuereinrichtung gesteuerter Mischer und eine kesselseitige Pumpe vorgesehen ist.

Bei bekannten derartigen Heizungseinrichtungen sind Drei-Wege-Mischer vorgesehen, über die der Auslauf des Kessels mit dem Vorlauf der Heizkörperanordnung verbindbar ist, wobei auch der Rücklauf mit dem Vorlauf der Heizkörperanordnung verbindbar ist.

Bei solchen Heizungseinrichtungen ergibt sich allerdings das Problem, daß es bei diesen Einrichtungen zu relativ tiefen Temperaturen des in den Kessel einströmenden Wassers kommen kann, was zu einer erhöhten Korrosion im Kessel führt.

Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der sichergestellt ist, daß der Kessel, abgesehen von der Startphase, mit einem einstellbaren Mindestwert der Temperatur des in den Kessel einströmenden Wassers betrieben wird.

Gemäß einer zweiten Aufgabe soll eine solche Einrichtung dahin gehend modifiziert werden, daß auch während der Startphase ein optimales Betriebsverhalten gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Vier-Wege-Mischer vorgesehen ist, an dem zum Ein- beziehungsweise Auslauf des Kessels führende Leitungen, in denen eine von der Steuereinrichtung gesteuerte Kesselkreispumpe angeordnet ist, und die Vor- und Rücklaufleitung der Heizungseinrichtung angeschlossen sind.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich, beim Start des Kessels dessen Ein- und Auslauf kurzzuschließen, wodurch dieser Kreis, der nur relativ wenig Wasser enthält, rasch erwärmt wird und während dieser Phase die Abgabe von Wärme an den Vorlauf der Heizkörperanordnung unterbunden werden kann.

Bei einer solchen Heizungseinrichtung kann es jedoch nach einem relativ raschen Anheben der Kesseleinlauftemperatur und einem dadurch erfolgten Umschalten in den Normalbetrieb zu einem abermaligen raschen Absinken der Kesseleinlauftemperatur kommen, die zu einer neuen Unterschreitung eines gegebenenfalls vorgesehenen Grenzwertes führen kann. Dies führt zu einem mehrmaligen Wechseln des Betriebszustandes, was nachteilig ist. Bedingt ist dies durch den Umstand, daß bei der beschriebenen Betriebsweise nach der erfolgten Anhebung der Kesseleinlauftemperatur und der Umschaltung auf den Normalbetrieb relativ große Mengen an kaltem Wasser in den Kessel zurückströmen und es daher zu einer entsprechend raschen Absenkung der Kesseleinlauftemperatur kommt.

Gemäß der zweiten Aufgabe der Erfindung ist eine zweite weiter verbesserte Heizeinrichtung vorzuschlagen, die sich auch in der Startphase durch ein gutes Betriebsverhalten auszeichnet, das heißt, bei der auch beim Übergang von der Kesseleinlauftemperatur-Anhebung zum Normalbetrieb ein Pendeln um den Umschaltpunkt des Überganges von einer Betriebsart zur anderen vermieden wird und die die Aufheizung des Heizkreises in kurzer Zeit erlaubt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer oben beschriebenen Heizungseinrichtung zur Lösung der ersten Aufgabe zusätzlich in der einem Kesseleinlauftemperatur-Anhebebetrieb, bei dem der Auslauf des Kessels mit dem Einlauf desselben verbunden ist, entsprechenden Endstellung des Vier-Wege-Mischers ein, wenn auch kleiner Durchfluß zwischen dem Auslauf des Kessels und der Vorlaufleitung der Heizkörperanordnung gegeben ist, wobei dieser Durchfluß durch die Steuerung mit steigender Temperatur des Kessels im Sinne einer Vergrößerung desselben beeinflußt ist.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß auch während der Anhebung der Kesseleinlauftemperatur ein bestimmter Anteil des vom Kessel kommenden heißen Wassers in den Heizungskreis gespeist wird. Dabei wird der Anteil des dem Heizkreis zugeführten Anteils des heißen Wassers mit steigender Temperatur des in den Kessel gelangenden Wassers erhöht, so daß sich ein allmählicher Übergang von der Anhebung der Kesseleinlauftemperatur in den Normalbetrieb ergibt.

Weiter wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht, daß eine hohe Schalthäufigkeit zwischen dem Normal- und einer Kesseleinlauftemperatur-Anhebung, die zu einem erhöhten Ausstoß an Schadstoffen führt, vermieden wird.

Bei einer Heizungseinrichtung, bei der die Steuereinrichtung mit Temperaturfühlern zur Erfassung der Außen- und der Vorlauftemperatur versehen ist, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung weiter mit einem die Einlauftemperatur des Kessels erfassenden Fühler verbunden ist, wobei bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes der Einlauftemperatur die Steuereinrichtung den Brenner einschaltet, den Mischer im Sinne einer Verbindung der mit dem Ein- beziehungsweise Auslauf des Kessels verbundenen Leitungen und die Verbindung zum Vor- und Rücklauf hin unterbricht, wobei die Kesselkreispumpe angesteuert ist und bei Überschreiten eines bestimmten Wertes der Einlauftemperatur die Verbindung des Kesselauslaufes beziehungsweise des Kesseleinlaufes zum Vor- beziehungsweise Rücklauf hin öffnet und die letzteren gegebenenfalls miteinander verbindet.

Bei einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung zur Lösung der zweiten Aufgabe, bei der die Steuerung ebenfalls mit einem Außentemperaturfühler und einem Heizungsvorlauf-Temperaturfühler verbunden ist, kann vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung weiter einen die Signale des Kessel-Einlauftemperaturfühlers mit einem einstellbaren Grenzwert vergleichenden Komparator aufweist, der bei Unterschreiten des Grenzwertes den Brenner einschaltet und einen den Vier-Wege-Mischer steuernden Regler mit vom Kessel-Einlauftemperaturfühler abhängigen Signalen beaufschlagt.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß bei einem Unterschreiten des Grenzwertes für die Kesseleinlauftemperatur der Brenner gestartet wird und die Steuerung des Vier-Wege-Mischers in Abhängigkeit vom Ist-Wert der Kesseleinlauftemperatur gesteuert wird. Dadurch läßt sich während einer Kesseleinlauftemperatur-Anhebung auf einfache Weise eine Steuerung des Mischers und damit eine Beaufschlagung des Heizkreises in Abhängigkeit von der Temperatur des Kesseleinlaufes realisieren, wodurch ein allmählicher Übergang von der Startphase der Kesseleinlauftemperatur-Anhebung in den Normalbetrieb erreicht wird.

Weiter kann die Steuereinrichtung für eine Heizung ohne optimierter Startphase auch die Rücklauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur und Soll-Wert-Einstellungen regeln, wobei zum Beispiel der Brenner des Kessels über einen Zweipunktregler ein- und ausgeschaltet werden kann.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß im Falle des Unterschreitens der vorgesehenen Mindesttemperatur des in den Kessel einströmenden Wassers der Mischer den Ein- und Auslauf des Kessels kurzschließt und die Verbindung zum Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung unterbricht und der Brenner eingeschaltet wird, so daß rasch wieder eine entsprechende Einlauftemperatur für den Kessel erreicht wird. Oberhalb einer vorbestimmten Einlauftemperatur des Kessels kann dann der Mischer wie bei herkömmlichen Heizungseinrichtungen im Sinne der Einhaltung einer vorbestimmten Vorlauftemperatur geregelt werden, wobei einfach Teile des Rücklaufwassers dem Vorlaufwasser zugemischt werden und der Rest des Rücklaufwassers dem Kesseleinlauf zugeleitet wird. Der Kessel wird entsprechend dem Soll-Wert der Rücklauftemperatur außentemperaturgeregelt.

Um im Bereich der vorbestimmten minimalen Einlauftemperatur ein ständiges Regeln des Mischers zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Einlauftemperatur des Kessels, bei der der Mischer den Kesselein- mit dem -auslauf kurzschließt und die Verbindung zum Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung hin unterbricht und der Einlauftemperatur, bei der der Mischer beginnt, wieder eine Verbindung zum Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung hin herzustellen, eine bestimmte Hysterese, zum Beispiel von etwa 2 bis 5 K, vorgesehen ist.

So kann zum Beispiel vorgesehen sein, daß bei einer Einlauftemperatur von 40°C oder weniger der Mischer den Kesselein- mit dem -auslaß bei unterbrochener Verbindung derselben mit dem Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung kurzschließt und von dem Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung trennt und bei einer Einlauftemperatur von ca. 45° beginnt, eine Verbindung zwischen dem Kesselein- und -auslauf und dem Vor- beziehungsweise Rücklauf der Heizkörperanordnung herzustellen.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung den Mischer sowohl nach Maßgabe eines außentemperaturabhängigen Soll-Wertes der Rücklauftemperatur als auch in Abhängigkeit vom Unter- beziehungsweise Überschreiten von einstellbaren Grenzwerten der mittels eines mit der Steuereinrichtung verbundenen Fühlers erfaßten Rücklauftemperatur steuert, und daß der minimale Einschaltpunkt der Rücklauftemperaturregelung zumindest gleich dem Wert des unteren Rücklauftemperatur-Grenzwertes ist, und daß die Differenz des über dem Einschaltpunkt liegenden Ausschaltpunkt vom ersteren in Abhängigkeit mit der Hysterese des Rücklauftemperaturreglers der Steuereinrichtung gewählt ist, wobei die Differenz kleiner als die Hysterese ist und zum Beispiel nur 50% derselben beträgt.

Auf diese Weise ergibt sich ein besonders günstiger Betrieb der Heizungseinrichtung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung für die Lösung der zweiten Aufgabe kann vorgesehen sein, daß der Komparator mit seinem Ausgangssignal einen Umschalter steuert, der einen den Brenner steuernden Regler alternativ mit dem Kesseleinlauftemperatur-Grenzwert entsprechenden Signal oder dem Kesseleinlauftemperatur-Soll-Wert beaufschlagt und den den Vier-Wege-Mischer steuernden Regler alternativ mit einem dem Heizungsvorlauf-Soll-Wert entsprechenden Signal oder einem vom Kessel-Einlauftemperaturfühler abhängigen Signal beaufschlagt.

Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau der Steuerung, wobei bei Unterschreitung einer bestimmten Kesseleinlauftemperatur eine Umschaltung auf eine Versorgung des Reglers mit einem vom Kessel-Einlauftemperaturfühler abgeleiteten Signal erfolgt.

Weiter kann vorgesehen sein, daß der Umschalter eingangsseitig mit zwei Meßwertverarbeitungsschaltungen verbunden ist, die beide mit dem Außentemperaturfühler verbunden sind, aus dessen Signalen und die Verarbeitung derselben steuernden Einstellwerten Soll-Werte für die Kesseleinlauftemperatur und die Heizungsvorlauftemperatur gebildet werden.

Auf diese Weise lassen sich Anpassungen der Soll-Werte an verschiedene Verhältnisse erreichen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Umschalter weiter über einen weiteren Umschalter wahlweise von den Ausgangssignalen eines von zwei Komparatoren steuerbar ist, wobei der eine Komparator das der Heizungsvorlauf-Soll-Temperatur entsprechende Ausgangssignal der Meßwertverarbeitungsschaltung mit der Heizungsvorlauftemperatur und der andere Komparator die Heizungsvorlauftemperatur mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert vergleicht, wobei der weitere Umschalter von einem den Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert mit der Heizungsvorlauf-Soll-Temperatur vergleichenden Komparator gesteuert ist.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich, ein schnelles Öffnen des Mischventiles zu vermeiden, wobei zwischen zwei Fällen unterschieden werden kann:

1. Vorlauftemperatur-Soll-Wert<Vorlauftemperatur-Minimalwert,
2. Vorlauftemperatur-Soll-Wert<Vorlauftemperatur-Minimalwert.

Dies wird durch den den zusätzlichen Umschalter steuernden Komparator möglich.

Eine Umschaltung erfolgt für den ersten Fall, bei dem der Vorlauftemperatur-Soll-Wert<Vorlauftemperatur-Minimalwert ist, auf den Normalbetrieb, wenn die Bedingung:

ϑ_HV < (ϑ_KAG + Δϑ_KAG)

erfüllt ist, wobei ϑ_HV die Heizungsvorlauftemperatur, ϑ_KAG den Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert und Δϑ_KAG den Differenzbetrag zum Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert bedeuten.

Damit ist es möglich, die Stellung des Mischventiles nahe an den Beharrungswert bei außentemperaturgeführter Vorlauftemperaturregelung heranzuführen, so daß es nicht mehr zu Schwingungen der Rücklauftemperatur nach dem Umschalten kommt.

Für den zweiten Fall, bei dem der Vorlauftemperatur-Soll-Wert<=Vorlauftemperatur-Minimalwert ist, erfolgt die Umschaltung, wenn die Bedingung

(ϑ_HV<ϑ_HVS) ⟩ (ϑ_KA < (ϑ_KAG + Δϑ_KAG)

erfüllt ist, wobei ϑ_HVS den Heizungsvorlauf-Soll-Wert und ϑ_KA die Kesselrücklauftemperatur bedeuten.

Durch diese Maßnahmen wird ein zu häufiges Umschalten von einem Betriebszustand in den anderen sicher verhindert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Heizungseinrichtung,

Fig. 2 ein Diagramm, das die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Temperaturen zeigt und

Fig. 3 schematisch eine erfindungsgemäße Steuerung zur Lösung der zweiten Aufgabe.

Der Kessel 1 ist mit seinem Auslauf 2 und seinem Einlaß 3 mit einem Vier-Wege-Mischer 4 verbunden, wobei in der vom Mischer 4 zum Einlaß 3 führenden Leitung eine Kesselkreispumpe 5 angeordnet ist, die mit einer Steuereinrichtung 6 verbunden ist.

An dem Mischer 4 sind weiter der Vorlauf 7 und der Rücklauf 8 einer Heizkörperanordnung 9 angeschlossen, wobei im Vorlauf 7 eine von der Steuereinrichtung 6 gesteuerte Heizkreispumpe 10 angeordnet ist.

Die Steuereinrichtung 6 ist mit einem Einlauftemperaturfühler 11 verbunden, der die Temperatur des in den Kessel 1 einströmenden Wassers erfaßt. Weiter ist die Steuerung 6 mit einem Vorlauftemperaturfühler 12, der die Temperatur des Wassers im Vorlauf 7 erfaßt, sowie mit einem Außentemperaturfühler 13 verbunden und steuert die Beheizung des Kessels 1 und den Mischer 4 entsprechend einem zur Lösung der ersten beziehungsweise zweiten Aufgabe geeigneten Algorithmus und den herrschenden Gegebenheiten, insbesondere der Außentemperatur.

Fig. 2 zeigt den Zusammenhang, nach dem die Steuereinrichtung zur Lösung der ersten Aufgabe die Rücklauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Soll-Wert-Einstellung regelt, indem sie zum Beispiel den Brenner des Kessels 1 über einen Zweipunktregler ein- und ausschaltet.

Auf der Abszisse ist die Außentemperatur ϑ_A und auf der Ordinate der Soll-Wert der Rücklauftemperatur ϑ_R1s aufgetragen.

Die obere Kurve stellt den außentemperaturabhängigen Abschaltpunkt ϑ_R1s,A und die untere Kurve den außentemperaturabhängigen Einschaltpunkt ϑ_R1s,E dar.

Die Kurven können durch den Raumtemperatur-Soll-Wert-Einsteller TRS in Richtung der Achse, die mit ϑ_RS beschriftet ist, verschoben werden.

Außerdem sind parallel zur Außentemperaturachse verlaufende Linien eingezeichnet. Die untere dieser Linien gibt den Einschaltpunkt ϑ_R1G,E der Minimaltemperaturbegrenzung, die obere dieser Linien den Abschaltpunkt ϑ_R1G,A an.

Dadurch ist eine gleitende Anpassung der mittleren Kesseltemperatur an den Wärmebedarf und damit eine energiesparende Steuerung möglich.

Für diese Regelung wird eine einstellbare Schaltdifferenz ϑ_R1G,A-ϑ_R1G,E verwendet.

Der Soll-Wert der Rücklauftemperatur entspricht dem Einschaltpunkt des Kesselzweipunktreglers. Er wird nach unten begrenzt durch den voreingestellten Grenzwert ϑ_R1G,E für die minimale Rücklauftemperatur. Dies bedeutet, daß im Heizbetrieb kein niedrigerer Soll-Wert als der Grenzwert auftreten kann.

Die Steuerung erfolgt dabei in der Weise, daß bei einer unter einem bestimmten Minimalwert, zum Beispiel 40°C, liegenden Einlauftemperatur des Kessels 1 der Mischer 4 lediglich den Kesselauslauf 2 mit dem Kesseleinlauf 3 verbindet, wobei eine Verbindung zum Vor- beziehungsweise Rücklauf 7, 8 hin unterbunden ist, und die Steuerung 6 den Brenner des Kessels 1 einschaltet.

Aufgrund der Beheizung des Kessels 1 steigt die Einlauftemperatur des Kessels 1 wegen des geringen Wasservolumens rasch an. Übersteigt nun die Einlauftemperatur des Kessels 1 einen bestimmten Wert, der um einen bestimmten Betrag, zum Beispiel 2 bis 5 K über dem Minimalwert liegt, so wird der Mischer 4 in der Weise angesteuert, daß der Kesselauslauf 2 mit dem Vorlauf 7 und der Rücklauf 8 mit dem Kesseleinlauf 3 verbunden wird. Dabei kann entsprechend den Wärmeanforderungen der Heizkörperanordnung 9 auch eine Verbindung zwischen dem Vorlauf 7 und dem Rücklauf 8 hergestellt werden, um einen Teil des Rücklaufwassers in üblicher Weise dem Vorlauf zuzumischen.

Der Abstand, um den der Abschaltpunkt ϑ_R1G,A über dem Einschaltpunkt ϑ_R1G,E liegt, ist dabei mit der Hysterese des Rücklauftemperaturreglers so gekoppelt, daß er nur einen Teil der eingestellten Hysterese, zum Beispiel 50%, beträgt.

Dadurch ist sichergestellt, daß der Brenner auch dann noch eingeschaltet bleibt, wenn die Rücklauftemperatur bereits den Ausschaltpunkt der Minimalbegrenzung ϑ_R1G,A überschritten hat und der Mischer 4 bereits wieder geöffnet wird.

Dabei ist die Kesselkreispumpe 5 stets in Betrieb, wenn die Heizkreispumpe 10 in Betrieb ist. Weiter ist die Kesselkreispumpe 5 auch zu Beginn des Betriebes des Kessels 1 in Betrieb, wenn also die Einlauftemperatur des Kessels 1 noch unter dem Minimalwert liegt.

Wird aufgrund einer geringen Wärmeanforderung im Bereich der Heizkörperanordnung 9 ein relativ großer Anteil des Rücklaufes 8 dem Vorlauf 7 zugemischt und sinkt aus diesem Grunde die Einlauftemperatur des Kessels 1 unter den vorgegebenen Minimalwert ab, so wird der Mischer 4 entsprechend angesteuert und schließt den Kesselauslauf 2 mit dem Kesseleinlauf 3 kurz und unterbricht die Verbindung zum Vorlauf 7 und Rücklauf 8, um ein zu weites Absinken der Kesseleinlauftemperatur zu verhindern, was zu einer erhöhten Korrosionsgefahr führen würde. Dabei bleibt die Kesselkreispumpe 5 in Betrieb.

Die Steuerung zur Lösung der zweiten Aufgabe erfolgt in der Weise, daß bei einer unter einem bestimmten Minimalwert, zum Beispiel 40°C, liegenden Einlauftemperatur des Kessels 1 der Mischer 4 den Kesselauslauf 2 mit dem Kesseleinlauf 3 so verbindet, daß der Volumenstrom zum Vor- beziehungsweise Rücklauf 7, 8 hin - nicht wie zur Lösung der ersten Aufgabe - unterbunden, sondern nur gedrosselt ist und die Steuerung 6 den Kessel 1 einschaltet.

Bei der Beheizung des Kessels 1 steigt die Einlauftemperatur des Kessels 1 aufgrund des geringen Wasservolumens rasch an. Übersteigt nun die Einlauftemperatur des Kessels 1 einen bestimmten Wert, der um einen bestimmten Betrag, zum Beispiel 2 bis 5 K, über dem Minimalwert liegt, so wird der Mischer 4 in der Weise angesteuert, daß der Kesselauslauf 2 mit dem Vorlauf 7 und der Rücklauf 8 mit dem Kesseleinlauf 3 verbunden wird. Dabei kann entsprechend den Wärmeanforderungen der Heizkörperanordnung 9 auch eine Verbindung zwischen dem Vorlauf 7 und dem Rücklauf 8 hergestellt werden, um einen Teil des Rücklaufwassers in üblicher Weise dem Vorlauf zuzumischen.

Die Steuerung 6 zur Lösung der zweiten Aufgabe ist als Blockschaltbild in der Fig. 3 dargestellt.

Diese Steuerung 6 besteht im wesentlichen aus einem Subtrahierer 20, an dessen einem Eingang ein vom Einlauftemperaturfühler 11 kommendes Signal ϑ_KA anliegt und an dessen subtrahierenden Eingang ein einer Soll-Temperaturdifferenz Δϑ_S entsprechendes Signal ansteht, einem mit dessen Ausgang verbundenen Umschalter 21, der von einem Komparator 22 gesteuert ist und seinerseits ausgangsseitig mit den Eingängen zweier Regler 23, 24 verbunden ist. Weitere Eingänge des Umschalters 21 werden von zwei Soll-Werte liefernden Meßwertverarbeitungsschaltungen 25, 26 gebildet.

Der Komparator 22 ist eingangsseitig mit dem Signal des Einlauftemperaturfühlers 11 ϑ_KA und einem Grenzwertsignal ϑ_KAG beaufschlagt, wobei das letztere Signal auch an einem Eingang des Umschalters 21 anliegt. Dabei gibt der Komparator 22 bei einem unter dem Grenzwert ϑ_KAG liegenden Signal des Einlauftemperaturfühlers 11 ϑ_KA ein Signal ab, das ein Umschalten des Umschalters 21 bewirkt. Der Komparator 22 kann den Umschalter 21 in beide Richtungen betätigen.

Die beiden Meßwertverarbeitungsschaltungen 25 und 26 liefern Soll-Werte für die Heizungsvorlauftemperatur ϑ_HVS und die Kesseleinlauftemperatur ϑ_KAS, die als Eingangssignale an dem Umschalter 21 anliegen.

Diese Meßwertverarbeitungsschaltungen 25 und 26 verarbeiten das vom Außentemperaturfühler 13, der mit diesen beiden Schaltungen verbunden ist, kommende Signal ϑ_A in Abhängigkeit von Stellern 27, 27′, die zur Einstellung der Steilheit der den Zusammenhang zwischen dem Signal ϑ_A und dem entsprechenden Soll-Wert beschreibenden Kurve beeinflußt, und Stellern 28, 28′, die zur Parallelverschiebung dieser Kurven dienen.

Weiter ist der den Vier-Wege-Mischer 4 steuernde Regler 23 mit einem vom Vorlauftemperaturfühler 12 kommenden Signal ϑ_HV und der den Brenner steuernde Regler 24 mit dem vom Einlauftemperaturfühler 11 kommenden Signal ϑ_KA beaufschlagt.

Gibt der Komparator 22 ein Signal aufgrund eines Unterschreitens des Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwertes ϑ_KAG durch die momentane Kesseleinlauftemperatur ein Umschaltsignal an den Umschalter 21 ab, so wird der Regler 23 statt mit dem Vorlauftemperatur-Soll-Wert ϑ_HVS mit einem der Kesseleinlauftemperatur entsprechenden Signal ϑ_KA, das um ein vorgegebenes Soll-Wert-Differenzsignal Δϑ_S vermindert ist, beaufschlagt. Gleichzeitig wird der den Brenner steuernde Regler 24 statt mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Soll-Wert ϑ_KAS mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert ϑ_KAG beaufschlagt, wobei durch das Soll-Wert-Differenzsignal Δϑ_S die Zeitdauer der Heizkreisaufheizung indirekt beeinflußt wird. Dieses Signal kann 5 bis 15 K entsprechen.

Dies bewirkt einerseits, daß der Brenner durch den Regler 24 aktiviert wird und gleichzeitig der Mischer 4 durch den Regler 23 in eine der Kesseleinlauftemperatur-Anhebung entsprechenden Stellung gesteuert wird, in der die Verbindung zwischen dem Kesselauslauf und der Heizungsvorlaufleitung auf ein bestimmtes Maß reduziert ist. In weiterer Folge wird der den Mischer 4 steuernde Regler 23 in Abhängigkeit von der Kesseleinlauftemperatur gesteuert, wobei die Verbindung zwischen dem Kesselauslauf 2 und dem Heizungsvorlauf 7 mit steigender Kesseleinlauftemperatur weiter geöffnet wird.

Die Rückstellung des Umschalters 21 in dessen dem Normalbetrieb entsprechende Stellung, in der die beiden Regler 23 und 24 mit dem Heizungsvorlauftemperatur-Soll-Wert ϑ_HVS beziehungsweise dem Kessel-Einlauftemperatur-Soll-Wert ϑ_KAS beaufschlagt sind, erfolgt, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind.

Um ein zu schnelles Öffnen des Mischventiles zu vermeiden, muß zwischen den folgenden Fällen unterschieden werden:

Dies wird durch den Komparator 31, der auf den Umschalter 32 einwirkt, sichergestellt.

Eine Umschaltung erfolgt für den ersten Fall, das heißt Vorlauftemperatur-Soll-Wert<Vorlauftemperatur-Minimalwert, in der Weise, daß der Komparator 31 den Umschalter 32 in Richtung auf den Komparator 30 steuert, so daß dessen Ausgangssignal zum Umschalter 21 durchgeschaltet wird und diesen steuert. Die Umschaltung auf den Normalbetrieb erfolgt dabei, wenn die Bedingung

ϑ_HV < (ϑ_KAG + Δϑ_KAG)

erfüllt ist.

Diese Abfrage wird durch den Komparator 30 vorgenommen.

Im zweiten Fall, das heißt Vorlauftemperatur-Soll-Wert<=Vorlauftemperatur-Minimalwert, wird der Umschalter 32 durch den Komparator 31 in Richtung auf den Komparator 29 geschaltet, so daß dessen Ausgangssignale den Umschalter 21 steuern, wobei die Umschaltung dann vorgenommen wird, wenn die Bedingung

(ϑ_HV < ϑ_HVS) ⟩ (ϑ_KA < (ϑ_KAG + Δϑ_KAG)

erfüllt ist.

Es muß die Heizungsvorlauftemperatur ϑ_HV größer als der Heizungsvorlauftemperatur-Soll-Wert ϑ_HVS sein, und die Kesseleinlauftemperatur ϑ_KA muß größer als der um einen Differenzbetrag Δϑ_KAG vergrößerte Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert ϑ_KAG sein.

Weiter kann die Rückstellung des Umschalters 21 erfolgen, wenn die Heizungsvorlauftemperatur ϑ_HV größer als der um einen Differenzbetrag Δϑ_KAG vergrößerte Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert ϑ_KAG ist. Durch diesen Differenzbetrag wird ein zu häufiges Schalten vermieden und sichergestellt, daß die Kesseleinlauftemperatur vor dem Umschalten auf den Normalbetrieb genügend angehoben ist, um auch nach der Umstellung in den Normalbetrieb genügend hoch zu bleiben, um ein abermaliges Umschalten in den Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetrieb zu vermeiden.

Dabei ist sichergestellt, daß der Übergang vom Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetrieb in den Normalbetrieb stetig erfolgt, indem der Vier-Wege-Mischer 4 in Abhängigkeit vom Vorlauftemperatur-Soll-Wert ϑ_HVS gesteuert wird und die Verbindung zwischen dem Kesselauslauf 2 und dem Heizungsvorlauf 7 in Abhängigkeit von der Außentemperatur mehr oder weniger weit geöffnet wird.

Claims

1. Heizungseinrichtung mit einem beheizbaren Kessel, dessen Ein- und Auslauf mit dem mit einer Pumpe versehenen Vor- und Rücklauf einer Heizkörperanordnung verbindbar ist, wobei ein von einer den beheizbaren Kessel steuernden Steuereinrichtung gesteuerter Mischer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vier-Wege-Mischer (4) vorgesehen ist, an dem zum Ein- beziehungsweise Auslauf (3, 2) des Kessels (1) führende Leitungen, in denen eine von der Steuereinrichtung (6) gesteuerte Kesselkreispumpe (5) angeordnet ist, und die Vor- und Rücklaufleitung (7, 8) der Heizungseinrichtung (9) angeschlossen sind.

2. Heizungseinrichtung nach einem beheizbaren Kessel, dessen Ein- und Auslauf mit dem mit einer Pumpe versehenen Vor- und Rücklauf einer Heizkörperanordnung verbindbar ist, wobei ein von einer den beheizbaren Kessel steuernden Steuereinrichtung gesteuerter Mischer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vier-Wege-Mischer (4) vorgesehen ist, an dem zum Ein- beziehungsweise Auslauf (2, 3) des Kessels (1) führende Leitungen, in denen eine von der Steuereinrichtung (6) gesteuerte Kesselkreispumpe (5) angeordnet ist, und die Vor- und Rücklaufleitung (7, 8) der Heizkörperanordnung (9) angeschlossen sind und die weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß in der einem Kessel-Einlauftemperatur-Anhebebetrieb, bei dem der Auslauf des Kessels (1) mit dem Einlauf desselben verbunden ist, entsprechenden Endstellung des Vier-Wege-Mischers (4) ein, wenn auch kleiner Durchfluß zwischen dem Auslauf des Kessels und der Vorlaufleitung der Heizkörperanordnung gegeben ist, wobei dieser Durchfluß durch die Steuerung mit steigender Temperatur des Kessels (1) im Sinne einer Vergrößerung desselben beeinflußt ist.

3. Heizungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuereinrichtung mit Temperaturfühlern zur Erfassung der Außen- und der Vorlauftemperatur versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) weiter mit einem die Einlauftemperatur des Kessels (1) erfassenden Fühler (11) verbunden ist, wobei bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes der Einlauftemperatur die Steuereinrichtung (6) den Brenner einschaltet, den Mischer (4) im Sinne einer Verbindung der mit dem Ein- beziehungsweise Auslauf (3, 2) des Kessels (1) verbundenen Leitungen und die Verbindung zum Vor- und Rücklauf (7, 8) hin unterbricht, wobei die Kesselkreispumpe (5) angesteuert ist und bei Überschreiten eines bestimmten Wertes der Einlauftemperatur die Verbindung des Kesselauslaufes (2) beziehungsweise des Kesseleinlaufes (3) zum Vor- beziehungsweise Rücklauf (7, 8) hin öffnet und die letzteren gegebenenfalls miteinander verbindet.

4. Heizungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) weiter einen die Signale des Kessel-Einlauftemperaturfühlers (11) mit einem einstellbaren Grenzwert vergleichenden Komparator (22) aufweist, der bei Unterschreiten des Grenzwertes den Brenner einschaltet und einen den Vier-Wege-Mischer (4) steuernden Regler (23) mit vom Kessel-Einlauftemperaturfühler (11) abhängigen Signalen beaufschlagt.

5. Heizungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) den Mischer (4) sowohl nach Maßgabe eines außentemperaturabhängigen Soll-Wertes der Rücklauftemperatur als auch in Abhängigkeit vom Unter- beziehungsweise Überschreiten von einstellbaren Grenzwerten der mittels eines mit der Steuereinrichtung (6) verbundenen Fühlers erfaßten Rücklauftemperatur steuert und daß der minimale Einschaltpunkt der Rücklauftemperaturregelung zumindest gleich dem Wert des unteren Rücklauftemperatur-Grenzwertes ist und daß die Differenz des über dem Einschaltpunkt (ϑ_R1G,E) liegenden Ausschaltpunktes (ϑ_R1G,A) vom ersteren in Abhängigkeit mit der Hysterese des Rücklauftemperaturreglers der Steuereinrichtung (6) gewählt ist, wobei die Differenz kleiner als die Hysterese ist und zum Beispiel nur 50% derselben beträgt.

6. Heizungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (22) mit seinem Ausgangssignal einen Umschalter (21) steuert, der einen den Brenner steuernden Regler (24) alternativ mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert entsprechenden Signal (ϑ_KAG) oder dem Kessel-Einlauftemperatur-Soll-Wert (ϑ_KAS) beaufschlagt und den den Vier-Wege-Mischer (4) steuernden Regler (23) alternativ mit einem dem Heizungsvorlauf-Soll-Wert entsprechenden Signal (ϑ_HVS) oder einem vom Kessel-Einlauftemperaturfühler (11) abhängigen Signal (ϑ_KA) beaufschlagt.

7. Heizungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (21) eingangsseitig mit zwei Meßwertverarbeitungsschaltungen (25, 26) verbunden ist, die beide mit dem Außentemperaturfühler (13) verbunden sind, aus dessen Signalen und die Verarbeitung derselben steuernden Einstellwerten Soll-Werte für die Kesseleinlauftemperatur (ϑ_KAS) und die Heizungsvorlauftemperatur (ϑ_HVS) gebildet werden.

8. Heizungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (21) weiter über einen weiteren Umschalter (32) wahlweise von den Ausgangssignalen eines von zwei Komparatoren (29, 30) steuerbar ist, wobei der eine Komparator (29) das der Heizungsvorlauf-Soll-Temperatur (ϑ_HVS) entsprechenden Ausgangssignal der Meßwertverarbeitungsschaltung (25) mit der Heizungsvorlauftemperatur (ϑ_HV) und der andere Komparator (30) die Heizungsvorlauftemperatur (ϑ_HV) mit dem Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert (ϑ_KAG) vergleicht, wobei der weitere Umschalter (32) von einem den Kessel-Einlauftemperatur-Grenzwert (ϑ_KAG) mit der Heizungsvorlauf-Soll-Temperatur (ϑ_HVS) vergleichenden Komparator (31) gesteuert ist.