DE1778145A1 - Verfahren und Regeleinrichtung zur Regelung der Raumtemperatur - Google Patents

Description

Verfahren und Regeleinrichtung

zur Regelung der Raumtemperatur

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Raumtemperatur, "bei welchem die Raumtemperatur hei niedrigen Außentemperaturen auf erste Temperaturwerte und "bei höheren Aussentemperaturen auf höhere, zweite Temperaturwerte geregelt wird und zwischen beiden geregelten Raumtemperaturbereichen ein neutraler Raumtemperaturbereich vorgesehen ist, in welchem vorzugsweise keine Regelung stattfindet, und eine Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Regeleinrichtungen dieser Art werden insbesondere in Verbindung mit Klima- und Lüftungsanlagen für Gebäude, Gewächshäuser oder dergleichen verwendet. Sie haben hierbei die Aufgabe, bei niedrigen Aussentemperaturen die Raumtemperatur durch Einwirkung auf die Beheizung und bei höheren Aussentemperaturen durch Einwirkung auf die Kühlung zu regeln· Die Kühlung kann beispielsweise durch Zuführung von mittels Konvektoren gekühlter luft oder in vielen Fällen, insbesondere bei Gewächshäusern, auch durch Verstellen von Lüftungsklappen erfolgen, die in die Aussenatmosphäre führende Öffnungen öffnen und schliessen. Die Erfindung ist hierbei in Verbindung mit Klima- und lüftungsanlagen aller Art anwendbar. Sie kann auch in Verbindung mit anderen Anlagen zur Regelung der Raumtemperatur Verwendung finden, sofern ein neutraler Raumtemperaturbereich erwünscht ist.

Bei Klima- und Lüftungsanlagen ist es vielfach erwünscht, den Übergang von Heizen auf Kühlen und umgekehrt nicht bei derselben Raumtemperatur vorzusehen, sondern die Beheizung bei einer bestimmten, ersten Raumtemperatur zu beenden und erst bei einer bestimmten zweiten, höheren Raumtemperatur die Kühlung zu beginnen und umgekehrt. Hierdurch werden Betriebskosten gespart und die Raumtemperatur auch besser dem physiologischen Bedürfnis des Menschen angepasst.

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Eine "bekannte Regeleinrichtung der eingangs genannten Art weist zwei getrennte Regler für Heizen und Kühlen auf. Der Heizungsregler regelt nur unterhalb einer bestimmten Raumtemperatur und der Kühlungsregler nur oberhalb einer bestimmten höheren Raumtemperatur. Diese Regeleinrichtung ist jedoch kompliziert und teuer. Auch besteht die Gefahr, dass bei Ungenauigkeiten der Sollwerte sich die Bereiche Heizen und Kühlung zu weit entfernen oder zu nahe kommen oder überlappen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Raumtemperatur in beiden Regelbereichen mittels derselben Hauptregelabweichung geregelt wird und dass mindestens in dem neutralen Temperaturbereich der Hauptregelabweichung eine die Änderung der Regelgrösse in dem neutralen Temperaturbereich mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig kompensierende Kompensationsgrösse aufgeschaltet wird. Die Aufschaltung der Kompensationsgrösse kann an irgendeiner geeigneten Stelle erfolgen.

Vorzugsweise kann die Kompensationsgrösse der Regelgrösse direkt aufgeschaltet werden oder sie kann dem Sollwert aufgeschaltet werden. Auch andere Aufschaltsteilen sind denkbar. Die Kompensationsgrösse bewirkt den neutralen Raumtemperaturbereich.

Die Hauptregelabweichung entspricht der Differenz zwischen der Regelgrösse und einem Sollwert der Raumtemperatur. Der Sollwert kann fest oder geführt sein.

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Die Regelgrösse entspricht dem Istwert der Raumtemperatur oder einem Wert, der ein Mass für diesen Istwert ist.

Das neuartige Verfahren hat unter anderem den Vorteil, dass zu seiner Durchführung nur ein einziger Regler benötigt wird und so u.a. der neutrale !Temperaturbereich genau eingestellt werden und seine Breite sich nicht verändern kann. Auch ermöglicht das neuartige Verfahren auf einfache Weise günstige Raumtemperatur-Kennlinien zu erzeugen. Palls es erwünscht ist, kann hierbei die Kompensationsgrösse in den Regelbereichen dazu verwendet werden, die dort vorhandene Raumtemperatur-Kennlinie zu beeinflussen, beispielsweise ihre Steilheit zu verstellen oder sie in eine nichtlineare Punktion abzuändern. Zu letzterem Zweck genügt es, wenn die Kompensationsgrösse in dem betreffenden Regelbereich der Hauptregelabweichung weiterhin aufgeschaltet bleibt und in Abhängigkeit des Absolutwertes der Regelgrösse sich nichtlinear ändert.

Wenn die Raumtemperatur-Kennlinie in den Regelbereichen beispielsweise mittels einer Proportionalregelung linear abhängig von der Heiz- oder Kühlleistung ist, so kann mittels der Kompensationsgrösse die Steilheit der Haupttemperatur-Kennlinie in dem betreffenden Regelbereich dadurch beeinflusst werden, dass in diesem Regelbereich die Kompensationsgrösse in Abhängigkeit der Regelgrösse linear geändert wird. Ferner ermöglicht es die Kompensationsgrösse, auch in dem neutralen Raumtemperaturbereich dadurch eine Regelung herbeizuführen, dass mittels ihr der Einfluss der Regelgrösse auf die Hauptregelabweichung nur teilweise kompensiert wird.

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Zweckmäßig kann in dem neutralen Raumtemperatur "be reich, eine ungefähr lineare Abhängigkeit zwischen der Kompensationsgrösse und der Regelgrösse vorgesehen sein.

Palis in dem neutralen Raumtemperaturbereich geregelt wird, so versteht es sich, dass hierbei der Einfluss der Kompensationsgrösse so getroffen ist, dass die Raumteraperatur-Kennlinie in dem neutralen Bereich flacher als in den eigentlichen, benachbarten Regelbereichen verläuft.

Damit können mittels der Kompensationsgrösse unterschiedliche Raumtemperatur-Kennlinien erzeugt und so die Raumtemperaturregelung allen denkbaren Forderungen ohne Verwendung von Aussentemperatursteuerungen oder Sollwertverstellungen angepaßt werden, wobei sämtliche Störgrössen besser als bisher erfasst werden können.

Im allgemeinen ist es zur Einsparung von Betriebskosten erwünscht, in dem neutralen Raumtemperaturbereich nicht zu regeln. Dies kann mittels des neuartigen Verfahrens auf einfache Weise lediglich dadurch erreicht werden, dass die Auswirkung der Änderung der Regelgrösse auf die Hauptregelabweichung in dem neutralen Raumtemperaturbereich mittels der Kompensationsgrösse vollständig kompensiert wird.

Das neuartige Verfahren kann mit besonderem Vorteil so durchgeführt werden, dass in dem neutralen Raumtemperaturbereich der der Hauptregelabweichung aufgedrückte Wert der Regelgröße konstant gehalten wird. Hierdurch wird eine bei Erreichen der Grenze des neutralen Raumtemperaturbereiches evtl. vorhandene Regelabweichung unabhängig von der Kompensation der Regelgröße vollends ausgeregelt und das die Heiz- oder Kühlleistung steuernde Stellglied stets vollends in seine Nullstellung bewegt.

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In manchen Fällen ist es ausreichend, die Kompensationsgrösse zu steuern. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, die Kompensationsgrösse zu regeln. Zweckmäßig ist in diesem fall ein die Kompensationsgrösse erzeugender Kompensations-Regelkreis vorgesehen, in welchem die Kompensationsgrösse mittels einer von der Hauptregelabweichung unabhängigen Regelabweichung geregelt wird.

In dem neutralen Raumtemperaturbereich nimmt die Kompensationsgrösse in Richtung von der einen Grenze zu der anderen Grenze zweckmäßig stetig zu. An letzterer Grenze hat sie dann ihren ä Grösstwert. Wenn die Raumtemperatur diese Grenze aus dem neutralen Temperaturbereich kommend überschreitet, beginnt die Regelung in dem betreffenden Regelbereich. Zur Vermeidung von Instabilitäten ist es hierbei vorteilhaft, dass die Kompensationsgrösse zumindest in dem an den Grösstwert der Regelabweichung angrenzenäen Regelbereich der Hauptregelabweichung aufgeschaltet bleibt. Zur Herbeiführung oder Beeinflussung eines Gleitens der Raumtemperatur in Abhängigkeit der Heiz- oder Kühlleistung oder der Aussentemperatur, kann hierbei vorgesehen sein, dass die Kompensationsgrösse weiterhin in Abhängigkeit der Raumtemperatur in geeigneter Weise geändert wird. Falls dies nicht erwünscht oder erforderlieh ist, beispielsweise weil andere Mittel zur Herbeiführung " und Beeinflussung des Gleitens der Raumtemperatur vorgesehen sind, so kann in diesem Regelbereich die Kompensationsgrösse mit besonderem Torteil auf demjenigen Wert konstant gehalten werden, den sie an der diesem Regelbereich zugeordneten Grenze des neutralen !Temperaturbereiches aufweist. Dies ermöglicht unter anderem die Schaffung besonders einfacher Korapensatiölvorrichtungen.

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Bei Klimaanlagen ist es im allgemeinen erwünscht, die Raumtemperatur in den Regelbereichen gleitend in Abhängigkeit der Heiz- oder Kühlleistung bzw. der Aussentemperatur zu regeln. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die Raumtemperatur mittels eines Proportionalreglers geregelt wird. Es ist bekannt, bei Proportionalreglern die Steilheit der geregelten Raumtemperatur-Kennlinie durch Verstellung des Proportionalitätsfaktors zu ändern. Hierdurch wird die betreffende, normalerweise nahezu lineare !Temperatur-Kennlinie geschwenkt. Palis die Schwenkpunkte nicht mit den Grenzen des fe neutralen Temperaturbereiches zusammenfallen, wird bei jeder Verstellung des betreffenden Proportionalitätsfaktors die Stellung des die Heizung oder Kühlung bewirkenden Stellgliedes beeinflusst. Hierdurch könnte der Pail eintreten, dass der Regelvorgang bei einer noch teilweisen Offenstellung des betreffenden Stellgliedes beendet und folglich in dem neutralen Raumtemperaturbereich noch weiter gekühlt oder geheizt wird. Erfindungsgemäß kann dies dadurch vermieden werden, dass die betreffende Raumtemperatur-Kennlinie um einen Schwenkpunkt verschwenkt wird, der in die Grenze des angrenzenden neutralen Raumtemperaturbereiches fällt.

Zur Durchführung des neuartigen Verfahrens ist erfindungs- w gemäß eine Regeleinrichtung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen einzigen Hauptregler aufweist, dem eine Kompensationsvorrichtung zugeordnet ist, die zum mindestens teilweisen, vorzugsweise vollständigen Kompensieren der Auswirkung der in dem neutralen Raumtemperaturbereich auftretenden Änderung der RegelgrÖsse auf die Haupt-

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regelabweichung ausgebildet ist, wodurch, die Kompensationsvorrichtung den neutralen Raumtemperaturbereich herbeiführt, zu dessen beiden Seiten Hegelbereiche des Hauptreglers bestehen. Bs versteht sich, dass dem Hauptregler, falls erwünscht, Hilfsregelkreise zugeordnet sein können. Die Kompensationsvorrichtung kann von irgendeiner geeigneten Bauart sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass sie ausi-chllesslich elektronische Glieder aufweist. Doch versteht es sich, dass sie ggfs. auch eine teilweise mechanische Bauart aufweisen kann, beispielsweise einen Motor haben kann, der einen Schleifer eines die Kompensationsgrösse liefernden Eotenio- % meters in Abhängigkeit der Regelgrösse bewegt.

Mit besonderem Vorteil ist die Kompensationsvorrichtung als Kompensationsregler ausgebildet, dessen Ausgang einem die Regelabweichung beeinflussenden Punktionsglied aufschaltbar und dessen Regelabweichung aus der Differenz zwischen einem durch einen Sollwertgeber erzeugten Sollwert und der Regelgrösse des Hauptregelkreises gebildet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung beschrieben bzw. dargestellt, wobei es sich versteht, dass die Erfindung in g zahlreichen weiteren Ausführungsformen verwirklicht werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

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Pig. 1 ein Diagramm einer Raumtemperatur-Kennlinie, wie sie hei Klima- und Lüftungsanlagen erwünscht ist,

Pig. 2 ein Prinzipschalthild eines Ausschnittes aus

einer Regeleinrichtung, die eine Kompensationsvorrichtung zum Kompensieren der Regelgrösse in einem neutralen Temperaturbereich aufweist,

Pig. 3 ein Prinzipschalfbild einer neuartigen Regeleinrichtung, "bei der eine Kompensationsvorrichtung gemäß Pig. 2 vorgesehen ist.

In dem in Pig. 1 dargestellten Diagramm "bedeuten

Tr, = Raumtemperatur;

SH = Stellung eines die Heizleistung

steuernden Stellgliedes, z.B. eines Mischventils (0 = Stellglied geschlossen; 100 = Stellglied voll auf)

SK = Stellung eines Stellgliedes zum Steuern der Kühlleistung (0 = Stellglied geschlossen; 100 = Stellglied voll auf)

TK s= Temperatur-Kennlinie der Raumtemperatur

in Abhängigkeit der Heiz- und Kühlleistung;

TKH = Temperatur-Kennlinie "beim Heizen;

TKN = neutraler Raumtemperatur "bereich, "bei dem keine Heizung und Kühlung stattfindet;

TKK « Temperatur-Kennlinie während des Kühlens.

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Die Temperatur-Kennlinie TKH und TKK sind zur Einstellung ihrer Steilheit um die jeweils zugeordnete Grenze CM bzw. G2 zwischen dem voll ausgezogenen und dem gestrichelten Zustand schwenkbar, um das Gleiten der Raumtemperatur in Abhängigkeit des Heizens oder Kühlens zur Anpassung an den jeweiligen Zweck verstellen zu können. Die lage der Schwenkpunkte ist, wie erwähnt, besonders vorteilhaft.

Bei sehr tiefen Aussentemperaturen ist das Stellglied der Heizung sehr weit geöffnet und die Raumtemperatur wird auf einen entsprechend relativ niedrigen Temperaturwert geregelt. Mit zunehmendem Anstieg der Aussentemperatur ver- kleinert dieses Stellglied zunehmend die Heizleistung. Wenn die Raumtemperatur gleich oder grosser G 1 ist, ist dieses Stellglied geschlossen und damit die Heizleistung abgesperrt. Solange die Raumtemperatur zwischen den Grenzen G1 und G2 liegt, findet keine Regelung statt. Wenn die Raumtemperatur infolge höherer Aussentemperatur die Grenze G2 überschreitet, beginnt das die Kühlleistung steuernde Stellglied zu öffnen. Mit zunehmender Kühlleistung steigt der geregelte Raumtemperaturwert an.

Das in Fig. 2 dargestellte Prinzipschaltbild zeigt eine elektronische Vorrichtung eines Raumtemperaturreglers für Klimaanlagen oder dergleichen, mittels dem die in Pig. 1 f dargestellte Temperatur-Kennlinie geregelt werden kann. Die dargestellte Schaltung weist zwei von einer Gleichspannungsquelle gespeiste Brücken 50 und 31 auf, die einen gemeinsamen Brückenzweig32 haben, in welchem ein als NTC-Widerstand 35 ausgebildeter Raumtemperaturfühler angeordnet ist. Die Brücke 30 weist ferner die Widerstände 34, 35 und 36 auf, von denen die Widerstände 34 und/oder 35 ggfs.

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verstellbare Widerstände sein können. In dem Brückenraittelzweig 37 tritt die einem Regelverstärker 30^f zugefHarte Hauptregelabweichung als Differenzspannung zwischen dem durch das Verhältnis der Widerstände 34 und 35 gebildeten Raumtemperatur-Sollwert und dem durch den IHDC-W id erstand 33 eingegebenen Istwert auf. Bei abgeschalteter Brücke 31 entspricht die Regelgrösse der Spannung an Punkt 39. Die Brücke 31 dient als Kompensationsvorrichtung und weist den Widerstand 33» ein Potentiometer 40, einen einstellbaren Widerstand 41, einen BrückenmitteIzweig 42, einen Gleichspannungsverstärker 43, einen weiteren Widerstand 44 und ™ einen !Transistor 45» dessen Emitter in Reihe mit dem Widerstand 41 liegt, auf. Diese Kompensationsvorrichtung bildet einen Kompensationsregler zum Kompensieren der in dem neutralen Raumtemperaturbereich sich einstellende Widerstandsänderung des Widerstandes 33 und damit der Regelgrösse, um so in dem neutralen Temperaturbereich eine Regelung zu verhindern, wodurch der horizontale, durch die Grenzen G-1 und G2 begrenzte Ast der in Diagramm 1 dargestellten Raumtemperatur-Kennlinie erzeugt wird.

Die Wirkungsweise der dargestellten Schaltung ist wie folgt: Solange der den beiden Brücken 30, 31 gemeinsame Punkt 39 ^ positiver als die Spannung an dem Schleifer 50 des Potentiometers 40 ist, ist der Transistor 45» dessen Basis die Spannung zwischen dem Verstärker 43 und dem Widerstand 44 fühlt, gesperrt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Verstärker 43 so ausgebildet sein, dass er keinen Ausgang erzeugt, solange Punkt 39 positiver als Sohleifer 50 ist. Damit ist die Kompensationsvorrichtung 31 in diesem Bereich der Regelgrösse gesperrt und die Raumtemperatur wird gemäß der Temperatur-Kennlinie TKH geregelt.

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Wenn die Richtung der Spannung in dem BrückenmitteIzweig 42 umschlägt, so dass das Potential des Schleifers 50 positiver als das Potential des Punktes 39 ist, wird der Transistor 45 über den hochverstärkenden Gleichstromverstärker 43 angesteuert. Dadurch wird der Widerstand 36 über den parallelen, den Transistor 45 und öjn Widerstand 41 aufweisenden Brückenzweig 51 geshundet und es stellt sich praktisch wieder Potentialgleichheit zwischen 39 und 50 ein. Da sich die Spannung infolge dieser Regelung bei 50 nicht verändert, kann sich folglich auch die Spannung bei 39 nicht ändern. Damit wird in diesem Bereich jede durch eine Änderung des Widerstandes 33 bewirkte Änderung der Regelgrösse selbsttätig voll ausgeregelt und so eine Auswirkung einer Änderung des Widerstandes 33 auf die Hauptregelabweichung verhindert. In diesem Kompensationsbereich wird folglich die Raumtemperatur nicht geregelt und es stellt sich der in Fig. 1 dargestellte neutrale Raumtemperaturbereich TKN ein. Wenn sich der Widerstandswert des Widerstandes 33 mit zunehmender Raumtemperatur weiter vermindert, wird eine Grenze erreicht, bei der der Transistor 45 voll ausgesteuert, d.h. gesättigt ist. Die Grenze G2 (Fig. 1) des neutralen Raumtemperaturbereiches ist damit erreicht. Bei weiter ansteigender Raumtemperatur ™ und damit weiterer Verkleinerung des Widerstandswertes des Widerstandes 33 bleibt der gesättigte Zustand des Transistors unverändert erhalten, so dass der maximale Wert der der Brücke 30 aufgedrückten Eompensationsgrösse erhalten bleibt. Ab der Grenze G2 wird folglich die Raumtemperatur gemäß der Kennlinie TKK (Fig. 1) geregelt.

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Mittels des Schleifers 50 des Potentiometers 40 kann die Lage der Grenze GM eingestellt werden. Mittels des verstellbaren Widerstandes 41 kann die Lage der Grenze G2 eingestellt werden. Die Lagen dieser Grenzen können sich infolge des gemeinsamen Stromkreises nicht unbeabsichtigt relativ zueinander verändern.

Zur Nachbildung der in Pig. 1 dargestellten Temperatur-Kennlinie kann der die Brücke 30 aufweisende Hauptregler ein Proportionalregler sein. Es versteht sich, dass die in Pig.2 im Prinzip dargestellte Schaltung auch bei anderen Reglertypen sinngemäß angewendet werden kann.

In Pig. 3 ist eine vollständige Regeleinrichtung für eine Klimaanlage dargestellt. Bei dieser Regeleinrichtung ist von der Schaltung nach Pig. 2 sinngemäß Gebrauch gemacht. Der Hauptregler ist ein Proportionalregler.

Die Widerstände 52 - 54, von denen der FTC-Widerstand 53 wiederum der Raumtemperaturfühler ist, stellen eine Brücke eines Hauptregleis mit einem Brtickenmittelzweig 56 dar. Die in dem BrückenmitteIzweig 56 auftretende Spannung ist die Eingangsspannung eines Regelverstärkers 58 des Hauptreglers. Die Kompensationsvorrichtung weist auch in diesem Ausführungsbeispiel eine die Widerstände 53, 59, 60, 61 aufweisende Brücke mit dem Brückenmittelzweig 62 auf. Die im Brückenmittelzweig 62 auftretende Regelabweichung wird wiederum einem Gleichstromverstärker 63 aufgedrückt, dessen Ausgang über einen festen Widerstand 64 an dem positiven

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Pol der Spannungsquelle 64' und ferner an der Basis eines Transistors 65 liegt. Der Emitter des Transistors 65 ist in Reihe mit dem einstellbaren Widerstand 59 angeordnet. In einem zu den Widerständen 53 und 54 parallelen Stromzeig ist ein Potentiometer 67 angeordnet, dessen Schleifer über einen Widerstand 68 mit dem beiden vorerwähnten Brücken gerne insamVerbindungspunkt 69 zur Sollwerteinstellung verbunden ist. Der Sollwert enspricht hier stets der Grenze G-1.

Die am Widerstand 64 auftretende Spannung wird mittels eines empfindlichen Relais 70 gefühlt, das einen Umschalter 71 steuert, der den Ausgang 72 des Regelverstärkers 58 in Abhängigkeit der Stellung des Relais an das die Heizleistung der Klimaanlage steuernde Stellglied 73 und an das die Kühlleistung steuernde Stellglied 74 legt. Die beiden Stellglieder verstellen proportional zu ihrer Stellung über die Wirkungslinien 75 und 76 je ein Potentiometer 77» 78, die zusammen mit den Widerständen 94, 95 eine symmetrische Rückkopplungsvorrichtung 99 zum Rückkoppeln der Stellungen der Stellglieder auf die Brücke des Hauptreglers bilden. Zu diesem Zweck sind die beiden Schleifer der gleich ausgebildeten Potentiometer 77, 78 über die gleich grossen Widerstände 94, 95 an den Brückenverbindungspunkt 90 angeschlossen.

Das Potentiometer 57, dessen Schleifer 93 an den Verbindungspunkt 91 der Brücke des die Kompensation bewirkenden Kompensationsreglers angeschlossen ist, dient dem Verstellen der Steilheit der Iste TKH und TKK der in Pig. 1 dargestellten Raumtemperatur-Kennlinie TK. Beide Iste sind in diesem Ausführungsbeispiel gemeinsam und gleichmäßig verschwenkbar, wobei durch die dargestellte Anordnung des Potentiometers 57 die Schwenkpunkte dieser beiden iste IKH und TKK in die Grenzpunkte G1 und G2 des neutralen Temperaturbereiches fallen. Auf den Torteil der lage dieser Schwenkpunkte wurde weiter oben hingewiesen.

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Die Widerstände 52 und 55 sind zweckmäßig gleich, gross. Desgleichen sind die Widerstände 60 und 61 zweckmäßig gleich gross.

Mittels des Potentiometers 57, dessen Spannungsabfall dem Eingang des Verstärkers 58 aufgedrückt wird und dessen Schleifer 93 bei gleich grossen Widerständen 60 und 61 stets auf ITuI!potential liegt, wird die Stärke der Rückkopplung und damit die Steilheit der Äste TKH und TKK der in Mg. 1 dargestellten Raumtemperatur-Kennlinie eingestellt. Befindet sich der Schleifer 93 in seiner linken Stellung, ist die Rückkopplung gering und die Steilheit gross. Entsprechend ist in seiner rechten Stellung die Rückkopplung stark und die Steilheit gering. Auf die Lage der Grenzen G1 und G2 (Pig. 1) hat dagegen die Stellung des Schleifers 93 keinen Einfluss. Auf die Rückkopplung ist auch die Grosse der Widerstände 94 und 95 von erheblichem Einfluss.

Das Potentiometer 67 dient der Einstellung der Grenze G1 (Pig. 1) des neutralen Raumtemperaturbereiches. Der Widerstand 59 dient der Einstellung der Grenze G 2 .

Die in Pig. 1 ersichtlichen Schwenkpunkte G1 und G2 der Äste TKH und TKK haben noch den Vorteil, dass der durch die Proportionalregelung bewirkte Restfehler der Temperaturregelung gleichmäßig auf beide Äste verteilt wird.

Wenn es erwünscht ist, dass die Grenzen G1 und G2 nicht in der Geschlossenstellung der beiden Stellglieder 73 und 74 auftreten, so kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die beiden Widerstände 52 und 55 nicht gleich gross sind.

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Falls es erwünscht ist, die Steilheit der late TKH und TKK (Pig. 1) unabhängig voneinander zu ändern, ohne die lege der Schwenkpunkte G1 und G2 hierbei zu ändern, so kann zu diesem Zweck mit Vorteil vorgesehen sein, dass parallel zu dem Potentiometer 57 ein weiteres gleiches Potentiometer zwischen die Punkte 69, 90 und 91 zwischenschalfbar ist, wobei diese beiden Potentiometer mittels einer mit der Umschaltvorrichtung 71 gekoppelten Umschaltvorrichtung abwechselnd zwischen die Punkte 69 und 90, 91 zwischengeschaltet, d.h. abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. An dem einen Potentiometer kann dann die Steilheit des Astes TKH und an dem anderen ™ Potentiometer die Steilheit des Astes TKK eingestellt werden, wobei jedes Potentiometer nur dann in Punktion ist, wenn in seinem zugeordneten Regelbereich geregelt wird.

Die Wirkungsweise der dargestellten Regeleinrichtung ist wie folgt. In den dargestellten Erstellungen der Schleifer der beiden Potentiometer 77 und 78 befinden sich die Stellglieder 73 und 74 in ihren Geschlossenstellungen, d.h., die Regeleinrichtung befindet sich in einem dem neutralen Raumtemperaturbereich entsprechenden Zustand. In diesem Zustand wird der Transistor 65 über den Gleichstromverstärker 63 von der im Mittelzweig 62 auftretenden Regelabweichung ä des KompensationBreglers so angesteuert, dass eine Veränderung des Widerstandes 53 sich innerhalb der Grenzen G1 und G2 (Pig. 1) nicht auf die an dem Punkt 69 auftretende Regelabweichung auswirkt, so dass keine Regelung stattfindet und die Stellglieder 73 und 74 in ihrer Geschlossenstellung verharren. Wenn die Raumtemperatur unter die Grenze G 1 absinkt, wird infolge αββ Einflusses des Wider-

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standee 53 die Richtung der Spannung in dem Brückenzweig 62 umgekehrt und der Gleichstromverstärker 63 hierdurch gesperrt, wodurch die Raumtemperatur "bei Unterschreiten der Grenze G-1 entlang dem Ast IKH der Raumtemperatur-Kennlinie geregelt wird. Ist dagegen die Raumtemperatur grosser als G2, so ist der Transistor 65 voll ausgesteuert und die Raumtemperatur wird entlang dem Ast IKK geregelt.

Wenn die Grenze G1 überschritten und der Transistor 65 leitend ist, entsteht an dem Widerstand 64 ein Potentialabfall, durch den der Umschalter 71 mittels des Relais 70 P in die dargestellte Stellung geschaltet wird, in der der Ausgang des Regelverstärkers 58 mit dem Stellglied 74 für die Kühlung verbunden ist. Solange der Transistor 65 gesperrt ist, befindet sich der Umschalter 71 in seiner anderen Schaltstellung, in welcher das Stellglied 73 mit dem Ausgang des Regelverstärkers 58 verbunden ist.

Wenn das jeweils in Betrieb befindliche Stellglied zunehmend geöffnet wird, wird der diesem Stellglied zugeordnete Schleifer des Potentiometers 77 bzw. 78 in Pfeilrichtung verschoben. Biese Schleifer sind starr mit den Stellungen der Stellglieder gekoppelt.

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Claims (24)

1778U5 1817 Patentansprüche

1. Verfahren zur Regelung der Raumtemperatur, "bei welchem die Raumtemperatur hei niedrigen Aussentemperaturen auf erste Temperaturwerte und hei höheren Aussentemperaturen auf höhere, zweite lemperaturwerte geregelt wird und zwischen beiden geregelten Raumtemperaturbereichen ein neutraler Raumtemperaturbereich vorgesehen ist, in welchem vorzugsweise keine Regelung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumtemperatur in beiden Regelbereichen mittels derselben Hauptregelabweichung geregelt wird und dass mindestens in dem neutralen Raumtemperaturbereich der Hauptregelabweichung eine die Änderung der Regelgrösse in dem neutralen Raumtemperaturbereich mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig kompensierende Kompensationsgrösse aufgeschaltet wird.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsgrösse geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsgrösse mittels einer Regelabweichung geregelt wird, die unabhängig von der Hauptregelabweichung ist.

4· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsgrösse mindestens in demjenigen der beiden Regelbereiche weiterhin der Hauptregelabweichung aufgeschaltet bleibt, der an derjenigen Grenze des neutralen Raumtemperaturbereiches beginnt, an der die Kompensationsgrösse ein Maximum hat.

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5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Regelbereich die Kompensationsgrösse der Hauptregelabweiehung aufgeschaltet "bleibt und in dem betreffenden Regelbereich ungefähr auf dem konstanten Wert gehalten wird, den sie bei Eintritt in diesen Regelbereich hat.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsgrösse an einer Grenze des neutralen Raumtemperaturbereiches den Wert Null hat und die Erzeugung der Kompensationsgrösse in dem Regelbereich

) gesperrt wird, der an dieser Grenze beginnt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der der Hauptregelabweichung aufgedrückte Wert der Regelgrösse in dem neutralen Temperaturbereich mittels der Kompensationsgrösse konstant gehalten wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Regelbereich die Raumtemperatur nach einer Raumtemperatur-Kennlinie geregelt wird, die abhängig von der Heiz- oder Kühlleistung bzw. der

k Aussentemperatur ist und dass die Steilheit der Raumtemperatur-Kennlinie durch Schwenken um einen in die Grenze des angrenzenden neutralen Raumtemperaturbereiches fallenden Schwenkpunkt verstellt werden kann.

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9. Regeleinrichtung zur Regelung der Raumtemperatur, insbesondere Regeleinrichtung für Klima- oäer lüftungsanlagen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung, einen einzigen Hauptregler (30, 30') aufweist, dem eine Kompensationsvorrichtung (31) zugeordnet ist, die zum mindestens teilweisen, vorzugsweise vollständigen Kompensieren der Auswirkung der in dem neutralen Rauratemperaturbereich auftretenden Änderung der Regelgrösse auf die Haupt re ge la"bweichung ausgebildet ist, wodurch die Kompen- | sationsvorrichtung den neutralen Raumtemperaturbereich herbeiführt, zu dessen beiden Seiten Regelbereiche des Hauptreglers bestehen.

10. Einrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung ausser in dem neutralen Temperaturbereich auch in mindestens einem Regelbereich geändert wirksam ist, vorzugsweise ein konstantes Ausgangssignal erzeugt, dessen Grosse der Grosse des an der benachbarten Grenze des neutralen Raumtemperaturbereiches auftretenden Ausgangssignals entspricht.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich- I net, dass die Kompensationsvorrichtung als Kompensationsregler (30) ausgebildet ist, dessen Ausgang einem die Hauptregelabweichung beeinflussenden Punktionsglied (411 45) aufschaltbar ist.

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12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelabweichung des Kompensationsreglers aus der Differenz zwischen einem durch einen Sollwertgeber (40) erzeugten Sollwert und der Regelgrösse des Hauptreglers gebildet ist.

13. Einrichtung nach einem der Aneprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptregler als Proportionalregler ausgebildet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptregler Einstellmittel (57) zum gemeinsamen Einstellen der Proportionalitätsfaktoren seiner beiden Regelbereiche aufweist.

15. Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptregler Einstellmittel zum getrennten Einstellen der Proportionalitätsfaktoren der beiden Regelbereiche aufweist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensationsregler bei einem ersten Hauptwert (G1) der Regelgrösse entsperrt und bei einem zweiten Hauptwert (G2) der Regelgrösse ausgesteuert ist, wodurch die beiden Hauptwerte der Regelgrösse die Grenzen des neutralen Raumtemperaturbereiches (TKHi) festlegen.

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17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16> dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptregler und der Kompensationsregler zur Bildung ihrer Regelabweichungen je eine elektrische Brücke (30, 31) aufweisen, in deren Mittelzweigen die Hauptregelabweiehung bzw. die Kompensations-Regelabweichung auftreten, und dass die beiden elektrischen Brücken einen gemeinsamen, den Raumtemperaturfühler (33) aufweisenden ersten Brückenzweig haben.

13. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Brücke (31) des Kompensationsreglers einen ™ in Reihe mit dem ersten Brückenzweig (32) angeordneten zeiten Brückenzweig aufweist, der in Reihe einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand (41) und einen Emitter eines Transistors (45), der vorzugsweise innerhalb des neutralen Temperaturbereiches in Abhängigkeit der Regelabweichung des Korapensationsreglers zwischen einem Sperrzustand und einen voll ausgesteuerten Zustand steuerbar ist, aufweist, und dass der zweite Brückenzweig zu einem in Reihe mit dem ersten Brückenzweig liegenden dritten Brückenzweig (36) der Brücke des Hauptreglers parallel geschaltet ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ä die im Mittelzweig (42) der Brücke des Korapensationsreglers auftretende Regelabweichung einem Verstärker (43) aufdrückbar ist, dessen Ausgang einerseits mit der Basis des Tranaistors (45) und andererseits über ein Widerstandsglied (44) mit einer Brückenspeiseleitung verbunden ist.

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20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Brücke (31) des Kompensationsreglersmindestens ein einstellbarer Widerstand (40) zum Einstellen eines den Beginn des neutralen Raumtemperaturbereiches "bestimmenden Sollwertes zugeordnet ist.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptregler Einstellmittel (57) zum Einstellen der Steilheit der in den beiden Regelbe-

W reichen auftretenden Raumtemperaturkennlinien aufweist, die so ausgebildet sind, dass jede Raumtemperatur-Kennlinie bei einer Yerstellung ihrer Steilheit um einen mit der Grenze des an dessen Regelbereich angrenzenden neutralen Raumtemperaturbereiches zusammenfallenden Schwenkpunkt schwenkt.

22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-21, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung Schaltmittel (70, 71) zum selbsttätigen Umschalten des mittels der Hauptregelabweichung erzeugten Stellsignales auf zwei unterschiedliche Stellglieder (73, 74) aufweist, von denen

fc eines dem einen Regelbereich und das andere dem anderen Regelbereich zugeordnet ist.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellungen der beiden Stellglieder über eine symmetrische Rückkopplungsvorrichtung (77, 78, 94, 95) auf den Hauptregler rückkoppelbar sind.

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10S825/0633

1778H5

1S17 -X-

24. Einrichtung nach Anspruch 23 und einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückkopplungssignal einem Verbindungspunkt (90) zwischen zwei in
Reihe geschalteten Brückenzweigen der Brücke des Hauptreglers aufgeschaltet ist.

10S825/063?