DE102015121418B3 - Method for automatic hydraulic balancing of consumers in a heating and / or cooling plant - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum automatischen hydraulischen Abgleich von Verbrauchern (4) in einer Heizungs- und/oder Kühlanlage (1) zum Zwecke der Vermeidung einer Unter- oder Überversorgung der Verbraucher (4) mit einer den hydraulischen Abgleich überlagernden Raumtemperaturregelung an den Verbrauchern (4) oder für die Verbraucher (4), wobei in den jeweiligen Räumen Raumtemperaturmesswerte aufgenommen werden, wobei eine Recheneinheit (9) vorgesehen wird und mindestens eine Umwälzpumpe (5) in das Rohrleitungssystem (3) eingebaut wird sowie mehrere Regelarmaturen (8) in das Rohrleitungssystem (3) zur Regelung des Flüssigkeitsstromes durch jeweils die einzelnen Verbraucher (4) eingebaut werden, wobei der Durchflussquerschnitt mittels einer elektrischen oder elektronischen Sende- und Empfangseinheit (19) verändert wird, mittels der Sendeeinrichtung der Sende- und Empfangseinheit (19) Daten über den aktuellen Durchflussquerschnitt an die Recheneinheit (9) gesendet, in dieser verarbeitet und in Sollwertvorgabewerte umgewandelt werden, die an die Empfangseinrichtung der Sende- und Empfangseinheit (19) gesendet werden, mittels derer der Durchflussquerschnitt eingestellt wird, wobei die Sollwertvorgabewerte in der Art erfolgen, dass alle Verbraucher (4) ihren bedarfsgerechten Volumenstrom erhalten und die Heizungs- oder Kühlanlage (1) automatisch hydraulisch abgeglichen wird.Method for automatic hydraulic balancing of consumers (4) in a heating and / or cooling system (1) for the purpose of avoiding undersupply or oversupply of the consumers (4) with a hydraulic balancing superimposed room temperature control at the consumers (4) or for the consumers (4), wherein in the respective rooms room temperature readings are taken, wherein a computing unit (9) is provided and at least one circulation pump (5) is installed in the piping system (3) and a plurality of control valves (8) in the piping system (3) to regulate the liquid flow through each individual consumer (4) are installed, wherein the flow cross section is changed by means of an electrical or electronic transmitting and receiving unit (19), by means of the transmitting device of the transmitting and receiving unit (19) data on the current flow cross-section the arithmetic unit (9) sent, processed in this and Sol default values are sent, which are sent to the receiving device of the transmitting and receiving unit (19), by means of which the flow cross-section is set, the setpoint values are such that all consumers (4) receive their demand-based volume flow and the heating or cooling system (1) is automatically hydraulically balanced.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen hydraulischen Abgleich von Verbrauchern in einer Heizungs- und/oder Kühlanlage zum Zwecke der Vermeidung einer Unter- oder Überversorgung der Verbraucher mit einer den hydraulischen Abgleich überlagernden Raumtemperaturregelung an den Verbrauchern oder für die Verbraucher, wobei die Heizungs- und/oder Kühlanlage von einem Wärmeträgermedium, vorzugsweise Wasser, durchströmt wird und in der mindestens ein Wärme- und/oder Kälteerzeuger vorgesehen ist, wobei in der Heizungs- und/oder Kühlanlage über ein Rohrleitungssystem mehrere Verbraucher zur Aufheizung und/oder Abkühlung von Räumen, in denen die Verbraucher angeordnet werden, verbunden sind, wobei in den jeweiligen Räumen Raumtemperaturmesswerte aufgenommen werden, wobei ferner mindestens eine elektrische oder elektronische Recheneinheit vorgesehen wird und mindestens eine Umwälzpumpe in das Rohrleitungssystem eingebaut wird sowie mehrere Regelarmaturen in das Rohrleitungssystem zur Regelung des Flüssigkeitsstromes durch jeweils die einzelnen Verbraucher eingebaut werden, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for automatic hydraulic balancing of consumers in a heating and / or cooling system for the purpose of avoiding under- or oversupply of the consumer with a hydraulic balancing superimposed room temperature control at the consumers or for the consumers, the heating and / Cooling system of a heat transfer medium, preferably water, is flowed through and is provided in the at least one heat and / or cold generator, wherein in the heating and / or cooling system via a piping system several consumers for heating and / or cooling of rooms, in where the consumers are arranged, are connected, wherein in the respective rooms room temperature readings are taken, further comprising at least one electrical or electronic processing unit is provided and at least one circulation pump is installed in the piping system and a plurality of control valves in the Rohrl be installed system for controlling the liquid flow through each individual consumer, according to the preamble of
Ein solches Verfahren ist aus der
Ein solches Verfahren kann bei Heizungs- und/oder Kühlanlagen mit mindestens einem Wärme- und/oder Kälteerzeuger, mehreren Verbrauchern, Rohleitungen zur Verbindung des Wärme- und/oder Kälteerzeugers mit den Verbrauchern und mindestens einer Umwälzpumpe sowie mit in den zu heizenden oder zu kühlenden Räumen angeordneten Raumtemperatursensoren und mit in die Vorlauf- oder Rücklaufleitung zum beziehungsweise vom Verbraucher eingebauten Regelarmaturen angewandt werden.Such a method may in heating and / or cooling systems with at least one heat and / or cold generator, multiple consumers, pipelines for connecting the heat and / or refrigeration with the consumers and at least one circulation pump as well as in the to be heated or cooled Rooms arranged room temperature sensors and be applied to the flow or return line to or from the consumer control valves.
Zur Sicherstellung einer bedarfsgerechten Versorgung aller Verbraucher in einer Heizungs- oder Kühlanlage und zur Minimierung des Energieverbrauches ist der hydraulische Abgleich erforderlich. Dieser kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen.To ensure a demand-based supply of all consumers in a heating or cooling system and to minimize energy consumption, hydraulic balancing is required. This can be done in different ways.
Bekannt ist der statische hydraulische Abgleich mit Einsatz von voreinstellbaren Ventilen, die auf Grund ihres einstellbaren Kv-Wertes eine Durchflussbegrenzung ermöglichen. Mit solchen Ventilen wird der Volllastfall, d. h. der Fall des maximalen zeitgleichen Wärme- bzw. Kältebedarfes aller Verbraucher einreguliert, um eine Unterversorgung zu vermeiden. Im Teillastfall ist eine Überversorgung von einzelnen Verbrauchern gegeben. Es ist ebenfalls bekannt in größeren Gebäuden zusätzliche Strangregulierventile in den Versorgungssträngen einzusetzen, um die entsprechend der Gebäudegröße erhöhten Volumenströme bedarfsgerecht zu verteilen und um zu hohe Differenzdrücke über den Ventilen und damit Strömungsgeräusche zu vermeiden.Static hydraulic balancing is known with the use of pre-settable valves, which allow flow limitation due to their adjustable Kv value. With such valves, the full load case, d. H. the case of the maximum simultaneous heating or cooling demand of all consumers regulated in order to avoid a shortage. In part-load cases, there is an oversupply of individual consumers. It is also known in larger buildings to use additional balancing valves in the supply lines in order to distribute the increased volume flows according to the size of the building as needed and to avoid too high differential pressures across the valves and thus flow noise.
Bezüglich der Ermittlung der Voreinstellwerte der Ventile für den statischen hydraulischen Abgleich ist bekannt, eine Berechnung der Heizlast und des Rohrnetzes durchzuführen, um einerseits aus der benötigten Wärmemenge für einen Raum, andererseits aus der gegebenen Temperaturspreizung zwischen Vorlauf und Rücklauf den erforderlichen Volumenstrom an jedem Verbraucher berechnen zu können. Aus dem berechneten Volumenstrom, den aufsummierten Strömungswiderständen weiterer durchströmter Anlagenteile und dem zur Verfügung stehenden Differenzdruck der Pumpe kann die Einstellung des Durchflussquerschnittes der Ventile für den statischen hydraulischen Abgleich ermittelt werden.With regard to the determination of the preset values of the valves for static hydraulic balancing, it is known to carry out a calculation of the heating load and of the pipe network in order to calculate the required volume flow at each consumer from the required heat quantity for a room and from the given temperature spread between supply and return to be able to. From the calculated volumetric flow, the summed flow resistances of further flow through system parts and the available differential pressure of the pump, the adjustment of the flow cross-section of the valves for the static hydraulic balancing can be determined.
Ebenso ist bekannt bei nicht genau bekanntem Rohrnetz eine Einregulierung mittels Messgeräten durchzuführen, um die Volumenströme an den Ventilen einzustellen.It is also known in not exactly known pipe network to perform an adjustment by means of measuring devices to adjust the flow rates at the valves.
Nachteilig ist in beiden Fällen der erhöhte Aufwand durch die Berechnungen und die manuell durchzuführende Einregulierung.The disadvantage in both cases is the increased complexity of the calculations and the manual adjustment to be performed.
Des Weiteren ist der dynamische hydraulische Abgleich bekannt, bei dem die fluidführende Anlage nicht nur für den Volllastfall sondern auch für den Teillastfall hydraulisch abgeglichen wird. Hierzu werden entweder Differenzdruckregler in den Vor- oder Rücklaufsträngen der Heizungs- und/oder Kühlanlage oder Durchflussregler direkt an den Verbrauchern eingesetzt. Für den hydraulischen Abgleich mit derartigen Ventilen ist ebenso eine Heizlast- und eine vereinfachte Rohrnetzberechnung erforderlich, um die Volumenströme an den Verbrauchern korrekt einzustellen.Furthermore, the dynamic hydraulic balancing is known, in which the fluid-carrying system is hydraulically balanced not only for the full load case but also for the partial load case. For this purpose, either differential pressure regulators in the supply or return lines of the heating and / or cooling system or flow regulators are used directly at the consumers. For hydraulic balancing with such valves as well as a Heizlast- and a simplified pipe network calculation is required to correctly adjust the flow rates at the consumers.
Weitergehend ist aus
Nachteilig an den beiden zuletzt genannten Lösungen ist das träge Verhalten im Vergleich zu mechanischen Durchflussreglern, die direkt auf sich ändernde Druckverhältnisse reagieren und nicht erst eine Änderung von Sekundärwerten wie z. B. die Änderung der Raumtemperatur abwarten müssen. Ein weiterer Nachteil dieser Lösungen entsteht bei der Verwendung von batteriebetriebenen Stellantrieben, die bei jeder signifikanten Differenzdruckänderung über den Regelventilen erneute Stellbewegungen ausführen, wodurch die Batterielebensdauer reduziert wird.A disadvantage of the two latter solutions is the sluggish behavior compared to mechanical flow controllers that respond directly to changing pressure conditions and not only a change of secondary values such. B. have to wait for the change in room temperature. Another disadvantage of these solutions arises in the use of battery-powered actuators that perform re-actuations with each significant differential pressure change across the control valves, thereby reducing battery life.
Unabhängig von den bekannten Methoden des hydraulischen Abgleichs ist die Einzelraumtemperaturregelung bekannt, die mittels eines mechanischen oder elektronischen Thermostaten die Raumtemperatur mittels eines auf ein Regelventil einwirkenden Antriebs die Raumtemperatur auf einen vorgegebenen Sollwert regelt. Es sind Einzelraumtemperaturregelungen bekannt, in denen Zeitprofile hinterlegt werden können, um zeitabhängig Heiz- und Absenkphasen zu definieren.Regardless of the known methods of hydraulic balancing the individual room temperature control is known, which controls the room temperature by means of a mechanical or electronic thermostat room temperature by means of acting on a control valve the room temperature to a predetermined setpoint. Individual room temperature controls are known in which time profiles can be stored in order to define time-dependent heating and lowering phases.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches einen automatischen hydraulischen Abgleich einer Heizungs- und/oder Kühlanlage ermöglicht, der sich auch bei änderndem Wärme- oder Kühlbedarf und sich damit änderndem Durchfluss- und Differenzdruck über die Verbraucher und Regelarmaturen in den üblichen vorkommenden Lastfällen selbständig, weitgehend verzögerungsfrei, differenzdruckunabhängig und permanent anpasst. Zusätzlich soll eine Raumtemperaturregelung auf vorgegebene Sollwerte ermöglicht werden, wobei sowohl der hydraulische Abgleich als auch die Raumtemperaturregelung durch Änderung des Querschnittes der Durchflussreguliereinheit der Regelarmatur in einfacher Weise erfolgen kann. Zudem soll ein Abgleich der Verbraucher prognostizierbar sein.Based on the prior art, the present invention seeks to provide a method which allows an automatic hydraulic balancing a heating and / or cooling system, which also with changing heat or cooling demand and thus changing flow and differential pressure on the consumer and control valves in the usual occurring load cases independently, largely delay-free, independent of differential pressure and permanently adapts. In addition, a room temperature control to predetermined setpoints is to be made possible, wherein both the hydraulic balancing and the room temperature control can be done by changing the cross section of the flow regulation of the control valve in a simple manner. In addition, an adjustment of consumers should be predictable.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, anhand einer Vorlauf- und Rücklauftemperaturerfassung an den zu den jeweiligen Verbrauchern führenden Rohrleitungen des Rohrleitungssystems mittels der Recheneinheit, die die über die Sende- und Empfangseinheit erfassten Temperaturdaten verarbeitet, ein Aufheiz- oder Abkühlverhalten der einzelnen Räume zu prognostizieren und den automatischen hydraulischen Abgleich der einzelnen Verbraucher anhand dieser Prognose durchzuführen.To solve this problem, the invention proposes, based on a flow and return temperature detection of the piping system leading to the respective consumers of the piping system by means of the arithmetic unit, which processes the recorded via the transmitting and receiving unit temperature data, a heating or cooling behavior of the individual rooms predict and perform the automatic hydraulic balancing of each consumer based on this forecast.
Durch das Verfahren wird ein automatischer hydraulischer Abgleich erreicht, der in allen Lastfällen verzögerungsfrei durchgeführt werden kann, in eine Einzelraumtemperaturregelung integriert ist und die Stellzyklen der Stellantriebe reduziert, da diese nur durch Veränderung der Raumtemperaturen, nicht aber durch sich ändernde Druckverhältnisse in der Heizungs- und/oder Kühlanlage ausgelöst werden. Zusätzlich ergibt sich eine Reduzierung des Energieverbrauches durch eine selbständig ermittelte, bedarfsgerechte Vorlauftemperatur und durch eine Optimierung der Pumpendrehzahl der Umwälzpumpe. Außerdem entfallen aufwendige Rohrnetzberechnungen, da die Einstellwerte der Durchflussregler automatisch aufgrund des tatsächlich benötigten Volumenstrombedarfs bestimmt werden.By the method, an automatic hydraulic balancing is achieved, which can be performed without delay in all load cases, is integrated in a single room temperature control and reduces the control cycles of the actuators, as this only by changing the room temperatures, but not by changing pressure conditions in the heating and / or cooling system to be triggered. In addition, a reduction in energy consumption results from an independently determined, demand-based flow temperature and by optimizing the pump speed of the circulation pump. In addition, expensive piping calculations are unnecessary since the setting values of the flow regulators are automatically determined on the basis of the actually required volume flow requirement.
Die Sende- und Empfangseinheiten sind in der Regel Komponenten des Stellantriebes, mittels dessen der Durchflussquerschnitt verändert wird. Die Sendeeinheit sendet drahtgebunden oder drahtlos laufend die aktuelle Stellung des Stellantriebes zur Recheneinheit, die wiederum neue Sollwertvorgaben hinsichtlich der Einstellung an die Empfangseinheit des Stellantriebes bestimmt und übermittelt. Die Empfangseinheit gibt diese Daten ohne weitere Änderung an den Stellantrieb weiter.The transmitting and receiving units are usually components of the actuator, by means of which the flow cross section is changed. The transmitting unit sends wired or wireless continuously running the current position of the actuator to the computing unit, which in turn determines and transmits new setpoint specifications regarding the setting to the receiving unit of the actuator. The receiving unit forwards this data to the actuator without any further change.
Zudem kann die Erfassung der Raumtemperaturmesswerte durch Raumtemperatursensoren erfolgen, die in den jeweiligen Räumen angeordnet sind und mit den verarbeitenden Elementen, insbesondere der Recheneinheit beziehungsweise der Sende- und Empfangseinheit, kommunizieren.In addition, the detection of the room temperature measured values can be carried out by room temperature sensors, which are arranged in the respective rooms and communicate with the processing elements, in particular the arithmetic unit or the transmitting and receiving unit.
Die Regelarmatur besteht vorzugsweise aus einem Durchflussregelventil mit einem Gehäuse, welches mindestens einen Einlass und mindestens einen Auslass für das Wärmeträgermedium aufweist sowie einen dazwischen angeordneten Anschlussstutzen, in den eine Druckregeleinrichtung eingebaut. ist, welche die Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen vor und hinter einer im Anschlussstutzen angeordneten Durchflussreguliereinheit konstant hält. Des Weiteren ist eine auf die Durchflussreguliereinheit querschnittsveränderlich wirkende Spindel mit einem Stellantrieb vorgesehen, bestehend aus einer auf die Spindel wirkenden Hub- oder Dreheinheit und der Sende- und Empfangseinheit. Über die Sendeeinrichtung können Informationen über die Hub- oder Drehstellung der Spindel an die Recheneinheit gesendet und über die Empfangseinheit Sollwertvorgaben von der Recheneinheit zu Hub- oder Drehstellung der Spindel empfangen werden. Die Sollwertvorgaben der einzelnen Regelarmaturen erfolgen in Abhängigkeit vom Aufheiz- oder Abkühlverhalten der einzelnen Räume und/oder weiterer Kennwerte, in der Art, dass alle Verbraucher ihren bedarfsgerechten Volumenstrom erhalten, die Heizungs- oder Kühlanlage automatisch hydraulisch abgeglichen wird und eine den Sollwertvorgaben überlagernde Raumtemperaturregelung in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen dem Raumtemperaturistwert und dem Raumtemperatursollwert der einzelnen Räume durch Änderung des Querschnittes der Durchflussreguliereinheit der Regelarmaturen vorgenommen wird.The control valve preferably consists of a flow control valve with a housing, which has at least one inlet and at least one outlet for the heat transfer medium, and a connecting pipe arranged therebetween, into which a pressure regulating device is installed. is, which keeps the pressure difference between the pressure areas in front of and behind a arranged in the connecting piece flow regulating unit constant. Furthermore, a spindle acting on the flow regulating unit in a cross-sectionally variable manner is provided with an actuator, consisting of a lifting or rotating unit acting on the spindle and the transmitting and receiving unit. About the transmitting device information about the lifting or rotational position of the spindle can be sent to the arithmetic unit and received via the receiving unit setpoint specifications from the arithmetic unit to the lifting or rotational position of the spindle. The setpoint specifications of the individual control valves are made depending on the heating or cooling behavior of the individual rooms and / or other characteristics, in the way that all consumers receive their demand flow, the heating or cooling system is automatically adjusted hydraulically and the setpoint specifications superimposed room temperature control in Dependence of the temperature difference between the actual room temperature and the room temperature setpoint of the individual rooms by changing the cross section of the flow regulating unit of the control valves is made.
Die von allen Sendereinheiten der Regelarmaturen gesendeten Daten werden von der Recheneinheit empfangen und verarbeitet. Ergeben sich Unterschiede im Vergleich des Aufheiz- beziehungsweise Abkühlverhaltens der einzelnen Räume untereinander, das heißt, werden zum Beispiel einzelne Räume schneller warm als andere, können hieraus neue Sollwertvorgaben generiert werden. Ventile in Räumen mit schnellerem Aufheizverhalten erhalten demnach eine stärkere Begrenzung des Querschnittes als in Räumen mit mit langsamen Aufheizverhalten, deren Querschnitt anschließend weniger stark begrenzt wird.The data sent by all transmitter units of the control valves data are received and processed by the arithmetic unit. If there are differences in the comparison of the heating and cooling behavior of the individual rooms with each other, that is, for example, individual Rooms warm faster than others, new setpoint specifications can be generated from this. Valves in rooms with faster heating behavior thus receive a stronger limitation of the cross section than in rooms with slow heating behavior, the cross section is then less limited.
Der maximal zur Verfügung stehende Querschnitt der Durchflussreguliereinheit wird zunächst durch den hydraulischen Abgleich begrenzt. Die Raumtemperaturregelung reduziert gegebenenfalls diesen Querschnitt zur Regelung der Raumtemperatur. Wird der Sollwert der Raumtemperatur überschritten, ist die Durchflussreguliereinheit abgesperrt. Diese Absperrung bzw. Reduzierung des Querschnittes zur Raumtemperaturregelung hat Auswirkungen auf die Anlagenhydraulik, sodass in diesem Fall neue maximale Querschnitte der Durchflussreguliereinheiten von der Recheneinheit vorgegeben werden.The maximum available cross-section of the flow regulating unit is initially limited by the hydraulic balancing. If necessary, the room temperature control reduces this cross-section to control the room temperature. If the setpoint of the room temperature is exceeded, the flow regulation unit is shut off. This shut-off or reduction of the cross-section for room temperature control has effects on the system hydraulics, so that in this case new maximum cross sections of the flow control units are specified by the arithmetic unit.
Die Sendeeinheit übermittelt die entsprechenden Daten über ein Datenkabel oder auch drahtlos beispielsweise per Funk in digitaler Form an die Recheneinheit.The transmitting unit transmits the corresponding data via a data cable or wirelessly, for example by radio in digital form to the arithmetic unit.
Die zugehörige Zeitmessung erfolgt in der Recheneinheit. Beispielsweise wird die Recheneinheit als ein Embedded System mit Mikroprozessor und Speicher umgesetzt, wobei aufgrund der Frequenz eines Schwingquarzes Zeitabstände gemessen und verarbeitet werden können.The associated time measurement takes place in the arithmetic unit. For example, the arithmetic unit is implemented as an embedded system with microprocessor and memory, wherein due to the frequency of a quartz oscillator time intervals can be measured and processed.
Gemäß der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass anhand einer Vorlauf- und Rücklauftemperaturerfassung an den zu den jeweiligen Verbrauchern führenden Rohrleitungen des Rohrleitungssystem mittels der Recheneinheit, die die über die Sende- und Empfangseinheit erfassten Temperaturdaten verarbeitet, ein Aufheiz- oder Abkühlverhalten der einzelnen Räume prognostiziert und der automatische hydraulische Abgleich der einzelnen Verbraucher anhand dieser Prognose durchgeführt wird.According to the invention, it is additionally provided that a heating or cooling behavior of the individual rooms is predicted on the basis of a flow and return temperature detection at the pipelines of the pipeline system leading to the respective consumers by means of the arithmetic unit which processes the temperature data acquired via the transmitting and receiving unit the automatic hydraulic balancing of individual consumers is carried out on the basis of this forecast.
Hierzu ist vorgesehen, dass in jedem Vorlauf und Rücklauf eines jeden Verbrauchers oder einer Gruppe von Verbrauchern ein Raumtemperatursensor angeordnet ist, welcher die Temperaturen erfasst und an die Recheneinheit übermittelt, in der diese Temperaturen dann wiederum mit einem in einem Speicher der Recheneinheit abgelegten Verbrauchsmuster oder Datenmuster verglichen werden und die Regeleinheit anschließend entsprechende Stellbefehle an die Stellantriebe zur Spindelverstellung (Durchflussregulierung) übermittelt.For this purpose, it is provided that a room temperature sensor is arranged in each flow and return of each consumer or a group of consumers, which detects the temperatures and transmitted to the arithmetic unit, in which these temperatures in turn with a stored in a memory of the arithmetic unit consumption pattern or data pattern are compared and then the control unit corresponding control commands to the actuators for spindle adjustment (flow control) transmitted.
Ein bevorzugter Verfahrensschritt wird darin gesehen, dass das Aufheiz- oder Abkühlverhalten der einzelnen Räume mittels der in den Räumen erfassten Raumtemperaturmesswerte und einer gleichzeitig durchgeführten Zeitmessung von der Recheneinheit erfasst und mit einem für jeden Raum hinterlegten Temperatur-Zeitprofil verglichen wird und dass der Flüssigkeitsstrom durch die einzelnen Verbraucher durch Querschnittänderungen der Durchflussreguliereinheit der Regelarmaturen verändert wird, bis der erfasste Raumtemperaturistwert der einzelnen Räume mit dem im Zeitprofil hinterlegten Raumtemperatursollwert übereinstimmt und ein schnellstmögliches und gleichzeitiges Erreichen der vorgegebenen Raumtemperatursollwerte der einzelnen Räume erreicht wird.A preferred method step is seen in the fact that the heating or cooling behavior of the individual rooms is detected by means of the room temperature measured values recorded in the rooms and simultaneously performed time measurement by the arithmetic unit and compared with a stored for each room temperature-time profile and that the liquid flow through the individual consumer is changed by cross-sectional changes of the flow control unit of the control valves until the detected actual room temperature of the individual rooms with the stored in the time profile room setpoint coincides and the fastest possible and simultaneous achievement of the predetermined room temperature setpoints of the individual rooms is achieved.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens eine Regelarmatur die maximale Querschnittsöffnung der Durchflussreguliereinheit erreicht.In addition, it is preferably provided that at least one control valve reaches the maximum cross-sectional opening of the flow regulating unit.
Die Vorlauftemperatur kann maximal abgesenkt (beim Heizen) beziehungsweise maximal erhöht werden (beim Kühlen) solange alle Räume noch ihre Sollwerte der Raumtemperaturen erreichen und bis der Querschnitt der Durchflussreguliereinheit der Regelarmatur die maximale Querschnittsöffnung erreicht, so dass der hydraulische Widerstand minimal wird.The flow temperature can be maximally lowered (during heating) or maximally increased (during cooling) as long as all rooms still reach their setpoint values of room temperatures and until the cross section of the flow control unit of the control valve reaches the maximum cross-sectional opening, so that the hydraulic resistance is minimal.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass für mindestens eine Regelarmatur der maximale und/oder minimale Durchflussquerschnitt von der Recheneinheit vorgegeben wird.Furthermore, it is preferably provided that the maximum and / or minimum flow cross section is predetermined by the arithmetic unit for at least one control valve.
Die beschriebene Anpassung der Vorlauftemperatur bringt eine Energieeinsparung mit sich, da bei geringeren Vorlauftemperaturen die Wirkungsgrade von Wärmeerzeugern wie Wärmepumpen höher sind und da bei geringeren Vorlauftemperaturen die Wärmeverluste in Rohrleitungen, Speichern und dergleichen geringer sind. Die Vorlauftemperatur kann jedoch nicht in beliebigem Maße angepasst werden. Vielmehr darf die Vorlauftemperatur nur so lange angepasst werden, wie die zeitabhängigen Solltemperaturen der einzelnen Räume auch erreicht werden. Die Vorgabe der minimalen Hub- oder Drehstellung und damit des maximalen oder minimalen Durchflussquerschnittes kann insbesondere bei trägen Verbrauchern, wie zum Beispiel Fußbodenheizungen, von Vorteil sein, um einer zu starken Raumtemperaturschwankung entgegenzuwirken.The described adjustment of the flow temperature brings energy savings, since at lower flow temperatures, the efficiencies of heat generators such as heat pumps are higher and because at lower flow temperatures, the heat losses in pipelines, storage and the like are lower. However, the flow temperature can not be adjusted to any degree. Rather, the flow temperature may only be adjusted as long as the time-dependent setpoint temperatures of the individual rooms are also achieved. The specification of the minimum lifting or rotational position and thus of the maximum or minimum flow cross-section may be advantageous, in particular for sluggish consumers, such as underfloor heating systems, in order to counteract excessive room temperature fluctuations.
Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die Recheneinheit Daten mit dem Wärme- und/oder Kälteerzeuger austauscht und dass dieser die Wärme- oder Kälteerzeugung solange erhöht oder absenkt, bis die hinterlegten Temperatur-Zeitprofile der Räume erreicht werden.Preferably, it is also provided that the arithmetic unit exchanges data with the heat and / or cold generator and that this increases or decreases the heat or cooling generation until the stored temperature-time profiles of the rooms are reached.
Im einfachsten Fall bekommt der Wärme- oder Kälteerzeuger nur eine neue Vorlauftemperatur durch die Recheneinheit vorgegeben. Es ist aber auch möglich, dass der Wärme- oder Kälteerzeuger zusätzlich seine aktuelle Vorlauftemperatur an die Recheneinheit übermittelt.In the simplest case, the heat or cold generator is given only a new flow temperature by the arithmetic unit. But it is also possible that the heat or cold generator additionally transmits its current flow temperature to the computing unit.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Recheneinheit Daten mit der Umwälzpumpe austauscht und dass diese ihre Förderleistung solange erhöht oder absenkt, bis die hinterlegten Temperatur-Zeitprofile der Räume erreicht werden.In addition, it is preferably provided that the arithmetic unit exchanges data with the circulation pump and that this increases or decreases its delivery rate until the stored temperature-time profiles of the rooms are reached.
Die Umwälzpumpe erhält im einfachsten Fall eine Vorgabe hinsichtlich der Pumpendrehzahl. Es ist aber auch denkbar, dass die Umwälzpumpe ihre aktuelle Drehzahl an die Recheneinheit übermittelt.The circulation pump receives in the simplest case, a specification regarding the pump speed. But it is also conceivable that the circulation pump transmits its current speed to the arithmetic unit.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass in den einzelnen Räumen Raumtemperatursensoren angeordnet sind.Furthermore, it can be provided that room temperature sensors are arranged in the individual rooms.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles noch weiter erläutert.The invention will be explained below with reference to an embodiment even further.
Es zeigt:It shows:
In
Bei
In den
Nachfolgend wird eine Beschreibung des kompletten Ablaufes des Verfahrens einschließlich der Signalübertragung und Signalerfassung beschrieben.A description will now be given of the complete operation of the method including signal transmission and detection.
Schritt 1: SignalerfassungStep 1: Signal acquisition
Die Raumtemperatursensoren
Schritt 2: Datenübertragung zur Recheneinheit
Die Raumtemperatursensoren
Schritt 3: Bestimmung des AufheizverhaltensStep 3: Determination of the heating behavior
Die Recheneinheit
Schritt 4: Berechnung neuer Sollwerte für die Hub-/Drehstellung des Stellantriebes
Die Recheneinheit
Der Raumtemperatursollwert ist entweder zentral in der Recheneinheit
Schritt 5: Datenübertragung an die Empfangseinheit der Sende- und Empfangseinheit
Die Recheneinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Heizungs- und/oder KühlanlageHeating and / or cooling system
- 22
- Wärme- und/oder KälteerzeugerHeat and / or cold generator
- 33
- Rohrleitungenpiping
- 44
- Verbraucherconsumer
- 55
- Umwälzpumpecirculating pump
- 66
- Rohrleitungpipeline
- 77
- Rohrleitungpipeline
- 88th
- Regelarmaturcontrol valve
- 99
- Recheneinheitcomputer unit
- 1010
-
Durchflussregelventil [entfernt: (
8 )]Flow control valve [removed: (8th )] - 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Einlassinlet
- 1313
- Auslassoutlet
- 1414
- Anschlussstutzenspigot
- 1515
- DruckregeleinrichtungPressure control device
- 1616
- Spindelspindle
- 1717
- Stellantriebactuator
- 1818
- Hub- oder DreheinheitLifting or rotating unit
- 1919
- Sende- und EmpfangseinheitTransmitting and receiving unit
- 2020
- RaumtemperatursensorenRoom temperature sensors
- 2121
- DurchflussreguliereinheitDurchflussreguliereinheit
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