DE1604054C - Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten Wärmetauscher und einem Luftumwälzer - Google Patents
Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten Wärmetauscher und einem LuftumwälzerInfo
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- DE1604054C DE1604054C DE1604054C DE 1604054 C DE1604054 C DE 1604054C DE 1604054 C DE1604054 C DE 1604054C
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Description
Die Erfindung betrifft ein Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten
Wärmetauscher, einem intermittierend zu erwärmende Raumluft über den Wärmetauscher fördernden
Luftumwälzer und einem luftstromaufwärts vor dem Luftumwälzer und im Erwärmungsbereich des
Wärmetauschers angeordneten Temperaturfühler eines Thermostaten für die Steuerung der Einschaltdauer
des'Luftumwälzers..
Bei solchen Raumheizgeräten wird die Luft aus dem zu beheizenden Raum über den Wärmetauscher
umgewälzt. Um in dem Raum eine verlangte gleichbleibende Temperatur aufrechtzuerhalten, ist ein
Temperaturfühler in dem Lufteinlaß so angeordnet, daß er der aus dem Raum eintretenden Luft ausgesetzt ist. Hat der Temperaturfühler eine vorbestimmte
Temperatur erreicht, so schaltet er den Luftumwälzer ab. Ist die Raumtemperatur hinreichend abgesunken und hat der Temperaturfühler
eine vorbestimmte niedrigere Temperatur angenommen, so schaltet er den Luftumwälzer wieder ein.
Bei einem bekannten Raumheizgerät der eingangs bezeichneten Bauart ist ein Thermostat nahe dem
Lufteinlaß vorgesehen; ein Luftumwälzer führt die eingelassene Luft über den Wärmetauscher, und der
Thermostat wirkt auf die Luftumwälzung ein. Er ist* gegen den Wärmetauscher abgeschirmt, und der
Luftumwälzer arbeitet dauernd und-nicht intermittierend; der Luftstrom wird durch das Verstellen eines
Schiebers beeinflußt.
Die Erfindung befaßt sich mit der Lösung des Steuerproblems bei einer bestimmten Bauart der
ersterwähnten Gattung mit intermittierend arbeitendem Luftumwälzer, nämlich bei einer Bauart, deren
Thermostat-Temperaturfühler dem Einfluß des Wärmetauschers unmittelbar ausgesetzt ist, so daß
der Meßwert des Temperaturfühlers durch Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung verfälscht wird.
Der gemessene Temperaturwert ist dadurch höher als die Temperatur der Raumluft. Dieser Fehler läßt
sich auch nicht durch eine einmalige Eichung ausgleichen, weil 8ie Beeinflussung unterschiedlich ist,
je nachdem, ob der Temperaturfühler der Kühlung durch den Luftstrom (bei laufendem Luftumwälzer)
ausgesetzt ist oder nicht (bei stillstehendem Luftumwälzer). Zwar erreicht man auch ohne zusätzliche
Maßnahmen eine Temperatursteuerung der Raumluft, doch sind die Schwankungen der Temperatur
höher, als dem Schaltintervall (Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausschalten des Luftumwälzers)
des Thermostaten entspräche. Dieser Nachteil soll behoben werden. -
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Raumheizgerät der genannten Gattung so auszubilden,
daß bei der für den Raum erwünschten Temperatur ein möglichst enger Ansprechbereich
erreicht wird. ; .
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß ein Zusatz-Heizelement für
den Temperaturfühler des Thermostaten von diesem gemeinsam mit dem Luftumwälzer ein- bzw. ausschaltbar
ist und in seiner auf den Temperaturfühler übertragenen Wärmeleistung für die Kompensation
der durch die Luftumwälzung bewirkten Abkühlung des Temperaturfühlers von derjenigen erhöhten
Temperatur bemessen ist, die dieser bei Stillstand des Luftumwälzers. durch Einwirkung des .Wärmetauschers
annimmt, und daß die Einstellskala für den Thermostaten entsprechend der gegenüber der
Raumlufttemperatur höheren Temperatur am Temperaturfühler verschoben ist.
Bei bestimmten Bauarten von Raumheizgeräten sind bereits solche Zusatz-Heizelemente angewandt
worden,· beispielsweise in einer bekannten Heizungsanlage
für mehrere Verbraucher. Zusatz-Heizelemente für den Temperaturfühler sind also bereits
bekannt.
Dadurch, daß der Thermostat auf eine höhere Temperatur als die erwünschte Raumtemperatur
— nämlich um einen Betrag, der gleich dem Temperaturanstieg des Temperaturfühlers durch das
Zusatz-Heizelement ist — eingestellt wird, kann die Anordnung gemäß der Erfindung dazu gebracht
werden, die Raumtemperatur innerhalb ihres Ansprechbereiches mit einer minimalen Verzögerung
zu steuern.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fi^g. 1 eine Vorderansicht eines Raumheizgerätes
mit entfernter vorderer Abdeckung,
F i g. 2 einen Teilschnitt gemäß Schnittlinie V-V in F i g. 1 und .
F i g. 3. einen schemätiscben Schaltplan für das Heizgerät.
Das dargestellte Raumheizgerät ist geeignet für den Einbau. in ein Heißwasser-Zentralheizungssystem
mit Leitungen geringen Durchmessers, um Luft in einem beliebigen Raum, in dem das Gerät
angeordnet ist, umzuwälzen und zu erwärmen.
Das Gerät hat ein langgestrecktes Gehäuse 1 von rechteckiger Bauweise mit einer oberen Kammer 2,
die mit einer unteren Kammer 3 verbunden ist. An der Vorderseite des Gehäuses Ϊ hat die obere Kam-
Li
koi Tei mc:
3 4 ·
mer 2 einen Luftaustritt, der mit Jalousien abgedeckt Das Heizgerät arbeitet folgendermaßen: Durch
ist, und die untere Kammer 3 besitzt einen Luft- eine Heizquelle, wie z. B. einen durch Heizöl betrie-
einlaß ebenfalls mit Jalousien. benen Dampfkessel, der einen Teil eines Zentral-
Innerhalb der oberen Kammer 2 ist ein Flüssig- heizungssystems bildet, wird erhitztes Wasser durch
keits-Wärmetauscher 8 angeordnet in Form eines mit 5 den Wärmetauscher 8 geleitet. Wenn die Temperatur
radialen Kühlrippen versehenen Rohres, durch das des Wärmetauschers ausreichend hoch ist, schließen
heißes Wasser als Wärmequelle umgewälzt wird und die Kontakte TCC des Wärme-Ausschalters 25. Der
das sich über die Länge der oberen Kammer er- Knopf mit Einstellskala 23 betätigt zusätzlich einen
streckt. Beim Einsatz des Heizgerätes wird der nicht dargestellten Schalter für den Wechselstrom
Wärmetauscher 8 an die Rohranlage eines Zentral- io und wenn er gedreht wird, um die Wechselstromheizungssystems
mit Zwangsumlauf angeschlossen. quelle mit dem Heizgerät zu verbinden, wird der
Die untere Kammer 3 enthält ein Paar Quer- Motor 17 eingeschaltet, und die Zylinder 9 werden
strom-Luftumwälzer in Form von Zylindern 9, die in Drehung versetzt, vorausgesetzt, daß die Schaltsich
über die Länge des Lufteinlasses erstrecken. Die kontakte TSC des Thermostaten 20 geschlossen sind.
Zylinder 9 sind in Lagern 10 drehbar montiert und 15 Sind die Kontakte TSC geschlossen, so wird durch
durch eine Welle 11 so miteinander verbunden, daß die Drehung der Zylinder 9 Luft durch den Luftsie
als gemeinsame Einheit umlaufen. Sie sind als einlaß eingesaugt, strömt durch die Schaufeln der
bekannte, mit Schaufeln zwischen Endscheiben 13 Zylinder 9 hindurch und von dort weiter über den
versehene Rotoren ausgebildet. Die Luft wird von Wärmetauscher 8. Die so erhitzte. Luft verläßt sodann
dem Lufteinlaß zu dem Auslaß quer zu der Rotor- 20 das Heizgerät durch den Auslaß. Wenn die in den
achse gefördert. Einlaß eintretende Luft eine bestimmte Temperatur
Am Ende des Gehäuses 1 ist ein elektrischer erreicht hat, die abhängig ist von der Einstellung der
Induktionsmotor 17 angeordnet, der mit den Zylin- der Einstellskala 23, öffnen die Schaltkontakte TSC,
dem 9 über einen Achsstumpf 18 verbunden ist. Der wobei sie die Wechselstromzufuhr zu dem Motor 17
Motor 17 hat einen Drehzahl-Wählschalter 19. 25 abschalten, so daß die Luftumwälzung durch das
Am anderen Ende des Gehäuses 1 ist ein einstell- Heizgerät aufhört.
barer elektrischer Thermostat 20 angeordnet mit Der Temperaturfühler 21 ist neben dem Lufteinlaß
einem Temperaturfühler 21 in Form eines Rohres, angeordnet, ist jedoch auf Grund örtlicher Strahlung,
das sich entlang der Vorderseite eines der Zylinder 9 Konvektion und Wärmeleitung von dem Wärmeso
erstreckt, daß es der Strömung der durch den 30 tauscher 8 her bestrebt, eine Temperatur anzuneh-Lufteinlaß
während der Drehung der Zylinder 9 ein- men, die höher ist als die Raumtemperatur in dem
gesaugten Luft ausgesetzt ist. Der Temperaturfühler Raum, in dem das Heizgerät angeordnet ist. Wenn
21 ist dabei im Lufteinlaß in an sich bekannter Weise die Temperatur in dem Bereich des Temperaturfühquer
zur Strömungsrichtung der Luft angeordnet. lers 21 hinreichend abfällt, schließen die Kontakte
Der rohrförmige Temperaturfühler 21 enthält eine 35 TSC wieder, wobei sie die Wechselstromzufuhr zu
temperaturempfindliche Flüssigkeit und ist über ein dem Motor 17 wieder herstellen, so daß die Luft
Röhrchen 22 geringen Durchmessers an eine flexible wieder zwangsweise durch das Heizgerät umgewälzt
Balgkapsel, etwa ein Wellrohrelement, angeschlos- wird. Da die durch den Lufteinlaß eintretende Luft
sen, die innerhalb des Gehäuses des Thermostaten 20 eine geringere Temperatur als der Temperaturfühler
angeordnet ist. Die Arbeitsweise eines derartigen 40 21 hat, würde sie bei Fehlen des Zusatz-Heiz-Thermostaten
zum Öffnen und Schließen eines elements 24 den Temperaturfühler 21 abkühlen, was
Paares von Schaltkontakten TSC (Fig.3) ist bekannt. jedoch dadurch verhindert wird, daß durch Schließen
Der Thermostat 20 besitzt einen Knopf mit Einstell- der Schaltkontakte TSC das rings um den Tempeskala
23, durch den die Temperatur der beförderten raturfühler 21 angeordnete Heizelement 24 unter
Heizluft auf einen gewünschten Wert eingestellt wer- 45 Strom gesetzt wird. Als Zusatz-Heizelement 24 wird
den kann. dabei eine den Temperaturfühler 21 teilweise um-
Angrenzend an den Thermostaten 20 ist ein gebende Heizspule bevorzugt.
Zusatz-Heizelement 24 angeordnet, das den End- Die Heizspule ist so ausgelegt, daß sie, wenn sie
abschnitt des rohrförmigen Temperaturfühlers 21 unter Strom gesetzt wird, den Temperaturabfall des
umgibt. 50 Temperaturfühlers 21 ausgleicht, der sonst eintreten
Oberhalb und seitlich des Thermostaten 20 ist ein würde. Ist die Temperatur im Bereich des Tempewärmeempfindlicher
Ausschalter 25 mit einem Paar raturfühlers 21 ausreichend angestiegen, so öffnen die
wärmeempfindlicher Kontakte TCC angeordnet. Der Schaltkontakte TSC wieder und schalten die Wechsel-Schalter
ist in gutem Wärmekontakt mit dem Wärme- stromzufuhr zu dem Motor 17 und zu dem Zusatztauscher
8 montiert und dient dazu, die Stromzufuhr 55 Heizelement 24 ab.
zu dem Motor 17 zu unterbrechen, bis der Wärme- Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel, bei
tauscher 8 eine vorbestimmte erhöhte Temperatur dem ein Thermostat mit einem Ansprechbereich von
erreicht hat. etwa 0,5° C verwendet wurde, konnte festgestellt
Der elektrische Stromkreis des Heizgerätes-' ist werden, daß bei der Überwachung einer Raumschematisch
in F i g. 3 dargestellt. Der Stromkreis 60 temperatur bei etwa 21° C die Temperatur rings
enthält ein Paar Wechselstromanschlußklemmen IP, um den Thermostaten 20 sich um etwa 1,3° C eran
die in Reihe hintereinander ein Motordrehzahl- höhte, sobald der Luftumwälzer abgeschaltet worden
Steuerwiderstand R, überbrückt von dem Drehzahl- war. Das Zusatz-Heizelement 24 war so ausgebildet,
Wählschalter 19, die Wicklung 17 W des Motors 17, daß es einen ähnlichen Temperaturanstieg hervorrief,
die Kontakte TCC des Ausschalters 25, die Schalt- 65 wie wenn der Umwälzer eingeschaltet war, und durch
kontakte TSC des Thermostaten 20 und das dem Einstellung des Thermostaten auf eine Betriebstem-Temperaturfühler
21 zugeordnete Zusatz-Heizele- peratur von etwa 2201C wurde die Raumtemperatur
ment 24 angeschlossen sind. innerhalb eines Bereichs von 20,5° C und etwa 21° C
gehalten. Im Vergleich hierzu konnte bei einer ähnlichen Vorrichtung, jedoch ohne Zusatz-Heizelement
und mit Einstellung des Thermostaten auf eine Betriebstemperatur von etwa 20,50C, die Raumtemperatur
durch den nicht ausgeglichenen Temperaturanstieg rings um den Temperaturfühler, wenn der
Umwälzer ausgeschaltet war, bis zu einer Temperatur von etwa 19° C abfallen, bevor die Temperatur des
Temperaturfühlers auf etwa 20,5° C absank. In diesem Fall konnte, obwohl der Thermostat eine Ansprechgenauigkeit
von etwa 0,5°' C hatte, die Raumtemperatur um etwa 1,8° C schwanken.
Bei dem beschriebenen Raumheizgerät könnte die Heizspule längsseits dicht neben dem Temperaturfühler
21 angeordnet sein, statt diesen zu umgeben. Auch könnte der Wärmetauscher 8 durch andere
■■'· Heizeinrichfangen, wie z.B. elektrische Heizelemente,
ersetzt werden.
Hierzu !.Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten Wärmetauscher, einem intermittierend zu erwärmende Raumluft über den Wärmetauscher fördernden Luftumwälzer und einem luftstromaufwärts vor dem Luftumwälzer und im Erwärmungsbereich des Wärmetauschers angeordneten Temperaturfühler eines Thermostaten für die Steuerung der Einschaltdauer des Luftumwälzers, dadurch gerr kennzeichnet, daß ein Zusatz-Heizelement (24) für den Temperaturfühler (21) des Thermostaten (20) von diesem gemeinsam mit dem Luftumwälzer (9, 13, 17) ein- bzw. ausschaltbar ist und in seiner auf' den Temperaturfühler (21) übertragenen Wärmeleistung für die Kompensation der durch die Luftumwälzung bewirkten Abkühlung des Temperaturfühlers (21) von derjenigen erhöhten Temperatur bemessen ist, die dieser bei Stillstand des Luftumwälzers durch Einwirkung des Wärmetauschers (8) annimmt, und daß die Einstellskala (23) für den Thermostaten (20) entsprechend der gegenüber der Raumlufttemperatur höheren Temperatur am Temperaturfühler (21) verschoben ist.
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