AT392155B - Steuerschaltung fuer eine lueftungsanlage - Google Patents

Description

AT 392 155 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine Lüftungsanlage eines Hauses mit einer Abluftansaugung und Zuluftansaugung in Verbindung mit einem Heizgerät, dessen Abgase der Abluft beigemischt und in Wärmetausch mit der Zuluft gebracht werden, wobei ein Abluft-/Abgasventilator und ein Zuluftventilator vorgesehen sind, die beide Motoren aufweisen, die über je einen Schalter an Betriebsspannung 5 legbar sind.

Aus der EP-OS 83 726 ist eine Lüftungsanlage mit einer Abluftabsaugung und Zuluftansaugung bekanntgeworden, wobei sowohl die Abluftansaugung wie auch die Zuluftansaugung von je einem Ventilator unterstützt ist. Die Abgase eines Heizgerätes werden in einem dem Heizgerät in der Abgasleitung nachgeschalteten Wärmetauscher im Wärmeaustausch mit der Zuluft gebracht, stromab dieses Wärmetauschers 10 findet eine Vermischung der Abgase des Heizgerätes mit der Abluft statt, wobei die Abluft dann nur der Verhinderung einer Taupunktunterschreitung der Abgase im nachgeschalteten Schornstein dient.

Der vorliegenden Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, den Wärmeerzeuger nur dann zu betreiben, wenn ein ausreichender Durchsatz an Abgas im Abgaspfad über den Wärmetauscher gewährleistet ist. 15 Die Lösung dieser Aufgabe liegt erfindungsgemäß darin, daß die im Strompfad des Heizgerätes liegenden Schalter von einem Differenzdruckgeber nur dann betätigbar sind, wenn die Abluft-/Abgas-Druckdifferenz über dem Wärmetauscher eine Mindestgrenze (circa 30 Pa) überschreitet und eine Höchstgrenze (circa 60 Pa) hingegen nicht erreicht

Durch diese Ausführung erreicht man, daß zwei Druckschwellen überwacht werden können. So dient die erste 20 Druckschwelle dazu, eine Aussage über die Arbeitsweise des Abluft-/Abgasventilators zu erzielen. Die zweite Druckschwelle dient dazu, eine Auskunft über die Freiheit des Abgasweges zu erhalten, denn das Laufen des Abgasventilators bedeutet noch lange nicht einen ausreichenden Verbrennungsluftdurchsatz.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die beiden Druckdifferenzschalter über einen Servoschalter arbeiten und daß dem Schalt» des Servoschalters eine Serienschaltung aus zwei Schaltern parallel 25 liegt Durch diese Ausgestaltung gelingt zum einen eine Vereinfachung der Ausbildung der Druckdifferenzschalter und zum anderen die Möglichkeit der Einflußnahme auf die Ventilatoren.

Es ist weiterhin zweckmäßig, daß der in Serie liegende Schalter für den Motor des Zuluftventilators als temperaturgesteuerter Schalter ausgebildet ist dessen Fühler der Temperatur der Zuluft ausgesetzt ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, unabhängig von dem Betrieb des Heizgerätes für eine Be- oder Entlüftung der 30 bewohnten Räume zu sorgen.

Hiervon unabhängig ist es möglich, daß der temperaturgesteuerte Schalter als Umschalter ausgebüdet ist in dessen einem Pfad ein von einer Schaltuhr gesteuerter Schalter angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung gelingt eine Steuerung der Lüftungsperioden zu bestimmten von einer Schaltuhr festgelegten Perioden.

In alternativer Ausgestaltung ist es nach der Erfindung auch möglich, daß der Abluftventilator einen 35 leistungsumschaltbaren Motor aufweist und daß beide Wicklungen dieses Motors im Sinne einer logischen Oder-Bedingung von je einem Relais an Netzspannung legbar sind.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die Entlüftung bei bestimmten Räumen verstärkt durchzuführen.

In weiterer Ausgestaltung dieser Variante der Erfindung ist es möglich, daß das Relais für die erhöhte Abluftabfuhrlaststufe neben einem Kontakt für die entsprechende Anschaltung der Wicklung des Motors einen 40 weiteren Kontakt aufweist, mit dem die normale Laststufe des Motors abschaltbar ist. Durch diese Ausgestaltung gelingt eine noch bessere Steuerung der Stufen für den Normal- und Hochlastbetrieb bei der Entlüftung des Gebäudes.

Schlußendlich ist es besonders zweckmäßig, daß die Spannungsversorgungsleistung für die erhöhte Laststufe des Abluftventilators über eine Klemme des Heizgerätes geführt ist, die nur dann mit Spannung versorgt ist, 45 wenn das Gerät außer Betrieb ist. Durch diese Schaltung wird sichergestellt, daß die erhöhte Abluftlaststufe nur bei außer Betrieb befindlichem Heizgerät angewählt werden kann.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Wohnhaus in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine elektrische Schaltung und 50 Fig. 3 eine weitere elektrische Schaltung.

In den Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Ein Wohnhaus (1) weist drei Geschoßebenen (2), (3) und (4) auf. In der untersten Geschoßebene (2) befinden sich eine Küche, ein WC und ein Wohnraum, in der mittleren Geschoßebene zwei Schlafzimmer und ein Badezimmer und in der Dachgeschoßebene (4) ein Heizgerät (5) und eine Wärmetauschereinrichtung (6). Küche 55 und WC sind je einer Abluft-/Absaugeleitung (7) und (8) zugeordnet, dem Wohnraum ein oder mehrere Zuluftzufuhrleitungen (9). Dem Schlafzimmer ist gleichermaßen eine Zuluftleitung (9), dem Badezimmer eine Abluftleitung (8) und dem weiteren Schlafzimmer eine Zuluftleitung (9) zugeordnet. Sämtliche Zuluftleitungen (9) sind zu einer gemeinsamen Zuluftzufuhrleitung (10) zusammengefaßt und ausgangsseitig der Wärmetauschereinheit (6) angeschlossen. Auch alle Abluft-/Absaugeleitungen (7) und (8) sind zu einer 60 gemeinsamen Abluft-/Abfuhrleitung (11) zusammengefaßt und an die Wärmetauschereinheit (6) angeschlossen, und zwar zusammen mit einer Abgas-/Abfuhrleitung (12) des Heizgerätes (5), das ein gas- oder ölbeheizter Kessel beziehungsweise Durchlauf- oder Umlauf-Wasserheizer sein kann. Das Gerät kann mit atmosphärischem -2-

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Gasbrenner und Strömungssicherung ausgestattet sein. Dieses Heizgerät (5) weist ein Magnetventil (13) auf, das in eine Brennstoffzuleitung zum Brenner geschaltet ist und von einer Spule (14) freigebbar ist. Dem Heizgerät kann alternativ ein gesonderter Abgasventilator (15) zugeordnet sein, der die Abgase des Heizgerätes zusätzlich in die Abgas-/Abfuhrleitung (12) drückt

Die Wärmetauschereinheit (6) ist als Plattenwärmetauscher ausgebildet und dient zum Wärmeaustausch zwischen kalter Außenluft und dem Gemisch aus heißem Abgas/warmer Abluft. Der Plattenwärmetauscher arbeitet bevorzugt im Kreuzgegenstrom. Über seine Abgas-/Abluftstrecke sind zwei Differenzdruckdosen (16) und (17) geschaltet wovon die eine bei einer Druckdifferenz von ca. 30 Pa, die andere bei einer Druckdifferenz von ca. 60 Pa den Schaltzustand eines ihr zugeordneten Schalters (18) und (19) ändern. Stromab der Wärmetauschereinheit (6) steht eine Fortluftleitung (20) mit den beiden Leitungen (11) und (12) in Verbindung, während die Zuluftzufuhrleitung (10) an einer Außenluftleitung (21) angeschlossen ist. Sowohl in die Fortluftleitung (20) wie auch in die Außenluftleitung (21) sind je ein Ventilator (22) und (23) eingeschaltet, die mit der Wärmetauschereinheit (6) baulich nahezu vereinigt sein können. Der Ventilator (22) dient dem Hineindrücken von frischer Außenluft in die Wärmetauschereinheit, wobei die Frischluft aufgeheizt und den einzelnen zu belüftenden Räumen zugefiihrt wird. Die warme und feuchte und unter Umständen mit Gerüchen belastete Abluft wird hingegen über die Abluftstrecke der Wärmetauschereinheit mittels des Ventilators (23) abgesaugt und an die Außenatmosphäre zurückgegeben. Hierbei wird sie mit dem Abgas aus dem Heizgerät gemischt, sowohl die heißen Abgase wie auch die warme Abluft geben gemeinsam die in ihr wohnende Wärme, gegebenenfalls auch die latente Wärme an die Außenluft ab. Gegebenenfalls ist die Wärmetauschereinheit (6) mit einer Kondensatabfuhrleitung versehen.

Die Schaltung gemäß Figur zwei besitzt zwei Anschlußleitungen (30) und (31), die an die Klemmen (L) und (N) eines speisenden Wechselspannungsnetzes angeschlossen sind. Sie führen zu einer Klemmenleiste (32) mit zwölf Klemmen (41) bis (53), und zwar an die Klemmen (41) und (42). Diese Klemmen sind über ein weiteres Leitungspaar (33) mit dem Magnetventil (13) und gegebenenfalls mit dem Ventilator (15) des Heizgerätes (5) verbunden. Das Leitungspaar setzt sich hinter dem Heizgerät (5) fort und führt zu den Klemmen (51) und (52), wobei in eine der Leitungen des Paares (33) ein Temperaturschalter (34) eingefügt ist. Dies kann ein Raumthermostat oder Vorlaufthermostat sein. Über eine Leitung (35) ist die Klemme (41) mit der Klemme (45) verbunden, die Leitung setzt sich fort und ist über eine Spule (36) eines Relais und einen Verzweigungspunkt (37) mit der Klemme (51) verbunden. Vom Verzweigungspunkt (37) führt eine Leitung (38), in die die beiden Schalter (18) und (19) der Druckdosen (16) und (17) in Serie eingeschleift sind, zur Klemme (52).

Von der Klemme (41) führt eine weitere Leitung (39) über zwei Verzweigungspunkte (40) und (54) zu den Elektromotoren (55) und (56) der Ventilatoren (22) und (23). Die Leitung (39) setzt sich weiterhin zum Synchronmotor (57) einer Schaltuhr fort Eine Leitung (58), die auf der einen Seite mit der Klemme (42) verbunden ist, ist auf der anderen Seite über eine Sicherung (59) mit einer Leitung (60) verbunden, die über verschiedene Abzweigpunkte einmal mit dem Synchronmotor (57) und zum anderen über je einen Schaltkontakt (61) beziehungsweise (62), die beide gemeinsam von der Relaisspule (36) betätigbar sind, mit den Ventilatormotoren (55) und (56) verbunden. Bei den beiden Kontakten (61) und (62) handelt es sich um Arbeitskontakte, die gemeinsam öffnen und schließen. Während über eine Leitung (63) der Kontakt (62) unmittelbar mit dem Motor (56) verbunden ist, ist der Leitung (64), die den Kontakt (61) mit dem Motor (55) verbindet, eine Parallelschaltung (56) ihrerseits parallel geschaltet, wobei diese Parallelschaltung aus zwei Kontakten (66) und (67) besteht, wobei der Schaltkontakt (66) der Uhr (57), der Schaltkontakt (67) hingegen einem Temperaturfühler (68) zugeordnet sind. Die Parallelschaltung ist über eine Leitung (69), in der ein weiterer Schaltkontakt (70) vorgesehen ist, mit der Leitung (60) verbunden. Von der Leitung (63) führt eine mit einem Schalter (71) versehene Leitung (72) zur Leitung (60).

Bei den Schaltern (70) und (71) handelt es sich um Dauerbetriebsschalter, mit dem Schalter (71) kann der Abgas-/Abluftventilator (23) auf Dauerbetrieb geschaltet werden, mit dem Schalter (70) der Zuluftventilator. Bei dem Temperaturfühler (68) handelt es sich um einen Thermostaten. Bei Unterschreiten der eingestellten Temperatur, zum Beispiel + 5 °C, wird der Strom bei Dauerbetrieb des Zuluftventilators über den Schalter (66) zum Ventilator (55) geführt. Die Stromzuführung wird in fest vorgegebenen Intervallen unterbrochen. Dadurch wird das Vereisen des Wärmetauschers verhindert.

Die beschriebene elektrische Schaltung hat folgende Funktion:

Wird durch eine Temperaturanforderung der Heizung des Hauses (1), dem das Heizgerät (5) zugeordnet ist, der Schalter (34) geschlossen, so läuft der Einschaltvorgang des Heizgerätes und gegebenenfalls wird sein zugehöriger Abgasventilator (15) an Spannung gelegt. Der Betrieb des Heizgerätes kann ein modulierender, das heißt stetig gesteuerter oder geregelter Betrieb sein, dies kann auch ein Pulspausenbetrieb sein. Gleichzeitig liegt über dem geschlossenen Schalter (34) dann Netzspannung an der Spule (36) an, so daß die Kontakte (61) und (62) geschlossen werden. Über den geschlossenen Kontakt (62) läuft der Abgas-/Abluftventilator (23) an, er fördert einen bestimmten Abgas-/Abluftstrom über die Wärmetauschereinheit (6). Wird eine erste Differenzdruckschwelle von 30 Pa erreicht, spricht die Druckdose (17) an, die dieser Druckschwelle zugeordnet ist. Sie schließt den zugehörigen Schalter (19). Solange die zweite Druckschwelle von 60 Pa nicht erreicht ist, ist der Schalter (18) geschlossen und bleibt geschlossen. Somit kann das Gasmagnetventil geöffnet und der -3-

Claims (7)

1. AT 392155 B Zündvorgang eingeleitet werden. Wird die erste Schaltstufe nicht erreicht (zum Beispiel Abgas-/Abluftventilator (23) defekt) oder die zweite überschritten (zum Beispiel Wärmetauschereinheit (6) verschmutzt), erfolgt weder das Öffnen des Gasmagnetventils noch die Freigabe des Zündvorganges. Die Schaltung gemäß Figur drei ist gegenüber der der Figur zwei abgewandelL Es kann nämlich das Bedürfnis bestehen, daß der Abluftdurchsatz aus dem Wohnhaus erhöht werden soll, beispielsweise bei intensiven Kochvorgängen oder aus einem Badezimmer, einem Partyraum oder einer Toilette. Wesentlich ist hier aber, daß in diesem Fall der Gesamt-Abluftdurchsatz aus allen Räumen erhöht wird, da bei Erhöhung eines Einzeldurchsatzes die Druckverhältnisse in der Abluftleitung gestört werden können, was insbesondere zu unliebsamen Abgasauslritten aus dem Heizungsgerät führen kann. Der Motor (56) für den Abluftventilator (23) ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur zwei ein Zweistufenmotor, mit dem also ein hoher Abluftdurchsatz in der zweiten Stufe und ein normaler Abluftdurchsatz in der ersten Schaltstufe sichergestellt werden kann. Die Umschaltung dieses Motors findet über zwei Relais (80) und (81) statt, die mit ihren Kontakten (82) und (83) in den Schaltkreisen der Motorwicklungen liegen. Die Wicklung (80) liegt im Zuge der Leitung (63), die vom Schalter (62) an den Verbindungspunkt (40) geschaltet ist und in der ein Ruhekontakt (84) angeordnet ist, der dem Relais mit der Spule (81) zugeordnet ist. Mittels des Relais (80/82) wird die erste kleinere Durchsatzstufe für den Abluftmotor (23) beherrscht. Die Wicklung (81) ist einerseits an einen Verzweigungspunkt (85) angeschlossen, der im Zuge der Leitung (39) liegt, auf der anderen Seite ist die Spule (81) mit einer Leitung (86) verbunden, die über einen Arbeitskontakt (87) mit der Schaltklemme (53) des Heizgerätes verbunden ist. Die Schaltklemme (53) des Heizgerätes führt Netzspannung, wenn das Heizgerät nicht in Betrieb ist. Sie führt keine Netzspannung, wenn das Heizgerät in Betrieb ist. Mit dem Schaltkontakt (87) kann ein Bewohner des Hauses einen erhöhten Abluftdurchsatz vorgeben. Dies kann durch einen manuellen Schalter geschehen, der gesondert zurückgestellt werden muß, dies kann auch durch einen Zeitschalter geschehen. Der Arbeitskontakt (83) der Relaisspule ist an die Leitung (86) zwischen dem Schalter (87) und der Spule (81) angeschlossen, über eine Leitung (88) ist er mit der entsprechenden SchnellaufWicklung des Motors (56), also der zweiten Durchsatzstufe, verbunden. Es wäre auch möglich, die Leitung (88) hinter dem Kontakt (83) an die Leitung (60) anzuschließen, um die Sicherung (59) mit ausnutzen zu können. Durch die Abänderung der Schaltung ist ein Verbindungspunkt (89) im Zuge der Leitung (60) entstanden, von dem eine Leitung (90) ausgeht, die direkt mit dem Kontakt (82) verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur drei weist folgende gegenüber der Figur zwei erweiterte Funktion auf: Zunächst wird unterstellt, daß nur ein normaler Abluftförderungsbedarf vorliegt. Das bedeutet, der Schalter (87) ist geöffnet Das bedeutet, daß die Wicklung (81) stromlos ist, und damit sind die Kontakte (83) geöffnet und (84) geschlossen. Damit kann der Motor in der zweiten erhöhten Durchsatzstufe nicht laufen. Der Motor (56) kann lediglich in der Normallaststufe anlaufen, wenn nämlich bei in Betrieb befindlichem Heizgerät das Relais (36) erregt wird und der Kontakt (62) schließt. In diesem Fall wird nämlich die Spule (80) unter Spannung gesetzt, so daß der Kontakt (82) schließt, so daß über die Leitungen (60, 90), den geschlossenen Kontakt (82) der Lüftermotor (56) anlaufen kann. Diese Betriebsweise unterscheidet sich nicht gegenüber der der Figur zwei. Wird jetzt aber ein erhöhter Abluftbedarf festgestellt, so wird der Schalter (87) betätigt. Als Folge dessen wird Netzspannung über die Klemme (53) und die Leitung (86) auf die Spule (81) gegeben, die die zugehörigen Kontakte (83) und (84) umschaltet. Das Öffnen des Kontakts (84) bewirkt ein Stromloswerden der Spule (80) und damit ein Außerbetriebsetzen des Lüfters. Gleichzeitig bewirkt aber das Schließen des Kontakts (83) ein Anstehen der Netzversorgungsspannung an der zweiten Wicklung des Motors (56), so daß dieser Motor in der erhöhten Laststufe weiterläuft. Das bedeutet eine erhöhte Abluftförderung. Diese Überlegungen gelten für den Fall, daß das Heizgerät nicht in Betrieb ist. Geht in diesem Schaltzustand das Heizgerät in Betrieb, so verschwindet die Netzspannung an der Klemme (53), so daß die Wicklung (81) wieder stromlos wird. Das bedeutet, daß durch Öffnen des Kontaktes (83) die erhöhte Laststufe des Abluftventilators wieder weggeschaltet wird. Gleichzeitig kann aber über das Schließen des Kontakts (84) der Lüftermotor unmittelbar mit der Normaldrehzahl weiterlaufen, so daß das normale Abgasvolumen in der Zeiteinheit gefördert wird. Die Figur drei beinhaltet also eine Verriegelungsschaltung derart, daß eine erhöhte Abluftabfuhr nur dann bewerkstelligt werden kann, wenn das Heizgerät gerade nicht läuft und daß aber automatisch, wenn ein erhöhter Abluftabfuhrbedarf vorhanden ist, dieser auch genutzt werden kann, wenn das Gerät zum Stillstand kommt PATENTANSPRÜCHE 1. Steuerschaltung für eine Lüftungsanlage eines Hauses mit einer Abluftabsaugung und Zuluftansaugung in Verbindung mit einem Heizgerät, dessen Abgase der Abluft beigemischt und in Wärmetausch mit der Zuluft -4- AT 392 155 B gebracht werden, wobei ein Abluft-/Abgasventilator und ein Zuluftventiiator vorgesehen sind, die beide Motoren aufweisen, die über je einen Schalter an Betriebsspannung legbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Strompfad des Heizgerätes (5) liegende Schalter (18,19) von einem Differenzdruckgeber (16,17) nur dann betätigbar sind, wenn die Abluftabgas-Druckdifferenz über dem Wärmetauscher (6) eine Mindestgrenze (ca. 30 Pa) überschreitet und eine Höchstgrenze (ca. 60 Pa) hingegen nicht erreicht
2. 2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckdifferenzschalter (16, 17) über einen Servoschalter (36) arbeiten und daß dem Schalter (61) des Servoschalters (36) eine Serienschaltung (70,67) aus zwei Schaltern parallel liegt.
3. 3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der in Serie liegenden Schalter (67) für den Motor (55) des Zuluftventilators (22) als temperaturgesteuerter Schalter (67) ausgebildet ist, dessen Fühler (68) der Temperatur der Zuluft ausgesetzt ist
4. 4. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturgesteuerte Schalter (67) als Umschalter ausgebildet ist, in dessen einem Pfad ein von einer Schaltuhr (57) gesteuerter Schalter (66) angeordnet ist.
5. 5. Steuerschaltung für eine Lüftungsanlage eines Hauses mit einer Abluftabsaugung und einer Zuluftansaugung in Verbindung mit einem Heizgerät, dessen Abgase der Abluft beigemischt und im Wärmetausch mit der Zuluft gebracht werden, wobei ein Abluft-/Abgasventilator und ein Zuluftventilator vorgesehen sind, die beide Motoren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abluftventilator (23) einen leistungsumschaltbaren Motor (56) aufweist und daß beide Wicklungen dieses Motors im Sinne einer logischen Oderbedingung von je einem Relais (80/82 und 81/83) an Netzspannung legbar sind.
6. 6. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (81) für die erhöhte Abluftabfuhrlaststufe neben einem Kontakt (83) für die entsprechende Anschaltung der Wicklung des Motors (56) einen weiteren Kontakt (84) aufweist, mit dem die Normallaststufe des Motors abschaltbar ist.
7. 7. Steuerschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgungsleitung (86) für die erhöhte Laststufe des Abluftventilators (23) über eine Klemme (53) des Heizgerätes (5) geführt ist, die nur dann mit Spannung versorgt ist, wenn das Gerät außer Betrieb ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -5-