DE10139510A1

DE10139510A1 - Controlling central heating circulation pump speed, employs regulator and control circuit measuring and evaluating differential pressure in connected line

Info

Publication number: DE10139510A1
Application number: DE10139510A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Klein
Original assignee: Buderus Heiztechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2021-08-11
Also published as: DE10139510B4

Abstract

The pump (1) and/or regulator (3) have a control circuit (5). Pressure difference in the connected line is measured and evaluated for control purposes. Pulse width modulated command signals are processed. An Independent claim is included for corresponding equipment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Drehzahl einer Umwälzpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a method for regulating the speed of a circulation pump the preamble of claim 1.

Derartige Umwälzpumpen fördern das Heizmedium in einer Heizungsanlage und sind üblicherweise zwischen einem Heizkessel und mindestens einem wärmeverbrauchenden Heizkreis eingebaut. Von der Drehzahl bzw. vom geförderten Volumenstrom, der den Anlagenverhältnissen angepasst sein sollte, hängt die für Verbraucher bereitgestellte Wärmemenge direkt ab. Beispielsweise kann es bei einem zu geringen Volumenstrom zu Komforteinbußen wegen mangelnder Wärmeversorgung und bei einem zu großen Volumenstrom zur Geräuschbildung im Rohrleitungsnetz kommen. Circulation pumps of this type convey the heating medium in a heating system and are usually between a boiler and at least one heat consuming Heating circuit installed. From the speed or from the volume flow, which the Plant conditions should be adjusted depends on the one provided for consumers Amount of heat directly. For example, the volume flow may be too low Loss of comfort due to a lack of heat supply and one that is too large Volume flow for noise in the pipeline network.

Bekannt sind konventionelle Umwälzpumpen mit einer Möglichkeit zur Umschaltung von Hand in mehreren Stufen, um den geförderten Volumenstrom zu variieren. Weiterhin gibt es Pumpen mit einem Ansteuerungsverfahren, welches sich Pulsweitenmodulation nennt. Der Unterschied zu einer konventionellen Umwälzpumpe besteht darin, dass ein pulsweitenmoduliertes Digitalsignal, beispielsweise von einem Regelgerät erzeugt, eine noch feinere Stufen-Aufteilung zulässt. Dabei ist es nicht möglich, einen bestimmten Volumenstrom einzustellen. Es muss zudem im Heizkreis ein Überströmventil zwischen Vor- und Rücklauf eingebaut sein, damit bei starker Drosselung im Heizkreis keine Geräusche auftreten, und es kann immer nur eine prozentuale Absenkung vorgenommen werden, weil der genaue Volumenstrom nicht bekannt ist. So wirkt sich zum Beispiel negativ aus, wenn die Leistung der Pumpe an die Brennerleistung gekoppelt ist. Das Modulieren des Brenners führt zu einer pauschalen Reduzierung des Volumenstroms, obwohl von der Regelung eine konstante Fördermenge vorausgesetzt wird. Es kann in diesem Fall zu einer Unterversorgung mit Heizwärme kommen, wenn Verbraucher im Heizkreis hydraulisch ungünstig eingebunden sind. Conventional circulation pumps with a possibility of switching over are known Hand in several stages to vary the volume flow conveyed. Furthermore there it pumps with a control process called pulse width modulation. The difference to a conventional circulation pump is that a pulse-width modulated digital signal, for example generated by a control device, another allows finer level division. It is not possible to find a specific one Volume flow. There must also be an overflow valve between the preliminary and Return must be installed so that no noise is generated when the heating circuit is throttled occur, and only a percentage decrease can be made because the exact volume flow is not known. For example, if the performance of the pump is coupled to the burner performance. Modulating the Brenner leads to a general reduction in the volume flow, although from the Regulation a constant flow rate is required. In this case, there may be one Undersupply of heating energy come when consumers in the heating circuit are hydraulic are unfavorably involved.

Außerdem sind Umwälzpumpen mit einer Messeinrichtung zur Erfassung der Druckdifferenz in der angeschlossenen Leitung bekannt. Eine derartige Pumpe schließt zum Beispiel mit Hilfe der Drehzahl des Pumpenrotors und der Ansteuerleistung auf die momentane Restförderhöhe und den Volumenstrom. Bei jedem Einschalten wird die Pumpe auf 100% Leistung angesteuert. Je nach Drehzahl des Rotors kann so mit hinterlegten Kennlinien auf die aktuellen Werte für Restförderhöhe und Volumenstrom geschlossen werden, ohne den Druck selbst zu messen. Als wesentlicher Vorteil dieser Regelungsart gilt der Wegfall des Überströmventils und dass sich eine Unterversorgung des Heizkreises prinzipiell nicht einstellen kann. In addition, circulation pumps with a measuring device for recording the Pressure difference in the connected line known. Such a pump closes, for example with the help of the speed of the pump rotor and the control power to the current one Residual head and volume flow. Each time the pump is switched on, it is 100% Performance driven. Depending on the speed of the rotor, characteristic curves can be stored the current values for residual head and volume flow can be concluded without measure the pressure yourself. The elimination of this type of regulation is a major advantage of the overflow valve and that there is in principle no undersupply of the heating circuit can adjust.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Regelung der Drehzahl einer Umwälzpumpe zu schaffen, welches flexibel mit verschiedenen Umwälzpumpen und Regelgeräten in unterschiedlichen Heizungsanlagen einsetzbar ist. The invention has for its object a simple method for controlling the To create speed of a circulation pump, which is flexible with different Circulation pumps and control devices can be used in different heating systems.

Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. According to the invention this is solved with the features of claim 1. Advantageous further developments can be found in the subclaims.

Das Verfahren zur Regelung der Drehzahl einer Umwälzpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe und/oder das Regelgerät mit einer Regelschaltung versehen ist, mit dem anliegende Signale zur Pulsweitenmodulation und durch Messung der Druckdifferenz in der angeschlossenen Leitung des Heizkreislaufes erfasst und ausgewertet werden. Daraufhin wird eine Signalauswahl nach den für den mindestens einen wärmeverbrauchenden Heizkreis aktuell günstigsten Werten getroffen. This is the procedure for controlling the speed of a circulation pump characterized in that the circulation pump and / or the control device is provided with a control circuit is, with the applied signals for pulse width modulation and by measuring the Pressure difference in the connected line of the heating circuit is recorded and evaluated become. Thereupon a signal selection according to that for the at least one heat-consuming heating circuit currently has the most favorable values.

Dabei arbeitet die Umwälzpumpe nach dem der Druckdifferenz in der angeschlossenen Leitung entsprechenden Signal, wenn kein Signal zur Pulsweitenmodulation über das Regelgerät anliegt. Im Umkehrfall wird die Umwälzpumpe nach dem Signal zur Pulsweitenmodulation über das Regelgerät arbeiten, unabhängig davon, ob ein oder kein der Druckdifferenz in der angeschlossenen Leitung entsprechendes Signal anliegt. The circulation pump works according to the pressure difference in the connected one Line appropriate signal if no signal for pulse width modulation via the Control unit is present. In the reverse case, the circulation pump becomes the signal Pulse width modulation work via the control device, regardless of whether one or none of the Pressure difference in the connected line corresponding signal is present.

In einer anderen Ausführungsform kann die Regelschaltung aus den Signalen durch Messung der Druckdifferenz in der angeschlossenen Leitung und zur Pulsweitenmodulation über das Regelgerät den Maximalwert oder den Minimalwert zum Ansteuern der Pumpe auswählen. In another embodiment, the control circuit can be made from the signals Measurement of the pressure difference in the connected line and for pulse width modulation the maximum or minimum value for controlling the pump via the control device choose.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Umwälzpumpe mit einer Messeinrichtung zur Erfassung der Druckdifferenz und mit einem zusätzlichen Eingang für ein Signal zur Pulsweitenmodulation eingesetzt. Die Verknüpfung zwischen Umwälzpumpe und dem Regelgerät der Heizungsanlage erfolgt über die Regelschaltung, wobei sich die Betriebsart an der Regelschaltung automatisch einstellt oder bei der Installation vorzugeben ist. Vorzugsweise sind als Auswertungskriterien für die Regelschaltung Grenzwerte der auszuwählenden Signale an dieser bei der Installation einzustellen. To carry out the method according to the invention, a circulation pump with a Measuring device for recording the pressure difference and with an additional input for a signal used for pulse width modulation. The link between circulation pump and the control unit of the heating system takes place via the control circuit, the The operating mode is automatically set on the control circuit or during installation is to be specified. The evaluation criteria for the control circuit are preferred Set limit values of the signals to be selected on this during installation.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine herkömmliche, durch Messung der Druckdifferenz in der angeschlossenen Leitung des Heizkreislaufes arbeitende Pumpe manipulierbar. Die Arbeitsweisen einer druckdifferenzgeregelten und einer pulsweitenmodulierten Pumpe werden zusammengeführt, ohne auf die jeweiligen Vorteile zu verzichten. Sowohl direkt an der Umwälzpumpe als auch am Regelgerät kann die vorzugsweise modular aufgebaute Regelschaltung angebracht sein. Die beiden anliegenden Signale zur Pulsweitenmodulation und zur Druckdifferenz, welche beide Rückschlüsse auf die gewünschte Fördermenge zulassen, werden mit der Regelschaltung permanent ausgewertet. With the method according to the invention a conventional, by measuring the Pressure difference in the connected line of the heating circuit pump manipulated. The working methods of a pressure difference controlled and one Pulse-width modulated pumps are brought together without sacrificing the respective advantages. This can preferably be done both directly on the circulation pump and on the control device modular control circuit be attached. The two signals present for Pulse width modulation and the pressure difference, which both draw conclusions about the desired Allow the delivery rate are continuously evaluated with the control circuit.

Ein Verringern der Heizleistung durch das Modulieren des Brenners kann beispielsweise nicht mehr zu einer Unterversorgung mit Heizwärme führen, weil parallel zum anstehenden pulsweitenmodulierten Signal des Regelgerätes zur Reduzierung des Volumenstroms auch die Fördermenge über die Druckdifferenz überwacht wird. Bei hohem Wärmebedarf und damit verbundener geringer Drosselung im Heizkreis würde nämlich auch die Druckdifferenz klein ausfallen. Die Regelschaltung gleicht die gemessenen Vorgabewerte in diesem Fall gegeneinander ab und entscheidet nach der gewählten Betriebsart, wie die Umwälzpumpe endgültig angesteuert wird. A reduction in the heating power by modulating the burner can, for example no longer lead to an undersupply of heating energy, because parallel to the pending one Pulse-width-modulated signal from the control device to reduce the volume flow the delivery rate is monitored via the pressure difference. With high heat requirements and associated low throttling in the heating circuit would namely Pressure difference is small. The control circuit compares the measured default values in this Drop off against each other and decide according to the selected operating mode, like the Circulation pump is finally controlled.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt: The drawing shows an embodiment of the invention. It shows:

Fig. 1 die Reaktion einer Umwälzpumpe nach dem Verarbeiten von unterschiedlichen Signalen durch eine Regelschaltung, Fig. 1, the reaction of a circulating pump after processing of different signals by a control circuit,

Fig. 2 die Anordnung einer Umwälzpumpe in einem Heizkreis mit externer Messung der Druckdifferenz, Fig. 2 shows the arrangement of a circulating pump in a heating circuit with external measurement of the pressure difference,

Fig. 3 die Anordnung einer Umwälzpumpe in einem Heizkreis mit interner Messung der Druckdifferenz sowie interner Regelschaltung zur Signalauswahl und Fig. 3 shows the arrangement of a circulation pump in a heating circuit with internal measurement of the pressure difference and internal control circuit for signal selection and

Fig. 4 die Anordnung einer Umwälzpumpe in einem Heizkreis mit interner Messung der Druckdifferenz sowie einer Regelschaltung zur Signalauswahl in einem externen Regelgerät. Fig. 4 shows the arrangement of a circulation pump in a heating circuit with internal measurement of the pressure difference and a control circuit for signal selection in an external control device.

Die Umwälzpumpe 1 befindet sich in einem wärmeverbrauchenden Heizkreis 2 einer Heizungsanlage mit einem Regelgerät 3. Entsprechend der Wärmeanforderung, welche sich durch die wechselnden Öffnungszustände von Thermostatventilen besonders durch eine sich ändernde Druckdifferenz an der Umwälzpumpe 1 bemerkbar macht, wird deren Drehzahl geregelt. The circulation pump 1 is located in a heat-consuming heating circuit 2 of a heating system with a control device 3 . The rotational speed is regulated in accordance with the heat requirement, which is noticeable by the changing opening states of thermostatic valves, in particular by a changing pressure difference on the circulating pump 1 .

Eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 2. Eine Messeinrichtung 4 zur Erfassung der Druckdifferenz ist im Heizkreis 2 eingebaut. Damit wird die Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklaufleitung außerhalb der Umwälzpumpe 1 erfasst und an das Regelgerät 3 weitergeleitet. Es entscheidet mit einer Regelschaltung 5, ob die Umwälzpumpe 1 ein Signal zur Pulsweitenmodulation bekommt und leistungsorientiert geregelt wird, oder ob das aus der gemessenen Druckdifferenz erzeugte Signal den Vorrang erhält. Dabei kann eine Maximal- oder Minimalwert-Auswahl erfolgen. FIG. 2 shows a first embodiment of the invention . A measuring device 4 for detecting the pressure difference is installed in the heating circuit 2 . The pressure difference between the flow and return lines outside the circulation pump 1 is thus detected and passed on to the control device 3 . It decides with a control circuit 5 whether the circulation pump 1 receives a signal for pulse width modulation and is regulated in a performance-oriented manner, or whether the signal generated from the measured pressure difference takes precedence. A maximum or minimum value selection can be made.

Bei der Anordnung in Fig. 3 ist die Messeinrichtung 4 zur Erfassung der Druckdifferenz sowie die Regelschaltung 5 zur Signalauswahl in die Umwälzpumpe 1 integriert. Wenn das Regelgerät 3 kein Signal zur Pulsweitenmodulation an die Regelschaltung 5 liefert, arbeitet die Umwälzpumpe 1 nach der intern gemessenen Druckdifferenz. Für den Fall, dass ein Signal zur Pulsweitenmodulation an der Regelschaltung 5 anliegt, bekommt dieses entsprechend den vorgegebenen Auswahlkriterien Vorrang oder nicht. In the arrangement in FIG. 3, the measuring device 4 for detecting the pressure difference and the control circuit 5 for signal selection are integrated in the circulation pump 1 . If the control device 3 does not deliver a signal for pulse width modulation to the control circuit 5 , the circulation pump 1 operates according to the internally measured pressure difference. In the event that a signal for pulse width modulation is present at the control circuit 5 , this takes priority according to the specified selection criteria or not.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante, bei der die Umwälzpumpe 1 nur mit der internen Messeinrichtung 4 zur Erfassung der Druckdifferenz versehen ist. Die Regelschaltung 5 zur Signalauswahl befindet sich extern im Regelgerät 3. FIG. 4 shows a further variant in which the circulation pump 1 is only provided with the internal measuring device 4 for detecting the pressure difference. The control circuit 5 for signal selection is located externally in the control device 3 .

Claims

1.Procedure for controlling the speed of a circulation pump in the heating circuit between a boiler and at least one heat-consuming heating circuit in a heating system with a control device, the circulation pump being equipped with a measuring device for detecting the pressure difference in the connected line and / or from the control device with a signal is regulated for pulse width modulation,
characterized in that the circulation pump ( 1 ) and / or the control device ( 3 ) is provided with a control circuit ( 5 ) with which signals for pulse width modulation and by measuring the pressure difference in the connected line are detected and evaluated.

2. The method according to claim 1, characterized in that a signal selection is made according to the most favorable values for the at least one heat-consuming heating circuit ( 2 ).

3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that the circulating pump ( 1 ) operates according to the signal corresponding to the pressure difference in the connected line if there is no signal for pulse width modulation via the control device ( 3 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the circulation pump ( 1 ) operates according to the signal for pulse width modulation via the control device ( 3 ), regardless of whether a signal corresponding to the pressure difference in the connected line is present.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the control circuit ( 5 ) from the signals by measuring the pressure difference in the connected line and for pulse width modulation via the control device ( 3 ) selects the maximum value for controlling the circulation pump ( 1 ) ,

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the control circuit ( 5 ) from the signals according to the pressure difference in the connected line and for pulse width modulation via the control device ( 3 ) selects the minimum value for driving the circulation pump ( 1 ).

7. Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a circulation pump ( 1 ) is used in the standard version, which only by selecting the operating mode for evaluating the signals applied to the control circuit ( 5 ) to the heating system is adjusted.

8. Device for performing the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the operating mode on the control circuit ( 5 ) is automatically set or is to be set during installation.

9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 8, characterized in that limit values of the signals to be selected are to be set as evaluation criteria for the control circuit ( 5 ) on the latter during installation.