DE102005042426B3

DE102005042426B3 - Schaltungsanordnung zum automatischen Trennen eines Heißwasserspeichers vom Netz

Info

Publication number: DE102005042426B3
Application number: DE102005042426A
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Wösthoff
Original assignee: PANTEL ELEKTRONIK AG; PANTEL-ELEKTRONIK AG
Current assignee: WOESTHOFF, EKKEHARD, 26817 RHAUDERFEHN, DE
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2025-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum automatischen Trennen eines Heißwasserspeichers (1) vom Netz, wobei in eine der Phase L oder den Nullleiter N eines Netzanschlusses bildende Leitung (2b, 2c) ein Schaltelement (3a) eingeschaltet ist, welches bei Unterschreiten eines für eine Leistungsaufnahme des Heißwasserspeichers (1) vorgegebenen Grenzwerts die Leitung (2b, 2c) automatisch unterbricht, und wobei die Unterbrechung der Leitung (2b, 2c) nur durch die manuelle Betätigung eines Schalters (7) wieder aufhebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum automatischen Trennen eines Heißwasserspeichers vom Netz.

Heißwasserspeicher, insbesondere Untertisch-Boiler, sind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Derartige Heißwasserspeicher umfassen in der Regel eine Schaltung, mit der automatisch eine voreingestellte Wassertemperatur im Heißwasserspeicher gehalten wird. Dazu führt die Schaltung bei Unterschreiten eines voreingestellten Temperaturgrenzwerts einer Heizeinrichtung eine geeignete Leistung zu, so dass zur Aufrechterhaltung der voreingestellten Wassertemperatur automatisch immer wieder nachgeheizt wird.

Zum technischen Hintergrund der Erfindung, insbesondere zu Schaltungsanordnungen für Heißwasserspeicher wird beispielhaft verwiesen auf die DE 34 32 417 A1 , die DE 32 47 280 A1 , die DE 32 47 245 A1 , die DE 32 47 236 A1 und die DE 36 33 650 A1 , welche Schaltungsanordnungen zur Ansteuerung einer Heizung eines Heißwasserspeichers betreffen.

Insbesondere bei relativ selten benutzten Heißwasserspeichern, welche beispielsweise in Ferienwohnungen oder Gästezimmern montiert sind, werden Heißwasserspeicher häufig über lange Zeiträume hinweg unnötig betrieben. Die während dieser Zeiträume anfallenden Stromkosten sind beträchtlich.

Zwar ist es für den Benutzer möglich, den Heißwasserspeicher jeweils für die nicht benötigten Zeiträume auszuschalten. In der Praxis wird das allerdings häufig vergessen, so dass der Heißwasserspeicher auf der eingestellten Temperatur verbleibt und unnötig Strom verbraucht.

Aus der DE 43 34 461 A1 ist es bekannt, einen Heißwasserspeicher durch einen integrierten Zeitschalter auszuschalten.

Aus der DE 197 36 993 A1 ist eine Abschalteinrichtung bekannt, welche ein angeschlossenes Gerät durch Öffnen einer Schalteinheit vom Netz trennt, wenn der Strom unter einen vorgegebenen Schwellenwert absinkt.

Aus der DE 101 60 300 A1 ist ein im Wesentlichen ein Relais und eine Spule umfassendes Stellglied bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine einfach und kostengünstig herstellbare Schaltungsanordnung für einen damit verbundenen Heißwasserspeicher angegeben werden, mit welcher in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Heißwasserspeichers automatisch ein Netzanschluss dessen unterbrechbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.

Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum automatischen Trennen eines Heißwasserspeichers vom Netz vorgesehen, wobei in eine die Phase L oder den Nullleiter N eines Netzanschlusses bildende Leitung eine Spule eines Relais eingeschaltet ist, welches bei Unterschreiten eines für eine Leistungsaufnahme des Heißwasserspeichers vorgegebenen Grenzwerts die Leitung unterbricht, und wobei die Unterbrechung der Leitung nur durch eine manuelle Betätigung eines Schalters aufhebbar ist. – Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schaltungsanordnung sorgt dafür, dass eine Heizung des Heißwasserspeichers das darin aufgenommene Wasser auf eine voreingestellte Temperatur erhitzt. Solange die Heizung heizt, wird über den Netzanschluss eine Leistung aufgenommen, welche der. vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Sobald die Heizung mittels einer im Heißwasserspeicher vorgesehenen Regelung abgeschaltet wird, fällt die über dem Netzanschluss aufgenommene Leistung drastisch ab. Dabei wird der vorgegebene Grenzwert unterschritten und infolge dessen mittels des Relais eine Leitung des Netzanschlusses unterbrochen. Die Unterbrechung der Leitung kann nur durch manuelle Betätigung eines Schalters wieder aufgehoben werden. Damit ist es unmöglich, dass der Heißwasserspeicher über einen längeren Zeitraum hinweg unbeabsichtigt das darin aufgenommene Wasser auf einer vorgegebenen Temperatur hält und unerwünschterweise Strom verbraucht.

Indem als ein Schaltelement das Relais verwendet wird, dessen Spule in die Leitung eingeschaltet ist, kann auf besonders einfache und kostengünstige Weise eine automatische Unterbrechung der Leitung bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts für die Leistungsaufnahme des Heißwasserspeichers erreicht werden. Wenn der Heißwasserspeicher keine Leistung mehr aufnimmt, wird die Spule stromlos, das Schaltelement kann öffnen und automatisch die Leitung unterbrechen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind ein Querschnitt eines die Spule bildenden Wicklungsdrahts und die Anzahl der eine Wicklung bildenden Windungen so gewählt, dass oberhalb des Grenzwerts ein von der Spule erzeugtes Magnetfeld das Schaltelement geschlossen hält. Das Schaltelement ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass es automatisch öffnet, wenn der Grenzwert unterschritten und infolge dessen auch die Stärke eines von der Spule erzeugten Magnetfelds eine bestimmte Schwelle unterschreitet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist eine den Schalter umfassende Einrichtung zum Schließen des Schaltelements vorgesehen. Dabei kann der Schalter über ein Kabel mit dem Relais verbunden sein, so dass bei dessen Betätigung die Spule unter Strom gesetzt und damit das Schaltelement geschlossen wird. Infolge dessen nimmt eine Heizeinrichtung des Heizwasserspeichers Leistung über die Leitung auf, in welche die Spule eingeschaltet ist. Es ist dann nicht mehr weiter erforderlich, die Spule durch Betätigen des Schalters weiterhin unter Strom zu setzten. Bei dem Schalter kann es sich vorzugsweise um einen Taster handeln.

Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter Bestandteil eines Senders einer Funkfernsteuerung, mit dem ein Empfänger ansteuerbar ist. Der Empfänger kann ein mit dem Relais verbundenes weiteres Relais umfassen, bei dessen Schließen die Spule unter Strom gesetzt und damit das Schaltelement geschlossen wird. Mit dem vorgeschlagenen Vorsehen einer Funkfernsteuerung ist es möglich, ohne Verlegung eines Kabels den Heißwasserspeicher in Betrieb zu setzten.

Die Einrichtung umfasst zweckmäßigerweise ein Netzteil zur Versorgung des Empfängers sowie des weiteren Relais mit einer vorgegebenen Spannung. Der Sender und der Empfänger werden zweckmäßigerweise bei einer Frequenz im Bereich von 400 bis 500 MHz, vorzugsweise bei 420 bis 450 MHz, betrieben.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schaltungsanordnung und ggf. die Einrichtung in einem Gehäuse aufgenommen, welches mit einem Netzstecker und einer Steckdose zum Einstecken eines an einem Heißwasserspeicher vorgesehenen weiteren Netzsteckers versehen ist. In der vorgeschlagenen Ausgestaltung ist die Schaltungsanordnung also Bestandteil einer Energiesparvorrichtung, welche als separates Gerät in eine Netz-Steckdose eingesteckt werden kann. In die an diesem Gerät vorgesehene Steckdose kann dann der weitere Netzstecker des Heißwasserspeichers eingesteckt werden. Je nach Ausgestaltung kann im Gehäuse selbstverständlich auch der Empfänger, das weitere Relais und das Netzteil aufgenommen sein. Ferner kann am Gehäuse eine Betriebskontrollleuchte vorgesehen sein, welche eine ordnungsgemäße Funktion der Schaltungsanordnung, ggf. der Einrichtung, des Empfängers usw. anzeigt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen Bestandteil eines Heißwasserspeichers bildet. In diesem Fall ist die Schaltungsanordnung im Gehäuse des Heißwasserspeichers untergebracht.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der einzigen Zeichnung näher erläutert.
In der Figur ist ein schematisch mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneter Heißwasserspeicher mit einem Netzkabel 2 versehen, welches einen Schutzleiter 2a, einen Nullleiter 2b und einen Phasenleiter 2c aufweist. Das Netzkabel 2 versorgt eine (hier nicht gezeigte) im Heißwasserspeicher aufgenommene Regel- und Heizeinrichtung mit Strom.
In den Phasenleiter 2c ist ein Relais 3 eingeschaltet, welches ein Schaltelement 3a und eine Spule 3b umfasst. Die Spule 3b ist aus einem Draht mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm, vorzugsweise 1,25 mm, hergestellt und weist 18 bis 25, vorzugsweise 20 bis 22, Windungen auf. Die Spule 3b befindet sich in der Nähe des Schaltelements 3a, so dass es durch die Wirkung des Magnetfelds in einer Geschlossen-Stellung gehalten werden kann.
Mit dem Bezugszeichen 4 ist ein Empfänger bezeichnet, welcher ein weiteres Relais 5 oder eine andere geeignete Einrichtung zum Schließen eines Stromkreises umfasst. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Sender, welcher mit einem Taster 7 versehen ist.
Die Funktion der Schaltungsanordnung ist folgende:
Wenn der Taster 7 betätigt wird, sendet der Sender 6, beispielsweise bei einer Frequenz von 430 MHz, ein Signal an den Empfänger 4. Infolge dessen wird das weitere Relais 5 geschlossen und die Spule 3b unter Strom gesetzt. Durch das sich ausbildende Magnetfeld wird das Schaltelement 3a geschlossen. Nunmehr wird der Heißwasserspeicher 1 mit Netzspannung versorgt und heizt das darin aufgenommene Wasser bis zu einer vorgegebenen Temperatur auf. Durch eine im Heißwasserspeicher aufgenommene (hier nicht gezeigte) Regelung wird dann die Leistungsaufnahme über das Netzkabel 2 unterbrochen oder die Leistungsaufnahme unterschreitet einen vorgegebenen Grenzwert. Infolge dessen wird mittels der Spule 3b kein Magnetfeld mehr erzeugt oder das erzeugte Magnetfeld ist so schwach, dass das Schaltelement 3a sich automatisch öffnet. Damit ist der Heißwasserboiler 1 vom Netz getrennt. Er kann erst wieder an das Netz durch manuelles Betätigen des Tasters 7 angeschlossen werden.
Mit der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung wird ein unerwünschter Betrieb eines Heißwasserspeichers in Zeiträumen, in denen kein heißes Wasser benötigt wird, vermieden.
Die Erfindung ist hier lediglich an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Verwendung eines Relais beschrieben worden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, andere geeignete Schaltelemente zu verwenden, welche bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts automatisch eine Leitung unterbrechen. Es kann sich dabei um Schaltelemente handeln, welche dann die Leitung unterbrechen, wenn durch die Leitung beispielsweise kein Strom mehr fließt. Das Schaltelement ist nach dem Gegenstand der Erfindung ferner so auszuführen, dass die automatisch erzeugte Unterbrechung der Leitung nur durch eine manuelle Betätigung eines Schalters aufhebbar ist. Dabei kann der Schalter auch Bestandteil des Schaltelements sein.

1: Heißwasserspeicher
2: Netzkabel
2a: Schutzleiter
2b: Nullleiter
2c: Phasenleiter
3: Relais
3a: Schaltelement
3b: Spule
4: Empfänger
5: weiteres Relais
6: Sender
7: Taster

Claims

Schaltungsanordnung zum automatischen Trennen eines Heißwasserspeichers (1) vom Netz, wobei in eine die Phase L oder den Nullleiter N eines Netzanschlusses bildende Leitung (2b, 2c) eine Spule (3b) eines Relais (3) eingeschaltet ist, welches bei Unterschreiten eines für eine Leistungsaufnahme des Heißwasserspeichers (1) vorgegebenen Grenzwerts die Leitung (2b, 2c) automatisch unterbricht, und wobei die Unterbrechung der Leitung (2b, 2c) nur durch die manuelle Betätigung eines Schalters (7) wieder aufhebbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei ein Querschnitt eines die Spule (3b) bildenden Wicklungsdrahts und die Anzahl der eine Wicklung bildenden Windungen so gewählt sind, dass oberhalb des Grenzwerts ein von der Spule (3b) erzeugtes Magnetfeld das Schaltelement (3a) geschlossen hält.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine den Schalter (7) umfassende Einrichtung zum Schließen des Schaltelements (3a) vorgesehen ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schalter (7) über ein Kabel mit dem Relais (3) verbundenen ist, so dass bei dessen Betätigung die Spule (3b) unter Strom gesetzt und damit das Schaltelement (3a) geschlossen wird.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schalter (7) Bestandteil eines Senders (4) einer Funkfernsteuerung ist, mit dem ein Empfänger (4) ansteuerbar ist, welcher ein mit dem Relais (3) verbundenes weiteres Relais (5) umfasst, bei dessen Schließen die Spule (3b) unter Strom gesetzt und damit das Schaltelement (3a) geschlossen wird.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung ein Netzteil zur Versorgung des Empfängers (4) sowie des weiteren Relais (5) mit einer vorgegebenen Spannung umfasst.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sender (6) und der Empfänger (4) bei einer Frequenz im Bereich von 400 bis 500 MHz, vorzugsweise bei 420 bis 450 MHz, betreibbar ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung und ggf. die Einrichtung in einem Gehäuse aufgenommen ist, welches mit einem Netzstecker und einer Steckdose zum Einstecken eines an einem Heißwasserspeicher (1) vorgesehenen weiteren Netzsteckers versehen ist.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am Gehäuse eine Betriebskontrollleuchte vorgesehen ist.
Heißwasserspeicher mit einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.