DE1579976A1 - Kombinierte Einzelregelung mit Fernschaltung an Zentralheizungen - Google Patents

Description

• Kombinierte Einzelregelung mit Fernschaltung an

  . Zentralheizungen.

  Die Erfindung betrifft eine Einzelregelung mit Fernachat-

  tung zur Änderung den Sollwertes an Zentralheizungen, wie

  sie seBe aus einem Warmwasserheizkesael und nachgeschal-

  teten Heizkörper besteht.

  Durch die zentrale Regelung direkt am Kessel oder an ei-

  nem diesem nachgeschalteten Vor- und Rücklauf-tischven-

  til wird die Wärmeabgabe des Kessel den jeweiligen 0e-

  samtwärmebedarf grob angepasst.. Die Zentrale gslung

  kann aber nicht den verschieden starken Einfluß der

  äußeren Klimabedingungen (Sonneneinstrahlung, Wind) auf

  einzelne Räume oder Störungen der inneren Wärmezufuhr

  durch zusätzliche. Wärmequellen (Menschenansammlungen:,

  Einachltung von Projektoren u.dgl:.) ausschalten. Bei gro-

  ßem Anlagen hat an deshalb Zonenunterteilungen vorge-

  nommen., Diese genpgen oft aber auch nicht. "

  Außerdem besteht bei manchen läizungsanlagen dse Bedürf-

  nis, einzelne Räume aus der Zentralregelung herauszuneh-

  men. Die® zeB; in Schulen oder Hotel® mit verschiedener

  Belegung; auch in Geschäft®- und Verwaltungsgebäuden

  mit Räumen,-die mit abweichender Arbeitszeit belegt .sind,

  möchte man Räume oder Raumgruppen abweichend zu- oder ab-

  schalten.

  Zu diesem Zweck hat man die kombinierte Regelung geschaf-

  ;ton, bei der grob däe lutlagenvorlauftemperatur nach der

  Außentemperatur vor- und die einzelnen Heizkörper durch

  Einselregeler fein nachgeregelt worden.

  Man hat dazu eloktriache Raumtemperaturtüühier und an den

  Heizkörpern elektrische Magnetventile, die von den Raun-

  temperaturfühlern gesteuert werden, verwendet. Zur Pe=-

  echaltung zwecks Änderung des Sollwerten am Rguntempera-

  turfühler hat man zusätzliche HeizwideratRnde eingebaut,

  die den Fühler aufheizen und dadurch eine Senkung des

  eingestellten Werten bewirken:

  Dia dabei üblicherweise eingebauten Magnetventile habe n

  den Ngchteil, nur auf-zu zu schalten ( Zweipunktrege-

  lung) d sie bewirken eine Intervall-Wärmeabgabe. Eine sol-

  che Intervall-Wärmeabgabe wird als heizphysiologisch un-

  genügend betrachtet. "

  Um diesen Nachteil zu umgehen,, ist eine andere R gelung

  entwickelt worden, bei der mit stetig verstelle Aen Mag-

  netventilen mit Ther®6storen und Transistoren - Band

  weil diese ieiie gleichstrombedingt sind - mit Gleich-

  richtern für den üblichen Wecheelatromanschluß arbeiten.

  Diese neue kombinierte Regelung wird als kompliziert, . "

  störanfällig und schwierig bei der Montage und Wartung

  ezeichnet, außerdem ist sie teuer. Sie hat sich trotz

  er betrieblichen Vorteile nicht auereichend in die Pra-

  gis einführen könnet.

  Z noben. wird darin ein prinzipieller Mangel gesehen# dann

  ei einer Störung i® elektrischen Teil die nachpschal-

  lote Heizung total ausfällt. An Anlagen die nicht dau-

  errnd betreut werdeng kann an arbeitafrelen Tdgen,. z. B.

  Xn Veswaltungegebäuden, Schulen u.ä:, bei großer Kälte

  >Einfriergefahr auftreten.

  In solchen ßtörfälle n bleibt noch der Ausweg der lbnah.

  mo der Magnetauteätze; das bedeutet aber einen hohen Ar-

  beitsaufwand unf verlangt einen ßpesial®onteur.. Meist

  sind dann die Heizkörper nur umständlich von HAnd ein-

  stellbar.

  Die mangelnde Übernahme dieser bekannten kombinierten

  Regelungen hat schließlich darin seinen Grund, dann sie

  in ihren Teilen als $urenig bewährt angesehen wird und

  der Einbau als-großen Risiko erscheint.

  hie: j?rfindun@x will die beschriebenen Mängel dadurch be-

  heben, dass eine kombinierte Regelung durch Vrrwendu-

  vom iss HQizungefach bekannten und bewährten Teilen auf_

  gebaut, dabei von der bekannten Handeinstellung an den

  Hmizkörpern auegegangeh wird und aus Teilen besteht, die

  beliebtg an einer =Inl ein- oder ausgebaut werdeh kön-

  nen, d.b. dass das.Risiko gering ist. Es soll dabei er-

  reicht werden, daso bei Störungen in der ebktrischen An-

  lage die Heizung weiterläuft, u.Ü. eben-nur noch zen-

  tral geregelt-oder ohne Peruschaltung.

  Die Lösung dieser so weit gehenden Aufgab® ist bisher in

  Pechkreisen als wünschenswert, aber mit vertretbarem Auf-

  wand nicht erfüllbar betrachtet worden.

  Trotz dieses Urteils in Fachkreisen ist-die Lösung in

  einer überraschend einfachen und,tür den Feen ver-

  trauenswürdigen Ausführung gefunden worden:

  Nach der Erfindung sollen als Hniskörper-.binzelregeler

  die an sich bekannten den V®etilköx@per direkt verstel-

  landen Thermoatatvontile mit auf die Raumtemperatur an-

  sprechenden Auaä-hnunge®ystemen verwendet und e:n den

  Fühler das für eine i%izkörperregelung nach der Rautn--

  temp®ratur bemessenen Ausdehnungssystemen ein fern-

  schaltbarer Heizwiderstand derart angesetzt werden' da®s

  der Fühler bei praktisch gleichbleibender %autsuhlag-ung

  durch die Ügumluft zusätzlich beheizbar ist. Vorzugswei-

  se soll die Stärke der Beheizung einstellbar sein: Da-

  durchkann raun die Verschiebung des Sollvertes tPaumtem-

  peraturabeenkung) nicht nur zentral sondern auch Indivi-

  duell vornehmen,

  Nach dir Erfindung ist also an das bekannte -Theimostatven-

  til eine Heizung so anzubauen" dass die ursprüngliche M-

  tion -dieses Einzelreglern nicht beeinträchtigt wird. Er-er-

  hält nud eine Zusatzfunktion.

  Diese usats%unktion benötigt nicht offne Sonderausführung,

  sondern man soll hierzu die Thermostatventile aus dc;r Groß-

  fertigung verwenden. Dadurch wird der BauautWand gering

  und der liächträgliche Umtau ist möglich und einfach.

  Besitzt das Thermostatventil einen yUhler mit einen glookerr.

  tösmigen Balg und innen liegendem Wellrohr, so wird die

  gleekenför®ige Außenwand de. Balgen von der R$Numlutt um-

  spült, während das innenliegende Wehrohr wenig .'influß

  auf dir Empfindlichkeit auf die läluntemperatur hat.

  Nach der ärtindung soll d; r U.zwiderstand als

  bzw.

  Ring ausgebildet und derart benennen nein, dass er in de-n

  Hohlrau des Balges eingeschoben werden kann.

  In diesen Hohlrau® den; Balgen ragt bei den ®eisten Thermo-

  statventilen der an der. V®llrohrstirnseite krattsalglüssig

  anleinende Ventilstift und die Btsg»ßegen3®der hinein..

  v.. A.,.» C

  In den Spielraue zwischen Feder und Weltrohr soll dter hül-

  san-oder rinrförmige- Halswiderstand eingeführt werden.

  Dies hat u.a, auch den Vorteil, dass Pernschalungewirre

  verzögesungelos und ohne viel Verluste sich in einer Tcn-

  paraturvrliöhung des Nlges auswirkt.

  Men kazin zwei ü'runäkonotruktiohen der Thermostatventils

  unterucu®dn s

  Ni der ;einen ist der Phler ein von Ventil getrennter,

  wit den Bat g in Ventil über eine XRpiilare verbundener

  utel, bei den anderen ist der Pfer mit den Y,ntil

  a1® eine naueinheit ausgeführt.

  D.i beiden Konstruktionen kann der tinb,u wie beschrieben

  vorgenommen werden. Bei der Getrennten Ausführung kann der

  H,.iswiderstand auch au8®1b des Ptlhlere PiaiSebraoht wer-

  den. Hier soll er oder min Träger zur eines Blech mit gro-

  ßer Lochung (großer Lultdurdhgang): oder als Spirale aua!

  Hesdraht oder -band geformt sein. DAnn wind die Zusatz-

  hesung über die der Messung dienende Oberfläche sugetiihrt,

  aber die Anspreohemplina.Tichkeit nicht beeinträchtigt.

  In folgenden wird alle Erfindung,» Prinzipsohaltungen und

  Ausföhrungrb.®pielen beschriebea r

  Abh. la bringt das Scnemä einer zentzRl geregelten @ warm-

  - wasserzentralheizungi

  Abb,lb das Schema einer Anlage reit zentraler und rintel#

  bB#2@ds G#-heda eines Zentralheizung mit rinzelregeluna

  und %rnschaltung zwecks Abse!@cung nach der rrtindung i

  ebb. 3 drn ßchnitt durch ein Thermostatvontil mit eingebbau-

  tera ferrzeechalteten Heizkörper;

  Abb. 4 den Schnitt durch ein Thermomtatventil mit getrenn-

  ter kühler und angebauten Wirwiderstand.

  Die Nnz»aeeernentrlheizunr nach Abt, 1 besteht aus einen

  warzwasserhelskessel 1 den Heizkörpern 2, der Vorlauflei-

  tung j und-dc,r Rüoklauheitung 4. Gesegelt wird

  durch die Einstellung der Vorlauftemperatur von

  band oder durch einen Regler, der auch nach der Außenten-

  peratur eingestellt werden (rann, Um zu niedrige Z.;speratu-

  ran i® Kessel zu verseideh, kann auch ein Hischventil 5

  in die Vorlaufleitung ei *baut sein. Zur Handeinstellung

  des Kpiakörpern ist Jeweils ein Opiskbrperventil 6 singe-

  baut®

  1191 ,o aufgebauten Anlagen erhalten alle Heizkörper die

  annähernd gleiche Vorlaufteoperatur. Tamperaturinderungen,

  a. B, Kahtabsenkungen, wirken sich auf alle HRiskörper aus.

  Die Anlage nach Abt;lb hat eine kombinierte Regelung erhal-

  ten, Da@ Iieizkörperrentil ist. ein tlektroeagnetvrntil 6°;

  außerdem ist im Rnu® ein Rau®terperaturtühler ? angebracht,

  der Ober 'e 3 Leitungen mit dem Netz verbunden ist. Zur

  Ffrnschaltun,F. rat er einen MPirwidcrstand erhalten, der

  zusätzlich 2 I etungen g erfordert.

  nach Abi.. 2 hat die Anlage statt der H: lzkörperrentile, hzw,

  dar Meegnetventile Thermostatventile erhalten mit einen

  direkt arbeitendem Talg 1o. An diesen %lg ist ®in üpizwi-

  derstand 11 angeordnet, der über 2 Stromzuführungen 1. 2,

  mit einem Hcoh-Niedernpannungetrnnsformator oder einem Schutz-

  transformator 14 verbunden ist. In die Leitungen ist ein

  rernechalter 13 eingesetzt. Der Transformator wird.geepeidt

  von einen Nptzanaahluß 15.

  inlage kann mit einer Außentemperatursteueicung außge-

  rüefiet sein. t'-an kann sie auch aalt konstant hoch gestell-

  ter Vorlauftemperatur ,fahren. Denn je nach den Wäraebedarf

  der $u. beheizenden Räume öffnet entsprechend dem am Therno-,

  rtütventil vorgegebenen Vert dieses mehr oder weniger den

  llpizweeeerzugeng zum Heizkörper.

  tqen ht.t also schon an einer solchen Anlage eins @inse@.regs.#

  V ir.

  nuu der fitizwidcrstand eingeschaltet, so erhöht mich

  die den Ventilhub bestimmende Temperatur und die Vkraeab-

  gabe des RFaizkörpers wird umso viel herunter geregelt, des

  c'ie vorher eingeregelte Raumtemperatur vermindert um die

  Temperaturergötung an Balg sich einstellt.

  T at man eine heizung mit Thermostatv`ntilan in einem Mehr-

  farrillenheus, so könnte u.U, die zentral eingesteuerte Nacht'

  atsenkung durch die Einzelregler wieder ausgesteuert werden.

  ..en kann dann für alle Heizkörper die Zuleitungen 13 Ober

  einen Zrntralechalter 14 führen. Über diesen können dann

  alle Heizkörper heruntergeschaltet werden.

  Will man aber in einigen Wohnungen von dar vereinbarten

  hachtataenkung atgehen, so vbrstellt man das Thermostat-

  ventil entsprechend oder man baut noch einen gesonderten

  Urterbrecherschalter in der Wohnung ein.

  e.an kann auch eine zusätzliche den Zentralschalter umgeben-

  de Leitures zur ;kohrung führen, wo man dann alle oder sinne

  Cruppe urabhängig von der Zentralschaltung durch Gtro®ein-

  schaltung der, Ficizwiderstände 11 ecaeiaksn kann.

  xiese rchalturg ist vorteilhaft z.: g. .bei Wohnungen von Be-

  rufstätigen, die auch tagsüber eine ahgosenkte Teaperatur

  wünschen, deren Dauer sie selbst bestiamsn wollen.

  Andererseits kan^ man von jeder Raum die Leitungen 12 zu

  einer Zentralschaltstelle mit je einem jedem Raum zugeord-

  neten ;Schalter 13

  @xenr man von dieser Z ntralsteT-

  le aus die Zeiten der Voll:heizünß einschalten will..

  nies hat deutung in Hotels, Schulen und anderen GefiÄuäen,

  wo man auf diese -eine die Vorteile älir Zentralheizung mit

  denen der nach Bedarf einzuschaltenden intelheizung ver-

  einigen kann.

  Der fernzuschaltende Einzelregeler nach Abb:. 3 besteht aus

  Yentilgehätee 2't, der Yentilkörper 22, d---.m Ventilstift 23

  und dem Ausd hungsbalg 24. Der talg hat ein glockenförmi-

  ges Auße#,ehäuse 24a, ein innenliegendes Wollrohr 24b und

  eine wellrohrstirnfläche 24e, die als Hubglied des Wgea

  dient und an der der VPntilstitt 23 kraftschlüssig anliegt.

  hnachsial zum "'tift 23 liegt eine Feder 25, die sich.ein-

  erseite an der Stirnwand 24e, andererseits an einen beweg-

  lichem Träger 2E abstützt. Durch Innendrucl! des %lges und

  Gegenkraft der F*-der ist der flvb bestimmt,

  Über den B-,lg bis zur Ventilstopfbüchse ist der Blocken-

  förmige lodienungsgriff 27 gesteckt, auf deren Innenseite

  eine Spiralnut 27a eingearbeitet ist. In dieser ist der

  ledertr.i#ger 2t-: gelagert. Durch Drehung den Griffes wird

  die Vorspannur:edtr Feder z"n&erb. dJ.,.der Sollwert für

  die gleichzuhaltende Raumtemperatur eingestellt.
• In den Raum zwischen Wehrohr 24 und Feder 25 ist ein hülsenförmiger Heizwiderstand 28 eingeschoben. von ihm sind die Stromzuführungen 28a durch den Träger 26 zum Schalter und Transformator geführt. -,An dem Balgträger 24d, der auf den Hals des Ventilkörpers 21 aufgeschoben und in seiner Lage durch einen Spannring 24e gehalten ist,,sitzt ein Planach 24t. An diesem Flansch ist in einem Ansatzstück 24g ein Rändelknopf 29 mit einem Schraubstift als Justierachraube für den Heizwiderstand gelagert. Dieser greift in:.,Pas Innengewinde in dem einen Ende eines abgewinkelten Trir`gatiftes ein, an dessen anderem Ende der durch nicht dargestellte Anschläge gegen Verdrehen um seine Achse geschützte Heizwiderstand 28 gelagert ist.
• Die Justeir®c#raube, bzw. der Heizwiderstand kann auch vom Spannring 24e oder einer auf dienen Ring aufgesetzten Schelle getragen werden.
• Durch die Stellung des Griffen 2? wird der Sollwert ßür die Raumtemperatur vorgegeben. 3o11 eine Sollwort-Veränderung ferneingesteuert werden, so wird der lipizwidorstand eingeschaltet. Der Balg erhält von innen Wärme, die Balggüilung vergrößert ihr Volumens der Balg dehxit sich in Richtung auf den Ventil-

  Stift aus und drosselt den Ventilquerschnitt.'

  Die Wärmezufuhr ist so bemessen,: dp-@`a eine bestimmt pera-

  tur ( gleich der §eabsichtigten Absenkung) im Balg eich trotz des Wärmeabflusses an die Raumluft durch die Balgaußenwand im Dauerzustand sich einstellt.' Da die Wärmekapazität den Balges und seine Wärmeabgabe-an den naum verh: geeing ist, kommt man mit verh. kleinen Steuerleistungen aus. -Die Höhe dieser Übertemperatur kann an der Rändelschraube 29 nachgestellt werden. Je weiter der Heizkörper nach dem offenem Ende des Griffes, d.h. nach dem Ventil zu, verschoben -wird, um so mehr Wärme kann direkt zur Raumluft abfließen -und umso-weniger Wärme gelangt zum Balg. In der Extrematellung kann diese Balg-Wärmezufuhr praktisch null werden.
• Die heizwiderstandsleistung kann natürlich auch durch Span- _ nungsregelung,e-entral oder an jedem Ventil ein-, bzw: durch einen zuaätzlähen-Unterbrecher abgestellt werden.
• Im Sinne der Eifindung wäre es auch, etwa senkrecht@unter den Fühler einen Reizwiderstand frei in der Luft anzuordnen.Dort würde die Luft partiell auf eine höhere Temperatur gebracht, nie würde hoch und zu® Fühler steigen, worauf das Thermostatgentil auf diese höhere Temperatur ansprechen würde, Eine solche Anordnung des Heizwiderstandes außerhalb des Fühlers würde einen Eingriff in die fertigen Hauteile entbehrlich machen.. Sie eignet sich aber nur für bestimmte Zwecke, wo die Gefahr der Beschädigung des freiliegenden Widerstandes nicht besteht; sie verlangt natürlich mehr Steuerenergie. Fällt nun durch eine Defekt im elektrischen Teil die F,prnsteuerung aus, so arbeitet das Thermostatventil ungestört weiter. Man kann wie bisher den Sollwert einstellen. Man muß nur auf die Ferneinsteuerung verzichtete.
• Man-erkennt .andererseits, dass die eingebauten Teile störunanfällig sind und Reparaturren verh. leicht sich durchführen las® sen; Das Thermostatventil hat nach Abb. 4 einen getrennten Fühler. Vom Balg 24 führt eine Kapillare 31 zu dem 7ühlrohr 32. Um dieses ist der Heizwiderstand als Spirale aus Heizdraht oder einem Heizblechstriifen 33 mit Abstand und mit so viel Bangzwischenraum gewickelt, das® die Umspülung des Fühlers-durch die Raumluftb nicht beeinträchtigt ist.
• Das Fühlrohr sitzt in einem Gehäuse, das stark durchbrochen und nach innenarchitektonischen Gesichtspunkten gestaltet und hier nicht dargestellt ist. Die Spirale wird von einer Schraube ge- halten, diel'tehäuse gelagert ist. Diese Schraube dient als Justierschraube zur achsialen Verschiebung der Heizspirale. An dem Thermoststventil nach Abt; 4 sind noch zwei vorteilhafte Anordnungen des Heizwiderstandes nach der Erfindung dar-gestellt: Üblicherweise haben die Balgausdehnungssysteme einen Evakuierungs- und Füllstutzen. Der Wärmeiluß im Stutzenmaterial ist ausreichend, um durch einen solchen Stutzen direkt am Fühler diesem die Steuerungswärme zuzuführen. Nach Abb. 4 ist der Stutzen 35 gerade und direkt ®n die Ausdehnungsdose angesetzt. % ihn ist der H@izwiderstand als Röhrchen 36 gewickelt bzw. aufgesteckt. Er kann nach außen noch wärmeisoliert sein. F!ei der anderen AusführtLng, .bei der man auf die Justierschraube verzichtet, ist der Heizwiderstand ein Ring 3?, der auf die Stirnfläche des Balges 24^ gelegit wird. Durch Blechlappen kann er Griffanshlagkragen :furch den an die Stirnfläche angepresst werden.
• Der Ring, nach außen wärmeisoliert, liegt-durch den Griff abgeschirmt außerhalb der Ra umluftumspülung" Die Stromzuführungen 38 werden zwischen Griff und Balg oder in einer Nut 39 im Griff 2'7 nach der hinten liegenden Grifföffnung herausgeführt. Nachdem im vorstehendem die Ausführungen nach der Erfindung mit Hc-:izwiderständen in einigen vorteilhaften Beispielen dargestdLlt worden sinds ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung auch mit anderen ferhschaltbaren Wärmeerzeugern verwirklicht werden kann. Man könnte z.:9. die Wärme auch durch Induktion in den Balg bringen. Abschließend sei erwähnt, dass die rwrfindung auch für Zentralheizungen mit anderen Wärmeträger als Wasser bestimm; ist, etwa Warmluftheizungen. Es sind dann nur andere drekt wirkende Einzelregler für die individuelle Wärmezufuhr zu verwenden, an denen ein fernschalbarer Wärmeerzeuger anzusetzen wäre. Bei der ßrörterung des Standes der Technik sind u.a. in Betracht gezogen worden: DRP 911 9o4, DAS 1 1o? 387, 1 137 192, 1 194 11 Druckschrift KRUPP-Bisenhandel -PR 069 . 3/65.

Claims (4)

1. p a t e n t a n s p r ü c h e . 1.
2. Kombinierte Einzelregelung mit Fernschaltung an einer Zentralheizung, bestehend aus einem Wärmeerzeuger z.
3. 3. Warmwasserheizkessel) und einer Reihe diesem nach geecbalteter Heizkörper, die im Sinne der Gleichhaltung einer vorgegebenen Raumtemperatur einzeln geregelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Einzelregler die an sich bekannten das Heizkärperventil 2?-direkt verstellenden Thermostatvertile mit auf die Raumtemperatur ansprechendee Ausdehnungssystem 24 verwendet sind und dass an den Fühler des Ausdehnungssysteme ein ferhschaltbarer elektrischer Reizwiderstand 28 derart angesetzt ist, dass der Fühler bei praktisch gleichbleibender Raumluttbeaufschlagung, vorzugsweise einstellbar, zusätzlich beheizbar ist. 2.Kombinierte Regelung nach Anspr. 1 git einem Thermoatatsventil, dessen Fühler aus einem glockenförmigen Balg mit innen liegenden Wallrohr besteht, dadurch gekennzeichnet, dam der Heizwiderstand als derart be- messene Hülse oder Ring 28 ausgebildet ist daaa er in den Hohlraum innerhalb den w'ellrohres einschiebbar und in diese: achsial mit einem Weg größer als die Wellrohrlänge ve:-schiebbar gelagert ist. Abb,3; 3.Kombinerte Regelung nach Anspruch 1 mit einem Thermostatventil, dessen FUler inzbes. als Rohr getrennt vom Ventilkörper angeordnet und mit dieses über eine Kapillare verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hpizwiderstand als eine um das Fühlerrohr 32 herumgeführte, vorzugsweise achsial verschiebbare, aus einem Lochblech gewickelte Hülse oder aus Widerstandsdraht, oder -band gewickelte Spirale mit großem Gangabstand 33 ausgebildet ist. ( Abt.4)
4. 4. Kombinierte Regelung nach AnEpr. 1 mit einem Tbermostatventil, dessen Ausdehnungssystem einer. Balg mit Evakuierungs-, bzw. Füllstutzen besitzt, dgdurch gekennzeithnett dass der Heizwiderstand auf den Stu-tzen gewickelt, bzw. als auf diesen Stutzen aufschiebbares Heizröhrchen ausgebildet ist. Abb. 4 )