DE1901018C3 - Steuereinrichtung für elektrische Wärmespeicheröfen - Google Patents

Description

zur Auslösung des Rundsteuerimpulses besitzen müssen. Die vorher erwähnten Steuereinrichtungen mit Temperaturfühler zur Erfassung der Speicherkerntemperatur sind daher trotz ihrer Nachteile gegenüber diesem Vorschlag wesentlich einfacher,

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die ohne Steuerleitungen auskommt, dennoch aber die Vorteile der bekannten Voraufladung aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß der Steuerkreis unmittelbar an den Aufladestromkreis angeschlossen und mit einem Zeitglied versehen ist, das in einer als weitere Steuerleitung dienenden Abzweigung angeordnet ist und den Beginn der Endauf- _J5 ladung selbsttätig auslöst. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß an sich die Freigabe der Kraftstromleitungen durch das zentrale Steuergerät bereits als Steuersignal für den ersten Aufladebcginn ausgenützt werden kann, so daß es möglich wird, bei Verwendung eines Zeitgliedes sowohl den Beginn der Voraufladung ais auch den Beginn der Endaufladung ohne eine Steuerte' ung festzulegen. Es hat sich gezeigt, daß der Beginn der Huuptaufladung stets nach einer bestimmten Zeit nach dem Beginn der wittcrungsabhängig festgelegten Voraufladung gelegt werden muß, wenn eine einwandfreie Aufladung der Speichergeräle erzielt werden soll. Die Erfindung hat sich diesen Umstand zunutze gemachl: und eine wesentliche Vereinfachung des Steuertcils von Wärmespeicheröfen ermöglicht. Diese neue Steuereinrichtung weist den wesentlichen Vorteil auf, daß die Installation für solchermaßen ausgerüstete Wärmespeicheröfen bedeutend einfacher ist. Auch der Aufbau der Wärmespeicheröfen selbst wird einfacher. Durch die Erfindung wird, ausgelöst durch ein einziges Steuersignal vom zentralen Steuergerät, eine individuelle Aufladung jedes einzelnen Wärmespeicherofens in Gang gesetzt, wobei jeder Wärmespeicherofen in Abhängigkeit von der in ihm noch enthaltenden Restwärme den Voraufladevorgang mehr oder weniger später unterbricht.

Um zu vermeiden, daß bei einer Steuerung mehrerer Wärmespeicheröfen der Einschaltbeginn aller Speicher gleichzeitig beginnt, so daß das Energie-Versorgungsnetz zu stark belastet würde, kann auch vorgesehen sein, daß in jedem Steuerkreis ein Verzögerungsglied vorgesehen ist. Dabei kann, wenn zur Auslösung der Aufladung ein Schaltschütz vorgesehen ist, zweckmäßigerweise ein Thcrmoschiitz eingesetzt werden, das mit einem Wärmefühler versehen ist, der von einem im Stcucrkreis liegender. Widerstand beheizt ist. Bei dieser Ausführungsform läßt sich die Einschaltverzögerung beispielsweise durch die Ausgestaltung oder Einstellung des Thermosehützes bereits erreichen, so daß keine zusätzlichen Bauglicdcr notwendig sind.

In bestimmten Fällen hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn in dem Stcucrkreis zusätzlich noch ein Unterbrechungskontakt vorgesehen ist, der durch einen Wärmefühler gesteuert ist und eine Begrenzung der Endaufladetemperatur des Speicherkerns erlaubt. Dieser sogenannte Aufladercgler gewinnt jedoch nur in den Fällen Bedeutung, in denen die Kapazität des Wärmespeicherofens, beispiclsweise bei der Aufstellung in Schlafzimmern od. dgl., zu groß bemessen ist, so daß eine volle Aufladung nicht notwendig ist. Dieser Aufladercgler kann im allgemeinen entfallen, so daß die gesamte Steuereinrichtung des neuen Wärmespeicherofens äußerst einfach aufgebaut ist. ...

In der Zeichnung sind Ausführungfbeispiele des Gegenstandes nach den Ansprüchen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

Fig.) ein Schaltbild der neuen Steuerungseinrichtung für einen Wärmespeicherofen und

Fig. 2 das Schaltbild einer Steuereinrichtung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einem zusätzlichen Aufladeregler,

In der Fig. 1 sind Klemmstellen I bis 4 an einer Klemmleiste 5 vorgesehen, von denen die Klemmstellen 1 bis 3 an die Kraftstromleitungen R, S und T angeschlossen sind. In diese Leitungen sind jeweils die schematisch dargestellten Heizwiderstände 6 zur Aufladung des Speicherkerns eingeschaltet und über die Leitungen 7 und 8 mit dem Mittelpunktsleiter Mp des Kraftteiles verbunden. Im Kraftstromteil ist einmal ein mit drei Schaltern versehenes Thermoschiitz 9 und ein Sicherheitsschalter 10 angeordnet, der die Stromzufuhr unterbricht, wenn im Speicherkern eine Temperatur erreicht wird, die höher ist als die Temperatur, die aus Sicherheitsgründen im Speicherofen noch vertretbar ist. Das Thermoschütz9 ist mit einem nicht dargestellten Temperaturfühler versehen, der über einen Widerstand 11 geheizt werden kann, wenn die Steuerleitung 12 an Spannung liegt. Zu diesen; Zweck wird der Kraftstromteifmit Hilfe der Steuerleitung 13 angezapft, die sich in die Leitungszweige 14 und 15 aufteilt, die je nach der Stellung des Schalters eines Umschaltgliedcs 16 alternativ mit der Leitung 13 und über den Widerstand 11 mit dem Mittelpunktsleiter 8 verbunden sind.

In dem Leitungsteil 15 ist ein Zcitglied 17 angeordnet, dessen Schalter zunächst geöffnet ist und erst nach einer bestimmten Zeit geschlossen wird. Das Umschaltglied 16 besitzt einen nicht dargestellten Wärmefühler, der im Speicherkern angeordnet ist und die dort vorhandene Restwärme erfaßt. Ein außerdem noch vorgesehener Widerstand 18 dient dazu, die durch eine statische Entladung auftretende Verlustwärme dem Temperaturfühler des Umschaltglicdes 16 zuzuführen, so daß der Zeitpunkt, in dem das Umschaltglied 16 seinen Schalter von der Leitung 14 auf die Leitung 15 legt, genau auf eine bestimmte Speicherkerntemperatur eingestellt werden kann

Die Funktion der neuen Steuereinrichtung ist folgendermaßen:

Die in der Fig. I dargestellte Steuereinrichtung, die in einen Wärmespeicherofen installiert ist, der beispielsweise mit mehreren anderen Wärmespeicheröfen an ein zentrales Steuergerät angeschlossen ist, erhält vin diesem Steuergerät in Abhängigkeit von der während der Nachtzeit herrschenden Temperatur, beispielsweise um 2 Uhr nachts, ein Aufladesignal. Das geschieht dadurch, daß das zentrale Steuergerät die Kraftlcilungen /?, S und T an Spannung legt. Eine Aufladung erfolgt jedoch noch nicht, da die Schalter ucs Thcrmoschützes 9 geöffnet sind. Gleichzeitig mit der Freigabe der Kraftstromleilungen wird jedoch auch die Steucrleilung 13 und 14 unter Spannung gesetzt, so daß dann, wenn der Schalter des Umschaltglicdcs 16 in der gestrichelt dargestellten Stellung steht, der Widerstand 11 beheizt wird. Das

Thcrmoschütz 9 schließt dann mit einer gewissen Verzögerung und geräuschlos die Koniakte des Kraftstromteiles; die Voraufladung beginnt.

Erreicht die Spächerkcrntcmpcratur beispielsweise nach einer halben .Stunde oder nach einer Stunde den Wert von 270° C, so spricht das Umschallglied 16 an und legt den Schalter in die ausgezogene Stellung um. in der die Stromzufuhr /um Widerstand Il unterbrochen ist. Das Thermosc1iütz9 unterbricht auch die Krnftstroinzufuhr. die Aufladung ist unterbrochen. Sic win) wieder ausgelöst, wenn die Spcichcrkernlcmpcratur infolge einer zu starken statischen Entladung wieder unter 270 C sinken sollte, so daß das Umschaltglied 16 wieder auf die Leitung 14 zurückschaltet.

Gleichzeitig mit der vom zentralen Steuergerät ausgelösten Freigabe der Kraftstromleitungen R, S und T wird auch das Zcitglicd 17 in nicht näher dargestellter Weise vom Kraftstromteil her an Spannung gelegt, so daß von diesem Augenblick an die vorgegebene Zeitspanne abläuft. Da sich gezeigt hat, daß es ausreichend ist. wenn der Beginn der Fndaufladung stets 2³/< Stunden nach dem Deginn der Voraufladung liegt, wenn in jedem Fall eine vollständige Aufladung gewährleistet sein soll, ist das Zeitglied 17 so eingestellt, daß sein Schalter die Verbindung des Leiuingsleilcs 15 mit der Sleuetieitung 13 herstellt, wenn 2Vi Stunden nach dem vom zentralen Steuergerät festgelegten Voraufladcbcginn verstrichen sind. In diesem Moment wird der Widerstand 11 bei einer Stellung des Umschaltglicdcs 16 in der ausgezogenen Lage wieder unter Spannung gesetzt, das Thcrmoschütz schließt, und die Endaiifladung beginnt; sie endet, wenn bei Ablauf der Nicdertarifzcil vom zentralen Steuergerät her die Kraftstromversorgung unterbrochen ist.

In der F i g. 2 ist in der Steucrlcitung 12 zusätzlich noch ein sogenannter Aufladercglcr 19 angeordnet, der über den schematisch dargestellten mechanischen Teil 20 mit dem Umschaltglied 16 gekoppelt ist. Dieser Aiifladcrcgler besteht im wesentlichen ebenfalls aus einem Wärmefühler, der im Speicherkern angeordnet ist und der eine Beendigung des Aufladcvorgnngcs herbeiführen kann, wenn eine Temperatur erreicht ist, die noch unterhalb der Temperatur liegt, die sich bei einer vollständigen Aufladung des Speicherofens bis zum F.ndc der Niedertarifzeit ergeben würde. Wärmespeicheröfen mit einem zusät/-liehen Aufladcreglcr können in allen den Fällen eingesetzt werden, in denen die Kapazität des Wärmespeicherofens für den Aufstellungsraum zu groß ist, so daß eine Vollaufladung unwirtschaftlich wäre. Im allgemeinen genügt jedoch die Ausrüstung der Wärmespeicheröfen mit einer Steuereinrichtung ge maß Fig. 1. Da bei einer Herabsetzung der Speichcrkerncndtemperatur mit Hilfe des Aufiadcreglcrs 19 zweckmäßigerweise auch schon -die Zwischentemperatur für die Beendigung des Voraufladcvorganges herabgesetzt wird, wird bei einer Verstellung des Aufladereglcrs 19 über den Teil 20 auch das Umschaltglied 19 entsprechend beeinflußt.

Durch den vorstehend beschriebenen Gegenstand nach den Ansprüchen ist, wie an Hand der einfachen Schaltbilder zu erkennen ist, eine vorteilhafte Möglichkeit geschaffen, Steuereinrichtungen für Wärmespeicheröfen zu vereinfachen, ohne auf die Vorteile einer Restwärmeerfassung des Speichers zu verzichten, die sich als sehr wirtschaftlich erwiesen hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 den Aufhidebeginn festlegt. Bekanntlich ist es das Ziel Pnt»ntnn.nrii,.i,», derartiger Steuereinrichtungen, den Beginn der mit Patentansprüche: Nachtstrom erfolgenden Aufladung der Würmespej-

1. Steuereinrichtung für elektrische Wärme- cheröfen möglichst an das Ende der Niedertanfzeit, speicherofen, deren Aufladebeginn wittemngs- 5 d- h„ möglichst in die Morgenstunc.en zu verschieben, abha'ngfg von etnsm zentralen Steuergerät fest- Um dennoch eine vollständige Aufladung zu gewahrgelegt wird und bei denen ein Schaltglied zur Ι⁶'⁸"²"· wird der Aufladebeginn durch das Steuer-Erfassung der Restwärme im Speicherkern vor- S^eri»t festgelegt, wobei die Nachttemperatur als Maß gesehen ist, das den Steuerkreis für die Auf- für den voraussichtlichen Wärmebedarf am folgenden ladung unterbrechen und an eine weitere Steuer- io Tag dient.

leitung legen kann, von der die Endaufladung ^Die bekannten eingangs erwähnten Steu~reinnchausgelöst wird, dadurch gekennzeich- tungcn besitzen in jedem Speicherofen ein Schaltglied η e t, daß der Steuerkreis (13,12,8) unmittelbar an «* Erfassung der Restwärme im Speicherkern das den Aufladestromkreis (R₁ Mp) angeschlossen und mit einem Temperaturfühler versehen ist und bei mit einem Zeitglied (17) versehen ist, das in einer if ^einer bestimmten, beispielsweise bei 270 C, also al£ weitere Steuerleitung dienenden Abzweigung -™^ch unterhalb der Speichcrtempeiratur liegenden (15) angeordnet ist und den Beginn der Endauf- Speicherkemtemperatur, den zunächst vom Steuerladung selbsttätig auslöst. gerät festgelegten Aufladevorgang unterbricht. In

2. Steuereinrichtung nach Anspruch !,dadurch ^{dem Fall}> ^{in dem der} Speicherkern während der gekennzeichnet, daß im Steuerkreis ein Verzöge- ao Nachtzeit noch eine Temperatur aufweisen sollte, rungsglied vorgesehen ist, das bei einer Steue- ^{die höner als 270}° ^ist> ^{wird diese} sogenannte Vorrung mehrerer Wärmespeicheröfen den gleich- aufladung von vornherein unterbunden. Das Schaltzeitigen Einschaltbeginn aller Speicher verhindert. g^{|ied }c}B^{l den} Steuerkreis zu diesem Zweck auf eine

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weitere Steuerleitung um, die vom zentralen Steuerdadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungs- a₅ gerät her zu einem späteren Zeitpunkt zum Beginn glied ein Thermoschütz (9) dient, das als Schalt- ^der Endaufladung an Spannung gelegt wird. Auf schütz zur Auslösung der Aufladung vorgesehen ^{diese Weise hi mit den} bekannten Steucreinnchtunj_st. pen eine zwei- oder mehrstufige Voraufladung des

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche Wärmespeicherofens möglich, durch die Abslrah-1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ther- 30 lungsverluste vermieden werden, die bei einer vollen moschütz (9) mit einem Wärmefühler versehen Aufladung des Speicherkernes vor Ablauf der Nicist, der von einem im Steuerstromkreis liegenden dertarifzeit auftreten könnten.

Widersland (11) bcheii.i ist. Der Nachteil der bekannten Steuereinrichtungen

5. Steuereinrichtung nach eimern der Ansprüche ist trotz ihrer Vorteile darin zu sehen, daß die Mon-1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuer- 35 tage und Installation solcher Wärmespeicheröfen zukrcis (13, 12, 8) als Aufladeregler zusätzlich noch sammen mit den Stcueieinrichtungen wegen der nötiein Unterbrecherkontakt (19) vorgesehen ist, der gen Verlegung der Sieuerleitungen verhältnismäßig durch einen Wärmefühler gesteuert ist und eine aufwendig ist. Dieser Nachteil wurde bisher jedoch Begrenzung der Endaufladetemperatur des Spei- im Hinblick auf die Vorteile der Erfassung der Rcstcherkerns erlaubt. 40 wärme des Speicherkerns in Kaut' genommen.

Es ist auch ein Verfahren zur Fernbeeinflussung

des Aufladevorganges vorgeschlagen worden. Bei

diesem Verfahren kann der Aufladevorgang über

einen von dem Energieversorgungsunternehmen aus-

45 gelösten Rundstcucrimpuls vom Elektrizitätswerk aus

an die· Energicbelastungskurvc angepaßt werden. Der

Nachteil dieses Vorschlages ist aber in dem Aufwand zu seiner Durchführung zu sehen. Jedes Wärmespeichergerät muß nämlich im Gegensatz zu den vorher 50 erwähnten Steuereinrichtungen mit Temperaturfühler ■'ur Erfassung der Speicherkemtemperatur mit einem

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für wesentlich aufwendigeren thermischen Aufladcbcelektrischc Wärmespeicheröfen, deren Aufladebeginn grenzer versehen sein, der entweder durch den Rundwittcrungsabhängig von einem zentralen Steuergerät steuerimpuls vom Energicversorgungsunternchmen festgelegt wird und bei denen ein Schaltglicd zur 55 aus direkt oder von einem unabhängig davon noch Erfassung der Restwärme im Speicherkern vorgc- vorzusehenden Witlcrungsfühlcr mit elektrischer Hncrschen ist, das den Steuerkreis für die Aufladung im- gic gespeist und beheizt wird und dabei dann den terbrechcn und an eine weitere Steucrleitung legen' Aufladcvorgang unterbricht, wenn die sich zu der kann, von der die Endaufladung ausgelöst wird. BeheizungMempcratur addierende Kcrntemperalur

Steuereinrichtungen dieser Art sind für elektrische 60 einen bestimmten Wert erreicht hat. DerHcrstellungs-Wärmespeichcröfen bekannt. Das zentrale Steuer- und Installationsaufwand ist daher für solche Geräte gerät ist bei diesen Ausführungsformcn im allgcmei- sehr groß. Außerdem muß in jedem Speichergerät ncn mit einer größeren Anzahl von Wärmespeicher- auch ein beispielsweise über Tonfrequenz-Rundöfen über mindestens zwei Steuerleitungcn verbunden, steuersignal vom Elektrizitätswerk her steuerbares durch die eine Aufladung der Wärmespeicheröfen 65 Relais zur Umschaltung von der am Witterungsfühler ausgelöst werden kann. Das zentrale Steuergerät ist liegenden Versorgungsleitung auf eine zweite vormit einem Temperaturfühler versehen, der die gesehen sein. Dazu kommt, daß auch die Energicvcr-Außentempcratiur erfaßt und in Abhängigkeit davon sorgungsuntcrnchmen entsprechende Einrichtungen