DE19859745A1 - Einrichtung zum Steuern einer Raumheizung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern einer Raumheizung mit Hilfe eines thermostatisch wirkenden Gerätes, das in Abhängigkeit eines einstellbaren Temperaturschwellwertes und von der Umgebungstemperatur die Raumtemperatur regelt. Um Heizenergie durch unnötiges Heizen in zeitweilig nicht genutzten Räumen einzusparen, wird vorgeschlagen, dass das thermostatisch wirkende Gerät über eine Fernbetätigungseinrichtung mit einem auf Bewegung ansprechenden Schaltgerät verbunden und in Abhängigkeit einer sich in dem Raum bewegenden oder aufhaltenden Person steuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern einer Raumheizung mit Hilfe eines thermostatisch wirkenden Ge­ rätes, das in Abhängigkeit eines einstellbaren Tempera­ turschwellwertes und von der Umgebungstemperatur die Raumtemperatur regelt.

Zur Einsparung von Heizenergie sind außentemperaturge­ steuerte Raumtemperaturregeleinrichtungen vorgesehen. Übliche Raumthermostate besitzen eine Einrichtung zur Nachtabsenkung der Raumtemperatur, so daß Heizenergie eingespart wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zum Steuern einer Raumheizung zu schaffen, mit der sich Heizenergie durch unnötiges Heizen in nicht genutzten Räumen einsparen läßt, jedoch auf einfache Art eine ange­ nehme Raumtemperatur durch Aktivierung der Heizung er­ reicht wird.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß Räume ei­ nes Hauses oder Gebäudes auch tagsüber nicht ständig be­ nutzt sind, also generell auch die Heizung nicht auf die übliche Raumtemperatur gehalten zu werden braucht.

Grundsätzlich kann dann die Raumheizung in eitiem abge­ senkten Zustand gehalten werden, so daß die Raumtempera­ tur unter den üblichen Wert von ca. 20°C oder 21°C auf beispielsweise 18°C eingestellt ist. Hierfür ist eine Temperatur-Absenkschaltung vorhanden, die einstellbare Temperaturschwellwerte enthält, denen unterschiedliche Raumtemperaturwerte zugeordnet sind. Die Abwesenheit ei­ ner Person führt zu einer (einstellbaren) Absenkung des Temperatur-Sollwertes des thermostatisch wirkenden Gerä­ tes. Diese Temperatur-Absenkschaltung kann baueinheitlich mit dem thermostatisch wirkenden Gerät ausgeführt sein. Es kann sich hierbei um ein Heizkörper-Thermostatventil handeln. Erst durch die Anwesenheit einer Person soll die Temperaturschwelle des thermostatisch wirkenden Gerätes angehoben werden, so daß die Raumtemperatur in kurzer Zeit auf einen angenehmen Wert ansteigt.

Allgemein bekannt sind Geräte zum automatischen Schalten der Raumbeleuchtung in Abhängigkeit einer sich im Raum bewegenden Person. Es kann sich dabei um Bewegungsmelder, beispielsweise Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder oder Prä­ senzmelder handeln, die abhängig oder unabhängig von der vorhandenen Beleuchtungsstärke arbeiten, also die auf Be­ wegungen von Lebewesen ansprechen. Solange der Bewegungs­ melder bzw. Präsenzmelder Bewegungen erkennt, bleibt die Beleuchtung eingeschaltet. Erst nach Ablauf einer ein­ stellbaren Zeitspanne, innerhalb der keine Bewegungen re­ gistriert werden erfolgt ein Abschalten.

Ein derartiger Bewegungsmelder oder Präsenzmelder ist grundsätzlich für die Erfindung einsetzbar. Ist der Bewe­ gungsmelder mit einem Steuerausgang ausgestattet, kann er über eine Betätigungseinrichtung das thermostatisch wir­ kende Gerät betätigen. Eine entsprechende Fernbetäti­ gungseinrichtung kann einen mit dem Bewegungsmelder ge­ koppelten Sender und einen mit dem thermostatisch wirken­ den Gerät, wie einem Thermostatventil, gekoppelten Emp­ fänger aufweisen, wobei die Übertragung von Sende- Signalen über eine Leitung oder drahtlos (leitungslos) erfolgen kann, beispielsweise über Funk. Vorteilhaft ist eine Infrarot-Übertragung.

Ein derartiges automatisches Schaltgerät kann vorteilhaft in dem Raum installiert werden, dessen Raumtemperatur ge­ regelt ist, wobei das thermostatisch wirkende Gerät selbst ebenfalls im Raum installiert sein kann. Das auto­ matische Schaltgerät kann auch außerhalb dieses Raumes angebracht sein, beispielsweise vor der Tür, so daß das thermostisch wirkende Gerät bereits angesprochen hat be­ vor die Person den Raum betritt und erst dann wieder eine Absenkung der Temperaturschwelle erfolgt, wenn die Person zum zweiten Mal in den Wirkbereich des automatischen Schaltgerätes kommt.

Erfindungsgemäß besitzt der Bewegungsmelder einen Funk- oder Infrarot-Sender, und das thermostatisch wirkende Ge­ rät besitzt einen Funk- oder Infrarot-Empfänger. Bei ei­ ner Infrarot-Übertragung sollte ein "Sichtkontakt" zwi­ schen Sender und Empfänger bestehen. Der erfindungsgemäß verwendete Bewegungsmelder kann die Anwesenheit von Per­ sonen in einem Raum erkennen und erzeugt ein Steuersi­ gnal, das über einen Ausgang dem Sender zugeführt wird, der das Steuersignal als Sendesignal an das thermosta­ tisch wirkende Gerät überträgt. Ist der Bewegungsmelder mit einem weiteren helligkeitsabhängigen Ausgang ausge­ stattet, kann zusätzlich noch die Raumbeleuchtung ge­ schaltet werden.

Erfaßt der Bewegungsmelder eine Bewegung, kann über einen Ausgang die Schalteinrichtung für die Beleuchtung ange­ steuert und über den anderen Ausgang der Sender angesteu­ ert werden, der ein Steuersignal (oder Telegramm) sendet, das in der Weise codiert ist, daß der Empfänger des ther­ mostatisch wirkenden Gerätes anspricht und ein Ausgangs­ signal erzeugt, mit dem eine Anhebung des Temperatur­ schwellwertes der Temperatur-Absenkeinrichtung erfolgt.

Eine mögliche Verfahrensweise kann folgendermaßen ablau­ fen: Tritt eine Person in einen Raum ein, dessen Raumhei­ zung im abgesenkten Zustand gehalten ist, also die Raum­ temperatur unter dem normalen üblichen Wert liegt, und befindet sich diese Person im Wirkbereich des automati­ schen Schaltgerätes, dann wird die Beleuchtung einge­ schaltet, wenn die Raumhelligkeit unzureichend ist, und das thermostatisch wirkende Gerät der Raumheizung wird in der Weise angesteuert, daß der Temperaturschwellwert der Temperatur-Absenkeinrichtung auf einen Wert eingestellt wird, der einer normalen üblichen Raumtemperatur von etwa 20-22°C entspricht. Damit herrscht bereits nach kurzer Zeit eine angenehme Raumtemperatur. Solange der Bewe­ gungsmelder Bewegungen erkennt, bleibt die Temperatur­ schwelle des thermostatisch wirkenden Gerätes unverän­ dert. Erst wenn nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne keine Bewegungen mehr registriert werden, erfolgt wieder eine automatische Absenkung der Temperaturschwelle. Das bedeutet, daß nach Ablauf der Zeitspanne die im Raum an­ wesende Person den Raum verlassen hat, so daß ggf. die Raumbeleuchtung ausgeschaltet und die Raumtemperatur ab­ gesenkt wird.

Dadurch, daß der Bewegungsmelder mit je einem Ausgang zum Schalten der Raumbeleuchtung und zum Ansteuern des ther­ mostatisch wirkenden Gerätes ausgeführt ist, können diese beiden Funktionen auch unabhängig voneinander aktiviert werden. In einem Fall kann eine UND-Verknüpfung, im ande­ ren Fall eine ODER-Verknüpfung bzw. eine UND-NICHT- Verknüpfung vorgesehen sein, so daß zwar die Raumtempera­ tur erhöht, aber nicht die Raumbeleuchtung geschaltet wird, oder daß die Raumbeleuchtung betätigt wird, nicht aber die Raumheizung.

Beispielsweise soll bei ausreichendem Tageslicht, aber zu niedriger Raumtemperatur, die Beleuchtung nicht einge­ schaltet, hingegen die Raumheizung aktiviert werden.

Vorteilhaft kann die Raumbeleuchtung eingeschaltet wer­ den, wenn die vorhandene Raumhelligkeit unterhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt, dem eine zu geringe vorhandene Beleuchtungsstärke zugrunde liegt. Unabhängig davon kann die Raumheizung aktiviert werden, wenn die vorhandene Raumtemperatur unterhalb einer bestimmten Schwelle liegt, der eine zu geringe vorhandene Raumtempe­ ratur zugrunde liegt.

Nachfolgend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Steue­ rung für eine Raumheizung,

Fig. 2 das schematische Schaltbild einer zweika­ naligen Steuerung für Raumheizung und Be­ leuchtung.

Die Fig. 1 zeigt einen Bewegungsmelder 1 vom Typ Prä­ senzmelder. Ein derartiger Bewegungsmelder, beispielswei­ se Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder, besitzt wenigstens einen Infrarot-Detektor, der ein in einem bestimmten Win­ kelbereich vorgegebenes Überwachungsgebiet erfaßt, wel­ ches durch eine optische Anordnung, bestehend aus einem folienartigen Fresnellinsensystem in getrennte Empfangs­ bereiche um den Bewegungsmelder herum aufgefächert ist. Mit diesem Bewegungsmelder wird die Wärmestrahlung eines Lebewesens erfaßt und ausgewertet.

Tritt ein Mensch in den Erfassungsbereich des Bewegungs­ melders ein, so wird über den Ausgang A des Gerätes ein Steuersignal abgegeben und einem Sender S zugeführt.

Der Sender S arbeitet auf Infrarot-Basis und überträgt das Steuersignal drahtlos an den Empfänger E.

Der Empfänger ist Bestandteil des thermostatisch wirken­ den Gerätes 2, das dazu dient, eine Raumheizung zu re­ geln. Im Ausführungsbeispiel enthält das thermostatisch wirkende Gerät 2 außer dem Empfänger E noch eine elektri­ sche Absenkautomatik 3, ein elektronisches Thermostatven­ til 4, 5, das in den Vorlauf V eines Heizkörpers 6 einge­ baut ist.

Das thermostatisch wirkende Gerät 2 regelt in Abhängig­ keit eines einstellbaren Temperaturschwellwertes TS und von der Umgebungstemperatur die Raumtemperatur. Das ther­ mostatisch wirkende Gerät 2 ist über den Sender S und den Empfänger E mit dem Bewegungsmelder 1 verbunden. Der Be­ wegungsmelder 1 ist an einer Stelle des Raumes instal­ liert, an der eine den Raum betretende Person erfaßt wer­ den kann.

Durch die Absenkautomatik 3 ist die Raumheizung zunächst auf einer niedrigen Temperaturstufe gehalten, die etwa einer Raumtemperatur von 18°C entspricht.

Dies kann in solchen Räumen geschehen, die nicht ständig genutzt sind, d. h., in denen sich nicht dauernd Personen aufhalten; beispielsweise in Schulen, Büros (Bespre­ chungsräumen), aber auch im häuslichen Bereich.

Die Absenkautomatik 3 hat außer einem temperaturabhängi­ gen Eingang δ noch einen weiteren Eingang "Bew", der mit dem Ausgang des Empfängers E verbunden ist und die Absen­ kautomatik 3 von der niedrigen Betriebsstufe auf eine hö­ here Betriebsstufe steuert, wenn der Bewegungsmelder 1 eine Bewegung erkannt hat. Das kann für den Fall zutref­ fen, wenn eine Person den Raum betritt. Das Thermostat­ ventil 5 wird dann entsprechend dem über den Eingang δ eingestellten Sollwert gesteuert.

Die Fig. 2 zeigt die schaltbildliche Variante nach Fig. 1, bei der der Bewegungsmelder 1 einen zweikanaligen Aus­ gang besitzt. Hierbei bildet Kanal 1 den Bewegungskanal und Kanal 2 bildet einen helligkeitsabhängigen Beleuch­ tungskanal, der mit der Bedingung Bew & Lux verknüpft ist.

Ebenfalls ist der elektrische Thermostat 7 mit seinen Eingängen Bew und δ durch die Bedingung Bew & δ ver­ knüpft. Damit können sowohl Raumtemperatur als auch Raum­ beleuchtung unabhängig voneinander gesteuert werden. Bei­ spielsweise wird die Beleuchtung eingeschaltet, wenn die Raumhelligkeit zu gering ist, so daß durch das Zuschalten der Beleuchtung eine gewünschte Gesamtbeleuchtungsstärke erreicht wird. Ferner wird die Heizung 6 hochgefahren, wenn die Raumtemperatur unter einer voreingestellten Solltemperatur liegt, beispielsweise unter 20°C. Aller­ dings wird die Beleuchtung nicht eingeschaltet, wenn eine ausreichende Raumhelligkeit vorhanden ist (Tageslicht). Oder es wird nur die Raumbeleuchtung eingeschaltet, wenn es zu dunkel im Raum ist, und eine ausreichende Raumtem­ peratur herrscht. Es sei noch bemerkt, daß unter einer ausreichenden Raumhelligkeit diejenige Beleuchtungsstärke gemeint sein kann, bei der ein Arbeiten ohne Überanstren­ gung der menschlichen Augen möglich ist.

Claims (12)

1. Einrichtung zum Steuern einer Raumheizung (6) mit Hilfe eines thermostatisch wirkenden Gerätes (2), das in Abhängigkeit eines einstellbaren Temperatur­ schwellwertes (TS) und von der Umgebungstemperatur die Raumtemperatur regelt, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch wirkende Gerät (2) über eine Fernbetätigungseinrichtung (S; E) mit einem, dem temperaturgeregelten Raum zugeordneten automati­ schen, auf Bewegung reagierenden Schaltgerät (1) verbunden und in Abhängigkeit einer sich im Wirkbe­ reich des Schaltgerätes befindenden Person steuerbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch wirkende Gerät (2) im Zustand einer niedrigen Betriebsstufe gehalten ist, die un­ ter einem der üblichen Raumtemperatur entsprechenden Wert liegt und das auf eine, dem üblichen Raumtempe­ raturwert entsprechende höhere Betriebsstufe ein­ stellbar ist, wenn eine Person den Raum betritt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermostatisch wirkende Gerät (2) auf eine, dem üblichen Raumtemperaturwert entsprechende Be­ triebsstufe einstellbar ist, wenn die vorhandene Raumtemperatur unter der üblichen Raumtemperatur liegt und eine Person den Raum betritt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das automatische Schaltge­ rät (1) einen Ausgang zum Schalten der Raumbeleuch­ tung aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumbeleuchtung eingeschaltet wird, wenn die vorhandene Raumhelligkeit unter einem Schwellenwert liegt, welcher einer ausreichenden vorhandenen Raum­ helligkeit entspricht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das zum automatische Schaltgerät (1) ein Bewegungsmelder, wie Passiv- Infrarot-Bewegungsmelder, ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsmelder (1) ein helligkeitsunabhän­ gig wirkender Präsenzmelder ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fernbetätigungsein­ richtung einen Sender (S) und einen Empfänger (E) aufweist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das automatische Schaltge­ rät (1) mit einem Sender (S) verschaltet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (S) ein Funk- oder Infrarotsender ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das thermostatisch wirken­ de Gerät (2) wie elektrischer Raumthermostat oder Heizkörperthermostatventil mit einem Empfänger (E) verschaltet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Empfänger (E) ein Funk- oder Infrarot­ empfänger ist.