CH397189A - Thermal model for the automatic control of space heating systems - Google Patents

Thermal model for the automatic control of space heating systems

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CH397189A
CH397189A CH790362A CH790362A CH397189A CH 397189 A CH397189 A CH 397189A CH 790362 A CH790362 A CH 790362A CH 790362 A CH790362 A CH 790362A CH 397189 A CH397189 A CH 397189A
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CH
Switzerland
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thermal model
heating
chamber
temperature
control
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Application number
CH790362A
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German (de)
Inventor
Ruester Gerhard
Original Assignee
Heliowatt Werke
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    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202Switches
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    • GPHYSICS
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Description

  

      Thermisches    Modell     zur        selbsttätigen    Regelung von     Raumheizungsanlagen       Es sind Anordnungen zur selbsttätigen Regelung  von Raumheizungsanlagen in Gestalt elektrisch be  heizter Kammern, sogenannter thermischer Modelle,  bekannt. Diese bestehen im wesentlichen aus einer  allen Witterungseinflüssen     ausgesetzten    Kammer,  dem Vergleichsraum zu dem zu beheizenden Ge  bäude, mit einer elektrischen     Heizungseinrichtung     und einem Regler, der die in den Räumen des zu be  heizenden Gebäudes gewünschte Temperatur inner  halb der Kammer durch Steuerung der Kammerhei  zung aufrechterhält.

   Hinsichtlich der     Wärmeüber-          gangsverhältnisse    in seinem Inneren ist das thermi  sche Modell so eingerichtet, dass bei seiner Aufstel  lung im Freien der Strombedarf zur     Aufheizung    der  Kammer auf die im Gebäude geforderte Temperatur  dem Wärmebedarf des Gebäudes entspricht und  daher als     Mess-    oder Steuergrösse verwendet werden  kann.

   Dies geschieht beispielsweise derart, dass in  nerhalb der Kammer des thermischen Modells ein als  Wärmefühler wirkender temperaturabhängiger Wider  stand     angeordnet    ist, der in Reihe mit einem Brücken  widerstand den einen Zweig einer     Messbrücke    bildet  und in bekannter Weise entsprechend dem von der       Kammerheizvorrichtung    ausgehenden     Wärmestrom     den     Heizungsregler,    etwa das Gebläse einer Heizungs  anlage,     stetig    steuert.

   Mit Vorteil lässt sich das ther  mische Modell auch zur Steuerung eines     Reglers    für  eine Speicherheizung verwenden.     Hierbei    kommt es  darauf an, die zur Heizung der Kammer des im  Freien aufgestellten thermischen Modells     erforderliche     Energie     mit    dem Wärmebedarf der zu beheizenden  Räume eines Gebäudes. in Beziehung zu setzen und  dem Regler der Speicherheizung eine Messgrösse zu  liefern, die ihrerseits die     Aufladung    des Speichers.  steuern kann.  



  Bei derartigen thermischen Modellen ist der    Schaltkontakt des Temperaturreglers so eingestellt,  dass er bei überschreiten der     gewünschten    Raumtem  peratur öffnet und beim Unterschreiten dieser Tem  peratur schliess. Dieser Regelpunkt ist fest eingestellt  und lässt sich bei den bekannten Anordnungen     be-          triebsmässig    nicht verändern; vielmehr ist ein     Ein-          griff    in     das    thermische Modell selbst     erforderlich,    um  den Regelpunkt des Temperaturreglers auf die  gewünschte Raumtemperatur einzustellen.

   Eine ge  wisse Regelmöglichkeit der Temperatur in den zu       beheizenden    Räumen lässt sich allerdings dadurch  erreichen, dass in den Stromkreis der Kammerhei  zung ein regelbarer Widerstand eingeschaltet ist. Mit  Hilfe dieses Widerstandes ist es möglich, je nach Ein  stellung, die Zeitdauer, die erforderlich ist, um die  Kammer auf eine     bestimmte    Temperatur aufzuhei  zen, zu verlängern oder zu verkürzen und damit die  Heizung der Räume zu verstärken oder abzuschwä  chen. Bei einer solchen Regelung lassen sich jedoch  Überhitzungen oder Unterkühlungen der Räume je  nach der herrschenden Aussentemperatur nicht ver  meiden.

   So ist es beispielsweise möglich, dass bei  sehr kühlem Wetter und eingeschaltetem Regelwider  stand die Kammer des thermischen Modells zu lang  sam auf die geforderte Raumtemperatur gebracht  wird. Damit erfolgt aber z. B. bei einer Speicherhei  zung eine stärkere     Aufheizung    des Speichers, die  nicht dem tatsächlichen Bedarf des zu beheizenden  Gebäudes entspricht und deshalb zu einer     überhit-          zung    der Räume führt. Umgekehrt ist bei mildem  Wetter eine Unterkühlung der Räume leicht möglich.  



  Diese Nachteile eines thermischen Modells zur  selbsttätigen Regelung von     Raumheizungsanlagen    in  Gestalt einer allen Witterungseinflüssen ausgesetzten,  über einen Temperaturregler     beheizten    Kammer mit       einem    Heizwiderstand werden     erfindungsgemäss    da-      durch     beseitigt,    dass -innerhalb der Kammer eine zu  sätzliche ständig eingeschaltete Heizung vorgesehen  ist. Diese zusätzliche Heizung kann entweder zur       Aufheizung    der gesamten Kammer verwendet wer  den, oder auch nur auf die Heizung des Temperatur  reglers unmittelbar beschränkt bleiben.

   Sie lässt sich  beispielsweise in der Nähe des     Temperaturreglers     anordnen, um die zur     Vorwärmung    erforderliche  Wärmemenge möglichst verlustfrei an den Tempera  turregler abzugeben. Man kann sogar bei einem als  Temperaturregler verwendeten     Bimetallschalter    die  zusätzliche Heizung     direkt    auf dem     Bimetallstreifen     anbringen; damit ist eine grösstmögliche Ausnutzung  der an der zusätzlichen Heizung anstehenden Wärme  menge erreicht. In jedem Falle aber erfährt der Tem  peraturregler in der Kammer des thermischen  Modells eine Erwärmung unabhängig davon, ob die  geregelte Kammerheizung selbst eingeschaltet ist oder  nicht.

   Diese     Vorwärmung    der Kammer bzw. des  Temperaturreglers mittels der zusätzlichen Heizung  nach der     Erfindung    kommt einer Verschiebung des  Regelpunktes des thermischen Modells gleich; der       Ansprechwert    des     Temperaturreglers    bleibt jedoch  dabei unverändert. Durch einen Regelwiderstand, der  in dem Stromkreis der zusätzlichen Heizung einge  schaltet ist, lässt sich je nach seinem frei wählbaren  Widerstandswert die scheinbare Verschiebung des  Regelpunktes beliebig einstellen. Dieser Regelwider  stand ist dabei vorzugsweise ausserhalb des thermi  schen Modells, etwa in den Innenräumen des zu be  heizenden Gebäudes, untergebracht.

   Die Möglichkeit  einer gleichsam     beliebigen    Verschiebung der Regel  temperatur eines thermischen Modells mit Hilfe einer  zusätzlichen Heizung gemäss der Erfindung kann  vorzugsweise bei einer Speicherheizung zur Anpas  sung der Regelmöglichkeiten eines thermischen  Modells an die zur Verfügung stehende Heizanlage  eines Gebäudes und an die Gewohnheiten seiner Be  wohner     verwendet    werden. Bei einem innerhalb eines  thermischen Modells fest eingestellten     Ansprechwert     des Temperaturreglers ist bei sinkender Aussentem  peratur eine bestimmte Wärmemenge nötig, um die  Kammer bzw. den Temperaturregler wieder auf den  geforderten Temperaturwert zu bringen.

   Diese zur       Aufheizung    der Kammer erforderliche Wärmemenge  steigt mit fallender Kammer- bzw. Aussentemperatur.  Wird nun durch die zusätzliche Heizung nach der Er  findung die Kammer bzw. der Temperaturregler auf  einen bestimmten Temperaturwert vorgewärmt, so ist  bei sinkender Aussentemperatur von der Kammerhei  zung selbst nur die Wärmemenge aufzubringen, die  erforderlich ist, um den Temperaturregler wieder von  der durch     Vorwärmung    erreichten Temperatur auf  seinen     Ansprechwert    zu bringen.

   Die hierzu erforder  liche     Wärmemenge    entspricht aber lediglich der Tem  peraturdifferenz von     Ansprechwert    und durch     Vor-          wärmung    erzeugter Kammertemperatur.

   Da bei einer  Speicherheizung der Strombedarf des geregelten  Widerstandes, der notwendig ist, um den Temperatur  regler auf seinen     Ansprechwert    zu bringen,     als    Mess-    oder Steuergrösse einem Zählwerk zugeführt und als  Bezugsgrösse der     Aufheizung    eines Speichers     zugrun-          degelegt    werden kann, ist es auf diese Weise möglich,  zur     Beheizung    der Räume eine geringere Wärme  menge zur Verfügung zu stellen, als nach dem fest  eingestellten     Ansprechwert    des Temperaturreglers     zu     erwarten wäre.  



  Bei einer gewünschten Raumtemperatur, die un  terhalb des     Ansprechwertes    des im thermischen  Modell befindlichen Temperaturreglers liegt, lässt  sich diese Temperatur betriebsmässig dadurch errei  chen, dass je nach dem Grad der     Vorwärmung    der  Leistungsbedarf des geregelten Widerstandes zur       Aufheizung    der Kammer bis zur Erreichung des An  sprechwertes eines Temperaturreglers gesenkt wird.

    Der Vorteil der Erfindung liegt demnach in der Mög  lichkeit, unabhängig von den Aussentemperaturen  betriebsmässig eine gleichmässige     Beheizung    der In  nenräume eines Gebäudes unter Berücksichtigung  frei wählbarer Temperaturwerte zu erreichen, ohne  dass ein Eingriff in das im Freien befindliche, even  tuell schwer zugängliche Modell notwendig ist.  



  Mit Vorteil lässt sich die Erfindung bei einer       Nachtstromspeicherheizung    dadurch verwirklichen,  dass der Widerstand, mit dessen Hilfe der Grad der       Vorwärmung    des Temperaturreglers beliebig einge  stellt werden kann, in dem für eine Speicherheizung  erforderlichen Regler untergebracht ist. Dieser  Regler hat die Aufgabe, die zur     Aufheizung    der Kam  mer eines thermischen Modells erforderliche Energie  mit dem Wärmebedarf des zu beheizenden Gebäudes  in Beziehung zu setzen.  



  Die Erfindung sei anhand der     Fig.    1 bis 3 bei  spielsweise erläutert.  



  Die     Fig.    1 und 2 zeigen Anordnungen eines ther  mischen Modells mit einer zusätzlichen ständig einge  schalteten Heizung als Ausführungsbeispiele der Er  findung.  



  Die     Fig.    3 stellt die Regelcharakteristik des ther  mischen Modells nach der Erfindung dar.  



  In den     Fig.    1 und 2 ist mit 1 die allen Witterungs  einflüssen ausgesetzte Kammer des thermischen  Modells bezeichnet. 2 ist ein als Temperaturregler  verwendeter     Bimetallschalter    mit seinem Schaltkon  takt 2a, und 3 ist ein in der Kammer untergebrachter  Heizwiderstand. Der in diesem Heizkreis liegende  Regelwiderstand ist 4. Zur Steuerung eines Heizungs  reglers, der z. B. der Steuerung des Gebläses einer  Heizanlage dient, kann das thermische Modell einen  Wärmefühler enthalten.  



  Mit 5 ist die zusätzliche ständig eingeschaltete  Heizung gemäss der Erfindung bezeichnet, der in die  sem Stromkreis liegende regelbare Widerstand ist 6.  



  Die zusätzliche Heizung 5 kann nach     Fig.    1 an  beliebiger Stelle der Kammer, z. B. in der Nähe des  Temperaturreglers, angebracht sein oder auch so,  dass sie direkt auf einem als Temperaturregler ver  wendeten     Bimetallstreifen    angeordnet ist     (Fig.    2).  



  Der     Bimetallschalter    2 sei im Ausführungsbei  spiel für einen Regelpunkt von 20  C eingerichtet.      Erreicht also die Temperatur in der Kammer auf  Grund äusserer Einflüsse, durch steigende Aussen  temperaturen oder 'auch     infolge    der     Heizwirkung    des  Widerstandes 3, diesen Wert, so wird der Kontakt 2a  des     Bimetallschalters    2 geöffnet und damit der Strom  im     Heizkreis    unterbrochen. Bei fallender Tempera  tur, also bei Werten unter 20  C, werden die Kon  takte geschlossen. Die Kammer wird von neuem be  heizt.

   Die Leistungsaufnahme des Widerstandes 3 zur       Aufheizung    der Kammer sei als konstant vorausge  setzt; daher lässt sich mit Hilfe des vorgeschalteten  Regelwiderstandes 4 die     Aufheizdauer    der Kammer  beliebig verändern. Wird nun beispielsweise die Ruf  heizung des Speichers einer Raumheizungsanlage  über das thermische Modell nach der Erfindung von  der Aussentemperatur und sonstigen Witterungs  einflüssen in Abhängigkeit gebracht, derart, dass die  zur Heizung der Kammer des im Freien aufgestellten  thermischen Modells erforderliche Energie etwa über  ein Zeitzählwerk mit dem Wärmebedarf der zu behei  zenden Räume eines Gebäudes in Beziehung gesetzt  wird, so wird beim Vorschalten des Widerstandes 4  die Anzeige des Zeitzählwerkes vergrössert, d. h.

   die       Aufheizdauer    wird     verlängert    und damit die Heizung  der Räume verstärkt. Durch Einstellung des Regelwi  derstandes 4 lässt sich somit die Wärmemenge zur  Rufheizung der Räume bis zu dem gewählten An  sprechwert des Temperaturreglers von 20  C verän  dern.

   In der Regelcharakteristik des thermischen  Modells nach     Fig.    3 wirkt sich das so aus, dass die       Regelkennlinie    r um Winkelbeträge     d        beliebig    ge  schwenkt werden kann, wie es beispielsweise durch  die Geraden     r1,        r2    und     r,    angedeutet ist.

       Diese     Regelmöglichkeit der     Aufheizdauer    eines thermi  schen Modells und damit der Rufheizung eines Ge  bäudes mittels des in den Heizkreis des thermischen  Modells eingeschalteten Regelwiderstandes 4 bietet  jedoch, wie eingangs erläutert, keine Gewähr für eine  unabhängig von den herrschenden Aussentemperatu  ren oder sonstigen Witterungseinflüssen gleichblei  bende Raumtemperatur.  



  Durch die Erfindung wird dagegen eine Regelcha  rakteristik eines thermischen Modells geschaffen, die  eine für alle Witterungsbedingungen gültige, einwand  freie Anpassung an die Heizungsanlage des Gebäudes  und die Gewohnheiten seiner Bewohner ermöglicht.  Dies geschieht dadurch, dass mittels der zusätzlichen  ständig eingeschalteten Heizung 5 ein frei wählbarer  Regelpunkt vorgetäuscht wird. Die zusätzliche Hei  zung 5 bewirkt eine Unterstützung der Kammerhei  zung insofern,     als    sie als ständig     eingeschaltete    Zu  satzheizung eine konstante     Vorwärmung    liefert; die  Kammerheizung selbst hat also nur noch die Wärme  differenz selbst aufzubringen, die notwendig ist, um  bei sinkender Aussen- bzw.

   Kammertemperatur den  durch Zusatzheizung bereits vorgewärmten Tempera  turregler auf seinen     Ansprechwert    zu bringen.  



  Die Ausführungsbeispiele nach den     Fig.    1 und 2  unterscheiden sich lediglich dadurch, dass im ersten  Fall die gesamte Kammer mittels der Widerstände 3    und 5 aufgeheizt wird, während im zweiten Fall die  zusätzliche Heizung 5 auf die Erwärmung des Tempe  raturreglers beschränkt bleibt.     Hierbei        liefert    der     Heiz-          widerstand    3 die Wärmemenge, die erforderlich ist,  um die Temperatur     in    den zu beheizenden Räumen  auf einen bestimmten Wert zu halten. Je höher die       Vorwärmung,    desto geringer ist, bei gleicher Aussen  temperatur, die zur     Aufheizung    der Kammer erfor  derliche Wärmemenge.

   Da die Kammerheizung erst  dann eingeschaltet wird, wenn die     Vorwärmung        nicht     mehr ausreicht, die Temperaturdifferenz zwischen       Ansprechwert    des Temperaturreglers und tatsächli  cher Aussen- bzw. Kammertemperatur aufrechtzuer  halten, kann je nach Höhe der     Vorwärmung        die        zur          Rufheizung    der Kammer erforderliche Wärmemenge  und damit bei einer durch das thermische Modell ge  steuerten Speicherheizung die Temperatur innerhalb  des Gebäudes je nach Wunsch     beliebig    niedrig ge  wählt werden.

   Der     Ansprechwert    des verwendeten  Temperaturreglers sei, wie bereits ausgeführt, 20 .  Unabhängig davon     soll    jedoch die Temperatur in den       beheizten    Räumen auf beispielsweise 15  gehalten  werden.  



  Um diesen Wert dem thermischen Modell als  Regeltemperatur zugrunde legen zu können, wird mit  tels der zusätzlichen     Heizung    5 durch     Vorwärmung     des Temperaturreglers die durch den     Ansprechwert     von 20  festgelegten     Regelkennlinie,    beispielsweise       r1    soweit parallel zu sich selbst in Richtung auf die  Ordinate zu verschoben, bis ihre neue Lage durch die  gewünschte Raum- und damit Regeltemperatur von  15      festgelegt    ist. Diese Parallelverschiebung um       d-Beträge        (Fig.    3) lässt sich je nach dem Grad der       Vorwärmung    beliebig einstellen.

   Der zur     Rufheizung     der Kammer durch den Heizwiderstand 3 aufzubrin  gende Strombedarf aber, der nach obigen Ausführun  gen dem Wärmebedarf der zu beheizenden Räume  entspricht, kann in bekannter Weise als Messgrösse  für einen Zähler verwendet werden, der seinerseits  die Rufheizung eines Speichers steuert.

   Da die     Vor-          wärmung    der     Kammer    und damit des Temperatur  reglers mittels eines Widerstandes 6 von den Räumen  des Gebäudes aus     eingestellt    werden kann, ist es     be-          triebsmässig    möglich, durch Vortäuschung eines be  liebigen Regelpunktes den Temperaturregler eines  thermischen Modells durch     Fernbedienung    verstell  bar zu machen.  



  Mitunter kann es von Vorteil sein, zur Regelung  des thermischen Modells die Möglichkeiten einer  durch den Widerstand 4 geregelten Kammerheizung  3 mit einer durch den Regelwiderstand 6 eingeschal  teten Zusatzheizung 5 nach der Erfindung zu kombi  nieren. Hiermit lässt sich eine Regelcharakteristik des  thermischen Modells erreichen, wie sie     in    Figur 3  dargestellt ist.

   Je nach Einstellung des Regelwider  standes 4 bzw. je nach Wahl der     Vorwärmung    mittels  der zusätzlichen Heizung 5 lässt sich jede     Regelkenn-          linie    r um Winkelbeträge ä     schwenken        bzw.    um       d-Beträge        parallel    zu sich selbst verschieben.



      Thermal model for the automatic control of space heating systems There are arrangements for the automatic control of space heating systems in the form of electrically heated chambers, so-called thermal models, are known. These consist essentially of a chamber exposed to all weather conditions, the comparison room to the building to be heated, with an electric heating device and a controller that maintains the desired temperature in the rooms of the building to be heated within the chamber by controlling the Kammerhei tion .

   With regard to the heat transfer conditions inside, the thermal model is set up in such a way that when it is set up outdoors, the electricity required to heat the chamber to the temperature required in the building corresponds to the building's heat requirements and can therefore be used as a measurement or control variable .

   This is done, for example, in such a way that within the chamber of the thermal model a temperature-dependent resistor that acts as a heat sensor is arranged, which forms one branch of a measuring bridge in series with a bridge resistor and, in a known manner, controls the heating controller according to the heat flow from the chamber heating device, such as the fan of a heating system, continuously controls.

   The thermal model can also advantageously be used to control a controller for a storage heater. Here it is important to combine the energy required to heat the chamber of the thermal model set up outdoors with the heat demand of the rooms in a building to be heated. to put in relation and to supply the controller of the storage heater with a measured variable, which in turn determines the charging of the storage. can control.



  In thermal models of this type, the switching contact of the temperature controller is set so that it opens when the desired room temperature is exceeded and closes when the temperature falls below this. This control point is permanently set and cannot be changed operationally in the known arrangements; rather, it is necessary to intervene in the thermal model itself in order to set the control point of the temperature controller to the desired room temperature.

   A certain possibility of regulating the temperature in the rooms to be heated can, however, be achieved by switching on a controllable resistor in the circuit of the chamber heating. With the help of this resistor, it is possible, depending on the setting, the length of time that is required to zen the chamber to a certain temperature, to lengthen or shorten and thus to increase or decrease the heating of the rooms. With such a control, however, overheating or undercooling of the rooms cannot be avoided depending on the prevailing outside temperature.

   It is possible, for example, that in very cool weather and with the control resistor switched on, the chamber of the thermal model is brought to the required room temperature too slowly. But this takes place z. In the case of storage heating, for example, the storage tank is heated up more, which does not correspond to the actual requirements of the building to be heated and therefore leads to overheating of the rooms. Conversely, hypothermia in the rooms is easily possible in mild weather.



  These disadvantages of a thermal model for the automatic control of space heating systems in the form of a chamber with a heating resistor, which is exposed to all weather influences and heated by a temperature controller, are eliminated according to the invention by providing an additional, permanently switched-on heater inside the chamber. This additional heater can either be used to heat the entire chamber, or it can only be limited to heating the temperature controller.

   It can be arranged, for example, near the temperature controller in order to transfer the amount of heat required for preheating to the temperature controller with as little loss as possible. With a bimetal switch used as a temperature controller, the additional heater can even be attached directly to the bimetal strip; This achieves the greatest possible utilization of the amount of heat generated by the additional heater. In any case, however, the temperature controller in the chamber of the thermal model is heated, regardless of whether the controlled chamber heating itself is switched on or not.

   This preheating of the chamber or the temperature controller by means of the additional heating according to the invention is equivalent to a shift in the control point of the thermal model; however, the response value of the temperature controller remains unchanged. By means of a control resistor that is switched on in the circuit of the additional heating, the apparent shift of the control point can be set as desired depending on its freely selectable resistance value. This rheostat was preferably outside the thermal model, for example in the interior of the building to be heated.

   The possibility of an almost arbitrary shift of the control temperature of a thermal model with the help of an additional heater according to the invention can preferably be used in a storage heater to adapt the control options of a thermal model to the available heating system of a building and to the habits of its residents . If the response value of the temperature controller is permanently set within a thermal model, a certain amount of heat is required when the outside temperature drops in order to bring the chamber or the temperature controller back to the required temperature value.

   This amount of heat required to heat the chamber increases as the chamber or outside temperature falls. If the chamber or the temperature controller is now preheated to a certain temperature value by the additional heating according to the invention, then only the amount of heat to be applied by the Kammerhei itself when the outside temperature falls, which is necessary to reach the temperature controller again by preheating Bring temperature to its response value.

   However, the amount of heat required for this only corresponds to the temperature difference between the response value and the chamber temperature generated by preheating.

   Since the power requirement of the regulated resistor, which is necessary to bring the temperature controller to its response value, can be fed to a counter as a measured or control variable and used as a reference variable for the heating of a storage tank, it is in this way It is possible to provide a lower amount of heat to heat the rooms than would be expected based on the fixed response value of the temperature controller.



  At a desired room temperature, which is below the response value of the temperature controller in the thermal model, this temperature can be achieved operationally by the fact that, depending on the degree of preheating, the power requirement of the controlled resistor to heat the chamber until the response value is reached Temperature controller is lowered.

    The advantage of the invention therefore lies in the possibility of achieving uniform heating of the interior of a building independently of the outside temperatures, taking into account freely selectable temperature values, without having to intervene in the model that is located outdoors, which may be difficult to access.



  The invention can advantageously be implemented in a night storage heater in that the resistor, with the aid of which the degree of preheating of the temperature regulator can be set as desired, is accommodated in the regulator required for storage heating. This controller has the task of relating the energy required to heat the chamber of a thermal model to the heat demand of the building to be heated.



  The invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3 for example.



  Figs. 1 and 2 show arrangements of a ther mix model with an additional constantly switched on heating as embodiments of the invention He.



  Fig. 3 shows the control characteristics of the ther mix model according to the invention.



  In Figs. 1 and 2, 1 denotes the chamber of the thermal model which is exposed to all weather influences. 2 is a bimetal switch used as a temperature controller with its Schaltkon clock 2a, and 3 is a heating resistor housed in the chamber. The rheostat in this heating circuit is 4. To control a heating controller that z. B. is used to control the fan of a heating system, the thermal model can contain a heat sensor.



  The additional heating according to the invention, which is continuously switched on, is denoted by 5, and the controllable resistor in this circuit is 6.



  The additional heater 5 can according to FIG. 1 at any point in the chamber, for. B. in the vicinity of the temperature controller, or so that it is arranged directly on a ver used as a temperature controller bimetal strip (Fig. 2).



  The bimetal switch 2 is set up in the game Ausführungsbei for a control point of 20 C. If the temperature in the chamber reaches this value due to external influences, increasing outside temperatures or also due to the heating effect of the resistor 3, the contact 2a of the bimetal switch 2 is opened and the current in the heating circuit is interrupted. When the temperature drops, i.e. when the temperature drops below 20 C, the contacts are closed. The chamber is heated again.

   The power consumption of resistor 3 for heating the chamber is assumed to be constant; therefore, with the help of the upstream control resistor 4, the heating time of the chamber can be changed as desired. If, for example, the call heating of the memory of a space heating system via the thermal model according to the invention is made dependent on the outside temperature and other weather conditions, such that the energy required to heat the chamber of the thermal model set up in the open air, for example via a time counter with the The heat requirement of the rooms to be heated in a building is related, so when the resistor 4 is connected upstream, the display of the time counter is enlarged, i.e. H.

   the heating time is extended and the heating of the rooms is increased. By setting the control resistor 4, the amount of heat for call heating of the rooms can be changed up to the selected response value of the temperature controller of 20 C.

   In the control characteristic of the thermal model according to FIG. 3, this has the effect that the control characteristic r can be pivoted as desired by angular amounts d, as indicated for example by the straight lines r1, r2 and r.

       However, as explained at the beginning, this control option of the heating-up time of a thermal model and thus the call heating of a building by means of the variable resistor 4 connected to the heating circuit of the thermal model does not guarantee a constant room temperature regardless of the prevailing outside temperatures or other weather influences.



  The invention, on the other hand, creates a control characteristic of a thermal model that enables a perfect adaptation to the heating system of the building and the habits of its residents, valid for all weather conditions. This takes place in that a freely selectable control point is simulated by means of the additional, constantly switched on heater 5. The additional Hei tion 5 causes a support of the Kammerhei tion insofar as it provides constant preheating as an additional heating constantly switched on; the chamber heating itself only has to generate the difference in heat that is necessary to cope with falling outside or

   Chamber temperature to bring the temperature controller, which has already been preheated by additional heating, to its response value.



  The embodiments according to FIGS. 1 and 2 differ only in that in the first case the entire chamber is heated by means of resistors 3 and 5, while in the second case the additional heater 5 remains limited to heating the temperature regulator. The heating resistor 3 supplies the amount of heat that is required to keep the temperature in the rooms to be heated at a certain value. The higher the preheating, the lower the amount of heat required to heat the chamber at the same outside temperature.

   Since the chamber heating is only switched on when the preheating is no longer sufficient to maintain the temperature difference between the response value of the temperature controller and the actual outside or chamber temperature, the amount of heat required to heat the chamber can be depending on the amount of preheating the thermal model-controlled storage heating system, the temperature inside the building can be selected as low as required.

   The response value of the temperature controller used is, as already stated, 20. Regardless of this, however, the temperature in the heated rooms should be kept at 15, for example.



  In order to be able to base the thermal model on this value as the control temperature, the control characteristic defined by the response value of 20, for example r1, is shifted parallel to itself in the direction of the ordinate by means of the additional heater 5 by preheating the temperature controller until its new location is determined by the desired room temperature and thus control temperature of 15. This parallel shift by d-amounts (FIG. 3) can be set as desired depending on the degree of preheating.

   However, the current requirement for call heating of the chamber through the heating resistor 3, which corresponds to the heat requirements of the rooms to be heated according to the above, can be used in a known manner as a measured variable for a counter, which in turn controls the call heating of a memory.

   Since the preheating of the chamber and thus of the temperature controller can be adjusted from the rooms of the building by means of a resistor 6, it is operationally possible to make the temperature controller of a thermal model adjustable by remote control by simulating any control point .



  Sometimes it can be advantageous to control the thermal model to combine the possibilities of a chamber heater 3 controlled by the resistor 4 with an auxiliary heater 5 switched on by the control resistor 6 according to the invention. This allows a control characteristic of the thermal model to be achieved as shown in FIG.

   Depending on the setting of the control resistor 4 or depending on the choice of preheating by means of the additional heater 5, each control characteristic r can be pivoted by angular amounts or shifted parallel to itself by d amounts.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Thermisches Modell zur selbsttätigen Regelung von Raumheizungsanlagen in Gestalt einer allen Wit terungseinflüssen ausgesetzten, über einen Tempera turregler beheizten Kammer mit einem Heizwider- stand, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kammer eine zusätzliche ständig eingeschaltete Hei zung vorgesehen ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Thermisches Modell nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des im zusätzlichen Heizkreis fliessenden Stromes ein Regel widerstand vorgesehen ist. 2. PATENT CLAIM Thermal model for the automatic control of space heating systems in the form of a chamber that is exposed to all weather influences and heated by a temperature controller with a heating resistor, characterized in that an additional, permanently switched on heater is provided inside the chamber. SUBClaims 1. Thermal model according to claim, characterized in that a control resistor is provided for setting the current flowing in the additional heating circuit. 2. Thermisches Modell nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelwiderstand in den zu beheizenden Räumen untergebracht ist. 3. Thermisches Modell nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Regelwider stand in dem bei einer Nachtstrom-Speicherheizung erforderlichen Regler befindet. 4. Thermisches Modell nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Heizung in der Nähe des Temperaturreglers angeordnet ist. 5. Thermisches Modell nach Patentanspruch mit einem Bimetallschalter als Temperaturregler, da durch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Heizung direkt auf dem Bimetallstreifen angebracht ist. Thermal model according to dependent claim 1, characterized in that the control resistor is accommodated in the rooms to be heated. 3. Thermal model according to dependent claim 1, characterized in that the control resistor was in the controller required for a night current storage heater. 4. Thermal model according to claim, characterized in that the additional heater is arranged in the vicinity of the temperature controller. 5. Thermal model according to claim with a bimetal switch as a temperature controller, characterized in that the additional heater is attached directly to the bimetal strip.
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