EP2597385A2 - Verfahren zum Regeln einer Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage - Google Patents

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EP2597385A2
EP2597385A2 EP12193836.9A EP12193836A EP2597385A2 EP 2597385 A2 EP2597385 A2 EP 2597385A2 EP 12193836 A EP12193836 A EP 12193836A EP 2597385 A2 EP2597385 A2 EP 2597385A2
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EP
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cooling circuit
cooling
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heating
cycle
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Stefan Helzel
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
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    • F24F2013/221—Means for preventing condensation or evacuating condensate to avoid the formation of condensate, e.g. dew
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a heating, cooling and / or air conditioning system according to the preamble of claim 1.
  • Generic systems consist of at least one heat and / or cooling device and at least one heating and / or cooling circuit with a flow line and a return line to a heat and / or refrigeration consumers.
  • Heat pumps take over the function of heating and cooling in practice, since this is relatively easy to implement with cycle reversal. This makes it possible to use connected heating circuits also for cooling rooms or buildings.
  • the design of the heating and / or cooling circuits takes place in these cases also after the existing heat transfer surfaces of the heat and / or cold consumers, such as underfloor heating and radiators. It is essential to avoid condensing in the working space. Just as with all pipes of heating and / or cooling circuits installed in a building.
  • a control device which regulates a flow temperature setpoint in the cooling circuit is therefore connected in known systems with a humidity monitor in the cooling circuit and switches off the refrigeration device as soon as a condensation on the flow line of the cooling circuit is detected.
  • These humidity monitors have a fixed cut-off value, which is usually set by a plumber when commissioning the system.
  • Such a moisture monitor is as a standard component of the EP 0 676 375 A2 known. It serves to shut down an ozone generator, which should not be exposed to moist air.
  • the invention is therefore based on the object to optimize the control of a heating, cooling and / or air conditioning system with at least one heat and / or cooling device mainly in cooling mode.
  • the method for controlling a heating, cooling and / or air conditioning system is characterized in that the flow temperature setpoint in the cooling circuit is raised by a predeterminable amount each time the humidity switch is triggered.
  • the increase of the flow temperature setpoint in the cooling circuit is in each case in steps of about two Kelvin, wherein this value is variably adjustable.
  • the increase in the flow temperature setpoint in the cooling circuit is gradually and gradually lowered again in a predeterminable cycle. This takes place until the increase is canceled again and the flow temperature determined by the control device as a function of the operating state applies. It is preferably lowered in a cycle of about one Kelvin per hour, wherein the cycle starts with the first lowering step about one hour after the last increase of the flow temperature setpoint.
  • the cooling circuit is temporarily switched off as soon as the desired flow temperature in the cooling circuit has reached a level by repeated lifting, in each case due to the triggering of the moisture guard, at which a cooling operation is no longer possible.
  • This threshold is variable and is determined by the control device in a known manner, inter alia, from the desired room temperature and the current outside temperature.
  • the invention is a simple method for controlling a heating, cooling and / or air conditioning system with at least one heat and / or cooling device, which mainly optimizes the cooling operation, in particular the operation of the refrigeration device. According to the invention thus caused by the triggering of the moisture monitor on the flow line of the cooling circuit switching cycles of the cooling circuit and the refrigeration device are reduced. This brings special For heat pumps very positive effects in terms of energy efficiency, because the required in such refrigeration units minimum running times are met.
  • the heating, cooling and / or air conditioning system automatically and flexibly levels off to a current system operating state in cooling mode best suited flow temperature in the cooling circuit.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage mit mindestens einer Wärme- und/oder Kälteerzeugungseinrichtung, mindestens einem Heiz- und/oder Kühlkreislauf mit einer Vorlaufleitung und einer Rücklaufleitung zu einem Wärme- und/oder Kälteverbraucher, sowie mit einer Regeleinrichtung, welche eine Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf regelt, mit einem Feuchtigkeitswächter im Kühlkreislauf verbunden ist und die Kälteerzeugungseinrichtung abschaltet, sobald eine Betauung an der Vorlaufleitung des Kühlkreislaufs detektiert wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Regelung einer Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage mit mindestens einer Wärme- und/oder Kälteerzeugungseinrichtung hauptsächlich im Kühlbetrieb zu optimieren. Gekennzeichnet ist das Verfahren dadurch, dass die Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf bei jedem Auslösen des Feuchtigkeitswächters um einen vorgebbaren Betrag angehoben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Gattungsgemäße Anlagen bestehen aus mit mindestens einer Wärme- und/oder Kälteerzeugungseinrichtung sowie mindestens einem Heiz- und/oder Kühlkreislauf mit einer Vorlaufleitung und einer Rücklaufleitung zu einem Wärme- und/oder Kälteverbraucher. Oftmals übernehmen Wärmepumpen in der Praxis die Funktion des Heizens und Kühlens, da dies relativ einfach mit Kreislaufumkehr realisierbar ist. Damit ist es möglich, angeschlossene Heizkreisläufe auch zur Kühlung von Räumen bzw. Gebäuden zu nutzen. Die Auslegung der Heiz- und/oder Kühlkreisläufe erfolgt in diesen Fällen auch nach den vorhandenen Wärmeübertragungsflächen der Wärme- und/oder Kälteverbraucher, beispielsweise von Fußbodenheizungen und Radiatoren. Dabei muss unbedingt das Kondensieren im Nutzraum vermieden werden. Genauso wie an allen in einem Gebäude verlegten Leitungen der Heiz- und/oder Kühlkreisläufe.
  • Eine Regeleinrichtung, welche eine Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf regelt, ist daher bei bekannten Systemen mit einem Feuchtigkeitswächter im Kühlkreislauf verbunden und schaltet die Kälteerzeugungseinrichtung ab, sobald eine Betauung an der Vorlaufleitung des Kühlkreislaufs detektiert wird. Diese Feuchtigkeitswächter haben eine festen Abschaltwert, welcher in der Regel bei der Inbetriebnahme der Anlage durch einen Installateur eingestellt wird.
  • Ein derartiger Feuchtigkeitswächter ist als Standard-Bauteil aus der EP 0 676 375 A2 bekannt. Dabei dient dieser zur Abschaltung eines Ozongenerators, welcher nicht mit feuchter Luft beaufschlagt werden soll.
  • In Verbindung mit Wärmepumpen oder anderen kältetechnischen Aggregaten kann es allerdings teilweise ungünstig sein, wenn ein Feuchtigkeitswächter im Kühlkreislauf zu oft anspricht und die Kälteerzeugungseinrichtung in relativ kurzen Intervallen abschaltet. Der Grund liegt darin, dass zum Beispiel bei Wärmepumpen immer möglichst lange Laufzeiten angestrebt werden, weil ansonsten bei zu häufigem Takten die übliche Effizienz im internen Kältemittelkreislauf von derartigen Anlagen eventuell nicht erreicht werden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Regelung einer Heizungs-, Kühlungs - und/oder Klimatisierungsanlage mit mindestens einer Wärme- und/oder Kälteerzeugungseinrichtung hauptsächlich im Kühlbetrieb zu optimieren.
  • Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Das Verfahren zum Regeln einer Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf bei jedem Auslösen des Feuchtigkeitswächters um einen vorgebbaren Betrag angehoben wird. Vorzugsweise erfolgt die Anhebung der Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf jeweils in Schritten von etwa zwei Kelvin, wobei dieser Wert variabel einstellbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird die Anhebung der Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf in einem vorgebbaren Zyklus wieder allmählich und schrittweise abgesenkt. Dies erfolgt so lange, bis die Anhebung wieder aufgehoben ist und die von der Regeleinrichtung betriebszustandsabhängig ermittelte Vorlaufsolltemperatur gilt. Dabei wird vorzugsweise in einem Zyklus von etwa einem Kelvin pro Stunde abgesenkt, wobei der Zyklus mit dem ersten Absenkungsschritt etwa eine Stunde nach der letzten Anhebung der Vorlaufsolltemperatur startet. Auch diese für den Regelzyklus per Iteration maßgebenden Temperaturwerte und Zeiten sind variabel einstellbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kühlkreislauf zeitweise abgeschaltet wird, sobald die Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf durch mehrfaches Anheben, jeweils bedingt durch das Auslösen des Feuchtigkeitswächters, ein Niveau erreicht hat, auf dem ein Kühlbetrieb nicht mehr möglich ist. Diese Schwelle ist variabel und wird von der Regeleinrichtung auf bekannte Art und Weise, unter anderem aus Raumsolltemperatur und der aktuellen Außentemperatur, ermittelt.
  • Mit der Erfindung steht ein einfaches Verfahren zum Regeln einer Heizungs-, Kühlungs - und/oder Klimatisierungsanlage mit mindestens einer Wärme- und/oder Kälteerzeugungseinrichtung, welches hauptsächlich den Kühlbetrieb, insbesondere den Betrieb der Kälteerzeugungseinrichtung, optimiert. Erfindungsgemäß werden somit die durch das Auslösen des Feuchtigkeitswächters an der Vorlaufleitung des Kühlkreislaufs verursachten Schaltspiele des Kühlkreises sowie der Kälteerzeugungseinrichtung verringert. Dies bringt besonders bei Wärmepumpen sehr positive Effekte im Hinblick auf Energieeffizienz, weil die bei derartigen Kälteaggregaten geforderten Mindestlaufzeiten eingehalten werden.
  • Sobald eine Betauung detektiert wurde und der Feuchtigkeitswächter angesprochen hat, erfolgt mit der erfindungsgemäßen Funktion ein Optimierung für den nächsten Start bzw. den nächsten Betriebszyklus der Kälteerzeugungseinrichtung, bei dem dann die neu vorgegebene, etwas höhere Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf gilt. Somit wird dadurch die Ansprechwahrscheinlichkeit des Feuchtigkeitswächters reduziert. Kommt es trotzdem nachfolgend zum erneuten Ansprechen, so wird mit der weiteren Erhöhung der Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf weiter optimiert. Auch die Rückwärts-Iteration zur Absenkung dient der Betriebsoptimierung und kann bei Notwendigkeit auch wieder durch eine Erhöhung abgebrochen werden, falls der Feuchtigkeitswächter erneut anspricht.
  • Damit pendelt sich die Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage automatisch und flexibel auf eine zum aktuellen Anlagenbetriebszustand im Kühlbetrieb am besten geeignete Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf ein.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Regeln einer Heizungs-, Kühlungs- und/oder Klimatisierungsanlage mit mindestens einer Wärme- und/oder Kälteerzeugungseinrichtung, mindestens einem Heiz- und/oder Kühlkreislauf mit einer Vorlaufleitung und einer Rücklaufleitung zu einem Wärme- und/oder Kälteverbraucher, sowie mit einer Regeleinrichtung, welche eine Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf regelt, mit einem Feuchtigkeitswächter im Kühlkreislauf verbunden ist und die Kälteerzeugungseinrichtung abschaltet, sobald eine Betauung an der Vorlaufleitung des Kühlkreislaufs detektiert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf bei jedem Auslösen des Feuchtigkeitswächters um einen vorgebbaren Betrag angehoben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf bei jedem Auslösen des Feuchtigkeitswächters um etwa zwei Kelvin angehoben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebung der Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf in einem vorgebbaren Zyklus wieder allmählich und schrittweise abgesenkt wird, und zwar so lange, bis die Anhebung wieder aufgehoben ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Absenkung der Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf in einem Zyklus von etwa einem Kelvin pro Stunde erfolgt, wobei der Zyklus mit dem ersten Absenkungsschritt etwa eine Stunde nach der letzten Anhebung der Vorlaufsolltemperatur startet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf zeitweise abgeschaltet wird, sobald die Vorlaufsolltemperatur im Kühlkreislauf durch mehrfaches Anheben, jeweils bedingt durch das Auslösen des Feuchtigkeitswächters, ein Niveau erreicht hat, auf dem ein Kühlbetrieb nicht mehr möglich ist.
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