CONTROL METHOD FOR HEATING A HOT WATER TANK OR FOR THE HEATING OF AT LEAST ONE ROOM

Abstract: 1. A method of controlling the charging of a hot water reservoir (1), which is charged in the course of time by a heat source (2) under the control of a two-position controller (38) with reference to two shiftable pairs of set point temperatures, each of which pair consists of a turn-on set point (T3 , T4 ) and a turn-off set point (T1 , T2 ), wherein a re-charging will be suppressed before the shift from a higher pair of set points (T1 ,T3 ) to a lower pair of set points (T2 , T4 ), and a certain deviation below the higher turn-on set point (T3 ) is permitted, characterized in that the rate of change of the actual temperature is determined whenever the actual temperature decreases below the higher turn-on set point (T3 ) during a predeterminable period of time (t2 -t1 ) before the time (t1) of the shift from a higher turn-off set point (T1 ) to a lower turn-off set point (T2 ), the re-charging of the reservoir (1) before that shifting time (t1) is suppressed when that rate of change would result in a deviation within a certain lower range (T3 -T5 ) at the shifting time (t1), and the re-charging of the reservoir (1) will be permitted when that actual value will decrease below said lower range (T3 -T5 ) of the turn-on set point (T3 ) until that shifting time (t1).

Description: Steuerverfahren für die Aufladung eines Warmwassetspeichers beziehungsweise für die Beheizung wenigstens eines Raumes Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren für die Aufladung eines Warmwasserspeichers beziehungsweise für die Beheizung wenigstens eines Raumes gemäss dem Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche und auf eine Schaltung zur Durchführung des Verfahrens, Bekannte Warmwasserspeicher sind mit 2-Punkt-Reglern ausgestattet, deren Sollwerte von einer Uhr auf Tag- und Nachtsollwerte umgeschaltet werden. Der Speicher wird regelmässig dann geladen, wenn der Istwert des Speicherinhalts die Einschaltschwelle des 2-Punkt-Reglers erreicht, und zwar unab hängig davon, wie kurz oder lang dies vor Umschaltzeiten ge schieht. So kann es beispielsweise vorkommen, dass relativ kurz vor Ablauf des Hochtemperaturzeitraums, also kurz vor einem Umschaltpunkt in Richtung tieferer Sollwerte, der Speicher gerade noch geladen wird, obwohl dies mangels Nachfrage nach Brauchwasser eigentlich gar nicht notwendig wäre und der Istwert des Speichers nach der Sollwertumschaltung oberhalb der neuen Sollwerte liegen würde. Ebenso sind bekannte Heizungsanlagen häufig mit Reglern ausgestattet, deren Sollwerte von einer Uhr auf Tag- und Nachtsollwerte umgeschaltet werden. Der Wärmeerzeuger wird regelmässig dann eingeschaltet, wenn der Istwert der Raumtemperatur die Einschaltschwelle des Reglers erreicht, und zwar unabhängig davon, wie kurz oder lang dies vor Umschaltzeiten von Tag- Heiz-- auf den Nacht-Absenkbetrieb geschieht. So kann es beispielsweise vorkommen, dass relativ kurz vor Ablauf des Hochtemperaturzeitraums, also kurz vor einem Umschaltpunkt in Richtung tiefere Sollwerte, der Wärmeerzeuger gerade noch eingeschaltet wird, obwohl dies mangels Wärmebedarfs eigentlich gar nicht notwendig wäre und der Istwert der Raumtemperatur nach der Sollwertumschaltung oberhalb der neuen Sollwerte liegen würde. Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, die Ladung eines Speichers beziehungsweise das Einhalten eines Wärmeerzeugers dann zu unterdrücken, wenn bei einer Auswertung des Speichertemperatur-Istwertes die Speicherbeziehungsweise Raum-Istwerttemperatur im Umschaltzeitpunkt des Sollwertes um einen zu vernachlässigenden Betrag unter halb der Einschaltschwelle liegt. Das geschieht dann, wenn keine Nachfrage nach Brauchwasser auftritt beziehungsweise wenn kaum Wärmebedarf herrscht. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen einer Heizungsanlage, mehrerer Diagramme und Block schaltbilder erläutert. Es zeigen: Figur eins eine hydraulische Schaltung einer Heizungsanlage zur Aufladung eines Brauchwasserspeichers, Figur zwei ein Blockschaltbild und die Figuren drei bis sechs Diagramme, Figur sieben eine Raumheizungsanlage, Figur acht ein Blockschaltbild und Figur neun bis zwölf Diagramme. In allen zwölf Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten. In der Figur eins ist 1 ein Brauchwasserspeicher mit etwa 100 bis 400 Liter Fassungsvermögen, der die Brauchwassernachfrage eines Einfamilienhauses oder einer grösseren Etagenwohnung decken soll. Der Brauchwasserspeicher wird von einer Wärmequelle 2 aufgeheizt, die aus einem Wärmetauscher 3 besteht, der von einem Brenner II beheizt wird, der ber eine Brennstoffzuleitung 5, in der ein Magnetventil 6 angeordnet ist, mit Brennstoff versorgt wird. An die Wärmequelle 2 ist eine Vorlaufleitung 7 angeschlossen, die zu einem Vorrangumschaltventil 8 führt. Vom Vorrangumschaltventil 8 führt eine Brauchwasserspeicher-Vorlauflei- tung 9 zum Brauchwasserspeicher 1; den die Leitung im Rahmen einer Rohrschlange 10 als Wärmetauscher durchzieht. Der Auslass des Brauchwasserspeichers 1 ist über eine Brauchwasserbereiter-Rücklaufleitung 11 mit einer Rücklaufleitung 12 verbunden, die unter Einschaltung einer Umwälzpumpe 13 zurück zum Wärmetauscher 3 führt. Ein zweiter Auslass des Vorrangumschaltventils 8 führt zu einer Heizkreis-Vorlaufleitung 14 und damit zu einer Vielzahl parallel und/oder in Serie geschalteter Heizkörper 15, von denen eine Heizkörperrück- laufleitung 16 zu einem Verbindungspunkt 17 führt, in den die Brauchwasserbereiter-Rücklaufleitung 11 einmündet. Die Brauchwassertemperatur im Inneren des Brauchwasserspei chers 1 wird von einem Temperaturfühler 18 als Istwertgeber abgefühlt und über eine Messleitung 19 einer Regel- und Steuer einrichtung 20 autgegten. D1è egel- und Steuereinrichtung 20 weist als Stellglieder das Magnetventil 6 und den Antriebsmotor der Pumpe 13 auf, die über eine Stelleitung 21 angesteuert werden. An der Steuer- und Regeleinrichtung sind mehrere Sollwertgeber 22 und 23 vorgesehen, mit denen die Höhe des Sollwertes im Tag- und Nachtbereich, die Grösse der noch zulässigen Regelabweichung im Umschaltzeitpunkt und der wählbare Zeitpunkt vor dem Umschaltzeitpunkt in Richtung auf tiefere Sollwerte vorgegeben werden können. In der Figur zwei ist die Regel- und Steuereinrichtung 20 als Blockschaltbild dargestellt. In der Steuer- und Regeleinrichtung ist eine Uhr 30 angeordnet, der laufende Zeitwert wird als elektrische Spannung über eine Leitung 31 auf einen Zeitprogrammgeber 32 gegeben. An dem Zeitprogrammgeber sind neben den Sollwertgebern 22 und 23 weitere Einstel ler 33 und 34 vorgesehen. An dem Einsteller 22 wird der Zeitpunkt eingestellt, bei dem der Sollwert auf tiefere Sollwerte heruntergeführt wird, also der Beginn der Nachtabsenkung. Am Einsteller 23 wird der Zeitpunkt eingestellt, bei dem die Nachtabsenkung zu Ende ist, der Speicher also wieder auf einen höheren Sollwert gefahren wird. Am Einsteller 33 wird die Höhe des Sollwertes eingestellt, und zwar die Höhe des Tagsollwertes, am Einsteller 34 wird die Höhe des Nachtsollwertes eingestellt. Ein Ausgang 35 des Zeitprogrammgebers ist auf eine Leitung 36 gegeben, von der eine Leitung 37 abzweigt, die zu einem 2-Punkt-Regler 38 führt. Auf den zweiten Eingang des 2-Punkt Reglers ist die Leitung 19 des Istwertgebers 18 geschaltet. Von der Leitung 36 zweigt eine weitere Leitung 39 ab, die zu einem Rechenwerk 40 führt. Die Leitung 36 ist auf einen Differenzgeber 41 geführt, an dem eine von einem Einsteller 42 vorgebbare Differenz von einem Differenzwerterzeuger 43 erzeugt und über eine Leitung 44 auf den Differenzgeber gegeben wird. Auf der Leitung 45 steht der Wert der Leitung 36 an einem Komparator 46 an, von dem die eingestellte Differenz abgezogen ist. Der zweite Eingang des Komparators ist eine Leitung 47, die an die Leitung 19 angeschlossen ist. Von der Leitung 47 zweigt eine Leitung 48 ab, die einen zweiten Eingang des Rechenwerks 40 bildet. Das Rechenwerk ist über eine weitere Leitung 49 mit der Uhr 30 verbunden. Ein weiterer Ausgang des Zeitprogrammgebers ist mittels einer Leitung 50 an einen Startgeber 51 angeschlossen, der mit einem Einsteller 52 versehen ist, an dem der Zeitpunkt eingestellt werden kann, der bis zum Umschaltzeitpunkt den Zeitraum liefert, in dem das Steuerverfahren nach der Erfindung arbeitet. Der Startgeber 51 ist über eine Leitung 53 mit einem Zeitgeber 54 verbunden, der über eine Leitung 55 auf das Rechenwerk 40 geschaltet ist. Mit dem Rechenwerk ist weiterhin über eine Leitung 56 ein Speicher 57 verbunden, der als Messwertspeicher dient. Ein Ausgang des Komparators 46 ist über eine Leitung 58 mit einem Oderglied 59 verbunden, dessen anderer Eingang von einer Leitung 60 gebildet ist, die den Ausgang des Rechenwerks erreicht. Ein Ausgang des Odergliedes bildet mit einer Leitung 61 einen Eingang eines Undgliedes 62, dessen anderer Eingang von einer Leitung 63 gebildet ist, die mit dem Ausgang des 2-Punkt Reglers 38 verbunden ist. Ein Ausgang des Undgliedes ist von der Stelleitung 21 gebildet, die das Magnetventil 6 beziehungsweise den Antriebsmotor der Pumpe an Betriebsspannung legen kann. Zur Funktion des eben beschriebenen Blockschaltbildes wird auf die Diagramme gemäss den Figuren drei bis sechs verwiesen. Das Diagramm nach Figur drei beschreibt den Stand der Technik, wie er ohne Einsatz der Erfindung bei einer Heizungsanlage gemäss Figur eins entstehen würde. In der Abszisse ist die Zeit aufgetragen, in der Ordinate die Temperatur. Bis zu einem Zeitpunkt t 1 herrscht ein - relativ hoher - Sollwert T 1, der zum Zeitpunkt t 1 auf einen niedrigeren Nachtsollwert T 2 umgeschaltet wird. Die Sollwerte T 1 und T 2 stellen zugleich die Ausschaltwerte der Regelvorrichtung 20 dar. Darunter liegen Einschaltsollwerte T 3 und T 4. Obwohl als Ausführungsbeispiel ein 2-Punkt-Regler gewählt ist, arbeitet die Erfindung bei einem stetigen Regler analog. Es wird nun davon ausgegangen, dass zum Zeitpunkt t 0 der Speicher gemäss einer Kurve 70 aufgeladen wird. Die Ladung ist beendet im Punkt 71, wenn nämlich der Istwert der Kurve 70 die Kurve T 1 schneidet. Anschliessend wird der Speicher ge m einem Kurvenzug 72 entladen, sei es durch Brauchwasseranforderung oder durch Selbstentladung. Beide Vorgänge un terscheiden sich nur in der Steilheit der Kurve 72. Erreicht im Punkt 73 die Kurve 72 die Kurve T 3, so findet eine erneute Aufladung gemäss einem Kurvenstück 74 statt, und zwar unabhängig davon, wie dicht der Punkt 73 vor dem Abszissenwert t 1 liegt. Das kann im Extremfall bedeuten, dass der Spei sher ganz kurz vor dem Umschaltzeitpunkt t 1 aufgeladen wird, obwohl das von der Nachfrage her gar nicht notwendig wäre. Im Umschaltzeitpunkt t 1 wechselt beim Punkt 75 der Sollwert, so dass die weitere Ladung unterbrochen wird und die Speicherkennlinie gemäss dem anschliessenden Kurvenstück 76 wieder abfällt. Der Speichertemperatur-Istwert fällt so lange, bis im Punkt 77 die Kurve T 4 geschnitten wird, anschliessend be beginnt wieder eine erneute Aufladung gemäss einem Kurvenstück 78. Die Erfindung hingegen arbeitet nach den Diagrammen der Figuten vier bis sechs. Wird auch hier wieder im Zeitpunkt t O aufgeladen gemäss dem Kurvenstück 70, so wird diese Aufladung bei 71 wieder unterbrochen. Der Speichertemperatur-Istwert fällt gemäss der Kurve 72, und zwar zunächst bis zu einem Zeitpunkt t 2. Das ist der Zeitpunkt, der am Einsteller 52 am Startgeber eingestellt wird. Ab Zeitpunkt t 2 beginnt der Überwachungszeitraum vor dem Sollwertumschaltpunkt t 1. Erreicht die Kurve 72 nunmehr die Kurve T 3 im Punkt 80 zum Zeitpunkt t 3, so wird mit der Steuer- und Regeleinrichtung die Änderungsgeschwindigkeit der Kurve 72 abgefragt. Die Änderungsgeschwindigkeit wird unter Zuhilfenahme des Zeitgebers 54 im Rechenwerk 40 ermittelt, nachdem die Jeweils ersten Werte im Speicher 57 gespeichert wurden. Werden zu einstellbaren Zeitpunkten Temperaturwerte gemessen, so kann der Rechner daraus die Steigung der Kurve 72 im Zeitpunkt t 3 errechnen. Der laufende Zeitwert ist von der Uhr 30 bekannt, der Zeitpunkt t 1 ist am Zeitprogrammgeber eingestellt. Der Istwert der Speichertemperatur liegt über der Leitung 19 am 2-Punkt Regler 38 an. Bis zum Zeitpunkt t 2 arbeitet der 2-Punkt-Regler 38 normal, das heisst, er gibt einen Stellbefehl über die Leitung 63 auf das Undglied 62, dessen anderer Eingang immer spannungsführend ist. Da der Istwert über die Leitung 47 am Komparator 46 anliegt und in seinem Wert grösser ist als der Wert T 3, von dem über den Differenzwerterzeuger 43 ein bestimmter Wert abgezogen wird, so dass ein Temperaturwert T 5 entsteht, gibt der Komparator 46 an das Oderglied 59 kein Signal ab. Der Ausgang 60 des Rechenwerks 40 ist dann spannungslos, wenn ein Nachladen nicht erforderlich ist. Das ist in diesem Falle dann der Fall, wenn die Steigung der Kurve 72 zum Zeitpunkt t 3 so gerichtet ist, dass die Verlängerung der Kurve 72 über den Punkt 80 hinaus einen Schnittpunkt 81 zum Zeitpunkt t 1 ergeben würde, der in seinem Ordinatenwert über dem Wert T 5 liegt. Da im Zeitpunkt t 1 der Sollwert umgeschaltet wird, fällt die Kurve kontinuierlich weiter, so dass zum Zeitpunkt t 4 dann geladen wird, wenn die Kurve 72 die Kurve T 4 schneidet. Ermittelt hingegen das Rechenwerk eine Steigung der Kurve 72 im Zeitpunkt t 3 einer solchen Grösse, dass der Schnittpunkt 81 im Zeitpunkt t 1 tiefer liegen würde als der Wert T 5, dann wird die Nachladung eingeleitet. Dieser Zustand ist in der Figur fünf dargestellt. Im Zeitpunkt 80 ist aufgrund einer kurz vorher liegenden Zapfwasseranforderung die Kurve stärker gefallen, so dass der weitere Kurvenverlauf der Kurve 72 zu einem Schnittpunkt 82 führt, der im Zeitpunkt t 1 unterhalb des Wertes T 5 liegt. Damit wird im Zeitpunkt 80 die Nachladung gemäss der Kurve 83 eingeleitet. Die Nachladung wird im Punkt t 1 unterbrochen, weil der Sollwert auf tiefere Werte umgeschaltet wird. Somit ergibt sich ein Punkt 84, von dem der Speicher-Istwert gemäss der Kurve 85 absinkt, bis im Zeitpunkt t 4 eine erneute Nachladung gemäss einer Kurve 86 stattfindet. Aus der Figur sechs geht hervor, dass die Steuer- und Regelvorrichtung 20 auch dann eine Nachladung des Speicher ver anlasst, wenn innerhalb des Zeitraums zwischen t 2 und t 1 die Entladekennlinie 72 des Speichers nach Durchfahren des Punktes 80, zu dem eigentlich eine Nachladung nicht erforderlich wäre, weil die Verlängerung der Kurve 82 zu dem Punkt 81 führen würde, der zum Zeitpunkt t 1 oberhalb des Temperaturwertes T 5 liegt, die Kurve 72 durch plötzliche Zapfwasseranforderung gemäss der Kurve 87 stark sinkend verläuft. Im Punkt 88 schneidet die Kurve 87 die Kurve T 5, so dass anschliessend eine Speichernachladung gemäss der Kurve 89 resultiert. Obwohl die Anderungsgeschwindigkeit der Kurve 72 im Punkt 80 die Nachladung nicht erforderlich machte, bewirkt ein Erreichen des Temperaturwertes T 5 dennoch eine Nachladung. Dies wird durch den Komparator 46 veranlasst, der über die Leitung 58 auf das Oderglied 59 dann Spannung gibt; wenn der Istwert, der über die Leitung 47 zugeführt wird, kleiner wird als der Sollwert, der im Differenzgeber erzeugt wird. In der Figur sieben ist 101 ein Raum eines Einfamilienhauses oder einer grösseren Etagenwohnung mit einem Heizkörper dargestellt. Der Raum wird von einer Wärmequelle 102 aufgeheizt, die aus einem Wärmetauscher 103 besteht, der von einem Brenner 104 beheizt wird, der über eine Brennstoffzuleitung 105, in der ein Magnetventil 106 angeordnet ist, mit Brennstoff versorgt wird. An die Wärmequelle 102 ist eine Vorlaufleitung 107 angeschlossen, die zu einer Vielzahl parallel und/oder in Serie geschalteter Heizkörper 115, von denen eine Heizkörperrücklaufleitung 116 über eine Umwälzpumpe 113 zurück zum Wärmetauscher 103 führt. Die Raumtemperatur wird von einem Temperaturfühler 118 als Istwertgeber abgefühlt und über eine Messleitung 119 einer Regel- und Steuereinrichtung 120 aufgegeben. Die Regel- und Steuereinrichtung 120 weist als Stellglieder das Magnetventil 106 und den Antriebsmotor der Pumpe 113 auf, die über eine Stelleitung 121 angesteuert werden. An der Steuer- und Regeleinrichtung sind mehrere Sollwertgeber 122 und 123 vorgesehen, mit denen die Höhe des Sollwertes im Tag- und Nachtbereich, die Grösse der noch zulässigen Regelabweichung im Umschaltzeitpunkt und der wählbare Zeitpunkt vor dem Umschaltzeitpunkt in Richtung auf tiefere Sollwerte vorgegeben werden können. In der Figur acht ist die Regel- und Steuereinrichtung 120 als Blockschaltbild dargestellt. In der Steuer- und Regeleinrichtung ist eine Uhr 130 angeordnet, der laufende Zeitwert wird als elektrische Spannung über eine Leitung 131 auf einen Zeitprogrammgeber 132 gegeben. An dem Zeitprogrammgeber sind neben den Sollwertgebern 122 und 123 weitere Einsteller 133 und 134 vorgesehen. An dem Einsteller 122 wird der Zeitpunkt eingestellt, bei dem der Sollwert auf tiefere Sollwerte heruntergeführt wird, also der Beginn der Nachtabsenkung. Am Einsteller 123 wird der Zeitpunkt eingestellt, bei dem die Nachtabsenkung zu Ende ist, der Raum also wieder auf einen höheren Sollwert gefahren wird. Am Einsteller 133 wird die Höhe des Sollwertes eingestellt, und zwar die Höhe des Tagsollwertes, am Einsteller 134 wird die Höhe des Nacht sollwertes eingestellt. Ein Ausgang 135 des Zeitprogrammgebers ist auf eine Leitung 136 gegeben, von der eine Leitung 137 abzweigt, die zu einem 2-Punkt-Regler 138 führt. Auf den zweiten Eingang des 2-Punkt Reglers ist die Leitung 119 des Istwertgebers 118 geschaltet. Von der Leitung 136 zweigt eine weitere Leitung 139 ab, die zu einem Rechenwerk 140 führt. Die Leitung 136 ist auf einen Differenzgeber 141 geführt, an dem eine von einem Einsteller 142 vorgebbare Differenz von einem Differenzwerterzeuger 143 erzeugt und über eine Leitung 144 auf den Differenzgeber gegeben wird. Auf der Leitung 145 steht der Wert der Leitung 136 an einem Komparator 146 an, von dem die eingestellte Differenz abgezogen ist. Den zweiten Eingang des Komparators bildet eine Leitung 147, die an die Leitung 119 angeschlossen ist. Von der Leitung 147 zweigt eine Leitung 148 ab, die einen zweiten Eingang des Rechenwerks 140 bildet. Das Rechenwerk ist über eine weitere Leitung 149 mit der Uhr 130 verbunden. Ein weiterer Ausgang des Zeitprogrammgebers ist mittels einer Leitung 150 an einen Startgeber 151 angeschlossen, der mit einem Einsteller 152 versehen ist, an dem der Zeitpunkt eingestellt werden kann, der bis zum Umschaltzeitpunkt den Zeitraum liefert, in dem das Steuerverfahren nach der Erfindung arbeitet. Der Startgeber 151 ist über eine Leitung 153 mit einem Zeitgeber 154 verbunden, der über eine Leitung 155 auf das Rechenwerk 140 geschaltet ist. Mit dem Rechenwerk ist weiterhin über eine Leitung 156 ein Speicher 157 verbunden, der als Messwertspeicher dient. Ein Ausgang des Komparators 146 ist über eine Leitung 158 mit einem Oderglied 159 verbunden, dessen anderer Eingang von einer Leitung 160 gebildet ist, die den Ausgang des Rechenwerks erreicht. Ein Ausgang des Odergliedes bildet mit einer Leitung 161 einen Eingang eines Undgliedes 162, dessen anderer Eingang von einer Leitung 163 gebildet ist, die mit dem Ausgang des 2 Punkt-Reglers 138 verbunden ist. Ein Ausgang des Undgliedes ist von der Stelleitung 121 gebildet, die das Magnetventil 106 beziehungsweise den Antriebsmotor der Pumpe an Betriebsspannung legen kann. Zur Funktion des eben beschriebenen Blockschaltbildes wird auf die Diagramme gemäss den Figuren neun bis zwölf verwiesen. Das Diagramm nach Figur neun beschreibt den Stand der Technik, wie er ohne Einsatz der Erfindung bei einer Heizungsanlage gemäss Figur sieben entstehen würde. In der Abszisse ist die Zeit aufgetragen, in der Ordinate die Temperatur. Bis zu einem Zeitpunkt t 1 herrscht ein - relativ hoher - Sollwert T 1, der zum Zeitpunkt t 1 auf einen niedrigeren Nachtsollwert T 2 umgeschaltet wird. Die Sollwerte T 1 und T 2 stellen zugleich die Ausschaltwerte oder die obere Proportionalbereichsgrenze der Regelvorrich tung 120 dar. Darunter liegen Einschaltsollwerte T 3 und T 4 oder die unter Proportionalbereichsgrenze. Obwohl als Ausführungsbeispiel ein 2-Punkt-Regler gewählt ist, arbeitet die Erfindung bei einem stetigen Regler analog. Es wird nun davon ausgegangen, dass zum Zeitpunkt t O der Raum gemäss einer Kurve 170 aufgeheizt wird. Die Heizung ist beendet im Punkt 171, wenn nämlich der Istwert der Kurve 170 die Kurve T 1 schneidet. Anschliessend kühlt der Raum gemäss einem Kurvenzug 172 ab. Erreicht im Punkt 173 die Kurve 172 die Kurve T 3, so findet eine erneute Aufheizung gemäss einem Kurvenstück 174 statt, und zwar unabhängig davon, wie dicht der Punkt 173 vor dem Abszissenwert t 1 liegt. Das kann im Extremfall bedeuten, dass der Raum ganz kurz vor dem Umschaltzeitpunkt t 1 aufgeheizt wird, obwohl das vom Wärmebedarf her gar nicht notwendig wäre. Im Umschaltzeitpunkt t 1 wechselt beim Punkt 175 der Sollwert, so dass die weitere Heizung unterbrochen wird und die Raumtemperaturkennlinie gemäss dem anschliessenden Kurvenstück 176 wieder abfällt. Der Raumtemperatur-Istwert fällt so lange, bis im Punkt 177 die Kurve T 4 geschnitten wird, anschliessend beginnt wieder eine erneute Beheizung gemäss einem Kurvenstück 178. Die Erfindung hingegen arbeitet nach den Diagrammen der Figuren zehn bis zwölf. Wird auch hier wieder im Zeitpunkt t O aufgeheizt gemäss dem Kurvenstück 170, so wird diese Aufheizung bei 171 wieder unterbrochen. Der Raumtemperatur-Istwert fällt gemäss der Kurve 172, und zwar zunächst bis zu einem Zeitpunkt t 2. Das ist der Zeitpunkt, der am Einsteller 152 am Startgeber eingestellt wirde Ab Zeitpunkt t 2 beginnt der überwachungszeitraum vor dem Sollwertumschaltpunkt t 1. Erreicht die Kurve 172 nunmehr die Kurve T 3 im Punkt 180 zum Zeitpunkt t 3, so wird mit der Steuer- und Regeleinrichtung die Anderungsgeschwindigkeit der Kurve 172 abgefragt. Die nderungsgeschwindigkeit wird unter Zuhilfenahme des Zeitgebers 154 im Rechenwerk 140 vermittelt, nachdem die Jeweils ersten Werte im Speicher 157 gespeichert wurden. Werden zu einstellbaren Zeitpunkten Temperaturwerte gemessen, so kann der Rechner daraus die Steigung der Kurve 172 im Zeitpunkt t 3 errechnen. Der laufende Zeitwert ist von der Uhr 130 bekannt, der Zeitpunkt t 1 ist am Zeitprogrammgeber eingestellt. Der Istwert der Raumtemperatur liegt über die Leitung 119 am 2-Punkt-Regler 138 an. Bis zum Zeitpunkt t 2 arbeitet der 2-Punkt-Regler 138 normal, das heisst, er gibt einen Stellbefehl über die Leitung 163 auf das Undglied 162, dessen anderer Eingang immer spannungsführend ist. Da der Istwert über die Leitung 147 am Komparator 146 anliegt und in seinem Wert grösser ist als der Wert T 3, von dem über den Differenzwerterzeuger 143 ein bestimmter Wert abgezogen wird, so dass ein Temperaturwert T 5 entsteht, gibt der Komparator 146 an das Oderglied 159 kein Signal ab. Der Ausgang 160 des Rechenwerks 140 ist dann span nungslos, wenn ein Aufheizen nicht erforderlich ist. Das ist in diesem Falle dann der Fall, wenn die Steigung der Kurve 172 zum Zeitpunkt t 3 so gerichtet ist, dass die Verlängerung der Kurve 172 über den Punkt 180 hinaus einen Schnittpunkt 181 zum Zeitpunkt t 1 ergeben würde, der in seinem Ordinaten- wert über dem Wert T 5 liegt. Da im Zeitpunkt t 1 der Sollwert umgeschaltet wird, fällt die Kurve kontinuierlich weiter, so dass zum Zeitpunkt t 4 dann geladen wird, wenn die Kurve 172 die Kurve T 4 schneidet. Ermittelt hingegen das Rechenwerk eine Steigung der Kurve 172 im Zeitpunkt t 3 einer solchen Grösse, dass der Schnittpunkt 181 im Zeitpunkt t 1 tiefer liegen würde als der Wert T 5, dann wird der Wärmeerzeuger eingeschaltet. Dieser Zustand ist in der Figur elf dargestellt. Im Zeitpunkt 180 ist aufgrund eines kurzfristig erhöhten Wärmebedarfs die Kurve stärker gefallen, so dass der weitere Kurvenverlauf der Kurve 172 zu einem Schnittpunkt 182 führt, der im Zeitpunkt t 1 unterhalb des Wertes T 5 liegt. Damit wird im Zeitpunkt 180 die Einschaltung des Wärmeerzeugers gemäss der Kurve 183 eingeleitet. Der Wärmeerzeuger wird im Punkt t 1 abgeschaltet, weil der Sollwert auf tiefere Werte umgeschaltet wird. Somit ergibt sich ein Punkt 184, von dem der Raum-Istwert gemäss der Kurve 185 absinkt, bis im Zeitpunkt t 4 eine erneute Aufheizung gemäss einer Kurve 186 stattfindet. Aus der Figur zwölf geht hervor, dass die Steuer- und Regelvorrichtung 120 auch dann ein Einschalten des Wärmeerzeugers veranlasst, wenn innerhalb des Zeitraums zwischen t 2 und t 1 die Abkühlkennlinie 172 des Raums nach Durchfahren des Punktes 180, zu dem eigentlich eine Wärmeerzeuger-Einschaltung nicht erforderlich wäre, weil die Verlängerung der Kurve 182 zu dem Punkt 181 führen wUrde, der zum Zeitpunkt t 1 oberhalb des Temperaturwertes T 5 liegt, die Kurve 172 durch plötzlichen Wärmeanforderung gemäss der Kurve 187 stark sinkend verläuft. Im Punkt 188 schneidet die Kurve 187 die Kurve T 5, so dass anschlie8end eine Aufheizung gemäss der Kurve 189 resultiert. Obwohl die Änderungsgeschwindigkeit der Kurve 172 im Punkt 180 die Aufheizung nicht erforderlich machte, bewirkt ein Erreichen des Temperaturwertes T 5 dennoch eine Einschaltung. Dies wird durch den Komparator 146 veranlasst, der über die Leitung 158 auf das Oderglied 159 dann Spannung gibt, wenn der Istwert, der über die Leitung 147 zugeführt wird, kleiner wird als der Sollwert, der im Differenzgeber erzeugt wird.

Claims: Ansprüche 1. Steuerverfahren für die Aufladung eines Warmwas serspeichers, der im Laufe der Zeit auf umschalt bare Sollwerte der Temperatur von einer Wärmequelle aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass inner halb einer regelbaren Zeitspanne (t 2 - t 1) vor einem Umschaltzeitpunkt (t 1) auf einen tieferen Sollwert (T 2, T 4) beim Erreichen des Sollwertes durch den Istwert die Anderungsgeschwindigkeit des Istwertes abgefragt wird und die Aufladung des Spei chers (1) vor dem Umschaltzeitpunkt (t 1) dann un terdrückt wird, wenn diese Änderungsgeschwindig- keit zu einer innerhalb einer wählbaren Unterschrei tung (T 3 - T 5) liegenden Regelabweichung des Soll wertes zum Zeitpunkt t 1 führt. 2. Steuerverfahren für die Beheizung wenigstens ei nes Raumes, der im Laufe der Zeit auf umschaltbare Sollwerte der Temperatur von einer Wärmequelle be heizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer regelbaren Zeitspanne (t 2 - t 1) vor einem Umschaltzeitpunkt (t 1) auf einen tieferen Soll wert (T 2, T 4) beim Erreichen des Sollwertes durch den Istwert die Änderungsgeschwindigkeit des Ist wertes abgefragt wird und die Beheizung des Raums (1) vor dem Umschaltzeitpunkt (t 1) dann unterdrückt wird, wenn diese Änderungsgeschwindigkeit zu ei ner innerhalb einer wählbaren Unterschreitung (T 3 - T 5) liegenden Regelabweichung des Sollwertes zum Zeitpunkt t 1 führt. 3. Steuerverfahren nach Anspruch eins, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ladung des Speichers (1) dann freigegeben wird, wenn der Istwert in dem wählba ren Zeitraum (t 2 - t 1) unter die Grösse der Regelab weichung (T 5) vor Erreichen des Umschaltzeitpunktes (t 1) fällt. 4. Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch eins oder drei, dadurch gekennzeich net, dass im Ausgang des Reglers (38) ein logisches Gatter (62) angeordnet ist, dessen einer Eingang von der Stellgrösse und dessen anderer Eingang von einem Rechenwerk gebildet ist, das die Änderungs- geschwindigkeit des Istwertes in dem wählbaren Zeit raum ermittelt. 5. Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch drei, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang (61) des logischen Gatters (62) von einem Komparator (46) gebildet ist, an dessen beiden Eingängen einmal der Istwert zum anderen ein Temperatursollwert liegt, der um eine einstell bare Differenz vermindert ist. 6. - Steuerverfahren nach Anspruch zwei, dadurch gekenn zeichnet; dass die Beheizung des Raumes (101) dann freigegeben wird, wenn der Istwert in dem wählba- ren Zeitraum (t 2 - t 1) unter die Grösse der Regel abweichung (T 5) vor Erreichen des Umschaltzeit punktes (t 1) fällt.

Inventors: TAAG, JURGEN, Taag, Jürgen
Applicants: COFRABEL N.V., JOH. VAILLANT GMBH U. CO., SCHONEWELLE B.V., VAILLANT GES.M.B.H, VAILLANT GMBH, VAILLANT LTD., VAILLANT S.A.R.L
Application year: 1983
Main classification: G05D23
IPC codes: F24D19, G05D23