DE2638357A1 - Central heating system with three different heat sources - connects each required source to system through two three=way valves in series - Google Patents
Central heating system with three different heat sources - connects each required source to system through two three=way valves in seriesInfo
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Abstract
Description
Multivalentes Heizungssystem mit Multivalent heating system with
einem Sonnenkollektor, einer Wärmepumpe und einer Zusatzheizeinrichtung Die Erfindung betrifft ein multivalentes Heizungssystem mit einem Sonnenkollektor, einer Wärmepumpe,einer Zusatzheizeinrichtung und einem in der Vorlaufleitung des Systems angeordneten Mischventil, das durch einen Stellmotor betätigt wird, dessen Steuerung durch einen Regler erfolgt, der die Aussentemperatur und die Vorlauftemperatur mißt, beide Temperaturen miteinander vergleicht und nach einer vorgegebenen Heizkurve die Vorlauftemperatur steüg regelt. a solar collector, a heat pump and an additional heater The invention relates to a multivalent heating system with a solar collector, a heat pump, an additional heater and one in the flow line of the System arranged mixing valve, which is operated by a servomotor, whose It is controlled by a controller that controls the outside temperature and the flow temperature measures, compares both temperatures with each other and according to a given heating curve the flow temperature controls.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein derartiges Heizungssystem eine Regeleinrichtung zu schaffen, die sich durch besondere Einfachheit, Preiswürdigkeit und ?unktionssicherheit auszeichnet.The invention is based on the object for such a heating system To create a control system that stands out for its particular simplicity, value for money and? unction security.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in wesentlichen darin, daß in der Rücklaufleitung deF Iteizungssystem zwei Mehrwege-Magnetventile in Reihe ange- ordnet sind, von denen das erste durch eine Rohrleitung rit en Mischventil und das zweite durch eine Rohrleitung mit der Wärmepumpe verbunden ist, und daß dem temperaturabhängigen Regler ein reversierbares Zeitschaltwerk sowie ein mit einem Selbsthaltenkontakt ausgestattetes Relais nachgeordnet sind, wobei dieses Relais bei vollständig geöffnetem Mischventil und sinkender Vorlauftemperatur durch Umsteuern der Ausgangsimpulse des Reglers ein Abschalten des das Mischventil betätigenden Stellmotors, ein Einschalten der Wärmepumpe und des Zeitschaltwerkes sowie ein Umsteuern der Durchflußrichtung des ersten Magnetventiles auf des zweite Magnetventil bewirkt, während bei Wiedererreichen der am Regler eingestellten Vorlauftemperatur des Zeitschaltwerk zum Stillstand kommt, bei weiter absinkender Vorlauftemperatur das Zeitschaltwerk jedoch in die seinen Vorlauf beltrensende Endstellung gelangt, in welcher es über einen Schalter ein Hilfsrelais einschaltet, deqien einer Kontakt ein einschalten der Zusatzheizeinrichtung und dessen zweiter Kontakt ein Umsteuern der Durchflußrichtung des zweiten Mehrwege-Magnetventiles auf die Zusatzheizeinrichtung bewirkt.According to the invention, this object is essentially achieved in that there are two multi-way solenoid valves in the return line of the heating system in series are arranged, the first of which by a pipeline rit en mixing valve and the second connected by a pipe to the heat pump is, and that the temperature-dependent controller has a reversible timer as well a relay equipped with a self-holding contact are arranged downstream, wherein this relay when the mixing valve is fully open and the flow temperature is falling switching off the mixing valve by reversing the output pulses of the controller actuating servomotor, switching on the heat pump and the timer and reversing the direction of flow from the first solenoid valve to the second Solenoid valve causes the flow temperature set on the controller to be reached again the time switch comes to a standstill if the flow temperature continues to fall the timer, however, reaches the end position that causes its forward movement, in which it turns on an auxiliary relay via a switch, deqien a contact switching on the additional heater and its second contact reversing the direction of flow of the second multi-way solenoid valve on the additional heater causes.
Das Zeitschaltwerk ist ferner mit einem Schalter ausgestattet, der bei rückläufiger Bewegung das Zeitschaltwerkes bei Erreichen seiner Startendlage ein im Stromkreis des Selbsthaltekontaktes des Relais angeordnetes Wischrelais betätigt, das den Selbsthaltestromkreis des Relais unterbricht.The timer is also equipped with a switch that in the case of backward movement, the timer when it reaches its start end position a wiping relay arranged in the circuit of the self-holding contact of the relay is actuated, which interrupts the relay's self-holding circuit.
Die so ausgebildete Regeleinrichtung zeichnet sich nicht nur durch besondere einfachheit, Preiswürdigkeit und Funktionssicherheit aus, sondern bietet darüber hinaus die Möglichkeit, alle drei Energiequellen (Sonnenkollektor, Wärmepumpe und Zusatzheizeinrichtung) an einen Wärmespeicher anzuschließen. Dadurch kann auch in der kälteren Jahreszeit Sonnenenergie nutzbar gemacht werden, sobald di. Kollektortemperatur um eini da höher liegt als die Speichertemperatur. Ferner wird die im Speicher befindliche Wassermenge als Puffer gegen ein Überschwingen der su regelnden Temperatur, was beim Zuschalten der Wärmepumpe und der Zusatzheizeinrichtung wegen ihres Zweipunkt-Charakters sonst kaum vermeidbar wäre.The control device designed in this way is not only characterized by special simplicity, value for money and functional reliability, but offers Furthermore the possibility of using all three energy sources (solar collector, Heat pump and additional heating device) to be connected to a heat storage tank. Through this solar energy can also be harnessed in the colder months of the year as soon as di. Collector temperature is slightly higher than the storage tank temperature. Further the amount of water in the storage tank acts as a buffer against overshooting the su regulating temperature, what happens when switching on the heat pump and the additional heating device because of its two-point character, it would otherwise hardly be avoidable.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht Die Fig. 1 zeigt das Schema eines Heizungssystems mit einen Sonnenkollektor dk, einer Wärmepumpe Wp und einer beispielsweise öl- oder gasbefeuerten Zusatzheizeinrichtung Z, die sämtlich an einen gemeinsamen Wärmespeicher Sp angeschlossen sind. Mit H ist ein Raumheizkörper und mit R die Regeleinrichtung als Ganzes bezeichnet. Diese Regeleinrichtung besteht gemäß Fig. 2 aus einem an sich bekannten, temperaturabhängigen Regler R', der die Aussentemperatur und die Vorlauftemperatur mißt, beide Temperaturen miteinander vergleicht und nach einer vorgegebenen Heizkurve die Vorlauftemperatur stetig regelt. Mit Mv ist ein Mischventil bezeichnet, das durch einen in Fig. 2 mit M bezeichneten Stellmotor gesteuert wird. Diesen Stelinotor ES und dem Zeitschaltwerk Zw ist ein mit mehrenen Kontakten ausgestattetes Relais vorgeordnet. Ferner sind in der vom Heizkörper H kommenden Rücklaufleitung zwei Mehrwege-Magnetventile V1 und V2 in Reihe angeordnet.In the drawings, the invention is based on an exemplary embodiment Fig. 1 shows the scheme of a heating system with a solar collector dk, a heat pump Wp and, for example, an oil or gas-fired auxiliary heating device Z, all of which are connected to a common heat accumulator Sp. With H is a space heater and R denotes the control device as a whole. These According to FIG. 2, the control device consists of a temperature-dependent one which is known per se Controller R ', which measures the outside temperature and the flow temperature, both temperatures compares the flow temperature with each other and according to a specified heating curve regulates continuously. A mixing valve is designated by Mv, which is controlled by a valve shown in FIG with M designated servomotor is controlled. This Stelinotor ES and the timer Zw a relay equipped with several contacts is arranged upstream. Furthermore are in the return line coming from the radiator H, two multi-way solenoid valves V1 and V2 arranged in series.
An das Mischventil Mv sind eine vom Wärmespeicher Sp kommende Rohrleitung 11, eine über eine Umwälzpumpe U1 zum Raumheizkörper H führende Rohrleitung 12, eine zum Stutzen 2 des Mehrwege-Magnetventils V1 führende Rohrleitung 13 und eine Rohrleitung 14 angeschlossen, die mit einer von der Wärmepumpe Wp zum Speicher Sp führenden Rohrleitung 15 in Verbindung steht.A pipeline coming from the heat accumulator Sp is connected to the mixing valve Mv 11, a pipe 12 leading to the room heater H via a circulation pump U1, a pipe 13 and a pipe leading to the nozzle 2 of the multi-way solenoid valve V1 Pipeline 14 connected, which is connected to one of the heat pump Wp to the storage tank Sp leading pipe 15 is in communication.
Eine vom Raumheizkörper H kommende Rücklaufrohrleitung 16 ist an den Stutzen 1 des Mehrwege-Magnetventils V1 angeschlossen. Der Stutzen 3 dieses Ventils steht durch eine Rohrleitung 17 mit da Stutzen 1 des Mehrwege-Magnetventils V2 in Verbindung. Vom Stutzen 3 des Ventils V2 führt eine Rohrleitung 18 zur Zusatzheizeinrichtung Z, während der Stutzen 2 des Mehrwege-Magnetventils V2 durch eine Rohrleitung 19 mit einer von der Zusatzheizeinrichtung Z zur Wärmepumpe Wp führenden Rohrleitung 20 verbunden ist.A return pipe 16 coming from the space heater H is connected to the Connection 1 of the multi-way solenoid valve V1 connected. The nozzle 3 of this valve stands through a pipe 17 with the nozzle 1 of the multi-way solenoid valve V2 in Link. A pipe 18 leads from the nozzle 3 of the valve V2 to the additional heating device Z, while the nozzle 2 of the multi-way solenoid valve V2 through a pipe 19 with a pipe leading from the additional heating device Z to the heat pump Wp 20 is connected.
An den Sonnenkollektor Sk ist über zwei Rohrleitungen 21 und 22 eine im Wärmespeicher Sp vorgesehene Rohrschlange 23 od.dgl. angeschlossen. In der vom Speicher Sp im Sonnenkollektor Sk führenden Rohrleitung 21 ist eine Umwälzpumpe U2 angeordnet. Diese Pumpe wird durch einen an sich bekannten Regler ein- und ausgeschaltet, der nicht zur Erfindung gehört.On the solar collector Sk is via two pipes 21 and 22 one in the heat accumulator Sp provided coil 23 or the like. connected. In the dated Storage Sp in the solar collector Sk leading pipeline 21 is a circulation pump U2 arranged. This pump is switched on and off by a known controller, which does not belong to the invention.
Nachstehend sei die Steuerung des in Fig. 1 gezeigten multivalenten Heizungssystems anhand der in Fig. 2 gezeigten Schaltbildes einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung näher beschrieben, Bei Sonnenschein wird dem Speicher Sp vom Sonnenkollektor Sk aus Wärme zugeführt und somit die Temperatur im Speicher Sp. erhöht. Da bei Sonnenschein der Bedarf an Heizwärme normalerweise relativ gering ist, wird die Temperatur im Speicher Sp höher liegen als die für die Raumheizung benötigte Vorlauftemperatur. Infolgedessen wird der in Fig. 2 mit M bezeichnete Stellmotor des Mischventils Mv durch den temperaturabhängigen Regler R' so geschaltet, daß sich das Ventil Mv in eine Stellung bewegt, in der das vom Speicher ;3p kommende heiße Wasser Plit durch die Rücklaufrohrleitung 13 zugeführten Wasser derart vermischt wird, daß in der Rohrleitung 12 eine der Aussentemperatur entsprechend geforderte Vorlauftemperatur erreicht wird.The following is the control of the multivalent shown in FIG Heating system based on the circuit diagram shown in Fig. 2 of an inventive Control device described in more detail, When the sun is shining, the memory is opened Sp supplied from the solar collector Sk from heat and thus the temperature in the storage tank Sp. Increased. Since the need for heating is usually relatively low when the sun is shining the temperature in storage tank Sp will be higher than that for space heating required flow temperature. As a result, the designated M in FIG Servomotor of the mixing valve Mv switched by the temperature-dependent controller R 'so that that the valve Mv moves into a position in which that coming from the memory; 3p hot water plit through the return pipe 13 supplied water mixed in this way is that in the pipe 12 one of the outside temperature required accordingly Flow temperature is reached.
Lässt nun die auf den Sonnenkolektor Sk einwirkende Sonneneinstrahlung nach, so sinkt die Temperatur im Speicher Sp. Gleichzeitig steigt auch der Wärmebedarf im Raum. Infolgedessen gibt der Regler R' über die Leitung 71 einen "wärmer"-Impuls auf den Stellmotor M, so daß das Mischventil Mv weiter geöffnet wird und bei weiter zunehmenden Wärmebedarf schließlich in seine Endstellung gelangt. Sobald das Mischventil Mv diese Stellung erreicht hat, schaltet der Endschalter 4 um und gibt über eine Leitung 73 einen Impuls an ein Relais r1, dessen Kontakte r11 und r12 aus der in Fig. 2 gezeigten in die andere Endlage bewegt und somit die beiden Impulsleitungen 71 und 72 des Reglers R' auf die Eingangsleitungen 74 bzw. 75 eines reversierbaren Zeitschaltwerkes Zw geschaltet werden. Ein dritter Kontakt r13 des Relais r1 schaltet die Wärmepumpe Wp ein, während ein vierter Kontakt r14 als Haltekontakt für das Relais r1 dient, weil der Regler R' nur Impulse unterschiedlicher Länge abgibt. Ein fünfter Kontakt r15 schaltet die Erregerspule V11 des Magnetventiles V1 ein und bewirkt ein Umschalten dieses Ventils von der Durchgangsrichtung 1-2 auf die Durchgangsrichtung 1-3.Now lets out the solar radiation acting on the solar collector Sk after, the temperature in the storage tank Sp drops. At the same time, the heat demand also increases in the room. As a result, the controller R 'gives a "warmer" pulse via the line 71 on the servomotor M, so that the mixing valve Mv is opened further and with further increasing heat demand finally reaches its end position. Once the mixing valve Mv has reached this position, the limit switch 4 switches over and outputs a Line 73 sends a pulse to a relay r1, whose contacts r11 and r12 from the in Fig. 2 is moved into the other end position and thus the two pulse lines 71 and 72 of the controller R 'to the input lines 74 and 75 of a reversible Time switch Zw are switched. A third contact r13 of relay r1 switches the heat pump Wp on while a fourth contact r14 as a holding contact for the relay r1 is used because the controller R 'only pulses of different lengths gives away. A fifth contact r15 switches the excitation coil V11 of the solenoid valve V1 on and causes this valve to switch from the direction of passage 1-2 on the passage direction 1-3.
urch die Jetzt eingeschaltete Wärmepumpe Wp wird nun die Temperatur im Speicher Sp und somit durch das geöffnete Mischventil Mv auch die Vorlauftemperatur erhöht.The heat pump Wp, which is now switched on, now increases the temperature in storage tank Sp and thus also the flow temperature due to the open mixing valve Mv elevated.
Die Folge davon ist, daß der Regler R' über die Leitung 71 nun keine "wärmer"-Impulse mehr abgibt und das Zeit.The consequence of this is that the controller R 'via the line 71 now does not "warmer" pulses emits more and that time.
schaltwerk Zw stehenbleibt.switchgear Zw stops.
Bei weiter ansteigender Vorlauftemperatur gibt der Regler über die Leitung 72 "kälter"-Impulse ab, so daß das Zeitschaltwerk Zw rückläufig bewegt wird. Bei Erreichen der Jtartstellung wird der Schalter 5 des Zeitschaltwerkes Zw aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung umgeschaltet und dadurch über eine Leitung 76 die Erregerspule r3 eines Wischrelais r31 eingeschaltet, das die Halteleitung 77 des Relais r1 kurzzeitig unterbricht und damit ein Umschalten der Kontakte r11, r 12, r13, r14 und r15 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung bewirkt. Demzufolge wird die Wärmepumpe abgeschaltet und das Magnetventil V1 wieder in seine Ausgangsstellung, d.h. auf die Durchgangsrichtung 1-2 zurückbewegt. Ferner werden vom Regler R' ober die Leitung 72 "kälter"-Impulse auf den Stellmotor M gegeben, so daß das Mischventil Mv in Schließrichtung bewegt wird, um Oberpendelungen der Raumtemperatur zu vermeiden.If the flow temperature continues to rise, the controller outputs via the Line 72 "colder" pulses from, so that the timer Zw is moved backwards. When the start position is reached, the switch 5 of the timer Zw is off the position shown in Fig. 2 and thereby switched via a line 76 the Excitation coil r3 of a wiping relay r31 switched on, which holds line 77 of the Relay r1 interrupts briefly and thus a switchover of contacts r11, r 12, causes r13, r14 and r15 to be in the position shown in FIG. As a result, the The heat pump is switched off and the solenoid valve V1 returns to its initial position, i.e. moved back to the 1-2 direction. Furthermore, the controller R 'upper the line 72 "colder" pulses given to the servomotor M, so that the mixing valve Mv is moved in the closing direction in order to avoid fluctuations in the room temperature.
Für den Fall, daß die Leitung der Wärmepumpe Wp allein nicht ausreicht, gibt der Regler R' über die Leitung 71 solange "wärmer"-Impulse auf das Zeitschaltwerk Zw, bis dieses seine Endstellung erreicht hat. Dadurch wird über einen Schalter 6 ein Hilfsrelais r4 eingeschaltet, dessen Kontakt r41 ein Einschalten der Zusatzheizeinrichtung Z bewirkt, während der zweite Kontakt r42 dieses Relais die Erregerspule V21 des zweiten Magnetventils V2 einschaltet, das dadurch von der Durchgangsrichtung 1-2 auf die Durchgangsrichtung 1-3 geschaltet wird.In the event that the line of the heat pump Wp alone not is sufficient, the controller R 'via the line 71 as long as "warmer" pulses on the Timer Zw until it has reached its end position. This gets over a switch 6, an auxiliary relay r4 switched on, the contact r41 of which is switched on the additional heater Z causes, while the second contact r42 this relay the excitation coil V21 of the second solenoid valve V2 turns on, which thereby from the Through direction 1-2 is switched to through direction 1-3.
Bei weiterer Temperaturerhöhung im Speicher Sp wird der Regler R' nach kurzer Zeit keine "Wärmer"-Impulse über die Leitung 71 mehr geben. Vielmehr gibt er bei weiterer Zunahme der Vorlauftemperatur für die Leitung 72 "kälter"-Impulse ab, die das Zeitschaltwerk Zw wieder zurücklaufen lassen.If the temperature in the storage tank Sp increases further, the controller R ' after a short time no more "warmer" impulses via line 71 are given. Much more if the flow temperature increases further, it gives "colder" pulses for line 72 which let the timer Zw run back again.
Dieser Rücklauf des Zeitschaltwerkes Zw bewirkt ein Offnen des Schalters 6 und damit ein Abschalten des Hilfsrelais r4. Demzufolge wird die Zusatzheizung wieder abgeschaltet und das Magnetventil V2 wieder in seine Ausgangsstellung (Durchgang 1-2) zurückbewegt. Die Wiederholung dieses Vorgangeshängt von der Höhe des jeweiligen Wärmebedarfs ab.This return of the timer Zw causes the switch to open 6 and thus switching off the auxiliary relay r4. As a result, the additional heating switched off again and the solenoid valve V2 in its initial position (passage 1-2) moved back. The repetition of this process depends on the level of each Heat demand.
Claims (2)
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DE2638357A DE2638357C3 (en) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Multivalent heating system with a solar collector, a heat pump and an additional heating device |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2638357A DE2638357C3 (en) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Multivalent heating system with a solar collector, a heat pump and an additional heating device |
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DE2638357A1 true DE2638357A1 (en) | 1978-03-02 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2947820A1 (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-04 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Speed regulation for motor-driven heat pump - comprises difference between feed and return temp. of heat transfer medium with required heat output |
US4345583A (en) * | 1978-08-21 | 1982-08-24 | Pechiney Ugine Kuhlmann | Water heater using solar and non-solar energy |
EP0151460A2 (en) * | 1984-02-09 | 1985-08-14 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Space-heating system |
EP1248055A2 (en) | 2001-03-26 | 2002-10-09 | Vaillant GmbH | Total environmental heat source for a heat pump |
AT413302B (en) * | 2001-05-11 | 2006-01-15 | Vaillant Gmbh | Total environmental heat source for heat pump has heat sources such as air collector, earth's heat exchanger and solar absorber connected in series, bridged by bypass lines controlled by valve |
-
1976
- 1976-08-26 DE DE2638357A patent/DE2638357C3/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2638357B2 (en) | 1978-06-15 |
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