DE19912395A1 - Steuereinrichtung für eine fernsteuerbare Zirkulationspumpe - Google Patents

Abstract

Für eine Steuereinrichtung zu einer fernsteuerbaren Zirkulationspumpe wird vorgeschlagen, einen zapfstellennahen Steuersender mit einem Betätigungsmittel für einen Benutzer und einen Steuerempfänger in der Zuleitung zur Zirkulationspumpe über das ohnehin vorhandene Elektro-Installationsnetz als Signalleitung zu verbinden. Der Steuersender ist vorteilhaft als Steckdosenmodul, insbesondere mit einer Ausgangsteckdose, ausgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine fernsteuerbare Zirkulati­ onspumpe.

In Warmwasser-Leitungsnetzen insbesondere von Wohngebäuden wird häufig ein Kreislauf des Warmwassers mit einer Zirkulationspumpe vorgesehen, um auch an von einem Warmwasserspeicher entfernt liegenden Zapfstellen nach dem Öffnen des Hahns schnell warmes Wasser zur Verfügung zu haben und die Wasserverluste durch sogenanntes Warmzapfen, d. h. Ausströmen des in der gesamten Zuleitung stehenden abgekühlten Wassers bis zum Eintreffen des nachströmenden warmen Wassers, zu vermeiden.

Dauernd laufende Zirkulationspumpen bringen allerdings den Nachteil, daß die Zirkulationsleitung ständig von warmem Wasser durchströmt wird und dabei unnötig Wärmeenergie an die Leitungsumgebung abgegeben wird.

Bei neu errichteten Leitungssystemen kann von vornherein bei einer entfernten Zapfstelle ein Schalter vorgesehen sein, mittels dessen die Zirkulationspumpe bedarfsweise einschaltbar ist. Bei bestehenden Leitungsnetzen ist eine solche Nachrüstung aufwendig und wird daher typischerweise nicht vorgenommen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerein­ richtung für eine fernsteuerbare Zirkulationspumpe anzugeben, welche auch bei bestehenden Leitungsnetzen leicht nachrüstbar ist.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist, bei einer Zapfstelle einen Steuer­ sender und bei der Zirkulationspumpe einen Steuerempfänger vorzusehen und Signale von Steuersender zu Steuerempfänger und ggf. auch in Gegenrichtung über das übliche Elektroinstallations-Netz auszutauschen. Die Erfindung macht sich zunutze, daß das elektrische Netz typischerweise alle Räume durchzieht und insbesondere auch an den typischen Warmwasser-Zapfstellen in Küche und Bad mit Anschlüssen vorliegt und für den Betrieb der Zirkulationspumpe ohnehin benötigt wird. Selbstverständlich ist die Erfindung auch für neu instal­ lierte Wasserleitungsnetze vorteilhaft. Die Signalausbreitung über das Elektro­ lnstallationsnetz ist an sich auch bereits bei der akustischen Überwachung ins­ besondere von Kleinkindern gebräuchlich. Auf Erfahrungen aus diesem Bereich kann z. T. bei der vorliegenden Erfindung zurückgegriffen werden.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung des Steuersenders als Steckdosen­ modul, d. h. als ein Gerät, welches in eine übliche Netz-Steckdose einsteckbar ist und dabei zum einen die elektrische Leistung zum Betrieb des Steuersen­ ders aus dem Netz beziehen kann und zum anderen dadurch auch schon Kontakt zum Netz für die Ein- oder Auskopplung von Signalen hat. Auch hierbei wird wiederum vorteilhaft ausgenutzt, daß im Regelfall eine Steckdose in gerin­ ger Entfernung von den typischen Warmwasser-Zapfstellen zu finden ist. Be­ vorzugterweise weist das Steckdosenmodul auch wenigstens einen Steckdo­ sen-Ausgangsanschluß auf, welcher mit den steckerseitigen Eingangskontak­ ten unmittelbar verbunden ist, so daß durch das Steckdosenmodul effektiv kei­ ne Minderung der verfügbaren Steckdosenzahl verbunden ist. Der Steuersen­ der ist in demselben Gehäuse untergebracht, welches auch den Steckerteil und ggf. den Steckdosenteil des Steckdosenmoduls umfaßt.

Die Ausführung des Steuersenders als Steckdosenmodul ist auch besonders flexibel, indem ein solches Modul an verschiedenen Zapfstellen einsetzbar und beispielsweise um einen spielerischen Mißbrauch durch Kinder zu vermeiden leicht entfernbar ist.

Der Steuerempfänger kann gleichfalls als Steckdosenmodul ausgeführt sein, ist jedoch bevorzugt als feste Installationseinheit in die Netzzuleitung zu der Zir­ kulationspumpe eingefügt, wobei zwischen netzseitigen Anschluß und verbrau­ cherseitigen Anschluß Schaltmittel eingefügt sind, über welche die Zirkulati­ onspumpe mit Netzspannung beaufschlagbar ist.

Der Steuersender enthält vorteilhafterweise eine erste Signalelektronik, welche ein Steuersignal erzeugen kann, welches über Signalkoppelelemente in das Elektroinstallationsnetz einkoppelbar ist. Die Einkopplung des Steuersignals in das Elektroinstallationsnetz kann insbesondere kapazitiv oder induktiv erfolgen. Über ein Betätigungsmittel kann die Einkopplung eines solchen Steuersignals ausgelöst werden.

Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, daß über das Betätigungsmittel ein Steuersignalgenerator, dessen Signalausgang permanent mit den Koppe­ lelementen verbunden ist, aktiviert oder deaktiviert wird. Alternativ kann über das Betätigungselement ein ständig aktiver Signalgenerator mit den Koppele­ menten verbunden oder von diesen getrennt werden. Kombinationen oder weitere geeignete Schaltungsmaßnahmen sind dem Fachmann an sich geläu­ fig.

Das Betätigungsmittel kann ein bistabiler Schalter sein, welcher dann vorzugs­ weise eine EIN-Position, in der die Einkopplung eines Steuersignals ins Netz veranlaßt wird, und eine AUS-Position, in welcher kein Steuersignal ins Netz eingekoppelt wird, aufweist. Vorzugsweise ist das Betätigungselement aber ein monostabiler Taster, in dessen stabiler Ruheposition kein Steuersignal einge­ koppelt wird und der zur Einkopplung eines Steuersignals in eine Schließpositi­ on gedrückt werden kann. Der Taster kann beispielsweise als kipp- oder Drucktaster ausgeführt sein.

Ein in das Installationsnetz eingekoppeltes Steuersignal breitet sich in diesem aus und gelangt so auch zu dem Steuerempfänger, wo es eine vorgesehene Reaktion, insbesondere das Ein- oder Ausschalten der Zirkulationspumpe be­ wirkt. Der Steuerempfänger enthält hierfür vorteilhafterweise eine zweite Si­ gnalelektronik, welche wiederum über Koppelelemente mit dem Netz verbun­ den ist und über diese Verbindung auf dem Netz sich ausbreitende Steuersi­ gnale aufnimmt, erkennt und daraus eine Betätigung von Schaltmitteln ableitet.

Für die Auswertung der Steuersignale sind verschiedene Varianten denkbar, welche je nach Einsatzfall zweckmäßiger sein können und welche auch wähl­ bar vorgegeben sein können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Schaltmittel lediglich während des Empfangs eines Steuersignals geschlossen sind und nach Wegfall des Steuersignals wieder öffnen. Die Dauer der Schließ­ zeit und damit der Laufzeit der Zirkulationspumpe wird dann auf seiten des Steuersenders durch den Benutzer selbst bestimmt oder ist durch ein Zeitglied im Steuersender bestimmt in der Art, daß eine kurze Betätigung des Betäti­ gungsmittels ein Steuersignal vorgebbarer Zeitdauer auslöst.

Eine feste, vorzugsweise vorgebbare Schließzeit der Schaltmittel kann auch durch ein Zeitglied im Steuerempfänger realisiert sein, beispielsweise in der Art, daß ein eintreffendes Steuersignal ein Schließen der Schaltmittel und ein Star­ ten des Zeitglieds auslöst und die Schaltmittel auch nach Wegfall des Steuer­ signals bis zum Ablauf der durch das Zeitglied vorgegebenen Schließzeit ge­ schlossen bleiben und nach deren Ablauf automatisch wieder öffnen und die Zirkulationspumpe vom Netz trennen. Die Vorgabe einer festen Schließzeit der Schaltmittel bietet den Vorteil, daß diese Schließzeit mit guter Genauigkeit so eingestellt werden kann, daß bis zum Ablauf einer solchen Schließzeit die Vorlaufleitung des Zirkulationskreises bis zum Abzweig zu der Zapfstelle zuverlässig mit warmem Wasser gefüllt ist, daß aber darüberhinaus und insbesondere in der Rücklaufleitung des Zirkulati­ onskreises möglichst wenig warmes Wasser steht. Bei mehreren Zapfstellen mit stark verschiedenen Leitungsweglängen der Vorlaufleitung kann auch eine auf die auslösende Zapfstelle im einzelnen abgestimmte Schließzeit der Schaltmittel vorgesehen sein, welche dann beispielsweise durch ein einstellba­ res Zeitglied im jeweiligen Steuersender oder durch individuell codierte Steuer­ signale der verschiedenen Steuersender mit Einzelauswertung im Steueremp­ fänger realisierbar ist.

Eine weiter vorteilhafte Steuerungsvariante sieht vor, die Schaltmittel bistabil zu betreiben und mit jedem neuen Steuersignal, welches im Steuerempfänger er­ kannt wird, den Schaltzustand der Schaltmittel zu ändern. Die Schließzeit der Schaltmittel und damit die Laufdauer der Zirkulationspumpe ist dann durch je­ den Benutzer frei wählbar.

Besonders vorteilhaft ist es, von der zweiten Signalelektronik ein vom Schaltzu­ stand der Schaltmittel abhängiges, insbesondere ein nur bei geschlossenen Schaltmitteln aktiviertes Bestätigungssignal in das Installationsnetz einzukop­ peln und dieses Bestätigungssignal im Steuersender zu detektieren. Das im Steuersender detektierte Bestätigungssignal kann insbesondere zur Ansteue­ rung einer Kontrollanzeige wie beispielsweise einer Lampe, Leuchtdiode etc. im Gehäuse des Steuersenders ausgewertet werden und den Betrieb der Zirkula­ tionspumpe signalisieren.

Die vom Steuersender zum Steuerempfänger übertragenen Steuersignale kön­ nen ggf. individuell unterscheidbar codiert sein und sind vorteilhafterweise auf jeden Fall verschieden von dem in Gegenrichtung übertragenen Bestätigungs­ signal. Die Unterscheidung zwischen den Signalen kann durch Gestaltung der Mittel zur Signalauskopplung und/oder durch abgestimmte Detektionsfilter in den jeweiligen Empfangsschaltungen der Signalelektronik erfolgen. Ein Para­ meter zur Unterscheidung verschiedener Signale kann beispielsweise die Si­ gnalfrequenz sein, welche vorteilhafterweise hochfrequent gegen die Netzfre­ quenz ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch weiter veranschaulicht. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Steckdosenmodul für einen Steuersender in verschiedenen Ansichten

Fig. 2 einen Steuerempfänger

Das in Fig. 1 in Vorderansicht (A), Seitenansicht (B), Draufsicht (C) und Rück­ ansicht (D) skizzierte Steckdosenmodul SM für einen Steuersender weist ein Gehäuse mit einem in eine gebräuchliche Steckdose einsteckbaren Steckerteil ST, eine Ausgangssteckdose SD zur Aufnahme eines gebräuchlichen Geräte­ steckers und ein Steuersenderteil SS auf. Die Kontakte von Steckerteil ST und Steckdose SD sind unmittelbar über nicht unterbrochene Leitungen miteinander verbunden.

Zumindest ein Teil der Leitungen SL oder der Kontakte von Steckerteil ST oder Ausgangssteckdose SD ist über Koppelelemente KE mit einer ersten Signal­ elektronik EL1 des Steuersenders gekoppelt, vorzugsweise kapazitiv und/oder induktiv über die Koppelelemente kann zum einen die Versorgungsleistung der ersten Signalelektronik EL1 direkt aus dem Elektro-Installationsnetz mit bei­ spielsweise 230 V Wechselspannung abgeleitet werden. Insbesondere sind die Koppelelemente aber zum Einkoppeln von Steuersignalen von der ersten Signalelektronik EL1 in das Elektro-Installationsnetz und zum Auskoppeln von Bestätigungssignalen aus dem Installationsnetz vorgesehen.

Ein Taster TA im Steuersenderteil befindet sich im Ruhezustand in einem AUS- Zustand, d. h. Schaltkontakte des Tasters sind offen. Durch Drücken des Ta­ sters werden die Schaltkontakte geschlossen und ein Steuersignal S wird über die Koppelelemente in das Elektro-Installationsnetz eingekoppelt.

In dem in Fig. 2 in Vorderansicht skizzierten Steuerempfänger SE sind in we­ nigstens einem Leitungszug der Verbindung zwischen Zuleitung ZL des Elektro- Installationsnetzes und Anschlußleitung VL der Zirkulationspumpe als Verbrau­ cher Schaltmittel SCH eingefügt, welche von der zweiten Signalelektronik EL2 im Steuerempfänger ansteuerbar sind.

Die zweite Signalelektronik EL2 des Steuerempfängers empfängt über weitere Koppelelemente KE Steuersignale auf dem Elektro-Installationsnetz und setzt diese in einer der beschriebenen Varianten in Ansteuersignale für die Schalt­ mittel um. Durch Schließen der Kontakte der Schaltmittel SCH wird die Zirkula­ tionspumpe in Betrieb gesetzt.

Die zweite Signalelektronik enthält ferner einen Signalgenerator zur Erzeugung eines Bestätigungssignals, welches über die weiteren Koppelelemente in Ab­ hängigkeit von der Schaltstellung der Schaltmittel SCH, insbesondere bei ge­ schlossenen Kontakten, in das Elektro-Installationsnetz eingekoppelt wird. Auf der Seite des Steuersenders werden solche Bestätigungssignale auf dem Elektro-Installationsnetz ausgekoppelt und detektiert und zur Steuerung eines optischen Kontrollsignals, beispielsweise einer Anzeigelampe oder Leuchtdiode ausgewertet. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Bestätigungssignal vom Steuerempfänger solange in das Netz eingekoppelt wird, wie die Zirkulati­ onspumpe in Betrieb ist, und die Kontrollanzeige während des Empfangs eines Bestätigungssignals in Betrieb ist.

Die vorstehend und in den Ansprüchen angegebenen Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können die beschriebenen Funktionen auch mit weiteren an sich bekannten Funktionen der Gerätesteuerung, beispielsweise Zeitschaltuhren zur Vorgabe eines Schaltzeitpunkts kombiniert sein. Die Erfindung ist zumindest in Teilmerkmalen nicht nur zur Steuerung einer Zirkulationspumpe, sondern auch für andere Verbraucher geeignet.

Claims (14)

1. Steuereinrichtung für eine fernsteuerbare Zirkulationspumpe eines Warmwasserleitungsnetzes mit wenigstens einem Steuersender und ei­ nem von diesem räumlich entfernten Steuerempfänger, wobei zwischen Sender und Empfänger eine elektrische Signalisierverbindung besteht, welche ein vorhandenes Elektro-Installationsnetz zur Übermittlung mit ausnutzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Steuersender eine erste Signalelektronik und ein Betätigungsmit­ tel umfaßt, wobei die Steuerelektronik nach Maßgabe der Stellung des Betätigungsmittels ein Steuersignal in das Installationsnetzwerk einkoppelt und
• b) der Steuerempfänger eine zweite Signalelektronik enthält, welche Steuersignale aus dem Installationsnetzwerk auskoppelt und nach Maßgabe die Steuersignale eine Schalteinrichtung für den Betrieb der Umwälzpumpe betätigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Signalelektronik aus dem Netz gespeist sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsmittel ein Taster vorhanden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Signalelektronik ein Sendemodul umfaßt, welches in Ab­ hängigkeit vom Schaltzustand der Schaltmittel ein Bestätigungssignal in das Netz einkoppelt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Signalelektronik ein Empfangsmodul für das Bestätigungssignal enthält und nach Maßgabe des Bestätigungssignals eine Kontrollanzeige steuert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroll­ anzeige eine optische Anzeige ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendemodul der zweiten Signalelektronik aus dem verbraucher­ seitigen Anschluß der Schaltmittel gespeist ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Zeitglied, welches einen Einschaltzustand der Schaltmittel nach einer vor­ gebbaren Zeit selbsttätig abbricht.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel durch das Betätigungsmittel ein- und ausschaltbar sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersender als ein Steckdosenmodul ausgebildet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steck­ dosenmodul wenigstens einen Steckdosen-Ausgangsanschluß hat.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwischen Steuersender und Steuerempfänger ausge­ tauschten Signale hochfrequent gegen die Netzfrequenz sind.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ins Netz eingekoppelten Signale von Steuersender einer­ seits und Steuerempfänger andererseits unterscheidbar sind.