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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kurzzeit-Speicherheizgerät mit Speicherkern, im oder am Speicherkern verlaufenden Luftkanälen (Konvektionsschächten) und den Luftdurchtritt durch den Speicherkern regelnder Warmluft-Entladeklappe sowie mit vom Raumthermostat aus betätigten Mitteln zur Ein- und Ausschaltung der elektrischen Heizung des Gerätes und zur Öffnung und Schliessung der Warmluft-Entladeklappe in Abhängigkeit von Ein- und Ausschaltung der elektrischen Geräteheizung.
Derartige Pendelspeicher sind an sich für vorwiegend direkte Heizungsart bestimmt. Sie sollen lediglich kürzere, gewollte Unterbrechungen der Stromversorgung durch Speicherwärme überbrücken. Solche Unterbrechungen in der Stromversorgung ergeben sich-wie bekannt-z. B. aus den sogenannten Sperrzeiten der Elektrizitätsversorgungsunternehmen, die wieder aus Wirtschaftlichkeitsgründen oder einfach wegen fehlender Leistungsreserven der EVU vorgesehen werden müssen. Die Sperrung der Heizspannung erfolgt dabei vom EVU aus durch Sperrung einer Streuphase. Der Pendelspeicher gibt während der Direktheizung über die Warmluft-Entladeklappe und die Geräteoberfläche Wärme an den Raum ab, speichert jedoch gleichzeitig Wärme, die in der Sperrzeit über die Warmluftklappe und die Oberfläche des Gerätes entladen wird.
Der Raumthermostat steuert bei diesen Pendelspeichern neben der Direktheizung auch die Wärmeabgabe aus dem Speicher und die Aufladung desselben. Er veranlasst sowohl die Öffnung der Warmluft-Entladeklappe als auch die Einschaltung der Heizung des Gerätes sowie Schliessung und Abschaltung, wenn die Isttemperatur im Raum den Sollwert überschreitet.
Bekannte Pendelspeicher haben den Nachteil, dass sie die Sperrzeiten nicht ausreichend überbrücken können, insbesondere wenn die Sperrzeiten in den übergang zwischen wärmere und kältere Tageszeiten fallen, da dann ja eine nur geringere Aufladung bei geringerem Wärmebedarf erfolgt ist und die sinkenden Temperaturen gerade in der Sperrzeit aber steigenden Wärmebedarf erzeugen. Man kann natürlich, um diesem Nachteil zu begegnen, die wärmespeichernde Masse im Gerät, den sogenannten Speicherkern, vergrössern. Dadurch wird aber das Wesen des Pendelspeichers, als vorwiegend direktheizendes Gerät, verfälscht. Zusätzlicher Raum- und Bauaufwand, bedeutend höheres Gewicht-und selbstverständlich auch höhere Kosten-stellen sich dann ein.
Durch die Erfindung sollen die beschriebenen Nachteile vermieden werden. Ein Pendelspeicher ist so auszubilden, dass er mit Sicherheit seine Hauptaufgabe, nämlich die Sperrzeiten zu überbrücken, nachkommen kann, anderseits aber mit möglichst kleinem Speicherkern ein Gerät bleibt, welches die baulichen Vorzüge und das geringe Gewicht des sogenannten Oberflächengerätes erhält, d. h. eines Gerätes, welches fast ausschliesslich als direktheizendes, die Wärme über die Oberfläche (bei zulässigen Oberflächentemperaturen) abgebendes Gerät wirkt.
Erfindungsgemäss wird diese gestellte Aufgabe bei Pendelspeichern der eingangs genannten Gattung gelöst durch Einrichtungen zur Bewirkung einer zwangsläufigen, vorbestimmten Nachheizzeit der elektrischen Heizung des Gerätes nach jeder Schliessung der Warmluft-Entladeklappe.
Dieser Pendelspeicher nähert sich in seiner Wirkungsweise sehr stark derjenigen des sogenannten Oberflächengerätes an, weil letzten Endes durch die Erfindung die Speicherkerntemperatur den Wert erreicht, bei welchem der Wärmebedarf des zu heizenden Raumes allein über die Oberfläche des Gerätes gedeckt werden kann.
Die Einschaltzeiten des Raumthermostaten und die Öffnungszeiten der Luftklappe werden dann naturgemäss sehr kurz und in der Sperrzeit steht mehr Speicherreserve zur Verfügung als bei den bisher bekannten Geräten.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bewirkt man die Vorbestimmung der Nachheizzeit über das Prinzip der Wärmeträgheit nutzende Mittel. Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dabei aus durch zwei vom Raumthermostat gesteuerte, jeweils zusammen gleichzeitig ein- und ausgeschaltete, nicht im Stromkreis der elektrischen Geräteheizung liegende, an sich bekannte Zusatzheizungen, deren eine auf ein unter thermischer Beeinflussung wirkendes Bauelement, etwa ein Bimetallbauelement der Warmluft-Entladeklappe einwirkt, während die andere auf zwei thermisch betätigte Schalter wirkt, wobei einer dieser Schalter im Stromkreis der Geräte (haupt) heizung oder eines diese Heizung schaltenden Schützes liegt und derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er bei vorbestimmter relativ niedrigerer Temperatur die Geräteheizung ein- und später wieder ausschaltet,
der andere Schalter aber derart ausgebildet und in einem Steuerstromkreis angeordnet ist, dass er-das vorbestimmte Temperaturgefälle zwischen dem Schaltpunkt des ersten Schalters und der Zusatzheizung einregelnd-bei vorbestimmt relativ hohen Temperaturen die Zusatzheizung aus-und später wieder einschaltet, und wobei ferner die beiden Schalter und die sie beaufschlagende Zusatzheizung isoliert von der durch die Geräteheizung (Hauptheizung) erzeugten Wärme angeordnet und/oder ausgebildet sind.
So wird auch die Verwendung eines handelsüblichen Raumthermostaten für die gesamte Regelung, einschliesslich derjenigen der Nachheizzeit und der Entladeregelung während der Sperrzeit, möglich.
Die Erfindung sieht ferner in einer günstigen Weiterbildung vor, dass die auf beide thermisch betätigten Schalter einwirkende Zusatzheizung mit einer wärmespeichernden Umkleidung von zur Vorbestimmung der Nachheizzeit mitwirkend berechnetem Ausmass versehen ist.
Eine erfindungsgemässe Ausbildung zeichnet sich aus durch ein der raschen Schliessung der Warmluft-Entladeklappe dienend entsprechend ausgelegtes Eigengewicht der besagten Klappe.
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Dadurch wird eine überhitzung des Raumes vermieden und ausserdem sichergestellt, dass der Ablauf des Heizvorganges annähernd wie theoretisch vorgesehen erfolgt.
An Hand der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ausführlich erläutert, wobei insbesondere noch weiter auf die vorteilhaften Auswirkungen der Erfindung im Vergleich zum bekannten Stand der Technik eingegangen wird. Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Pendelspeicherheizgerätes, welcher der allgemeinen übersicht dienen soll. Fig. 2 zeigt das Schaltschema zu den erfindungsgemässen Einrichtungen. Fig. 3 zeigt ein Diagramm zum Heizvorgang eines zum Stand der Technik gehörenden Gerätes.
Fig. 4 hingegen zeigt ein Diagramm zum Heizvorgang beim erfindungsgemäss ausgebildeten Gerät.
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die Oberflächentemperatur des Gehäuses herabgesetzt. Am oberen Ende der Luftkanäle befindet sich eine um eine Achse verschwenkbare, thermostatgesteuerte Warmluft-Entladeklappe--5-, die durch die Schrägflächen --6-- beim Schliessen zentriert wird.
Aus dem Mischraum --8-- tritt die Warmluft durch die Öffnung--7--, in der ein Lüftungsgitter angeordnet sein kann, in den zu heizenden Raum.
Die wärmedämmende Auskleidung --9-- soll die Oberflächentemperaturen des Gerätegehäuses in zulässigen Grenzen halten und die Wärmespeicherung begünstigen.
Das der öffnung der Klappe--5--dienende Bimetallelement mit den andern Betätigungsmitteln ist nicht in den Zeichnungen dargestellt. Ein entsprechend gross bemessenes Eigengewicht der Klappe--5--sorgt für rasche Schliessung derselben, sobald die Betätigungsmittel ausgeschaltet sind. Die Pfeile deuten den Luftstrom in den oben erwähnten Kanälen an. An der rückwärtigen Gehäusewandung des Heizgerätes sind Mittel zur Aufhängung des Gerätes an einer Wand vorgesehen.
Die im Schema gemäss Fig. 2 unter anderem gezeigten Zusatzheizungen und Schalter sind in der Fig. 1 nicht dargestellt, da ihr Einbau als solcher in den Pendelspeicher keine besonderen Probleme aufwirft und keiner näheren Erläuterung bedarf.
Wenn der Raumthermostat-17-anspricht, schaltet er gleichzeitig zusammen die nicht im Stromkreis der elektrischen Geräteheizung liegenden Zusatzheizungen--10 und 11--ein. Die eine Zusatzheizung --10-- wirkt auf ein Bimetallbauelement--12--der Warmluft-Entladeklappe--5--und bewirkt so deren rasches öffnen. Die andere Zusatzheizung --11-- strahlt ihre Wärme auf zwei thermische, d. h. hier über Bimetallelemente betätigte Schalter-13, 14- ab, wobei einer dieser schalter --13-- im Stromkreis der Geräte(haupt)heizung --15-- liegt. (Er kann aber auch im Kreis eines Schützes liegen, das mehrere Phasen zur Heizung schaltet.)
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ausgebildet, dass er bei ebenfalls vorbestimmten, aber relativ hohen Temperaturen die Zusatzheizung--11-aus-und später wieder einschaltet.
Zum Beispiel wählt man für die Ausschaltung eine Temperatur von 140 C und für die Wiedereinschaltung eine Temperatur von 1300C. Beide Schalter--13, 14-- und die sie beaufschlagende Zusatzheizung--11--sind isoliert von der durch die Geräteheizung erzeugten Wärme angeordnet und ausgebildet, damit durch diese Wärme keine Beeinflussung des Regelvorganges erfolgen kann.
Wenn der Raumthermostat --17-- Wärme anfordert, wird also durch die eben beschriebene Ausbildung und Anordnung über die Zusatzheizungen--10 und 11--sowohl die Warmluft-Entladeklappe--S-geöffnet, als auch-nach Ablauf einer geringen Zeitspanne etwa 1/2 min-die elektrische Geräte (haupt) heizung - eingeschaltet. Der erst bei 1400C zur Abschaltung gelangende Schalter--14--regelt das vorbestimmte Temperaturgefälle zwischen dem Schaltpunkt des ersten Schalters --13-- und der Zusatzheizung --11-- ein, da er jeweils bei 1300C wieder einschaltet.
Die Temperatur, welche auf den im Stromkreis der
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die der Solltemperatur entsprechende Isttemperatur im Raum erreicht ist, wird die Warmluft-Entladeklappe - durch das ihr zugeordnete, nun erkaltende Bimetallelement-12-und zusätzlich durch das
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So wird eine zwangsläufige, vorbestimmbare Nachheizzeit der elektrischen Heizung --15-- des Gerätes nach jeder Schliessung der Warmluft-Entladeklappe--5--erzielt. Der Vorbestimmung der Nachheizzeit kann auch die wärmespeichernde Umkleidung--16--der Zusatzheizung--11--bei ihrer entsprechenden Auslegung dienen, wie leicht aus dem vorher Gesagten erhellt.
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In der Fig. 2 ist mit-R-die vom EVU gesteuerte Phase für die Heizspannung und mit-Mp-der Mittelpunktleiter bezeichnet.
Ist in der Sperrzeit die Steuerphase vom EVU gesperrt und damit die Heizspannung für die Geräteheizung
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An Hand der Diagramme der Fig. 3 und 4 wird zur weiteren Verdeutlichung beispielsweise die Wirkungsart eines erfindungsgemässen Pendelspeichers derjenigen eines bekannten Pendelspeichers gegenübergestellt, wobei auch die Vorteile der Erfindung wieder sichtbar werden. In den Diagrammen ist jeweils über der Wärmeabgabe die Speicherkerntemperatur aufgetragen.
In Fig. 3 wird die nötige Kerntemperatur (C Kern) eines bekannten Gerätes in Abhängigkeit von der augenblicklichen zur maximal möglichen Wärmeabgabe (P/PN) bei geschlossener (Kurve a) bzw. geöffneter Klappe (Kurve b) wiedergegeben. Der Punkt--0--auf der Kurve--b-kennzeichnet den Wärmebedarf von 50% des Nennbedarfes am Ende der Sperrzeit. Das bedeutet, dass das Speichergerät bei geöffneter WarmIuft-Entladeklappe --5-- am Ende der Sperrzeit gerade noch den Wärmebedarf decken kann. In diesem Zustand wird die Ladung des Speicherkernes unmittelbar nach Freigabe der Heizspannung erfolgen, da der Zustand "Warmluft-Entladeklappe auf" gleichzeitig den Befehl zur Ladung bedeutet.
Mit Freigabe der Heizspannung wird also der Speicherkern sich längs der Kurve-b-, beispielsweise bis zum Punkt aufladen. Die Wärmeabgabe wird hier durch den Raumthermostat unterbrochen, da die Wärmeabgabe des Gerätes grösser ist, als sie dem Bedarf von 50% des Nennbedarfes entspricht. Mit dem Schliessen der Warmluft-Entladeklappe verlagert sich so der Arbeitspunkt von der Kurve--b-auf die Kurve--a-, u. zw. von Punkt-I--auf Punkt--II--. Die Wärmeabgabe, die in diesem Betriebspunkt nur über die Oberfläche erfolgt, ist zu gering, um den Raum ausreichend zu beheizen.
Somit wird nach kurzer Zeit, nachdem sich die Speicherkerntemperatur wegen der geringen Wärmeabgabe durch die Oberfläche von Punkt-II--auf - verlagert hat, die Klappe --5-- wieder öffnen und den Betriebspunkt-IV-auf der Kurve - annehmen, mit gleichbleibender Kerntemperatur gegenüber Punkt Nun wird, wie vorher beschrieben, auf Punkt--V- aufgeheizt usw.
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Raumthermostaten erfolgt analog. Die Speicherkerntemperatur wird letztlich den Wert annehmen, bei dem das arithmetische Mittel aus Wärmeabgabe bei geschlossener und geöffneter Klappe dem geforderten Wärmebedarf entspricht. Diese Temperatur sei gegenüber dem Punkt --0-- durch den Punkt-A-gekennzeichnet.
Die Temperaturdifferenz zwischen den Punkten--A und 0--in der Fig. 3 ist massgebend für die gespeicherte Energie zur Deckung des Wärmebedarfes in der folgenden Sperrzeit.
Das Verhalten des erfindungsgemässen Pendelspeichers, nämlich eines Speichers, bei dem die Ladung des Speicherkernes nicht nur wie oben beschrieben bei geöffneter Klappe--5--erfolgt, sondern bei dem sich darüberhinaus jeweils eine vorbestimmte Nachheizzeit nach der Klappenschliessung anschliesst, wird nun im folgenden an Hand der Fig. 4 beschrieben. (Kurve--a--gilt wieder für die geschlossene, Kurve--b--für die
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des Speicherkernes vorbereitet. Mit Freigabe der Heizspannung wird die Wärmeabgabe bei geöffneter Klappe bis zum Punkt --1-- auf der Kurve-b-, dem Punkt, in welchem der Raumthermostat die Wärmeabgabe drosselt, ansteigen.
Bei unveränderter Kerntemperatur erreicht man daher bei geschlossener Klappe den Punkt --II-- auf der Kurve-a--. Im Gegensatz zum oben Beschriebenen wird hier aber die Ladung durch eine fest vorgegebene Nachheizzeit bis zum Punkt --III-- erfolgen, dem Punkt, an dem der Raumthermostat feststellt, dass die Isttemperatur unter die Solltemperatur gesunken ist. Der Raumthermostat fordert somit wieder mehr Wärme an. Die Warmluft-Entladeklappe --5-- öffnet (Punkt --IV--) und gibt in diesem Fall eine wesentlich höhere Wärmemenge ab als im Punkt da während der Schliesszeit der Klappe der Speicherkern auf eine höhere Temperatur gebracht wurde.
Dieses Spiel wiederholt sich solange, bis die Kerntemperatur den Wert angenommen hat, bei welchem der Wärmebedarf des Raumes - 50% des Nennbedarfes-allein über die Oberfläche des Gerätes gedeckt werden kann (Punkt-B-). Sinkt nun die Speicherkerntemperatur ein wenig, so dass der Wärmebedarf über die Oberfläche nicht mehr gedeckt werden kann, so wird die Geräteheizung einschalten, d. h. auch die Warmluft-Entladeklappe
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wenig überheizt. ) Nachdem dann die Raumtemperatur wieder unter ihren Sollwert gesunken ist, wird die Warmluft-Entladeklappe--5--durch den Raumthermostaten wieder kurz geöffnet und eine erneute Nachheizzeit eingeleitet.
Der wesentliche Unterschied dieses erfindungsgemässen Pendelspeichers zu dem vorher beschriebenen,
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bekannten Pendelspeicher (ohne Nachheizzeit) ist, dass ein erfindungsgemässer Pendelspeicher praktisch zu einem Oberflächengerät wird. Die Temperaturdifferenz, massgebend für das Speicherungsausmass, zwischen den Punkten --B und 0--in der Fig. 4 ist wesentlich grösser als die Differenz zwischen den Punkten-A und 0--der Fig. 3. Es wird also bei einem Gerät mit Nachheizung mit Sicherheit für die Überbrückung einer Sperrzeit durch die gespeicherte Wärmemenge gesorgt und trotzdem kann ein wesentlich kleinerer Speicherkern als bisher im Gerät Verwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Kurzzeit-Speicherheizgerät mit Speicherkern, in oder am Speicherkern verlaufenden Luftkanälen (Konvektionsschächten) und den Luftdurchtritt durch den Speicherkern regelnder Warmluft-Entladeklappe sowie mit vom Raumthermostat aus betätigten Mitteln zur Ein- und Ausschaltung der elektrischen Heizung des Gerätes und zur Öffnung und Schliessung der Warmluft-Entladeklappe in Abhängigkeit von Ein- und Ausschaltung der elektrischen Geräteheizung, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Bewirkung einer zwangsläufigen, vorbestimmten Nachheizzeit der elektrischen Heizung des Gerätes nach jeder Schliessung der Warmluft-Entladeklappe (5).
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The invention relates to an electrical short-term storage heater with a storage core, air ducts (convection shafts) running in or on the storage core and the warm air discharge flap regulating the passage of air through the storage core, as well as means operated by the room thermostat for switching the electrical heating of the device on and off and for opening and closing of the hot air discharge flap depending on the switching on and off of the electrical device heating.
Such pendulum storage systems are intended for predominantly direct type of heating. They are only intended to bridge short, deliberate interruptions in the power supply through storage heat. Such interruptions in the power supply result - as is known - z. B. from the so-called blocking times of the electricity supply companies, which have to be provided again for reasons of economy or simply because of the lack of power reserves of the EVU. The heating voltage is blocked by the EVU by blocking a scattering phase. During direct heating, the pendulum storage releases heat to the room via the hot air discharge flap and the surface of the device, but at the same time stores heat that is discharged during the blocking period via the hot air flap and the surface of the device.
In these pendulum storage tanks, the room thermostat controls not only direct heating but also the heat output from and charging of the storage tank. It initiates the opening of the warm air discharge flap and the switching on of the heating of the device as well as closing and switching off if the actual temperature in the room exceeds the setpoint.
Known pendulum storage systems have the disadvantage that they cannot adequately bridge the blocking times, especially when the blocking times fall in the transition between warmer and colder times of the day, since then there is only a lower charge when there is less heat demand and the falling temperatures especially during the blocking time generate increasing heat demand. Of course, in order to counteract this disadvantage, the heat-storing mass in the device, the so-called storage core, can be increased. However, this falsifies the nature of the pendulum storage system, as a predominantly direct heating device. Additional space and construction costs, significantly higher weight - and of course also higher costs - then arise.
The invention is intended to avoid the disadvantages described. A pendulum storage system is to be designed in such a way that it can safely fulfill its main task, namely to bridge the blocking times, but on the other hand, with the smallest possible storage core, remains a device that maintains the structural advantages and the low weight of the so-called surface device, i.e. H. a device that works almost exclusively as a direct heating device that emits heat via the surface (at permissible surface temperatures).
According to the invention, this object is achieved in pendulum accumulators of the type mentioned above by means of bringing about an inevitable, predetermined reheating time of the electrical heating of the device after each closing of the warm air discharge flap.
This pendulum storage system is very similar in its mode of action to that of the so-called surface device, because ultimately, thanks to the invention, the storage core temperature reaches the value at which the heat demand of the room to be heated can be covered solely by the surface of the device.
The switch-on times of the room thermostat and the opening times of the air flap are then naturally very short, and during the blocking time there is more storage reserve available than with the previously known devices.
According to an advantageous further development of the invention, the pre-determination of the post-heating time is effected by means using the principle of thermal inertia. A very advantageous embodiment is characterized by two additional heaters, which are known per se and are controlled by the room thermostat, are switched on and off together at the same time and are not in the electrical device heating circuit, one of which acts on a thermally influenced component, such as a bimetallic component of the warm air -Discharge flap acts, while the other acts on two thermally operated switches, one of these switches in the circuit of the device (main) heater or a contactor that switches this heater and is designed and arranged in such a way that it switches on the device heater at a predetermined, relatively lower temperature - and later switch off again,
The other switch is designed and arranged in a control circuit such that it - regulating the predetermined temperature gradient between the switching point of the first switch and the additional heater - switches the additional heater off and later on again at predetermined relatively high temperatures, and furthermore, the two switches and the additional heating acting on it is arranged and / or designed so as to be isolated from the heat generated by the device heating (main heating).
In this way, it is also possible to use a standard room thermostat for the entire control, including that of the reheating time and the discharge control during the blocking time.
The invention also provides, in a favorable development, that the additional heating acting on both thermally actuated switches is provided with a heat-storing cladding of a dimension that is calculated to help pre-determine the post-heating time.
An embodiment according to the invention is characterized by an appropriately designed dead weight of the said flap serving for the rapid closing of the warm air discharge flap.
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This avoids overheating of the room and also ensures that the heating process proceeds approximately as theoretically intended.
An exemplary embodiment of the invention is explained in detail with reference to the drawings, with the advantageous effects of the invention in comparison to the known prior art being discussed in greater detail. Fig. 1 shows a schematic cross section of a pendulum storage heater, which is intended to provide a general overview. 2 shows the circuit diagram for the devices according to the invention. 3 shows a diagram for the heating process of a device belonging to the prior art.
4, however, shows a diagram for the heating process in the device designed according to the invention.
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the surface temperature of the housing is reduced. At the upper end of the air ducts there is a thermostat-controlled hot air discharge flap that can be pivoted about an axis - 5-, which is centered by the inclined surfaces --6-- when it is closed.
The warm air exits from the mixing room --8-- through the opening - 7--, in which a ventilation grille can be arranged, into the room to be heated.
The heat-insulating lining --9 - should keep the surface temperatures of the device housing within permissible limits and promote heat storage.
The bimetallic element used to open the flap - 5 - with the other actuating means is not shown in the drawings. A suitably large dead weight of the flap - 5 - ensures that it closes quickly as soon as the actuating means are switched off. The arrows indicate the air flow in the above mentioned channels. Means for hanging the device on a wall are provided on the rear housing wall of the heater.
The additional heaters and switches shown, among other things, in the diagram according to FIG. 2 are not shown in FIG. 1, since their installation as such in the pendulum accumulator does not pose any particular problems and does not require any further explanation.
When the room thermostat -17- responds, it simultaneously switches on the additional heaters - 10 and 11 - that are not in the electrical device heating circuit. The additional heating --10-- acts on a bimetal component - 12 - of the warm air discharge flap - 5 - and thus causes it to open quickly. The other additional heating --11-- radiates its heat to two thermal, i.e. H. Switches -13, 14- activated here via bimetal elements, whereby one of these switches --13-- is in the electrical circuit of the device (main) heating --15--. (But it can also be in the circuit of a contactor that switches several phases to the heating.)
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designed so that it switches the auxiliary heater - off - and later on again at likewise predetermined, but relatively high temperatures.
For example, a temperature of 140 C is selected for switching off and a temperature of 1300 C for switching on again. Both switches - 13, 14 - and the additional heater acting on them - 11 - are arranged and designed so that they are insulated from the heat generated by the device heating, so that this heat cannot influence the control process.
When the room thermostat --17-- requests heat, both the warm air discharge flap - S - is opened by the design and arrangement just described via the additional heaters - 10 and 11 - and - after a short period of time, for example 1/2 min-the electrical equipment (main) heating - switched on. The switch - 14 -, which only switches off at 1400C, regulates the predetermined temperature gradient between the switching point of the first switch --13-- and the additional heater --11--, as it switches on again at 1300C.
The temperature on the circuit of the
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the actual temperature corresponding to the target temperature has been reached in the room, the hot air discharge flap - through the bimetallic element 12 that is assigned to it, which is now cooling - and additionally through the
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In this way, an inevitable, predeterminable post-heating time for the electrical heater --15 - of the device is achieved after each closing of the warm air discharge flap - 5 -. The pre-determination of the post-heating time can also be used by the heat-storing cladding - 16 - the auxiliary heating - 11 - with its appropriate design, as is easily evident from what has been said above.
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In FIG. 2, -R-denotes the phase controlled by the utility company for the heating voltage and-Mp-denotes the neutral conductor.
Is the control phase blocked by the EVU during the blocking time and thus the heating voltage for the device heating
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Using the diagrams in FIGS. 3 and 4, for example, the mode of action of a pendulum accumulator according to the invention is compared with that of a known pendulum accumulator, whereby the advantages of the invention become visible again. In the diagrams, the storage core temperature is plotted against the heat dissipation.
In Fig. 3 the necessary core temperature (C core) of a known device is shown as a function of the instantaneous maximum possible heat emission (P / PN) with the flap closed (curve a) or open flap (curve b). The point - 0 - on the curve - b - indicates the heat requirement of 50% of the nominal requirement at the end of the blocking period. This means that when the warm air discharge flap is open --5-- at the end of the blocking time, the storage device can just cover the heat demand. In this state, the storage core will be charged immediately after the heating voltage has been released, since the state "warm air discharge flap open" also means the command to charge.
When the heating voltage is released, the storage core will be charged along curve-b-, for example up to the point. The heat output is interrupted here by the room thermostat, since the heat output of the device is greater than the requirement of 50% of the nominal requirement. When the hot air discharge flap is closed, the working point is shifted from the curve - b- to the curve - a-, u. between point I and point II. The heat emission, which at this operating point only takes place via the surface, is too low to heat the room sufficiently.
Thus, after a short time after the storage core temperature has shifted from point-II - to - due to the low heat emission through the surface, the flap --5-- will open again and assume the operating point-IV-on the curve - with constant core temperature compared to point Now, as previously described, heating to point - V- etc.
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Room thermostats work in the same way. The storage core temperature will ultimately assume the value at which the arithmetic mean of the heat output with the flap closed and open corresponds to the required heat requirement. Let this temperature be marked by the point-A- opposite the point --0--.
The temperature difference between points - A and 0 - in Fig. 3 is decisive for the stored energy to cover the heat demand in the following blocking period.
The behavior of the pendulum storage tank according to the invention, namely a storage tank in which the storage core is charged not only as described above with the flap open - 5 -, but also in which a predetermined reheating time follows after the flap has been closed, will now be described below Hand of Fig. 4 described. (Curve - a - applies again to the closed, curve - b - to the
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of the memory core prepared. When the heating voltage is released, the heat output with the flap open will increase to point --1-- on curve-b-, the point at which the room thermostat throttles the heat output.
If the core temperature remains unchanged, point --II-- on curve-a-- is reached with the flap closed. In contrast to what has been described above, however, the charging will take place here through a fixed post-heating time up to point --III--, the point at which the room thermostat determines that the actual temperature has fallen below the setpoint temperature. The room thermostat thus demands more heat again. The hot air discharge flap --5-- opens (point --IV--) and in this case emits a significantly higher amount of heat than in the point where the storage core was brought to a higher temperature during the closing time of the flap.
This game repeats itself until the core temperature has assumed the value at which the heat requirement of the room - 50% of the nominal requirement - can be covered by the surface of the device alone (point B). If the storage core temperature drops a little, so that the heat demand can no longer be met via the surface, the device heating will switch on, i.e. H. also the hot air discharge flap
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little overheated. ) After the room temperature has fallen below its setpoint again, the warm air discharge flap - 5 - is opened again briefly by the room thermostat and a new reheating time is initiated.
The main difference between this inventive pendulum accumulator and the previously described one,
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known pendulum storage (without reheating time) is that a pendulum storage according to the invention practically becomes a surface device. The temperature difference between points --B and 0 - in Fig. 4 is significantly greater than the difference between points-A and 0 - in Fig. 3, which is decisive for the extent of storage Afterheating ensures that a blocking time is bridged by the stored amount of heat and a significantly smaller storage core than before can still be used in the device.
PATENT CLAIMS:
1.Electric short-term storage heater with storage core, air ducts (convection shafts) running in or on the storage core and the warm air discharge flap regulating the air passage through the storage core as well as with means actuated by the room thermostat for switching the electrical heating of the device on and off and for opening and closing the warm air discharge flap depending on the switching on and off of the electrical device heating, characterized by devices for bringing about an inevitable, predetermined reheating time of the electrical heating of the device after each closing of the warm air discharge flap (5).
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