EP4271944A1 - Method for operating a heater and heater for heating a space and/or a flow of drinking water - Google Patents

Method for operating a heater and heater for heating a space and/or a flow of drinking water

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Publication number
EP4271944A1
EP4271944A1 EP21823891.3A EP21823891A EP4271944A1 EP 4271944 A1 EP4271944 A1 EP 4271944A1 EP 21823891 A EP21823891 A EP 21823891A EP 4271944 A1 EP4271944 A1 EP 4271944A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
consumer
transfer fluid
valve
heat consumer
Prior art date
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Pending
Application number
EP21823891.3A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Burak KARAKAYA
Mustafa Sonmez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Original Assignee
Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
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Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS filed Critical Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Publication of EP4271944A1 publication Critical patent/EP4271944A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1036—Having differential pressure measurement facilities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/52—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0235—Three-way-valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/046—Pressure sensors

Definitions

  • DE 102014210745 A1 discloses a heating system comprising at least one heating circuit, a fluid circulating in the heating circuit, at least one heat generator, a first valve and a second valve. It is suggested that there is a pressure sensor between the first valve and the second valve.
  • the invention is based on a method for operating a heater, with the heater heating a flow of heat transfer fluid, with an adjustable diverting valve directing the flow of heat transfer fluid to a first heat consumer and/or a second heat consumer, the diverting valve being used in at least a first method step when a heat request for the first heat consumer is present, directs the flow of heat transfer fluid, in particular completely, to the first heat consumer.
  • a heater is understood here in particular as a device for heating a room and/or a flow of drinking water.
  • the heater includes in particular a heat generator for heating a heat transfer fluid flow, in particular a heating water flow; an adjustable diverter valve for directing the heat transfer fluid flow to a first heat consumer and/or a second heat consumer; a line system of line sections for receiving and conducting the flow of heat transfer fluid and for fluidly connecting the fluid-contacted components of the heating device; a control/regulation unit for controlling and/or regulating at least the diverting valve.
  • a heat generator is to be understood here in particular as a heat generator fired with gaseous, liquid or solid fuel or an electrically heated heat generator.
  • the line system includes, in particular, two hydraulically parallel lines, one of which runs through the first heat consumer and another runs through the second heat consumer.
  • the diverting valve is arranged at a hydraulic branch in the flow of the line system, where the heat transfer fluid stream coming from the heat generator, in particular heated, flows according to a valve position through hydraulically parallel line sections to the first heat consumer and/or the second heat consumer.
  • the line system also includes a hydraulic junction in the return of the line system, where the line sections coming from the first heat consumer and/or second heat consumer meet again, so that the heat transfer fluid stream coming from the first heat consumer and/or second heat consumer, which has in particular been cooled, flows back to the heat generator.
  • the flow of heat transfer fluid can be circulated through the line system in particular by means of a pump.
  • the diverting valve can be designed as a switching valve for switching between two discrete valve positions—to the first heat consumer or to the second heat consumer.
  • the diverter valve as a mixing valve for continuous or gradual adjustment with at least one intermediate hydraulic valve positions, in particular with a plurality or Variety of intermediate valve positions between the two aforementioned discrete valve positions (valve end positions) may be formed.
  • Operating the heating device is understood here to mean in particular switching on, switching off, modulating active components and monitoring components and ensuring functions of the heating device.
  • a heat consumer is to be understood here in particular as a device for using the heat transported in the heat transfer fluid flow.
  • the first heat consumer is a drinking water heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, for heating a drinking water stream.
  • the first heat consumer is in particular a component of the heating device.
  • the second heat consumer is a space heating circuit for heating a room, the space heating circuit in particular comprising at least one space heater that can be controlled and/or shut off by a valve, in particular a thermostatic valve or shut-off valve.
  • the second heat consumer is not part of the heater; the heater includes, in particular, connection devices for hydraulically connecting the heater to the second heat consumer.
  • a heat request is to be understood here in particular as a request from a user to the heating device with regard to the provision of a hot drinking water flow or space heating, with the heat request resulting, for example, from a comparison of an actual temperature of a domestic hot water flow and/or a room with an assigned target temperature of the domestic hot water flow and/or or of the room.
  • a first method step is to be understood here in particular as the at least partial fulfillment of a heat requirement with regard to the provision of the warm drinking water stream.
  • the heated heat transfer fluid flow flows in particular completely to the first heat consumer and heats the drinking water flow.
  • the diverting valve is adjusted to a valve position in which a hydraulic connection is created between the heat generator and the first heat consumer.
  • the diverter valve is in particular adjusted to a valve end position, in which a hydraulic connection is created between the heat generator and the first heat consumer and a hydraulic connection between the heat generator and the second heat consumer closes.
  • the first method step is carried out for a maximum permissible duration T at the longest.
  • the first method step ends when the user has finished requesting heat or after the maximum permissible duration T at the latest.
  • the subsequent step lasts for a short duration D.
  • the flow of heat transfer fluid is at least partially directed to the second heat consumer.
  • the diverting valve is adjusted to a valve position in which a hydraulic connection is created between the heat generator and the second heat consumer.
  • a hydraulic connection between the heat generator and the first heat consumer can remain in place during the subsequent step.
  • the valve position during the subsequent step can be an exclusive connection between the heat generator and the second heat consumer.
  • the next step takes place independently of a heat request from the second heat consumer, in particular even if there is no heat request from the second heat consumer.
  • the subsequent step can serve in particular to reduce or, in particular, to completely compensate for any pressure difference in the heat transfer fluid that may build up during the first method step at the diverter valve between a side of the diverter valve that faces the heat generator and a side of the diverter valve that faces the second heat consumer.
  • the fact that the diverter valve directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer in a subsequent step can mean that the flow of heat transfer fluid flows at least partially to the second heat consumer in the subsequent step.
  • this can also mean that in the next step the diverter valve closes the fluid connection of the Heat transfer fluid flow at least partially opens from the heat generator to the second heat consumer without causing the heat transfer fluid to flow.
  • the latter can be the case, for example, when another valve in/on the second heat consumer is closed and therefore does not permit flow.
  • a first method step is activated again if there is still a heat request for the first heat consumer.
  • a further first step is activated.
  • the provision of the warm drinking water flow can involve a sequence of at least two or more first method steps, each followed by a subsequent step.
  • an assumed, particularly longer-lasting provision of a drinking water stream heated by the heat generator is divided into regular intervals of duration T (first method step), each followed by a short intermediate interval of duration D (following step).
  • a warm drinking water flow is provided during the entire tapping time and pressure equalization is regularly achieved in the heat transfer fluid between the side of the diverter valve facing the heat generator and the side of the diverter valve facing the heating circuit.
  • the fact that the provision of the domestic hot water flow is divided up means in particular that the drinking water flow continues to flow unchanged in terms of quantity during the entire tapping time, but the heating of the drinking water flow in the first heat consumer during the subsequent step can be briefly reduced for the duration D, since the heat transfer fluid flow is at least partially directed to the second heat consumer.
  • a temperature fluctuation in the domestic hot water flow due to a possibly reduced heat transfer fluid flow at the first heat consumer occurs in particular due to the thermal inertia of the components involved in domestic hot water heating (first heat consumer and adjacent line sections) does not occur or is at least very small.
  • a heating output of the heater and/or a volumetric flow of the heated heat transfer fluid flow are additionally adjusted during the subsequent step, in particular increased, so that a proportion A of the heat transfer fluid flow during the subsequent step is unchanged in quantity and temperature compared to the immediately preceding first method step for the first heat consumer flows.
  • the first method step ends as soon as the heat requirement for providing the warm drinking water flow ends, or as soon as the maximum permissible duration T ends.
  • the diverting valve opens a first fluid path from the heat generator to the first heat consumer, in particular completely, and the diverting valve closes a second fluid path from the heat generator to the second heat consumer, in particular completely.
  • the diverting valve at least partially opens the second fluid path from the heat generator to the second heat consumer.
  • Opening the first fluid path from the heat generator to the first heat consumer means in particular directing the heat transfer fluid flow to the first heat consumer.
  • Closing the second fluid path from the heat generator to the second heat consumer means that different pressures can form in the heat transfer fluid upstream of the diverting valve and downstream of the diverting valve in the direction of the second heat consumer.
  • Opening the second fluid path from the heat generator to the second heat consumer means in particular closing the heat transfer fluid flow to direct the second heat consumer; this allows the pressures to equalize upstream of the diverter valve and downstream of the diverter valve in the direction of the second heat consumer.
  • the first fluid path hydraulically connects the line section coming from the heat generator to the line section leading to the first heat consumer.
  • the second fluid path hydraulically connects the line section coming from the heat generator to the line section leading to the second heat consumer.
  • the first fluid path and the second fluid path are formed in particular in/on the deflection valve and can be opened and/or closed, in particular at least partially, by adjusting the deflection valve.
  • the fact that the diverter valve directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer in a subsequent step can mean that the diverter valve in the subsequent step at least partially opens a fluid path from the heat generator to the second heat consumer, so that via this fluid path a pressure equalization takes place in the heat transfer fluid upstream of the diverter valve and can take place downstream of the diverter valve.
  • the short duration D of the open second fluid path from the heat generator to the second heat consumer ensures in particular at least partial pressure equalization, preferably complete pressure equalization, between a side of the diverter valve facing the heat generator and a side of the diverter valve facing the second heat consumer.
  • the maximum permissible duration T of the first method step takes on a value
  • the duration T ensures, in particular, that any pressure difference in the heat transfer fluid that may build up at the diverter valve during the first method step between a side of the diverter valve facing the heat generator and a side of the diverter valve facing the second heat consumer assumes only a small value. This small pressure difference can easily be equalized during the duration D of the subsequent step.
  • a total heat transfer fluid flow is understood here in particular to mean the heat transfer fluid flow heated in the heat generator, in particular the heat transfer fluid flow conveyed by the pump, which flows to the first and/or second heat consumer.
  • the entire heat transfer fluid stream flows to the first heat consumer.
  • the entire heat transfer fluid flow flows to the second heat consumer.
  • the degree of valve opening ensures in particular that at least part of the heat transfer fluid flow is directed to the second heat consumer.
  • the degree of valve opening also ensures, in particular, that in the subsequent step a pressure equalization can take place in the heat transfer fluid upstream of the diverter valve and downstream of the diverter valve.
  • a further proposal relates to a heating device for heating a room and/or a flow of drinking water, comprising a heat generator for heating a flow of heat transfer fluid, in particular a flow of heating water; an adjustable diverter valve for directing the heat transfer fluid flow to a first heat consumer and/or a second heat consumer; a control/regulation unit for controlling and/or regulating at least the diverter valve; wherein the control/regulating unit is designed to adjust the diverting valve in a first method step when there is a heat demand for the first heat consumer such that it directs the heat transfer fluid flow, in particular completely, to the first heat consumer.
  • control/regulation unit be designed to adjust the diverting valve in a subsequent step, when the first method step ends, in such a way that it directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer, with the first method step at most a maximum permissible duration T, with the subsequent step lasting a short duration D.
  • a control/regulation unit is to be understood here as a control unit or a regulation unit which, in particular using a computer program, electrical and/or electronic circuit components and/or incoming sensor signals, has a controlling or regulating effect on at least the diverting valve and is designed to carry out the method.
  • the control/regulation unit also serves in particular to control or regulate the heat generator and/or the pump.
  • the control/regulation unit is designed to activate a first method step again after duration D has elapsed if there is still a heat request for the first heat consumer. In this way, in particular, a longer-lasting heat requirement from the first heat consumer can be met.
  • the first heat consumer is a drinking water heat exchanger for heating a drinking water stream and/or the second heat consumer is a room heating circuit for heating a room, the room heating circuit comprising at least one room heater that can be controlled and/or shut off by a valve.
  • FIG. 1 shows a heater shown schematically
  • FIG. 2 shows a diagram of a section from a process sequence.
  • FIG. 1 shows a diagrammatically illustrated heater 100 for heating a room 1 and/or a flow of drinking water 2.
  • a heat generator 102 is used to heat a heat transfer fluid flow 104, in particular a heating water flow 104.
  • a pump 106 which is arranged in particular in a return line of the heat generator 102, is used for circulation of the heat transfer fluid flow 104 in a conveying direction 105 (arrows).
  • An adjustable diverter valve 108 arranged in particular in a supply line of the heat generator 102 is used to direct the heat transfer fluid flow 104 to a first heat consumer 110 and/or a second heat consumer 112.
  • the diverter valve 108 is at a branch 111 of the Flow line to two hydraulically parallel lines (line sections 114a and 114b) of a line system 114 arranged.
  • the diverting valve 108 can also be arranged at a junction 113 of the two hydraulically parallel lines (line sections 114a and 114b) in the return line.
  • the diverting valve 108 can in particular be a switchable three-way valve 108 with two discrete valve end positions.
  • the line system 114 comprising line sections 114a, 114b, 114c and others, is used to receive and conduct the heat transfer fluid stream 104 and for fluid-conducting connection of the fluid-touched components (102, 106, 108, 110, 112) of the heater 100.
  • the line system 114 includes in particular a line section 114c coming from the heat generator 102 and opening out at the upstream inlet of the diverter valve 108; a line section 114a leading from the diverter valve 108 to the first heat consumer 110 and further to the junction 113, which connects to a downstream outlet of the diverter valve 108; and a line section 114b leading from the diverting valve 108 to the second heat consumer 112 and further to the junction 113, which—hydraulically parallel to the aforementioned line section 114a—connects to a further outlet of the diverting valve 108 on the downstream side.
  • the pump 106 is arranged in particular in the return line of the heat generator 102, between the junction 113 and the heat generator 102.
  • the pump 106 is arranged in particular in the flow line of the heat generator 102, between the heat generator 102 and the branch 111.
  • the pump 106 can convey the heat transfer fluid stream 104--in particular as a function of a valve position of the diverting valve 108--to the first heat consumer 110 and/or to the second heat consumer 112.
  • a control/regulation unit 116 is used to control and/or regulate at least the diverting valve 108.
  • the control/regulating unit 116 is designed to adjust the diverting valve 108 in a first method step S1 when there is a heat requirement for the first heat consumer 110 that it directs the flow of heat transfer fluid 104, in particular completely, to the first heat consumer 110.
  • the control/regulating unit 116 is further designed to adjust the diverting valve 108 in a subsequent step SF, when the first method step S1 ends, so that the heat transfer fluid flow 104 directs at least partially to the second heat consumer 112.
  • the first method step S1 lasts at most a maximum permissible duration T.
  • the subsequent step SF lasts a short duration D.
  • the control/regulation unit 116 is also configured to reactivate a first method step S1 after the duration D has elapsed if there is still a heat request for the first heat consumer 110 is present.
  • the control/regulating unit 116 can also be provided to control or regulate the heat generator 102, in particular a heating output of the heat generator 102, and/or the pump 106, in particular a delivery rate of the pump 106.
  • the control/regulating unit 116 is connected to the diverter valve 108, the heat generator 102 and the pump 106 by means of signal lines 117.
  • the first heat consumer 110 is a drinking water heat exchanger 110, in particular a plate heat exchanger 110, for heating a drinking water flow 2.
  • a cold drinking water flow 2 enters the drinking water heat exchanger 110 through a cold water line 118, is heated in the drinking water heat exchanger 110 by the heat transfer fluid flow 104, and exits into a hot water line 120, which leads to a tap (point of use), not shown.
  • the first heat consumer 110 is in particular a component of the heater 100.
  • the second heat consumer 112 is a room heating circuit 112 for heating a room 1, with the room heating circuit 112 here having a controllable by a valve 122, in particular a thermostatic valve 122 or shut-off valve 122 and/or space heaters 124 that can be shut off.
  • the second heat consumer 112 is not part of the heater 100 here.
  • the heater 100 includes connection devices 126 for hydraulically connecting the heater 100 to the second heat consumer 112.
  • any pressure differences in heat transfer fluid 104 between a side of diverter valve 108 facing heat generator 102 and a side of diverter valve 108 facing second heat consumer 112 are reduced or, in particular, completely compensated for.
  • Such pressure differences can occur during operation of the heater 100 when the valve 122 in the space heating circuit 112 closes or is closed while the diverter valve 108 has a first fluid path from the heat generator 102 to the first Heat consumer 110 opens and a second fluid path from the heat generator 102 to the second heat consumer 112 closes.
  • a partial volume 104b of heat transfer fluid is enclosed in the line section 114b between the diverter valve 108 and the valve 122 in the space heating circuit 112 .
  • this heat transfer fluid partial volume 104b now cools down, it contracts in accordance with its thermal spatial expansion coefficient. Without the subsequent step SF, the heat transfer fluid partial volume 104b could experience a significant drop in pressure in the particularly rigid line section 114b between the two valves 108, 122.
  • the proposed method ensures that no pressure difference or only a small pressure difference can build up at diverter valve 108, and that a force acting on diverter valve 108 and caused by the pressure difference present at diverter valve 108 is always smaller than one actuating force that can be applied by a valve drive 109 of the diverter valve 108 for an adjustment of the diverter valve 108. If the force caused by a pressure difference was greater than an actuating force of the valve actuator 109, the valve actuator 109 could not overcome this force and the diverter valve 108 could not be adjusted. A service call by a service technician may be required to rectify such a fault. Optionally, diverter valve 108 and/or valve 122 could also be damaged.
  • the valve 122 in the space heating circuit 112 in particular a valve 122 of the space heater 124, can be designed as a thermostatic valve 122 and close automatically when its ambient temperature increases. Designed as a shut-off valve 122, it can be closed by a user of the room 1.
  • FIG. 2 shows a diagram of an excerpt from a process sequence during operation of the heating device 100.
  • a time profile t is shown on the X axis (abscissa axis).
  • a heat request for the first heat consumer 110 begins, for example triggered by tapping a domestic hot water stream 2.
  • the heat request for the first heat consumer 110, in particular the Tapping of domestic hot water flow 2 is represented by a thick black line that jumps from a process activity 0 (heat request and/or tapping inactive) to a process activity 1 (heat request and/or tapping active).
  • the heat generator 102 heats the heat transfer fluid flow 104.
  • a first method step S1 begins, in which the diverter valve 108 is adjusted so that the heat transfer fluid flow 104 flows to the first heat consumer 110, where the drinking water flow 2 is heated.
  • the brief subsequent step SF begins, in particular immediately following the first method step S1.
  • the diverting valve 108 is adjusted in such a way that the fluid path from the heat generator 102 to the second heat consumer 112 opens. This achieves a pressure equalization in the heat transfer fluid 104 between the side of the diverting valve 108 facing the heat generator 102 and the side of the diverting valve 108 facing the second heat consumer 112 .
  • the subsequent step SF ends.
  • a further first method step S1 begins, in particular immediately after the subsequent step SF, in particular for heating the drinking water flow 2.
  • Such a sequence of first method steps S1 for heating drinking water and subsequent steps SF for pressure equalization is continued alternately until the heat request for the first heat consumer 110 ends at time t-2. For example, tapping of hot water 2 is terminated at time t-2. This also ends the first method step S1, shown here after a period of time X ⁇ T.
  • the heater 100 if there is a heat request from the second heat consumer 112, can move to a second method step (not shown here). in particular for the provision of space heating. If there is no heat request at time t-2, heating device 100, in particular heat generator 102, can switch off. It is advisable to switch the diverting valve 108 to a position towards the second heat consumer 112 outside of times when the first heat consumer 110 is requesting heat, for example outside of times when domestic hot water is being drawn off to adjust the open valve position (not shown here). Thus, no pressure difference can build up in the heat transfer fluid 104 between a side of the diverting valve 108 facing the heat generator 102 and a side of the diverting valve 108 facing the second heat consumer 112 .

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Abstract

The invention relates to a method for operating a heater (100), wherein the heater (100) heats a heat transfer fluid flow (104), wherein an adjustable diverter valve (108) diverts the heat transfer fluid flow (104) to a first heat consumer (110) and/or a second heat consumer (112), wherein the diverter valve (108), in at least one first method step (S1), if the first heat consumer (110) demands heat, diverts the heat transfer fluid flow (104), more particularly completely, to the first heat consumer (110). According to the invention, the diverter valve (108), in a subsequent step (SF), when the first method step (S1) has ended, at least partially diverts the heat transfer fluid flow (104) to the second heat consumer (112), wherein the first method step (S1) lasts at most a maximum permissible duration T, wherein the subsequent step (SF) lasts a short time D.

Description

Beschreibung description
Titel title
Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes und Heizgerät für eine Erwärmung eines Raums und/oder eines Trinkwasserstroms Method for operating a heating device and heating device for heating a room and/or a flow of drinking water
Stand der Technik State of the art
Die DE 102014210745 Al offenbart eine Heizungsanlage, umfassend mindestens einen Heizkreis, ein im Heizkreis zirkulierendes Fluid, mindestens einen Wärmeerzeuger, ein erstes Ventil und ein zweites Ventil. Es wird vorgeschlagen, dass sich ein Drucksensor zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil befindet. DE 102014210745 A1 discloses a heating system comprising at least one heating circuit, a fluid circulating in the heating circuit, at least one heat generator, a first valve and a second valve. It is suggested that there is a pressure sensor between the first valve and the second valve.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes, wobei das Heizgerät einen Wärmeträgerfluidstrom erwärmt, wobei ein verstellbares Umlenkventil den Wärmeträgerfluidstrom zu einem ersten Wärmeverbraucher und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, wobei das Umlenkventil in zumindest einem ersten Verfahrensschritt, wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt, den Wärmeträgerfluidstrom, insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher lenkt. The invention is based on a method for operating a heater, with the heater heating a flow of heat transfer fluid, with an adjustable diverting valve directing the flow of heat transfer fluid to a first heat consumer and/or a second heat consumer, the diverting valve being used in at least a first method step when a heat request for the first heat consumer is present, directs the flow of heat transfer fluid, in particular completely, to the first heat consumer.
Es wird vorgeschlagen, dass das Umlenkventil in einem Folgeschritt, wenn der erste Verfahrensschritt endet, den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, wobei der erste Verfahrensschritt längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt eine kurze Dauer D dauert. Unter einem Heizgerät wird hier insbesondere eine Vorrichtung für eine Erwärmung eines Raums und/oder eines Trinkwasserstroms verstanden. Das Heizgerät umfasst insbesondere einen Wärmeerzeuger zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms, insbesondere eines Heizwasserstroms; ein verstellbares Umlenkventil zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms zu einem ersten Wärmeverbraucher und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher; ein Leitungssystem aus Leitungsabschnitten zum Aufnehmen und Leiten des Wärmeträgerfluidstroms und zum Fluid leitenden Verbinden der Fluid berührten Komponenten des Heizgeräts; eine Steuer-/ Regeleinheit zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils. Unter einem Wärmeerzeuger ist hier insbesondere ein mit gasförmigem, flüssigem oder festem Brennstoff gefeuerter oder ein elektrisch beheizter Wärmeerzeuger zu verstehen. It is proposed that in a subsequent step, when the first process step ends, the diverter valve directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer, with the first process step lasting at most a maximum permissible duration T, with the subsequent step lasting a short duration D. A heater is understood here in particular as a device for heating a room and/or a flow of drinking water. The heater includes in particular a heat generator for heating a heat transfer fluid flow, in particular a heating water flow; an adjustable diverter valve for directing the heat transfer fluid flow to a first heat consumer and/or a second heat consumer; a line system of line sections for receiving and conducting the flow of heat transfer fluid and for fluidly connecting the fluid-contacted components of the heating device; a control/regulation unit for controlling and/or regulating at least the diverting valve. A heat generator is to be understood here in particular as a heat generator fired with gaseous, liquid or solid fuel or an electrically heated heat generator.
Das Leitungssystem umfasst insbesondere zwei hydraulisch parallele Leitungsstränge, von denen einer durch den ersten Wärmeverbraucher führt und ein anderer durch den zweiten Wärmeverbraucher führt. Das Umlenkventil ist an einer hydraulischen Verzweigung im Vorlauf des Leitungssystems angeordnet, wo der vom Wärmeerzeuger kommende, insbesondere erwärmte, Wärmeträgerfluidstrom entsprechend einer Ventilstellung durch hydraulisch parallele Leitungsabschnitte zu dem ersten Wärmeverbraucher und/oder dem zweiten Wärmeverbraucher fließt. Das Leitungssystem umfasst weiter eine hydraulische Zusammenführung im Rücklauf des Leitungssystems, wo sich die vom ersten Wärmeverbraucher und/oder zweiten Wärmeverbraucher kommenden Leitungsabschnitte wieder vereinigen, so dass der vom ersten Wärmeverbraucher und/oder zweiten Wärmeverbraucher kommende, insbesondere abgekühlte, Wärmeträgerfluidstrom zurück zum Wärmeerzeuger fließt. Der Wärmeträgerfluidstrom kann insbesondere mittels einer Pumpe durch das Leitungssystem umgewälzt werden. The line system includes, in particular, two hydraulically parallel lines, one of which runs through the first heat consumer and another runs through the second heat consumer. The diverting valve is arranged at a hydraulic branch in the flow of the line system, where the heat transfer fluid stream coming from the heat generator, in particular heated, flows according to a valve position through hydraulically parallel line sections to the first heat consumer and/or the second heat consumer. The line system also includes a hydraulic junction in the return of the line system, where the line sections coming from the first heat consumer and/or second heat consumer meet again, so that the heat transfer fluid stream coming from the first heat consumer and/or second heat consumer, which has in particular been cooled, flows back to the heat generator. The flow of heat transfer fluid can be circulated through the line system in particular by means of a pump.
Das Umlenkventil kann als Umschaltventil zum Umschalten zwischen zwei diskreten Ventilstellungen - zu dem ersten Wärmeverbraucher oder dem zweiten Wärmeverbraucher - ausgebildet sein. Alternativ kann das Umlenkventil als Misch ventil zum stetigen oder schrittweisen Verstellen mit zumindest einer hydraulischen Ventilzwischenstellungen, insbesondere mit einer Mehrzahl oder Vielzahl an Ventilzwischenstellungen, zwischen den beiden vorgenannten diskreten Ventilstellungen (Ventilendstellungen) ausgebildet sein. The diverting valve can be designed as a switching valve for switching between two discrete valve positions—to the first heat consumer or to the second heat consumer. Alternatively, the diverter valve as a mixing valve for continuous or gradual adjustment with at least one intermediate hydraulic valve positions, in particular with a plurality or Variety of intermediate valve positions between the two aforementioned discrete valve positions (valve end positions) may be formed.
Unter einem Betreiben des Heizgerätes wird hier insbesondere ein Einschalten, Ausschalten, Modulieren von aktiven Komponenten sowie ein Überwachen von Komponenten und Gewährleisten von Funktionen des Heizgerätes verstanden. Operating the heating device is understood here to mean in particular switching on, switching off, modulating active components and monitoring components and ensuring functions of the heating device.
Unter einem Wärmeverbraucher ist hier insbesondere eine Vorrichtung zum Nutzen der im Wärmeträgerfluidstrom transportierten Wärme zu verstehen. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Wärmeverbraucher um einen Trinkwasserwärmeübertrager, insbesondere Plattenwärmeübertrager, zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms. Der erste Wärmeverbraucher ist insbesondere ein Bestandteil des Heizgerätes. Beispielsweise handelt es sich bei dem zweiten Wärmeverbraucher um einen Raumheizkreis zum Erwärmen eines Raumes, wobei der Raumheizkreis insbesondere zumindest einen von einem Ventil, insbesondere einem Thermostatventil oder Absperrventil, regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper umfasst. Der zweite Wärmeverbraucher ist insbesondere kein Bestandteil des Heizgerätes; das Heizgerät umfasst insbesondere Anschlussvorrichtungen zum hydraulischen Verbinden des Heizgerätes mit dem zweiten Wärmeverbraucher. Unter einer Wärmeanforderung ist hier insbesondere eine Anforderung eines Nutzers an das Heizgerät hinsichtlich einer Bereitstellung eines warmem Trinkwasserstroms oder von Raumwärme zu verstehen, wobei sich die Wärmeanforderung beispielsweise aus einem Vergleich einer Isttemperatur eines Trinkwarmwasserstroms und/oder eines Raumes mit einer zugeordneten Solltemperatur des Trinkwarmwasserstroms und/oder des Raumes ergibt. Eine Wärmeanforderung liegt insbesondere dann vor, wenn die Solltemperatur unterschritten ist. A heat consumer is to be understood here in particular as a device for using the heat transported in the heat transfer fluid flow. For example, the first heat consumer is a drinking water heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, for heating a drinking water stream. The first heat consumer is in particular a component of the heating device. For example, the second heat consumer is a space heating circuit for heating a room, the space heating circuit in particular comprising at least one space heater that can be controlled and/or shut off by a valve, in particular a thermostatic valve or shut-off valve. In particular, the second heat consumer is not part of the heater; the heater includes, in particular, connection devices for hydraulically connecting the heater to the second heat consumer. A heat request is to be understood here in particular as a request from a user to the heating device with regard to the provision of a hot drinking water flow or space heating, with the heat request resulting, for example, from a comparison of an actual temperature of a domestic hot water flow and/or a room with an assigned target temperature of the domestic hot water flow and/or or of the room. There is a demand for heat in particular when the temperature falls below the setpoint.
Unter einem ersten Verfahrensschritt ist hier insbesondere die zumindest teilweise Erfüllung einer Wärmeanforderung hinsichtlich der Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms zu verstehen. Dabei fließt der erwärmte Wärmeträgerfluidstrom insbesondere vollständig zu dem ersten Wärmeverbraucher und erwärmt den Trinkwasserstrom. Das Umlenkventil wird in eine Ventilstellung verstellt, bei der eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem ersten Wärmeverbraucher entsteht. Das Umlenkventil wird insbesondere in eine Ventilendstellung verstellt, bei der eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem ersten Wärmeverbraucher entsteht sowie eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem zweiten Wärmeverbraucher schließt. Der erste Verfahrensschritt wird längstens für eine maximal zulässige Dauer T ausgeführt. Der erste Verfahrensschritt wird bei beendeter Wärmeanforderung seitens des Nutzers oder spätestens nach der maximal zulässigen Dauer T beendet. A first method step is to be understood here in particular as the at least partial fulfillment of a heat requirement with regard to the provision of the warm drinking water stream. In this case, the heated heat transfer fluid flow flows in particular completely to the first heat consumer and heats the drinking water flow. The diverting valve is adjusted to a valve position in which a hydraulic connection is created between the heat generator and the first heat consumer. The diverter valve is in particular adjusted to a valve end position, in which a hydraulic connection is created between the heat generator and the first heat consumer and a hydraulic connection between the heat generator and the second heat consumer closes. The first method step is carried out for a maximum permissible duration T at the longest. The first method step ends when the user has finished requesting heat or after the maximum permissible duration T at the latest.
Nach Beendigung des ersten Verfahrensschritts folgt der Folgeschritt. Der Folgeschritt dauert eine kurze Dauer D. Während des Folgeschritts wird der Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher gelenkt. Das Umlenkventil wird in eine Ventilstellung verstellt, bei der eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem zweiten Wärmeverbraucher entsteht. Eine hydraulische Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem ersten Wärmeverbraucher kann während des Folgeschritts bestehen bleiben. Alternativ kann es sich bei der Ventilstellung während des Folgeschritts um eine ausschließliche Verbindung zwischen dem Wärmeerzeuger und dem zweiten Wärmeverbraucher handeln. After the first step is completed, the next step follows. The subsequent step lasts for a short duration D. During the subsequent step, the flow of heat transfer fluid is at least partially directed to the second heat consumer. The diverting valve is adjusted to a valve position in which a hydraulic connection is created between the heat generator and the second heat consumer. A hydraulic connection between the heat generator and the first heat consumer can remain in place during the subsequent step. Alternatively, the valve position during the subsequent step can be an exclusive connection between the heat generator and the second heat consumer.
Der Folgeschritt erfolgt unabhängig von einer Wärmeanforderung des zweiten Wärmeverbrauchers, insbesondere auch wenn keine Wärmeanforderung des zweiten Wärmeverbrauchers vorliegt. The next step takes place independently of a heat request from the second heat consumer, in particular even if there is no heat request from the second heat consumer.
Der Folgeschritt kann insbesondere dazu dienen, eine während des ersten Verfahrensschritts am Umlenkventil sich möglicherweise aufbauende Druckdifferenz im Wärmeträgerfluid zwischen einer dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und einer dem zweiten Wärmeverbraucher zugewandten Seite des Umlenkventils zu reduzieren oder, insbesondere vollständig, auszugleichen. The subsequent step can serve in particular to reduce or, in particular, to completely compensate for any pressure difference in the heat transfer fluid that may build up during the first method step at the diverter valve between a side of the diverter valve that faces the heat generator and a side of the diverter valve that faces the second heat consumer.
Dass das Umlenkventil in einem Folgeschritt den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, kann bedeuten, dass im Folgeschritt der Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher fließt. Alternativ kann das aber auch bedeuten, dass im Folgeschritt das Umlenkventil die Fluidverbindung des Wärmeträgerfluidstroms zumindest teilweise von dem Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher öffnet, ohne dass es zu einem Fließen des Wärmeträgerfluids kommt. Letzteres kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn ein weiteres Ventil im/am zweiten Wärmeverbraucher geschlossen ist und daher ein Fließen nicht zulässt. The fact that the diverter valve directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer in a subsequent step can mean that the flow of heat transfer fluid flows at least partially to the second heat consumer in the subsequent step. Alternatively, this can also mean that in the next step the diverter valve closes the fluid connection of the Heat transfer fluid flow at least partially opens from the heat generator to the second heat consumer without causing the heat transfer fluid to flow. The latter can be the case, for example, when another valve in/on the second heat consumer is closed and therefore does not permit flow.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird nach Ende des Folgeschritts wieder ein erster Verfahrensschritt aktiviert, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt. In an advantageous development, after the end of the next step, a first method step is activated again if there is still a heat request for the first heat consumer.
Wenn die Wärmeanforderung zur Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms länger andauert als die Dauer T des ersten Verfahrensschritts und insbesondere nach Beendigung des Folgeschritts noch andauert, wird ein weiterer erster Verfahrensschritt aktiviert. Insbesondere kann es sich bei der Bereitstellung des warmen Trinkwasserstroms um eine Abfolge von zumindest zwei oder mehreren ersten Verfahrensschritten handeln, jeweils gefolgt von einem Folgeschritt. If the heat requirement for providing the hot drinking water flow lasts longer than the duration T of the first step and in particular continues after the end of the subsequent step, a further first step is activated. In particular, the provision of the warm drinking water flow can involve a sequence of at least two or more first method steps, each followed by a subsequent step.
In anderen Worten wird eine angenommene, insbesondere länger andauernde Bereitstellung eines vom Wärmeerzeuger erwärmten Trinkwasserstroms in regelmäßige Intervalle der Dauer T (erster Verfahrensschritt), jeweils gefolgt von einem kurzen Zwischenintervall der Dauer D (Folgeschritt) aufgeteilt. So wird sowohl ein warmer Trinkwasserstrom während einer gesamten Zapfdauer bereitgestellt als auch regelmäßig ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid zwischen der dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und der dem Heizkreis zugewandten Seite des Umlenkventils erreicht. Darunter, dass die Bereitstellung des Trinkwarmwasserstroms aufgeteilt wird, ist hier insbesondere zu verstehen, dass der Trinkwasserstrom mengenmäßig unverändert während der gesamten Zapfdauer weiterfließt, die Erwärmung des Trinkwasserstroms im ersten Wärmeverbraucher während des Folgeschritts jedoch kurzzeitig für die Dauer D reduziert sein kann, da der Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zum zweiten Wärmeverbraucher gelenkt wird. Eine Temperaturschwankung im Trinkwarmwasserstrom wegen möglicherweise reduziertem Wärmeträgerfluidstrom am ersten Wärmeverbraucher tritt dabei insbesondere wegen der thermischen Trägheit der an der Trinkwassererwärmung beteiligten Komponenten (erster Wärmeverbraucher und angrenzende Leitungsabschnitte) nicht ein oder fällt zumindest sehr gering aus. In other words, an assumed, particularly longer-lasting provision of a drinking water stream heated by the heat generator is divided into regular intervals of duration T (first method step), each followed by a short intermediate interval of duration D (following step). In this way, a warm drinking water flow is provided during the entire tapping time and pressure equalization is regularly achieved in the heat transfer fluid between the side of the diverter valve facing the heat generator and the side of the diverter valve facing the heating circuit. The fact that the provision of the domestic hot water flow is divided up means in particular that the drinking water flow continues to flow unchanged in terms of quantity during the entire tapping time, but the heating of the drinking water flow in the first heat consumer during the subsequent step can be briefly reduced for the duration D, since the heat transfer fluid flow is at least partially directed to the second heat consumer. A temperature fluctuation in the domestic hot water flow due to a possibly reduced heat transfer fluid flow at the first heat consumer occurs in particular due to the thermal inertia of the components involved in domestic hot water heating (first heat consumer and adjacent line sections) does not occur or is at least very small.
Es ist gewährleistet, dass die Wärmeanforderung zur Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms trotz des beendeten ersten Verfahrensschritts und des Folgeschritts erfüllt wird. It is guaranteed that the heat requirement for providing the warm drinking water flow is met despite the end of the first process step and the subsequent step.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden ergänzend eine Heizleistung des Heizgerätes und/oder ein Volumenstrom des erwärmten Wärmeträgerfluidstroms während des Folgeschritts angepasst, insbesondere erhöht, so dass ein Anteil A des Wärmeträgerfluidstroms während des Folgeschritts in unveränderter Menge und Temperatur gegenüber dem unmittelbar vorangegangenen ersten Verfahrensschritt zum ersten Wärmeverbraucher fließt. In a further advantageous development, a heating output of the heater and/or a volumetric flow of the heated heat transfer fluid flow are additionally adjusted during the subsequent step, in particular increased, so that a proportion A of the heat transfer fluid flow during the subsequent step is unchanged in quantity and temperature compared to the immediately preceding first method step for the first heat consumer flows.
Der erste Verfahrensschritt endet, sobald die Wärmeanforderung zur Bereitstellung des warmem Trinkwasserstroms endet, oder sobald die maximal zulässige Dauer T endet. The first method step ends as soon as the heat requirement for providing the warm drinking water flow ends, or as soon as the maximum permissible duration T ends.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung öffnet das Umlenkventil in dem ersten Verfahrensschritt einen ersten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem ersten Wärmeverbraucher, insbesondere vollständig, sowie schließt das Umlenkventil einen zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher, insbesondere vollständig. In dem Folgeschritt öffnet das Umlenkventil den zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher zumindest teilweise. In a further advantageous development, in the first method step the diverting valve opens a first fluid path from the heat generator to the first heat consumer, in particular completely, and the diverting valve closes a second fluid path from the heat generator to the second heat consumer, in particular completely. In the subsequent step, the diverting valve at least partially opens the second fluid path from the heat generator to the second heat consumer.
Den ersten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem ersten Wärmeverbraucher öffnen bedeutet insbesondere den Wärmeträgerfluidstrom zu dem ersten Wärmeverbraucher zu lenken. Den zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher schließen bedeutet, dass sich stromaufwärts des Umlenkventils und stromabwärts des Umlenkventils in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers unterschiedliche Drücke im Wärmeträgerfluid ausbilden können. Den zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher öffnen bedeutet insbesondere den Wärmeträgerfluidstrom zu dem zweiten Wärmeverbraucher zu lenken; so können sich die Drücke stromaufwärts des Umlenkventils und stromabwärts des Umlenkventils in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers ausgleichen. Opening the first fluid path from the heat generator to the first heat consumer means in particular directing the heat transfer fluid flow to the first heat consumer. Closing the second fluid path from the heat generator to the second heat consumer means that different pressures can form in the heat transfer fluid upstream of the diverting valve and downstream of the diverting valve in the direction of the second heat consumer. Opening the second fluid path from the heat generator to the second heat consumer means in particular closing the heat transfer fluid flow to direct the second heat consumer; this allows the pressures to equalize upstream of the diverter valve and downstream of the diverter valve in the direction of the second heat consumer.
Der erste Fluidpfad verbindet den vom Wärmeerzeuger kommenden Leitungsabschnitt hydraulisch mit dem zum ersten Wärmeverbraucher führenden Leitungsabschnitt. Der zweite Fluidpfad verbindet den vom Wärmeerzeuger kommenden Leitungsabschnitt hydraulisch mit dem zum zweiten Wärmeverbraucher führenden Leitungsabschnitt. Der erste Fluidpfad und der zweite Fluidpfad sind insbesondere im/am Umlenkventil ausgebildet und können durch Verstellen des Umlenkventils, insbesondere zumindest teilweise, geöffnet und/oder geschlossen werden. The first fluid path hydraulically connects the line section coming from the heat generator to the line section leading to the first heat consumer. The second fluid path hydraulically connects the line section coming from the heat generator to the line section leading to the second heat consumer. The first fluid path and the second fluid path are formed in particular in/on the deflection valve and can be opened and/or closed, in particular at least partially, by adjusting the deflection valve.
Dass das Umlenkventil in einem Folgeschritt den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, kann bedeuten, dass das Umlenkventil in dem Folgeschritt einen Fluidpfad vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher zumindest teilweise öffnet, so dass über diesen Fluidpfad ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid stromaufwärtsseitig des Umlenkventils und stromabwärtsseitig des Umlenkventils erfolgen kann. The fact that the diverter valve directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer in a subsequent step can mean that the diverter valve in the subsequent step at least partially opens a fluid path from the heat generator to the second heat consumer, so that via this fluid path a pressure equalization takes place in the heat transfer fluid upstream of the diverter valve and can take place downstream of the diverter valve.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt die Dauer D des Folgeschritts einen Wert 0,5 Sekunde < D < 10 Sekunden, bevorzugt 1 Sekunde < D < 5 Sekunden, besonders bevorzugt D = 3 Sekunden an. In a further advantageous development, the duration D of the subsequent step assumes a value of 0.5 seconds<D<10 seconds, preferably 1 second<D<5 seconds, particularly preferably D=3 seconds.
Die kurze Dauer D des geöffneten zweiten Fluidpfads vom Wärmeerzeuger zu dem zweiten Wärmeverbraucher gewährleistet insbesondere zumindest einen teilweisen Druckausgleich, bevorzugt einen vollständigen Druckausgleich, zwischen einer dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und einer dem zweiten Wärmeverbraucher zugewandten Seite des Umlenkventils. The short duration D of the open second fluid path from the heat generator to the second heat consumer ensures in particular at least partial pressure equalization, preferably complete pressure equalization, between a side of the diverter valve facing the heat generator and a side of the diverter valve facing the second heat consumer.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt die maximal zulässige Dauer T des ersten Verfahrensschritts einen Wert In a further advantageous development, the maximum permissible duration T of the first method step takes on a value
10 Sekunden < T < 600 Sekunden, bevorzugt 30 Sekunden < T < 300 Sekunden, besonders bevorzugt T = 60 Sekunden an. Die Dauer T gewährleistet insbesondere, dass eine während des ersten Verfahrensschritts am Umlenkventil sich möglicherweise aufbauende Druckdifferenz im Wärmeträgerfluid zwischen einer dem Wärmeerzeuger zugewandten Seite des Umlenkventils und einer dem zweiten Wärmeverbraucher zugewandten Seite des Umlenkventils nur einen geringen Wert annimmt. Diese geringe Druckdifferenz kann während der Dauer D des Folgeschritts leicht ausgeglichen werden. 10 seconds<T<600 seconds, preferably 30 seconds<T<300 seconds, particularly preferably T=60 seconds. The duration T ensures, in particular, that any pressure difference in the heat transfer fluid that may build up at the diverter valve during the first method step between a side of the diverter valve facing the heat generator and a side of the diverter valve facing the second heat consumer assumes only a small value. This small pressure difference can easily be equalized during the duration D of the subsequent step.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt ein Anteil B des Wärmeträgerfluidstroms, der während des Folgeschritts zu dem zweiten Wärmeverbraucher gelenkt wird, gemessen an einem gesamten Wärmeträgerfluidstrom, einen Wert 0,1 < B < 1, bevorzugt 0,25 < B < 0,75, besonders bevorzugt B = 0,5 an. In a further advantageous development, a proportion B of the heat transfer fluid flow, which is directed to the second heat consumer during the subsequent step, measured against a total heat transfer fluid flow, has a value of 0.1<B<1, preferably 0.25<B<0.75. particularly preferably B=0.5.
Unter einem gesamten Wärmeträgerfluidstrom wird hier insbesondere der im Wärmeerzeuger erwärmte Wärmeträgerfluidstrom, insbesondere der von der Pumpe geförderte Wärmeträgerfluidstrom verstanden, der zum ersten und/oder zweiten Wärmeverbraucher fließt. A total heat transfer fluid flow is understood here in particular to mean the heat transfer fluid flow heated in the heat generator, in particular the heat transfer fluid flow conveyed by the pump, which flows to the first and/or second heat consumer.
Während des ersten Verfahrensschritt fließt insbesondere der gesamte Wärmeträgerfluidstrom zum ersten Wärmeverbraucher. During the first method step, in particular, the entire heat transfer fluid stream flows to the first heat consumer.
Während eines zweiten Verfahrensschritts, der einer Erfüllung einer Wärmeanforderung seitens des zweiten Wärmeverbrauchers, insbesondere hinsichtlich einer Bereitstellung von Raumwärme, dient, fließt insbesondere der gesamte Wärmeträgerfluidstrom zum zweiten Wärmeverbraucher. During a second method step, which serves to meet a heat requirement on the part of the second heat consumer, in particular with regard to providing room heat, the entire heat transfer fluid flow flows to the second heat consumer.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung nimmt ein Ventilöffnungsgrad V des Umlenkventils in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers während des Folgeschritts, gemessen an einem maximalen Ventilöffnungsgrad in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers, einen Wert 0,1 < V < 1, bevorzugt 0,25 < V < 0,75, besonders bevorzugt V = 0,5 an. In a further advantageous development, a valve opening degree V of the diverter valve in the direction of the second heat consumer during the subsequent step, measured at a maximum valve opening degree in the direction of the second heat consumer, takes a value of 0.1<V<1, preferably 0.25<V<0. 75, particularly preferably V=0.5.
Unter einem Ventilöffnungsgrad ist hier insbesondere ein Grad einer geometrischen Öffnung des Umlenkventils zwischen minimaler Öffnung (zum Beispiel geschlossenes Ventil, Ventilöffnungsgrad = 0) und maximaler Öffnung (vollständig geöffnetes Ventil, Ventilöffnungsgrad = 1) zu verstehen. A degree of valve opening here means, in particular, a degree of geometric opening of the diverter valve between minimum opening (to Example closed valve, valve opening degree = 0) and maximum opening (fully open valve, valve opening degree = 1) to understand.
Mittels des Ventilöffnungsgrads ist insbesondere gewährleistet, dass zumindest ein Teil des Wärmeträgerfluidstroms zu dem zweiten Wärmeverbraucher gelenkt wird. Mittels des Ventilöffnungsgrads ist insbesondere auch gewährleistet, dass im Folgeschritt ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid stromaufwärtsseitig des Umlenkventils und stromabwärtsseitig des Umlenkventils erfolgen kann. The degree of valve opening ensures in particular that at least part of the heat transfer fluid flow is directed to the second heat consumer. The degree of valve opening also ensures, in particular, that in the subsequent step a pressure equalization can take place in the heat transfer fluid upstream of the diverter valve and downstream of the diverter valve.
Ein weiterer Vorschlag betrifft ein Heizgerät für eine Erwärmung eines Raums und/oder eines Trinkwasserstroms, umfassend einen Wärmeerzeuger zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms, insbesondere eines Heizwasserstroms; ein verstellbares Umlenkventil zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms zu einem ersten Wärmeverbraucher und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher; eine Steuer-/Regeleinheit zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils; wobei die Steuer-/Regeleinheit dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil in einem ersten Verfahrensschritt, wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom, insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher lenkt. A further proposal relates to a heating device for heating a room and/or a flow of drinking water, comprising a heat generator for heating a flow of heat transfer fluid, in particular a flow of heating water; an adjustable diverter valve for directing the heat transfer fluid flow to a first heat consumer and/or a second heat consumer; a control/regulation unit for controlling and/or regulating at least the diverter valve; wherein the control/regulating unit is designed to adjust the diverting valve in a first method step when there is a heat demand for the first heat consumer such that it directs the heat transfer fluid flow, in particular completely, to the first heat consumer.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer-/Regeleinheit dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil in einem Folgeschritt, wenn der erste Verfahrensschritt endet, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher lenkt, wobei der erste Verfahrensschritt längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt eine kurze Dauer D dauert. It is proposed that the control/regulation unit be designed to adjust the diverting valve in a subsequent step, when the first method step ends, in such a way that it directs the flow of heat transfer fluid at least partially to the second heat consumer, with the first method step at most a maximum permissible duration T, with the subsequent step lasting a short duration D.
Unter einer Steuer-/Regeleinheit ist hier eine Steuereinheit oder eine Regeleinheit zu verstehen, die insbesondere anhand eines Computerprogramms, elektrischer und/oder elektronischer Schaltungskomponenten und/oder eingehender Sensorsignale steuernd oder regelnd zumindest auf das Umlenkventil einwirkt und ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen. Ergänzend dient die Steuer-/Regeleinheit insbesondere auch zum Steuern oder Regeln des Wärmeerzeugers und/oder der Pumpe. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuer-/Regeleinheit dazu ausgebildet, nach Ablauf der Dauer D wieder einen ersten Verfahrensschritt zu aktivieren, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher vorliegt. So kann insbesondere eine länger andauernde Wärmeanforderung von Seiten des ersten Wärmeverbrauchers erfüllt werden. A control/regulation unit is to be understood here as a control unit or a regulation unit which, in particular using a computer program, electrical and/or electronic circuit components and/or incoming sensor signals, has a controlling or regulating effect on at least the diverting valve and is designed to carry out the method. In addition, the control/regulation unit also serves in particular to control or regulate the heat generator and/or the pump. In an advantageous development, the control/regulation unit is designed to activate a first method step again after duration D has elapsed if there is still a heat request for the first heat consumer. In this way, in particular, a longer-lasting heat requirement from the first heat consumer can be met.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Wärmeverbraucher ein Trinkwasserwärmeübertrager zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms und/oder ist der zweite Wärmeverbraucher ein Raumheizkreis zum Erwärmen eines Raumes, wobei der Raumheizkreis zumindest einen von einem Ventil regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper umfasst. In an advantageous development, the first heat consumer is a drinking water heat exchanger for heating a drinking water stream and/or the second heat consumer is a room heating circuit for heating a room, the room heating circuit comprising at least one room heater that can be controlled and/or shut off by a valve.
Zeichnungen drawings
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen Further refinements and advantages result from the following description of the drawings. In the drawing an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations. Show it
Figur 1 ein schematisch dargestelltes Heizgerät Figure 1 shows a heater shown schematically
Figur 2 ein Diagramm eines Ausschnitts aus einem Verfahrensablauf. FIG. 2 shows a diagram of a section from a process sequence.
Figur 1 zeigt ein schematisch dargestelltes Heizgerät 100 für eine Erwärmung eines Raums 1 und/oder eines Trinkwasserstroms 2. Ein Wärmeerzeuger 102 dient zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms 104, insbesondere eines Heizwasserstroms 104. Eine insbesondere in einer Rücklaufleitung des Wärmeerzeugers 102 angeordnete Pumpe 106 dient zum Umwälzen des Wärmeträgerfluidstroms 104 in einer Förderrichtung 105 (Pfeile). Ein insbesondere in einer Vorlaufleitung des Wärmeerzeugers 102 angeordnetes verstellbares Umlenkventil 108 dient zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms 104 zu einem ersten Wärmeverbraucher 110 und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher 112. Das Umlenkventil 108 ist an einer Verzweigung 111 der Vorlaufleitung zu zwei hydraulisch parallelen Leitungssträngen (Leitungsabschnitte 114a und 114b) eines Leitungssystems 114 angeordnet. Alternativ kann das Umlenkventil 108 auch an einer Zusammenführung 113 der beiden hydraulisch parallelen Leitungsstränge (Leitungsabschnitte 114a und 114b) in der Rücklaufleitung angeordnet sein. Bei dem Umlenkventil 108 kann es sich insbesondere um ein schaltbares Dreiwegeventil 108 mit zwei diskreten Ventilendstellungen handeln. Das Leitungssystem 114, umfassend Leitungsabschnitte 114a, 114b, 114c und weitere, dient zum Aufnehmen und Leiten des Wärmeträgerfluidstroms 104 und zum Fluid leitenden Verbinden der Fluid berührten Komponenten (102, 106, 108, 110, 112) des Heizgeräts 100. Das Leitungssystem 114 umfasst insbesondere einen vom Wärmeerzeuger 102 kommenden Leitungsabschnitt 114c, der am stromaufwärtsseitigen Eingang des Umlenkventils 108 mündet; einen vom Umlenkventil 108 zum ersten Wärmeverbraucher 110 und weiter zur Zusammenführung 113 führenden Leitungsabschnitt 114a, der sich an einen stromabwärtsseitigen Ausgang des Umlenkventils 108 anschließt; und einen vom Umlenkventil 108 zum zweiten Wärmeverbraucher 112 und weiter zur Zusammenführung 113 führenden Leitungsabschnitt 114b, der - hydraulisch parallel zum vorgenannten Leitungsabschnitt 114a - an einem weiteren stromabwärtsseitigen Ausgang des Umlenkventils 108 anschließt. Die Pumpe 106 ist insbesondere in der Rücklaufleitung des Wärmeerzeugers 102, zwischen der Zusammenführung 113 und dem Wärmeerzeuger 102, angeordnet. Alternativ ist die Pumpe 106 insbesondere in der Vorlaufleitung des Wärmeerzeugers 102, zwischen dem Wärmeerzeuger 102 und der Verzweigung 111, angeordnet. Die Pumpe 106 kann den Wärmeträgerfluidstrom 104 - insbesondere in Abhängigkeit einer Ventilstellung des Umlenkventils 108 - zum ersten Wärmeverbraucher 110 und/oder zum zweiten Wärmeverbraucher 112 fördern. Eine Steuer-/ Regeleinheit 116 dient zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils 108. Die Steuer-/Regeleinheit 116 ist dazu ausgebildet, das Umlenkventil 108 in einem ersten Verfahrensschritt Sl, wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 vorliegt, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom 104, insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher 110 lenkt. Die Steuer-/Regeleinheit 116 ist weiter dazu ausgebildet, das Umlenkventil 108 in einem Folgeschritt SF, wenn der erste Verfahrensschritt Sl endet, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom 104 zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher 112 lenkt. Der erste Verfahrensschritt S1 dauert längstens eine maximal zulässige Dauer T. Der Folgeschritt SF dauert eine kurze Dauer D. Die Steuer-/Regeleinheit 116 ist ferner dazu ausgebildet, nach Ablauf der Dauer D wieder einen ersten Verfahrensschritt S1 zu aktivieren, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 vorliegt. Die Steuer-/ Regeleinheit 116 kann auch dazu vorgesehen sein, den Wärmeerzeuger 102, insbesondere eine Heizleistung des Wärmeerzeugers 102, und/oder die Pumpe 106, insbesondere eine Förderleistung der Pumpe 106, zu steuern oder zu regeln. Die Steuer-/ Regeleinheit 116 ist mittels Signalleitungen 117 mit dem Umlenkventil 108, dem Wärmeerzeuger 102 und der Pumpe 106 verbunden. Bei dem ersten Wärmeverbraucher 110 handelt es sich hier um einen Trinkwasserwärmeübertrager 110, insbesondere Plattenwärmeübertrager 110, zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms 2. Ein kalter Trinkwasserstrom 2 tritt durch eine Kaltwasserleitung 118 in den Trinkwasserwärmeübertrager 110 ein, wird im Trinkwasserwärmeübertrager 110 von dem Wärmeträgerfluidstrom 104 erwärmt, und tritt in eine Warmwasserleitung 120 aus, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle (Nutzungsstelle) führt. Der erste Wärmeverbraucher 110 ist insbesondere ein Bestandteil des Heizgerätes 100. Bei dem zweiten Wärmeverbraucher 112 handelt es sich um einen Raumheizkreis 112 zum Erwärmen eines Raumes 1, wobei der Raumheizkreis 112 hier einen von einem Ventil 122, insbesondere einem Thermostatventil 122 oder Absperrventil 122, regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper 124 umfasst. Der zweite Wärmeverbraucher 112 ist hier kein Bestandteil des Heizgerätes 100. Das Heizgerät 100 umfasst Anschlussvorrichtungen 126 zum hydraulischen Verbinden des Heizgerätes 100 mit dem zweiten Wärmeverbraucher 112. Figure 1 shows a diagrammatically illustrated heater 100 for heating a room 1 and/or a flow of drinking water 2. A heat generator 102 is used to heat a heat transfer fluid flow 104, in particular a heating water flow 104. A pump 106, which is arranged in particular in a return line of the heat generator 102, is used for circulation of the heat transfer fluid flow 104 in a conveying direction 105 (arrows). An adjustable diverter valve 108 arranged in particular in a supply line of the heat generator 102 is used to direct the heat transfer fluid flow 104 to a first heat consumer 110 and/or a second heat consumer 112. The diverter valve 108 is at a branch 111 of the Flow line to two hydraulically parallel lines (line sections 114a and 114b) of a line system 114 arranged. Alternatively, the diverting valve 108 can also be arranged at a junction 113 of the two hydraulically parallel lines (line sections 114a and 114b) in the return line. The diverting valve 108 can in particular be a switchable three-way valve 108 with two discrete valve end positions. The line system 114, comprising line sections 114a, 114b, 114c and others, is used to receive and conduct the heat transfer fluid stream 104 and for fluid-conducting connection of the fluid-touched components (102, 106, 108, 110, 112) of the heater 100. The line system 114 includes in particular a line section 114c coming from the heat generator 102 and opening out at the upstream inlet of the diverter valve 108; a line section 114a leading from the diverter valve 108 to the first heat consumer 110 and further to the junction 113, which connects to a downstream outlet of the diverter valve 108; and a line section 114b leading from the diverting valve 108 to the second heat consumer 112 and further to the junction 113, which—hydraulically parallel to the aforementioned line section 114a—connects to a further outlet of the diverting valve 108 on the downstream side. The pump 106 is arranged in particular in the return line of the heat generator 102, between the junction 113 and the heat generator 102. Alternatively, the pump 106 is arranged in particular in the flow line of the heat generator 102, between the heat generator 102 and the branch 111. The pump 106 can convey the heat transfer fluid stream 104--in particular as a function of a valve position of the diverting valve 108--to the first heat consumer 110 and/or to the second heat consumer 112. A control/regulation unit 116 is used to control and/or regulate at least the diverting valve 108. The control/regulating unit 116 is designed to adjust the diverting valve 108 in a first method step S1 when there is a heat requirement for the first heat consumer 110 that it directs the flow of heat transfer fluid 104, in particular completely, to the first heat consumer 110. The control/regulating unit 116 is further designed to adjust the diverting valve 108 in a subsequent step SF, when the first method step S1 ends, so that the heat transfer fluid flow 104 directs at least partially to the second heat consumer 112. The first method step S1 lasts at most a maximum permissible duration T. The subsequent step SF lasts a short duration D. The control/regulation unit 116 is also configured to reactivate a first method step S1 after the duration D has elapsed if there is still a heat request for the first heat consumer 110 is present. The control/regulating unit 116 can also be provided to control or regulate the heat generator 102, in particular a heating output of the heat generator 102, and/or the pump 106, in particular a delivery rate of the pump 106. The control/regulating unit 116 is connected to the diverter valve 108, the heat generator 102 and the pump 106 by means of signal lines 117. The first heat consumer 110 is a drinking water heat exchanger 110, in particular a plate heat exchanger 110, for heating a drinking water flow 2. A cold drinking water flow 2 enters the drinking water heat exchanger 110 through a cold water line 118, is heated in the drinking water heat exchanger 110 by the heat transfer fluid flow 104, and exits into a hot water line 120, which leads to a tap (point of use), not shown. The first heat consumer 110 is in particular a component of the heater 100. The second heat consumer 112 is a room heating circuit 112 for heating a room 1, with the room heating circuit 112 here having a controllable by a valve 122, in particular a thermostatic valve 122 or shut-off valve 122 and/or space heaters 124 that can be shut off. The second heat consumer 112 is not part of the heater 100 here. The heater 100 includes connection devices 126 for hydraulically connecting the heater 100 to the second heat consumer 112.
Durch das kurzzeitige Verstellen des Umlenkventils 108 im Folgeschritt SF werden etwaige Druckdifferenzen im Wärmeträgerfluid 104 zwischen einer dem Wärmeerzeuger 102 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 und einer dem zweiten Wärmeverbraucher 112 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 reduziert oder, insbesondere vollständig, ausgeglichen. Zu solchen Druckdifferenzen kann es im Betrieb des Heizgerätes 100 kommen, wenn das Ventil 122 im Raumheizkreis 112 schließt oder geschlossen wird, während das Umlenkventil 108 einen ersten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger 102 zu dem ersten Wärmeverbraucher 110 öffnet sowie einen zweiten Fluidpfad vom Wärmeerzeuger 102 zu dem zweiten Wärmeverbraucher 112 schließt. In einem solchen Fall ist ein Wärmeträgerfluid-Teilvolumen 104b in dem Leitungsabschnitt 114b zwischen Umlenkventil 108 und Ventil 122 im Raumheizkreis 112 eingeschlossen. Kühlt dieses Wärmeträgerfluid-Teilvolumen 104b nun ab, so zieht es sich gemäß seines thermischen Raumausdehnungskoeffizienten zusammen. Ohne den Folgeschritt SF könnte das Wärmeträgerfluid-Teilvolumen 104b in dem insbesondere starren Leitungsabschnitt 114b zwischen den beiden Ventilen 108, 122 einen nennenswerten Druckabfall erfahren. By briefly adjusting diverter valve 108 in subsequent step SF, any pressure differences in heat transfer fluid 104 between a side of diverter valve 108 facing heat generator 102 and a side of diverter valve 108 facing second heat consumer 112 are reduced or, in particular, completely compensated for. Such pressure differences can occur during operation of the heater 100 when the valve 122 in the space heating circuit 112 closes or is closed while the diverter valve 108 has a first fluid path from the heat generator 102 to the first Heat consumer 110 opens and a second fluid path from the heat generator 102 to the second heat consumer 112 closes. In such a case, a partial volume 104b of heat transfer fluid is enclosed in the line section 114b between the diverter valve 108 and the valve 122 in the space heating circuit 112 . If this heat transfer fluid partial volume 104b now cools down, it contracts in accordance with its thermal spatial expansion coefficient. Without the subsequent step SF, the heat transfer fluid partial volume 104b could experience a significant drop in pressure in the particularly rigid line section 114b between the two valves 108, 122.
Das vorgeschlagene Verfahren, insbesondere mittels des Folgeschritts SF, gewährleistet, dass sich am Umlenkventil 108 keine Druckdifferenz oder nur eine geringe Druckdifferenz aufbauen kann, und dass eine auf das Umlenkventil 108 einwirkende, von der am Umlenkventil 108 anliegenden Druckdifferenz verursachte Kraft immer kleiner ist als eine von einem Ventilantrieb 109 des Umlenkventils 108 aufbringbare Stellkraft für eine Verstellung des Umlenkventils 108. Wäre die von einer Druckdifferenz verursachte Kraft größer als eine Stellkraft des Ventilantriebs 109, so könnte der Ventilantrieb 109 diese Kraft nicht überwinden und das Umlenkventil 108 nicht verstellen. Zur Behebung einer solchen Störung könnte ein Serviceeinsatz eines Servicetechnikers erforderlich werden. Gegebenenfalls könnten das Umlenkventil 108 und/oder das Ventil 122 auch beschädigt werden. The proposed method, in particular by means of subsequent step SF, ensures that no pressure difference or only a small pressure difference can build up at diverter valve 108, and that a force acting on diverter valve 108 and caused by the pressure difference present at diverter valve 108 is always smaller than one actuating force that can be applied by a valve drive 109 of the diverter valve 108 for an adjustment of the diverter valve 108. If the force caused by a pressure difference was greater than an actuating force of the valve actuator 109, the valve actuator 109 could not overcome this force and the diverter valve 108 could not be adjusted. A service call by a service technician may be required to rectify such a fault. Optionally, diverter valve 108 and/or valve 122 could also be damaged.
Das Ventil 122 im Raumheizkreis 112, insbesondere ein Ventil 122 des Raumheizkörpers 124, kann als Thermostatventil 122 ausgebildet selbstständig schließen, wenn seine Umgebungstemperatur ansteigt. Als Absperrventil 122 ausgebildet kann es von einem Nutzer des Raums 1 geschlossen werden. The valve 122 in the space heating circuit 112, in particular a valve 122 of the space heater 124, can be designed as a thermostatic valve 122 and close automatically when its ambient temperature increases. Designed as a shut-off valve 122, it can be closed by a user of the room 1.
Figur 2 zeigt ein Diagramm eines Ausschnitts aus einem Verfahrensablauf im Betrieb des Heizgeräts 100. Auf der X-Achse (Abszissenachse) ist ein zeitlicher Verlauf t dargestellt. Auf der Y-Achse (Ordinatenachse) ist eine Verfahrensaktivität dargestellt. Zu einem Zeitpunkt t-1 beginnt eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110, beispielsweise ausgelöst durch eine Zapfung eines Trinkwarmwasserstroms 2. Die Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110, insbesondere die Zapfung des Trinkwarmwasserstroms 2, wird durch eine dicke schwarze Linie dargestellt, die von einer Verfahrensaktivität 0 (Wärmeanforderung und/oder Zapfung inaktiv) auf eine Verfahrensaktivität 1 (Wärmeanforderung und/oder Zapfung aktiv) springt. Der Wärmeerzeuger 102 erwärmt den Wärmeträgerfluidstrom 104. Es beginnt ein erster Verfahrensschritt Sl, in dem das Umlenkventil 108 so verstellt wird, dass der Wärmeträgerfluidstrom 104 zu dem ersten Wärmeverbraucher 110 fließt, wo der Trinkwasserstrom 2 erwärmt wird. Nach Ablauf der maximal zulässigen Dauer T endet der erste Verfahrensschritt Sl. Es beginnt, insbesondere unmittelbar an den ersten Verfahrensschritt Sl anschließend, der kurzzeitige Folgeschritt SF. Das Umlenkventil 108 wird so verstellt, dass der Fluidpfad vom Wärmeerzeuger 102 zu dem zweiten Wärmeverbraucher 112 öffnet. Dadurch wird ein Druckausgleich im Wärmeträgerfluid 104 zwischen der dem Wärmeerzeuger 102 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 und der dem zweiten Wärmeverbraucher 112 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 erreicht. Nach Ablauf der kurzen Dauer D endet der Folgeschritt SF. Wenn, wie hier dargestellt, nach Beendigung des Folgeschritts SF weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 vorliegt, also wenn beispielsweise weiterhin Trinkwarmwasser 2 gezapft wird, beginnt, insbesondere unmittelbar an den Folgeschritt SF anschließend, ein weiterer erster Verfahrensschritt Sl insbesondere zur Erwärmung des Trinkwasserstroms 2. Eine solche Abfolge von ersten Verfahrensschritten Sl zur Trinkwassererwärmung und Folgeschritten SF zum Druckausgleich wird solange wechselweise fortgesetzt, bis die Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher 110 zum Zeitpunkt t-2 endet. Beispielsweise wird zum Zeitpunkt t-2 eine Zapfung von Trinkwarmwasser 2 beendet. Damit endet auch der erste Verfahrensschritt Sl, und zwar hier dargestellt nach einer Dauer X < T. Ab dem Zeitpunkt t-2 kann das Heizgerät 100, bei Vorliegen einer Wärmeanforderung seitens des zweiten Wärmeverbrauchers 112, in einen zweiten Verfahrensschritt (hier nicht dargestellt), insbesondere zur Bereitstellung von Raumwärme, schalten. Liegt zum Zeitpunkt t-2 keine Wärmeanforderung vor, so kann das Heizgerät 100, insbesondere der Wärmeerzeuger 102, ausschalten. Es empfiehlt sich, das Umlenkventil 108 außerhalb von Zeiten einer Wärmeanforderung seitens des ersten Wärmeverbrauchers 110, beispielsweise außerhalb von Zeiten einer Trinkwarmwasserzapfung, in eine zum zweiten Wärmeverbraucher 112 hin offene Ventilstellung zu verstellen (hier nicht dargestellt). So kann sich keine Druckdifferenz im Wärmeträgerfluid 104 zwischen einer dem Wärmeerzeuger 102 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 und einer dem zweiten Wärmeverbraucher 112 zugewandten Seite des Umlenkventils 108 aufbauen. FIG. 2 shows a diagram of an excerpt from a process sequence during operation of the heating device 100. A time profile t is shown on the X axis (abscissa axis). On the Y-axis (ordinate axis) a process activity is represented. At a point in time t-1, a heat request for the first heat consumer 110 begins, for example triggered by tapping a domestic hot water stream 2. The heat request for the first heat consumer 110, in particular the Tapping of domestic hot water flow 2 is represented by a thick black line that jumps from a process activity 0 (heat request and/or tapping inactive) to a process activity 1 (heat request and/or tapping active). The heat generator 102 heats the heat transfer fluid flow 104. A first method step S1 begins, in which the diverter valve 108 is adjusted so that the heat transfer fluid flow 104 flows to the first heat consumer 110, where the drinking water flow 2 is heated. After the maximum permissible duration T ends, the first method step S1 ends. The brief subsequent step SF begins, in particular immediately following the first method step S1. The diverting valve 108 is adjusted in such a way that the fluid path from the heat generator 102 to the second heat consumer 112 opens. This achieves a pressure equalization in the heat transfer fluid 104 between the side of the diverting valve 108 facing the heat generator 102 and the side of the diverting valve 108 facing the second heat consumer 112 . After the short duration D has elapsed, the subsequent step SF ends. If, as shown here, after the end of the subsequent step SF, there is still a heat request for the first heat consumer 110, i.e. if, for example, domestic hot water 2 is still being tapped, a further first method step S1 begins, in particular immediately after the subsequent step SF, in particular for heating the drinking water flow 2. Such a sequence of first method steps S1 for heating drinking water and subsequent steps SF for pressure equalization is continued alternately until the heat request for the first heat consumer 110 ends at time t-2. For example, tapping of hot water 2 is terminated at time t-2. This also ends the first method step S1, shown here after a period of time X<T. From the time t-2, the heater 100, if there is a heat request from the second heat consumer 112, can move to a second method step (not shown here). in particular for the provision of space heating. If there is no heat request at time t-2, heating device 100, in particular heat generator 102, can switch off. It is advisable to switch the diverting valve 108 to a position towards the second heat consumer 112 outside of times when the first heat consumer 110 is requesting heat, for example outside of times when domestic hot water is being drawn off to adjust the open valve position (not shown here). Thus, no pressure difference can build up in the heat transfer fluid 104 between a side of the diverting valve 108 facing the heat generator 102 and a side of the diverting valve 108 facing the second heat consumer 112 .

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes (100), 1. Method of operating a heater (100),
• wobei das Heizgerät (100) einen Wärmeträgerfluidstrom (104) erwärmt,• wherein the heater (100) heats a heat transfer fluid flow (104),
• wobei ein verstellbares Umlenkventil (108) den Wärmeträgerfluidstrom (104) zu einem ersten Wärmeverbraucher (110) und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher (112) lenkt, • wherein an adjustable diverting valve (108) directs the flow of heat transfer fluid (104) to a first heat consumer (110) and/or a second heat consumer (112),
• wobei das Umlenkventil (108) in einem ersten Verfahrensschritt (Sl), wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt, den Wärmeträgerfluidstrom (104), insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher (110) lenkt, • wherein the diverting valve (108) in a first method step (S1) directs the heat transfer fluid flow (104), in particular completely, to the first heat consumer (110) when there is a heat demand for the first heat consumer (110),
• dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkventil (108) in einem Folgeschritt (SF), wenn der erste Verfahrensschritt (Sl) endet, den Wärmeträgerfluidstrom (104) zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) lenkt, • characterized in that the diverting valve (108) in a subsequent step (SF) when the first method step (S1) ends, directs the flow of heat transfer fluid (104) at least partially to the second heat consumer (112),
• wobei der erste Verfahrensschritt (Sl) längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt (SF) eine kurze Dauer D dauert. • wherein the first step (Sl) lasts a maximum permissible duration T, the following step (SF) a short duration D lasts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach Ende des Folgeschritts (SF) wieder ein erster Verfahrensschritt (Sl) aktiviert wird, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt. 2. The method of claim 1, wherein after the end of the subsequent step (SF) again a first step (Sl) is activated if there is still a heat request for the first heat consumer (110).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Heizleistung des Heizgerätes (100) und/oder ein Volumenstrom des erwärmten Wärmeträgerfluidstroms (104) während des Folgeschritts (SF) angepasst, insbesondere erhöht, werden, so dass ein Anteil A des Wärmeträgerfluidstroms (104) während des Folgeschritts (SF) in unveränderter Menge und Temperatur zum ersten Wärmeverbraucher (110) fließt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein a heating output of the heater (100) and/or a volume flow of the heated heat transfer fluid flow (104) are adjusted, in particular increased, during the subsequent step (SF), so that a portion A of the heat transfer fluid flow (104 ) flows to the first heat consumer (110) during the subsequent step (SF) in an unchanged quantity and temperature. Method according to one of the preceding claims,
• wobei das Umlenkventil (108) in dem ersten Verfahrensschritt (Sl) einen ersten Fluidpfad von dem Wärmeerzeuger (102) zu dem ersten Wärmeverbraucher (110), insbesondere vollständig, öffnet sowie einen zweiten Fluidpfad von dem Wärmeerzeuger (102) zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112), insbesondere vollständig, schließt, • wherein the diverter valve (108) in the first method step (Sl) opens a first fluid path from the heat generator (102) to the first heat consumer (110), in particular completely, and a second fluid path from the heat generator (102) to the second heat consumer ( 112), in particular completely, closes,
• wobei das Umlenkventil (108) in dem Folgeschritt (SF) den zweiten Fluidpfad zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) zumindest teilweise öffnet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dauer D einen Wert 0,5 Sekunde < D < 10 Sekunden, bevorzugt 1 Sekunde < D < 5 Sekunden, besonders bevorzugt D = 3 Sekunden annimmt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dauer T einen Wert 10 Sekunden < T < 600 Sekunden, bevorzugt 30 Sekunden < T < 300 Sekunden, besonders bevorzugt T = 60 Sekunden annimmt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, • wherein the diverter valve (108) in the subsequent step (SF) at least partially opens the second fluid path to the second heat consumer (112). Method according to one of the preceding claims, in which the duration D assumes a value of 0.5 second<D<10 seconds, preferably 1 second<D<5 seconds, particularly preferably D=3 seconds. Method according to one of the preceding claims, in which the duration T assumes a value of 10 seconds<T<600 seconds, preferably 30 seconds<T<300 seconds, particularly preferably T=60 seconds. Method according to one of the preceding claims,
• wobei ein Anteil B des Wärmeträgerfluidstroms (104), der während des Folgeschritts (SF) zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) gelenkt wird, gemessen an einem gesamten Wärmeträgerfluidstrom (104), einen Wert 0,1 < B < 1, bevorzugt 0,25 < B < 0,75, besonders bevorzugt B = 0,5 annimmt, und/oder • wherein a proportion B of the heat transfer fluid flow (104), which is directed to the second heat consumer (112) during the subsequent step (SF), measured against a total heat transfer fluid flow (104), has a value of 0.1<B<1, preferably 0, 25<B<0.75, particularly preferably B=0.5, and/or
• wobei ein Ventilöffnungsgrad V des Umlenkventils (108) in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers (112) während des Folgeschritts (SF), gemessen an einem maximalen Ventilöffnungsgrad in Richtung des zweiten Wärmeverbrauchers (112), einen Wert 0,1 < V < 1, bevorzugt 0,25 < V < 0,75, besonders bevorzugt V = 0,5 annimmt. - 18 - Heizgerät (100) für eine Erwärmung eines Raums (1) und/oder eines Trinkwasserstroms (2), umfassend • wherein a valve opening degree V of the diverter valve (108) in the direction of the second heat consumer (112) during the subsequent step (SF), measured at a maximum valve opening degree in the direction of the second heat consumer (112), preferably a value 0.1<V<1 0.25<V<0.75, more preferably V=0.5. - 18 - Heating device (100) for heating a room (1) and/or a drinking water stream (2), comprising
• einen Wärmeerzeuger (102) zum Erwärmen eines Wärmeträgerfluidstroms (104), • a heat generator (102) for heating a heat transfer fluid flow (104),
• ein verstellbares Umlenkventil (108) zum Lenken des Wärmeträgerfluidstroms (104) zu einem ersten Wärmeverbraucher (110) und/oder einem zweiten Wärmeverbraucher (112), • an adjustable diverting valve (108) for directing the flow of heat transfer fluid (104) to a first heat consumer (110) and/or a second heat consumer (112),
• eine Steuer-/Regeleinheit (116) zum Steuern und/oder Regeln zumindest des Umlenkventils (108), • a control/regulation unit (116) for controlling and/or regulating at least the diverting valve (108),
• wobei die Steuer-/Regeleinheit (116) dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil (108) in einem ersten Verfahrensschritt (Sl), wenn eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom (104), insbesondere vollständig, zu dem ersten Wärmeverbraucher (110) lenkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/Regeleinheit (116) dazu ausgebildet ist, das Umlenkventil (108) in einem Folgeschritt (SF), wenn der erste Verfahrensschritt (Sl) endet, so zu verstellen, dass es den Wärmeträgerfluidstrom (104) zumindest teilweise zu dem zweiten Wärmeverbraucher (112) lenkt, wobei der erste Verfahrensschritt (Sl) längstens eine maximal zulässige Dauer T dauert, wobei der Folgeschritt (SF) eine kurze Dauer D dauert. Heizgerät (100) nach Anspruch 8, wobei die Steuer-/Regeleinheit (116) dazu ausgebildet ist, nach Ablauf der Dauer D wieder einen ersten Verfahrensschritt (Sl) zu aktivieren, wenn weiterhin eine Wärmeanforderung für den ersten Wärmeverbraucher (110) vorliegt. Heizgerät (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, • wherein the control/regulation unit (116) is designed to adjust the diverting valve (108) in a first method step (S1) when there is a heat requirement for the first heat consumer (110) so that the heat transfer fluid flow (104) , in particular completely, directs to the first heat consumer (110), characterized in that the control/regulation unit (116) is designed to the diverting valve (108) in a subsequent step (SF) when the first method step (Sl) ends, to be adjusted in such a way that it directs the heat transfer fluid flow (104) at least partially to the second heat consumer (112), the first method step (Sl) lasting a maximum permissible duration T at the longest, the subsequent step (SF) lasting a short duration D. Heater (100) according to claim 8, wherein the control/regulation unit (116) is designed to activate a first method step (S1) again after duration D has elapsed if there is still a heat request for the first heat consumer (110). Heating device (100) according to one of claims 8 or 9,
• wobei der erste Wärmeverbraucher (110) ein Trinkwasserwärmeübertrager (110) zum Erwärmen eines Trinkwasserstroms (2) ist und/oder • wherein the first heat consumer (110) is a drinking water heat exchanger (110) for heating a drinking water stream (2) and/or
• wobei der zweite Wärmeverbraucher (112) ein Raumheizkreis (112) zum Erwärmen eines Raumes (1) ist, wobei der Raumheizkreis (112) - 19 - zumindest einen von einem Ventil (122) regelbaren und/oder absperrbaren Raumheizkörper (124) umfasst. • wherein the second heat consumer (112) is a room heating circuit (112) for heating a room (1), wherein the room heating circuit (112) - 19 - comprises at least one space heater (124) that can be regulated and/or shut off by a valve (122).
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