DE1753224B2 - Selbsttaetige elektrische regeleinrichtung fuer eine warm wassersammelheizungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige elektrische Regeleinrichtung für eine Warmwassersammelheizungsanlage mit einer Meßbrücke, die temperaturabhängige Fühlerwiderstände für die Außen-, Raum- und Vorlauftemperatur sowie konstante und einstellbare Widerstände aufweist.

Zentrale Warmwasserheizungsanlagen können auf verschiedene Weise geregelt werden. Es ist bekannt, die Heizkörper einer Warmwasserheizungsanlage einzeln zu regeln, indem gesteuerte Ventile verwendet werden. Hierbei wird eine konstante Vorlauftemperatur benutzt. Die Venti'e können von einem Raumthermostaten für die betreffende Heizungsanlage insgesamt oder für jeden Raum getrennt betätigt werden. Der Raumthermostat kann auf an den Ventilen angebrachten Motoren einwirken, die im Zweitakt-Betrieb arbeiten, d. h. das Ventil je nach dem vom Raumthermostaten gegebenen Befehl auf- oder zumachen. Es ist auch bekannt, die Ventile durch an diesen direkt angebrachte thermostatische Einrichtungen zu betätigen. Es ist ferner bekannt, die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage in Abhängigkeit von der Temperatur des zu beheizenden Raumes oder von der Außentemperatur zu regeln, jedoch können sie nur für eine Meßgröße eingesetzt werden. Es sind auch elektronisch arbeitende Anordnungen zur Steuerung von Warmwasserheizungsanlagen bekannt, die aber dieselben Nachteile aufweisen und außerdem verhältnismäßig viel Aufwand erfordern. Eine selbsttätige elektronische Regeleinrichtung für Warmwasserheizungsanlagen ist in der Deutschen Auslegeschrift 1 046 289 beschrieben. Hierbei wird eine Brücke verwendet, die nur aus zwei Brückenzweigen besteht und bei der eine Verstellung der Steilheit der die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur darstellenden Kurve nur durch

ίο gleichzeitige Verstellung zweier Widerstände möglich ist. Es bestehen somit Schwierigkeiten, bei der Verstellung den Nullpunkt der Steilheitskurve konstant zu halten. Bei einer Einrichtung nach der Deutschen Auslegeschrift I 072 791 ist eine Anordnung mit einer Doppelbrücke vorgesehen. Hierbei wird die Steilheitsverstellung mit Hilfe von zwei Potentiometern erreicht, was ebenfalls Schwierigkeiten macht. Außerdem ist ein Vorlauffühler bei dieser Anordnung nicht vorhanden.

Die Erfindung bezweckt, die eingangs erwähnte Anordnung zu vereinfachen und zu verbessern, so daß der Aufwand der Regelungsanlage in einem tragbaren Verhältnis zur gesamten Heizungsanlage steht und daß die Verstellung der Steilheit der die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur darstellenden Kurve mit einfacheren Mitteln möglich ist. Erfindungsgemäß soll das dadurch erreicht werden, daß an dem Brückenausgang ein einstellbarer Steilheitswiderstand angeschlossen ist, dessen Abgriff mit dem den Vorlaufwiderstand enthaltenden Brückenzweig in Verbindung steht und dieser Brückenzweig aus dem Fühlerwiderstand für die Vorlauftemperatur in Reihe mit einem etwa gleich großen Trimmerwiderstand, der zweite aus dem Fühlerwiderstand für die Außentemperatur in Reihe mit einem Festwiderstand und einem zwischen beiden angeordneten Abstimmwiderstand und der dritte aus einem Festwiderstand in Reihe mit einem Einstellwiderstand besteht und daß der Abgriff des Abstimmwiderstandes und die Verbindung von Festwiderstand und Einstellwiderstand an den Enden des Steilheitswiderstandes liegen.

Die Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil es hierdurch möglich ist, eine Veränderung der Steilheit der die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur darstellenden Kurve in weiten Grenzen so zu variieren, daß der Nullpunkt der Kurve einwandfrei festgelegt ist und bei Steilheitsänderungen nicht verschoben werden kann. Weiterhin ist vorteilhaft, daß mit der Erfindung ein Regler geschaffen wird, der zentral die Heizungsvorlauftcmperatur einmal nach der Außentemperatur zum anderen nach der Raumtemperatur oder aber auch nach Raumtemperatur mit Störaufschaltung der Außentemperatur zu verstellen gestattet.

Nach einem Weiterbildungsgedanken der Erfindung wirken Außen- und Raumtemperatur wahlweise auf einen temperaturabhängigen Widerstand, wobei an Stelle des Fühlers für die nicht registrierte Größe

6a ein Konstantwiderstand solcher Größe eingeschaltet ist, daß er bei Einsatz in dem Außenfühlerkreis eine mittlere Wintertemperatur vortäuscht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und nachstehend näher erläu-

6s tert. Es zeigt

F i g. 1 die Regeleinrichtung nach der Erfindung im Prinzip,

F i g. 1 a eine Einzelheit der Brückenschaltung ist; in

F i g. 2 und 3 sind Erläuterungsdiagrumme dargestellt.

Die Regeleinrichtung weist eine Brückenschaltung auf, die auf der einen Seite in dem einen Zweig einen tempe,aturabhängigen Widerstand 1 (Kaltleiter) und einen Festwiderstand 2 enthält. Auf der anderen Seite ist ein einstellbarer Widerstand 3 und ein Festwiderstand 4 vorgesehen. Die Brücke ist zwischen den Widerständen 1 und 4 bzw. 2 und 3 an eine WechselspannungsquelleS angeschlossen. Parallel zur Wechselspannungsquelle liegt eine Reihenschaltung eines Trimmerwiderstandes 6 und eines temperaturabhän- <jigen Widerstandes? (Fühlerwiderstand). An den Ausgang der Brücke, der auf der einen Seite über einen Abstimmwiderstand 12 herausgeführt ist, ist in Reihe mit zwei Vorwiderständen 8 und 9 ein einstellbarer Widerstand 10 eingeschaltet, der nit seinem Abgriff an die Verbindung zwischen dem Trimmerwider-Ktand 6 und dem temperaturabhängigen Widerstand angeschlossen ist. Der Widerstand 1 dient als Außenfühler und ist im Verhältnis zu den anderen Brückenwiderständen so bemessen, drß an seine Stelle der Widerstand 2 gesetzt werden kann. An die Stelle des Widerstandes 2 tritt in diesem Falle ein empfindlicherer temperaturabhängiger Widerstand (Heißleiter). Der am Orte des Außenfühlers sitzende Widerstand 2 täuscht infolge seiner Bemessung eine mittlere Wintertemperatur als Außentemperatur vor.

Mit Hilfe des Widerstandes 7 wird die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage erfaßt. Der Trimmwiderstand 6 ist so eingestellt, daß er bei einer bestimmten Vorlauftemperatur, beispielsweise bei 30 , den gleichen Widerstand wie der Vorlaufwiderstand 7 hat. Mit Hilfe der Brückenschaltung wird die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur so verstellt, daß die in Fig. 2 dargestellte Gerade 11 erhalten wird, nach der bei +20 Außentemperatur sich eine Vorlauftemperatur von 30" einstellen soll. Der Trimmerwidei-Stend 6 ist so eingestellt, ürß er bei 30° Vorlauftemtemperatur denselben Wert wie der Vorlaufwider-Stand 7 hat. Bei — 20ⁿ Außentemperatur soll sich eine Vorlauftemperatur von 90° ergeben. Mit Hilfe der am Brückenausgang erhaltenen Spannung wird die Vorlauftemperatur entsprechend der Kurve 11 in Abhängigkeit von der Außentemperatur eingestellt (Steilheit). Aus dem Diagramm ist zu ersehen» daP bei 0ⁿ Außentemperatur eine Vorlauftemperatur von 60° herrscht, während bei · 7°, was einer mittleren Wintertemperatur entspricht, nur etwa 50 Vorlauftemperatur erforderlich sind.

Durch Verstellen des Widerstandes 10 kann die Steilheit der Kurve 11 verändert werden. Es wird bei Spielsweise eine Kurve 13 erhalten, die für mildere Klimazonen geeignet ist, da der zur Verfügung stehende Bereich der Vorlauftemperatur bereits bei einem Außentemperaturbereich von +20 bis etwa — 5° ausgeschöpft ist. Wegen des Abgleichs des Trimmerwiderstandes 6 auf den Widerstand 7 bei einer Vorlauft'tnperatur von 30° bleibt der Drehpunkt im Ursprung des Koordinatenkreuzes bei Verstellung des Steilheitswiderstandes 10 erhalten. Eine Verstellung des Widerstandes 3 bewirkt eine Parallelverschiebung der Temperaturkurve. Tst beispielsweise der Steilheitswiderstand 10 so eingestellt, daß die Kurve 13 erhalten wird, so kann diese bei Verstellen des Widerstandes 3 an den Ort der Kurve 14 verschoben werden. Das bedeutet, daß bei derselben Außentemperatur die Vorlauftemperatur und damit die Raumtemperatur erhöht wird. Eine Verstellung des Einstellwiderstandes 3 in der anderen Richtung bedingt eine Verschiebung nach unten, so daß damit eine Nachtabsenkung erreicht werden kann.

Ist an die Stelle des Widerstandes 2 nach Fig. I ein temperaturabhängiger Widerstand (Heißleiter) als Raumtemperaturfühler eingesetzt und der Konstantwiderstand an die Stelle des Widerstandes 1 gebracht,

ίο so arbeitet die Anordnung raumtemperaturabhängig. Bei einer bestimmten Stellung des Steilheitswiderstandes 10 wird dann die Kurve 13 (F i g. 3) erhalten, die bei Verstellen des Steilheitswiderstandes 10 um den Punkt 14 gedreht werden kann. Eine Parallelverschie-

bung der Kurve ist wiHemm durch Versteilen des Einstellwiderstandes 3 zu erreichen. Die Kurve 13 läßt erkennen, daß die Anlage als Proportionalregler arbeitet, d. h., bei einer bestimmten Raumtemperatur ist eine ganz bestimmte Vorlauftemperatur vorhan-

den. Ein Regelspiel entfällt, aber bei veränderlicher Belastung der Heizung, beispielsweise durch die Außentemperatur, tritt eine Veränderung der Raumtemperatur und damit gleichzeitig eine Veränderung der Vorlauftemperatur ein.

Die Schaltung nach Fig. 1 kann noch dadurch variiert werden, daß sowohl Außenfühler als auch Raumtemperaturfühler durch temperaturabhängige Widerstände gebildet werden. Die Anlage arbeitet dann wie bei dem Diagramm nach Fig. 3, wobei lediglich die Außentemperatur als Störwert aufgeschaltet wird. Maßgebend für die Regelung ist nach wie vor die Raumtemperatur, da der Widerstand für den Raumtemperaturfühlei wesentlich empfindlicher als der für den Außentemperaturfühler ist.

In der Praxis wird die Brückenschaltung gemäß Fig. la ausgeführt. Danach befindet sich in dem Zweig, der bei F i g. 1 den Widerstand 2 enthält, ein Umschalter 15, mit dem dieser Brückenzweig wahlweise auf eine in einem Raumfühiergehäuse 16 angeordnete Schaltung oder auf eine am Ort der Heizungsanlage angeordnete Schaltung umschaltbar ist. Am Ort der Heizungsanlage ist mit dem einen Kontakt des Schalters 15 ein Widerstand 17 in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand 18 geschaltet. Über Klemmen 19, 20 ist wahlweise der Widerstand 2 in Reihe mit einem weiteren Festwiderstand 21 einschaltbar. Der andere Schaltkontakt des Schalters 15 steht mit einer Klemme 22 in Verbindung, an die ihrerseits eine in das Raumfühlergehäuse 16 gehende Leitung 23 angeschlossen ist. Im Zuge dieser Leitung liegt ein einstellbarer Widerstand 24, der in seiner Größe dem Widerstand 18 entspricht. Tn Reihe mit diesem einstellbaren Widerstand 24 liegt ein Umschalter 25, über den wahlweise der fest montierte Widerstand 2 und ein als Raumteniperaturfühler wirkender Widerstand 26, dem ein einstellbarer Widerstand 27 parallel geschaltet ist, einschaltbar ist.

Tn der dargestellten Schaltstellung des Schalters 15 ist der Raumfühier ausgeschaltet. In diesem Fall muß zwischen den Klemmen 19 und 20 der Widerstand 2 eingeschaltet sein. Die Anlage arbeitet dann nach dem in F i g. 2 dargestellten Diagramm, d. h., sie regelt die Vorlauftempcratur in Abhängigkeit von der • Außentemperatur, wenn als Außentemperaturfühler ein temperaturabhängiger Widerstand, wie bei F i g. 1 der Widerstand 1, eingeschaltet ist. Eine Parallelverschiebung der Kurve nach Fig. 2 läßt sich durch Veränderung des Widerstandes 18 herbeifühlen. d. h..

mit Hilfe des Widerstandes 18 kann die Raumtemperatur durch Veränderung der Vorlauftemperatur geändert werden. Wird der Schalter 15 in die gestrichelt dagestellte Schaltstellung umgelegt, so muß der Widerstand 2 zwischen den Klemmen 19 und 20 entfernt werden. In diesem Falle kann mit Hilfe des Widerstandes 24 unabhängig von derSteilung des Schalters 25 eine Raumtemperaturänderung durch Verschieben der entsprechenden Kurve im Diagramm nach Fig. 2 bzw. F i g. 3 vorgenommen werden. Befindet sich der Schalter 25 in der gestrichelt dargestellten Stellung, so ist der Widerstand 2 im Raumfühlergehäuse 16 eingeschaltet, d. h., die Anlage arbeitet wieder nach dem Diagramm der Fig. 2. Wird der Schalter 25 in die stark ausgezogene Stellung geschwenkt, so ist der als Raumtemperaturfiihler wirkende Widerstand 26 eingeschaltet. Die Anlage arbeitet dann bei temperaturabhängigem Außenfühler gemäß dem Diagramm nach Fig. 3, wobei die Außentemperatur als Störaufschaltung wirkt. Der Widerstand 27 dient zur Veränderung der Charakteristik des Widerstandes 26. Bei dieser Anordnung kann aber auch eine reine Raumtemperaturabhängigkeit der Vorlauftemperatur erreicht werden, wenn für den Widerstand 1 nach Fig. 2 ein der Größe des Widerstandes 2 entsprechender Widerstand eingesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige elektrische Regeleinrichtung für eine Warmwassersammelheizungsanlage mit einer Meßbrücke, die temperaturabhängige Fühlerwiderstände für die Außen-, Raum- und Vorlauftemperatur sowie konstante und einstellbare Widerstände aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Brückenausgang ein einstellbarer Steilheitswiderstand (10) angeschlossen ist, dessen Abgriff mit dem den Vorlaufwiderstand (7) enthaltenden Brückenzweig in Verbindung steht und dieser Brückenzweig aus dem Fühlerwiderstand (7) für die Vorlauftemperatur in Reihe mit einem etwa gleich großen Trimmerwideistand (6), der zweite aus dem Fühlerwiderstand (1) für die Außeniemperatur in Reihe mit einem Festwiderstand (2) und einem zwischen beiden angeordneten Abstimmwiderstand (12) und der dritte aus einem Festwiderstand (4) in Reihe mit einem Einstellwiderstand (3) besteht und daß der Abgriff des Abstimmwiderstandes (12) uud die Verbindung von Festwiderstand (4) und Einstellwiderstand (3) an den Enden des Steilheitswiderstandes (10) liegen.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Außen- und Raumtemperatur wahlweise auf einen !^mperaturabhängigen Widerstand wirken, wobei an Stelle des Fühlers für die nicht registrierte Gr iße ein Konstantwiderstand solcher Größe eingeschaltet ist, daß er bei Einsatz in dem Außenfühlerkreis eine mittlere Wintertemperatur vortäuscht.