DE4118799A1 - Flow control for hot water heating system - reduces pump speed when faster temperature rise indicates flow valve is reduced or closed - Google Patents

Abstract

The hot water heating system has a main tank (1) which is heated, and a pumped supply to a heat exchanger (4), from which a cool return closes the recirculation loop. The flow control valve (5) regulates the flowrate through the heat exchanger, while a thermostat regulates the heating of the main tank. The control system monitors the rate of rise of temperature in the main tank and varies the pump speed accordingly, to prevent high pump speeds generating valve noise for low flowrates. If the rate of temperature rise is steep, indicative of low flowrates, then the pump speed is reduced accordingly. Slow temperature rises indicate larger flowrates, requiring more pump output. ADVANTAGE - Reduced valve noise, optimised pump speeds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of the patent saying 1.

Bei gedrosselten Heizkörperventilen besteht wegen der dann zu hohen Druck­ differenz zwischen der Ein- und Abströmseite die Gefahr von unangenehmen Strömungsgeräuschen. Um dieses Problem zu beseitigen, ist es üblich, in einer Verbindungsleitung vom Heizungsvor- zum Heizungsrücklauf ein druckabhängiges Überströmventil anzuordnen. Bei erhöhtem Druck im Heizungsvorlauf öffnet dieses Ventil. Die Druckdifferenz am Heizkörperventil wird verringert, und damit werden die Strömungsgeräusche verhindert.With throttled radiator valves there is then too high pressure difference between the inflow and outflow side the risk of unpleasant Flow noise. To eliminate this problem, it is common in one Connection line from the heating flow to the heating return a pressure-dependent Arrange overflow valve. Opens at increased pressure in the heating flow this valve. The pressure difference at the radiator valve is reduced, and this prevents the flow noise.

Durch das Überströmventil gelangt bei gedrosselten Heizkörperventilen heißes Vorlaufwasser in den kühleren Rücklauf. Ein solches Überströmen kann noch dadurch verstärkt werden, daß die Ventile zu niedrig eingestellt sind oder daß Heizkreispumpen mit zu größerer Förderhöhe eingesetzt werden. Es wird dann sehr häufig Vorlaufwasser dem Rücklauf beigemischt. Die Folge ist ein rasches Ansteigen der Kesselwasservorlauftemperatur mit entsprechend kurzen Brenner­ laufzeiten. Kurze Brennerlaufzeiten führen dann wieder zu häufigen Brenner­ starts mit hohen Umweltbelastungen und Energieverlusten.When the radiator valves are throttled, hot water gets through the overflow valve Flow water in the cooler return. Such an overflow can still are reinforced by the fact that the valves are set too low or that Heating circuit pumps with a higher delivery head are used. Then it will very often flow water mixed with the return. The result is a quick one Rise of the boiler water supply temperature with a correspondingly short burner terms. Short burner runtimes then lead to frequent burners starts with high environmental pollution and energy losses.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Strömungsgeräusche bei gedrosselten Heizkörperventilen unter Vermeidung der Probleme des Überströmens zu verhindern. Es sollen möglichst lange Brennerlaufzeiten zur Verringerung der Umweltbelastung und der Energieverluste erreicht werden. The invention had the object of throttling flow noises Radiator valves avoiding the problems of overflow prevent. The burner runtimes should be as long as possible to reduce the Environmental pollution and energy losses can be achieved.  

Die Lösung erfolgt gemaß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruches genannte Maßnahme.The solution is according to the invention by the in the characterizing part of the patent claim called measure.

Es wird auf ein Überströmventil verzichtet und statt dessen mit einer an sich bekannten Pumpensteuerung zur Veränderung der Fördermenge gearbeitet. Und zwar soll die Fördermenge der Stellung des Heizkörperventiles angepaßt werden, um Strömungsgeräusche zu vermeiden. Dabei löst aber nicht das Heizkörperventil selbst den Steuervorgang aus. Das erfolgt vielmehr durch den Kesselwassertem­ peraturgradienten. Dieser Gradient liegt bei voll geöffneten Ventilen flacher, da relativ viel Rücklaufwasser in den Kessel einströmt. Der Anstieg der Vorlauf­ temperatur erfolgt langsamer. Der Brenner läuft bei hoher Fördermenge lange. Bei gedrosselten Ventilen liegt der Gradient steiler, da weniger Rücklaufwasser in den Kessel einströmt. Jetzt wird die Fördermenge reduziert. Dadurch erfolgt eine Reduzierung des Förderdruckes und eine Verringerung der Strömungsgeräu­ sche an den gedrosselten Ventilen.There is no overflow valve and instead one with it known pump control to change the flow rate worked. And the delivery rate should be adjusted to the position of the radiator valve, to avoid flow noises. However, the radiator valve does not work the control process itself. Rather, this is done by the boiler water temperature temperature gradient. This gradient is flatter because the valves are fully open relatively much return water flows into the boiler. The increase in the lead temperature is slower. The burner runs for a long time with a high flow rate. With throttled valves, the gradient is steeper because there is less return water flows into the boiler. The delivery rate is now reduced. This is done a reduction in the delivery pressure and a reduction in the flow noise on the throttled valves.

Vorteilhaft ist eine Pumpensteuerung durch ein Takten mit veränderlichem Puls- Pausen-Verhältnis. Auf diese Weise kann eine genaue Anpassung an die vorlie­ genden Verhältnisse erzielt werden. Dabei sollte das Puls-Pausen-Verhältnis so eingestellt sein, daß der Nachlauf des Pumpenmotores am Ende einer jeden Pause noch vorhanden ist. Ein solcher intermittierender Betrieb führt zu einer diffe­ renzierten, jedoch stetigen Fördermenge. Eine Mindestfördermenge sollte auch bei steilst möglichem Gradienten garantiert sein.Pump control by means of clocking with variable pulse is advantageous. Break ratio. In this way, an exact adaptation to the existing conditions can be achieved. The pulse-pause ratio should be like this be set so that the overrun of the pump motor at the end of each break is still there. Such an intermittent operation leads to a diffe limited, but steady flow rate. A minimum flow rate should also be be guaranteed with the steepest possible gradient.

Ein zu frühes Reduzieren der Fördermenge beim Starten der Kesselheizung aus kaltem Zustand kann dadurch vermieden werden, daß man mit der Ermittlung des Temperaturgradienten erst etwas unter der Kesselwassersolltemperatur, z. B. 10 K unterhalb dieses Wertes, beginnt.Reducing the flow rate too early when starting the boiler heating cold condition can be avoided by using the determination the temperature gradient only slightly below the boiler water temperature, e.g. B. 10 K below this value.

Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerung dar. Es zeigt:The accompanying drawing represents an embodiment of the invention Control. It shows:

Fig. 1 Das Schema einer Heizungsanlage, Fig. 1 The scheme of a heating system,

Fig. 2 Ein Temperatur-Zeit-Diagramm und Fig. 2 is a temperature-time diagram and

Fig. 3 Die Fig. 2 zugeordnete Pumpenschaltung. Fig. 3 The Fig. 2 assigned pump circuit.

Die Heizungsanlage besteht aus dem Heizkessel 1, der zugeordneten Regelein­ heit 2, der Heizkreispumpe 3 sowie dem bzw. den erforderlichen Heizkörpern 4 mit Heizkörperventilen 5.The heating system consists of the boiler 1 , the associated Regelein unit 2 , the heating circuit pump 3 and the required radiator (s) 4 with radiator valves 5 .

Bei der Aufheizung aus kaltem Zustand empfiehlt es sich, bis zum Überschreiten des Taupunktes a die Heizkreispumpe ausgeschaltet zu lassen. Der kritische Temperaturbereich mit einer möglichen Kondensatbildung wird schnell über­ schritten. Ab dem Wert b, der beispielsweise 10 K unter der Kesselwassersoll­ temperatur s liegt, wird vom Regler der Temepraturgradient, d. h. der weitere Anstieg der Temperatur je Zeiteinheit, erfaßt. Liegt dieser flach gemäß den Kurven A, dann bedeutet dieses, daß die Ventile voll geöffnet sind und viel Wärme entnommen wird. Die Heizkreispumpe läuft mit voller Leistung. Liegt der Temperaturgradient jedoch steiler gemäß den Kurven B, dann wird nur wenig Wärme entnommen, weil die Ventile gedrosselt sind. Die Heizkreispumpe läuft mit verminderter Leistung, wodurch die Strömungsgeräusche an den Ventilen vermindert bzw. angeschlossen werden.When heating from a cold state, it is advisable to exceed it dew point a to leave the heating circuit pump switched off. The critical one Temperature range with a possible formation of condensate is quickly over steps. From the value b, which is 10 K below the boiler water, for example temperature s, the temperature gradient is controlled by the controller. H. the other Rise in temperature per unit of time. If this lies flat according to the Curves A, then this means that the valves are fully open and a lot Heat is removed. The heating circuit pump runs at full capacity. Lies however, the temperature gradient is steeper according to curves B, then only little heat removed because the valves are throttled. The heating circuit pump runs with reduced power, which causes the flow noise to the Valves are reduced or connected.

Je nach Steilheit der Gradienten können beliebig viele Leistungsabstufungen vorgenommen werden, wobei jedoch eine Mindestfördermenge der Heizkreispumpe einzuhalten ist. Man könnte mit einer drehzahlgeregelten Heizkreispumpe arbei­ ten. Sehr einfach ist jedoch eine Regelung über das dargestellte Ein-Aus-Schal­ ten. Die Einstellung der Fördermenge erfolgt dann über die Veränderung des Puls-Pausen-Verhältnisses.Depending on the gradient of the gradient, any number of performance levels can be used be made, however, a minimum flow of the heating circuit pump is to be observed. You could work with a speed-controlled heating circuit pump However, regulation via the illustrated on / off switch is very simple The delivery rate is then adjusted by changing the Pulse-pause ratio.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Heizwasserzirkulation in einer Heizungs­ anlage zur Vermeidung von Strömungsgeräuschen bei gedrosselten Heizkörper­ ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Heizkreispumpe (3) in Ab­ hängigkeit vom Anstieg der Kesselwassertemperatur je Zeiteinheit, d. h. vom Kesseltemperaturgradienten, derart verändert wird, daß sie bei steilerem Gradienten (B) niedriger liegt als bei flacherem Gradienten (A).1. A method for controlling the heating water circulation in a heating system to avoid flow noise with throttled radiator valves, characterized in that the flow rate of the heating circuit pump ( 3 ) in dependence on the rise in the boiler water temperature per unit of time, ie the boiler temperature gradient, is changed so that it is lower with a steeper gradient (B) than with a flatter gradient (A). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Heizkreispumpe durch eine Takten mit veränderlichem Puls-Pausen-Verhältnis gesteuert wird, wobei das Puls-Pausen-Verhältnis so eingestellt ist, daß am Ende einer jeden Pause noch ein Pumpennachlauf vorhanden ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the flow rate of the heating circuit pump by a Clocking with a variable pulse-pause ratio is controlled, the Pulse-pause ratio is set so that at the end of each pause still there is a pump overrun. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß infolge eines angepaßten Puls-Pausen-Verhältnisses auch bei steilst möglichem Gradienten eine Mindestfördermenge der Heizkreis­ pumpe garantiert ist.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that as a result of an adapted pulse-pause ratio a minimum flow rate for the heating circuit even with a steep gradient pump is guaranteed. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Starten der Kesselaufheizung aus kaltem Zustand die Ermittlung des die Fördermenge der Heizkreispumpe bestimmenden Gradienten erst etwa 10 K unter der Kesselwassertemperatur beginnt.4. The method according to claim 1, characterized in that when starting the boiler heating from cold State the determination of the determining the flow rate of the heating circuit pump Gradient only begins about 10 K below the boiler water temperature.