(32 991) II
Die Erfindung bezieht sich auf eine Warmwasserheizung mit wenigstens einem über ein verstellbares Differenzdruckregelventil an einen Heizungsvor- und -rücklauf angeschlossenen Heizkörperstrang, der mehrere zwischen einer Vorlaufleitung und einer Rücklaufleitung parallelgeschaltete Heizkörper aufweist.
Ein Drosseln oder Sperren eines Heizkörpers in einem Strang parallel geschalteter Heizkörper einer Warmwasserheizung verursacht aufgrund der sich in diesem Heizkörperstrang verändernden Strömungsverhältnissen eine Änderung des Heizwasserdurchflusses durch alle anderen Heizkörper dieses Heizkörperstranges und selbst der übrigen an einem gemeinsamen Vor- und Rücklauf angeschlossenen Heizkörperstränge, wenn die Aufteilung des Heizwassers auf die einzelnen Heizkörperstränge nicht durch Differenzdruckregler erzwungen wird,
die entsprechend den zu versorgenden Verbrauchern eingestellt werden. Um die einzelnen Heizkörper eines Heizkörperstranges unabhängig von einer Drosselung eines anderen Heizkörpers mit gleichbleibender Heizleistung betreiben zu können, wurde bereits vorgeschlagen (EP 0 677 708 A2), den in einem Strang hydraulisch zusammengeschlossenen Heizkörpern jeweils einen verstellbaren Differenzdruckregler zuzuordnen, der die durch den jeweiligen Heizkörper strömende Heizwassermenge steuert. Demgemäss wird der Durchfluss durch die Heizkörper von den Druckverhältnissen zwischen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung des Heizkörperstranges unabhängig.
Darüber hinaus kann jeder Heizkörper für sich über einen Heizungsregler in Abhängigkeit von der Raumtemperatur oder der Aussentemperatur gesteuert werden, wenn über den Heizungsregler die Differenzdruckregelventile der einzelnen Heizkörper hinsichtlich ihres Sollwertes entsprechend verstellt werden. Nachteilig bei dieser bekannten Regelung einer Warmwasserheizung ist allerdings, dass mit der Einzelansteuerung jedes Heizkörpers in einem Heizkörperstrang der Konstruktionsaufwand vergrössert und damit die Ströranfälligkeit erhöht wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasserheizung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass eine vorteilhafte Regelung mit einem vergleichsweise geringen Konstruktionsaufwand möglich wird, ohne eine Änderung eines bei der Inbetriebnahme vorgenommenen hydraulischen Abgleiche befürchten zu müssen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das den Differenzdruck zwischen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung des Heizkörperstranges regelnde Differenzdruckregelventil über einen Heizungsregler in Abhängigkeit von einer gemessenen Aussen-, Raum-, Heizungsvorlauf- und/oder Heizungsrücklauftemperatur ansteuerbar ist.
Da zufolge dieser Massnahmen der Differenzdruck zwischen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung eines Heizkörperstranges in Abhängigkeit von einer gemessenen Aussen- und/oder Raumtemperatur,
aber auch in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizungsvor- bzw. -rücklaufes geregelt wird und sich die bei einem hydraulischen Abgleich eingestellten Verhältnisse der Strömungswiderstände nicht ändern, bleibt die Aufteilung des Heizwassers auf die einzelnen Heizkörper eines Heizkörperstranges gleich, selbst wenn sich die gesamte durch einen Heizkörperstrang strömende Heizwassermenge aufgrund einer Änderung des Differenzdruckes zwischen der Vorlauf- und der Rücklaufleitung des Heizkörperstranges ändert. Die Steuerung der Heizleistung der einzelnen Heizkörper erfolgt somit über die die Heizkörper durchströmende Heizwassermenge und nicht über die Heizwassertemperatur, was vorteilhafte Voraussetzungen für den Betrieb der Warmwasserheizung mit sich bringt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Warmwasserheizung in einem vereinfachten Blockschaltbild und Fig. 2 ein erfindungsgemäss eingesetztes Differenzdruckregelventil ebenfalls in einem Blockschaltbild. Die Warmwasserheizung gemäss der Fig. 1 umfasst einen Heizkessel 1 oder eine andere beispielsweise an einem Pufferspeicher angeschlossene Einrichtung zum Erwärmen des Heizwassers mit einem Heizungsvorlauf 2 und einem Heizungsrücklauf 3 zur Heizwasserversorgung mehrerer Heizkörperstränge 4, die jeweils mehrere Heizkörper 5 zwischen einer an den Heizungsvorlauf 2 angeschlossenen Vorlaufleitung 6 und einer an den Heizungsrücklauf 3 angeschlossenen Rücklaufleitung 7 aufweisen. Für den Heizwasserumlauf sorgt eine, vorzugsweise drehzahlgeregelte Heizwasserpumpe 8.
Zum hydraulischen Abgleich der einzelnen Heizkörperstränge sind den Heizkörpern 5 Ventile 9 zugeordnet, die bei der Inbetriebnahme der Warmwasserheizung so eingestellt werden, dass sich eine erwünschte Aufteilung des die Heizkörperstränge 4 durchströmenden Heizwassers auf die einzelnen Heizkörper 5 ergibt. Die für einen solchen hydraulischen Abgleich vorgenommene Einstellung der Ventile 9 wird im allgemeinen nicht verändert, es sei denn, es wird eine Nachjustierung notwendig.
Die Regelung der Heizkörperstränge 4 erfolgt über Differenzdruckregelventile 10 entweder in der Vorlaufleitung 6 oder der Rücklaufleitung 7 des jeweiligen Heizkörperstranges 4, wobei der Differenzdruck zwischen der Vorlaufleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 in Abhängigkeit von einem Sollwert geregelt wird, der über einen Stelltrieb 11 vorgegeben werden kann.
Dieser Stelltrieb 11 wird über eine Steuerleitung 12 von einem Heizungsregler 13 beispielsweise in Abhängigkeit von einer Raumtemperatur und/oder einer Aussentemperatur angesteuert. Zu diesem Zweck wird der Heizungsregler 13 mit einem Messfühler 14 für die Aussentemperatur und einem Messfühler 15 für eine zumindest einem Heizkörperstrang 4 zugehörige Raumtemperatur beaufschlagt. Wird aufgrund der gemessenen Raum- bzw.
Aussentemperatur der Wärmebedarf vergrössert oder verringert, so wird über das jeweils angesteuerte Differenzdruckregelventil 10 der Sollwert für den Differenzdruck zwischen der Vorlaufleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 des jeweiligen Heizkörperstranges 4 mit der Wirkung verändert, dass sich die Durchflussmenge an Heizwasser durch die einzelnen Heizkörper 5 anteilig ändert, weil ja die Verhältnisse der Strömungswiderstände aufgrund der voreingestellten Ventile 9 unverändert gleichblei ben. Die sich ändernde Gesamtmenge des den Heizkörperstrang 4 durchströmenden Heizwassers kann über eine Drehzahlsteuerung der Heizwasserpumpe 8 berücksichtigt werden.
In Ergänzung, aber auch anstelle der Messfühler 14, 15 für die Aussen- und die Raumtemperatur kann über den Heizungsregler 13 auch die Temperatur des Heizungsrücklaufes 3 oder des Heizungsvorlaufes 2 berücksichtigt werden. In der Fig. 1 ist hiefür ein entsprechender Messwertgeber 16 eingezeichnet.
Anhand der Fig. 2 kann die Wirkungsweise des Differenzdruckregelventils 10 näher erläutert werden. Entsprechend der Fig. 1 ist dieses Differenzdruckregelventil 10 der Rücklaufleitung 7 eines Heizkörperstranges 4 zugeordnet und umfasst ein Stellventil 17, mit dessen Hilfe die Durchflussmenge an Heizwasser durch die Rücklaufleitung 7 gesteuert werden kann.
Zu diesem Zweck ist das Stellventil 17 mit einer in einem Gehäuse 18 eingespannten Membran 19 antriebsverbunden, die über Steuerleitungen beidseitig beaufschlagt wird, und zwar einerseits mit dem Druck der Vorlaufleitung 6 und anderseits mit dem Druck der Rücklaufleitung 7. Der Sollwert des Differenzdruckes zwischen der Vorlaufleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 wird über die Vorspannung einer Feder 20 eingestellt, die über den Stelltrieb 11 vom Heizungsregler 13 her beaufschlagt werden kann.
Steigt bei einem vorgegebenen, über die Vorspannung der Feder 20 eingestellten Sollwert der Druck in der Vorlauf leitung 6 an, so wird das Stellventil 17 über die Membran 19 im Schliesssinn beaufschlagt, so dass sich der Druck in der Rücklaufleitung 7 erhöht und der Differenzdruck zwischen der Vorlaufleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 auf den Sollwert absinkt, der erreicht ist, sobald die Membran 19 in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird.
Fällt der Druck in der Vorlaufleitung 6 und damit der Differenzdruck zwischen der Vorlaufleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 ab, so wird aufgrund der gegensinnigen Verlagerung der Membran 19 das Stellventil 17 im Öffnungssinn beaufschlagt, so dass auch im Bereich der Rücklaufleitung 7 ein Druckabfall mit der Wirkung auftritt, dass der Differenzdruck zwischen der Vorlaufleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 auf dem Sollwert ansteigt.
J [Upsilon]h
' \
(32 991) II
The invention relates to a hot water heater with at least one connected via an adjustable differential pressure control valve to a Heizungsvor- and return radiator line, which has a plurality of parallel between a flow line and a return line radiator.
Throttling or locking a radiator in a string parallel heater connected to a hot water heater caused due to changing in this radiator flow conditions a change in Heizwasserdurchflusses by all other radiators this radiator strand and even the other connected to a common flow and return radiator strands, if the division the heating water is not forced onto the individual radiator strands by differential pressure regulators,
which are adjusted according to the consumers to be supplied. In order to operate the individual radiator of a radiator strand independently of a throttling of another radiator with constant heating power, has already been proposed (EP 0677708 A2) to assign the hydraulically combined radiators in a strand each having an adjustable differential pressure regulator, the by the respective radiator flowing amount of heating water controls. Accordingly, the flow through the radiator of the pressure ratios between the flow line and the return line of the radiator strand is independent.
In addition, each radiator can be controlled by a heating controller depending on the room temperature or the outside temperature, if the differential pressure control valves of the individual radiator are adjusted according to their setpoint value via the heating controller. A disadvantage of this known control of a hot water heater, however, is that with the individual control of each radiator in a radiator string increases the design effort and thus the susceptibility is increased.
The invention is therefore based on the object, a hot water heater of the type described in such a way that an advantageous control with a relatively low design effort is possible without having to fear a change in the commissioning made hydraulic balancing.
The invention solves this problem by the fact that the differential pressure between the flow and the return line of the radiator strand regulating differential pressure control valve via a heating controller in response to a measured outdoor, room, Heizungsvorlauf- and / or heating return temperature is controlled.
Since, according to these measures, the differential pressure between the flow line and the return line of a radiator line as a function of a measured outside and / or room temperature,
but also depending on the temperature of Heizvorvor- or -rücklaufes is regulated and the set in a hydraulic balancing ratios of the flow resistances do not change, the distribution of the heating water to the individual radiator of a radiator strand remains the same, even if the whole by a Radiator strand flowing amount of heating water changes due to a change in the differential pressure between the flow and the return line of the radiator strand. The control of the heating power of the individual radiator is thus on the heating medium flowing through the radiator and not on the Heizwassertemperatur, which brings advantageous conditions for the operation of the hot water heater with it.
In the drawing, the subject invention is shown, for example.
Show it
1 shows a hot water heater according to the invention in a simplified block diagram, and FIG. 2 also shows a differential pressure control valve used according to the invention in a block diagram. The hot water heater according to FIG. 1 comprises a boiler 1 or another device connected to a buffer for heating the heating water with a heating flow 2 and a heating return 3 for heating water supply several radiator strands 4, each having a plurality of radiator 5 between a connected to the heating flow 2 Feed line 6 and a connected to the heating return 3 return line 7 have. For the Heizwasserumlauf provides a, preferably speed-controlled heating water pump. 8
For hydraulic balancing of the individual radiator strands 5 valves 9 are associated with the radiators, which are set during commissioning of the hot water heater so that a desired division of the radiator strands 4 flowing through heating water results on the individual radiator 5. The setting made for such a hydraulic adjustment of the valves 9 is generally not changed, unless a readjustment is necessary.
The control of the radiator strands 4 via differential pressure control valves 10 either in the flow line 6 or the return line 7 of the respective radiator strand 4, wherein the differential pressure between the flow line 6 and the return line 7 is controlled in response to a desired value, which can be set via an actuator 11 ,
This actuator 11 is controlled via a control line 12 by a heating controller 13, for example, depending on a room temperature and / or an outside temperature. For this purpose, the heating controller 13 is acted upon by a sensor 14 for the outside temperature and a sensor 15 for an at least one radiator strand 4 associated room temperature. Is due to the measured space or
Outside temperature of the heat demand increased or decreased, so the setpoint for the differential pressure between the flow line 6 and the return line 7 of the respective radiator strand 4 is changed with the effect on the respective controlled differential pressure control valve 10 that the flow rate of heating water through the individual radiator 5 proportionally changes because yes, the ratios of the flow resistance due to the preset valves 9 unchanged ben ben ben. The changing total amount of heating water flowing through the heating element 4 can be taken into account via a speed control of the heating water pump 8.
In addition to, but also instead of the sensor 14, 15 for the outdoor and the room temperature can be considered on the heating controller 13, the temperature of the heating return 3 or the heating flow 2. In Fig. 1 for this purpose, a corresponding transducer 16 is located.
Based on the Fig. 2, the operation of the differential pressure control valve 10 can be explained in more detail. According to FIG. 1, this differential pressure control valve 10 is associated with the return line 7 of a radiator line 4 and comprises a control valve 17 with the aid of which the flow rate of heating water through the return line 7 can be controlled.
For this purpose, the control valve 17 is drivingly connected to a clamped in a housing 18 diaphragm 19 which is acted upon by control lines on both sides, on the one hand with the pressure of the flow line 6 and on the other hand with the pressure of the return line 7. The target value of the differential pressure between the flow line 6 and the return line 7 is set via the bias of a spring 20, which can be acted upon by the actuator 11 from the heater controller 13 ago.
Increases at a predetermined set via the bias of the spring 20 setpoint pressure in the flow line 6, the control valve 17 is acted upon by the membrane 19 in the closing sense, so that the pressure in the return line 7 increases and the differential pressure between the Flow line 6 and the return line 7 drops to the desired value, which is reached as soon as the membrane 19 is moved back to the starting position.
If the pressure in the flow line 6 and thus the differential pressure between the flow line 6 and the return line 7 drops, the control valve 17 is acted upon in the opening direction due to the opposite displacement of the membrane 19, so that in the region of the return line 7, a pressure drop with the effect occurs that the differential pressure between the flow line 6 and the return line 7 increases to the desired value.
J [upsilon] h
'\