DE1690675A1 - Charge control device for at least one electrical storage heater - Google Patents
Charge control device for at least one electrical storage heaterInfo
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Description
Aufladesteuereinrichtung für wenigstens ein elektrisches Speicherheizgerät Elektrische Speicherheizgeräte besitzen ein Wärmespeichermedium, das während der elektrischen Niedertarifzeiten, meist während der Nacht, aufgeheizt (aufgeladen) wird, damit es während der Normaltarifzeiten Wärme abgeben kann. Um einen wirtschaftlichen Betrieb solcher Geräte ohne unnötige Wärmeabstrahlungsverluste zu erreichen, ist eine Aufladesteuereinrichtung empfehlenswert, die dafür sorgt, daß das Speichermedium jeweils nur soweit aufgeladen wird, wie es die Witterungsverhältnisse, insbesondere die Außentemperatur, erfordern. Die Erfindung befaßt sich mit einer derartigen Aufladesteuereinrichtung.Charging control device for at least one electrical storage heater Electrical storage heaters have a heat storage medium that is heated (charged) during the electrical off-peak times, usually during the night, so that it can give off heat during the normal tariff times. In order to achieve economical operation of such devices without unnecessary heat radiation losses, a charge control device is recommended which ensures that the storage medium is only charged as far as the weather conditions, in particular the outside temperature, require. The invention is concerned with such a charge control device.
Es ist bereits eine Aufladesteuereinrichtung,für wenigstens
ein elektrisches Speicherheizgerät bekannt. Bei dieser wird die Außentempera-turabhängigkeit
der bei Beendigung einer Aufladung im Speichermedium
vorhandenen Temperatur durch außentemperaturabhängig taktende Beheizung eines
Steuerfühlers oder eines auch als Steuerfühler dienenden Speichermediumtemperaturfühlers
eines im Speicherheizgerät befindli-
chen Ladereglers
oder -abschalters erzielt (französische Patentschrift
849 513). Diese
Einrichtung besitzt einen Außentemperaturfühler, der einen temperaturempfindlichen
Bimetallumschalter enthält. Der Bimetallumschalter kann von einem ihm zugeordneten
Hilfsheizkörper beheizt werden. Elektrisch verbunden mit dem Bimetallumschalter
ist ein Heizwiderstand (Steuerheizwiderstand) zur Beheizung eines Temperaturfühlers,
der auch von der Temperatur des Speichermediums beaufschlagt wird und der Teil eines
Ladereglers ist, der die Aufladeheizkörper des Speicherme-diums abschaltet, wenn
die Wärmebeaufschlagung des Temperaturfühlers
ausreichend groß ist. Der
von der Außentemperatur beeinflußte Bimetallumschalter
führt abwechselnd
dem ihn erwärmenden Hilfsheizkörper und dem Steuerheizwiderstand des zum Laderegler
gehörigen Temperaturfühlers Strom zu. Die Schaltung ist dabei so gewählt, däß diesem
Temperaturfühler taktweise umsomehr Energie zugeführt wird, je höher die Außentemperatur
liegt. Der Hilfsheizkörper des Bimetallumschalters wird von diesem nämlich immer
dann eingeschaltet, wenn das Bimetall zu kalt geworden ist. Der Bimetallumschalter
wird dadurch innerhalb eines Zeitraumes umso länger beheizt, je niedriger die Außentemperatur
ist. In den Pausen, in denen der Bimetallümschalter dem Hilfsheizkörper keinen Strom
zuführt, gelangt dieser zum Steuerheizwiderstand, der auf-diese Weise, wie bereits
oben gesagt, den zum Laderegler gehörigen Temperaturfühler
Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß das funktionswichtige, bewegliche Teil, nämlich der Bimetallumschalter, der Witterung ausgesetzt ist und daher durch Korrosion und Kondenswasser leicht gestört und zerstört werden kann. Hinzu kommt, daß beim Anschließen mehrerer Steuerfühler der gesamte diesen Steuerfühlern zugeführte Strom über die der Witterung ausgesetzten Kontakte des Bimetallumschalters fließt, so daß zur Korrosionsgefahr noch die Gefahr eines schnellen Verschleisses kommt.The known device has the disadvantage that the functionally important, moving part, namely the bimetallic switch, which is exposed to the weather and can therefore easily be disturbed and destroyed by corrosion and condensation. In addition, if several control sensors are connected, all of these control sensors current supplied via the weather-exposed contacts of the bimetallic switch flows, so that in addition to the risk of corrosion there is also the risk of rapid wear comes.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufladesteuereinrichtung der oben beschriebenen Art ohne die aufgezeigten Mängel zu schaffen. Dabei sollen bewegliche Teile in temperierter Zimmerluft liegen oder sogar luftdicht abgeschlossen sein können. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Takten der Beheizung durch ein Relais hervorgerufen wird, an dessen Kontakten der Steuerheizwicferstand für die Beheizung des Steuerfühlers des Ladereglers und des Hilfsheizkörpers für die Beheizung eines von der Außentemperatur beaufschl ügten, temperaturabhängigen Widerstandes angeschlossen ist, und dessen Anker abfällt oder angezogen wenn die Spannung am Abgriff eines den temperaturabhängigen Widerstand enthaltenden Spannungsteilers eine einer Temperaturschwelle entsprechende Schwellenspannung über- oder unterschreitet. Durch die Verwendung eines temperaturabhängigen Widerstandes als Außentemper aturfühler ist es gelungen, die Kontakte, die an der Umschaltung von der Beheizung des Steuerfühlers auf die Beheizung des temperaturabhängigen Widerstandes beteiligt sind, fern vom als Außentemperaturfühler dienenden temperaturabhängigen Widerstand in beheizten Räumen unterzubringen. Das die Kontakte tragende Relais kann sogar luftdicht gekapselt sein, da es nicht wie der bekannte Bimetallumschalter von der Umgebungstemperatur beaufschlagt werden muß. Eiire vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Wicklung des Relais ein elektronischer Schwellenschalter vorgeschaltet ist, welcher das Umschalten des Relais bewirkt und von der Spannung am Abgriff des Spannungsteilers gesteuert wird. Bei Verwendung eifies elektronischen Schwellenschalters tritt eine geringere Hysterese auf, als wenn als Schwellenschalter direkt das genannte Relais unter Ausnutzung von dessen Ansprechschwelle verwendet wird. Außerdem läßt sich ein elektronischer Schwellenschalter nahezu leistungslos steuern. Als Schwellenschalter kann beispielsweise ein Transistor verwendet werden, der in einer Diagonale einer elektrischen Meßbrücke liegt, die den obengenannten Spannungsteiler enthält. Oftmals muß dafür gesorgt werden, daß bei Beginn der Niedertarifzeit nicht zu viele Speicherheizgeräte gleichzeitig eingeschaltet werden. Dies ist mit einer Ausführungsform der Erfindung möglich, bei der in die Zuleitungen der Aufladeheizkörper einiger Speicherheizgeräte die Kontakte einer einstellbaren, nach Art eines einschaltverzögerten Schützes arbeitenden Einrichtung geschaltet sind. Diese Einrichtung kann beispielsweise ein unverzögert arbeitendes Schütz enthalten, welches von einem während der Niedertarifzeit ständig beheizten Bimetallumschalter nach Beginn der Niedertarifzeit zeitverzögert eingeschaltet wird. Zwischen dem Beginn der Niedertarifzeit und der Einschaltung des Schützes kann der Steuerfühler des zugehörigen Speicherheizgerätes schon beheizt werden, so daß der im Speicherheizgerät befindliche Laderegler die Abschaltung der Aufladeheizkörper bewirken kann,fails sich im Speichermedium noch eine große Restwärmemenge befindet, falls also eine Aufladung des Speicherheizgerätes gar nicht erforderlich sein sollte. Die genannte Beheizung des Steuerfühlers kann dadurch erfolgen, daß durch den zu Beginn der Niedertarifzeit noch nicht erwärmten Bimetallschalter der Steuerheizwiderstand eingeschaltet ist. Der Bimetallumschalter führt also im kalten Zustand dem Steuerheizwiderstand Strom zu, während er im erwärmten Zustand, der für den Rest der Niedertarifzeit anhält, der Wicklung des Schützes Strom zuführt. Um unnötige Abstrahlungsverluste bei Speicherheizgeräten zu vermeiden, wird angestrebt, die Zeitspanne zwischen der Beendigung der Aufladung und der Entladung möglichst kurz zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Zeitspanne, in welcher das Speicherheizgerät aufgeladen wird, an das Ende jeder Niedertarifzeit gelegt wird. Aufladesteuereinrichtungen, die eine derartige Aufladezeitverschiebung bewirken, sind bereits bekannt. Die einzige der bekannten Aufladesteuereinrichtungen, die es gestattet, die Aufladung mehrerer Speicherheizgeräte unabhängig voneinander zu steuern, arbeitet mit einer elektrischen Gleichspännungsmeßbrücke, in deren Zweigen sich ein von der Außentemperatur beauf -schlagter temperaturabhängiger Widerstand, ein sich-während jeder Niedertarifzeit stetig verändernder Widerstand und ein von der Temperatur des Speichermediums beaufschlagter temperaturabhängiger Widerstand befindet (DAS 1 250 027). Bei Erreichen eines bestimmten Brückenungleichgewichtes wird ein elektronischer Schalter betätigt, der über ein Relais und ein Schütz die zeitverschobene Einschaltung der Aufladeheizkörper des Speicherheizgerätes bewirkt. Bei Verwendung dieser Einrichtung zur Steuerung mehrerer Speicherheizgeräte wird ein Drehwähler b6nutzt, der nacheinander den von der Temperatur des Speichermediums beaufschlagten temperaturabhängigen Widerstand und das Schütz eines jeden Speicherheizgerätes anwählt und in die Aufladesteuereinrichtung schaltet. Eine solche Einrichtung hat den Nachteil, eines ständig umlaufenden und sich daher schnell verschleißenden Drehwählers (Seite 6 und 6a der technischen Information, Steuer- und Regelgeräte für elektrische Wärmespeicherheizungsanlagen der Fa. Peter SCHZÜTER, Elektronische Regelgeräte, 6736 Hambach an der Weinstraße). Diese Nachteile besitzt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, welche ebenfalls eine Aufladezeitverschiebung zuläßt, nicht. Die vorteilhafte Weiterbildung besteht darini daß die Temperaturschwelle des Schwellenschalters während jeder Niedertarifzeit stetig oder stufenweise angehoben wird, so daß die Taktpausen der Beheizung des temperaturabhängigen Widerstandes mit fortschreitender Niedertarifzeit immer kürzer werden. Stattdessen kann aber auch der-Spannungsteiler einen von einer Uhr oder einem Motor zeitabhängig, stufenlos oder stufenweise verstellbaren Widerstand enthalten, durch den das Spannungsteilerverhältnis während jeder Niedertarifzeit stetig oder stufenweise so verändert wird, daß sich dadurch eine indirekte Anhebung der Temperaturschwelle ergibt, so daß die Taktpausen der Beheizung des temperaturabhängigen Widerstandes ebenfalls mit fortschreitender Niedertarifzeit von immer kürzerer Dauer werden.The object of the invention is to provide a charging control device of the type described above without the deficiencies indicated. Moving parts should lie in temperature-controlled room air or even be hermetically sealed. The object is achieved in that the clocking of the heating is caused by a relay, to whose contacts the Steuerheizwicferstand for heating the control sensor of the charge controller and the auxiliary heater for heating a temperature-dependent resistor acted upon by the outside temperature is connected, and its armature drops or picks up when the voltage at the tap of a voltage divider containing the temperature-dependent resistor exceeds or falls below a threshold voltage corresponding to a temperature threshold. By using a temperature-dependent resistor as an outside temperature sensor, it has been possible to accommodate the contacts that are involved in switching from heating the control sensor to heating the temperature-dependent resistor away from the temperature-dependent resistor serving as an outside temperature sensor in heated rooms. The relay carrying the contacts can even be airtight, since it does not have to be acted upon by the ambient temperature like the known bimetallic switch. An advantageous further development of the invention consists in that an electronic threshold switch is connected upstream of the winding of the relay, which switches the relay and is controlled by the voltage at the tap of the voltage divider. When using an electronic threshold switch, a lower hysteresis occurs than when the said relay is used directly as the threshold switch using its response threshold. In addition, an electronic threshold switch can be controlled with almost no power. A transistor can be used as a threshold switch, for example, which lies in a diagonal of an electrical measuring bridge which contains the above-mentioned voltage divider. It is often necessary to ensure that not too many storage heaters are switched on at the same time at the beginning of the low tariff period. This is possible with an embodiment of the invention in which the contacts of an adjustable device operating in the manner of a switch-on delayed contactor are connected into the supply lines of the charging heater of some storage heaters. This device can contain, for example, an instantaneous contactor which is switched on with a time delay after the start of the low tariff period by a bimetallic switch that is constantly heated during the low tariff period. Between the start of the low tariff period and the switching on of the contactor, the control sensor of the associated storage heater can already be heated so that the charge controller in the storage heater can switch off the charging heater if there is still a large amount of residual heat in the storage medium, i.e. if the storage heater is charging shouldn't be necessary at all. Said heating of the control sensor can take place in that the control heating resistor is switched on by the bimetal switch, which has not yet been heated at the beginning of the low tariff period. The bimetallic changeover switch thus supplies current to the control heating resistor when it is cold, while it supplies current to the winding of the contactor when it is heated and lasts for the rest of the off-peak period. In order to avoid unnecessary radiation losses in storage heaters, the aim is to keep the time span between the completion of charging and discharging as short as possible. This can be achieved by placing the time span in which the storage heater is charged at the end of each low tariff period. Charge control devices which effect such a charge time shift are already known. The only one of the known charging control devices that allows the charging of several storage heaters to be controlled independently of one another, works with an electrical DC voltage measuring bridge, in the branches of which there is a temperature-dependent resistor acted upon by the outside temperature, a resistor that constantly changes during each off-peak period and a temperature-dependent resistance acted upon by the temperature of the storage medium is located (DAS 1 250 027). When a certain bridge imbalance is reached, an electronic switch is actuated which, via a relay and a contactor, causes the heating elements of the storage heater to be switched on with a delay. When using this device to control multiple storage heaters, a rotary selector b6 is used, which successively selects the temperature-dependent resistor acted upon by the temperature of the storage medium and the contactor of each storage heater and switches it to the charge control device. Such a device has the disadvantage of a constantly rotating and therefore rapidly wearing rotary selector (page 6 and 6a of the technical information, control and regulating devices for electrical heat storage heating systems from Peter SCHZÜTER, electronic control devices, 6736 Hambach an der Weinstrasse). An advantageous further development of the invention, which likewise allows a charging time shift, does not have these disadvantages. The advantageous development consists in that the temperature threshold of the threshold switch is raised continuously or gradually during each low tariff period, so that the pauses in the heating of the temperature-dependent resistor become shorter and shorter as the low tariff period progresses. Instead, however, the voltage divider can also contain a resistor that is continuously or step-wise adjustable as a function of time by a clock or a motor, by means of which the voltage divider ratio is continuously or gradually changed during each off-peak period so that this results in an indirect increase in the temperature threshold so that the Pauses in the heating of the temperature-dependent resistor also become shorter and shorter as the off-peak period progresses.
Der Steuerfühler kann dabei in den Taktpausen der Beheizung des
temperaturabhängigen
Widerstandes beheizt werden und der Laderegler öffnet seine Kontakte in den Zuleitungen
zu den Aufladeheizkörpern, wenn die Summe der im Laderegler hervorgerufenen Wirkungen
(beispielsweise Ausdehnung von Ausdehnungsflüssigkeit .bei einem hydraulischen@Laderetgler)
durch Erwärmung des Speichermediumteinperaturfühlers und durch Erwärmung des Steuerfühlers
ein vorgegebenes Maß (beispielsweise einen vorgegebenen Hub einesFal-
In beiden Fällen wird auf den Laderegler nach Beginn der Niedertarifzeit so einwirkt, daß er seine Kontakte zunächst öffnet (wenn nicht gerade eine sehr tie fe Außentemperatur herrscht) und im Verlauf der Niedertarifzeit umso später wieder schließt, je höher die Außentemperaturliegt.In both cases, the charge controller is activated after the low tariff period begins acts in such a way that he opens his contacts first (if not one very much The outside temperature is low) and even later during the low tariff period closes again the higher the outside temperature is.
Um unnötige Energieverschwendung zu vermeiden, kann die taktende Beheizung des Steuerfühlers erst eingeschaltet werden, wenn die Temperaturschwelle die Außentemperatur erreicht oder überschritten hat. Bei oder nach Einschalten der Steuerfühlerbeheizung kann die Schwellenspannung auf einen festen Wert, vorzugsweise etwa einer Temperaturschwelle von 18 °C entsprechend, umgeschaltet werden. Die Intensität der Steuerfühlerbeheizung hängt dann von der Teiri- -peraturdifferenz zwischen der Temperaturschwelle von 18 °C und der Außentemperatur ab. Durch diese außentemperaturabhängige Beheizung des Steuerfühlers wird bezweckt, daß der im Laderegler enthaltene Faltenbalg einen außentemperaturabhängigen Vorhub ausführt, so daß die Wärmemenge, die das Speicherheizgerät bei der Aufladung'bis zu der vom Laderegler bewirkten Abschaltung der Aufladeheizkörper aufnehmen kann, außentemperaturabhängig begrenzt wird. Wenn nämlich der Faltenbalg bereits einen außentemperaturabhängigen Vorhub hat, wird auch der bis zum Erreichen des zur Abschaltung der Aufladeheizkäper führenden Gesamthubes verbleibende Resthub außentemperaturabhängig. Der Resthub aber wird durch die Erwärmung des von der Speichermediumtemperatur beaufschlagten Speichermediumtemperaturfühlers bewirkt, ist also abhängig von der im Speicherheizgerät gespeicherten Wärme. Um zu vermeiden, daß das von der Aufladesteuereinrichtung gesteuerte Speicherheizgerät aa. Beginn der Niedertarifzeit, wenn die Steuerfühlerbeheizung noch nicht eingesetzt hat, schon aufgeladen wird, und nicht erst nach Einschalten der Steuerfühlerbeheizung, muß für den Fall, daß die Steuerfühlerbeheizung erst im Verlauf der Niedertarifzeit einsetzt (wenn die Temperaturschwelle die Außentemperatur erreicht hat), ein Schütz vorgesehen sein, dessen Kontakte in den Zuleitungen zu den Aufladehelzkörpern liegen, und das die Aufladung erst bei oder nach Beginn der taktenden Beheizung des Steuerfühlers zuläßt. Auf diese Weise ist die außentemperaturabhängige Verschiebung der Zeitspanne, in welcher die Aufladung des Speicherheizgerätes erfolgt, in Richtung auf das Ende der Niedertarifzeit auch dann gewährleistet, wenn auch die taktende Beheizung des Steuerfühlers erst im Laufe der Niedertarifzeit beginnt.In order to avoid unnecessary waste of energy, the clocked heating of the control sensor are only switched on when the temperature threshold exceeds the outside temperature has reached or exceeded. With or after switching on the control sensor heating the threshold voltage can be set to a fixed value, preferably about a temperature threshold of 18 ° C accordingly. The intensity of the control sensor heating then depends on the temperature difference between the temperature threshold of 18 ° C and the outside temperature. Through this outside temperature-dependent heating of the control sensor is intended that the in the charge controller included The bellows performs an external temperature-dependent forward stroke so that the amount of heat which the storage heater caused during charging up to that of the charge controller Shutdown of the charging heater can accommodate, limited depending on the outside temperature will. If the bellows already has an outside temperature-dependent forward stroke has, it will also lead to the disconnection of the charging heater until it is reached Total stroke, remaining stroke dependent on outside temperature. But the remaining stroke will by the heating of the storage medium temperature sensor acted upon by the storage medium temperature caused, is therefore dependent on the heat stored in the storage heater. Around to avoid that the storage heater controlled by the charge control device aa. Beginning of the low tariff period when the control sensor heating has not yet been used has already been charged and not only after switching on the control sensor heating, must be used in the event that the control sensor heating only occurs during the low tariff period starts (when the temperature threshold has reached the outside temperature), a contactor be provided, the contacts of which are in the supply lines to the charging devices, and that the charging only takes place during or after the start of the cyclic heating of the control sensor allows. In this way, the outside temperature-dependent shift in the time span in which the storage heater is charged, towards the end the low tariff period is guaranteed even if the cyclical heating of the Control sensor only begins in the course of the low tariff period.
Anhand der Zeichnungen soll nun auf zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Auflad esteuereinrichtung eingegangen werden. Figur 1 stellt ein Schema einer erfindungsgemäßen Aufladesteuereinrichtung ohne Aufladezeitverschiebung dar, während Figur 2 das Schema einer solchen Einrichtung mit Aufladezeitverschiebung zeigt. In dem Speicherheizgerät 4 sind die Aufladeheizkörp er 5 enthalten und an die Drehstromphasen R, S, T angeschlossen. In den Zuleitungen liegen die Kontakte 11, 12, 1 3 des Ladereglers L. Dieser kann beispielsweise einen flüssigkeitsgefüllten Faltenbalg enthalten, der über zwei Kapillarrohre mit einem flüssigkeitsgefüllten Speichermediumtemperaturfühler und einem ebenfalls flüssigkeitsgefüllten Steuerfühler verbunden ist. Beim Erwärmen dieser beiden Temperaturfühler dehnt sich die darin enthaltene Flüssigkeit aus, wodurch sich der Faltenbalg des Ladereglers streckt. Wenn diese Streckung (Hub) ein gewisses Maß erreicht hat, werden die Kontakte 11, 12, 13 geöffnet. Der Kontakt 14 öffnet sich erst bei einem noch etwas höheren Hub. Der Steuerfühler des Ladereglers L kann durch den Steuerheizwiderstand SH beheizt werden, so daß ihm eine höhere Speichermediumtemperatur vorgetäuscht wird, als sie tatsächlich vorhanden ist. Der an positive Gleichspannung angeschlossene Widerstand R 2 bildet zusammen mit dem der Außentemperatur ausgesetzten temperaturabhängigen Widerstand R 1 einen Spannungsteiler, an dessen Abgriff 7 eine außentemperaturabhängige Gleichspannung entsteht, die zur Steuerung des elektronischen Schwellenschalters 2 dient. Der temperaturabhängige Widerstand R 1 befindet sich an der Außenseite der Hauswand 1 und kann vom Hilfsheizkörper H - beide befinden sich im gemeinsamen Gehäuse 6 -beheizt werden. Die Stärke der Beheizung kann durch den einstellbaren Widerstand R 3 verändert werden. Dem Schwellenschalter 2 ist ein Verstärker 3 nachgeschaltet, der den Strom für die Relaiswicklung A liefert, der zur Klemme Mp.abfließt.Based on the drawings, one should now refer to two exemplary embodiments Charge control device according to the invention are included. Figure 1 adjusts Scheme of a charging control device according to the invention without charging time shift while Figure 2 shows the scheme of such a device with charging time shift shows. In the storage heater 4, the charging heater is 5 and connected to the three-phase phases R, S, T. Are in the supply lines the contacts 11, 12, 13 of the charge controller L. This can, for example, a liquid-filled Bellows included, which has two capillary tubes with a liquid-filled Storage medium temperature sensor and a control sensor that is also filled with liquid connected is. When these two temperature sensors are heated, the inside expands contained liquid, which stretches the bellows of the charge controller. When this extension (stroke) has reached a certain level, the contacts 11, 12, 13 open. The contact 14 only opens at a slightly higher stroke. The control sensor of the charge controller L can be heated by the control heating resistor SH so that it is simulated that the storage medium temperature is higher than that actually exists. The resistor connected to positive DC voltage R 2, together with the one exposed to the outside temperature, forms temperature-dependent Resistor R 1 is a voltage divider, at the tap 7 of which is an outside temperature-dependent DC voltage is generated, which is used to control the electronic threshold switch 2 serves. The temperature-dependent resistor R 1 is located on the outside the house wall 1 and can from the auxiliary radiator H - both are in common Housing 6 -be heated. The strength of the heating can be adjusted by the Resistance R 3 can be changed. The threshold switch 2 is followed by an amplifier 3, which supplies the current for the relay winding A, which flows to terminal Mp.
Die Funktionsweise der aufgezeigten Aufladesteuereinrichtung ist folgende:
Zu-Beginn der Niedertarifzeit erhalten die Klemmen R' Spannung. Zu diesem Zeitpunkt
ist der Steuerfühler noch unbeheizt, so daß die Kontakte 11 bis 14 des Ladereglers
L geschlossen sind. Die Schwellenspannung des Schwellenschalters 2 entspreche beispielsweise
einer Außentemperatur von + 18 °C, welche hier Schwellen-
schließlich hat das Umschalten des Kontaktes d2 in die nicht gezeichnete Stellung bewirkt, daß von einer der Klemmen R' über die Kontakte d1 oder ei Strom über den Kontakt d2 durch den Widerstand R3 und den Hilfsheizkörper H nach Kp fließt. Dadurch wird der temperatulrabhängige NTC-Widerstand Ri be- heizt. Wenn die Temperatur im Gehäuse 6 über 18 °C ansteigt, fällt die Spannung am Abgriff des Spannungsteilers R 21 - R 1 unter die Schwellenspannung des Schwellenschalters 2 ab, so daB das Relais A abfällt* d.h. der Kontakt a geöffnet wird. Dadurch wird das Relais D stromlos und der Kontakt d2 kehrt in die Ruhelage zurück. Dadurch fließt Strom von der K1 @e R' über die Kon- takte ei, d2, 14 durch den Steuerheiswiderstand SH zur Klemme iip. Die dadurch bewirkte Beheinung des Steuerfühlers des Ladereg- lers L durch den Steuerheizwiderstand SH währt solange, bis die Temperatur in Gehäuse 6, das nun nicht mehr durch den Hilfsheizkörper H beheizt wird, unter 18 0C abgefallen ist. Nach Absinken der Temperatur im Gehäuse 6 unter 18 oC, übersteigt die Spannung am Abgriff des Spannungsteilers R 21 - R 1 wiederum die Schwellenspannung, so daß der Kontakt a wieder. geschlossen wird, was die Schließung des Kontaktes d2 und damit iieder die Beheisung des Gehäuses 6 zur Folge hat. Diese Vorgänge wiederholen sich stän- dig, so daß abwechselnd der tesperaturabhängige Widerstand R 1 und der Steuerfühler des Ladereglers L beheizt wird. Der Hilfs- heizkörper H heizt also taktend, während der Steuerheizwiderstand SH stets in den Taktpausen der Beheizung des temperaturabhängigen Widerstandes R 1 den Steuerfühler beheizt. Da der Hilfsheizkörper H umso heizt, je tiefer die Außentemperatur unter der der Schwellenspannung des Schwellen- schalters entsprechenden Schwellenterperatr von 18 oC im Gehäuse liegt, heizt umgekehrt der Steuerheizwiderstand SH in den Takt- pausen (Heizpausen) des Hilfsheizkörpers H umso intensiver, je höher die Außentemperatur liegt. Durch die außentempenturabhängige Beheizung des Steuerfühlers des Ladereglers L durch den Steuerheizwiderstand SH wird ein von der Außentemperatur abhängiger Vorhub des Faltenbalges im Laderegler L bewirkt. Die Erwärmung des Speichermediumtemperatur,fühlers im Laderegler L braucht daher (bis die Abschaltung der Kontakte 1 1 bis 1 3 bewirkt wird) nur noch einen umso kleineren Resthub zu bewirken, je höher die Außentemperatur liegt. Bei der Abschaltung der Aufladeheizkörper 5 durch die Kontakte 11 bis 13 ist also im Speicherheizgerät 4 eine genau an die Außentemperatur angepaßte, den Kernfühler beeinflussende Wärmemenge enthalten. Diese Wärmemenge ist unabhängig davon, wieviel Restwärme bei Beginn der Aufladung noch im Speicherheizgerät enthalten war.finally , switching the contact d2 into the position not shown has the effect that current flows from one of the terminals R ' via the contacts d1 or ei via the contact d2 through the resistor R3 and the auxiliary heating element H to Kp . Thus, the temperatulrabhängige NTC resistor Ri loading is heated. If the temperature in the housing 6 rises above 18 ° C , the voltage at the tap of the voltage divider R 21 - R 1 drops below the threshold voltage of the threshold switch 2, so that the relay A drops out, ie the contact a is opened . As a result, the relay D is de-energized and the contact d2 returns to the rest position. As a result , current flows from the K1 @e R 'via the contacts ei, d2, 14 through the control resistor SH to the terminal iip. The resultant protection of the control sensor of the charge regulator L by the control heating resistor SH lasts until the temperature in the housing 6, which is no longer heated by the auxiliary heating element H, has fallen below 18 ° C. After the temperature in the housing 6 has dropped below 18 oC, the voltage at the tap of the voltage divider R 21 - R 1 again exceeds the threshold voltage, so that the contact a again. is closed , which results in the closure of the contact d2 and thus the heating of the housing 6. These processes are repeated con- stantly so that alternately the tesperaturabhängige resistor R 1 and the control sensor is heated L of the charge controller. The auxiliary heating element H thus heats in cycles, while the control heating resistor SH always heats the control sensor in the cycle pauses in the heating of the temperature-dependent resistor R 1 . Since the auxiliary heater H is all the more The lower the outside temperature is below the threshold of 18 oC in the housing corresponding to the threshold voltage of the threshold switch, conversely the control heating resistor SH heats during the cycle pauses (heating pauses) of the auxiliary heater H the more intensely the higher the outside temperature is. By außentempenturabhängige heating of the control sensor of the charge controller L by the SH Steuerheizwiderstand a dependent on the outside temperature pre-stroke is effected of the bellows in the charge controller L. The heating of the storage medium temperature sensor in the charge controller L therefore only needs to effect a smaller residual stroke, the higher the outside temperature is (until the contacts 1 1 to 1 3 are switched off). When the charging heater 5 is switched off by the contacts 11 to 13, the storage heater 4 contains an amount of heat which is precisely matched to the outside temperature and which influences the core sensor. This amount of heat is independent of how much residual heat was still in the storage heater when charging began.
Zusammengefaßt bewirkt die Aufladesteuereinrichtung folgendes: Der Zeitpunkt innerhalb jeder Niedertarifzeit, bei dem der Kontakt a erstmals geschlossen wird, ist abhängig von der Außentemperatur. Diese Abhängigkeit wird dadurch geschaffen, daß das Spannungsteilerverhältnis durch eine Schaltuhr stufenweise heraufgesetzt wird. Dadurch wird erreicht, daß die erstmalige Schließung des Kontaktes a innerhalb einer Niedertarifzeit umso später erfolgt, je höher die Außentemperatur liegt. Auf diese Weise kann also eine Verschiebung der Aufladezeit innerhalb der Niedertarifzeit in Abhängigkeit von der Außentemperatur erfolgen. Bei noch vorhandener Restwärme bei-Beginn der Aufladung wird das Speicherheizgerät nicht überladen, da die Speichermediumtemperatur außentemperaturabhängig begrenzt wird durch die außentemperaturabhängig taktende Beheizung des Steuerfühlers im Laderegler L (indirekte Erfassung der Restwärme).In summary, the charge control device does the following: The Time within each low tariff period at which contact a is closed for the first time depends on the outside temperature. This dependency is created by that the voltage divider ratio is gradually increased by a timer will. This ensures that the first closure of the contact a within a low tariff period, the later the higher the outside temperature. on In this way, the charging time can be shifted within the low tariff period depending on the outside temperature. If there is still residual heat When charging begins, the storage heater is not overcharged because the storage medium temperature Depending on the outside temperature, it is limited by the end of the cycle depending on the outside temperature Heating of the control sensor in the charge controller L (indirect detection of the residual heat).
Abschließend muß noch die Wirkungsweise des Kontaktes 111 des. Ladereglers L sowohl in Figur 1 wie auch in Figur 3 betrachtet werden. Wenn der flüssigkeitsgefüllte Faltenbalg int Laderegler L den zur Öffnung der Kontakte 11 bis 13 ausreichenden Hub erreicht hat, werden die Aufladeheizkörper5 im Speicherheizgerät abgeschaltet. Danach heizt der Steuerheizwiderstand SII jedoch noch solange weiter, bis auch der vierte Kontakt 14 des Ladereglers L unterbrochen wird, was bei- einem etwas größeren. IIub des Falten- im Laderegler L der Fall ist. Durch das Öffnen des Kontaktes 1 4 wird eine Überheizung des Steuerfühlers vermieden. Nach Unterbrechung des Kontaktes 1 4 kühlt der Steuerfühler ab, wodurch sich der Kontakt 1 4 wieder schließt und eine erneute Beheizung des Steuer-fühlers ermöglicht wird, ohne daß sich auch die Kontakte 1 1 bis 1 3 schließen. Dadurch wird ein dauerndes Ein- und Ausschalten der Aufladelielzkörper nach deren erster Abschaltung innerhalb jeder Niedertarifzeit vermieden. Finally, the mode of operation of the contact 111 of the charge regulator L must be considered both in FIG. 1 and in FIG. When the liquid-filled bellows in the charge controller L has reached the stroke sufficient to open the contacts 11 to 13, the charging heating elements 5 in the storage heater are switched off. Thereafter, however, the control heating resistor SII continues to heat until the fourth contact 14 of the charge regulator L is also interrupted, which is somewhat larger in the case of a somewhat larger one. IIub of the folds is the case in charge controller L. Opening contact 1 4 prevents the control sensor from overheating. After contact 1 4 is interrupted, the control sensor cools down, whereby contact 1 4 closes again and the control sensor can be heated again without contacts 1 1 to 1 3 closing. This avoids constant switching on and off of the charging body after it has been switched off for the first time within each low tariff period .
Bei Verwendung eines bereits anderweitig vorgeschlagenen Lade- reglers (Pat.Anm. St 27 416 YIIidl21h) bei welchem die Öffnung der Kontakte 11 bis 13 dann erfolgt, wenn die Differenz zwischen dem Faltenbalghub, der durch Erwärmung des Kernfühlers bewirkt wird und dem Hub, der durch Erwärmung des Steuerfühlers bewirkt wird, eine bestimmte Grenze erreicht, muß der Steuerhelzwiderstand SH nicht in den Taktpausen der Heizwirkung des Hilfsheiz- körpers H den Steuerfühler beheizen sondern die Beheizung des Steuerfühlers muß gleichzeitig (synchron) mit der Beheizung des temperaturabhängigen Widerstandes R 1 durch den Hilfsheizkörper H erfolgen, so daß der Steuerfühler im Laderegler L umso intih@iver beheizt wird, je niedriger die Außentemperatur ist. Weitere Steuerheizwiderstände weiterer Speicherheizgeräte können an eine Aufladesteuereinrichtung gemäß Figur 2 an die Klemme W angeschlossen werden oder, wenn dadurch der Kontakt d2 zu stark belastet wird,auch an den weiteren Kon- takt d3 (Klemme W'). When using a charge regulator that has already been proposed elsewhere (Pat.Anm. St 27 416 YIIidl21h) in which the contacts 11 to 13 are opened when the difference between the bellows stroke, which is caused by heating the core sensor , and the stroke, which the control probe is effected by heating, reaches a certain limit, the Steuerhelzwiderstand SH need not heat the control sensor in the clock pauses of the heating effect of the Hilfsheiz- body H but the heating of the control probe must simultaneously (synchronously) with the heating of the temperature-dependent resistor R 1 by the Auxiliary heating element H take place so that the control sensor in charge regulator L is heated more intensely the lower the outside temperature is. More Steuerheizwiderstände further storage heaters may be 2 to a Aufladesteuereinrichtung according connected to the terminal W or if the contact is characterized d2 too heavily loaded, also to the other contact d3 (terminal W ').
Die erfindungsgemäße Aufladesteuereinrichtung ist trotz ihrer Vollkommenheit äußerst einfach und ohne großen Kostenaufwand realisierbar. Der Laderegler L mit seinem Steuerfühler ist be- reits in fast allen handelsüblichen Speicherheizgeräten enthal- ten, so daß zum Aufbau der Aufladesteuereinrichtung lediglich neben einigen Widerständen vier Relais und je ein Transistor für den Schwellenschalter 2 und den Verstärker 3 benötigt werden. Hinzu kommt die bei allen Aufladesteuereinrichtungen benötigte Uhr. mit dem Kontaktarm m. In Figur 1 .können sogar die Relais A und B durch ein einziges Relais ersetzt werden. Das gleiche gilt in Figur 2 für die Relais A und D. Die erfindungsgemäße Aufladesteuereinrichtung ist auch außerordentlich betriebssicher, da bewegliche Teile sich in einem temperierten Raum sogar luftdicht abgeschlossen befinden können und da die Einrichtung keine Drehwähler mit sich relativ schnell abschleifenden Kontakten oder anderen beweglichen Teilen enthält. Auch die Installation einer erfindungsgemäßen Aufladesteuereinrichtung ist einfacher als bei einer bekannten Einrichtung, die ebenfalls die voneinander unabhängige Steuerung mehrerer Speicherheizgeräte gestattet. Bei der erfindungsgemäßen Aufladesteuereinrichtung braucht nämlich vom Relaiskontakt b bzw. d2 aus nicht zu jedem Speicherheizgerät eine gesonderte Steuerleitung (W) verlegt zu werden, sondern es genügt eine Ringleitung mit Abzweigungen zu den einzelnen Speicherheizgeräten. The charging control device according to the invention can be implemented extremely simply and without great expense despite its perfection. The charge controller L with its control sensor is already th loading contained in almost all conventional storage heaters, so that only four relay next to some resistors and a respective transistor for the threshold switch 2 and the amplifier 3 are needed to build up the Aufladesteuereinrichtung. In addition, there is the clock required for all charge control devices. with the contact arm M. In Figure 1, even the relays A and B can be replaced by a single relay. The same applies in Figure 2 for the relays A and D. The charging control device according to the invention is also extremely reliable, since moving parts can even be hermetically sealed in a temperature-controlled room and since the device does not have any rotary selector with contacts that wear off relatively quickly or other moving parts contains. The installation of a charge control device according to the invention is also simpler than in the case of a known device which also allows several storage heaters to be controlled independently of one another. In the case of the charge control device according to the invention, a separate control line (W) does not need to be laid from the relay contact b or d2 to each storage heater, but a ring line with branches to the individual storage heaters is sufficient.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST027785 | 1968-01-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1690675A1 true DE1690675A1 (en) | 1972-04-06 |
Family
ID=7461570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681690675 Pending DE1690675A1 (en) | 1968-01-20 | 1968-01-20 | Charge control device for at least one electrical storage heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1690675A1 (en) |
-
1968
- 1968-01-20 DE DE19681690675 patent/DE1690675A1/en active Pending
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