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Schalteinrichtung für üger einen Zeitschalter nachtstrombeheizte
Heisswasserspeicher
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung der Schalteinrichtung nach Patent Nr. 232156 für über einen Zeitschalter nachtstrombeheizte Heisswasserspeicher zur Verzöge- rung der Aufheizung von Speichern mit restlichem Warmwasser über einen vorbestimmten Wert von der vorhergehenden Heizperiode, die neben einem thermostatisch gesteuerten Hauptschalter, der unterhalb der vorgegebenen Höchstgrenze der Wassertempertur (z. B. 850C) beschlossen ist, noch mindestens einen, bei einer Speicherwassertemperatur unter einer vorbestimmten, unteren Grenze (z.
B. 290C) geschlos- senen Zusatzschalter aufweist, wobei bei einer über der vorbestimmten, unteren Grenze liegenden Spei- cherwassertemperatur durch den dann geöffneten Zusatzschalter der Heizwiderstand oder mindestens ein
Teil hievon, von der während der ganzen Nachtstrombezugszeit (z. B. von 22 h bis 6 h) beaufschlagten
Zuleitung abgeschaltet ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass bei geöffnetem Zusatzschalter der Heiz- widerstand oder der vorerst unbeheizte Teil davon, durch eine erst nach dem Beginn und bis zum Ende der
Nachtstrombezugszeit (z. B. von 24 h bis 6 h) beaufschlagten weiteren Zuleitung bei geschlossenem Haupt- schalter an Netzspannung zu liegen kommt.
Gemäss der Erfindung kann nun durch die Ausgestaltung des Zusatzschalters als Umschalter das Relais der Schalteinrichtung sowohl zur verzögerten Aufheizung des Speichers während der Nachtstrombezugszeit, als auch auf die Beschränkung des Strombezuges auf die Nachtzeit mittels Steuerleitungen herangezogen werden.
Dadurch erübrigt sich die Verlegung einer eigenen gesperrten Hauptleitung in einem Objekt mit mehreren nachtstrombeheizten Heisswasserspeichern, so dass die Heisswasserspeicher-Anlagen wesentlich billiger erstellt werden können und eine grössere Wirtschaftlichkeit der verzögerten Aufheizung die Folge ist.
Dazu kommt noch, dass durch die Ausgestaltung des Haupt- und Zusatzschalters als eigene Schaltelemente die Einstellung und Abänderung der diesen Schaltern zugeordneten Temperaturen ohne weiteres und unabhängig voneinander möglich ist.
Diese angegebenen Vorteile werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der mit dem Hauptschalter in Serie liegende Zusatzschalter als Umschalter ausgebildet ist, wobei an dem bis zur unteren Grenztemperatur (z. B. 29 C) geschlossene Anfangskontakt dieses Schalters, die während der ganzen Nachtstrombezugszeit (z.
B. von 22 h bis 6 h) beaufschlagte Zuleitung und an dem über der unteren Grenztemperatur geschlossenen Endkontakt des Umschalters, die erst nach dem Beginn der Nachtstrombezugszeit beaufschlagte weitere Zuleitung angeschlossen ist, und die Unterspannungsetzung der Heizwicklung des Speichers bei einer unter der unteren Grenze liegenden Speicherwassertemperatur gleich am Beginn der Nachtstrombezugszeit über den Anfangskontakt und Hauptschalter erfolgt, während bei einer über der unteren Grenze liegenden Temperatur des Speicherwassers die Heizwicklung erst durch die weitere Zuleitung über den dann geschlossenen Endkontakt und dem Hauptschalter der Schalteinrichtung (ab 24h bis 6 h z. B.) an Spannung zu liegen kommt.
Auch bei andern bereits bekannten Schalteinrichtungen zur verzögerten Aufheizung nachtstrombeheizter Heisswasserspeicher (vgl. deutsche Patentschrift Nr. 639252, österr. Patentschrift Nr. 224235 und Nr. 226337 sowie deutsche Auslegeschrift Nr. 1049510) sind die beiden zuvor aufgezeigten Vorteile nicht gegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel zeigt, dass die Schalteinrichtung aus dem Umschalter ZSW, dem Hauptschalter slis, dem Relais R und einem Temperaturfühler besteht. Haupt-und Umschalter besitzen in diesem Ausführungsbeispiel Trockenkontakte, die beispielsweise von einem gemeinsamen Temperaturfühler betätigt werden. Dem Umschalter sind drei Kontakte zugeordnet, der Wurzelkontakt S, der Anfangskontakt Z und der Endkontakt W. An dem Wurzelkontakt S ist der Hauptschalter angeschlossen, der bis zur Höchsttemperatur des Speicherwassers, z. B. 850C geschlossen und dann geöffnet ist, während der Anfangskontakt Z des Umschalters mit der während der ganzen Nachtstrombezugszeit, z.
B. von 22 h bis 6 h, beaufschlagten Steuerleitung A und der Endkontakt W mit der nach dem Beginn der Bezugszeit, z. B. von 24 h bis 6 h, eingeschalteten Steuerleitung N in leitender Verbindung steht. Dabei ist der Anfangskontakt des Umschalters bis zur unteren Grenztemperatur des Speicherwassers, z. B. 290C, und der Endkontakt ab den darüberliegenden Temperaturen geschlossen. Das Relais R der Schalteinrichtung schaltet, wenn es erregt wird, durch seinen Arbeitskontakt K die Heizwicklung H des Speichers über die ungesperrte HauptleitungRO an das Netz, wobei die Erregung des Relais während der Nachtstrombezugszeit bei einem geschlossenen Hauptschalter über den mit diesem in Serie liegendem Umschalter von einer der beiden Steuerleitungen, je nach der restlichen Warmwassertemperatur des Speichers, erfolgt.
Besitzt nun der Speicher eine restliche Warmwassermenge über der unteren Grenztemperatur, z. B.
29 C, dann ist der Kontakt Z des Umschalters unterbrochen, und die Unterspannungsetzung der Steuerleitung A am Beginn der Nachtstrombezugszeit bleibt wirkungslos. Erst nach dem Beginn der Nachtstrombezugszeit, bei Einschaltung der Steuerleitung N um 24 h, wird der Speicher durch die Erregung des Relais R1 über den Kontakt W des Umschalters und dem Hauptschalter eingeschaltet und damit die Verzögerung der Einschaltung erreicht. Bei der Höchsttemperatur des Speicherwassers öffnet sich dann der Hauptschal- ter, der die Erregung des Relais und damit die Aufheizung des Speichers unterbricht. Der Speicher hat sich abgeschaltet.
- ---Bei einer Speicherwassertemperatur unter der unteren Grenze wird das Relais R über den geschlossenen Hauptschalter und dem Umschalter in der Anfangsstellung mit geschlossenemKontakt Z von der wäh- rend der ganzen Nachtstrombezugszeit beaufschlagten Steuerleitung A gleich am Beginn der Bezugszeit erregt. Das Relais zieht an und schaltet durch seinen Arbeitskontakt K die Heizwicklung des Speichers über die Hauptleitung RO an das Netz.
EinSpeicher mit einer mittleren, Restwassertemperatur unter der unteren Grenze wird somit gleich am' Beginn der Nachtstrombezugszeit unverzögert aufgeheizt. Die Aufheizung währt so lange, bis das Speicherwasser die untere Grenztemperatur erreicht. Bei dieser Temperatur schaltet dann der Umschalter ZSW auf den Kontakt W um, unterbricht dadurch die Erregung des Relais R und sein Arbeitskontakt K schaltet den Speicher ab. Diese Abschaltung des Speichers bleibt nun so lange aufrecht, bis die zweite Steuerleitung N, z. B. um 24 h, eingeschaltet wird. Dann ist der Erregerstromkreis des Relais über den Kontakt W des Umschalters und dem Hauptschalter wieder geschlossen.
Das Relais zieht an und schaltet durch seinen Arbeitskontakt den Speicher wieder an das Netz, der dann bis 6 h früh aufgeheizt wird und erst zu diesem Zeitpunkt seine Höchsttemperatur erreicht. Gleichzeitig mit der Abschaltung der Steuerleitung N unterbricht auch der Hauptschalter bei der erreichten Höchsttemperatur des Speicherwassers die Erregung des
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Der Speicher wird also um 6h früh in zweifacher Hinsicht abgeschaltet und durch die verzögerte Einschaltung eine Verlagerung der Netzbelastung gegen 6 h früh erreicht.
Die Aufheizung eines kalten Heisswasserspeichers mit einer für eine achtstündige Aufheizzeit kleinstmöglichen Heizleistung, z. B. für einen 1001 Speicher mit 1250 W, vollzieht sich ohne Unterbrechung der Aufheizung, weil beiErreichung der unteren Speicherwassergrenztemperatur auch schon die zweite Steuerleitung eingeschaltet sein muss, ansonsten eine volle Aufheizung des Speichers nicht gewährleistet ist.
Es ist klar, dass die Heizleistung und die untere Grenztemperatur immer mit den Einschaltzeiten der beiden Steuerleitungen im Einklang zu bringen ist, um auf jeden Fall die Aufheizung des Speichers in jeder Heizperiode bis zur Höchsttemperatur zu erreichen. Da z. B. ein 100 l Speicher mit einer Kaltwassertemperatur von 100C für seine Aufheizung bis zur Höchsttemperatur von 850C einschliesslich der Abkühlungsverluste 10 Kwh benötigt, so muss seine Heizleistung bei einer Aufheizzeit von 22 h bis 6 h mit 1250 W bemessen werden. Wenn nun die untere Grenztemperatur mit 290C bestimmt wird, so ist die zweite Steuerleitung um 24 h bis 6 h einzuschalten.
Zusammenfassend ist somit hervorzuheben, dass bei richtiger Einstellung der Schalteinrichtung auf einfachste Weise die Speichernetzlast bei Speichern mit restlichem Warmwasser von der vorhergehenden Heizperiode gegen die frühen Morgenstunden, z. B. nach 6 h früh, verlagert, die Höchsttemperatur des
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Speicherwassers auf alle Fälle erreicht wird, die Einstellung und Abänderung der den Schaltern zugeordneten Temperaturen ohne weiteres möglich ist und sich darüber hinaus bei mehreren Speichern eines Objektes auch die Verlegung einer eigenen gesperrten Hauptleitung für die Speicher erübrigt.
Abschliessend sei noch darauf hingewiesen, dass für Haupt- und Umschalter auch einzelne Schaltröhren verwendet werden können, deren Betätigung von einem gemeinsamen oder einer jeden Schaltröhre zugeordneten Temperaturfühler erfolgen kann.