DE2036995B2 - Aufladesteuereinrichtung für elektrische Speicherheizgeräte - Google Patents

Description

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, mit beson- Im Hubverlauf der Dehnung dieses Faltenbal-

ders einfachen Mitteln eine Aufladesteuerung gemäß ges FB öffnen zunächst die Kontakte U bis /a und Oberbegriff dahingehend zu verbessern, daß eine ver- schalten dabei die Heizkörper 5 ab. Der Kontakt It änderbare Tagesnachladung möglich ist. bleibt jedoch noch geschlossen, d. h. es wird über den

Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß in dem 5 Steuerheizwiderstand SH eine höhere Speichertempe-Spannungsteiler, der die einer Temperaturschwelle ratur simuliert, bis durch weitere Flüssigkeitsausdehentsprechende Schwellwertspannung erzeug, außer nung im Steuerfühler SiF der Hub des Faltenbaldem temperaturabhängigen Widerstand ein über ein ges FB auch Kontakt h öffnet.

Synchiunlaufwerk nur zur Tagesnachiadung ein- Hiermit stellt sich ein Takten des Ladereglers ein,

schaltbares Handsteuerglied angeordnet ist. _i0 der aber die Heizkörperkontakte /1 bis l_a nicht mit ein-

Die Erfindung gestattet die automatische Aufla- schließt, solange Speicher- bzw. Außentemperatur in dung eines oder einer Vielzahl von elektrischen ihrer Höhe unverändert bleiben, wodurch ein dauern-Speicherheizgeräten in Abhängigkeit von der Außen- des Aus- und Einschalten der Heizkörpers vermietemperatur und der Speicherrestwärme. Diese Vor- den wird.

teile der Automatik kommen dem Bewohner besors- 15 Voraussetzung für das Takten des Ladereglers is ders in der Nacht zugute, er kann sie aber auch bei jedoch, daß die Aufladesteuerung im Verlaut einer der Tagesnachladung in Anspruch nehmen, indem er Niedertarifzeil einmal eine vorgegebene Außentempeden Einstellknopf des Handsteuergliedes seiner Auf- raturschwelfe unterschritten hat. _

^steuereinrichtung auf eine der Jahreszeit ent- Dies geschieht innerhalb eines f^lektrom

sprechende Temperaturschwelle einstellt. _ao Schwellwertschalters 2. Der Schwellwertscn

Die Aufladesteuereinrichtung arbeitet jetzt mit wird durch eine Gleichspannung U, vom ^ADS"" einer Kennlinie, welche dieser Außentemperatur ent- eines Spannungsteilers angesteuert, der sich aus eine spricht außerhalb oder in einer Hauswand 1 hegenden und

Werden die Wohnräume tagsüber nicht benutzt, so über einen Hilfsheizkörper H beheizoaren ^enause wird der Einstellknopf des Handsteuergliedes bei- ^ liegenden NTC-Widerstand Ri und einem nocn zu erspielsweise auf + 18 « C gestellt. Damit wird jegliche läuternden Teilwiderstand zusammensetzt V¹PrV. Mittagsnachladung unterbleiben. einstellung des Heizstromes zum »^llfsn^^rpe["_f

Befindet sich jedoch beispielsweise ehe kranke läßt sich über ein PotentiometerR, »^anie"_n 'V Person im Hause, oder soll die Raumtemperatur aus Grund des negativen ^TemP^^ratu _r™o^ anderen Gründen vorübergehend erhöht werden, so 30 NTC-Widerstandes R, steigt die ^¹⁰^™*;^ läßt sich durch Verlegen der Temperaturschwelle auf bei sinkender Außentemperatur, ^e Oleicnsp beispielsweise - 5 0 C die Tagesnachladung auf eine nung. die durch den Teilerwiderstand der ent*eder überdurchschnittliche Wärmemenge herbeiführen. ein fester Teilerwiderstand 7,., ein »anfeuer in

In gleicher Weise läßt sich über das Handsteuer- richtung T_lls, oder ein Uhrenpotensometer Iu s glied einem plötzlich eintretenden, oder schon durch 35 kann, mitbestimmt wird, kommt weiter unten η die Wetterprognose angekündigten Witterungsum- zur Erläuterung. A„flaHesteuereinrich-

schlag vorbeugend entgegentreten. Der ^Fu"^k''^onsabla"^f _er ^dS_tlt_cie_n ^deNSe ärizeit

Die Vorteile der Erfindung bestehen demgemäß tung nach Beginn einer nacntlicnen wieu« darin, daß die Automatik der Aufiadesteuereinrich- ist nun folgender: erhalten die Klem-

,ung zwar immer präsent ist und den Wärmebedarf 40 Zu Beginn der Niedertar.fze ^Hen die _d

außentemperaturabhängig einspeichert, daß der men/T S , Γ Spannung Zu diesem-J^W«^ Mensch aber gleichzeitig zur Tagesnachladezeit aus jedoch die Kontakt«,b* <*<»£ ^Re'^a * ^CJV ^. seinem freien Willen h-_aUs, aus seiner Erfahrung öffnet, so daß die Auflad.^U«B ^d« bpgcne™ g oder aber - auf Grund von gesammelten Informa- tes4 noch nicht ^¹^"^""·^^ des Syntionen - aus besserem Wissen heraus die cinzuspei- 45 der Niedertanfzert ^^"z,, _dies ^y _em chernde Wärmemenge jederzeit optimal beeinflussen ^«^^^Ä^^n höchsten

'"Tn Hand einer Zeichnung wird ein Ausführungs- Wert, die Spannung ^^^^Z^S^

beispie, einer erfindungsgemäßen Auf.adesteuerein- bei ^^^^^^^^i inte? der

richtung mit Handsteuerglied erläutert. 50 weise 5" C ist daher^ relativ ™^ear & _{2 Es fließt}

In einem Speicherheizgerät 4 sind elektrische Heiz- Schwellenspannung desi Schwel ^chal ^r ^

körpers enthalten, die über Kontakte/„/*/, eines daher ken..Strom durch Je ^^da _D ^^_{3η(1 b},_eibt

Ladereglers/, und Kontakter„c,,c, eines RelaisC Rela.skontakt^bleib^ι|^εο«^ηβ· ^S_{1056 Erhöhu}ng

mit einem Drehstromnetz über KlemmenR',5',Γ solange erhalten tas«iurci^*™ _am verbunden sind, die nur zur Niedertarifzeit durch eine ₅₅ ^_n%^«SÄSito Schwellenspannung

Uhr oder durch einen Steuerimpuls des Stromversor- A^bSnff8 destyannungsjeiiers, _übertriRt. Das

gungsunternehmens mit Spannung beaufschlagt wer- des Schwellenschalte ^{s 2 erreicht} _v^⁰ ₅o _C um ca.

denier Laderegjer L enthält einen flüssigkeitsgefü.l- ^t bet einer a« ^^J^"«Hl» die Spannung

ten Faltenbalg FB. ^{2 U}^^r. ^na.„ i η «f_n " n.inesteilers die Schwellenspan-

Dieser FalfenbalgFß steht über Kapillarrohre mit 60 am ^A^ⁿ"^_^^USritek? sobald die sich

einem Speichertemperaturfühler SF sowie mit einem nung übertrifft ^ers amgeajucKi ^„^

Steuerfühler AF, d_Pr von einem Steuerheizwider- ««^feni°V*°^at«T«S?uÄ

stand SH beheizt wird, in Verbindung und dehnt sich liehe A«^^"'"^^ _und die Relaiswick-

bei Erwärmung eines oder beider Fühler aus. Spei- tet der Schwellenschalter Zu m un _{h id}

^d"

5 6

Kontakt α eingezeichneten Klemme R' ausgehend ladeheizkörper S durch die Kontakte /| bis /_;l ist also Strom fließen kann über den Kontakt d\ zur Relais- im Speicherheizgerät 4 eine genau an die Außeniemwicklung E und weiter zur Klemme Mp. Das hat zur peratur angepaßte, den Kernfühler beeinflussende Folge, daß auch die Kontakte e\ und e* geschlossen Wärmemenge enthalten. Diese Wärmemenge ist abwerden. Diese Kontakte bleiben solange geschlossen, 5 hängig davon, wieviel Restwärme bei Beginn der solange Spannung an R' liegt, weil von der Klem- Aufladung noch im Speicherheizgerät enthalten war. me/?' ständig Strom über den Selbsthaltekontakt e\ Das Handsteuerglied Tust mit Einstellknopf kommt durch die Relaiswicklung E nach Mp fließt. Außer- nur während der Tagcsnachladung zur Anwendung, dem fließt von der Klemme/?'über den Kontakt ei Das Handsteuerglied 7'//,S₇ kann beispielsweise als Strom über die Relaiswicklung C nach Mp. Dadurch 10 Potentiometer ausgebildet sein, dessen Einstellskala wu'Jen die Kontakte c bis ca geschlossen und die Heiz- einen Bereich von beispielsweise — 10° C bis λ 18° C wirkung der Aufladeheizkörper S kann beginnen. urr:^faßt. Die Temperaturangabe bezieht sich auf die Durch Umschalten der Kontakte fi und e> für den Außentemperatur, und zwar wird von Hand der Zei-Rest der Niedertarifzen wird außerdem der Wider- ger des Einstellknopfes immer auf den Temperaturstand T 21 in Serie zum Widerstand R I (Außen- 15 wert gestellt, auf den die Außentemperaturschwelle NTC) geschaltet, so daß nun die Spannung am Ab- zwecks Verminderung oder Erhöhung der nach wie iiriff 8 des Spannungsteilers T 21 bis R 1 für den Rest vor automatisch gesteuerten Wärmespeichernachlade-Jer Niedertarifzeit die Schwellenspannung des Wärmemenge künstlich verlegt werden soll. Diese Schwellenschalters 2 übertrifft, solange im Gehäuse Einstellskala kann aber auch mit einem Raumtempeeine Temperatur von weniger als beispielsweise 18° C ao raturbereich beschriftet sein, an Hand dessen der Beherrscht. Solange dies der Fall ist, bleibt der Kon- wohner die Höhe der Tagesnachladung über einen takte geschlossen. Schließlich hat das Umschalten bestimmten Raumtemperaturwert bestimmen kann, des Kontaktes d; bewirkt, daß von einer der Klem- Zur Einschaltung des Handsteuergliedes 7"«st dient men R' über die Kontakte d\ oder e_t Strom über den ein mit dem Synchronlaufwerk Sy gekoppelter UmKontakt di durch den Widerstand R 3 und den Hilfs- 15 schalter US, de; seinen Kontakt «i für das I Ihrenheizkörper// nach Mp fließt. Dadurch wird der tem- potentiometer τ,_; nur während der Nachtaufladung peraturabhängige NTC-Widerstand R 1 beheizt. Wenn und einen zweiten Kontakt u· für das Handsteueidie Temperatur im Gehäuse 6 über 18⁰C ansteigt, glied Tum nur zur Tageszeit geschlossen hält. Wähfällt die Spannung am Abgriff des Spannungsteiler^ rend die Beheizung des NTC-Widerstandes/?! im Ge- T 21 bis R 1 unter die Schwellspannung des Schwel- 30 häuse 6 nach wie vor durch eine Gehäusetemperatur lenschalters 2 ab, so daß das Relais A abfäüt, d. h. von 18⁰C bestimmt wird, wirkt das Handsteuerglied der Kontakte geöffnet wird. Dadurch wi«d das Rt 7V- auf den geräteinternen Teil des Spannungsteilers lais D sU οΓύΙυ» und der Kontakt dt kehrt in Ute Ruhe- ein, und zwar entspricht hierbei der max. Widerlage zurück. Dadurch fließt Strom von c~< Klem- standswert dieses Potentiometers der niedrigsten me/i' über die Kontakte e\, d*, /4 durch den Steuer- 35 Temperaturschwelle von beispielsweise —10⁰C, der hcizwiderstand S// zur Klemme Mp. Die dadurch be- kleinste Widerstandswert dagegen einer hochliegenwirkte Beheizung des Steuerfühlers des Ladereglers L den Temperaturschwelle von beispielsweise + 18° C. durch den Steuerhcizwiderstar.d SH währt solange. Die außentemperaturabhängige Gleichspannung bis die Temperatur im Gehäuse 6, das η^·π nicht mehr U ,, als Funktion dieser beiden variablen Widerdurch den Hilfsheizkörper H beheiz*, wird, unter 40 stände, und damit der Schwellwert für die Umschal-18° C abgefallen ist. Nach Absinken der Temperatur tung des Schwellwertschalters 2, läßt sich damit außer im Gehäuse 6 unter 18⁰C übersteigt die Spannung vom Wetter auch noch wunschgemäß von Hand beam Abgriff des Spannungsteilers T 2i bis R 1 wieder- einflussen.

um die Schwellenspannung, so daß der Kontakt α Wird der Einstellknopf beispielsweise auf +2⁰C wieder geschlossen wird, was die Schließung des Kon- 45 eingestellt, so bedeutet das auch eine mittagszeitliche taktes di und damit wieder die Beheizung des Gehäu- Nachladung für einen Heizwärmebedarf, der für die ses 6 zur Folge hat. Diese Vorgänge wiederholen sich Beheizung während der nachfolgenden Entladezeil ständig, so daß abwechselnd der temperaturabhängige bei dieser Außentemperatur angemessen wäre. Widerstand R 1 und der Steuerfühler des Ladereg- Diese Einstellung auf +2⁰C kann dagegen aber lers L beheizt wird. Der Hilfsheizkörper H heizt also 50 auch, wenn die wirkliche Außentemperatur beispielstaktend, während der Steuerheizwiderstand SH stets weise bei—5° C liegt, eine bewußt verringerte Nachin den Taktpausen der Beheizung des temperaturab- ladung bedeuten, die dann erwünscht ist, wenn die behängigen Widerstandes R 1 den Steuerfühler beheizt. treffende Wohnung am Abend nicht benutzt werder Da der Hilfsheizkörper// um so intensiver heizt, je soll.

liefer die Außentemperatur unter der der Schwellen- 55 Anderenfalls bedeutete die gleiche Einstellung vor

spannung des Schwellenschalters entsprechenden +2⁰C bei einer Außentemperatur von beispielsweis«

Schwellentemperatur von 18° C im Gehäuse liegt, als +10⁰C eine erhöhte Nachladung, die dann zu wäh

umgekehrt der Steuerheizwiderstand SH in den Takt- len ist, wenn am Abend noch ein überdurchschnitt-

pausen des Hilfsheizkörpers H um so intensiver, je licher Heizwärmebedarf zu erwarten ist.

höher die Außentemperatur liegt. Durch die außen- 60 Jedes weitere an die Aufladesteuereinrichtung an

temperaturabhängige Beheizung der Steuerfühler des zuschließende Speicherheizgerät 4 besitzt einen eige·

Ladereglers L durch den Steuerheizwiderstand SH nen Laderegler L mit einem Steuerheizwiderstand SH

wird ein von der Außentemperatur abhängiger Vor- der an eine Klemme W anzuschließen ist Sollte dabe

hub des Faltenbalges FB im Laderegler L bewirkt. die zulässige Strombelastung des Relaiskontaktes d

Die Erwärmung der Speichermediumtemperaturfüh- 65 überschritten werden, so steht eine gleichartig«

\ctSF im Laderegler L braucht daher nur noch einen Klemme W über einen Entlastungskontakt d_:\ de;

um so kleineren Resthub zu bewirken, je höher die Relais D zur Verfügung.

Außentemperatur liegt. Bei der Abschaltung der Auf- Die beschriebene Einrichtung erhöht den Gc

srauchswert der Aufladestcuereinrichtung nach dem Oberbegriff und vor allem die Wirtschaftlichkeit einer damit ausgestatteten Speicherheizungsanlage beträchtlich, ohne jedoch den technischen Aufwand zu erweitern.

Sie kombiniert die Vorzüge einer Automatik mit der Freizügigkeit der Handsteuerung, ohne jedoch an letztere gebunden zu sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 peraturschwelle entsprechende Schwellwertepannung Patentansprüche: über- bzw. unterschiedet. Alle bekannten Aufladesteuerungen für elektrische

1. Aufladesteuereinrichtung für elektrische Speicherheizgeräte sind Regeleinrichtungen mit vor-Speicherheizgeräte, bei der die Außentemperatur- 5 «^eg^ebenen Regelkennlinien, die sich zur Einspeicheabhängigkeit der bei Beendigung einer Aufladung rung eines voraussichtlichen Heizwärmebedarfs für im Speichermedium vorhandenen Temperatur den Heizzeitraum, der sich an den jeweiligen Aufdurch außentemperaturabhängig taktende Behei- ladezeitraum anschließt, an der augenblicklichen zung eines Steuerfühlers oder eines auch als Außentemperatur orientieren. Eine bestimmte Außen-Steuerfühler dienenden Speichertemperaturfüh- io temperatur führt zu einer bestimmten zugeordneten lers eines im Speicherheizgerät befindlichen Lade- Speichertemperatur.

reglers oder -abschalters erzielt wird, wobei das Diese feste Zuordnung einer Speichertemperatur Takten der Beheizung durch ein Relais hervor- zu einer Außentemperatur hat bei normalem gleichgerufen wird, an dessen Kontakten wenigstens ein mäßigem Wetterablauf — und der wird über den Heizwiderstand zur Beheizung wenigstens eines 15 größten Teil einer jährlichen Heizperiode auch vor-Steuerfühlers und ein Heizwiderstand für die Be- liegen — durchaus ihre Berechtigung. Die zur Wärheizung eines von der Außentemperatur beauf- mespeicherung vorgesehenen Niedertarifzeiten fallen schlagten außentemperaturabhängigen Wider- zum überwiegenden Teil in die Nachtzeiten, daher Standes angeschlossen ist und dessen Anker ab- sind die Regelkennlinien von bekannten Aufladefällt bzw. anzieht, wenn die Spannung am Ab- ao Steuerungen auch auf den Außentemperaturverlauf griff eines den temperaturabhängigen Widerstand der Nacht und einen Heizwärmebedarf des folgenden enthaltenden Spannungsteilers eine einer Tempe- Tages ausgerichtet.

raturschwelle entsprechende Schwellwertspan- Nun sind die Stromerzeugungsunternehmen zum nung über-bzw. unterschreitet, dadurch ge- Ausgleich ihrer Energiebilanz über die Tageszeit hinkennzeichnet, daß in dem Spannungsteiler, 25 weg in zunehmendem Maße daran interessiert, auch der die einer Temperaturschwelle entsprechende in den Mittagsstunden, wenn der Industrie-Energie-Schwellwertspannung erzeugt, außer dem tempe- bedarf auf Grund der Mittagspause sinkt, verbilligten raturabhängigen Widerstand R\ ein über ein Strom für Wärmespeicherzwecke abzugeben.
Synchronlaufwerk Sy nur zur Tagesnachladung Dieses Angebot kommt den Benutzern der elektrieinschaltbares Handsteuerglied Tust angeordnet 30 sehen Speicherheizgeräte entgegen, weil sich die tägist. liehe Entladezeit durch Zwischenlegung einer zwei-

2. Aufladesteuerung nach Anspruch 1, dadurch ten Aufladezeit zur Mittagszeit wesentlich verkürzt, gekennzeichnet, daß das Handsteuerglied Tust wodurch die Speicherkapazität stark reduziert werals Potentiometer ausgebildet ist, welches zur den kann. Die Speicherheizgeräte werden jetzt klei-Tagesnachladungszeit das vom Synchron-Motor 35 ner, leichter und billiger, aber auch die Wärmeverangetriebene Potentiometer 7 UP ersetzt. luste lassen sich damit senken.

3. Aufladesteuerung nach Anspruch 1 und 2, Leider sind aber die geräteeigenen Regelkennlinien dadurch gekennzeichnet, daß dem Synchronlauf- der Aufladesteuerung jetzt nicht m^hr für die Tages werk Sy ein Umschalter US zugeordnet ist, des- nachladung geeignet, weil hier vorwiegend höhere sen Kontakt u\ für das Uhrenpotentiometer T_n- 40 Außentempe-aturen herrschen, als sie gegen Abend zur Nachtzeit, und dessen Kontakt u> für das bei der nacrfolgenden Entladezeit vorhanden sein Handsteuerglied Tust zur Tageszeit geschlossen werden. Das hat zur Folge, daß es nur zu einer unist. genügenden oder aber überhaupt keiner Aufladung

4. Aufladesteuerung nach Anspruch 1 und 2, des Wärmespeichers kommen wird. Auch ein in die dadurch gekennzeichnet, daß eine Skala des 45 Aufladezeit oder in die anschließende Entladezeit Handsteuergliedes Tust in ° C unterteilt ist und fallender Temperatursturz wird eine nicht dem tateinen Temperaturbereich umfaßt, innerhalb des- sächlichen Wärmebedarf entsprechende Aufladung sen die Temperaturschwelle wählbar und ein- nach sich ziehen.

stellbar ist. Aber darüber hinaus läßt eine Automatik auch

50 keine individuelle Gestaltung der Wärmespeicherung

Die Erfindung betrifft eine Aufladesteuereinrich- im Einzelfall zu. Steht die Wohnung am Abend leer. lung für elektrische Speicherheizgeräte, bei der die weil ihre Bewohner abwesend sind, so wäre wegen Außentemperaturabhängigkeit der bei Beendigung der dann vorzunehmenden Wohnraum-Temperatureiner Aufladung im Speichermedium vorhandenen absenkung nur eine geringe Auflademenge erforder-Temperatur durch außentemperaturabhängig tak- 55 lieh — die Aufladesteuerung kann derartige indivitende Beheizung eines Steuerfühlers oder eines auch duelle Wünsche nicht berücksichtigen. Hier kann als Steuerfühler dienenden Speichertemperaturfüh- wirksam nur der Mensch als Bewohner selbst eingreilers eines im Speicherheizgerät befindlichen Ladereg- fen, indem er Informationen über das Wetter auflers oder -abschalters erzitit wird, wobei das Takten nimmt, Tendenzen erkennt bzw. aus der Erfahrung der Beheizung durch ein Relais hervorgerufen wird, 60 heraus oder nach seinen ganz speziellen persönlichen an dessen Kontakten wenigstens ein Heizwiderstand Wünschen den zu speichernden Wärmebedarf durch zur Beheizung wenigstens eines Steuerfühlers und ein manuelles Eingreifen in die Aufladesteuerung zur Heizwiderstand für die Beheizung eines von der Tagesnachiadung korrigiert.

Außentemperatur beaufschlagten außentemperatur- Der Wunsch nach einem Schaltelement für die

abhängigen Widerstandes angeschlossen ist und des- 65 Nachladung am Tage, mit dem vom Benutzer die

sen Anker abfällt bzw. anzieht, wenn die Spannung Intensität einzustellen ist, ist bereits in der Zeitschrift

am Abgriff eines den temperaturabhängigen Wider- »Deutsches Elektrohandwerk«, 44. Jahrgang 1969,

stand enthaltenden Spannungsteilers eine einer Tem- Heft 10, auf Seite 293 geäußert worden.