DE1690657A1

DE1690657A1 - Process for automatic, weather-conform charging of electric heat accumulators

Info

Publication number: DE1690657A1
Application number: DE19671690657
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-14
Filing date: 1967-03-14
Publication date: 1971-06-09
Also published as: AT279749B; BE712029A; FR1559304A

Description

HANS BONGARDT · PATENT-INGENIEUR IRQDRS? HANS BONGARDT PATENT ENGINEER IRQDRS?

475 UNNA · ISERLOHNER STRASSE 27a · TEL. 4708475 UNNA ISERLOHNER STRASSE 27a TEL. 4708

12. März 196?March 12, 196?

bo/zgbo / zg

Aktefile

• Patentanmeldung des• Patent application for

Ing. Wilhelm RosenIng.Wilhelm Rosen

586 Iserlohn
Langerfeldstraße 40586 Iserlohn
Langerfeldstrasse 40

Verfahren zur selbsttätigen wettergetreuen Aufladung von Elektro-WärmespeichernProcess for automatic, weather-conform charging of electric heat accumulators

Elektro-Wärmespeicher werden mit der nachts stark verbilligten Elektro-Energie aufgeladen. Die Wärme soll dann am nächsten Tag z.B. zur Wohnraum-Beheizung zur Verfügung stehen. Je nach Witterung sind dabei unterschiedliche Speicher-Wärmemengen erforderlich. Zu diesem Zweck sind verschiedenartige Steuerschaltungen bekannt; die modernsten von Ihnen enthalten einen Wetterfühler, der außen am Gebäude angeordnet wird und die Außentemperatur erfasst. Auch beheizte Wetterfühler werden bereits verwendet; diese berücksichtigen zugleich auch die Luftfeuchtigkeit.Electric heat storage systems are heavily discounted at night Electric energy charged. The heat should then be available the next day, e.g. for heating the living space. Depending on Depending on the weather, different amounts of storage heat are required. For this purpose there are various types of control circuits known; the most modern of them contain a weather sensor which is placed outside the building and which Outside temperature recorded. Heated weather sensors are also already in use; these also take into account the Humidity.

Ein Nangel aller Ladesteuerungen besteht darin, daß starke Windeinflüsse sich nicht auf den Ladevorgang auswirken, obwohl sie die Gebäude sehr auskühlen und deren Wärmebedarf wesentlich erhöhen können. In besonders freien Wohnlagen, z.B. in Küstengegenden und bei Hochhäusern kann dieser Nachteil bei stürmischer Wetterlage zu ungenügender WärmespeicherungOne nangel of all charging controls is that strong wind influences do not affect the charging process, although they can cool the building down a lot and significantly increase their heat requirements. In particularly free residential areas, E.g. in coastal areas and in high-rise buildings, this disadvantage can lead to insufficient heat storage in stormy weather

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führen.to lead.

Me vorliegende Erfindung beseitigt diesen Mangel durch Verwendung eines Windfühlers, der oberhalb einer gewissen Windstärke dem Auflade-Steuerkreis elektrische Signale zuleitet, wodurch eine verstärkte Aufladung der Wärmespeicher erreicht wird. Ein solcher Windfühler kann entweder als windgetriebener Generator oder als Fliehkraftschalter ausgebildet sein.The present invention overcomes this deficiency by using a wind sensor which is above a certain Wind force supplies electrical signals to the charging control circuit, which increases the charging of the heat accumulator is achieved. Such a wind sensor can be designed either as a wind-powered generator or as a centrifugal switch be.

Eine derartige Vorrichtung gemäß der Erfindung kann entweder für sich allein oder besser in Verbindung mit Hand-Ladesteuerungen oder auch im Zusammenwirken mit Rundsteuersignal-Ladeschaltungen den Speichervorgang bewirken. Letztere werden z.B. von den Elektrizitats-Versorgungs-Unternehmen zentral gespeist, wodurch die Aufladung der Speichergeräte ganzer Siedlungen, Stadtteile und Städte gesteuert wird, wobei natürlich die besonderen Windeinflüsse bei einzelnen Hochhäusern usw. nicht berücksichtigt werden können.Such a device according to the invention can either be used on its own or, better, in conjunction with hand-held charging controls or in conjunction with ripple control signal charging circuits, cause the storage process. The latter will be E.g. from the electricity supply company centrally powered, which controls the charging of the storage devices of entire settlements, districts and cities, whereby Of course, the special wind influences on individual high-rise buildings etc. cannot be taken into account.

Besonders zweckmäßig ist jedoch die Kombination der erfindungsgemäßen Windfühler-Vorrichtung mit einer an sich bekannten Wetterfühler-Steuervorrichtung, die also ebenfalls individuell an dem zu beheizenden Gebäude angeordnet wird. Besonders in diesen Fällen sollte die vom Wind verursachte Ladeänderung erst von einer bestimmten Windstärke an wirksam werden, wobei dieser Ansprech-Grenzwert entsprechend den unterschiedlichen Wärmedämmwerten der verschiedenen Gebäudearten variierbar sein sollte. Dies wird in Ausgestaltung der Erfindung erreicht durch ein verstellbares elektrisches Zwischenglied, das Signale zumHowever, the combination of those according to the invention is particularly expedient Wind sensor device with a per se known weather sensor control device, which is also individually is arranged on the building to be heated. In these cases in particular, the load change caused by the wind should first become effective from a certain wind strength, whereby this response limit value should be variable according to the different thermal insulation values of the different types of building. This is achieved in an embodiment of the invention by an adjustable electrical intermediate member, the signals to

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Lade-Steuerkreis hin erst dann abgibt, wenn die Signale des Windfühlers eine bestimmte Mindest-Intensität überschreiten.The charging control circuit only emits when the signals from the wind sensor exceed a certain minimum intensity.

Kurze Windböen in der Lade-Nacht haben kaum Einfluß auf den Wärmebedarf des nächsten Tages. Deshalb sollte die Vorrichtung gemäß der Erfindung möglichst ergänzt werden durch ein Zeit-Verzögerungsglied, das zwischen Windfühler und Steuerkreis angeordnet wird und Signale zum Steuerkreis erst dann abgibt, wenn die vom Windfühler gelieferten Signale eine bestimmte Fiindestdauer überschreiten.Short gusts of wind during the loading night have hardly any influence on the Heat demand for the next day. Therefore, the device according to the invention should be supplemented as far as possible by a time delay element, which is arranged between the wind sensor and the control circuit and only sends signals to the control circuit if the signals supplied by the wind sensor exceed a certain minimum duration.

Selbstverständlich können auch beide vorgenannten Zwischenglieder gemeinsam verwendet werden, so daß im eigentlichen Ladekreis nur solche Windstöße wirksam werden ₉ die sowohl intensiv als auch zeitlich lang genug sind.Of course, both of the aforementioned intermediate links can also be used together, so that only those gusts of wind are effective in the actual loading circuit ₉ which are both intense and long enough in time.

Die Auswirkung der erfinderischen Lösung auf die Wärme-Lademenge wird im allgemeinen so erfolgen, daß der Ladevorgang ei^st bei einer entsprechend höheren Speicher-En&temperatur. unterbrochen wird. Hierzu kann ein bekanntes Regslpri^zip mit verwendet werden, bei dem Speicherwärmefülilfe^ zusätzlich und zwar witterungsgetreu Steuer beheizt werden«. In diesen Steuer-Heizkreis können die Windsignale entsprechend der Erfindung reduzierend eingreifen.The effect of the inventive solution on the amount of heat charged will generally be such that the charging process ei ^ st at a correspondingly higher storage tank temperature. is interrupted. A well-known control principle can be used for this can also be used for the storage heat filler ^ namely, weather-dependent tax are heated «. In this control heating circuit, the wind signals can according to the Invention intervene in a reducing manner.

Damit nun auch die am Anfang der Ladeperiode auftretenden Windeinflüsse diese am Ladeende erforderliche Wirkung ausüben können, ist eine Signal-Speicherung erforderlich. Die Erfindung sieht hierfür als Ergänzung vor, im oder am Lade-SteuerkreisSo that the wind influences occurring at the beginning of the charging period also have the effect required at the end of the charging period signal storage is required. The invention provides for this as a supplement, in or on the charging control circuit

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einen solchen-Signalwandler anzuordnen, der ab Eintreffen eines Windsignals (mit Mindeststärke und Mindestdauer) ein Dauersignal zum Steuerkreis hin abgibt, und zwar auch dann noch, wenn das Windsignal wieder beendet ist. Die Zurückschaltung dieses Signalwandlers kann dann automatisch mit dem Ende der Niedertarifperiode ausgelöst werden, so daß er wieder zur erneuten Signal-Speicherung während der nächsten W&rme-Aufladeperiode zur Verfügung steht.to arrange such a signal converter from the arrival a wind signal (with minimum strength and minimum duration) Emits a continuous signal to the control circuit, even then even when the wind signal has ended again. The switching back of this signal converter can then automatically with the end of the low tariff period, so that he is again available for renewed signal storage during the next heat-charging period.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel: Die Aufladung der Wärmespeicher 4 und 5 wird von ihren temperaturgesteuerten Schaltreglern 14 und 15 begrenzt. Ihre Speicher-Temperaturfühler werden zusätzlich über einen im Wetter angeordneten Fühler 6 steuerbeheizt. Bei mildem Wetter ist diese Steuerbeheizung intensiv, so daß bereits bei geringer S~peicher-Endtemperatür der Ladevorgang unterbrochen wird.The drawing shows an exemplary embodiment schematically: The heat accumulators 4 and 5 are charged by their temperature-controlled switching regulators 14 and 15 limited. Your storage tank temperature sensors are also controlled via a sensor 6 located in the weather. With mild In the weather, this control heating is intensive, so that the charging process is interrupted even if the end temperature of the storage device is low will.

Ein an höherer Stelle des Gebäudes, z.B. auf dem Dach, angeordneter Windfühler 1 hat im gezeigten Beispiel, unter Mitwirkung der Zwischenglieder 7, 9 und 11 die Möglichkeit zur Umschaltung auf schwächere Steuerbeheizung, wodurch also die Wärmespeicher eine entsprechend höhere Lade-Endtemperatur erreichen.A wind sensor 1 arranged at a higher point in the building, e.g. on the roof, has in the example shown below Participation of the intermediate members 7, 9 and 11 the possibility of switching to weaker control heating, so what the heat accumulators reach a correspondingly higher end-of-charge temperature.

Im,gezeigten Beispiel hat der eine Wärmespeicher 14 seine Ladung bereits deswegen beendet, weil er vom Vortage her noch ausreichend Restwärme enthielt, die bei dieser Steuerungsart voll berücksichtigt wird.In the example shown, the one heat accumulator 14 has its Charging has already ended because it still contained sufficient residual heat from the day before, which was the case with this type of control is fully taken into account.

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Der Windfühler 1 könnte als windgetriebener Generator ausgebildet sein. Bei Windeinfluß erzeugt er elektrische Signale Überschreiten diese einen bestimmten Schwellwert (»Windstärke), dann zieht das Relais 7 an und gibt ein synchrones Signal 8 zum Zeitglied 9» das dadurch in Gang gesetzt wird. Es läuft so lange, wie das Signal 8 eintrifft. Erreicht dieser Vorgang eine einstellbare Mindestdauer von z.B. JO Minuten, dann liefert das Zeitglied 9 ein kurzes sekundäres Signal 10, das dem Relais 11 zugleitet wird. Dieses Relais ist mit Selbsthalteschaltung versehen: Nach dem Umschalten seines Hauptkontaktes 13 in die linke Stellung bleibt dieser Zustand auch dann erhalten, wenn das Signal 10 wieder verschwunden ist und sich im Laufe der Lade-Nacht vielleicht auch gar nicht mehr wiederholt. Die Auswirkung auf die Speicherladung zeigt sich dann gegen Ende der Ladeperiode: Der Vorwiderstand 16 hat die Steuerbeheizung am Fühler 15 reduziert; der Speicher wird weitergeladen bis seine eigene Temperatur ausreicht, um den Wärmeregler 15 zum· Abschalten zu bringen.The wind sensor 1 could be designed as a wind-driven generator. When exposed to the wind, it generates electrical signals If these exceed a certain threshold value (»wind strength), the relay 7 picks up and emits a synchronous signal 8 to the timing element 9 »which is thereby set in motion. It runs as long as signal 8 arrives. This process achieves an adjustable minimum duration of e.g. JO minutes, then the timing element 9 supplies a short secondary signal 10 which is fed to the relay 11. This relay has a self-holding circuit provided: After switching its main contact 13 to the left position, this state also remains received when the signal 10 has disappeared again and may not be repeated at all during the charging night. The effect on the storage tank charging can then be seen towards the end of the charging period: the series resistor 16 has the control heating reduced at sensor 15; the memory continues to be loaded until its own temperature is sufficient to cause the heat regulator 15 to switch off.

Sämtliche Merkmale, die in der Beschreibung einschließlich Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbart wurden, können sowohl Je für sich, als auch in den verschiedensten, nicht ausdrücklich erwähnten Kombinationen für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sein. Der nachfolgend begehrte Schutz soll sich auch auf fachmännisch naheliegende äquivalente Mittel erstrecken. Insbesondere , für die Zwischenglieder 7» 9 und 11 bieten sich sowohl elektromechanische als auch gleichwertige elektronische Ausführungs-Möglichkeiten.All features that have been disclosed in the description including the drawing and in the claims can both individually and in the most varied, not expressly mentioned combinations for the realization of the present invention. The protection coveted below should also apply to professional obvious equivalent means extend. In particular, for the intermediate links 7 »9 and 11, both electromechanical as well as equivalent electronic execution options.

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Claims:

Claims

HANS BONGARDT PATENT-INGENIE ^ Rv - ^ 690657 475 UNNA ISERLOHNER STRASSE 27a TEL. 47 ■ · ■. * Wilhelm.Rosen 325 * patent claims

1. Procedure for automatic, weather-conform charging ■ of electrical heat accumulators, characterized by at least one wind sensor (1) which is arranged under the influence of weather and which corresponds to the respective wind strength electrical signals (2) generated or influenced by the charging control circuit. (3) the electric heat accumulator (4x; 5) are fed.

2. The method according to claim 1, characterized by Use of a wind-driven generator as a wind ■ sensor (1).

3 · The method according to claim 1, characterized by the use of a wind-driven centrifugal switch as. Wind sensor (1).

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the charging control circuit (3) is also fed in a manner known per se from a weather sensor (6), which is also arranged under the influence of weather and mainly records the outside temperature.

5 ,. Method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized by a voltage-dependent element (7) »that between the wind sensor (1) and the charging control circuit (3) in this way is arranged so that it only emits signals (8) to the control circuit (3) when the incoming from the wind sensor (1) Signals »(» 2) · have a minimum intensity.

6, 'Method according to claim 5, characterized in that the signal response limit of the voltage-dependent element (7) is adjustable.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized by a timing element (9) » between the wind sensor (1) and the charging control circuit (3) is arranged in such a way that there are · signals (10) to the control circuit (3) only emits when the wind-dependent signals (2 or 8) exceed a certain minimum duration.

8. The method in particular according to claim 7 »characterized in that that the voltage-dependent element (7) is effective between the wind sensor (1) and the timing element (9)

• is arranged,

9. The method according to one or more of the preceding claims, characterized by a signal converter (11) which is arranged between the wind sensor (1) and the control circuit (3) and which sends a continuous signal (12) to the control circuit ^{upon arrival of a wind-dependent signal (71 O)} emits, which persists even after the wind signal (10) has ended.

10. The method according to claim 9 »characterized in that a relay is used in a self-holding circuit as the signal converter (11). _:

11. The method according to one or more of the. v, patent claims characterized by the use of a charging control circuit (3) which has a control heating effect on the storage regulator _ (14; 15), the wind-dependent signals (2 or 8 or 10 or 12) switching over (13) effect on reduced control heating energy.

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