DE2021459A1

DE2021459A1 - Control arrangement for a heat storage furnace

Info

Publication number: DE2021459A1
Application number: DE19702021459
Authority: DE
Inventors: Klaus Fischer; Siegmund Jaeckel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-05-02
Filing date: 1970-05-02
Publication date: 1971-11-25
Also published as: DE2021459C3; DE2021459B2

Description

Steueranordnung für einen Wärmespeicherofen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung für einen Wäriespeicherofen mit einem die Speicherkerntemperatur erfassenden, in die Leitung der Speicherheizelemente eingeschalteten Aufladeregler, dessen Schalttemperatur in Abhängigkeit von der GröBe eines witterungs- und / oder zeitabhängig gesteuerten Signals einstellbar ist, wobei die Größe des Signals mit fallender Außentemperatur abnimmt, und mit einem zusätzlich anschaltbaren Direktheizkörper sowie mit einen Raumtemperaturschalter, insbesondere für einen Wärmespeicherofen mit Ab strahlung der Wärme über seine Oberfläche. Control arrangement for a heat storage furnace The invention relates on a control arrangement for a heat storage furnace with a storage core temperature Detecting charge controller switched on in the line of the storage heating elements, its switching temperature depending on the size of a weather and / or time-dependent controlled signal is adjustable, the size of the signal with as the outside temperature decreases, and with an additional direct heating element that can be switched on as well as with a room temperature switch, especially for a heat storage stove with the radiation of heat through its surface.

Es ist ein Wärmespeicherofen bekannt, bei dem die Speichertemperatur über einen Aufladeregler steuerbar ist, dessen Schaltpunkteinstellung mit Hilfe eines witterungs- und gegebenenfalls zeitabhängig gesteuerten Steuersignals einstellbar ist. Die Entladung des Wärmespeicherofens wird durch einen Raumtemperaturschalter gesteuert, der zur Einschaltung eines den Speicherkern beblasenden Lüfters oder zum Öffnen einer Klappe zur intensiveren Durchflüftung des Wärmespeicherofens dient. Parallel zum Lüfter kann dabei ein Direktheizkörper geschaltet werden, der bei weitgehend abgekühltem Speicherkern auch außerhalb der Niedertarifzeiten an Netzspannung legbar ist. Das Wärmespeichervermögen eines so aufgebauten und gesteuerten Wärmespeicherofens ist derart bemessen, daß mit der Aufladung während der Niedertarifzeiten neben dem normalen Wärmebedarf die Wärmeverluste durch Lüften des zu beheizenden Raumes und andere unvorhersehbare Einflüsse gedeckt werden können.A heat storage furnace is known in which the storage temperature can be controlled via a charge controller, the switching point setting of which with the help a weather-dependent and, if necessary, time-dependent controlled control signal can be set is. A room temperature switch is used to discharge the heat storage heater controlled to turn on a fan blowing the storage core or is used to open a flap for more intensive ventilation of the heat storage heater. A direct heating element can be connected in parallel to the fan, which is largely The cooled down storage core can also be connected to the mains voltage outside of the low tariff periods is. The heat storage capacity of a heat storage stove constructed and controlled in this way is dimensioned in such a way that with the charging during the low tariff times in addition to the normal heat demand, the heat losses due to ventilation of the room to be heated and other unforeseeable influences can be covered.

Reicht die gespeicherte Wärmemenge dabei nicht aus, kann zusätzlich der Direktheizkörper betrieben werden. Dabei muß der Speicherkern und folglich auch die installierte Heizleistung dem maximalen Wärmebedarf angepasst sein, was zu großen Abmessungen und hohem Gewicht des Wärmespeicherofens führt.If the stored amount of heat is not sufficient, you can also use it the direct radiator can be operated. The memory core and consequently also the installed heating capacity must be adapted to the maximum heat demand, which is too great Dimensions and weight of the heat storage heater leads.

Es ist auch bekannt, zur Beheizung von Räumen Wärmespeicheröfen zu verwenden, die die gespeicherte Wärme allein durch natürliche Konvektion und Strahlung abgebe Derartige Speicheröfen eignen sich wegen fehlender Steuerungsmöglichkeiten der Wärmeabgabe nicht für Wohnräume, in denen eine annähern gleiche Temperatur gewilnscht wird, und aufgetretene Temperaturabsenkungen rasch wieder ausgeglichen werden sollen.It is also known to use heat storage stoves for heating rooms use the stored heat solely through natural convection and radiation release Such storage stoves are suitable because of the lack of control options the heat dissipation does not apply to living rooms in which an approximately identical temperature desired and any temperature drops that have occurred should be quickly compensated for.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steueranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei möglichst kleiner iechanischer und elektrischer Bemessung des Wärmespeicherofens neben dem normalen Wärmebedarf den vol Steuersignal nicht erfassbaren unvorhersehbaren Wärmebedarf auszugleichen gestattet.The object of the invention is to provide a control arrangement of the type mentioned at the beginning Art to create that with the smallest possible mechanical and electrical rating of the heat storage stove, in addition to the normal heat demand, the vol control signal does not to compensate for detectable, unpredictable heat demand.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Raumtemperaturschalter bei Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes den Direktheizkörper an Spannung -anschaltet und gleichzeitig das Steuer signal für den Aufladeregler unterbricht. Dadurch wird erreicht, daß außer dem Direktheizkörper bei erhöhtem Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes durch das Abschalten des Steuersignals für den Aufladeregler die Heizelemente des Wärmespeicherofens eingeschaltet werden, wodurch der Warsespeicherofen außer der durch Witterung und Zeit bestimmten Aufladung zusätzlich aufgeladen wird. Dabei braucht der Wärmespeicherofen nur so ausgebildet zu sein, daß er Wäre allein über seine Oberfläche abgibt und zwar entsprechend den normalen Wärmebedarf des su beheizenden Raumes, so daß dann der Raumtemperaturschalter nur bei besonderen Wärmeverlusten des Raumes den Direktheizkörper ein- und das Steuersignal ausschaltet. Der Wärmespeicherofen braucht somit diesen unvorhersehbaren Wärmebedarf nicht mit zu decken und kann daher bezüglich seines Speichervermögens wesentlich kleiner ausgebildet werden. Auch ist seine Isolation gegenüber Wärmespeicheröfen mit zusätzlicher Belüftung merklich dünner ausführbar.The solution to this problem is according to the invention that the Room temperature switch when the room to be heated requires heat Switches on voltage and at the same time the control signal for the charge regulator interrupts. This ensures that, in addition to the direct heating element, at increased Heat requirement of the room to be heated by switching off the control signal for the charge controller, the heating elements of the heat storage heater are switched on, which means that the wares storage stove is not only charged by the weather and time is charged additionally. The heat storage furnace only needs to be designed in this way to be that it emits only through its surface and that according to the normal heat demand of the su heated room, so that the room temperature switch The direct heating element and the control signal are only switched on in the event of particular heat losses in the room turns off. The heat storage stove therefore needs this unpredictable heat requirement not to be covered with and can therefore be significant with regard to its storage capacity can be made smaller. It is also insulated from heat storage stoves Can be made noticeably thinner with additional ventilation.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand einer Prinzipdarstellung näher erläutert.Further advantageous refinements of the invention are given below explained in more detail using a schematic diagram.

In einem Wärmespeicherofen 1 befindet sich in einem nicht näher dargestellten Wärmespeicherkern wenigstens ein Heizelement 2, das über einen von der Speicherkerntemperatur beeinflußten Sicherheitstemperaturschalter 3 und über einen fremdbeheizten Bimetallkontakt 4 eines Thermoschützes an Netzspannung anschaltbar ist. Der Bimetallkontakt 4 ist durch einen Widerstand 5 beheizbar, der über einen Kontakt 6 eines innerhalb von strichpunktierten Linien dargestellten Aufladeregler 7 an Netzspannung anschaltbar ist. Der Kontakt 6 wird dabei einerseits durch einen von der Speicherkerntemperatur beeinflußten Ausdehnungsstab 8 und andererseits von einem durch einen Heizwiderstand 9 beeinflußten Bimetall 10 gesteuert. Der Heizwiderstand 9 liegt über einen Ruhekontakt 11 eines in einem Raumthermostat 12 untergebrachten Relais 13 an einem Steuergerät 14, das eine in Abhängigkeit von der Witterung und der Zeit gesteuerte Spannung abgibt. Diese Spannung lBt beispielsweise so gesteuert, daß das Heizelement 2 über den Aufladeregler 7 abhängig von der Witterung erst dann eingeschaltet wird, wenn bis zum Ende der vorgegebenen Aufladezeit eine der Witterung entsprechende Aufladung in Abhängigkeit von der im Speicherkern vorhandenen Restwärme erreicht wurde Das Relais 13 weist darüber hinaus noch einen Arbeitskontakt 95 auf, der in Serie zu eines von Hand betätigbaren Ein- Auschalter 16 und einem Fensterschalter 17, sowie eineui weiteren Sicherheitsschalter 18 in den Stromkreis eines mit dem Speicherofen 1 vereinigten Direktheizkörpers 19 liegt. Das Relais 13 ist über einen von der Temperatur des zu beheizenden Raumes beeinflußten Thermoschalter 20 an Netzspannung anlegbar. Der Direktheizkörper 19 und das Relais 13 liegen über eine gemeinsame Leitung und einen Ruhekontakt 21 an einer während der Hochtarifzeit spannungsführenden Leitung 22.In a heat storage furnace 1 is located in a not shown Heat storage core at least one heating element 2, which has one of the storage core temperature influenced safety temperature switch 3 and via an externally heated bimetal contact 4 of a thermal contactor can be connected to the mains voltage. The bimetal contact 4 is heated by a resistor 5, which has a contact 6 within The charge controller 7 shown in dash-dotted lines can be connected to the mains voltage is. The contact 6 is on the one hand by one of the storage core temperature influenced expansion rod 8 and on the other hand from one by a heating resistor 9 influenced bimetal 10 controlled. The heating resistor 9 is connected to a normally closed contact 11 of a relay 13 housed in a room thermostat 12 on a control device 14, the voltage controlled depending on the weather and the time gives away. This voltage is controlled, for example, so that the heating element 2 over the charge controller 7 is only switched on depending on the weather when until the end of the specified charging time, charging according to the weather Depending on the residual heat present in the storage core, this was achieved Relay 13 also has a normally open contact 95 that is connected in series a manually operable on / off switch 16 and a window switch 17, as well as einui further safety switch 18 in the circuit one with the storage heater 1 combined direct heating element 19 is located. The relay 13 is over a thermal switch 20 influenced by the temperature of the room to be heated can be applied to mains voltage. The direct heating element 19 and the relay 13 are above a common line and a normally closed contact 21 at one during the high tariff period live line 22.

Das Heizelement 2 dagegen ist nur über einen Arbeitskontakt 23 an eine wahrend der Niedertarifzeit spannungführende Leitung 24 anschaltbar. Die Kontakte 21 und 23 werden dabei von einem Freigaberelais 25 betätigt, das einen weiteren Arbeitskontakt 26 aufweist, der bei betätigtem Freigaberelais 25 die Versorgungsleitungen des Heizelementes 2, des Relais 13 und des Direktheizkörpers 19 miteinander an den geschalteten Seiten der Kontakte 20, 23 und 26 verbindet. An die Versorgungs- und Steuerleitungen des Wärmespeicherofens 1 können auch ein oder mehrere Wärmespeicheröfen 27 parallel geschaltet werden, wenn in einem Raum mehrere Speicheröfen aufgestellt werden.The heating element 2, on the other hand, is only on via a normally open contact 23 a live line 24 during the low tariff period can be connected. The contacts 21 and 23 are operated by a release relay 25, which is another Has working contact 26 which, when the release relay 25 is actuated, the supply lines of the heating element 2, the relay 13 and the direct heater 19 to each other to the switched sides of the contacts 20, 23 and 26 connects. To the supply and Control lines of the heat storage furnace 1 can also be one or more heat storage heaters 27 can be connected in parallel if several storage stoves are installed in one room will.

In der dargestellten Schaltung ist durch das Freigaberelais 25 lediglich über den Kontakt 21 wahrend der Hochtarifzeit die Einschaltbarkeit des Direkthelzkörpers 19 bei geschlossenem Einschalter 16 vorbereitet. Der Wärmespeicherofen 1, der vorzugsweise die gespeicherte Wärme allein durch natürliche Konvektion und Strahlung an den beheizten Raum abgibt, hält durch seine Warme-.In the circuit shown, the release relay 25 is only Via contact 21 during the high tariff period, the ability to switch the Direkthelzkörpers on 19 prepared when the on / off switch 16 is closed. The heat storage furnace 1, which is preferably the stored heat solely through natural convection and radiation to the heated ones Space gives off, holds by its warmth.

abgabe die Raumteperatur aufrecht. Tritt durch häufiges Öffnen der für oder. durch Lüftung des Raumes eine Absenkung der Raumtemperatur auf, dann wird über den Thermokontakt 20 das Relais 13 eingeschaltet, das dadurch seinen Arbeitskontakt 15 schließt und den Direktheizkörper 19 für ein rasches Aufheizen der Raumtemperatur einsehaltet. Um dabei allerdings zu vermeiden, daß beim geöffnetem Fenster bereits die Aufheizung einsetzt, ist in den Stromkreis des Direktheizkörpers 19 der Fensterschalter 17 eingeschaltet,der eine Einschaltung des Direktheizkörpers nur bei geschlossenem Fenster gestattet. Es werden dadurch unnötige Heizverluste vermieden. Über den Thermokontakt 20 des Raumthermostaten 12 wird somit während der Hochtarifzeit des Versor 5-netzes nur des Direktzeizkörper 19 zum Ausgleich von unvorhersehbaren Wärmeverlusten des zu beheizenden Raumes eingeschaltet.release the room temperature upright. Occurs when the for or. by ventilating the room a lowering of the room temperature, then on the Thermal contact 20 switched on relay 13, which thereby its normally open contact 15 closes and the direct heating element 19 for rapid heating the room temperature. However, in order to avoid that when the The window is already heating up, is in the circuit of the direct radiator 19 the window switch 17 is switched on, which means that the direct heating element is switched on only permitted with the window closed. This leads to unnecessary heating losses avoided. About the thermal contact 20 of the room thermostat 12 is thus during the high tariff time of the Versor 5 network only the direct time body 19 to compensate switched on by unpredictable heat losses in the room to be heated.

Wird während der Niedertarifzeit des Versorgungsnetzes das Freigaberelais 25 umgeschaltet, dann ist sowohl die Einschal des Heizelementes 2 aber den Kontakt 23 als auch der Direktheizkörper 19 über den Kontakt 26 des Freigaberelais 25 vorbereitet. Sofern dabei der Speicherkern des Wärmespeicherofens 1 noch nicht auf die vol Steuergerät 14 vorgegebene und durch den Heizwiderstand 9 auf den Aufladeregler 7 übertragene Temperatur aufgeheizt ist, ist der Bimethallkontakt 4 durch die Beheizung durch den über den geschlosenen Kontakt 6 an Spannung galegten Widerstand 5 ebenfalls geschlossen. Der Speicherkern wird dann unabhängig von anderen Einflüssen auf die vom Steuergerät 14 vorbestimmte Temperatur aufgeheizt.Is the release relay during the low tariff period of the supply network 25 is switched, then both the switch-on of the heating element 2 and the contact 23 and the direct heating element 19 are prepared via the contact 26 of the release relay 25. Provided that the storage core of the heat storage heater 1 is not yet on the vol control unit 14 predetermined and transmitted by the heating resistor 9 to the charge controller 7 Temperature is heated, the bimetal contact 4 is through the heating the resistor 5, which is connected to voltage via the closed contact 6, likewise closed. The memory core is then independent of other influences on the heated by the control unit 14 predetermined temperature.

Danach öffnet; der Bimetallkontakt 4 wiedere Tritt nun im Raum ein Wärmeverbrauch auf, der größer als die abgestrahlte Wärmemenge des Wärmespeicherofens 1 ist, dann schließt der Thermokontakt 20 im Raumthermostat 12 und schaltet über das Relais 13 bzw. den Arbeitskontakt 15 den Direktheizkörper an Spannung während gleichzeitig über den Ruhekontakt 11 die Steuerspannung tür den Aufladeregler 7 unterbrochen wird.After that opens; the bimetallic contact 4 now occurs again in the room Heat consumption that is greater than the amount of heat emitted by the heat storage heater 1 is then the thermal contact 20 closes in the room thermostat 12 and switches the direct heating element to voltage via the relay 13 or the normally open contact 15 while at the same time the control voltage for the charge controller via the normally closed contact 11 7 is interrupted.

Dadurch entflällt während der Einschaltdauer des Thermokontaktes 20 die Beheizung des Binetalis 10 durch den Heizwiderstand 9, wodurch der Kontakt 6 schließt und über den Widerstand 5 den Bimetallschalter 4 schließt. Aufgrund der Störung des W, Wärmegleichgewichts zwischen der Abstrahlung des Wärmespeicherofens 1 und den Wärmeverbrauch des zu beheizenden Raumes wird somit der Speicherkern durch das Heizelement 2 während der Einschaltdauer des Thermokontaktes 20 zusätzlich über die durch das Steuergerät 14 vorgegebene Temperatur hinaus aufgeheizt. Dabei wird also die Überladung durch die Häufigkeit und Dauer bestimmt, mit der der Thermostat 12 eine susätzliche Beheizung anfordert. Diese Steueranordnung ist besonders in Verbindung mit Wärmespeicheröfen mit Abstrahlung der Wärme über die Oberfläche in Kliniken oder anderen Räumen geeignet, wenn eine Durchlüftung des erhitzten Speicherkern s03. aus hygienischen Gründen oder wegen Explosionsgefahr nicht durchführbar ist und die träge Wärmeabgabe dieser Wärmespeicheröfen ausgeglichen werden muß, wobei in Abhängigkeit von unvorherbestimmbaren Wärmeverlusten zusätzlich zur witterungsabhängigen Aufladung des Speicherkeras eine Überladung eintritt.This eliminates the need for thermal contact 20 for the duration of the switch-on period the heating of the Binetalis 10 by the heating resistor 9, whereby the contact 6 closes and the bimetal switch 4 closes via the resistor 5. Due to the Disturbance of the W, thermal equilibrium between the radiation from the heat storage heater 1 and the heat consumption of the room to be heated is thus the storage core through the heating element 2 while the thermal contact 20 is switched on additionally the temperature predetermined by the control unit 14 is also heated. It will So the overload is determined by the frequency and duration with which the thermostat 12 requests additional heating. This control arrangement is particularly in Connection with heat storage stoves with radiation of heat over the surface in Clinics or other rooms suitable if ventilation of the heated storage core s03. cannot be carried out for hygienic reasons or because of the risk of explosion and the sluggish heat dissipation of these heat storage stoves must be compensated for, with depending on unpredictable heat losses in addition to the weather-dependent When charging the storage keras, an overload occurs.

Claims

1. Control arrangement for a heat storage furnace with a storage core temperature recording charge controller switched on in the line of the storage heating elements, its switching temperature depending on the size of a weather and / or time-dependent controlled signal is adjustable, the size of the control signal decreases with falling outside temperature, and with an additional direct heating element that can be switched on as well as with a room temperature switch, especially for a heat storage stove with radiation of heat through its surface, characterized in that the Room temperature switch (12) the direct heating element when there is a need for heat in the room to be heated (19) is connected to the voltage and at the same time the control signal for the charge regulator (7) interrupts.

2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that the Room temperature switch (12) has a thermal switch (20) via which a relay t13) can be switched on, through which the direct heating element (19) by means of a normally open contact (i5) can be switched on and the control voltage for a charging regulator (7) is provided Heating resistor (9) can be switched off by means of a break contact (11).

3. Control arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that a window switch (17) is placed in series with the direct heating element (19), the when opening a window in the room to be heated the circuit is interrupted.

L e r s e i t e