DE19519266A1 - Regelung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage - Google Patents
Regelung für eine witterungsgeführte HeizungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelung für eine witterungs
geführte Heizungsanlage, die einen Außentemperaturfühler um
faßt.
Bisherige Heizungsregelungssysteme weisen meist nur einen
Außentemperaturfühler auf. Dieser reagiert auf äußere Tempera
turänderungen, indem der aus einem temperaturabhängigen Wider
stand bestehende Außenfühler über eine Regelungselektronik
indirekt einen Mischer bzw. direkt den Wärmeerzeuger steuert
und bei Erreichen einer eingestellten Heizungsgrenze (z. B.
Außentemperatur < 22°C) die Beheizung abstellt, bei Unter
schreiten einschaltet.
Sollte während einer längeren Zeit eine höhere Außentemperatur
herrschen, bleibt die Heizung abgeschaltet. Liegt die Außen
temperatur, beispielsweise morgens oder bei einem Temperatur
sturz unter dem Abschaltwert der Heizgrenze, so wird geheizt,
obwohl je nach Isolation des Hauses die Wohnräume immer noch
ausreichend warm sind. Der Bewohner muß deswegen von Hand die
Temperatur der Heizkörper nachregeln.
Dieser Effekt verstärkt sich noch bei Einrohr-Heizungsanlagen,
die bevorzugt mit Konvektorheizkörpern ausgerüstet sind und so
eine sehr hohe Vorlauftemperatur benötigen. Obwohl ein Dreiwe
geventil den Zulauf zu dem Heizkörper sperrt, entsteht auf
grund der hohen Vorlauftemperatur eine überhöhte Wärmeüber
tragung auf die Heizkörper. Diese Wärme wird vom Heizkörper
abgestrahlt und von einem Wärmemengenzähler erfaßt. Dies
bedeutet, daß Heizkosten bezahlt werden müssen, obwohl nicht
geheizt werden möchte.
Eine allein von einem Raumtemperaturfühler abhängige Regelung
ist problematisch, weil beispielsweise für ein Mehrfamilien
haus ein Raum als Referenzraum verwendet werden müßte. Die
Raumtemperatur wird jedoch von den Bewohnern individuell ge
staltet.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Regelung und eine
Anordnung zu schaffen, die entweder auf den Außenfühler oder
direkt auf den Wärmeerzeuger so einwirkt, daß nur geheizt
wird, wenn es tatsächlich notwendig ist.
Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1, in Anspruch 8 oder
Anspruch 9 aufgeführten Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Regelung wird zusätzlich zur Außen
temperatur indirekt die Temperatur in den Wohnräumen, vorzugs
weise die Temperatur des Mauerwerks mittels eines Temperatur
sensors gemessen.
Die Regelung kann bei einer ersten Ausführungsform direkt auf
den Außenfühler einwirken, indem ein höherer Wert der
Außentemperatur simuliert wird, um die Schaltbereiche für das
Unterbrechen bzw. Wiedereinschalten in den Heizungsbetrieb zu
verschieben.
Bei einer zweiten Ausführungsform wirkt die Regelung unmittel
bar auf den Wärmeerzeuger und/oder auf die Umwälzpumpen ein,
indem die Schaltbereiche für das Unterbrechen bzw.
Wiedereinschalten in den Heizungsbetrieb verschoben werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der im Mauerwerk vor
gesehene Temperatursensor unmittelbar mit dem Außentemperatur
fühler zu verbinden. Eine zusätzliche Regelung ist nicht not
wendig.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß die Regelung mit dem
Temperatursensor neben dem ohnehin vorhandenen Außentempera
turfühler leicht nachrüstbar bzw. bei einem Neueinbau leicht
ohne weiteres Verlegen von Verbindungskabeln mit dem Außen
temperaturfühler zu kombinieren ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß durch die zu
sätzliche Temperaturmessung im Mauerwerk Energie gespart wer
den kann, indem die im Mauerwerk gespeicherte Energie nun
direkt gemessen wird und nur bei Unterschreiten eines
definierten Temperaturwertes im Mauerwerk geheizt wird. Ein
anderer Vorteil ergibt sich aus der Anordnung des Mauerwerk
fühlers. Eine Möglichkeit der Anordnung besteht darin, daß der
mit dem Außentemperaturfühler verbundene Temperatursensor
unmittelbar auf den Wärmeerzeuger bzw. dessen vorhandene Rege
lung einwirkt. Hierdurch wird der für die Heizung maßgebliche
Temperaturwert aus der Kombination von Außentemperatur und
Mauertemperatur ermittelt.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung an.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in
den Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert; in den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Regelung und
deren Anordnung,
Fig. 2 einen Stromlaufplan des Regelkreises, jedoch ohne
dargestellte Stromversorgung.
Das in Fig. 1 und 2 wiedergegebene Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung ist für eine bestimmte Anwen
dung, nämlich zur Steuerung der Freigabe oder Unterbrechung
des Heizbetriebes oder zur Simulation eines höheren Außentem
peraturwertes vorgesehen.
Die Regelung 1 besteht im wesentlichen aus einer Stromversor
gung 8, einer numerischen Anzeige 17, gekoppelt mit einer Ta
statur 11, 12, 13, 14, 15 und einem Regelschaltkreis 9 und
einem Anschluß für den Außentemperaturfühler 3 und einem wei
teren Anschluß für den zusätzlichen Temperatursensor 2.
Der Temperatursensor 2 ist so gestaltet, daß dieser in einer
Außenwand, vorzugsweise im Mauerwerk 16 plaziert werden kann.
Dieser Temperatursensor 2 mißt einen Wert, der zwischen der
Innentemperatur des Raumes und der Außentemperatur liegt.
Durch die wärmspeichernde Eigenschaft des Mauerwerks 16 mißt
der Temperatursensor nicht die tatsächliche Raumtemperatur und
nicht die tatsächliche Außentemperatur, sondern die momentan
gespeicherte Energie im Mauerwerk 16 in Form von Temperatur.
Von einem Bewohner eines Raumes wird die Raumtemperatur nur
dann als angenehm empfunden, wenn die warme Luft gleichmäßig,
d. h. sowohl oben im Raum als auch unten im Raum verteilt ist.
Bei kaltem Mauerwerk steigt warme Luft nach oben, die bodenna
he Luft bleibt kalt. Es entsteht dadurch keine Luftzirkula
tion.
Ist jedoch der Raum solange geheizt worden oder die Außentem
peratur so hoch, daß das Mauerwerk 16 die Wärme aufgenommen
und gespeichert hat, steigt die warme Luft nach oben, und die
bodennahe Luft wird durch die Wärme des Mauerwerkes 16 aufge
wärmt. Aus diesem Grunde ist die Mauertemperatur eines Gebäu
des für die Behaglichkeit des Wohnens ganz entscheidend.
Die Regelung 1 erfaßt daher indirekt die gespeicherte Wärme im
Mauerwerk. Gegebenenfalls wird dadurch eine Beheizung (wenn
eine außentemperaturabhängige Wärmeanforderung besteht) abge
schaltet.
Das Abschalten der Heizungsanlage erfolgt bei Überschreiten
eines voreingestellten Mauertemperaturwertes durch Simulieren
einer höheren Außentemperatur an dem mit der vorhandenen Rege
lung der witterungsgeführten Heizungsanlage verbundenen Außen
temperaturfühler, indem ein Simulations-Widerstand zu dem
temperaturabhängigen Widerstand des Außentemperaturfühlers 3
in Reihe oder parallel geschaltet wird. Diese Anordnung ist
für den Fall vorgesehen, wenn die Außentemperatur niedrig ist,
aber dennoch die Räume des zu beheizenden Gebäudes aufgrund
entsprechender Mauertemperatur noch ausreichend warm sind.
Für ein zeitabhängiges Abschalten der Heizungsanlage ist zu
sätzlich zu der eben beschriebenen Anordnung eine Schaltuhr
vorgesehen, die den Simulationsvorgang des Simulations-Wider
standes zeitlich regelt.
Das Wiedereinschalten der Heizungsanlage erfolgt bei Unter
schreiten eines bestimmten Mauertemperaturwertes durch Trennen
des Simulationswiderstandes vom Außentemperaturfühler 3, vor
zugsweise in zeitlicher Abhängigkeit, so daß nur der Außen
temperaturfühler 3 aktiv ist.
Sollte keine Regelung für die Heizungsanlage vorhanden sein,
können z. B. auch/oder zusätzlich die Umwälzpumpe, ein
Mischventil, ein Öl- oder Gasbrenner, etc. aus- bzw. einge
schaltet werden.
Sollte ein Fehler in dieser Steuerung vermutet werden, wird
durch Abschalten der Betriebsspannung durch einen Wippschalter
7 der Normalzustand hergestellt, d. h. die Regelung verhält
sich so, als ob sie nicht vorhanden wäre.
Eine Speicher-Flip-Flop-Schaltung 4 (Fig. 2) ermöglicht ein
Unterbrechen und Wiedereinschalten in den Heizungsbetrieb, die
in Anhängigkeit der frei wählbaren Schalthysterese wirksam
wird. Ein Überschreiten der maximalen Schalttemperatur setzt
das Flip-Flop 4 und bewirkt die Heizungsabschaltung (über
Relais R1 oder Relais R2 oder Relais R1 und Relais R2). Das
Rücksetzen des Flip-Flop 4 erfolgt erst bei Unterschreiten der
minimalen Schalttemperatur und nicht etwa schon beim Unter
schreiten der maximalen Schalttemperatur.
Eine Akkupufferung 26 mit einem Akkumulator 25 dient bei Netz
ausfall zur Datensicherung der im Anzeigemodul gespeicherten
Werte (max./min. Schalttemperatur, Freigabe der Schaltungsaus
gänge etc.).
Die Abfrage der eingestellten "HI"-Schalttemperatur erfolgt
durch Drücken einer Taste 13. Die Abfrage der eingestellten
"LO"-Schalttemperatur erfolgt durch Drücken einer Taste 14.
Der Schaltbereich HI-LO ist als Bereich definiert, in dem der
Außentemperaturfühler 3 nicht aktiviert bzw. wirksam ist.
Durch Parallelschalten eines weiteren Widerstands zu dem Außen
temperaturfühler 3 kann auch eine höhere Außentemperatur
als die tatsächliche simuliert, so daß die Heizung abgeschal
tet bleibt.
Die Schaltpunkte Heizungsunterbrechungen (= HI) bzw. zurück
zum normalen Heizbetrieb (= LO) sind in Schritten von 1°C frei
wählbar.
Die Heizungsausschalttemperatur (= HI) wird eingestellt durch
Drücken und Halten der Taste 13, mit der Taste 12 tippt man
dann die gewünschte Temperatur ein. Dauerdruck auf die Taste
12 bewirkt einen schnellen Temperaturvorlauf.
Die Heizungseinschalttemperatur (= LO) wird eingestellt durch
Drücken und Halten einer Taste 14, mit der Taste 12 tippt man
nun die gewünschte Temperatur ein. Dauerdruck auf die Taste 12
bewirkt einen schnellen Temperaturvorlauf.
Aktiviert wird der HI-Schaltausgang durch Drücken und Halten
der Taste 13 sowie einmaligem Tippen einer Taste 11. Wieder
holtes Betätigen der Taste 11 reaktiviert den Schaltausgang
nieder. Analog dazu wird LO-Schaltausgang aktiviert/reakti
viert, nur daß dazu anstelle der Taste 13 die Taste 14 ver
sendet wird.
In der numerischen Anzeige wird die gemessene Wandtemperatur
angezeigt. Sind "HI"- und "LO"-Schaltpunkte eingegeben und die
Schaltausgänge aktiviert worden, wird das durch HI und LO im
Display angezeigt. Einmaliges Drücken einer Taste 15 schaltet
in den Minimum- und Maximumtemperaturspeicher um. Hier werden
nach Auswahl von HI/LO also Drücken der Taste 13 oder der
Taste 14 die gespeicherten Temperaturen angezeigt. Nochmaliger
Druck der Taste 15 schaltet in Normalbetrieb zurück.
Die gespeicherten Minimalwerte werden auf die momentane Wand
temperatur durch Drücken und Halten der Taste 14 sowie ein
maligem Drücken der Taste 15 zurückgesetzt. Analog dazu wird
zum Zurücksetzen der Maximalwerte die Taste 13 gedrückt.
Eine Leuchtdiode 20 zeigt die Betriebsbereitschaft der Rege
lung an. Eine weitere Leuchtdiode 21 zeigt an, daß der Heiz
betrieb unterbrochen ist (die Wandtemperatur ist so hoch, daß
keine Beheizung notwendig ist). Eine andere Leuchtdiode 22
zeigt an, daß normaler Heizbetrieb aktiv ist. Eine weitere
Leuchtdiode 23 zeigt an, daß mindestens eine der eingestellten
Schaltpunkte überschritten wurde.
Da der Außentemperaturfühler 3 meist mit einem dreiadrigen
Kabel versehen ist, wobei jedoch nur zwei Adern benötigt wer
den, kann hierzu der Temperatursensor 2 besonders bei Nachrü
stung einfach parallel geschaltet werden, indem die dritte
Ader und ein Massepotential des Außentemperaturfühlers 3 ver
wendet wird.
Die dargestellte und beschriebende Regelungsvorrichtung gemäß
Fig. 1 und Fig. 2 ist als reines Ausführungsbeispiel zu ver
stehen, auf das die Erfindung keineswegs begrenzt ist. Viel
mehr wird ein auf die notwendigsten Merkmale sowie ein auf
Abwandlungen und Ersatzlösungen von diesem Beispiel gerichte
ter Schutz beansprucht, wofür entsprechende Ansprüche nach
gereicht werden.
Claims (9)
1. Regelung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage, die
einen Außentemperaturfühler umfaßt, dadurch gekennzeich
net, daß ein Regelschaltkreis (9) unter anderem mit einem
Anschluß für einen - im Gebrauch - im Mauerwerk (16)
angeordneten Temperatursensor (2) vorgesehen ist.
2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Regelschaltkreis (9) mit dem Temperatursensor (2) so mit
der Regelung der witterungsgeführten Heizungsanlage ver
bunden ist, daß der Regelschaltkreis (9) auf die Regelung
einwirkt.
3. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Regelschaltkreis (9) mit dem Temperatursensor (2) so mit
dem Außentemperaturfühler (3) verbunden ist, daß der
Regelschaltkreis (9) auf den Außentemperaturfühler (3)
einwirkt.
4. Regelung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelung entweder durch den Temperatursensor (2)
oder durch den Außentemperaturfühler (3) erfolgt.
5. Regelung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Widerstand, der über die Regelung
regelbar ist, in Reihe zu dem Außentemperaturfühler (3)
geschaltet ist, um einen höheren Wert des Außentempera
turfühlers (3) zu simulieren.
6. Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Einstellung der oberen und unteren
Schalttemperatur des Temperatursensors (2) Tastaturen
(11, 12, 13, 14, 15) vorgesehen sind, die mit einer nume
rischen Anzeige (17) und dem Regelkreis (9) gekoppelt
sind.
7. Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Temperatursensor (2) ein NTC-Wider
stand ist.
8. Anordnung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage, die
einen Außentemperaturfühler umfaßt, dadurch gekennzeich
net, daß ein unmittelbar an die Regelung (1) angeschlos
sener Temperatursensor (2) - im Gebrauch - im Mauerwerk
(16) angeordnet ist.
9. Anordnung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage, die
einen Außentemperaturfühler umfaßt, dadurch gekennzeich
net, daß ein unmittelbar an die Regelung der witterungs
geführten Heizungsanlage angeschlossener Temperatursensor
(2) - im Gebrauch - im Mauerwerk (16) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19519266A DE19519266C2 (de) | 1994-06-01 | 1995-05-31 | Regelung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9408922 | 1994-06-01 | ||
DE9414486U DE9414486U1 (de) | 1994-06-01 | 1994-09-07 | Regelung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage |
DE19519266A DE19519266C2 (de) | 1994-06-01 | 1995-05-31 | Regelung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19519266A1 true DE19519266A1 (de) | 1995-12-07 |
DE19519266C2 DE19519266C2 (de) | 2003-06-12 |
Family
ID=25962110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19519266A Expired - Fee Related DE19519266C2 (de) | 1994-06-01 | 1995-05-31 | Regelung für eine witterungsgeführte Heizungsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19519266C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0919890A1 (de) * | 1997-12-01 | 1999-06-02 | Paolo Rastelli | Simulator für Sensoren von verschiedenen physikalischen Grössen, die zum Antrieb und Steuerung von verschiedenen Geräten verwendet werden. |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2716899B2 (de) * | 1977-04-16 | 1981-06-04 | Werner Dipl.-Chem. Avenches Waadt Heierli | Halteeinrichtung für Temperatursonden |
DE4227515A1 (de) * | 1992-08-20 | 1994-02-24 | Metz Lothar Andreas | Witterungsgeführte Heizungssteuerung |
-
1995
- 1995-05-31 DE DE19519266A patent/DE19519266C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2716899B2 (de) * | 1977-04-16 | 1981-06-04 | Werner Dipl.-Chem. Avenches Waadt Heierli | Halteeinrichtung für Temperatursonden |
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---|---|---|---|---|
EP0919890A1 (de) * | 1997-12-01 | 1999-06-02 | Paolo Rastelli | Simulator für Sensoren von verschiedenen physikalischen Grössen, die zum Antrieb und Steuerung von verschiedenen Geräten verwendet werden. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19519266C2 (de) | 2003-06-12 |
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