CS207367B2

CS207367B2 - Heat-conducting system control

Info

Publication number: CS207367B2
Application number: CS765826A
Authority: CS
Inventors: Erwin Witzki
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1976-09-08
Publication date: 1981-07-31
Also published as: JPS5236352A; FR2324050A1; FR2324050B1; DE2540406C2; ES451399A1; NL7610082A; IT1068592B; GB1518019A; BE846111A; DE2540406A1

Abstract

1518019 Temperature control ROBERT BOSCH GmbH 10 Sept 1976 [11 Sept 1975] 37531/76 Heading G3R Two temperature sensors 45, 54 - which are respectively located upstream and downstream of the heater in a circulating-water heating installation, Fig. 1 (not shown) - effect switching of a signal generator 43 if and only if the temperature difference exceeds a threshold value. The generator output, once switched, provides an oscillatory output whose frequency varies with the temperature difference. This is used to effect progressive adjustment of an output element 33 whose setting determines the heat input. The output response may be independent of or dependent on the ambient temperature sensed at 49, depending on the state of a switch 48. In Fig. 3 (not shown), the switching transistor 55 of Fig. 2 is replaced by a diode and the ambient temperaturesensing arrangement is more elaborate than in Fig. 2.

Description

Vynález se týká regulačního zařízení pro teplovodní vytápěcí soustavu s elektrickm. děličem stejnosměrného ' nappěí, který sestává z potenciomeeru k nastavení požadované hodnoty . teploty zpětného proudu topné vody a teplotně závislého odporu ve zpětném potrubí ke snímání skutečné hodnoty teploty zpětného proudu topné vody, dále s elektronidkým spínacím zeeslovaiem, který . je připojen vstupem ^k napětovému děl^i a výstupem ^k veetilu ovlivňujícímu přívod topné energie, a s hlddaeem teploty v přívodním proudu vody k přerušenípřívodu topné energie při zvýšení teploty přívodního proudu vody nad předem stanovenou hodnotu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a hot-water heating system with an electrical system. a DC voltage divider, which consists of a potentiometer to set a desired value. the return temperature of the heating water and the temperature-dependent resistance in the return line for sensing the true value of the return temperature of the heating water, further with an electronically switching switch which:. it is connected by an input ^{to the} voltage divider and an output ^{to a} valve affecting the heating energy supply, and with the temperature in the water supply flow to interrupt the heating energy supply as the supply water temperature rises above a predetermined value.

Existující teplovodní vytápěcí soustavy, které obsahhjí jako zdroj tepla plynem vytápěný průtokový vhгívjč^, k němu^ž je připojena sít potrubí ve^oi^(^:^{í k} topn^ hlesům bez v}.ožen^ého směrovacího vcenH-u. Taková topná zařízení maaí zpravidla poměrně malý obsah vody. Pi spouštění zařízení stoupá teplota přívodního proudu o poddl přiváděného výkonu k množní cirkulující vody nad hodnotu teploty zpětného proudu. Po odpojení přívodu energie klesne teplota přívodního proudu s nepatrným zpožděním znovu na výši teploty zpětného proudu. Utopných soustav opatřených reguláto^m teploty zpětného proudu, které mmaí malé moossví cirkulující vody nebo jsou opatřena termostatickými vemí-ly topných těles, se může stát, že teplo! ta se zvýší na takovou hodnotu, která vede k vybuzení omezovače teploty, a tedy k nežádoucímu odpojení nebo k vybuzení hlídače teploty, a tím k příliš vysoké četnoo-si spínání a ke zvukům způsobeným varem vody.Existing hot water heating system, which obsahhjí as the heat source gas flow heated vhгívjč ^to it ^{from the} pipe network is connected in ^ oi ^ (^: ^ ^{d to the} heating hlesům without .ožen ^é} in it routing vcenH-in. Such a heating device maai When the system is started up, the supply temperature rises by the supply power to the amount of circulating water above the value of the return temperature After the power supply has been disconnected, the supply temperature drops back to the return temperature with a slight delay. With the return flow temperature, which has a small amount of circulating water or is provided with thermostatic heaters, it can happen that the heat is increased to a value which leads to an excitation of the temperature limiter and thus an undesired disconnection or excitation temperature sensors, and thus too high frequency- switching and the sounds caused by boiling water.

foelem v^ynálezu je z^(^^v^cvo^:^|ii regulací zaMzení uvedeného ^dru^hu aby nr^docházelv k příliš vysoké četnoosi spínání regulátoru, ke zvýšeni teploty přívodního proudu .vody na hodnotu vyppnojíií celé zařízení a ke zvukům způsobeným varem vody ve výměníku tepla, když je cirkulující vody ppíliš malé. ^{characterized} foel finding is of ^ (^ ^v ^ ^ CVO: ^{| ii} controlled hazy said ^hole ^h in order ^NRD ocházelv too high četnoosi switching regulator to increase the temperature of the feed stream vyppnojíií agents for water to the entire device and to the noises caused by by boiling water in the heat exchanger when the circulating water is too small.

207357207357

Tato úloha je podle vynálezu vyřešena tím, že paralelně k teplotně závislému odporu ke snímání skutečné .hodnoty teploty zpětného proudu vody je k bodu napěťového děliče a ke vstupu spínacího zesilovače zapojen snímač skutečné hodnoty teploty přívodního proudu vody v sérii s diodou vytvořenou jako prahový spínač.This object is achieved according to the invention in that, in parallel to the temperature-dependent resistance to sensing the actual value of the return water temperature, an actual water supply temperature sensor in series with a diode designed as a threshold switch is connected to the voltage divider point and the switching amplifier input.

Tím se dosáhne toho, že od určité prahové hodnoty teplotního rozdílu mezi teplotou přívodního a zpětného proudu vody se do spínacího zesilovače přivádí odchylkový signál, který postupně škrtí topný výkon.As a result, a deviation signal is supplied to the switching amplifier from a certain temperature difference threshold between the supply and return temperatures of the water, which gradually throttles the heating power.

Z německého spisu DOS č. 1 679 420 je sice znám elektronický regulátor teploty zpětné ho proudu vody se snímačem' teploty přívodního proudu vody, který však má funkci spínače mezních hodnot, který úplně přeruší přívod energie, když teplota přívodního proudu vody dosáhne předem stanovené hodnoty.From German Pat. No. 1,679,420, although an electronic water return temperature controller with a water supply temperature sensor is known, it has the function of a limit switch which completely interrupts the power supply when the water supply temperature reaches a predetermined value .

Regulační chování lze ještě dále zlepšit pomocí několika přídavných prvků tím, že vysílač požadované hodnoty regulátoru teploty zpětného proudu vody sestává z obvodu ke zjišťování odchylky mezi požadovanou a skutečnou hodnotu vztažné teploty oHí.The control behavior can be further improved by several additional elements in that the return temperature regulator setpoint transmitter consists of a circuit for detecting a deviation between the setpoint and the actual value of the reference temperature.

Má-li se brát v úvahu vnější teplota, sestává vysílač požadované hodnoty regulátoru teploty zpětného proudu vody podle dalšího význaku vynálezu ze snímače v^n^;^ší teploty, k němuž jsou přiřazeny spínací prvky k paralelnímu posouvání .a nastavování strmooti topné křivky.If an external temperature is to be taken into account, the return temperature controller setpoint transmitter according to a further feature of the invention consists of a sensor at a higher temperature to which the switching elements are assigned for parallel shifting and adjusting the heating curve steeply.

Na výkrese jsou znázorněny ve zjednodušeném provedení dva příklady vynálezu, přičemž obr. 1 ukazuje topnou soustavu s regulačním zařízením podle vynálezu, obr. 2 je regulační zařízení soustavy z obr. 1 a obr. 3 je regulační zařízení podle druhého příkladu provedení.1 shows a heating system with a control device according to the invention, FIG. 2 shows a control device of the system of FIG. 1, and FIG. 3 shows a control device according to a second embodiment.

Teplovodní vytápěcí soustava má plynem vytápěný ohřívač 10 vody, k jehož oběma přípojkám 12 je připojen vnější topný okruh 13 se symbbUcky naznačenými ' topnými tělesy 14. Olhívač 10 vody má hořák 16, jehož spaliny přicházejí k výměníku 17 kterým.prochází trubkový had 18. Trubkový had 18 je přívodním potrubím 19 spojen s přípojkou 11 a zpětrým potrubím 20 s přípojkou 12 ohřívače 10. Ve zpětném potrubí 20 je vestavěno cirkulační čerpadlo 21 .The hot-water heating system has a gas-fired water heater 10, to which both connections 12 are connected an external heating circuit 13 with symmetrically indicated heating elements 14. The water heater 10 has a burner 16 whose flue gas reaches the exchanger 17 through which the tube coil 18 passes. the coil 18 is connected via a supply line 19 to a connection 11 and a return line 20 to a connection 12 of a heater 10. A return pump 21 is installed in the return line 20.

Palivo se přivádí do·hořáku 16 palivovým potrubím 21- Potrubí 24 je kontrolováno neznázorněným pojistým ventilem a plynovým ventilem 23, který je řízen proudovým spínačem 26 a tvoří spolu s ním bezpečnostní zařízení piro-ti nedostatku vody. Proudový spínač 26 má první komoru 27. která je spojena ·trubkou 28 s přívodním potrubím 19. První komora 27 je oddělena membbánou 29 od druhé komory JO, která je trubkou J_1 připojena mezi cirkulační Čerpadlo 21 a výměník 17 · ke zpětnému potrubí 20.The fuel is supplied to the burner 16 through the fuel line 21. The line 24 is controlled by a safety valve (not shown) and a gas valve 23, which is controlled by a current switch 26 and together with it forms a safety device for a water shortage. The current switch 26 has a first chamber 27 which is connected by a pipe 28 to the supply line 19. The first chamber 27 is separated by a diaphragm 29 from a second chamber 10 which is connected by a pipe 11 between the circulation pump 21 and the exchanger 17 to the return line 20.

Obě komory 21, 30 jsou spolu spojeny obtokovým ·potrubím 32, které · je kontrolováno meagneticlým ventilem JJ. M^e^mrí^na 29 je spojena dříkem 34 se závěrným· těleeem 35 plynového ven^lu 25.1 které je přitaBoováno proužinou 36 k sedlu.The two chambers 21, 30 are connected to each other by a bypass line 32 which is controlled by a non-magnetic valve 11. The shaft 29 is connected by a shaft 34 to a shut-off body 35 of the gas valve 25.1 which is attached by a spring 36 to the seat.

Mš-H se začít topit, spustí se cirkulační čerpadlo 21 neznázorněnými spínacími prvky. Současně se přes regulační zařízení, které bude podrobně popsáno v dalším textu, uvede mfianttický venm 33 v obtokovém potrubí 32 do meeilehlé polohy, odpoovídaíci požadovanému tepelnému výkonu nebo při větší potřebě tepla do závěrné polohy. · Tím vznikne v komorách 27. 30 proudového spínače 26 tlakový rozdíl, který otvírá plynový venm 25- Jakmile přestane potřeba tepla, · vrátí ·se magn tický venmi 33 do otevřené polohy, načež se vyrovnají .tlaky v proudovém spínači 26 a plynový venUl 2Ž se uzavře.The MS-H starts to heat, the circulation pump 21 is started by means of the switching elements (not shown). At the same time, the control valve 33 in the bypass line 32 is brought into an intermediate position corresponding to the desired heat output or, in the case of greater heat demand, to the shut-off position via a control device described in detail below. This creates a pressure differential in the chambers 27 of the current switch 26 which opens the gas outlet 25. As soon as the heat demand ceases, the magnitude outlets 33 return to the open position, whereupon the pressures in the current switch 26 and the gas outlet 28 are equalized. closes.

Regulační zařízení podle obr. 2 obsahuje stabililovatý stennosměrný.zdroj 40. k jehož výstupů 41, 42 je připojen spínací zesilovač 43 a napěťový dělič, který sestává z potenci^ meeru 44 a odporu 45 se záporným teplotním součinitelem, který zjišťuje skutečnou hodnotu teploty zpětného proudu vody a je upevněn na zpětném potrubí 20. Potenciometr 44 slouží jako vysílač požadované hodnoty teploty zpětného proudu a je stavitelný ručně. Bod 46 napěťového děliče je spojen vedením 47 se vstupem spínacího zesilovače £3·The control device of FIG. 2 comprises a stabilized DC power supply 40 to which outputs 41, 42 are connected a switching amplifier 43 and a voltage divider which consists of a potentiometer 44 and a resistor 45 with a negative temperature coefficient which detects the true return current temperature. The potentiometer 44 serves as a return temperature setpoint transmitter and is manually adjustable. The point 46 of the voltage divider is connected via line 47 to the input of the switching amplifier 48.

Pomocí přepínače 48 lze místo ručně přestavovaného potenciomeeru 44 připojit k regulačnímu zařízení sériové zapojení ^dvou odporů 49 , 50 mezi výstup 41 a ^bod 46 nap^ětové^ho děliče. Odpor 49 má kladný teplotní součinitel a slouží jako snímač skutečné hodnoty zvlažené teploty okooi, zatímco odpor 50 vytvořený jako potenciometr slouží jako vysilač požadované hodnoty této vztažené teploty okooi.With the switch 48 can be replaced manually rebuilt potenciomeeru 44 connected to a serial connection control apparatus ^d Vou resistors 49, 50 between the outlet 41 ^b, and 46 ^of voltage divider on the World ^h. The resistor 49 has a positive temperature coefficient and serves as a sensor of the actual value of the humidified temperature okooi, while the resistor 50 formed as a potentiometer serves as a transmitter of the setpoint value of this reference temperature okooi.

Spín^í zesilova^č 43 přeměňuje vstupní ^při.cházejíczí vesním' ⁴⁷ na urytou kpul.sovou frekvenci, která se zavádí do buddcí cívky 51 maagneického veetilu JJ. Impulsy se v magnetickém ventilu 33 integri^í tak, že každému vstupnímu napětí spínacího zesilovače 43. resp. každé příslušné . impulsové frekvenci odpovídá předem stanovený stupen uzavření, resp. otevření magnneického ventilu 33.Spin ^ i ^No amplifier 43 converts the input ^p ři.cházejíczí vesním ^'47 urytou kpul.sovou frequency which is fed to the coil 51 buddcí maagneického Veetil JJ. The pulses are integrated in the solenoid valve 33 such that each input voltage of the switching amplifier 43 and / or the amplifier 43, respectively. each relevant. the pulse frequency corresponds to a predetermined degree of closure, respectively. opening the magnneic valve 33.

Přídavně k odporu 45, který· tvoří snímač skutečné hodnoty teploty zpětného proudu vody, je upraven v regulačním zařízení snímač skutečné hodnoty 54. vytvořený jako odpor se záporným teplotním součiliiteeeo, který je upevněn na přívodním potrubí 19 soustavy. Tento snímač 54 je zapojen v sérii s dráhou báze-emitor tranzistoru 55 paralelně s odporem 45.In addition to the resistor 45 which constitutes the actual sensor of the return temperature of the water return, there is provided in the control device an actual sensor 54 formed as a resistance with a negative temperature coefficient which is mounted on the supply line 19 of the system. This sensor 54 is connected in series with the base-emitter path of transistor 55 in parallel with resistor 45.

к bodu 4⁶ na^pěťov^ého dělite. Kolektor tranzistoru ⁵⁵ je spojen.s vesním 47.’к point 4 to ⁶ s ^eh of ^five streams. The collector of transistor ⁵⁵ is coupled to the outer 47 '.

Na přívodním potrubí 19 je upevněn teplotní snímač £6 omezovače teploty, který přes neenázorněnr spínací prvky způsobí odpojení celého přístroje, když teplota v přívodním. potrubí . 19 překročí předem stanovenou oaa:iin01ní hodnotu.A temperature limiter temperature sensor 86 is mounted on the supply line 19 which, via a non-illustrated switch element, causes the entire device to be disconnected when the supply temperature is. pipe. 19 exceeds a predetermined value.

Za noroilnich provozních podmínek závisí velikost vstupního signálu na vedení 47 pouze na nastavení požadované hodnoty teploty zpětného proudu vody a na naměřené skutečné hodnotě této teploty ve zpětném potrubí 20, Přes dráhu báze-emitor.tranzistoru . se přídavně porovnává teplota přívodního proudu s teplotou zpětného proudu. Přejkijč-li teplota na snímači 2A skutečné hodnoty teploty přívodního proudu určitou hot^r^c^o.u, nabude součet úbytku napětí na snímači 54 a prahového napěH dráhy báze-emitor tranzistoru 55 stejné hodnoty jako má úbytek na odporu 45 sloužícím jako snímač teploty zpětného proudu vody. Tranzistor 55 se vybudí a zmenší přes dráhu kol-ktor--oitor velikost vstupního signálu·spínacího zesilovače 43* *Under non-operative operating conditions, the magnitude of the input signal on line 47 depends only on the setpoint of the return water temperature setpoint and on the measured actual value of this temperature in the return line 20, via the base-emitter transistor path. In addition, the supply current temperature is compared with the return temperature. If the temperature at the actual supply current temperature sensor 2A exceeds a certain temperature, the sum of the voltage drop across the sensor 54 and the base-emitter path threshold of the transistor 55 will be the same as the drop across the resistor 45 serving as the return temperature sensor. water stream. Transistor 55 excites and decreases through the wheel-to-oitor path of the input signal · switching amplifier 43 * *

Př^pne-li se přepínač 48 do druhé polohy, připjjí se místo potenciom^eru 44 obvod obsahhuící odpor .49. £0. Požadovaná hodnota teploty zpětného proudu je v tomto.případě tvořena odchylkou skutečné hodnoty vztažené teploty okolí od požadované hodnoty, zvolené na odporu 50, takže požadovaná ho^i^c^ta teploty zpětného proudu vody se shoočinně nastavuje podle okaOžié potřeby tepla.If the switch 48 is moved to the second position, the circuit containing the resistor 49 is connected instead of the potentiometer 44. £ 0. The setback temperature of the return flow is in this case a deviation of the actual value of the reference ambient temperature from the setpoint selected at the resistor 50, so that the setback temperature of the return water temperature is set at the desired heat demand.

Provedení podle obr. 3 souhlasí v podstatě s provedením pode obr. 2. Msto tranzistoru 55 je však v tomto regulačním zařízeni zapojena dioda 60, která je v se snímačem skutečné hodnoty teploty přívodného proudu vody paralelně k odporu ·45. sloužícímu jako snímač zp^n^o proudu vo^dy. pMpojena ^{k b}o^du 46 na.pěto^ho děl^e. Dále se odli^je zapojení podle obr. 3 od předchozího provedení tím, že pomocí přepínače £8 lze připojii odpor 61 s kladrým teplotním eeeo, sloužící jako snímač vnější teploty, jako vysílač požadované hodnoty teploty zpětného proudu vody. Odpor .6£ je zapojen k paralelnímu posouvání topné křivky do série s potenciooetreo .62. zatímco potenciloi-r 63. který slouží k nastavování stroooti topné křivky, je připojen paralelně k odporu 61. Tío se dosáhne · s pouuitío jednoduchých a nečetných stavebních dílů kvaaitní regulace, keerá rychle reaguje na změny vrčiší teploty, a u které nedochází k nežádoucímu odpojení přístroje, když přiváděný topný výkon je z ihkrhoOkli důvodu příliš velký ve srovnání s cirkulujícím onoostvío vody v topném potrubí.The embodiment of FIG. 3 corresponds essentially to the embodiment of FIG. 2. However, instead of transistor 55, a diode 60 is connected in this control device, which is parallel to the resistor 45 at the actual water temperature sensor. serving as a sensor cr ^ o ^ n ^d y in the stream. ^kb bridge of the ^d at 46 na.pěto ^ e ^ he works. Furthermore, the circuit according to FIG. 3 differs from the previous embodiment in that a resistor 61 with a positive temperature eEo serving as an external temperature sensor can be connected as a transmitter of the return water temperature setpoint by means of a switch 48. The resistor 66 is connected to move the heating curve in series with the potentiometer 62 in parallel. while the potentiometer 63, which is used to adjust the stroooti heating curve, is connected in parallel to resistor 61. This is accomplished by using simple and countless components of the quality control that reacts quickly to changes in temperature and which does not unintentionally disconnect the apparatus. If the heating power supplied is too large for reasons of comparison with the circulating onoostvío water in the heating pipe.

V obou příkladech, provedení lze ovlivňovat cirkulační čerpadlo přes regulační zařízení teploty zpětného proudu. Na obr. 2 je to znázorněno čerchovanýfa připojovacím vedením 70. V obr. 3 je naznačeno oběma vedeními 71, £2, jak lze.připojit elektronický přístroj 73 k ovládání zpětného proudu čerpadla k regulačnímu ·zařízení.In both examples, the circulation pump can be influenced via the return temperature control device. In FIG. 2, this is shown by dashed line connection line 70. In FIG. 3 it is shown by both lines 71, 72 how an electronic pump control device 73 can be connected to the control device.

Regulačním zařízením podle vynálezu lze splnit i všechny předpisy kladené normami na topné soustavy bez zajištění proti nedostatku vody, takže regulační zařízení lze použít i u těchto topných soustav.The regulation device according to the invention can also comply with all regulations imposed by the standards on heating systems without water shortage protection, so that the regulation device can also be used in these heating systems.

Claims

1. A control device for a hot-water heating system with a direct current electric voltage divider comprising a potentiometer for adjusting the return temperature of the heating water return and a temperature-dependent resistance in the return line for sensing the actual return temperature of the heating water; which is connected by an inlet to a voltage divider and an outlet to an outside influencing the heating energy supply, and with a water supply temperature monitor to interrupt the heating energy supply when the supply water temperature rises above a predetermined value, characterized in that · parallel to the temperature dependent a sensor (54) of the actual water inlet temperature value in series with the diode (55, 60) is connected to the voltage divider point (46) and to the switching amplifier input (43) of the resistor (45) for sensing the actual return water temperature. ) designed as a threshold switch.

Control device according to claim 1, characterized in that it serves as a threshold switch. a transistor (55) whose base and collector are coupled to a point (46) of a stin-to-voltage divider and the emitter is connected to a sensor (54) of the actual water supply temperature.

Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the return temperature regulator setpoint transmitter. The current consists of a circuit (49, 50) for detecting the deviation between the setpoint and the actual value of the reference ambient temperature.

4. The control device referred to in point 1 or. 2, characterized in that the return temperature regulator setpoint transmitter consists of an outside temperature sensor (61) to which the switching elements (62, 63) are assigned to move and adjust the heating curve steeply.