DE19940988A1 - Monitoring heating body in domestic machine involves connecting first and/or second test voltages to test heating coil resistance and/or insulation resistance before switching on heating body - Google Patents
Monitoring heating body in domestic machine involves connecting first and/or second test voltages to test heating coil resistance and/or insulation resistance before switching on heating bodyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltung zur Überwachung wenigstens eines elektrischen Heizkörpers, insbesondere Mantelrohrheizkörpers, eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Warmwasserbereiters, speziell Warmwasserspeichers oder eines Wärmespeicherheizgeräts.The invention relates to a method and a circuit to monitor at least one electrical Radiator, in particular tubular casing heater, one Household appliances, especially a water heater, specifically hot water tank or one Heat storage heater.
In der DE 34 38 762 A1 ist eine Steuerungsanordnung für elektrische Haushaltsgeräte, wie Wäschetrockner, Waschmaschinen, mit einem Mantelrohrheizkörper beschrieben. Es ist ein Überhitzungsschutz vorgesehen, der bei Übertemperatur die Stromzufuhr abschaltet, damit es nicht zu einer unzulässig hohen Temperatur kommt. Um dem Benutzer einen gestörten Betriebszustand anzuzeigen, ist parallel zum Überhitzungsschutz eine Anzeigevorrichtung geschaltet. Der Benutzer bekommt mit dieser Schaltung zwar einen Hinweis auf ein Ansprechen des Überhitzungsschutzes. Mit dieser Schaltung wird jedoch nicht geprüft, ob die Heizwendel des Mantelrohrheizkörpers unterbrochen ist oder ob die Heizwendel eines Mantelrohrheizkörpers einen Kurzschluss zu seinem Mantelrohr bildet. DE 34 38 762 A1 describes a control arrangement for electrical household appliances, such as tumble dryers, Washing machines, with a tubular heating element described. Overheating protection is provided, which switches off the power supply in the event of overtemperature, so there is no impermissibly high temperature. Around to show the user a faulty operating state, is a parallel to the overheating protection Display device served. The user notices this circuit indicates a response of overheating protection. With this circuit however not checked whether the heating coil of the Jacketed tubular heater is interrupted or whether the Heating coil of a tubular heater has a short circuit to his jacket tube.
In der DE 43 15 468 C1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Durchlauferhitzers beschrieben. Es ist eine Fehlerüberwachungsschaltung vorgesehen. Diese prüft zwar Fehler eines den Heizkörper schaltenden elektronischen Schalters, nicht jedoch Fehler des Heizkörpers selbst.DE 43 15 468 C1 describes a method for operation of an electric instantaneous water heater. It is an error monitoring circuit is provided. This checks fault of a radiator switching electronic switch, but not errors of the Radiator itself.
In der Praxis werden die Mantelrohrheizkörper bei ihrer Herstellung in verschiedenster Hinsicht geprüft. Sie werden auch daraufhin überprüft, ob die Heizwendel den der Nennleistung entsprechenden ohmschen Widerstand hat. Ausserdem werden sie daraufhin überprüft, ob zwischen der Heizwendel und dem Mantelrohr der nötige, hohe Isolationswiderstand besteht. Die hierzu nötigen Prüfeinrichtungen sind nicht Bestandteil des Geräts, in dem der Heizkörper nach der Herstellung zum Einsatz kommt. Beim Betrieb des Geräts werden nach dem Stand der Technik die Heizkörper nicht mehr auf Wendelbruch und/oder Kurzschluss zwischen Heizwendel und Mantelrohr kontrolliert. Ein Kurzschluss kann nach längerem Betrieb auftreten, wenn Wasser in das Mantelrohr eindringt.In practice, the tubular casing radiators are at their Manufacturing tested in various ways. she are also checked whether the heating coil has ohmic resistance corresponding to the nominal power. They are also checked to see whether there is a difference between the Heating coil and the jacket tube the necessary, high Insulation resistance exists. The necessary for this Test facilities are not part of the device in which the radiator is used after manufacture is coming. When operating the device according to the state of the Technology the radiators no longer on spiral break and / or short circuit between heating coil and jacket tube controlled. A short circuit can occur after prolonged operation occur when water penetrates the jacket tube.
Ein nach dem Stand der Technik üblicher Warmwasserspeicher weist einen Heizflansch auf, der mehrere elektrische Mantelrohrheizkörper gleicher oder unterschiedlicher Nennleistung trägt. Typisch sind bei einem dreiphasigen Betrieb drei Heizkörper vorgesehen. Nicht in allen Betriebsfällen sind alle Heizkörper eingeschaltet. Beispielsweise arbeitet bei Nachtaufladung des Warmwasserspeichers, d. h. in der Niedertarifzeit, nur ein Heizkörper, weil im Regelfall die Niedertarifzeit lang genug ist, um den Warmwasserspeicher voll aufzuladen. Alle Heizkörper schalten nur ein, wenn der Warmwasserspeicher einem Benutzerwunsch entsprechend schnell nachgeladen werden soll.One common in the prior art Hot water tank has a heating flange that several electric jacketed tubular radiators the same or different nominal power. Are typical at three-phase operation provided three radiators. Not all radiators are in all operating cases switched on. For example, works with night charging the hot water tank, d. H. in the low tariff time, only a radiator because usually the low tariff time is long enough to fill the hot water tank charge. All radiators only switch on when the Hot water tank according to a user request should be reloaded quickly.
In der Regel ist der Betriebsfall der Nachtaufladung der häufigste, so dass über eine mehrjährige Betriebsdauer gesehen einer der Heizkörper länger in Betrieb ist, als andere Heizkörper des Warmwasserspeichers. Dieser Heizkörper ist also stärker belastet als andere Heizkörper und kann somit früher defekt gehen als die anderen Heizkörper. In der Praxis wird, wenn einer der Heizkörper ausfällt, der Warmwasserbereiter insgesamt abgeschaltet, so dass Warmwasser nicht mehr bereitet werden kann, obwohl noch einer oder mehrere Heizkörper nicht defekt sind und im Prinzip für eine weitere Warmwasserbereitung zur Verfügung stünden.As a rule, the operation of night charging is the most common, so over a period of several years seen one of the radiators is in operation longer than other radiators of the hot water tank. This Radiators are more stressed than others Radiator and can therefore break earlier than that other radiator. In practice, if one of the Radiator fails, the water heater as a whole switched off so that hot water no longer prepares can be, although one or more radiators are not broken and in principle for another Hot water preparation would be available.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das/ die eine Prüfung des oder der Heizkörper auf Heizwendelbruch und/oder Kurzschluss während der Einsatzdauer des Geräts ermöglicht.The object of the invention is a method and To propose a circuit of the type mentioned at the beginning, the / an inspection of the radiator or radiators Heating coil break and / or short circuit during the Period of use of the device.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Schaltung des diese betreffenden Anspruchs gelöst.According to the invention, the above task is related to the Method by the features of claim 1 and with regard to the circuit of the concerned Claim solved.
Durch das Anlegen der ersten Prüfspannung wird geprüft, ob der Heizwendelwiderstand wesentlich höher ist als der seiner Nennleistung entsprechende Widerstand. Ist dies der Fall, dann liegt ein Heizwendelbruch vor. Durch eine zweite Prüfspannung wird überwacht, ob der Isolationswiderstand zwischen der Heizwendel des Rohrheizkörpers und dem Mantelrohr des Heizkörpers extrem niedrig ist, was auf einen Kurzschluss zwischen der Heizwendel und dem Mantelrohr hinweist. Ein solcher Kurzschluss kann dadurch entstanden sein, dass nach längerem Betrieb Wasser in den Heizkörper eintritt. Heizwendelbruch und zu niedriger Isolationswiderstand sind Fehlerfälle.By applying the first test voltage, it is checked whether the heating coil resistance is significantly higher than that resistance corresponding to its nominal power. Is this the case, then there is a broken heating coil. By a second test voltage is monitored whether the Insulation resistance between the heating coil of the Tubular radiator and the casing pipe of the radiator extremely is low, indicating a short circuit between the Heating coil and the jacket tube indicates. Such a Short circuit can have arisen that after prolonged operation water enters the radiator. Heating coil break and insulation resistance too low are errors.
Ist einer der Fehlerfälle aufgetreten, was die Steuerelektronik auswertet, dann wird der Heizkörper von der Steuerelektronik künftig nicht mehr eingeschaltet. Weist das Haushaltsgerät mehrere Heizkörper auf, dann wird bei Feststellung eines Fehlerfalls an einem der Heizkörper durch die Steuerelektronik dieser Heizkörper künftig nicht mehr eingeschaltet, wobei die anderen Heizkörper nach wie vor eingeschaltet werden können und durch entsprechende Steuerung der Steuerelektronik die Funktion des fehlerbehafteten Heizkörpers übernehmen können. Zusätzlich kann angezeigt werden, daß einer der Heizkörper fehlerbehaftet ist.If one of the errors occurred, what the Control electronics evaluates, then the radiator from the control electronics will no longer be switched on in the future. If the household appliance has several radiators, then if an error is detected at one of the Radiators through the control electronics of these radiators not switched on in the future, the others Radiators can still be turned on and by appropriate control of the control electronics Take over the function of the faulty radiator can. In addition, it can be indicated that one of the Radiator is faulty.
Ist bei einem Haushaltsgerät bzw. Warmwasserbereiter mit mehreren Heizkörpern im voraus bekannt, welcher der Heizkörper in der Regel am längsten in Betrieb ist, dann kann sich eine Überwachung der übrigen Heizkörper erübrigen. Es wird dann nur der im Regelfall längstbelastete Heizkörper überwacht. Wenn an ihm ein Fehlerfall auftritt, wird er von der Steuerelektronik abgeschaltet gehalten und die Steuerelektronik schaltet den oder die weiteren Heizkörper so, dass die Funktion des ausgefallenen Heizkörpers ersetzt wird.Is with a household appliance or water heater with several radiators in advance known which of the Radiator is usually in operation the longest then can monitor the remaining radiators spare. As a rule, it will only be Radiators that have been under load for a long time are monitored. If at him In the event of a fault, it is triggered by the control electronics kept switched off and the control electronics switch the other radiator (s) so that the function of the failed radiator is replaced.
Insgesamt ist es also möglich, die Lebensdauer eines Haushaltsgeräts, insbesondere Warmwasserbereiters, der mehrere Heizkörper aufweist, zu verlängern, weil nicht beim Ausfall nur eines Heizkörpers das Gerät insgesamt ausfällt.Overall, it is possible to extend the lifespan of one Household appliances, especially water heater, the has multiple radiators to extend because not if only one radiator fails, the device as a whole fails.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Schaltung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:Advantageous embodiments of the invention Method and the circuit according to the invention result arising from the subclaims and the following Description of an embodiment. In the drawing demonstrate:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Überwachungsschaltung, Fig. 1 is a block diagram of a monitoring circuit,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Warmwasserbereiters und Fig. 2 is a block diagram of a water heater and
Fig. 3 ein Flussdiagramm. Fig. 3 is a flow chart.
Ein Mantelrohrheizkörper 1 weist eine Heizwendel 2 auf, die in einem metallischen Mantelrohr 3 angeordnet ist. Die Heizwendel 2 ist gegenüber dem Mantelrohr 3 mittels Isoliermaterial elektrisch isoliert. Der Mantelrohrheizkörper 1 liegt ggf. mit weiteren Heizkörpern (vgl. Fig. 2) in einem Wasserspeicher 4 eines Warmwasserspeicherheizgeräts.A tubular casing heater 1 has a heating coil 2 , which is arranged in a metallic tubular casing 3 . The heating coil 2 is electrically insulated from the jacket tube 3 by means of insulating material. The tubular casing heater 1 is optionally with other radiators (see. Fig. 2) in a water tank 4 of a hot water heater.
Die Heizwendel 2 ist in Reihe zu Schaltkontakten K1 und K2 eines ersten Umschalters 5, beispielsweise Umschaltrelais, geschaltet. Der Umschalter 5 ist von einer Steuerelektronik 6, die beispielsweise mit einem Mikroprozessor 7 arbeitet, in eine Prüfstellung und in eine Betriebsstellung schaltbar. In Fig. 1 und in Fig. 2 sind die Schaltkontakte K1 und K2 in der Prüfstellung gezeigt.The heating coil 2 is connected in series with switching contacts K1 and K2 of a first changeover switch 5 , for example changeover relay. The switch 5 can be switched by a control electronics 6 , which works for example with a microprocessor 7 , in a test position and in an operating position. In Fig. 1 and in Fig. 2, the switch contacts K1 and K2 are shown in the test position.
Der Kontakt K2 liegt in der Prüfstellung über einen Messwiderstand R1 an einer Messspannung Um, die von einem Netzteil 8 abgeleitet ist. Die Messspannung Um ist beispielsweise eine 5 V-Gleichspannung. Der Messwiderstand R1 hat vorzugsweise etwa den gleichen ohmschen Widerstand, beispielsweise 24 Ohm, wie die Heizwendel 2, der beispielsweise für eine Leistung von 2 kW einen Widerstandswert von 26 Ohm hat.The contact K2 is in the test position via a measuring resistor R1 at a measuring voltage Um, which is derived from a power supply 8 . The measurement voltage Um is, for example, a 5 V DC voltage. The measuring resistor R1 preferably has approximately the same ohmic resistance, for example 24 ohms, as the heating coil 2 , which has a resistance value of 26 ohms for a power of 2 kW, for example.
Zwischen dem Messwiderstand R1 und dem Kontakt K2 liegt an einem Abgriffspunkt 9 ein AD-Wandler 10 der Steuerelektronik 6, dessen Ausgangssignal in der Steuerelektronik 6 beispielsweise vom Mikroprozessor 7 verarbeitet wird. Die Steuerelektronik 6 steuert eine Anzeigeeinrichtung 11.Between the measuring resistor R1 and the contact K2 there is an AD converter 10 of the control electronics 6 at a tap point 9 , the output signal of which is processed in the control electronics 6 by the microprocessor 7 , for example. The control electronics 6 controls a display device 11 .
Da beim gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, dass der Heizkörper 1 sowohl auf einen etwagigen Bruch der Heizwendel 2 als auch auf den elektrischen Isolationswiderstand zwischen der Heizwendel 2 und dem Mantelrohr 3 überwacht wird, ist ein zweiter Umschalter 12 vorgesehen, der Schaltkontakte K7 und K8 aufweist und von der Steuerelektronik 6 gesteuert wird.Since it is provided in the exemplary embodiment shown that the radiator 1 is monitored both for any breakage of the heating coil 2 and for the electrical insulation resistance between the heating coil 2 and the jacket tube 3 , a second changeover switch 12 is provided which has switch contacts K7 and K8 and is controlled by the control electronics 6 .
Der Kontakt K1 liegt in der Prüfstellung am Kontakt K8. In Fig. 1 ist diejenige Stellung der Kontakte K7 und K8 gezeigt, in der die Prüfung auf Heizwendelbruch erfolgt. In dieser Prüfstellung ist der Kontakt K1 über den Kontakt K8 auf Masse oder an den Nulleiter des Wechselstromnetzes geschaltet. Dabei liegt der mit dem Mantelrohr 3 verbundene Kontakt K7 an Masse oder am Nulleiter des Wechselstromnetzes.Contact K1 is in the test position on contact K8. In Fig. 1 that position of the contacts K7 and K8 is shown in which the test for heating coil break is carried out. In this test position, contact K1 is connected to ground or to the neutral conductor of the AC network via contact K8. The contact K7 connected to the casing tube 3 is connected to ground or to the neutral conductor of the AC network.
In dieser der Überwachung auf Heizwendelbruch dienenden und von der Steuerelektronik 6 eingeschalteten Prüfstellung des ersten Umschalters 5 fließt, wenn ein Heizwendelbruch nicht vorliegt, ein Gleichstrom vom Netzteil 8 über den Messwiderstand R1, den Kontakt K2, die Heizwendel 2, den Kontakt K1 und den Kontakt K8 auf Masse. Da die ohmschen Widerstände des Widerstands R1 und der Heizwendel 2 etwa gleich groß sind, stellt sich dann am Abgriffpunkt 9 etwa die halbe Messspannung ein. Diese erfasst die Steuerelektronik 6 über den AD-Wandler 10. Die Anzeigeeinrichtung wird dann nicht aktiviert und die Steuerelektronik 6 ist bereit, den ersten Umschalter 5 in die Betriebsstellung zu bringen. Im Ausführungsbeispiel schaltet die Steuerelektronik 6 den Umschalter 5 jedoch nicht sofort in die Betriebsstellung, sondern betätigt zunächst den zweiten Umschalter 12, um auch noch den Isolationswiderstand zu prüfen.In this test position of the first changeover switch 5 , which serves to monitor the heating coil break and is switched on by the control electronics 6 , a direct current flows from the power supply unit 8 via the measuring resistor R1, the contact K2, the heating coil 2 , the contact K1 and the contact when there is no heating coil break K8 to ground. Since the ohmic resistances of the resistor R1 and the heating coil 2 are approximately the same size, approximately half the measuring voltage is then set at the tap point 9 . The control electronics 6 detects these via the AD converter 10 . The display device is then not activated and the control electronics 6 is ready to bring the first switch 5 into the operating position. In the exemplary embodiment, the control electronics 6 does not immediately switch the changeover switch 5 into the operating position, but first actuates the second changeover switch 12 in order to also check the insulation resistance.
Ist jedoch bei einer anderen Ausführung die Isolationsprüfung nicht vorgesehen, wobei der zweite Umschalter 12 überflüssig ist, schaltet die Steuerelektronik 6 den ersten Umschalter 5 gleich in die Betriebsstellung, so dass der Heizkörper 1 heizt.However, if the insulation test is not provided in another embodiment, with the second changeover switch 12 being superfluous, the control electronics 6 immediately switch the first changeover switch 5 into the operating position, so that the heating element 1 heats up.
Liegt in der der Überwachung auf Bruch der Heizwendel 2 dienenden Prüfstellung des ersten Umschalters 5 tatsächlich ein Bruch der Heizwendel vor, dann fließt über den Messwiderstand R1 praktisch kein Strom. Am Abgriff 9 und am AD-Wandler 10 liegt dementsprechend etwa die volle Messspannung Um an. Die Steuerelektronik 6 aktiviert dann die Anzeigeeinrichtung 11 und schaltet den ersten Umschalter 5 künftig nicht in seine Betriebsstellung. Der Benutzer und/oder Servicepersonal erhält dadurch einen Hinweis, dass der Heizkörper 1 defekt ist.If, in the test position of the first changeover switch 5 used for monitoring the breakage of the heating coil 2, the heating coil actually breaks, then practically no current flows through the measuring resistor R1. Accordingly, the full measurement voltage Um is present at the tap 9 and the AD converter 10 . The control electronics 6 then activates the display device 11 and in the future does not switch the first switch 5 into its operating position. This gives the user and / or service personnel an indication that the radiator 1 is defective.
In der Betriebsstellung des ersten Umschalters 5 ist der Kontakt K1 auf den Nulleiter N und der Kontakt K2 über einen von der Wassertemperatur abhängigen Thermostatschalter 13 an die Phase L1 des Wechselstromnetzes geschaltet, so dass der Heizkörper 1 das Wasser im Wasserspeicher 4 erwärmt, wenn der Thermostatschalter 13 geschlossen ist.In the operating position of the first switch 5 , the contact K1 is connected to the neutral conductor N and the contact K2 is connected to the phase L1 of the AC network via a thermostat switch 13 which is dependent on the water temperature, so that the heating element 1 heats the water in the water reservoir 4 when the thermostat switch 13 is closed.
In der Betriebsstellung des ersten Umschalters 5 ist der zweite Umschalter 12 so geschaltet, dass sein Kontakt K7 und damit das Mantelrohr 3 an Masse liegt und sein Kontakt K8 an Masse liegt.In the operating position of the first changeover switch 5 , the second changeover switch 12 is switched such that its contact K7 and thus the casing tube 3 are connected to ground and its contact K8 is connected to ground.
Zur Prüfung des zwischen der Heizwendel 2 und dem Mantelrohr bestehenden Isolationswiderstands ist ein Hochspannungsgenerator 14 vorgesehen, der vom Netzteil 8 gespeist ist. Der Hochspannungsgenerator 14 erzeugt eine Gleich- oder Wechselspannung von beispielsweise 500 V, jedenfalls eine Spannung, die höher ist als die Netzwechselspannung (230 V). Wenn der zweite Umschalter 12 auf "Isolationsprüfung" geschaltet ist, also seine Kontakte K7 und K8 in der gegenüber Fig. 1 anderen Stellung stehen, ist ein Hochspannungsausgang 15 des Hochspannungsgenerators 14 über den Kontakt K7 auf das Mantelrohr 3 geschaltet. Sein anderer Ausgang 16 liegt über den Kontakt K8 und den Kontakt K1 an der Heizwendel 2.To test the insulation resistance existing between the heating coil 2 and the jacket tube, a high-voltage generator 14 is provided, which is fed by the power supply 8 . The high-voltage generator 14 generates a direct or alternating voltage of, for example, 500 V, in any case a voltage that is higher than the mains alternating voltage (230 V). If the second changeover switch 12 is switched to "insulation test", that is to say its contacts K7 and K8 are in the other position compared to FIG. 1, a high-voltage output 15 of the high-voltage generator 14 is connected to the casing tube 3 via the contact K7. Its other output 16 is via contact K8 and contact K1 on heating coil 2 .
Zwischen den Ausgängen 15 und 16 des Hochspannungsgenerators 14 ist ein Kondensator C vorgesehen. Am Ausgang 16 liegen eine Diode D, eine Induktivität L und ein zweiter Messwiderstand R2 in Reihe gegen Masse. Bei der Überwachung des Isolationswiderstandes liegt die Hochspannung zwischen dem Mantelrohr 3 und der Heizwendel 2.A capacitor C is provided between the outputs 15 and 16 of the high-voltage generator 14 . A diode D, an inductance L and a second measuring resistor R2 are connected in series to ground at the output 16 . When monitoring the insulation resistance, the high voltage lies between the jacket tube 3 and the heating coil 2 .
Ist der Isolationswiderstand hoch genug, besteht also kein Kurzschluss zwischen der Heizwendel 2 und dem Mantelrohr 3, dann kann aus der Messspannung Um kein Gleichstrom über den ersten Messwiderstand R1, den Schaltkontakt K2, die Heizwendel 2, den Kontakt K1, den Kontakt K8, die Diode D und die Induktivität L fließen, weil die Diode D gegensinnig zur positiven Messspannung Um gepolt ist. Dies hat zur Folge, dass am AD-Wandler 10 etwa die voll Messspannung Um anliegt. Die Steuerelektronik 6 wertet dies in der Weise aus, daß sie keine Anzeige auslöst und anschließend den ersten Umschalter 5 in die Betriebsstellung bringt.If the insulation resistance is high enough, there is no short circuit between the heating coil 2 and the jacket tube 3 , then no direct current can be obtained from the measuring voltage Um via the first measuring resistor R1, the switching contact K2, the heating coil 2 , the contact K1, the contact K8 Diode D and inductance L flow because diode D is polarized in the opposite direction to the positive measuring voltage Um. The consequence of this is that the full measurement voltage Um is present at the AD converter 10 . The control electronics 6 evaluates this in such a way that it does not trigger a display and then brings the first switch 5 into the operating position.
Besteht jedoch ein Kurzschluss zwischen der Heizwendel 2 und dem Mantelrohr 3, dann fließt aus der Messspannung Um ein Gleichstrom über den ersten Messwiderstand R1, den Kontakt K2, die Heizwendel 2, das Mantelrohr 3, den Kontakt K7 und den zweiten Messwiderstand R2 gegen Masse. Dementsprechend fällt am Messwiderstand R1 eine Spannung ab, so dass am Abgriffpunkt 9 eine Spannung ansteht, die sich deutlich von der Messspannung Um unterscheidet. Dies wertet die Steuerelektronik 6 über den AD-Wandler 10 aus und aktiviert die Anzeigeeinrichtung 11 und schaltet den Heizkörper 1 nicht mehr in Betriebsstellung.However, if there is a short circuit between the heating coil 2 and the jacket tube 3 , the measuring voltage Um flows through a direct current through the first measuring resistor R1, the contact K2, the heating coil 2 , the jacket tube 3 , the contact K7 and the second measuring resistor R2 to ground. Accordingly, a voltage drops across the measuring resistor R1, so that a voltage is present at the tapping point 9 which differs significantly from the measuring voltage Um. This evaluates the control electronics 6 via the AD converter 10 and activates the display device 11 and no longer switches the radiator 1 into the operating position.
Nach Fig. 2 sind im Wasserspeicher 4 drei Mantelrohrheizkörper 1, 1', 1" angeordnet. Diese können an einem einzigen Heizflansch montiert sein. Jedem der Heizkörper 1, 1', 1" ist ein oben beschriebene erste Umschalter 5 zugeordnet. In Fig. 2 sind die Umschalter der Heizkörper 1' und 1" mit 5' und 5" bezeichnet. Für alle drei Heizkörper 1, 1' und 1" genügt ein einziger zweiter Umschalter 12. Die Umschalter 5, 5', 5" und 12 sind von Schaltausgängen 17 für die Umschaltkontakte aufweisenden Schaltrelais gesteuert. In Fig. 2 sind die Kontakte K1, K2 des Umschalters 5, die Kontakte K3, K4 des Umschalters 5' und die Kontakte K5, K6 des Umschalters 5" in der Prüfstellung gezeigt. In der Betriebsstellung sind die Heizkörper 1, 1', 1" an die Phasen L1, L2, L3 des dreiphasigen Netzes geschaltet. In der Prüfstellung liegen die Kontakte K2, K4 und K6 an jeweils einem AD-Wandler 10 der Steuerelektronik 6. Die Kontakte K1, K3 und K5 liegen in der Prüfstellung für die Steuerelektronik 6 an dem oben beschriebenen Kontakt K8. Der Kontakt K7 liegt in der in Fig. 2 dargestellten Stellung auf Masse. Für die Isolationsprüfung ist er an einen Eingang 18 gelegt.According to FIG. 2, 4, three tubular casing radiator 1, 1 ', 1 "arranged. This can to a single heating flange mounted in. Each of the heating elements 1, 1', 1" in the water reservoir is associated with a first switch 5 described above. In Fig. 2, the switch of the radiators 1 'and 1 "with 5' and 5 " are designated. A single second changeover switch 12 is sufficient for all three radiators 1 , 1 'and 1 ". The changeover switches 5 , 5 ', 5 " and 12 are controlled by switching outputs 17 for the switching relay having changeover contacts. In FIG. 2, the contacts K1, K2 of the switch 5, the contacts K3, K4 of the switch 5 are 'and the contacts K5, K6 of the switch 5 "shown in the test position. In the operating position the heating elements 1, 1' 1, "connected to the phases L1, L2, L3 of the three-phase network. In the test position, the contacts K2, K4 and K6 are each connected to an AD converter 10 of the control electronics 6 . The contacts K1, K3 and K5 are in the test position for the control electronics 6 on the contact K8 described above. The contact K7 is in the position shown in Fig. 2 to ground. It is connected to an input 18 for the insulation test.
Die Einrichtung nach Fig. 2 arbeitet etwa so, wie dies aus dem Flussdiagramm der Fig. 3 zu ersehen ist. Nach dem Programmstart, d. h. dem Einschalten des Warmwasserbereiters, erfolgt zunächst eine Prüfphase P (vgl. Fig. 3). In der Prüfphase P wird zunächst der dem ersten Heizkörper 1 zugeordnete erste Umschalter 5 in die Prüfstellung gebracht. Ergibt sich dabei, dass ein Heizwendelbruch vorliegt, dann sperrt die Steuerelektronik 6 den ersten Heizkörper 1, wobei in der Anzeigeeinrichtung 11 eine entsprechende Anzeige erfolgen kann.The device according to FIG. 2 works approximately as can be seen from the flow chart of FIG. 3. After the program starts, ie when the water heater is switched on, there is first a test phase P (see FIG. 3). In the test phase P, the first switch 5 assigned to the first radiator 1 is first brought into the test position. If it turns out that there is a broken heating coil, then the control electronics 6 blocks the first heating element 1 , and a corresponding display can take place in the display device 11 .
Ergibt die Prüfung, daß ein Heizwendelbruch nicht vorliegt, dann wird von der Steuerelektronik 6 der zweite Umschalter 12 betätigt, so dass eine Prüfung des ersten Heizkörpers 1 auf seinen Isolationswiderstand stattfindet. Ist der Isolationswiderstand ungenügend, dann erfolgt ein Sperren des ersten Heizkörpers 1, so dass er nicht mehr eingeschaltet werden kann, und zusätzlich eine Anzeige.If the test shows that there is no broken heating coil, then the control electronics 6 actuate the second changeover switch 12 so that the first heating element 1 is tested for its insulation resistance. If the insulation resistance is insufficient, the first radiator 1 is blocked so that it can no longer be switched on, and an additional display is shown.
Anschließend werden die Heizkörper 1' und 1" in gleicher Weise von der Steuerelektronik 6 überprüft (vgl. Fig. 3). Mit den nicht gesperrten Heizkörpern erfolgt die Heizungsregelung dann in üblicher Weise in einer Regelphase R, wobei die funktionsfähigen Heizkörper durch Vergleich einer Istwerttemperatur und einer Sollwerttemperatur ein- oder ausgeschaltet werden.The radiators 1 'and 1 "are then checked in the same way by the control electronics 6 (cf. FIG. 3). The heating control is then carried out in the usual manner in a control phase R with the non-blocked radiators, the functional radiators being compared by comparing an actual value temperature and a setpoint temperature can be switched on or off.
Ist einer der Heizkörper ausgefallen, dann übernehmen die anderen Heizkörper dessen Funktion.If one of the radiators has failed, they take over other radiator's function.
Es ist auch möglich, denjenigen Heizkörper auf Heizwendelbruch und Isolationswiderstand zu überwachen, der konstruktionsbedingt die längste Betriebsdauer hat. Die Steuerelektronik 6 schaltet dann, wenn dieser Heizkörper ausfällt, die übrigen Heizkörper so, dass sie die Funktion des ausgefallenen Heizkörpers übernehmen.It is also possible to monitor the heating element breakage and insulation resistance that has the longest operating time due to the design. When this radiator fails, the control electronics 6 switches the other radiators so that they take over the function of the failed radiator.
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