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PATENTANSPRÜCHE
1. Heizanlage mit einem Steuergerät zum Beeinflussen der zu beheizenden Räumen zugeführten Wärmemenge in Abhängigkeit der Raum-, Aussen- und Vorlauftemperatur, wobei an das Steuergerät eine erste Temperatursonde zum Erfassen der Raumtemperatur, eine zweite Temperatursonde zum Erfassen der Aussentemperatur und eine dritte Temperatursonde zum Erfassen der Vorlauftemperatur angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Temperatursonde (33, 34; 43, 44) zum verzögerten Erfassen der betreffenden Temperaturschwankungen in der Aussenwand eines zu beheizenden Raumes im Abstand von der Innen- (28) und/oder Aussenseite (26) dieser Aussenwand (23) angeordnet ist.
2. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum verzögerten Erfassen der Schwankungen der Raum- und der Aussentemperatur die erste Temperatursonde (33) für die Raumtemperatur im genannten Abstand von der Innenseite der Aussenwand und die zweite Temperatursonde (34) für die Aussentemperatur im genannten Abstand von der Aussenseite der Aussenwand angeordnet sind.
3. Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Temperatursonde in einer Einrichtung (2, 3) angeordnet sind, dass die Einrichtung einen Kopfteil (2) zum Anordnen an der Oberfläche einer Aussenwand eines Gebäudes und einen wärmeisolierenden rohrförmigen Teil (3) zum Einsetzen in eine Sackbohrung in der Aussenwand aufweist, dass ein Ende des rohrförmigen Teiles im Kopfteil verankert ist, dass im Kopfteil die erste Temperatursonde (6) und am freien Ende des rohrförmigen Teiles die zweite Temperatursonde (11) angeordnet sind, und dass die Anschlüsse (7, 12) der beiden Temperatursonden parallel geschaltet sind.
4. Heizanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil ein topfförmiges Gehäuse (4) aufweist, dass die erste Temperatursonde wärmeleitend mit dem Gehäuse verbunden ist, und dass die erste Temperatursonde und das eine Ende des rohrförmigen Teiles in das Gehäuse eingegossen sind
5. Heizanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des rohrförmigen Teiles ein metallisches Endstück (9) angeordnet ist, mit dem die zweite Temperatursonde wärmeleitend verbunden ist.
6. Heizanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursonden temperaturabhängige Widerstände sind.
Die Erfindung betrifft eine Heizanlage gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bekannte Steuergeräte für Heizanlagen regeln die Temperatur des Warmwassers, das den Heizkörpern des zu beheizenden Raumes zugeführt wird, in Abhängigkeit der Raumtemperatur des zu beheizenden Raumes, der Aussentemperatur und der Temperatur des zuzuführenden Warmwassers. Ein derartiges Steuergerät ist beispielsweise in der schweizerischen Patentschrift Nr. 539 882 beschrieben. Zum Erfassen der drei oben genannten Temperaturen sind drei Temperatursonden vorgesehen, von denen die erste Temperatursonde zum Ermitteln der Raumtemperatur in dem zu beheizenden Raum, die zweite Temperatursonde zum Ermitteln der Aussentemperatur an der Aussenseite des Gebäudes und die dritte Temperatursonde zum Ermitteln der Temperatur des Warmwassers an der Vorlaufleitung angeordnet sind.
Die Temperatursonden umfassen je einen temperaturabhängigen Widerstand, welche Widerstände in der Steuerschaltung parallel geschaltet sind und einen Teil eines Spannungsteilers bilden. Der andere Teil des Spannungsteilers ist ein regelbarer Widerstand. Der Spannungsteiler ist an eine Gleichstromquelle angeschlossen, und mit den Teilspannungen des Spannungsteilers wird je ein Kondensator über einen Vorwiderstand aufgeladen. An jedem der Kondensatoren ist ein Schwellenwertschalter angeschlossen, die bei Erreichen einer bestimmten Spannung am Kondensator ansprechen und ein Signal abgeben, sowie die zugeordneten Kondensatoren nach Erreichen der Schwellenspannung wieder entladen. Mit den beiden Signalen wird der Antriebsmotor eines Mischventiles gesteuert, das in Abhängigkeit der Signalfolge mehr oder weniger heisses Wasser dem Vorlaufwasser zuführt.
Das eine dieser Signale bewirkt, dass sich der Antriebsmotor in der einen und das andere Signal bewirkt, dass sich der Antriebsmotor in der anderen Richtung dreht. Im Gleichgewichtszustand der Heizanlage sind die beiden Teilspannungen an dem Spannungsteiler gleich gross, so dass die erzeugten Signale bzw die Impulse gleich lang sind, wodurch der Antriebsmotor gleich lang in der einen wie in der anderen Richtung dauernd hin und her gedreht wird, wobei seine mittlere Stellung beibehalten wird. Steigt eine der überwachten Temperaturen beispielsweise an, so sinkt die Teilspannung des Spannungsteilers über den parallel geschalteten Temperaturregelwiderständen ab und die andere Teilspannung steigt an. Dies hat zur Folge, dass der eine Kondensator langsamer und der andere Kondensator schneller aufgeladen wird.
Dementsprechend sind die Impulse verschieden lang und die mittlere Stellung des Antriebsmotors bzw. des Mischventiles verschiebt sich in der Richtung, dass weniger heisses Wasser dem Vorlaufwasser zugeführt wird. Dieses bekannte Steuergerät hat den Vorteil, dass bei grossen Temperaturschwankungen eine entsprechend grosse Korrekturwirkung eingeleitet und bei geringen Temperaturschwankungen die Korrekturwirkung niedrig gehalten wird. Dadurch wird ein Über- oder Unterhitzen des Raumes weitgehend vermieden.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass beispielsweise bei einem plötzlichen Abfall der Aussentemperatur, sich dieser Temperatursturz nicht sofort auf die Innentemperatur des Raumes auswirkt, weil die Aussenwände zu Beginn des Temperatursturzes noch warm sind, und dass deshalb in der Anfangsphase des Temperatursturzes sich dieser noch nicht auf die Raumtemperatur auswirkt. Andererseits wird der Temperatursturz von der auf der Aussenseite des Gebäudes angeordneten Temperatursonde sofort registriert und eine Korrektur eingeleitet, obwohl im Moment noch kein Anlass dazu besteht, weil der Temperatursturz sich noch nicht auf die Raumtemperatur ausgewirkt hat. Das Regelsystem wird schon beeinflusst, obwohl dies noch nicht notwendig ist. Dies hat zur Folge, dass bei einem plötzlichen Temperatursturz die Raumtemperatur ansteigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Heizanlage der eingangs genannten Art anzugeben, so dass bei plötzlichen Änderungen der Raum- und/oder der Aussentemperatur keine vorzeitige Regelwirkung eintritt, die eine unnötige Änderung der Raumtemperatur ergäbe.
Die erfindungsgemässe Heizanlage ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig 1 einen Schnitt durch eine Einrichtung mit einer ersten Temperatursonde zum Erfassen der Raumtemperatur und einer zweiten Temperatursonde zum Erfassen der Aussentemperatur,
Fig. 2 einen Teil eines Gebäudes mit einer Aussenwand, in welche die Einrichtung gemäss der Fig. 1 eingesetzt ist,
Fig. 3 einen Teil einer Aussenwand eines Gebäudes, in welche die Einrichtung gemäss der Fig. 1 von aussen nach innen eingesetzt ist,
Fig. 4 den Verlauf der Raumtemperatur bei Auftreten eines Temperatursturzes bei verschiedenen Regelsystemen in graphischer Darstellung,
Fig. 5 das Schaltschema eines Steuergerätes für eine Heizanlage, die sich insbesondere zur Verwendung der Einrichtung gemäss der Fig. 1 eignet und
Fig.
6 die graphische Darstellung von Spannungen und Strömen an verschiedenen Stellen des Schaltschemas gemäss der Fig. 5.
In der Fig. 1 ist eine auf die Raum- und Aussentemperatur ansprechende Einrichtung, die auch als Kombisonde 1 bezeichnet werden kann, dargestellt. Sie besitzt einen Kopfteil 2 und einen rohrförmigen Teil 3. Der Kopfteil 2 umfasst ein topfförmiges Gehäuse 4, in dessen Boden sich ein Gewindeloch 5 befindet. Eine erste Temperatursonde 6 in der Form eines metallischen Zylinders mit einem Schraubenansatz ist im Gehäuse 4 angeordnet, wobei der Schraubenansatz in das Gewindeloch 5 eingeschraubt ist. Im Innern des metallischen Zylinders ist ein NTC-Widerstand angeordnet, dessen beide Anschlüsse 7 aus der Stirnfläche herausragen. Das eine Ende des rohrförmigen Teiles 3 und die Temperatursonde 6 sind mittels eines Kunstharzes 8 in dem Gehäuse 4 eingegossen.
Am anderen Ende des aus Kunststoff hergestellten rohrförmigen Teiles 3 ist ein metallisches Endstück 9 mit einem Gewindeloch 10 befestigt, in das der Schraubenansatz einer zweiten Temperatursonde 11 eingeschraubt ist. Der Aufbau der zweiten Temperatursonde 11 ist gleich wie derjenige der ersten Temperatursonde 6. Die beiden Anschlüsse 12 der zweiten Temperatursonde 11 erstrecken sich durch den hohlen Teil 3 und treten durch die Aussparungen 13 aus dem rohrförmigen Teil 3 aus.
Die beiden nicht sichtbaren NTC-Widerstände der ersten und zweiten Temperatursonden sind parallelgeschaltet und mit Anschlussklemmen 14 verbunden, die teilweise in dem Kunstharz 8 eingebettet sind.
Der rohrförmige Teil 3 der Kombisonde 1 ist zum Einführen in eine Sackbohrung in der Aussenwand eines Gebäudes bestimmt, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Der Kopfteil 2 liegt entweder an der Aussenseite oder an der Innenseite der Aussenwand auf. Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines Gebäudes 15 mit einer Aussenwand 16 im Schnitt. Die Aussenwand 16 besitzt eine Wärmeisolierschicht 17. Die Sackbohrung 18 erstreckt sich von innen nach aussen durch diese Isolierschicht hindurch, aber nicht bis zur Aussenseite 19 der Aussenwand 16. Die Länge der Sackbohrung 18 entspricht der Länge der über den Kopfteil 2 der Kombisonde herausragenden rohrförmigen Teil 3, so dass die zweite Sonde 11 etwa vier cm von der Aussenseite 19 der Aussenwand entfernt ist. Der Kopfteil 2 der Kombisonde liegt dabei auf der Innenseite 20 der Aussenwand auf.
Die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung der Kombisonde 1 ist dann von Vorteil, wenn die Aussenwand 16 nach Norden gerichtet, d. h. der Schattenseite zugewandt ist
Die Montage der Kombisonde 1 ist weniger aufwendig, als die Montage von zwei getrennten Sonden zum Erfassen der Raum- und Aussentemperatur. Im rohrförmigen Teil 3 sind an gegenüberliegenden Stellen Schlitze 21 vorgesehen, von denen in der Fig. 1 nur einer sichtbar ist. Durch eine Öffnung 22 im Zentrum des Bodens des Gehäuses 4 kann ein nicht gezeichneter, federnder Bügel innerhalb des rohrförmigen Teiles 3 nach dem Einführen desselben in die Sackbohrung 18 in den Bereich der Schlitze 21 gestossen werden, wodurch der rohrförmige Teil 3 im Bereich der Schlitze 21 auseinandergespreitzt und der rohrförmige Teil 3 fest innerhalb der Sackbohrung gehalten wird.
Zum Anschliessen der Kombisonde 1 an das weiter unten näher beschriebene Steuergerät sind nur zwei Leiter notwendig, wodurch die Verlegung dieser Leiter vereinfacht wird. Nach erfolgter Fixierung der Kombisonde 1 in der Sackbohrung 18 wird die Öffnung 22 mit einem Pfropfen verschlossen.
Die Fig. 3 zeigt die Anordnung der Kombisonde 1 in einer Aussenwand 23 eines Gebäudes 24, welche Aussenwand gegen Süden gerichtet ist. In diesem Fall erstreckt sich eine Sackbohrung 25 von der Aussenseite 26 der Aussenwand 23 nach innen und durch eine Wärmeisolierschicht 27 hindurch. Der Kopfteil 2 der Kombisonde 1 liegt auf der Aussenwand 26 auf, während die zweite Temperatursonde 11 etwa 2 cm von der Innenseite 28 der Aussenwand 23 entfernt ist. Um das Eindringen von Feuchtigkeit in die Sackbohrung 25 zu verhindern, ist es zweckmässig, den auf der Aussenseite 26 der Aussenwand aufliegenden Bereich des Kopfteiles 2 mit einem Bindemittel an der Aussenwand 23 zu befestigen.
Mit Bezug auf die Fig. 4 ist nachstehend die Wirkungsweise der Anordnung der Kombisonde 1 nach der Fig. 2 beschrieben. Auf der Ordinate ist die Raumtemperatur in OC des zu beheizenden Raumes 15 und auf der Abszisse die Zeit t über mehrere Stunden aufgetragen. Die horizontale Gerade 29 zeigt den Verlauf der idealen Raumtemperatur von beispielsweise 200 C dar.
Die Kurve 30 zeigt den Verlauf der Raumtemperatur einer Heizanlage mit einem bekannten einfachen Steuergerät, welches den Ofen der Heizanlage in Abhängigkeit der Temperaturen in Gang setzt oder abstellt.
Es sei angenommen, dass zur Zeit t0 ein krasser Temperatursturz stattfindet. Das einfache Steuergerät veranlasst, dass der Ofen in Betrieb gesetzt wird. Dadurch wird dem zu beheizenden Raum ab sofort mehr Wärme zugeführt, obwohl die Raumtemperatur durch den Temperatursturz noch nicht beeinflusst worden ist. Dies bedingt, dass die Raumtemperatur erheblich ansteigt, weil dem Raum mehr Wärme zugeführt wird, als dies den Wärmeverlusten entspricht. Nachdem die Vorlauftemperatur ihren oberen Grenzwert erreicht hat, wid zur Zeit t1 der Ofen wieder ausser Betrieb gesetzt, wodurch sich der Vorlauf wieder abkühlt und gleichzeitig auch der Temperatursturz sich durch die Aussenwand hindurch auf die Raumtemperatur bemerkbar macht.
Diese beiden Einflüsse bewirken, dass die Raumtemperatur von ihrem Maximalwert absinkt und sogar einen Wert unterhalb der idealen Raumtemperatur erreichen kann. Die ideale Raumtemperatur wird erst wieder nach einer länger andauernden abklingenden Schwingung erreicht.
Die Kurve 31 zeigt den Verlauf der Raumtemperatur, welcher mit einem Steuergerät gemäss der schweizerischen Patentschrift Nr. 539 882 und mit der bisher üblichen getrennten Anordnung der Temperatursonden erreicht werden kann. Es sei wiederum angenommen, dass zur Zeit t0 ein Temperatursturz stattfindet, worauf die Temperatursonde zum Ermitteln der Aussentemperatur sofort anspricht, was bewirkt, dass dem Raum bereits mehr Wärme zugeführt wird, obwohl zu Beginn des Temperatursturzes der Wärmeverlust noch nicht grösser geworden ist. Dadurch steigt zu Beginn die Raumtemperatur an, um dann anschliessend immer flacher werdend zum Zeitpunkt t4 die ideale Raumtemperatur wieder zu erreichen, aber ohne diese zu unterschreiten.
Die Kurve 32 zeigt den Verlauf der Raumtemperatur, welcher mit der Anordnung der Kombisonde 1 und dem Steuergerät gemäss der genannten schweizerischen Patentschrift oder mit dem nachstehend beschriebenen Steuergerät erzielt werden kann. Es sei wiederum angenommen, dass zur Zeit to ein Temperatursturz der Aussentemperatur eintritt. Durch die Anordnung der Temperatursonde 11 gemäss der Fig. 2 reagiert diese Temperatursonde vorerst gar nicht, weil sie unter der Aussenseite der Aussenwand 16 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Regelsystem vorerst gar nicht reagiert. Erst wenn die durch den Temperatursturz bedingte Abkühlung nach einiger Zeit, d. h. zur Zeit tt, von der Aussenseite 19 der Aussenwand 16 bis zur Temperatursonde 11 vorgedrungen ist, wird das Regelsystem beeinflusst und dem zu beheizenden Raum mehr Wäme zugeführt.
Inzwischen ist der Wärmeverlust des Raumes tatsächlich grösser geworden, welcher Wärmeverlust jedoch durch die grössere Wärmezufuhr leicht überkompensiert wird, was bewirkt, dass die Raumtemperatur gemäss der Kurve 32 leicht ansteigt, um nach relativ kurzer Zeit, im Zeitpunkt t2 die ideale Raumtemperatur wieder zu erreichen.
Das Mass der zeitlichen Verzögerung des Einsatzes der Regelwirkung ist durch den Abstand zwischen der Temperatursonde 11 und der Aussenseite 19 der Aussenwand 16 so wie von der Beschaffenheit der Aussenwand 16 abhängig. Je besser die Wärmeisolation, d. h. der Wärme dämmwert der Aussenwand ist, desto grösser ist die zeitliche Verzögerung bzw. der genannte Abstand zu wählen.
Durch die oben beschriebene Anordnung der zweiten Temperatursonde 11 wirkt ein Stück der Hauswand 16, d. h. derjenige Teil der Hauswand, der sich zwischen der Temperatursonde 11 und der Aussenseite 19 der Hauswand befindet, in den Regelvorgang, gewissermassen als Verzögerungsglied, einbezogen, was sich beruhigend auf die Regelvorgänge auswirkt.
Die Anordnung der Kombisonde 1 nach der Fig. 3 wird bei einem Mehrfamilienhaus gewählt, dessen Heizanlage durch die Raumtemperatur eines einzigen Referenzraumes, durch die Vorlauftemperatur und die Aussentempleratur gesteuert wird. Die zweite Temperatursonde 11, welche nicht ganz bis an die Innenseite 28 der Aussenwand 23 reicht, reagiert nur verzögert auf Änderungen der Raumtemperatur im Referenzraum. Wenn keine Verzögerung vorgesehen ist, wird beispielsweise, wenn der Referenzraum gelüftet wird, wodurch die Raumtemperatur schnell sinkt, das Steuergerät bewirken, dass allen Räumen des Gebäudes mehr Wärme zugeführt wird, obwohl die übrigen Räume die richtige Solltemperatur aufweisen. Daher werden alle übrigen Räume überheizt, nur weil der Referenzraum gelüftet worden ist.
Wenn aber der Referenzraum mit einer Kombisonde 1, die gemäss der Fig. 3 angeordnet ist, überwacht wird, so wirkt sich ein schneller Abfall der Raumtempe- ratur im Referenzraum nicht sofort auf die Temperatursonde 11 aus. Der Referenzraum wird durch die in den ihn begrenzenden Wänden gespeicherten Wärme sowie der ihm durch den Heizkörper zugeführten Wärme aufgeheizt und die Temperatursode 11 reagiert, wenn überhaupt, zeitlich verzögert, auf eine wesentlich abgeschwächte Temperaturschwankung, wodurch der Regelvorgang nur minim beeinflusst wird. Ein ähnlicher Vorgang in umgekehrter Richtung läuft ab, wenn die Raumtemperatur des Referenzraumes durch Sonneneinstrahlung ansteigt.
Die erhöhte Raumtemperatur im Referenzraum wird von der Temperatursonde 11 nicht sofort bemerkt und deshalb wird die Wärmezufuhr zu denjenigen Räumen, die keine Sonneneinstrahlung aufweisen, nicht von Anfang an vermindert. Es wird dabei bewusst in Kauf genommen, dass die Raumtemperatur im Referenzraum erheblich schwanken kann, aber andererseits wird mit dieser Anordnung der Kombisonde dafür gesorgt, dass die Raumtemperatur in allen übrigen Räumen nicht allzusehr vom Sollwert abweicht.
Eine sehr vorteilhafte Regelwirkung der Heizanlage eines Mehrfamilienhauses mit nur einem Referenzraum wird erreicht, wenn sowohl die Temperatursonde zum Erfassen der Raumtemperatur des Referenzraumes als auch die Temperatursonde zum Erfassen der Aussentemperatur versenkt in der Aussenwand angeordnet sind, wie dies im unteren Teil der Fig. 3 angedeutet ist. Die auf die Raumund Aussentemperatur ansprechende Einrichtung besitzt dann nur den rohrförmigen Teil, an dessen Enden je eine Temperatursonde 33 und 34 angeordnet ist. Die Widerstände dieser Temperatursonden sind parallel geschaltet und werden über eine nicht dargestellte zweiadrige Leitung mit dem Steuergerät verbunden.
Mittels einer derartigen Kombisonde werden Schwankungen der Raumtemperatur und der Aussentemperatur mit einer zeitlichen Verzögerung dem Steuergerät gemeldet, so dass Überheizungen und Unterkühlungen der Räume weitgehend vermieden werden.
Die Fig. 5 zeigt das Schaltschema eines Steuergerätes für eine Heizanlage, wobei der in der Fig. 4 durch die Kurve 32 dargestellte Temperaturverlauf erreicht wird, wenn die oben beschriebene Kombisonde verwendet wird. Das Steuergerät eignet sich insbesondere zur Steuerung von Heizanlagen, die ein thermisches Mischventil bekannter Bauart, aufweisen. Der bewegliche Ventilkörper eines solchen Mischventiles wird durch einen Kolben betätigt, welcher durch das Ausdehnen einer eingeschlossenen Flüssigkeit entgegen der Rückführkaft eines Federelementes bewegt wird. Die eingeschlossene Flüssigkeit wird durch ein Heizelement 60 erwämt und kühlt bei Ausbleiben der Energiezufuhr zum Heizelement ab.
Auf diese Weise kann die Stellung des beweglichen Ventilkörpers des Mischventils durch Zuführen von mehr oder weniger Energie zum Heizelement 60 verändert und damit die Beigabe von heissem Wasser zum Vorlaufwasser geregelt werden. Ein derartiges thermisches Mischventil ist einem wesentlich geringeren Verschleiss ausgesetzt, als ein Mischventil, das mit einem Antriebsmotor verstellt wird.
Das Steuergerät besitzt eine Speisequelle 35 zum Erzeugen von Impulsen. Die Speisequelle 35 wird über zwei Eingangsklemmen 36 und über einen nicht dargestellten Transformator mit dem Wechselstromnetz verbunden und enthält einen Vollweggleichrichter 37 sowie einen Transistor 38, einen Widerstand 39 und Z-Dioden 40 umfassenden Begrenzer für die Ausgangsspannung, die dem Punkt 41 der Schaltung zugeführt wird. Die vom Vollweggleichrichter 37 abgegebene Spannung ist in der Zeile A der Fig. 6 dargestellt und die vom Begrenzer abgegebene Spannung ist in der Zeile B der Fig. 6 gezeigt. Am Punkt 41 der Schaltung tritt pro Halbwelle der Netzspannung je ein trapezförmiger Impuls auf.
Die Impulse gelangen zu einem aus der Parallel-Schaltung von drei temperaturabhängigen Widerständen 42, 43 und 44, einem regelbaren Widerstand 45 und der Emitter-Kollektor Strecke eines Transistors 46 gebildeten Spannungsteiler, wobei die Teilspannung zwischen der genannten Parallel Schaltung und dem regelbaren Widerstand 45 abgegriffen wird. Die Grösse der Amplitude der abgegriffenen Impulse ist von der Raum-, der Aussen- und der Vorlauftemperatur abhängig. Über einen Widerstand 47 gelangen die abgegriffenen Impulse zur Basis eines Transistors 48. Die an einem Kollektorwiderstand 49 verstärkt auftretenden Impulse werden über einen Widerstand 50 einem Kondensator 51 zugeführt, welcher Widerstand und Kondensator Teile einer Phasenanschnittschaltung 52 sind.
Diese Schaltung weist ferner eine Thyristor-Tetrode 53 und einen Impulstransformator 54 auf, dessen Primärwicklung in Reihe zum Hauptstromkreis der Thyristor-Tetrode 53 geschaltet ist.
Der Kondensator 51 wird bei jedem Impuls aufgeladen, bis die Schwellenspannung erreicht ist, bei welcher die Thyristor Tetrode 53 leitend wird. Dann fliesst ein Stromstoss durch die Thyristor-Tetrode 53 und durch die Primärwicklung des Impulstransformators 54. In der Sekundärwicklung des Impulstransformators 54 werden dann die in der Zeile D der Fig. 6 dargestellten Impulse induziert. Weil der eine Anschluss des Kondensators 51 nicht direkt, sondern über einen Widerstand 55 mit dem gemeinsamen Leiter 56 der Schaltung verbunden und dieser Widerstand 55 parallel zur Primärwicklung des Impulstransformators 54 geschaltet ist, wird der Kondensator 51 während dem Auftreten des Stromstosses durch die Thyristor-Tetrode 53 zumindest teilweise entladen. Die am Kondensator 51 auftretende Spannung ist in der Zeile C der Fig. 6 angedeutet.
Die gestrichelte horizontale Gerade 57 entspricht dem Schwellenwert, bei dem die Thyristor-Tetrode 53 leitend wird.
Die durch den Impulstransformator 54 erzeugten Impulse 58, siehe Zeile D der Fig. 6, werden der Steuerelektrode eines Triacs 59 zugeführt. Der Triac 59 befindet sich im Stromkreis des Heizelementes 60 des nichtdargestellten thermischen Ventils, welcher Stromkreis über Anschlussklemme 61 an das Wechselstromnetz anschliessbar ist. In Reihe zum Triac 59 ist eine Drossel 62 und zu dieser Reihenschaltung ist ein Kondensator 63 parallel geschaltet. Die Drossel und der Kondensator dienen zur Unterdrückung von Störspannungen.
Wenn sich die Heizanlage, welche das Steuergerät nach der Fig. 5 einschliesst im Gleichgewichtszustand befindet, d. h. wenn dem zu beheizenden Raum gerade so viel Wärme zugeführt wird, als er infolge des Wärmeverlustes abgibt, so werden die Impulse 58, siehe Zeile D der Fig. 6, jeweilen in der Mitte jeder Halbwelle erzeugt. Daraus folgt, dass der Strom, der durch das Heizelement 60 fliesst, die Form gemäss der Zeile E der Fig. 6 besitzt. Während der ersten Hälfte jeder Halbperiode fliesst kein Strom. Dem Heizelement 60 wird somit nur die halbe Energie zugeführt.
Wenn die Raumtemperatur, die Vorlauftemperatur oder die Aussentemperatur ansteigt, so muss die Wärmezufuhr gedrosselt werden. Steigt eine oder mehrere dieser Temperaturen an, so wird der Widerstand der Parallelschaltung aus den temperaturabhängigen Widerständen 42, 43, und 44 kleiner und die Amplitude der am Spannungsteiler abgegriffenen Spannung nimmt zu. Der Spannunasabfall am Widerstand 49 wird kleiner, so dass der Kondensator 51 über den Widerstand 50 langsamer aufgeladen wird. Dies hat zur Folge, dass die Ladespannung am Kondensator 51 langsamer den Schwellenwert 57 erreicht, und dass der Impuls 58' später erzeugt wird. Deshalb wird der Triac 59 später leitend, siehe gestrichelte Linie 66 in der Zeile E der Fig. 6.
Dem Heizelement 60 wird weniger Energie zugeführt, was bewirkt, dass weniger heisses Wasser dem Vorlauf beigemischt wird.
Sinkt eine der vorgenannten Temperaturen ab, so steigt auch der Spannungsabfall am Widerstand 49 und der Kondensator 51 wird schneller aufgeladen, siehe Kurve 65 der Zeile C der Fig. 6. Der Impuls 58" wird daher füher erzeugt.
Dies hat zur Folge, dass der Triac 59 vor der Hälfte jeder Halbperiode leiten wird, siehe gestrichelte Linie 64 in der Zeile E der Fig. 6. Dem Heizelement 60 wird mehr Energie zugeführt, so dass das Mischventil mehr heisses Wasser dem Vorlauf beimischt.
Da die Speisequelle 35 und die Anschlussklemmen 61 an das Starkstromnetz angeschlossen sind, ist die Synchronisation zwischen den Impulsen 58 und den Hallwellen desjenigen Stromes, welcher durch das Heizelement 60 fliesst, gewährleistet. Wenn anstelle des Vollweggleichrichters 37 in der Speisequelle 35 ein Einweggleichrichter verwendet wird, so kann anstelle des Triacs 59 ein gewöhnlicher Thyristor verwendet werden. Ein derartiges Steuergerät arbeitet dann nur während jeder zweiten Hallwelle.
Der weiter oben genannte Spannungsteiler umfasst die Parallelschaltung der temperaturabhängigen Widerstände 42, 43 und 44, den regelbaren Widerstand 45, der zur Einstellung der gewünschten Raumtemperatur dient, und den Transistor 46, dessen Basis über einen Widerstand 67 mit dem Abgriff eines Potentiometers 68 verbunden ist. Dieses Potentiometer dient zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transistors 46. Diese Basis ist weiter über einen regelbaren Widerstand 69 und einen Widerstand 70 mit dem Speisepunkt 41 verbunden. Dies bewirkt, dass die Spannungsschwankungen am Abgriff des Spannungsteilers durch den Transistor 46, welche Schwankungen durch Ändern einer der genannten Temperaturen hervorgerufen werden, ver stärkt werden.
Die temperaturabhängigen Widerstände 43 und 44 sind vorzugsweise in der weiter oben beschriebenen Kombisonde 1 angeordnet, wobei je nach Anordnung der Kombisonde die Aussen-, die Raumtemperatur oder beide Temperaturen verzögert erfasst werden, wodurch die diese Verzögerung bewirkenden Aussenwandteile in den Regelkreis des Steuergerätes miteinbezogen sind. Dies ergibt dann den durch die Kurve 32 der Fig. 4 dargestellten vorteilhaften Verlauf der Raumtemperatur.
Je besser die Wärmeisolation der Aussenwand eines Gebäudes ist, um so länger dauert es, bis sich die Änderung der Aussentemperatur bis zum beheizten Raum auswirkt, d. h., die Verzögerung des Ansprechens der gleichen Temperatursonde, die den Regelvorgang in Abhängigkeit der Aussentemperatur beeinflusst, ist entsprechend zu erhöhen.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Anordnung der Temperatursonde kann diese Verzögerung auf einfache Weise erreicht werden.