CH648921A5

CH648921A5 - Raumheizungsanlage mit einer einrichtung zum regeln der temperatur in einem raum.

Info

Publication number: CH648921A5
Application number: CH3922/80A
Authority: CH
Inventors: Erik Christian Vilhel Keldmann
Original assignee: Elpan Aps; Keldmann E C V
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1985-04-15
Also published as: IT8022201A0; DK147148C; FI61355B; GB2051421A; IT1130445B; FI61355C; JPS5620948A; FR2457519A1; DE3018559A1; FI801583A; NO151022C; BE883384A; FR2457519B1; SE8003736L; DK147148B; US4391913A; NL8002908A; GB2051421B; SE447762B; DK207479A

Description

Die Erfindung betrifft eine Raumheizungsanlage mit einer Einrichtung zum Regeln der Temperatur in einem Raum nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Temperaturfühler zum Einwirken aiif Regeleinrichtungen zum Regeln der Energiezufuhr an Radiatoren in Abhängigkeit von der Raumtemperatur sind in der Regel am oder verhältnismässig nahe beim Radiator angeordnet, wobei die Wärmeabgabe von diesem in Abhängigkeit von der Temperatur an einer einzelnen Stelle im Raum reguliert wird, die für die Verhältnisse im Raum nicht repräsentativ sein muss. Selbst in den Fällen, in denen der Fühler nicht direkter Wärmeleitung oder -Strahlung vom Radiator ausgesetzt wird, erreicht man bei den bekannten Temperaturregelungssystemen keine Regelung der Wärmeabgabe der Radiatoren in Abhängigkeit von der sogenannten «Komforttemperatur», worunter die Durchschnittszahl von Lufttemperatur und die Durchschnittsstrahlungstemperatur zu verstehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimale Energieausnutzung bei grösstmoglichem Komfort in einem Raum durch Anwendung eines Temperaturfühlers zu ermöglichen , der sich an der vorteilhaftesten Stelle im Raum frei anordnen lässt, und der imstande ist, die Regeleinrichtungen des Radiatorsystems in Abhängigkeit von der Komforttemperatur zu regeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Da der Fühler Signale an den Empfänger drahtlos abgibt, der die Regeleinrichtungen des Radiators steuert, kann er bequem an der vorteilhaftesten Stelle im Raum, vorzugsweise von der Decke herunterhängend angeordnet werden, und da er sowohl die Raumtemperatur als auch die Strahlungsintensität der Heizkörper erfassen kann, kann sein Sender Signale abgeben, die Änderungen in der Komforttemperatur direkt repräsentieren und sofort auf die Regeleinrichtungen des Radiatorsystems in eine derartige Richtung einwirken, dass sie Änderungen in der Komforttemperatur entgegenwirken können.

Der Sender könnte vorteilhafterweise ein Ultraschallsender sein, wobei die Gefahr, dass Personen oder Gegenstände im Raum für die Signale an den Empfänger Schatten bilden, ausgeschlossen werden kann. Übrigens lässt sich der Sender in verschiedenen Weisen mit gedruckten elektronischen Schaltkreisen mit an sich bekannten elektronischen Komponenten aufbauen. Er lässt sich durch eine ladefähige Batterie betreiben, oder, falls gewünscht, derart einrichten, dass er durch eine Sonnenzelle betrieben werden kann. Der Energieverbrauch für den Betrieb des Senders ist gering, unter anderem weil die Signalhäufigkeit bei einem Regeln der Temperatur in einem wohl isolierten Raum gering sein kann.

Bei dem erreichten effektiven Temperaturregeln kann eine erhebliche Energieeinsparung erreicht werden, die ferner dadurch erhöht werden kann, dass der Empfänger mit einer Uhr zur zeitabhängigen Einstellung der Komforttemperatur versehen ist, so dass der Raum eine Aufenthaltstemperatur in gewissen Perioden und eine herabgesetzte Temperatur in anderen Perioden, z. B. in der Nacht, haben kann.

Der Empfänger kann vorteilhafterweise in einem Radiator eingebaut und mit einem Potentiometer versehen, mit dem die gewünschte Komforttemperatur sich direkt einstellen lässt.

Der Temperaturfühler kann ferner eine Einrichtung zum Einstellen der gewünschten Temperatur aufweisen, und der Sender kann zum Abgeben von Signalen eingerichtet sein, wenn die gemessene Temperatur von der gewünschten Temperatur abweicht. Hierdurch ist ein einzelnes Einstellen des Fühlers ausreichend, obwohl dessen Sender zum Einwirken auf mehrere Empfänger an verschiedenen Radiatoren eingerichtet sein kann.

Der Empfänger ist gemäss einer Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft zum Abgeben eines Alarmsignals eingerichtet, vorzugsweise zum Einschalten einer Lampe, wenn keine Signale des Senders empfangen werden oder unter einer gewissen Stärke sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Raum mit kombiniertem, unter der Decke aufgehängtem Temperaturfühler und Sender und mit einem Empfänger zum Regeln der Wärme eines Systems von Paneelradiatoren, die in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt sind, und

Fig. 2 bis 4 unterschiedliche Ausführungsbeispiele des Temperaturfühlers.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Raumes, dessen Komforttemperatur durch ein Temperaturregelungssystem festgestellt und korrigiert wird. Ein unter der Decke aufgehängter Temperaturfühler A ist mit einer strahlabsorbierenden Oberfläche und einem die Lufttemperatur fühlenden Fühler eingerichtet. Die so registrierten Augenblickswerte steuern einen im Temperaturfühler angeordneten Sender, der mit einer festgesetzten, verhältnismässig geringen Signalhäufigkeit Signale an einen Empfänger B abgibt, der an der Wand des Raumes

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angeordnet und zum Steuern der Regeleinrichtungen eingerichtet ist. Die Regeleinrichtungen regeln die Energiezufuhr an ein Radiatorsystem in Form einer Bodenstrahlungsheizung D, die hauptsächlich längs aller Aussenwände des Raumes angeordnet ist. Diese Heizung kann entweder als elektrische Heizkörper ausgebildet sein, deren Stromzufuhr durch Schaltungsanordnungen geregelt wird, die Impulse vom Empfänger B empfangen, oder sie kann als Wasser- oder Dampfheizkörper ausgebildet sein, in welchem Fall der Empfänger B Impulse an Ventileinrichtungen abgibt, die die Durchströmung des wärmeabgebenden Mediums regeln.

Fig. 1 deutet ferner ein alternatives Ausführungsbeispiel an, wo ein Empfänger C an der Bodenheizung D angeordnet ist.

Der Sender im Temperaturfühler A lässt sich als gedruckte elektronische Schaltungsanordnung aufbauen und ist vorzugsweise als ein Ultraschallsender ausgebildet, wobei ermöglicht wird, störenden Lärm zu vermeiden, der auf eine andere elektrische Ausrüstung einwirken kann, überdies besteht keine Gefahr, dass Personen oder Gegenstände im Raum die Verbindung an den Empfänger unterbrechen können. Andere Formen für Sendersind abermöglich,z. B. ein Infrarotstrahler mit geeigneter Abschirmung oder ein VHF-Sender oder UHF-Sender.

Der Empfänger B bzw. C lässt sich ebenfalls in unterschiedlicher Weise aufbauen und mit Einstellungseinrichtungen versehen, mit denen eine Komforttemperatur von 0 bis 30° C einstellbar ist. Ferner ist der Empfänger vorteilhaft derart programmiert, dass die Komforttemperatur zeiteinstellbar ist, so dass in gewissen Perioden eine gewünschte Aufenthaltstemperatur im Raum und in anderen Perioden eine herabgesetzte Nachttemperatur erreicht wird. Ausserdem ist im Empfänger ein Alarmsystem vorgesehen, das ein Signal abgibt, z. B. eine Lampe einschaltet, wenn die Signale vom Sender nicht ausreichend sind, und die Batterien geladen werden müssen, was vorkommt, wenn der Sender im Fühler A durch eine Batterie angetrieben wird. Für diesen Zweck lässt sich der Temperaturfühler leicht auswechselbar aufhängen.

Die angedeutete Variante C des Empfängers ist in der Bodenheizung direkt eingebaut und mit einem Potentiometer versehen, mit dem die Komforttemperatur sich von 0 bis auf 30° C direkt einstellen lässt.

Der Empfänger B bzw. C wirkt auf ein Relais ein, vorzugsweise ein Relais für 10 A/250 V.

Die Figuren 2 bis 4 stellen unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines Temperaturfühlers dar, die als eine kombinierte Fühler-Sendereinheit aufgebaut sind. Der Fühler ist zum Fühlen der Kombination der Lufttemperatur und der Strahlungstempe648 921

ratur in entsprechender Weise wie der menschliche Körper eingerichtet, wenn er den thermischen Komfort eines Raumes erfasst. Der Temperaturfühler besitzt eine temperaturempfindliche Vorrichtung 1, die die Lufttemperatur registriert, und eine Halbkugel 2 aus dünnwandigem, gut wärmeleitendem Material mit einer mattschwarzen strahlabsorbierenden Oberfläche zum Registrieren der Strahlungstemperatur. Die Halbkugel 2 ist oben durch eine isolierende Kunststoffplatte 3 geschlossen, die eine Schutzkappe 5 und den unter dieser angeordneten Sender des Fühlers aufweist, der als eine gedruckte elektronische Schaltungsplatte 4 aufgebaut ist.

Die registrierten Luft- und Strahlungstemperaturen wirken auf wärmeabhängige elektronische Komponenten, z. B. PTC- oder NTC-Elemente, ein, deren Eigenschaften im Takt mit den registrierten Temperaturen geändert werden, und Signale, die die geänderten Eigenschaften repräsentieren, werden mit geeigneter Häufigkeit vom Sender A an den Empfänger B oder C abgesandt. Hier wird das den gemessenen Augenblickswert repräsentierende Signal mit der programmierten gewünschten Komforttemperatur des Empfängers (der Referenzwert) verglichen, und der Empfänger gibt dann Signale an die Ventil- oder Schaltungseinrichtungen der Radiatoren für Korrektion der Heiztemperatur ab.

Wie in Fig. 3 dargestellt, lässt sich der Temperaturfühler A mit einer Anzeigeeinrichtung 8 versehen, durch die die Komforttemperatur eingestellt werden kann, um den Sender derart einzustellen, dass er in Übereinstimmung mit der gewünschten Raumtemperatur Signale abgibt. Hierdurch lässt sich der Empfänger im Heizsystem vereinfachen, und ein gemeinsames Einstellen von mehreren an verschiedenen Radiatoren angeordnete Empfänger lässt sich beispielsweise durchführen.

Der in Fig. 2 dargestellte Temperaturfühler ist batteriebetrieben und mit einem Stecker 6 zum Laden der Batterie versehen. Der ganze kugelförmige Fühler lässt sich leicht durch einen zweiten Fühler ersetzen, wenn der eine zu laden ist.

Fig. 4 stellt einen Temperatufühler dar, der in entsprechender Weise wie die obigen Fühler aufgebaut sein kann, der Sender dieses Temperaturfühlers ist aber zum Betrieb durch Energie aus einer Sonnezellen 7 eingerichtet.

Es ist zu verstehen, dass innerhalb des Rahmens der Erfindung noch viele Ausführungsformen für kombinierte Fühler-Sender A oder auch für die Empfänger B bzw. C möglich sind.

Als Regelung kann entweder ein Proportional-, Integral- oder ein Differentialregler oder eine Kombination dieser Regelungen vorgesehen sein.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Raumheizungsanlage mit einer Einrichtung zum Regeln der Temperatur in einem Raum, mit einem Temperaturfühler, der zum Einwirken auf die Energiezufuhr an ein Radiatorsystem im Raum eingerichtet ist, wobei die Temperaturfühler ein kombinierter Strahlungs- und Konvektionsfühler zum Abtasten der sogenannten «Komforttemperatur» ist, der zum Steuern eines Senders eingerichtet ist, der mit regelmässigen Zeitintervallen ein von der abgetasteten Temperatur abhängiges Signal an einen Empfänger (B, C) absendet und zum Steuern der Einstellung einer Ventil- oder Kontakteinrichtung zum Regeln der Energiezufuhr an das Radiatorsystem eingerichtet ist, wobei derTempe-raturfühler ( A) an seiner Unterseite die Form einer Halbkugel hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbkugel dünnwandig, zwecks geringer Wärmekapazität ist und aus einem wärmeleitenden Material mit einer strahlabsorbierenden Oberfläche besteht, das mit einer temperaturabhängigen elektronischen Komponente in ständiger wärmeleitender Verbindung steht, indem ein die geänderten Eigenschaften repräsentierendes Signal über den Sender zum Empfänger überführt wird, wo das Signal mit der programmierten gewünschten Komforttemperatur des Empfängers verglichen wird.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger an einem Radiator angeordnet und mit einem Potentiometer versehen ist, durch das die gewünschte Komforttemperatur direkt einstellbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender durch eine ladefähige Batterie betreibbar ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender durch eine Sonnenzelle betreibbar ist.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger zur periodischen Zeiteinstellung der Komforttemperatur mit einer höheren Aufenthaltstemperatur und mit einer herabgesetzten zweiten Temperatur programmierbar ist.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler eine Einrichtung zum Einstellen der gewünschten Temperatur aufweist, wobei der Sender zum Abgeben von Signalen eingerichtet ist, wenn die gemessene Temperatur von der eingestellten Temperatur abweicht.
7. Anlagenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger zur Abgabe eines Alarmsignals eingerichtet ist, wenn keine Signale von den Sendern erhalten werden oder unter einer gewissen Signalstärke sind.