DE1060541B

DE1060541B - Device for weather-dependent control or regulation of the combustion in ovens and boilers

Info

Publication number: DE1060541B
Application number: DEB48519A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Hildebrandt
Original assignee: Burger Eisenwerke AG
Current assignee: Burger Eisenwerke AG
Priority date: 1958-04-11
Filing date: 1958-04-11
Publication date: 1959-07-02

Description

DEUTSCHESGERMAN

DEUTSCHLAND KL.GERMANY KL.

PATENTAMTPATENT OFFICE

F23nF23n

AUSLEGESCHRIFT 1060 541EXPLAINING PAPER 1060 541

B 48519 Ia/24mB 48519 Ia / 24m

ANMELDETAG 11APRIL1?58REGISTRATION DAY 11APRIL1 - 58

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFTNOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL

2 JULI 1959JULY 2, 1959

Eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Raumbeheizung durch eine bessere Brennstoffausnutzung hangt m hohem Maße von der Gute der Verbrennungsregelung ab Die Eigenart der Heizgerate, insbesondere der mit festen Brennstoffen beheizten Öfen und Heizkessel, steht indessen einer rationellen Verbrennungsregelung sehr hinderlich im Wege, da dabei vor allem Faktoren mitspielen, die zu einer Verzögerung der Wirkung der Regelimpulse fuhren Zu erwähnen ist ζ B die im allgemeinen große Warmekapaz? tat des zu beheizenden Raumes, der Brennstoffe, des Olenkorpers und schließlich nicht zuletzt des Rohrleitungssysteme bei Kesseln Hinzu kommen nun noch die Einflüsse der Witterung, namhch Außentemperatur, Richtung und Starke des Wmdes, Luftfeuchtigkeit und Sonneneinstrahlung, die sich als Störgrößen auf die Regelgroße, bei Heizkesseln im allgemeinen die Temperatur am Wasservorlauf, bei Öfen unmittelbar die Raumtemperatur, erst nach einer sehr langen Totzeit auswirken, aber dennoch berücksichtigt werden müssen, wenn die Regelung einigermaßen genau ohne bestandige große Abweichungen vom Temperatursollwert arbeiten soll Die zweckmäßigste Berücksichtigung der witterungsbedingten Störgrößen bei der Regelung bzw Steuerung dei Verbrennung liegt vorliegender Erfindung als Aufgabe zugrundeAn increase in the profitability of room heating through better fuel efficiency depends to a large extent on the goodness of the combustion control The nature of the heating devices, in particular of the stoves and boilers heated with solid fuels, meanwhile, stands for a rational combustion control very obstructive in the way, since above all factors play a role that lead to a delay the effect of the control pulses Mention should be made of ζ B the generally large heat capacity? did that The room to be heated, the fuel, the oil body and, last but not least, the piping system with boilers Then there are the influences the weather, namely outside temperature, direction and strength of the wind, humidity and Solar radiation, which can act as a disturbance to the Regulated variable, in the case of boilers generally the temperature on the water supply, in the case of ovens, the room temperature immediately, only after a very long dead time have an impact, but still have to be taken into account, if the scheme is reasonably accurate without persistent large deviations from the temperature setpoint should work weather-related disturbance variables in the control and control of the combustion is based on the present invention as an object

Grundsätzlich war man sich über die Bedeutung einer witterungsabhangigen Störgrößenaufschaltung fur die Raumtemperaturreglung seit langem im klaren Indessen benotigten die bekannten Vorschlage fur den Aufbau der Regel- und Steueranordnungen umständliche Verstarkerschaltungen oder Meßbruckenanordnungen, so daß sie sich fur Anlagen kleinerer oder mittlerer Heizleistung nicht durchsetzen konnten Deshalb ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Vereinfachung der Vorrichtungen zur witterungsabhangigen Steuerung bzw Regelung der Verbrennung bei Öfen und Heizkesseln zu erreichen Dabei wird davon ausgegangen, daß — wie an sich bekannt — zur Übermittlung der Regel- bzw Steuerimpulse vor allem wegen der räumlichen Trennung der Witterungsfuhler oder der Thermostate vom Heizgerat die Verwendung eines elektrischen Hilfsstromkreises am zweckmäßigsten ist und daß weiterhin die gunstigste Wirkung durch die Einstellung der Verbrennungsluftzufuhr als Stellgroße erzielt wirdBasically one was concerned about the meaning a weather-dependent feedforward control for room temperature control has long been clear Meanwhile, the well-known proposals for the Construction of the regulation and control arrangements, cumbersome amplifier circuits or measuring bridge arrangements, so that they could not prevail for systems with small or medium heating output It is a main aim of the present invention to simplify the devices for weather-dependent To achieve control or regulation of the combustion in ovens and boilers it is assumed that - as is known per se - for the transmission of the regulation or control impulses mainly because of the spatial separation of the weather sensors or the thermostat from the heater requires the use of an auxiliary electrical circuit on the is most expedient and that is still the cheapest Effect is achieved by setting the combustion air supply as a manipulated variable

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die von der Witterung ausgelosten Steuerimpulse auf den Regler bzw auf das Stellglied fur die Verbrennungsluft über einen elektrischen Steuerstromkreis übertragen werden, der im wesentlichen neben der Stromquelle lediglich noch einen der Witterung ausgesetzten Halbleiterwiderstand mit negativem Temperaturkoeffizienten als VorrichtungThe device according to the invention is now through characterized in that the control pulses triggered by the weather on the controller or on the Actuator for the combustion air via an electric Control circuit are transmitted, which is essentially next to the power source only a semiconductor resistor exposed to the weather with a negative temperature coefficient as contraption

zur witterungsabhangigen Steuerungfor weather-dependent control

bzw. Regelung der Verbrennung bei Ofenor regulation of the combustion in the furnace

und Heizkesselnand boilers

Anmelder:Applicant:

Burger Eisenwerke Aktiengesellschaft, Burg (Dülkr.)Burger Eisenwerke Aktiengesellschaft, Burg (Dülkr.)

Dipl -Ing Jürgen Hildebrandt, Burg (Dillkr ist als Erfinder genannt wordenDipl -Ing Jürgen Hildebrandt, Burg (Dillkr has been named as the inventor

Witterungsfuhler und einen Stabihsierungswiderstand zur Begrenzung der Stromstarke in Serienschaltung enthaltWeather sensor and a stabilization resistor to limit the current in series connection

Der derart aufgebaute und weiter kaum zu vereinfachende Steuerstromkreis dient des weiteren erfindungsgemaß entweder zur Steuerung der Sollwerteinstellung eines Thermostats, z B fur die Raumtemperatur bei Heizofen oder der WasservorlauftemperaturThe control circuit constructed in this way and which can hardly be simplified further serves according to the invention either to control the setpoint setting of a thermostat, e.g. for the room temperature for the heating stove or the water supply temperature

bei Heizkesseln, und damit mittelbar zur Regelung der Verbrennungsluftzufuhr oder unmittelbar zur Betätigung des Stellmotors fur die Verbrennungsluftklappe im öffnenden Sinne bei fallender und im schließenden Sinne bei steigender Außentemperaturin boilers, and thus indirectly for regulating the combustion air supply or directly for actuation of the servomotor for the combustion air flap in the opening sense with falling and in closing sense when the outside temperature rises

und entsprechend bei anderen Witterungsschwankungen, wobei im letzten Falle der Steuerstrom gleichzeitig auch als Arbeitsstrom fur den Luftklappenstellmotor wirkt Der Steuerstrom kann unmittelbar ohne weitere Verstärkung bzw ohne Relais einen Stellerand accordingly with other weather fluctuations, in the latter case, the control current also acts as the working current for the air flap servomotor Acts The control current can be activated directly without further amplification or without a relay

fur den Thermostatsollwert oder einen Stellmotor fur die Luftklappe steuern, ζ Β einen Elektromagneten oder vorzugsweise ein beheiztes Bimetall Im Falle der Verstellung des Thermostatsollwertes ergibt sich im wesentlichen eine Folgeregelung in bezug auf dieto control the thermostat setpoint or a servomotor for the air flap, ζ Β an electromagnet or preferably a heated bimetal in the case of adjustment of the thermostat setpoint essentially a follow-up regulation with respect to the

Raum- bzw Wasservorlauftemperatur Man kann auch unmittelbar eine Steuerung der Luftzufuhr in Abhängigkeit von der Außentemperatur erhalten, wenn auf einen Raumthermostat oder Aquastat verzichtet wird, was in manchen Fallen möglich istRoom or water supply temperature You can also directly control the air supply in Preserved as a function of the outside temperature if a room thermostat or aquastat is not used becomes what is possible in some cases

An Hand der Zeichnung werden Ausfuhrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes naher erläutertExemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail using the drawing

In Fig 1 ist eine erfindungsgemaße Vorrichtung einfachsten Aufbaues zur Verbrennungsregelung bzw Verbrennungssteuerung dargestelltIn Fig. 1 is a device according to the invention The simplest structure for combustion regulation or combustion control is shown

Fig 2 zeigt eine beispielsweise Ausfuhrung einer Nachlaufsteuerung bzw einer FolgeregelungFig. 2 shows an example of an embodiment Follow-up control or a follow-up control

Das Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig 3 betrifft eine witterungsabhangige Störgrößenaufschaltung auf eine Raumtemperatur- bzw Wasservorlauftemperaturreglung The exemplary embodiment according to FIG. 3 relates to a weather-dependent feedforward control to a Room temperature or water supply temperature control

Eme andere Art der witterungsabhangigen Storgroß enauf schaltung kombiniert mit einer Folgeregelung bzw Nachlaufsteuerung liegt dem in Fig 4 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel zugrundeAnother kind of weather-dependent large curtain The circuitry combined with a follow-up control or follow-up control is the same as that shown in FIG Embodiment is based

Die Anordnung und der Aufbau eines Witterungsfuhlers gemäß der Erfindung werden in den Fig 5 a und 5 b (ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig 5 a) im vertikalen Längsschnitt und Seitenschnitt gezeigtThe arrangement and structure of a weather sensor according to the invention are shown in FIGS. 5 a and 5 b (a section along the line AB of FIG. 5 a) in vertical longitudinal section and side section

Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig I handelt es sich um die Verbrennungsregelung des Heizkessels 1 mit einer witterungsabhangigen Steuerung mit zusammenfallendem Steuer- und Arbeitsstromkreis Die Verbrennungsluft wird durch eine Öffnung 2 im unteien Teil des Kessels zugeführt Mittels einer vom Stellmotor 5 über em Gestänge 4 betätigten Klappe 3 ist der Öffnungsgrad der Lufteintnttsoffnung 2 verstellbar Die Zufuhrung der Verbrennungsluft wird in Abhängigkeit von der Wasservorlauftemperatur des Kessels als Regelgroße und von der Witterung, insbesondere der Außentemperatur, als Störgröße geregelt bzw gesteuert Als Fühler fur die Störgröße, d h als Witterungsfuhler, dient erfindungsgemaß ein temperaturabhangiger Halbleiterwiderstand 11 mit negativem Temperaturkoeffizienten, der — wie durch die gestrichelte Linie 10 angedeutet ist — im Freien etwa an der Außenwand des zu beheizenden Raumes angebracht istIn the exemplary embodiment according to FIG it is the combustion control of the boiler 1 with a weather-dependent control with coincident Control and working circuit The combustion air is divided through an opening 2 in the Part of the boiler is supplied by means of a flap 3 actuated by the servomotor 5 via a linkage 4 the degree of opening of the Lufteintnttsoffnung 2 is adjustable The supply of the combustion air is in Dependence on the water supply temperature of the boiler as a control variable and on the weather, in particular the outside temperature, regulated or controlled as a disturbance variable As a sensor for the disturbance variable, That is to say, a temperature-dependent semiconductor resistor 11 also serves as a weather sensor according to the invention negative temperature coefficient, which - as by the dashed line 10 is indicated - outdoors is attached to the outer wall of the room to be heated

Als Fühler fur die Regelgroße dient ζ B ein am Vorlaufstutzen 6 angeschlossener Thermostat oder Aquastat 7, der entweder wie ein Bimetal Ischalter nach dem Zweipunktprinzip oder stufenweise oder in der angedeuteten Art wie ein temperaturabhangiger Widerstand stetig arbeitet Im letzteren Falle muß er wegen seiner Serienschaltung mit dem Halbleiterwiderstand 11 im Steuerstromkreis 8a, 8b, Bc, 8d gleichsinnig mit ersterem wirken, d h ebenfalls einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzen, also ζ Β aus einem Heißleiter bestehen Grundsätzlich ist der Aufbau der Regelstrecke bei der Anwendung auf einen Raumheizofen der gleiche, der Thermostat 7 regelt dann die Luftzufuhr in Abhängigkeit von der Raumtemperatur Von an sich bekannten Regelanordnungen unterscheidet sich also die erfmdungsgemaße Vorrichtung fur die Störgrößenaufschaltung dadurch, daß zusatzlich der Halbleiterwiderstand 11 als Witterungsfuhler im Steuerstromkreis hegt Eine weitere Vereinfachung ergäbe sich nur noch durch Verzicht auf den Thermostat 7 im Steuerstromkreis, wodurch man nur eine Verbrennungssteuerung in Abhängigkeit von der Witterung erhaltA thermostat or Aquastat 7 connected to the flow connection 6 serves as a sensor for the controlled variable, which works either like a bimetal switch according to the two-point principle or in stages or in the manner indicated like a temperature-dependent resistor Semiconductor resistor 11 in control circuit 8a, 8b, Bc, 8d act in the same direction as the former, i.e. also have a negative temperature coefficient, i.e. ζ Β consist of a thermistor the air supply as a function of the room temperature The device according to the invention for the feed-in of disturbance variables differs from control arrangements known per se in that the semiconductor resistor 11 is also present as a weather sensor in the control circuit ht to the thermostat 7 in the control circuit, whereby you only get a combustion control depending on the weather

Um die fur die Steuerung erforderliche elektrische Leistung bzw einen entsprechenden Verstärkungsfaktor ohne Verstarker, Relais oder dergleichen Mittel zu erzielen, arbeitet der Steuerstrom mit Niederspannung, indem zwischen dem Netzanschluß und dem Sjteuerstromkreis ein Niederspannungstransformator 9 gelegt wird Auf der Sekundarseite werden vorzugsweise mehrere Abgriffe 9 a bis 9 d vorgesehen Dies bietet einerseits die Möglichkeit, eine der behaglichsten Raumtemperatur entsprechende Kesselleistung zu wählen bzw auf Sparbrand (Nachtbetrieb) einzustellen, und andererseits erlaubt ein kontinuierlich oder stufenweise wahlbarer Spannungsabgriff am Trafo die optimale Anpassung des Kessels bzw Heizsystems an den Wärmebedarf des zu beheizenden Gebäudes und bietet darüber hinaus die Möglichkeit eines .variablen Regelverhaltnisses \In order to achieve the electrical power required for the control or a corresponding gain factor without amplifiers, relays or similar means, the control current works with low voltage by placing a low voltage transformer 9 between the mains connection and the control circuit 9 d This offers the option of selecting a boiler output corresponding to the most comfortable room temperature or setting it to economy fire (night operation), and on the other hand, a continuously or step-wise selectable voltage tap on the transformer allows the boiler or heating system to be optimally adapted to the heat demand of the building to be heated and also offers the possibility of a variable control ratio \

In der Schaltung nach Fig 2 dient der Witterungsfühler 11 im Steuerstromkreis 8e, 8f, 8g zur Steuerung eines Sollwertstellers 13, 13 a fur den Temperatursollwert am Wasservorlauf thermostat 17 oder auch entsprechend an einem Raum thermostat Vorzugsweise wirkt ein vom Widerstand 12 beheiztes BimetallIn the circuit of Figure 2, the outside sensor 11 8f used in the control circuit 8e, 8g for for controlling a set point adjuster 13, 13 a the temperature set point on the water supply thermostat 17 or thermostat correspondingly to a space preferably acts heated by the resistor 12, bimetallic

ίο 13 als Stellmotor, welches entsprechend dem witterungsabhangigen Wärmebedarf die Winkellage des mit dem Thermostat-Bimetall 17 c verbundenen Zeigers oder Hebels 17 c? verändert Dadurch schließen sich die Kontaktpaare 17 σ, 17 b des Thermostats erst bei einer der eingestellten Temperatur entsprechenden Bimetallkrummung Der Arbeitsstromkreis 18 a, 18 b, 18 c fur den Luftklappenstellmotor 5 wird dadurch entsprechend geöffnet bzw geschlossen Der Heizwiderstand 12 des Sollwertstellers übernimmt dabei die Aufgäbe des Stabilisierungswiderstandes fur den Steuerstromkreis ίο 13 as a servo motor which the witterungsabhangigen heat demand, the angular position of the pointer or lever 17 c connected with the corresponding c thermostatic bimetal 17? As a result, the contact pairs 17 σ, 17 b of the thermostat only close at a bimetal curvature corresponding to the set temperature The working circuit 18 a, 18 b, 18 c for the air flap actuator 5 is opened or closed accordingly The heating resistor 12 of the setpoint adjuster takes on the task the stabilization resistor for the control circuit

Wie in Fig 1 naher gezeigt, kann auch hier mittels mehrerer Spannungsabgriffe am Transformator 9 des Steuerstromkreises die Empfindlichkeit des Witterungsfuhlers und damit der Stellbereich des Vorlaufthermostats in bestimmten Grenzen eingestellt werden Der Fig 3 hegt eine witterungsgesteuerte Störgrößenaufschaltung zugrunde Durch den Witterungsfuhler 11 im Steuerstromkreis wird zusätzlich der Raumthermostat oder Aquastat 17 mittels des Heizwiderstandes 14, der gleichzeitig die Stabilisierung des Steuerstromkreises gewährleistet, beeinflußt Der Thermostat 17 hegt im Arbeitsstromkreis 18 a, 18 b, 18 c fur den Luftklappenstellmotor 15, der somit in Abhängigkeit sowohl von der Raumtemperatur als auch von der Witterung betätigt wirdAs shown in more detail in Fig. 1, the sensitivity of the weather sensor and thus the setting range of the flow thermostat can be set within certain limits by means of several voltage taps on the transformer 9 of the control circuit a room thermostat or Aquastat 17 by means of the heating resistor 14, which at the same time ensuring the stabilization of the control circuit, affects the thermostat 17 entertains in the work circuit 18 a, 18 b, 18 for c the air damper actuator 15 which thus dependent on both the ambient temperature and of the weather is operated

Bei dem Regel- bzw Steuerkreisaufbau nach Fig 4 beeinflußt der Witterungsfuhler 11 im Steuerstromkreis Se, 8f, 8h, 81 nicht nur einen SollwertstellerIn the control or control circuit structure according to FIG. 4, the weather sensor 11 in the control circuit Se, 8f, 8h, 8 1 does not only influence a setpoint adjuster

4.0 12, 13 fur den Thermostat 17, sondern auch noch zusätzlich den Luftklappenstellmotor des Bimetalls 15 α mittels eines weiteren Heizwiderstandes 15 c, wahrend der andere Heizwiderstand 15 b durch den vom Thermostat 17 gesteuerten Arbeitsstrom beheizt wird Es ergibt sich also die Kombination einer witterungsabhangigen Folgeregelung mit einer Störgrößenaufschaltung auf die Raumtemperaturregelung eines Heizofens bzw auf die Speisewasser temperaturregelung von Heizkesselanlagen Die vorauseilende Steuerung fuhrt auch dabei zu einer Verminderung bzw vollkommenen Beseitigung der Totzeit in der Warmebedarfsforderung Wie in dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig 3 gezeigt, kann im Falle der reinen Störgrößenaufschaltung auch unmittelbar Netzstrom fur den Steuerstromkreis und nicht nur fur den Arbeitsstromkreis benutzt werden4.0 12, 13 for the thermostat 17, but also the air flap servomotor of the bimetal 15 α by means of a further heating resistor 15 c, while the other heating resistor 15 b is heated by the working current controlled by the thermostat 17 with a feedforward control on the room temperature control of a heating furnace or on the feed water temperature control of boiler systems for the control circuit and not only for the working circuit

Eine weitere zweckmäßige Ergänzung wird durch die Kombination mit einer Leistungsgrenzwertregelung erreicht, die in Abhängigkeit von der Ofenleistung, insbesondere von der Temperatur des Ofenkorpers bzw des Kessels oder von der Abgastemperatur, bei Unterschreiten eines bestimmten Leistungswertes die Luftzufuhr verstärkt, um ein Ausgehen zu verhindern, bei Überschreiten eines anderen Leistungswertes die Luftzufuhr dagegen vermindert, um das Durchgehen und die Überlastung des Ofens bzw des Kessels zu unterbindenAnother useful addition is through the combination with a power limit value control which, depending on the furnace output, in particular on the temperature of the furnace body or the boiler or on the exhaust gas temperature If the power falls below a certain value, the air supply is increased to prevent going out, if another power value is exceeded, the On the other hand, the air supply is reduced in order to prevent the furnace or boiler from going through and overloading prevent

Fur die Brauchbarkeit der witterungsabhangigenFor the usefulness of the weather-dependent

Regelvorrichtung ist des weiteren auch die Ausbildung des Witterungsfuhlers maßgebend, die in denControl device is also the training of the weather sensor are decisive, which in the

Fig 5 a und 5 b in emer bewahrien Ausfuhrungsform gezeigt wird Er wird im Freien, vorzugsweise an der Außenwand 26 des zu beheizenden Raumes, angebracht Damit er wie ein Vergleichsraum arbeitet, wird sein wesentlicher Teil, der Halbleiterwiderstand 11, vorschlagsgemaß duich seinen Anschluß an den Steuerstromkreis 8a, 8b, 8 c aufgeheizt, der über das Verbindungskabel 8 erfolgt Die Storeinflusse der Außentemperatur, des Windes, der Sonneneinstrahlung und der Luftfeuchtigkeit auf den Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes werden praktisch schon zum Zeitpunkt ihres Entstehens "berücksichtigt, indem infolge einer witterungsabhangigen Abstrahlung oder Ableitung bzw Abgabe der im Widerstand erzeugten Warme an die vorbeistreichende Außenluft bzw an die Umgebung und infolge der Temperaturabhangigkeit des Widerstandswertes der Steuerstrom sich nach Maßgabe dieser Einflüsse ändert, bis sich em den Witterungsverhaltnissen entsprechender Beharrungszustand einstellt In der bewahrten Ausfuhrung ist der Halbleiterwiderstand 11 mit einem Wärmespeicher 24, d h einem Korpei mit relativ großer Wärmekapazität, aber kleiner Wärmeleitzahl, verbunden, beispielsweise mit der keramischen Anschlußklemme 24 fur den Steuerstrom, die ihierseits ζ Β mittels Schrauben 25 im Fuhlergehause 21 befestigt ist Dieses besteht vorzugsweise aus Metallblechen, damit einerseits die warmeabgebende Flache vergrößert ist und damit andererseits ein partieller Strahlungsschutz gegen zu starke Sonneneinstrahlung erreicht wird Bei dieser Ausbildung wird das Warmespeichervermogen des Fühlers gunstig beeinflußt, so daß insbesondere geringfügige, kurzzeitige Luftbewegungen praktisch ohne Einfluß bleiben Die Organe des Witterungsfuhlers können so gegeneinander ausgewogen sein, daß die gesamte Wärmeabgabe des Fühlers ziemlich genau <iem Einfluß der Störgrößen auf den Wärmebedarf des beheizten Raumes entspricht Der Boden 21 b des metallischen Schutzmantels enthalt beispielsweise die Kabeldurchführung und ist durchbrochen, um eine leichte Luftkonvektion zu ermöglichen Die Austnttsöffnung fur die Luft befindet sich ζ B zwischen dem Schutzdach 21 und der Mauer 26 Das gesamte Gehäuse wird beispielsweise mittels Mauerdubeln 23 und zweier Bolzen 23 α an der Außenwand festgemachtFig. 5 a and 5 b is shown in emer preserve the embodiment. It is in the open air, preferably on the outer wall 26 of the room to be heated, attached Control circuit 8a, 8b, 8c heated up, which takes place via the connecting cable 8. The disturbance influences of the outside temperature, the wind, the solar radiation and the humidity on the heat requirement of the room to be heated are practically already taken into account at the time of their creation "by due to a weather-dependent radiation or dissipation or release of the heat generated in the resistor to the outside air or to the environment and due to the temperature dependence of the resistance value, the control current changes according to these influences until a steady state that corresponds to the weather conditions is established The semiconductor resistor 11 is connected to a heat accumulator 24, ie a body with a relatively large heat capacity but a low coefficient of thermal conductivity, for example with the ceramic connection terminal 24 for the control current, which is attached to the sensor housing 21 by means of screws 25. so that, on the one hand, the heat-emitting surface is enlarged and, on the other hand, partial radiation protection against excessive solar radiation is achieved that the total heat output of the sensor almost exactly <IEM influence of interference on the heat requirement of the heated space corresponding to the bottom 21 b of the metallic protective jacket containing, for example, the cable gland and is pierced, to allow a slight air convection. The outlet opening for the air is ζ B between the protective roof 21 and the wall 26. The entire housing is fastened to the outer wall , for example by means of wall plugs 23 and two bolts 23 α

Mit der erfindungsgemaßen Ausbildung wird der Einfluß der Witterung, insbesondere der Außentemperatur, auf den Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes bzw Gebäudes schon dann m zweckmäßigster Weise berücksichtigt, noch ehe sich ihre Schwankungen infolge des im allgemeinen schlechten Wärmedurchganges m der Gebaudewandung und der großen Wärmekapazität des Raumes auf dessen Temperatur merklich auswirken Infolgedessen werden die Regelabweichungen m ihrer Zeitdauer verkürzt und in ihrer Amplitude stark vermindert, obwohl der Regelkreis selbst noch mit Verzogerungen (Verringerung bzw Vergrößerung der Heizleistung, Wärmeträgheit des Systems) belastet ist, die sich grundsatzlich nicht beseitigen lassen, denn sie stellen ja kennzeichnende Eigenarten in den Temperaturregelkreisen dar, in denen bekanntlich immer große Totzeiten und oft auch erhebliche Anlaufzeiten auftreten Bei einer Steuerung bzw Folgeregelung oder Störgrößenaufschaltung kann die Totzeit jedoch weitgehend beseitigt werdenWith the inventive training is the Influence of the weather, especially the outside temperature, on the heat demand of the room to be heated or building already then m most appropriate Wise taken into account even before their fluctuations as a result of the generally poor heat transfer m the building wall and the large heat capacity of the room on its temperature noticeable effect As a result, the system deviations are shortened in their duration and in their Amplitude greatly reduced, although the control loop itself still has delays (decrease or decrease) Increase in heating capacity, thermal inertia of the System) is burdened, which in principle cannot be eliminated because they represent characteristic features in the temperature control loops, in which, as is known, always have long dead times and often considerable start-up times in a controller or follow-up control or feedforward control, the dead time can largely be eliminated

Em wichtiger Vorzug der erfindungsgemaßen Gestaltung des Witterungsfuhlers und des Regel- bzw Steuerkreises ist die geringe Korrosions- und Störanfälligkeit, da keine korrosionsempfindlichen Kontakte vorhanden sind, an welchen ζ B unter dem Einfluß der Luftfeuchtigkeit leicht große Übergangswiderstande entstehen, die die Regelgenauigkeit empfindlich vermindern wurdeEm important advantage of the inventive design of the weather sensor and the rule or Control circuit is the low susceptibility to corrosion and failure, since there are no corrosion-sensitive contacts where ζ B is under the influence The air humidity easily creates large contact resistances, which are sensitive to the control accuracy was diminishing

Fur die praktische Brauchbarkeit der neuen Regel-For the practical usability of the new rule

bzw Steuervorrichtung spielt vor allem der mit dem Halbleiterwiderstand als Witterungsfuhler erzielbare hohe Verstarkungsgrad fur den Steuerstrom eine Rolle, was einen besonderen Verstarker entbehrlich macht Das laßt sich grundsätzlich wegen dei bekann-or control device plays primarily the one that can be achieved with the semiconductor resistor as a weather sensor A high degree of amplification for the control current plays a role, making a special amplifier unnecessary does This is basically known because of the

ten relativ großen Tempera turabhangigkeit des elektrischen Widerstandes von Halbleitern erzielen Die Anwendung eines Halbleiterwiderstandes fur Temperaturmessungen darf zwar als bekannt angenommen werden Dabei wird aber bisher nur mit sehr kleinen Meßstromen gearbeitet, um die Eigenerwärmung des Halbleiters vernachlassigbar gering zu halten, denn sonst wurde die Messung infolge des Umschlagens des statischen Verhaltens des Halbleiters in ein dynamisches mit fallender Charakteristik und standigem An-th relatively large temperature dependence of the electrical resistance of semiconductors The use of a semiconductor resistor for temperature measurements can be assumed to be known However, so far only very small measuring currents have been used in order to reduce the self-heating of the To keep the semiconductor negligibly small, otherwise the measurement would be as a result of the reversal of the static behavior of the semiconductor into a dynamic with falling characteristics and constant

ao wachsen des Stromes mit der Folge einer weiteren Erwärmung unmöglich Fur Regel- oder Steueraufgaben ist aber ein solcher Meßkreis mit statisch arbeitendem Halbleiterwiderstand nicht ohne aufwendige Verstarker oder Relais zu gebrauchen Die Erfindungao grow the current with the consequence of a further warming impossible for regulation or control tasks but is such a measuring circuit with a statically working Semiconductor resistor cannot be used without expensive amplifiers or relays. The invention

beruht daher demgegenüber auf der Erkenntnis, daß bei einer hohen Belastung und damit relativ großer Eigenerwärmung des Halbleiterwiderstandes, ζ Β auf mehr als 100° C, der im Meßkreis fließende und gegenüber reiner Temperaturmessung hundert- bis tausend-is based on the other hand on the knowledge that with a high load and thus relatively large Self-heating of the semiconductor resistance, ζ Β to more than 100 ° C, that flowing in the measuring circuit and opposite pure temperature measurement one hundred to one thousand

fach größere Strom ebenfalls eine Funktion der Umgebungstemperatur, dazu aber auch der anderen Witterungsfaktoren ist, und zwar bedingt durch die verschiedenen Arten der Wärmeabgabe durch Konvektion, Leitung und Strahlung Damit laßt sich dann imtimes the current is also a function of the ambient temperature, but also the other weather factors, due to the different ones Types of heat dissipation through convection, conduction and radiation

Arbeitswiderstand des Stellmotors oder des Stellers eine ausreichend hohe Leistung umsetzen Der Arbeitswiderstand bringt weiterhin die notwendige Stabilisierung im Steuerstromkreis, um den Strom nicht unbegrenzt anwachsen zu lassenWorking resistance of the servomotor or the actuator convert a sufficiently high power The working resistance continues to bring the necessary stabilization in the control circuit so that the current is not unlimited to grow

Die gesamte im Steuerstromkreis zur Verfugung stehende Leistung kann damit in die Steuerleistung am Stellmotor oder am Steller umgesetzt werdenThe entire available in the control circuit Standing power can thus be included in the tax benefit be implemented on the servomotor or on the actuator

Zur Bemessung der einzelnen Organe des Steuerkreises bestimmt man zuerst die notwendigen maximalen und minimalen Leistungen fur den Stellmotor Daraus ergibt sich das Verhältnis der Steuerstrome Fur den zur Verfugung stehenden Halbleiterwiderstand ermittelt man weiterhin die dynamische Stromspannungskennlinie mit fallender Charakteristik furTo measure the individual organs of the steering committee, one first determines the maximum necessary and minimum power for the servomotor This gives the ratio of the control currents The dynamic current-voltage characteristic is also determined for the available semiconductor resistance with falling characteristic for

go verschiedene der in Betracht kommenden Außentemperaturen, also ζ Β fur Temperaturen zwischen + 20 und -15⁰C, als Parameter und fur verschiedene Gesamtspannungen Da im Gleichgewichtszustand die zur Verfugung stehende Gesamtspannung gleich der Summe der Spannungen am Halbleiter- und am Arbeitswiderstand sein muß, kann fur die gewünschten Leistungswerte die geeignete Gesamtspannung ermittelt werdengo different of the possible outside temperatures, i.e. ζ Β for temperatures between + 20 and -15 ⁰ C, as parameters and for different total voltages Since in the equilibrium state the total voltage available must be equal to the sum of the voltages on the semiconductor and the load resistance, the suitable total voltage can be determined for the desired power values

Claims

1 device for weather-dependent, acting by adjusting the combustion air supply Control or regulation of the. Combustion,

especially when heated with solid fuels Boilers or ovens, characterized in that the control pulses triggered by the weather on the regulator (7, 17) or on the actuator (3) for the combustion air via a

electrical control circuit (8a, 8b, 8c, 8d, 8e,

8f, 8g, 8h, 8i) are transmitted, which in addition to the power source still has a half-foot resistor (1 1) exposed to the weather

g ^ Ä ^ fpafnlsWteungs sensors and a stabilizing resistor Limitation of the current intensity m Senenschaltung contains

2 Device according to claim 1, characterized in that the control current (Sa, 8b, 8c ) influenced by the weather sensor (11) acts at the same time as the working current of the servomotor by directly controlling the servomotor (5) for the combustion air supply in the opening sense with falling and in closing sense actuated with increasing outside temperature and correspondingly with other weather fluctuations

3 Device according to claim 1, characterized in that the control current (8e, 8f, 8g) is used indirectly for the subsequent regulation of the room or flow temperature by actuating the setting of the temperature setpoint on a room thermostat or, in the case of boilers, on a water flow thermostat, and em of these Thermostat-monitored working current (18 a, 18 b, 18 c) is used to adjust the actuator (15) for the Verbi nung air supply

4 Apparatus according to claim 2, characterized in that the directly weather-dependent control of the combustion air supply interacts with a known room temperature or water supply temperature control by adding disturbance variables in that the servomotor (15 a to 15 c) apart from the controller (17, 17 c) simultaneously of the weather-dependent control current (circuit Se, 8 /, 8h, 81) with the heating resistor (12) and depending on a further heating resistor (15 c) in the control circuit and (15 b) in the thermostat line (18 b, 18 c) being affected

5 device for combustion regulation or control according to claim 1 to 4, characterized in that that another useful addition by combining it with a known one Power limit value control is achieved, the m depending on the furnace power, ms special from the temperature of the furnace body or the boiler or from the exhaust gas temperature Falling below a certain performance value

♦ <> the air supply is increased to prevent going out, if another output value is exceeded, the air supply is reduced to prevent runaway and overloading of the furnace or boiler

6 Device according to claims 1 to 5, characterized in that the stabilization resistor in the control circuit (8e, 8 /, 8 g, 8 h, 8 t) is formed by a working resistance of the setpoint adjuster or the air flap servomotor

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that the setpoint adjuster or the air flap servomotor consists of a bimetal (12, 15 b, 15 c) heated by the control current or working current

8 Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that it is with low voltage in Control circuit is working

9 Device according to claim 1 to 8, characterized in that it is equipped with a temperature selector, ζ B is equipped with at least one selector for day or night operation

10 Apparatus according to claim 9, characterized in that the temperature selector by the adjustable voltage tap on the low-voltage transformer (9) is formed

11 Device according to claim 1 to 10, characterized in that the semiconductor resistor (11) of the weather sensor is accommodated in a preferably roofed housing (21, 21 a, 21 b) attached to the outer wall (26) of the building, which allows free air convection around the semiconductor cross country

12. Device according to claim 11, characterized in that the thermistor of the weather sensor (11) a body that is a poor conductor of heat, particularly large heat storage capacity a ceramic insulator (24) connected to its housing (21)

13 Device according to claims 1 to 12, characterized in that the control circuit (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g, 8h, 81) is operated with a control current which is about a hundred to a thousand times greater than when used of the semiconductor resistor for pure temperature measurement, so that the influences of the weather by the cooling of the resistance-heated semiconductor (11) can be detected

1 sheet of drawings