Pumpe mit integrierter Leistungsregelung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit im oder am Pumpengehäuse integrierter Leistungsregelung, wobei in Abhängigkeit der Temperatur des Fördermediums der von der Pumpe einzuhaltende Differenzdruck eingestellt wird, wobei der Regelungszusammenhang zwischen der Temperatur des Fördermediums und dem von der Pumpe einzuregelnden Differenzdruck einer monoton fallenden Funktion entspricht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit im oder am Pumpengehäuse integrierter Leistungsregelung, wobei in Abhängigkeit der Temperatur des Fördermediums der von der Pumpe einzuhaltende Differenzdruck eingestellt wird.

[0002] Die automatische Leistungsanpassung von Umwälzpumpen mit elektronischer Leistungsregelung ermöglicht eine hydraulische Optimierung der Anlagenverhältnisse und dadurch Energie-/Betriebskosteneinsparungen. Durch die heute verfügbaren Regelungsverfahren nach konstantem oder variablem Differenzdrucksollwert lassen sich alle mengenvariablen Heizungsanlagen mit diesem Pumpensystem hydraulisch optimieren. Differenzdruckgeregelte Pumpen sind jedoch nicht für mengenkonstante Rohrnetze (z.B. Einrohrsysteme) oder bei Wärmegewinnung mittels Brennwerttechnik einsetzbar.

[0003] Bei der Regelung von Pumpen für mengenkonstante Systeme bietet sich mit der zu messenden Medientemperatur eine Führungsgröße zur stufenlosen Leistungsanpassung bzw. -regelung an. In der Regelungsart △p-T verändert die Elektronik den von der Pumpe einzuhaltenden Differenzdruck-Sollwert in Abhängigkeit der gemessenen Medientemperatur. Mit steigender Temperatur wird der Sollwert angehoben, das heißt Drehzahl und Fördermenge nehmen zu, mit sinkender Temperatur wird der Sollwert reduziert, das heißt Drehzahl und Fördermenge nehmen ab.

[0004] Eine derartige Regelung ist dagegen bei Brennwertanlagen nicht sinnvoll, da bei der Brennwerttechnik die Höhe der Energieausnutzung im wesentlichen von der Rücklauftemperatur des Heizsystems abhängt. Je niedriger die Rücklauftemperatur bei der Brennwerttechnik ist, umso höher ist die Energienutzung. Der Einsatz einer △p-T Regelungsart mit positivem Reglerwirksinn schließt sich daher aus.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regelungsart für eine elektronisch geregelte Pumpe zu finden, die den optimalen Einsatz für die Brennwerttechnik ermöglicht, indem die Forderung nach einer möglichst niedrigen Rücklauftemperatur erfüllt wird. Auch soll diese Pumpe wahlweise in einem System zur Kälteregelung einsetzbar sein.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Pumpe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche. Durch die erfindungsgemäße Pumpe wild die sonst notwendige Kommunikation zwischen Kessel und Pumpe bei der Brennwerttechnik nicht mehr benötigt. Auch muß die Pumpe nicht mehr in den Brenner direkt integriert werden. Hierdurch werden aufwendige Datenleitungen und/oder Funkstrecken vermieden.

[0007] Wie bereits angeführt, ist der Energienutzen bei der Brennwerttechnik und/oder bei einer Kälteregelung dann umso höherr, je niedriger die Rücklauftemperatur ist. Die möglichst niedrigere Rücklauftemperatur wird durch eine Pumpe mit einer △p-T Regelung mit negativen Reglerwirksinn von der Pumpe selbst eingeregelt, da mit steigender Temperatur die Drehzahl der Pumpe reduziert wird. Die Folge ist, daß die Fördermenge sinkt und damit auch die Rücklauftemperatur. Bei einer sinkenden Rücklauftemperatur wird die Drehzahl der Pumpe dagegen erhöht. Die Folge ist, daß die Fördermenge steigt und damit auch die an das System abgegebene Wärmemenge.

[0008] Der zur Messung der Medientemperatur notwendige Temperaturfühler kann entweder direkt in der Pumpe oder in deren Nähe montiert oder integriert sein. Wird die Information über die Medientemperatur außerhalb der Pumpe erfaßt und der Pumpenregelung zugeführt, so kann dies über eine Funkstrekke und über eine Datenleitung erfolgen. Auch ist es denkbar, die Datensignale mittels Licht, insbesondere Infrarotlicht, zu übertragen. Es versteht sich von selbst, daß der Regelzusammenhang beliebig vorgebbar bzw. einprogrammierbar ist, damit die Pumpe den jeweiligen Erfordernissen des Leitungssystems und den daran angeschlossenen Komponenten anpassbar ist.

[0009] Es ist darüber hinaus möglich, daß bei bestimmten, frei festlegbaren Temperaturen, die Pumpe mit Sonderfunktionen, wie z.B. Abschalten, Pausenzeiten oder ähnlichem, reagiert. Sofern die erfindungsgemäße Pumpe in einem Heizungssystem eingebaut wird, kann sie hierdurch die Nachtabsenkung der Heizungsanlage selbständig erkennen und aus energiespartechnischen Gründen die Pumpenleistung automatisch reduzieren.

[0010] In der Figur ist der charakteristische Unterschied zwischen einer △p-T Regelung mit positiven und negativem Reglerwirksinn dargestellt. Bei der Regelungsart △p-T mit positivem Reglerwirksinn wird mit steigender Temperatur die Drehzahl der Pumpe erhöht. Dagegen wird mit steigender Temperatur bei der △p-T Regelung mit negativem Reglerwirksinn die Drehzahl der Pumpe reduziert.

Ansprüche

1. Pumpe mit im oder am Pumpengehäuse integrierter Leistungsregelung, wobei in Abhängigkeit der Temperatur des Fördermediums der von der Pumpe einzuhaltende Differenzdruck eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelungszusammenhang zwischen der Temperatur des Fördermediums und dem von der Pumpe einzuregelnden Differenzdruck einer monoton fallenden Funktion entspricht.

2. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe in einem Heizungssystem im Rücklauf montiert ist und daß der Heizkessel in Brennwerttechnik arbeitet.

3. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe in einem System zur Kälteregelung eingesetzt wird.

4. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß der Temperaturfühler zur Erfassung der Mediumtemperatur an oder in der Pumpe oder dem Regelmodul integriert ist.

5. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Information über die Mediumtemperatur außerhalb der Pumpe erfaßt und der Pumpenregelung zugeführt wird.

6. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Steilheit der Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen dem Differenzdruck und der Mediumtemperatur definiert, insbesondere abschnittsweise, beliebig einstellbar ist.

7. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß für die Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen dem Differenzdruck und der Mediumtemperatur definiert, beliebige Grenzwerte vorgegeben werden können.

8. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß bei bestimmten, frei festlegbaren Temperaturen, die Pumpe mit Sonderfunktionen wie Abschalten, Pausezeiten o.ä. reagiert.

9. Differenzdruckgeregelte Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, daß eine in einem Heizungssystem eingebaute Pumpe die Nachtabsenkung der Heizungsanlage selbständig erkennt und die Pumpenleistung automatisch reduziert.

Zeichnung