DE69105742T2 - Zentralheizungsanlage. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Zentralheizungsanlagen für die Wärmeversorgung einer Vielzahl einzelner Verbraucherkreise, beispielsweise Wohnungen in mehrstöckigen Gebäuden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Anlagen sind aus der EP-A- 0290846 und GB-A-1425508 bekannt.
• Bei einer Zentralheizungsanlage ist ein einzelner Kessel oder eine Gruppe aus zwei oder mehreren Kesseln an einem einzelnen Ort, beispielsweise im Kellergeschoß eines Gebäudes aufgestellt ist. Der oder die Kessel dienen zum Erhitzen von Wasser, wobei die Wärme im Wasser zur Zufuhr von Wärme und/oder Heißwasser an die einzelnen Verbraucherkreise, z.B. Wohnungen in dem Gebäude, dienen.
• Bei einer derartigen Anlage besteht eine der Schwierigkeiten darin, daß zum einen bei der Installation der Anlage gewährleistet ist, daß die einzelnen Verbraucherkreise mit ausreichend Wärme und Heißwasser versorgt werden können, und daß zum anderen bei der Überwachung der Anlage gewährleistet ist, daß die einzelnen Verbraucherkreise in wirtschaftlich optimaler Weise laufen.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zentralheizungsanlage mit wenigstens einem Kessel, in welchem Wasser erhitzt wird, einem Hauptzirkulationskreis, durch welche das vom Kessel erhitzte Wasser zirkuliert wird, und mit wenigstens zwei Verbraucherkreisen, die parallel an den Hauptzirkulationskreis angeschlossen sind und jeweils einen Speicherbehälte. aufweisen, dem Wärme von dem Hauptzirkulationskreis bei Bedarf zugeführt wird, wobei temperaturempfindliche Steuerungseinrichtungen für eine wirksame Steuerung, Überwachung und/oder Betriebsweise verwendet werden. Diese Zentranlheizungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Anordnung der Steuerungseinnchtungen dafür gesorgt wird, daß so lange kein Wasser einem Speicherbehälter zugeführt wird, bis die Temperatur des Wassers in dem Hauptzirkulationskreis oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.
• Falls die Temperatur zu niedrig liegt, fordert vorzugsweise die Steuerungseinrichtung von einem Pufferspeicher heißeres Wasser an; ferner können der oder die Kessel erforderlichenfalls befeuert werden.
• Im Folgenden soll beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden; die einzige Figur zeigt eine Zentralheizungsanlage mit Steuerungseinrichtungen.
• In der Zeichnung, welche die Grundelemente der kombinierten Heizungsanlage zeigt, sind die in dem gestrichelten Rechteck 10 enthaltenen Komponenten diejenigen Teile, welche in einem Verbraucherkreis vorgesehen sind, insbesondere einer Wohnung in einem mehrstöckigen Gebäude oder einem Büro in einem mehrstöckigen Gebäude oder dergleichen. Wie aus dem Rechteck 10 ersichtlich ist, enthält der Vetraucherkreis einen Wärmespeicherbehälter 12 mit dem Heißwasser für den Verbaucherkreis 10. An den Wärmespeicherbehälter 12 sind Wärmestrahler in Form von Radiatoren 14 für die Raumheizung des Verbraucherkreises 10 angeschlossen. Die Radiatoren werden von dem Wärmespeicherbehälter 12 mittels einer Zirkulationspumpe 16 und geeigneten Rohrleitungen 18, 20 versorgt. Das Wasser in dem Speicherbehälter 12 wird direkt durch die Radiatoren 14 zirkuliert, wobei jedoch auch eine indirekte Heizung bei Bedarf vorgesehen werden kann. Dies bedeutet, daß das Wasser, welches durch die Radiatoren 14 zirkuliert wird, auch durch eine Wärmetauscherschlange innerhalb des Wärmespeicherbehälters 12 zirkuliert werden kann.
• Was die Wasserverbrauchsstellen in dem Heizkreis 10 anbelangt, welche beispielsweise durch den Zapfhahn 22 angedeutet sind, werden diese mit Heißwasser von der Leitung 24 versorgt, welche mit einer Wärmetauscherschlange 26 innerhalb des Speicherbehälters l2 verbunden ist, wobei die Wärmetauscherschlange 26 über die Leitung 28 mit Kaltwasser von dem Versorgungsnetz gespeist wird.
• Der Wärmespeicherbehälter umfaßt zumindest einen Thermostaten 30, mittels welchem die Erhaltung der in dem Speicherbehälter 12 gespeicherten Wärmeenergie gesteuert wird, wobei der Thermostat betrieblich mit einem motorischen Steuerventil 32 verbunden ist, durch welches Wasser von der Zentralheizungsanlage dem Speicherbehälter 12 zugeführt wird. Das von dem Wärmespeicherbehälter 12 an das Zentralheizungssystem zurückfließende kältere Wasser wird über Leitungen 34 rückgeführt, wobei die Versorgungsleitung zur Zufuhr von Heißwasser zu dem Wärmespeicherbehälter 12 mit dem Bezugszeichen 36 versehen ist. Das Wasser, welches über Rohrleitungen 34 und 36 zirkuliert wird, um den Wärmespeicherbehälter zu erhitzen, kann über eine Wärmetauscherschlange innerhalb des Wärmespeicherbehälters 12 zirkuliert werden.
• Der Verbraucherkreis 10 ist insoweit in sich geschlossen, als der Wärmebedarf des Wärmespeicherbehälters 12 von den Anforderungen des Kreises 10 bestimmt wird. Wenn beispielsweise mehr Raumheizung erfoderlich ist, wird die Zufuhr von Heißwasser zu den Radiatoren 14 aufrechterhalten, und zwar unter der Steuerung eines in dem Kreis 10 vorhandenen Thermostaten 38 und/oder mittels einer Zeitsteueruhr 40. Die Steuerungen 38 und 40 werden veranlaßt den Betrieb der Pumpe 16 zu steuern, so daß dann, wenn ein Wärmebedarf besteht, die Pumpe 16 in Betrieb ist, während dann, wenn kein Wärmebedarf vorhanden ist, die Pumpe 16 abgeschaltet wird.
• Wenn ein Bedarf an Heißwasser wie beispielsweise am Auslaß 22 vorhanden ist, braucht der betreffende Auslaß bloß geöffnet zu werden, worauf Wärme aus dem Wärmespeicherbehälter 12 mittels Wärmeaustausch über die Schlange 26 entzogen wird.
• Wie ohne weiteres in Bezug auf den Verbraucherkreis 10 ersichtlich ist, welcher z.B.eine Wohnung in einem mehrstöckigen Gebäude ist, ändert sich der Wärmebedarf an Raumheizung und/oder Heißwasser in Abhängigkeit von der Tageszeit. Beispielsweise am Morgen besteht ein Bedarf an Raumheizung und an Heißwasser, mit Sicherheit während der Winterperiode; ein Bedarf an Heißwasser besteht das ganze Jahr. Der Bedarf läßt wahrscheinlich während des Tages nach und wird am frühen Abend ansteigen, wobei am späten Abend wieder ein hoher Bedarf in jedem Falle nach Heißwasser besteht. Während der Nacht ist der Bedarf minimal.
• Mit diesen Bedarfsschwankungen muß die Überwachung und Steuerung des Wärmespeicherbehälters fertig werden, um zu gewährleisten, daß ausreichend Wärme vorhanden ist, um dem Bedarf zu genügen. Die vorliegende, auf ein Zentralheizungungssystem gerichtete Erfindung ist ausgelegt, um diesen Anforderungen zu genügen.
• Die Figur zeigt auch einen weiteren Wärmespeicherbehälter 12A, welcher identisch mit dem Behälter 12 ist, jedoch zusammen mit den vorstehend beschriebenen, zusätzlichen Teilen in einem anderen, dem Verbraucherkreis 10 ähnlichen Verbraucherkreis aufgestellt ist. Das Gebäude kann eine beliebige Anzahl von Verbraucherkreisen oder Wohnungen 10 aufweisen, wobei von der Zentralheizungsanlage für diese Wohnungen verlangt wird, daß sie eine geeignete Ausgangsleistung und Steuerung besitzt.
• Um auf den Verbraucherkreis 10 zurückzukommen, so erkennt man, daß die Leitungen 34 und 36 an einen Hauptspeicherkreis angekoppelt sind, in dem sie parallel daran mit den anderen Bauteilen wie beispielsweise 12a angeschlossen sind. Der Hauptspeicherkreis umfaßt einen Zirkulationskreis, der durch Leitungen 42 und 44 angedeutet ist, die gekoppelt sind mit einem Pufferspeicherbehälter 46 zum Zwischen speichern einer Heißwassermenge. Der Zirkulationskreis 42, 44 ist mit einer Anlagenpumpe 48, einem Temperaturfühler 49 in der Leitung 42 und einem Bypassventil 50 versehen. Wenn die Anlagenpumpe 48 läuft und Wasser durch die Leitungen 42 und 44 zirkuliert, wird das Wasser zum Pufterspeicher zurückgeleitet und das Bypassventil 50 wird so lange geöffnet, wie von irgendeinem Wärmespeicherbehälter wie beispielsweise 12, 12a und so weiter kein Bedarf vorliegt. Wenn von einem Verbraucherkreis 10 ein Bedarf vorhanden ist, wird das von der Anlagenpumpe 48 gelieferte Heißwasser dem betreffenden Wärmespeicherbehälter über die zugeordnete Leitung 36 zugeführt, so lange wie der Fühler 49 meldet, daß das Wasser in dem Hauptzirkulationskreis oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. Das Kaltwasser von dem Speicher wird über die Leitung 34 zurückgeführt. In dem Speicherkreis können auch mehr als ein Fühler 49 vorgesehen werden, beispielsweise kann ein Fühler für jeden Verbraucherkreis 10 vorhanden sein.
• Ein Problem bei Zentralheizungsanlagen der in der Zeichnung veranschaulichten Art besteht darin, daß es schwierig ist, eine wirksame Überwachung der Wärme zu schaffen, welche von jedem der Verbraucherkreise wie beispielsweise dem Verbraucherkreis 10 verbraucht
• wird. Eine Möglichkeit besteht darin, einen Wärmemesser zu verwenden, welcher die Temperatur des Wasserzuflusses zu jedem Verbraucherkreis oder zu dessen Wärmespeicherbehälter und die Temperatur des von dem Speicherbehälter zurückfließenden Wassers erfaßt sowie diese Temperaturdifferenz mit dem Volumen des zugeführten Wassers in Beziehung setzt, um die zugeführte Gesamtwärme zu berechnen. Wärmemesser können ungenau sein, doch sind sie insbesondere teuer. Der Vorteil der beschriebenen Maßnahmen besteht darin, daß im Falle einer Anforderung durch einen Thermostaten 30 eines Speicherbehälters 12 ein Bedarf besteht, dem Behälter von dem Hauptzirkulationskreis Wärme zuzuführen, wobei die Temperatur des Wassers in dem Zirkulationskreis von einem Thermostaten 49 erfaßt wird und falls das Wasser in dem Zirkulationskreis nicht auf einem vorgegebenen Wert liegt, eine Wärmezufuhr zu dem Behälter 12 durch Einspeisung von Heißwasser nicht vorgenommen wird. Dies bedeutet, daß dem Verbraucher die Zufuhr von Wasser, welches keine zur Deckung des Bedarfs ausreichend hohe Temperatur hat, nicht berechnet wird. Eine Steuerung in dieser Weise bedeutet, daß der Temperaturfaktor bei der Berechnung der jedem Verbraucherkreis zugeführte Wärme aus der Rechnung gestrichen werden kann und daß der Berechnung allein das Volumen des zugeführten Wassers zugrundegelegt werden kann. Dies bedeutet, daß ein einfacher Durchflußmesser für die Berechnung der Wärmezufuhr zu jedem Verbraticherkreis verwendet werden kann. Derartige Durchflußmesser werden mit einem Bruchteil der Kosten von Wärmemessern verwendet und sind - generell gesprochen - zuverlässiger. Die Anlagensteuerung wird daher bestrebt sein, die Wasserzirkulation in dem Hauptzirkulationskreis 42, 44 innerhalb einer vorgegebenen Temperaturbandbreite zu halten, um die Temperatur wirksam aus der Berechnung zu streichen, bei welcher der Betrag der jedem Verbraucherkreis 10 zugeführten Wärme bzw. des jedem Verbraucherkreis 10 zugeführten Heißwassers berechnet wird. Jedem Verbraucher sollte deshalb genau nur die seinem Verbraucherkreis zugeführte Wärme in Rechnung gestellt werden.
• In anderen Fällen von Zentralheizungsanlagen erfassen die Betreiber einfach die Kosten des von dem Kessel verbrauchten Brennstoffes, welche gleichmäßig auf die Verbraucherkreise 10 umgelegt werden. Diese Methode ist eindeutig unbillig und man hat den Eindruck, daß eine derartige Auslegung in Zukunft unbefriedigend sein wird. Mit der vorliegenden Erfindung ist eine einfache und wirksame Überwachung und Messung der Wärmezufuhr zu jedem Heizkreis bei einem Minimum an Kosten möglich.
• Der Pufferspeicherbehälter 46 wird thermostatisch mit Hilfe der Thermostaten 52 und 54 gesteuert, wobei erwähnt werden sollte, daß die Anlage trotz der Darstellung nur eines Pufferspeicherbehälters 46 auch mit zwei oder mehreren Pufferspeicherbehältern versehen werden kann in Abhängigkeit von den Anforderungen an derartige Pufferspeicherbehälter.
• Üblicherweise können die Pufferspeicherbehälter in dem Kellergeschoß des Gebäudes mit den Verbraucherkreisen 10 aufgestellt werden, wobei es sich aus der vorliegenden Beschreibung versteht, daß die Pufferspeicherbehälter sämtliche Verbraticherkreise 10 mit Heißwasser versorgen.
• Die primären Wärmequellen der Anlage sind Kessel wie beispielsweise die Kessel 56 und 58, welche üblicherweise ebenfalls in dem Kellergeschoß des Gebäudes in der Nähe des oder der Pufferspeicherbehälter aufgestellt werden können. Die Zeichnung zeigt zwei Kessel 56 und 58, doch versteht es sich, daß die Anlage in Abhängigkeit von der Anzahl der Verbraucherkreise 10 und der Größe der Verbraucherkreise auch nur einen einzigen Kessel oder drei oder mehrere Kessel umfassen kann.
• Die statische Wärme in der gesamten Anlage wird von dem Kaltwasserspeisebehälter aufrechterhalten, welcher mit dem Kessel über die Kaltwasserzuftihr 60 verbunden ist, von welcher die Leitungen 28 abzweigen, wobei die Kessel eine offene Lüftungsleitung 62 in der gezeigten Weise haben. Das in den Kesseln 56 und 58 erhitzte Wasser wird in die Anlage über die Austrittsleitungen 64, 66 in eine gemeinsame Leitung 68 gespritzt, welche eine Kesselpumpe 70 aufweist. Die Leitung weist ferner einen Thermostaten 72 und ein Regel- /Absperrventil 74 auf. Die Leitung 68 liefert Heißwasser an den Pufferspeicher, während das von dem oder den Pufferspeichern zurüclakommende Wasser über die Leitung 76 zurückgeleitet wird, die ebenfalls ein Regel-/Absperrventil 78 aufweist. Die Leitung 76 umfaßt ferner ein Rückschlagventil 80 (welches wahlweise ist). Schließlich wird das in der Leitung 76 zurückfließende kältere Wasser über die Leitungen 82, 84 an die Kessel 56 und 58 rückgeführt, wobei die Leitungen 82 und 84 motonsche Steuerventile 86 und 88 aufweisen.
• Die Anlage enthält ferner einen Außenfühler 90, dessen Zweck darin besteht, eine vollständige und automatische Abschaltung der Anlage zu verhindern, wenn die Temperatur außerhalb des Gebäudes unter einem vorgegebenen Minimum liegt, wie dies beispielsweise während der Nacht der Fall sein kann, wenn ein minimaler oder überhaupt kein Bedarf an einem Teil der Anlage vorhanden ist.
• Der Betrieb der Anlage steht unter der Steuerung einer Anlagensteuerung 92, wobei die Steuerverbindungen zu den verschiedenen Teilen der Anlage und zu der Anlagensteuerung 92 mit gestrichelten Linien eingezeichnet sind. Die Feuerung der Kessel 56 und 58 steht unter der Steuerung des Steuersystems, wobei die motorischen Ventile 86 und 88 für die Kessel derart gesteuert werden, daß dann, wenn kein Bedarf nach einem Kessel besteht, dieser durch Schließen des Gasventils abgeschaltet und von dem Kreis durch Schließen seines motorischen Ventils abgesperrt werden kann.
• Der Ausgang der Kessel steht unter der Steuerung der Kesselpumpe 70 und des Thermostaten 72, wobei Pumpe und Thermostat mit der Steuerung 92 verbunden sind. Der Thermostat 72 überwacht dauernd die Ausgangstemperatur der Kessel und kann für eine Erhöhung oder Verringerung der Ausgangsleistung sorgen, indem er die Steuerung veranlaßt, die Kesselpumpe 70, die Kessel 56 und 58 und/oder ihre motorischen Absperrventile 86 und 88 zu steuern.
• Was den Zirkulationskreis mit dem oder den Pufferspeichern betrifft, ist die Steuerung 92 mit den Thermostaten 52 und 54 jeden Pufferspeichers, mit dem oder den Temperaturfühlern 49, der Anlagenpumpe 48 und dem Bypassventil 50 verbunden.
• Der Thermostat 52 meldet, wenn der Pufferspeicher zufriedenstellend oder vollständig geladen ist, worauf die Zufuhr von Wärme von dem Kesselkreis in gesteuerte Weise verringert oder beendet werden kann, während der Thermostat 54 meldet, wenn der Pufferspeicher leer ist und mit Heißwasser von dem Kesselkreis geladen werden muß. Die Anlagenpumpe 48 wird so gesteuert, daß sie das Heißwasser von dem Speicher 46 zirkuliert, wenn ein Bedarf von einem Verbraucherkreis 10 besteht. Falls kein Bedarf besteht, wird das Wasser über das Bypassventil 50 zirkuliert. Der oder die Temperaturfühler 49 bestimmen - wie bereits erläutert -, ob Heißwasser von dem Pufferspeicherkreis den Verbraucherkreisen 10 zugeführt wird.
• Die Steuerung 92 ist schließlich mit jedem Thermostaten 30 in jedem Wärmespeicher 12, 12a usw. verbunden, so daß die Temperatur jeden Wärmespeicher überwacht und das zugeordnete motorische Ventil 32 betätigt werden kann. Wenn beispielsweise irgendein Wärmespeicher einen Bedarf meldet, wird das Signal an die zentrale Steuerung 92 geleitet, welche wiederum dafür sorgt, daß die Anlagenpumpe 48 betätigt und das motorische Ventil 32 geöffent wird, so daß Heißwasser von dem Pufferspeicher 46 dem betreffenden Speicher 12 zugeführt wird, welcher den Bedarf gemeldet hat, vorausgesetzt, daß der Zirkulationskreis auf der richtigen Temperatur gehalten wird.
• Die Gesamtanlage ermöglicht die wirksame Steuerung und Überwachung der gesamten Zentralheizungsanlage. Durch Anwendung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann die Anlage wirksam in Betrieb genommen werden, das heißt, so installiert werden, daß sie wirtschaftlich und zuverlässig arbeitet. Die Anlage kann ferner kontinuierlich überwacht und gesteuert werden, wobei diese Merkinale einen beträchtlichen Schritt vorwärts auf diesem Gebiet bedeuten, da bei anderen Anlagen, bei denen einzelne Heizsysteme in Verbraucherkreisen wie beispielsweise dem Verbrnucherkreis 10 installiert werden, die lnstallation, Überwachung und Kontrolle schwierig und zeitaufwendig ist, inbesondere, wenn ein Ingenieur wiederholt verschiedene Verbraucherkreise in unterschiedlichen Stockwerken des Gebäudes besuchen muß.
• Wenn die beschriebene Einrichtung zur Überwachung verwendet wird, bietet die Anlagensteuerung 92 eine zentralisierte Überwachung und kann bei der Inbetriebnahme und Fehlerfindung sowie auch bei der Wartung verwendet werden. Wenn ein Thermostat 32 im Betrieb driftet und bei dem zugeordneten motorischen Ventil dazuführt, daß es offenbleibt, wenn es geschlossen sein sollte, führt dies ebenfalls dazu, daß der Verbraucher für Wärme auf einer gleichbleibenden Grundlage zahlt. Das beschriebene zentrale Steuersystem kann dies verhindern, da eine kontinuierliche Überwachung der Einstellung des Thermostaten erfolgen kann. Hierzu erfolgt die Überwachung durch die Steuerung 92 in der Weise, daß eine Schwachspannungsverdrahtung über ein Relais mit jedem Wärmespeicher verbunden ist, wobei der offene oder geschlossene Zustand jedes Thermostaten 32 von der Zentrale aus überwacht werden kann. Zusätzlich kann die Anlage so ausgelegt sein, daß sie die Temperatur überwacht, auf welcher der Thermostat arbeitet, was sich dadurch erreichen läßt, daß ein Thermoelement hinzugefügt wird, welches in der Tasche des Thermostaten sitzt. Bei einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, nur einen Thermistor zu verwenden, um die Temperatur zu überwachen und das motorische Ventil über ein Relais zu betätigen (oder es können auch Schwachspannungs-Motorventile verwendet werden).
• Wenn die Anlage überwacht und gesteuert wird, muß die zentrale Steuerung 92 rechnerprogrammiert sein. Eine Hauptaufgabe der Überwachung und Steuerung besteht darin, eine Wirtschaftlichkeit des Verbrauchs durch eine logische Steuerung der Temperaturen zu erzielen, welche in der ganzen Anlage überwacht werden. Als weitere Verfeinerung zur Gewährleistung exakter Kostenanteile für die betreffenden Verbraucherkreise 10 in Abhängigkeit von der verbrauchten Wärme kann vorgesehen werden, daß die Flußtemperaturen in den betreffenden Wärmespeichern wie beispielsweise 12, 12a faktisch gleich sind.
• Bei der Überwachung und Steuerung wird die Steuerung 92 so programmiert, daß sie die von sämtlichen Temperaturfühlern empfangenen Daten dauernd überwacht und anschließend eingestellt wird, um die Kesselbrenner, die Kesselventile 86, 88, die Kesselpumpe 70, die Anlagenpumpe 48, die Einlaßventile 32 der Wärmespeicher und das Bypassventil 50 in der vorstehend erläuterten Weise zu steuern. Die Steuerung kann so eingestellt werden, daß sie die Geschwindigkeit der Wärme- oder Energieabnahme sämtlicher Wärmespeicher und die Zustände der Pufferspeicher erfaßt, woratif die Steuerung anschließend entscheidet, wie viele (falls überhaupt) der Kessel gefeuert werden, wobei die Steuerung ferner sicherstellt, daß keine unnötige Zirkulation oder Feuerung des oder der Kessel erfolgt. Im Falle, daß der Bedarf besonders hoch ist, gewährleistet die Steuerung automatisch oder durch eine Frühwarnung, daß sämtliche Kessel gesteuert werden, um eine Absinken der Pufferspeichertemperaturen zu verhindern; wenn aber irgendein Kessel nicht gefeuert wird, schließt die Steuerung das zugeordnete Einlaßventil.
• Wie vorstehend bereits erläutert wurde, ist es für die von der Steuerung unter Verwendung beispielsweise des oder der Fühler 49 ausgeübten Steuerung wesentlich, daß kein Einlaßventil 32 eines Wärmespeichers offen ist, bis gewährleistet ist, daß die Einlaßtemperatur auf einem vorbestiminten Grenzwert liegt.
• Was die Anlagenpumpe anbelangt, wird sie sowohl hinsichtlich ihres Ein- und Ausschaltzustandes als auch ihrer Drehzahl in Abhängigkeit vom Gesamtbedarf gesteuert. Das Bypassventil 50 wird ebenfalls in Abhängigkeit vom Gesamtbedarf gesteuert, wobei jedoch - generell gesprochen - das Bypassventil 50 inbesondere offen ist, wenn der Bedarf niedrig ist.
• Ein innerhalb der Steuerung vorhandener oder mit dieser verbundener Zeitgeber kann vorgesehen werden, um die gesamte Anlage vollständig während der Perioden abzuschalten, wenn kein Bedarf vorhanden ist, beispielsweise während der Nacht, stets vorausgesetzt, daß die Außentemperatur nicht unterhalb eines festgelegten Grenzwertes ist.
• Die Steuerung kann derart programmiert sein, daß sie die thermostatische Steuerung oder Ladungstemperatur jedes Wärmespächers 12, 12a und damit des oder der Pufferspeicher beispielsweise während Warmwetterperioden verringert, was automatisch aufgrund der Erfassung der Außentemperatur durch den Außenfühler gesteuert werden kann. Die Temperaturen können automatisch oder über einen Zeitraum, beispielsweise einen 24 Stunden-Zeitraum, eingestellt werden, was den Gesamtwirkungsgrad der Anlage beträchtlich erhöht.
• Die in der Anlage verwendeten Temperaturfühler können vorzugsweise die Temperatur in Form einer elektrischen Signaländerung im Gegensatz zu einem mechanischen Signal erfassen, selbst in Fällen, wo Komponenten als Thermostate beschrieben sind, da die gesamte Anlage vorzugsweise unter elektronischer Steuerung ist, welche eine elektrische Signalisierung erfordert.
• Durch Verwendung der vorstehend beschriebenen Steuerung wird die Notwendigkeit getrennter Optimierer oder aufeinanderfolgender Steuerungen vermieden, obwohl diese Geräte vorgesehen werden können, sofern sie von den Benutzern verlangt werden.
• Bei einer modifizierten Ausführungsform können der Kesselkreis, der Zirkulationskreis und der Verbraucherkreis unter Druck stehen. In diesem Falle sind Wärmetauscherschlangen A, B und C (mit gestrichelten Linien gezeichnet) zusammen mit einem Ausdehnungskessel und einer Pumpstation anstelle des Speise- und Ausdehnungsbehälters erforderlich. Der oder die Pufferspeicher und die Wärmespeicher müssen jeweils mit eigenen Speise- und Ausdehnungsbehältern versehen werden.
• Die Steuerung erfordert unter anderem, wie aus Vorstehendem ersichtlich ist, eine Justierung sämtlicher Thermostattemperatur-Einstellungen in Abhängigkeit von der Jahreszeit, wobei sie auch in Abhängigkeit von der maximalen Kesseltemperatur justiert werden kann, was besonders nützlich bei der Inbetriebnahme einer Anlage ist. Die Steuerung kann ferner die oberen und unteren Temperaturen jedes Pufferspeichers ebenso wie die Temperatur jedes Wärmespeichers 12, 12a justieren, wobei jedoch für die beste Arbeitsweise dieser Ausführungen der Thermostat elektrischer Natur sein sollte.
• Schließlich kann die Anlage mit einem hörbaren Alarm ausgerüstet werden, um eine Fehlfunktion zu melden.
• Es ist nicht erforderlich, daß die Kessel und die Pufferspeicher in demselben Gebäude aufgestellt sind und es ist auch nicht erforderlich, daß die Kessel nur ein einziges Gebäude versorgen. Die Kessel können auch beispielsweise in einem Anlagenraum aufgestellt sein, während die Pufferspeicher in verschiedenen Gebäuden stehen. Falls das Gebäude besonders hoch ist, kann das Pufferspeichersystem durch Verwendung von zwischenliegenden Pufferspeichern und Kopfbehältern in Zwischenetagen des Gebäudes vertikal aufgespalten werden.
• In manchen Fällen kann es erforderlich sein, die Anlage ohne Pufferspeicher zu betreiben, doch führt dies zu einer Verringerung des Anlagen-Wirkungsgrades.
• Was die Wärmespeicher 12, 12a anbelangt, so können diese nach Prinzipien konstruiert oder mit Merkmalen ausgestattet werden, wie sie in den britischen Patenten oder Patentanmeldungen
• 21 53 503, 21 53504, 21 74483, 21 82 759, 22 00978, 22 06954, 22 21 750, 22 28069, 22 30 621 und 20 13 643.3
• beschrieben sind.
• Das Steuersystem hat vorzugsweise geeignete Anzeigen, um Meldungen über den Zustand von verschiedenen Merkmalen des Systems zu geben, zu denen ohne abschließende Aufzählung folgende Merkmale zählen:
• Laufende Temperaturen, Zustand des Bypass-Stroms, Identifikation, welche Boiler Wärme anfordern und welche Zonenventile offen sind, Pufferspeichertemperaturen, Fehlerwarnungen sowie die Zustände von Pumpen, Kessel (n) und Kesselventilen.

Claims (25)

1. Zentralheizungsanlage mit wenigstens einem Kessel, in welchem Wasser erhitzt wird, einem Hauptzirkulationskreis, durch welchen das vom Kessel erhitzte Wasser zirkuliert wird, und mit wenigstens zwei Verbraucherkreisen, die parallel an den Hauptzirkulationskreis angeschlossen sind und jeweils einen Speicherbehälter aufweisen, dem Wärme von dem Hauptzirkulationskreis bei Bedarf zugeführt wird, wobei temperaturempfindliche Steuerungseinrichtungen für eine wirksame Steuerung, Überwachung und/oder Betriebsweise verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Anordnung der Steuerungseinrichtungen dafür gesorgt wird, daß solange kein Wasser einem Speicherbehälter zugeführt wird, bis die Temperatur des Wassers in dem Hauptzirkulationskreis oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.

2. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzirkulationskreis eine Nebenschlußleitung mit einem Bypassventil aufweist, welches in Abhängigkeit von dem Gesamtbedarf gesteuert wird und normalerweise offen ist, um eine Wasserzirkulation zu gestatten.

3. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung das Bypassventil nur zu Zeiten geringen oder fehlenden Bedarfs öffnet.

4. Zentrallieizungsanlage nach einem der Anspruche 1, 2 oder 3, mit wenigstens einem Pufterspeicher für die Zurückhaltung eines Heißwasservorrats, wobei der Pufferspeicher in dem Kesselkreis so angeordnet ist, daß er von diesem Heißwasser zugeführt erhält und an denselben kühleres Wasser zurückführt, und wobei der Hauptzirkulationskreis von dem Pufferspeicherkreis versorgt wird.

5. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel und der Pufferspeicher über einen Kesselkreis miteinander verbunden sind, welcher eine Kesselpumpe zum Zirkulieren von Wasser von dem Kessel in den Pufferspeicher und zurück zum Kessel aufweist.

6. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselkreis einen Thermostat aufweist, welcher die Kesselpumpe steuert.

7. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselkreis wenigstens ein Regel-/Absperrventil aufweist.

8. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung zum Kessel in dem Kesselkreis ein motorisches Steuerventil aufweist.

9. Zentralheizungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbraucherkreis folgende Merkmale aufweist:

- eine Wärmespeichereinrichtung mit einem Heißwasser-Speicherbehälter,

- einen geschlossen Raumheizungskreis, dem Wärme vom Wasser im Speicherbehälter zugeführt wird, und

- einen Haushalts-Heißwasserkreis mit einer Wärmetauscherschlange, durch welches Kaltwasser hindurchtritt und welcher Wärme von dem Heißwasser in dem Speicherbehälter zugeführt wird, wobei das Wasser in dem Speicherbehälter von dem Pufferspeicher erwärmt wird.

10. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmespeichereinrichtung wenigstens einen Thermostat aufweist, mittels welchem die in dem Behälter gespeicherte Wärmeenergie erfaßt wird.

11. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat ein motorisches Steuerventil aufweist, durch welches Wasser von dem Hauptzirkulationskreis dem Speicher zugeführt wird.

12. Zentralheizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Außentemperaturfühler, um eine automatische Abschaltung der Zentralheizungsanlage zu verhindern, wenn die Außentemperatur unterhalb eines vorgegebenen Minimalwertes liegt.

13. Zentralheizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer elektronischen Anlagensteuerung, welche an die Verbraucherkreise angeschlossen ist, um die Ausgangsleistung des Kessels und/oder des Pufferspeichers in Abhängigkeit vom Bedarf der Verbraucherkreise zu steuern.

14. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 13 im Falle von dessen Abhängigkeit von Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung mit dem Kessel und dem motorischen Ventil in dem Kesselrücklauf des Kesselkreises verbunden ist, so daß dann, wenn am Kessel kein Bedarf vorhanden ist, der Kessel durch Steuerung des Ventils abgesperrt und durch Steuerung seiner Feuerung abgeschaltet werden kann.

15. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 13 oder 14 im Falle von deren Abhängigkeit von Anspruch 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung mit der Kesselpumpe und/oder dem Thermostat des Kesselkreises verbunden ist, um die Ausgangsleistung des Kessels mittels der Kesselpumpe zu steuern.

16. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 13, 14 oder 15 im Falle von deren Abhängigkeit von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher einen Thermostat aufweist, um die Zirkulationspumpe zu steuern, wobei dieser Thermostat mit der Anlagensteuerung verbunden ist.

17. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 16 im Falle von dessen Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung mit dem Bypassventil verbunden ist, um dieses zu steuern.

18. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung die Zirkulationspumpe des Hauptzirkulaionskreises derart steuert, daß Heißwasser innerhalb des Hauptzirkulationskreises zirkuliert und zu den Verbraucherkreisen gelangt, wo Bedarf besteht, jedoch ansonsten das Bypaßventil öffnet, damit Wasser aus dem Pufferspeicher innerhalb des Hauptzirkulationskreises zirkuliert wird.

19. Zentralheizungsanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 18 im Falle von deren Abhängigkeit von Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung mit dem Thermostat und/oder dem motorischen Ventil jedes Verbraucherkreises verbunden ist, so daß die Anlagensteuerung die Temperatur jedes Wärmespeicherbehälters überwacht und/oder das motorische Ventil bei Bedarf öffnet.

20. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung so eingestellt wird, daß sie die Temperatur überwacht, bei welcher jeder Verbraucherkreisthermostat arbeitet.

21. Zentralheizungsanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbraucherkreisthermostat ein Thermoelement enthält.

22. Zentralheizungsanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung rechnerprogrammierbar ist, um den Betrieb der Anlage zu überwachen.

23. Zentralheizungsanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagensteuerung die Zufuhr von Wasser zu den Verbraucherkreisen überwacht, so daß Wasser den Verbraucherkreisen mit derselben Temperatur zugeführt wird.

24. Zentralheizungsanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuerung angeordnet ist, um die Anlage während der Perioden, in denen kein Bedarf vorhanden ist, abzuschalten.

25. Zentralheizungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Alarmvorrichtung, welche bei einer Fehlfunktion der Anlage arbeitet.