DE2053281C3 - Heater with storage properties - Google Patents
Heater with storage propertiesInfo
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- G05D23/1923—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the cost of which varies in function of time
Description
Die Erfindung betrifft ein Heizgerät mit Speichereigenschaft, mit einem Heizstromkreis, mit einem eine Einlaßöffnung mit einer Auslaßöffnung verbindenden Luftkanal, der zumindest zum Teil von dem Speicherkern des Gerätes begrenzt ist, mit einer in dem Luftkanal vor der Auslaßöffnung angeordneten Klappe, die in Steuerabhängigkeit von einem auf die Raumtemperatur ansprechenden, als temperaturabhängiger Schalter ausgebildeten Regler steht.The invention relates to a heater with storage properties, with a heating circuit, with one connecting an inlet opening to an outlet opening Air duct, which is at least partially limited by the storage core of the device, with one in the air duct in front of the outlet opening arranged flap, which depends on the control of the room temperature appealing controller designed as a temperature-dependent switch is available.
Derartige unter der Bezeichnung »Pendelspeicher« oder »Teilzeitspeicher« bekanntgewordene Heizgeräte werden mit Vorteil dort eingesetzt, wo eine direkte Beheizung (während der »Freigabezeit«) nur während verhältnismäßig kurzer Sperrzeiten morgens, mittags und abends im Interesse eines günstigen Tarifes nicht durchgeführt werden soll; die Abschaltung der Heizgeräte wird hierbei durch Steuerorgane durchgeführt, die entweder zeitabhängig (Schaltuhr) arbeiten oder über das Stromversorgungsnetz ferngesteuert werden (Rundsteuergeräte). Ein Verfahren zum Beeinflussen des Ladevorganges bei Heizgeräten mit Speichereigenschaft ist beispielsweise aus der CH-PS 4 87 568 bekannt. Such under the name of "pendulum storage" or "part-time storage" known heaters are used to advantage where there is direct heating (during the "release time") only during relatively short blocking times in the morning and at noon and should not be carried out in the evening in the interest of a favorable tariff; the shutdown of the heaters is carried out by control units that either work time-dependent (timer) or via the power supply network can be remotely controlled (ripple control devices). A method of influencing the charging process in heaters with storage properties is known from CH-PS 4 87 568, for example.
Es ist auch e;>i Wärmespeicherofen bekannt, der einen Luftkanal für die Wärmeabgabe enthält. Der Luftkanal ist mit einer Klappe verschließbar, welche von einem Thermostaten verstellt werden kann. Als Thermostat ist eine Membrandose oder ein Bimetallelement vorgesehen. Der Thermostat ist also ein mechanisch arbeitendes Element, das starr mit der Klappe verbunden ist. In der Nähe des Thermostaten kann allerdings auch ein zu dessen zusätzlicher Beeinflussung dienender elektrischer Heizkörper vorgesehen sein. Die Regelung der Klappe erfolgt bei dem bekannten Wärmespeicherofen mit im wesentlichen thermomechanischen, also trägen Mitteln, ohne Berücksichtigung der Sperrzeiten.It's also e ; > i heat storage heater known, which contains an air duct for the heat dissipation. The air duct can be closed with a flap which can be adjusted by a thermostat. A diaphragm box or a bimetal element is provided as the thermostat. The thermostat is therefore a mechanically working element that is rigidly connected to the flap. In the vicinity of the thermostat, however, an electrical heating element serving to additionally influence it can also be provided. The control of the flap takes place in the known heat storage furnace with essentially thermomechanical, that is, inert means, without taking the blocking times into account.
Bei Heizgeräten der beschriebenen Gattung besieht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Raumtemperatur sowohl während der Direktheizzeiten als auch während der Entladezeiten des Speichers abhängig von einem einzigen Raumtemperaturregler ohne großen Aufwand mit im wesentlichen elektrischen Mitteln unter Berücksichtigung der Sperrzeiten auf einem wählbaren Wert zu halten.In heating devices of the type described, the object on which the invention is based provides the Room temperature both during the direct heating times and during the discharge times of the storage tank from a single room temperature controller without much effort with essentially electrical To keep funds at a selectable value, taking into account the blocking times.
Die erfindungsgemäßen Lösungen diesel Aufgabe beruhen darauf, den Regelkreis während der Sperrzeiten »umzuschalten«. Eine der Lösungen ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Relais mit einem Umschalter und einem Erregerorgan vorgesehen ist, daß dieses Erregerorgan über ein Steuerorgan an aas speisende Netz angeschlossen ist, daß in dem Heizstromkreis in Reihenschaltung das Steuerorgan und der Arbeitskontakt eines zweiten Relais liegen und daß das Erregerorgan des /weiten Relais und das Erregerorgan der Klappe so über den Umschalter des ersten Relais und den temperatiirabhängigen Schalter des Reglers geführt sind, daß das Erregeroigan des zweiten Relais über denThe inventive solutions to this task are based on the control loop during the blocking times »To switch«. One of the solutions is characterized in that a first relay with a changeover switch and an excitation organ is provided that this excitation organ is fed via a control element to aas Network is connected that in the heating circuit in series the control element and the normally open contact a second relay and that the exciter of the / wide relay and the exciter of the valve so via the switch of the first relay and the temperature-dependent switch of the controller are that the exciter oigan of the second relay via the
temperaturabhängigen Schalter an dem speisenden Netz liegt, wenn das erste Relais erregt ist.temperature-dependent switch on the feeding network is when the first relay is energized.
Eine zweite, äquivalente Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Heizgerät der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Relais mit einem Ruhekontakt und einem Erregerorgan vorgesehen ist. daß dieses Erregerorgan über ein Steuerorgan an das speisende Netz angeschlossen ist, daß in dem Heizstromkreis in Reihenschaltung das Steuerorgan und der Arbeitskontakt eines zweiten Relais liegt, daß das Erregerorgan des zweiten Relais und das Erregerorgan der Klappe in Reihenschaltung über den temperaturabhängigen Schalter des Regien· an das speisende Netz angeschlossen sind, daß der Ruhekontakt dem Erregerorgan des zweiten Relais parallel geschaltet ist, und daß die Erregerorgane von Klappe und zweitem Relais so bemessen sind, daß bei wirksamer Reihenschaltung nur der Arbeitskontakt des zweiten Relais, nicht jedoch die Klappe betätigt wird.A second, equivalent solution to this problem is achieved in a heater of the type mentioned at the outset characterized in that a first relay is provided with a normally closed contact and an exciter. that this exciter organ is connected to the feeding network via a control element, that in the heating circuit in series connection, the control element and the normally open contact of a second relay is that the exciter element of the second relay and the exciter organ the flap connected in series via the temperature-dependent switch of the control room to the power supply are connected that the normally closed contact is connected in parallel to the exciter of the second relay, and that the excitation organs of the flap and the second relay are dimensioned so that only the normally open contact of the second relay, but not the flap, is actuated.
Als Relais werden vorzugsweise thermische Relais mit einem Bimetallkontakt und einer als Erregerorgan dienenden Heizwicklung verwendet; die Erfindung läßt sich aber auch mit magnetischen Relais realisieren.Thermal relays with a bimetallic contact and one as an exciter element are preferably used as relays used heating coil; but the invention can also be implemented with magnetic relays.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtTwo exemplary embodiments of the invention are explained with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 die Schaltung eines ersten Ausführungsbeispiels undFig. 1 shows the circuit of a first embodiment and
F i g. 2 die Schaltung eines zweiten Ausführun.'sbeispiels. F i g. 2 shows the circuit of a second embodiment.
Zwischen den Netzphasen R und Mp liegt der Heizstromkreis des Heizgerätes, der — in Reihenschaltung angeordnet — ein Steuerorgan 1, einen Schaltkontakt 21 eines Schalters 2, einen Heizkörper 3, einen Arbeitskontakt 41 eines ersten Relais 4 und einen Sicherheitstemperaturbegrenzer 5 enthält. Das Steuerorgan I enthält einen Schalter, der entweder zeitabhängig von einer Schaltuhr oder durch einen Rundsteuerempfänger betätigt wird. Der Sicherheitstemperaturbegrenzer 5 hat die Aufgabe, das Heizgerät bei Überschreiten einer bestimmten kritischen Temperatur abzuschalten.Between the mains phases R and Mp is the heating circuit of the heater, which - arranged in series - contains a control element 1, a switching contact 21 of a switch 2, a heating element 3, a normally open contact 41 of a first relay 4 and a safety temperature limiter 5. The control element I contains a switch which is actuated either as a function of time by a timer or by a ripple control receiver. The safety temperature limiter 5 has the task of switching off the heater when a certain critical temperature is exceeded.
Dem Heizgerät ist ein im Raum angeordneter Temperaturregler 8 zugeordnet, der vorzugsweise aus zwei temperaturabhängig arbeitenden Schalvkontakten 81 und 82 besteht, wobei die Ansprech- und Abfalltemperaturen für den Kontakt 81 willkürlich, beispielsweise zwischen den Grenzen 18 und 30°C, einstellbar sind.A temperature controller 8, which is arranged in the room and preferably consists of two, is assigned to the heater there is temperature-dependent switching contacts 81 and 82, the response and drop temperatures for the contact 81 can be set arbitrarily, for example between the limits 18 and 30 ° C.
Bei geschlossenem Schalter 2 ist über dessen Kontakt 22 ein Regelkreis geschlossen, der von dei Phase R über den Schalter 81 des Reglers 8, über den Umschalter 61 eines zweiten Relais 6 und das Erregerorgan 7 für die Betätigung der im Heizgerät angeordneten Klappe zur Phase Mp führt. Das Erregerorgan 60 des zweiten Relais 6 ist so geschaltet, daß es während der Freigabezeiten bei geschlossenem Schaltkontakt 21 an Spannung liegt; der Umschalter 61 befindet sich dann in der in der Figur gestrichelt angedeuteten Position, so daß der Regelkreis von der Phase R über den Schalter 81, den Schalter 22, den Umschalter 61 und das Erregerorgan 40 des Relais 4 zur Phase Mp führt. Wenn an dem Erregerorgan 60 keine Spannung liegt, dann befindet sich der Umschalter 61 in der in der Figur dargestellten Lage. Parallel zu den hinter dem Regler 8 beginnenden Reglerstromkreisieilen liegt ein Widerstand 83; er dient als thermische Rückführung, d. h. er beheizt den temperaturi jhängigen Schalter 8i sobald dieser einschaltet, was zu einer kürzeren Einschaltclauer führt.When switch 2 is closed, a control circuit is closed via its contact 22, which leads from phase R via switch 81 of controller 8, via switch 61 of a second relay 6 and exciter element 7 for actuating the flap arranged in the heater to phase Mp . The exciter element 60 of the second relay 6 is switched so that it is connected to voltage during the release times when the switching contact 21 is closed; the changeover switch 61 is then in the position indicated by dashed lines in the figure, so that the control loop leads from phase R via switch 81, switch 22, changeover switch 61 and exciter 40 of relay 4 to phase Mp . When there is no voltage at the exciter element 60, the changeover switch 61 is in the position shown in the figure. A resistor 83 is located parallel to the controller circuit lines beginning behind the controller 8; it serves as thermal feedback, ie it heats the temperature-dependent switch 8i as soon as it switches on, which leads to a shorter switch-on claw.
Parallel zu dem willkürlich einstellbaren temperaturabhängigen Schalter 81 des Reglers S liegt ein temperaturabhängiger Schalter 82 mit fest eingestellten Ansprechwerten in Reihe mit einem zweiten Steuerorgan 10, das einen von einem Rundsteuerempfänger oder einer Schaltuhr betätigbaren Schalter enthält; dieser Schalter wird eine bestimmte, von der Speicherkapazität des Heizgerätes abhängende Zeit vor Beginn der Sperrzeit eingeschaltetIn parallel with the arbitrarily adjustable temperature-dependent switch 81 of the controller S there is a temperature-dependent switch Switch 82 with fixed response values in series with a second control element 10, which contains a switch which can be actuated by a ripple control receiver or a timer; this Switch is activated a certain time before the start of the heater, depending on the storage capacity of the heater Blocking time switched on
Während der Freigabezeit ist der Schalter in demDuring the release time, the switch is in the
ίο Steuerorgan 1 geschlossen, so daß das Erregerorgan 60 bei geschlossenem Schalter 2 an Spannung liegt; der Umschalter 61 befindet sich in der gestrichelten Position, so daß das Erregerorgan 40 durch den Schalter 81 an Spannung gelegt wird, wenn die Raumtemperatur den an dem Schalter 81 eingestellten Grenzwert unterschrei-'et: Dann wird der Arbeitskontakt 41 des Relais 4 geschlossen und der Heizkörper 3 liegt an Spannung. Dieser Zustand bleibt solange aufrechterhalten, bis die Raumtemperatur den am Schalter 81 eingestellten Grenzwert erreicht hat; dann schaltet der Schalter 81 und damit der Schalter des Relais 4 aus. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich dann wieder, wenn die Raumtemperatur den bereits angeführten Grenzwert unterschreitet.ίο control element 1 closed, so that the excitation element 60 when switch 2 is closed, there is voltage; the switch 61 is in the dashed position, so that the exciter 40 is connected to voltage by the switch 81 when the room temperature The limit value set at the switch 81 falls below: Then the normally open contact 41 of the relay 4 closed and the heating element 3 is connected to voltage. This state is maintained until the Room temperature has reached the limit set on switch 81; then switch 81 switches and thus the switch of relay 4 off. The process described is repeated again when the Room temperature falls below the limit value already mentioned.
Bei Beginn der Sperrzeit wird der Arbeitskreis durch das Steuerorgan 1 unterbrochen, so daß das Erregerorgan 60 spannungslos wird und der Umschalter 61 in die in der Figur dargestellte Lage geht. Der temperaturabhängige Schalter 81 des Reglers 8 liegt dann im Stromkreis des Erregerorgans 7 der Klappe des Heizgerätes, die dann geöffnet wird, wenn das Erregerorgan 7 durch den Schalter 81 bei Unterschreiten des angegebenen Grenzwertes an Spannung gelegt wird. Hat die Raumtemperatur durch die darauffolgende Entladung des Speichers den eingestellten Grenzwert erreicht, dann öffnet der Schalter 81, wodurch das Erregerorgan 7 spannungslos wird und die Klappe schließt.At the beginning of the blocking time, the working group is interrupted by the control element 1, so that the exciter organ 60 is de-energized and the changeover switch 61 goes into the position shown in the figure. The temperature dependent Switch 81 of the controller 8 is then in the circuit of the exciter 7 of the flap of the heater, which is then opened when the exciter 7 by the switch 81 falls below the specified Limit value is applied to voltage. Has the room temperature due to the subsequent discharge of the Memory reaches the set limit value, then the switch 81 opens, whereby the exciter element 7 becomes tension-free and the flap closes.
Bei einer solchen Anordnung kann bei sehr niedrig eingestellter Sollwerttemperatur am Regler 8 der kritisehe Fall eintreten, daß die gespeicherte Wärmeenergie für die Überbrückung der Sperrzeiten nicht ausreicht; dies zu vermeiden, ist die Aufgabe des Schaltkontaktes 82 des Reglers 8 in Verbindung mit dem Steuerorgan 10: Wenn der Schaltkontakt 82 beispielsweise auf 18°C Sollwert eingestellt ist und das Steuerorgan 10 z. B. eine halbe Stunde vor Beginn der Sperrzeit einschaltet, dann führt dies zu einer Aufladung des Heizgerätes unabhängig von der am Schalter 81 eingestellten Sollwerttemperatur. Damit wird erreicht, daß auch z. B. kurz nach Beginn der Sperrzeit Energie für ein höheres Raumtemperaturniveau bereitsteht.With such an arrangement, the setpoint temperature on controller 8 can be critical if the setpoint temperature is set very low Occurrence that the stored thermal energy is insufficient to bridge the blocking times; to avoid this is the task of the switching contact 82 of the controller 8 in conjunction with the Control element 10: If the switching contact 82 is set, for example, to 18 ° C setpoint and the control element 10 z. B. switches on half an hour before the start of the blocking period, then this leads to a charging of the Heater regardless of the setpoint temperature set on switch 81. This achieves that also z. B. energy is available for a higher room temperature shortly after the start of the blocking period.
Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich nur innerhalb des Regelkreises von dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 dadurch, daß das erste Relais 6 an Stelle eines Umschalters einen Ruhekontakt 62 aufweist, der in dem das Erregerorgän 7 für die Klappe und den Regler 8 enthaltenden Stromkreis liegt. Parallel zu diesem Ruhekontakt liegt das Erregerorgan 40 des zweiten Relais 4. Die beiden F.rregerorganc 7 und 40 von Klappe und zweitem Relais 4 sind so bemessen, daß bei wirksamer Reihenschaltung (erregtem Relais 6 und geöffnetem Ruhekontakt 62) der dann fließende Strom nur zur Erregung des zweiten Relais 4 (Einschaltung des. Heizstromkreises), nicht jedoch zur Betäti-The embodiment according to FIG. 2 differs from the exemplary embodiment only within the control loop according to FIG. 1 in that the first relay 6 has a break contact 62 instead of a changeover switch has, in which the exciter organ 7 for the flap and the controller 8 containing circuit is. The exciter element 40 lies parallel to this normally closed contact of the second relay 4. The two exciters 7 and 40 of the flap and the second relay 4 are dimensioned so that that with an effective series connection (energized relay 6 and open normally closed contact 62) the then flowing Current only to excite the second relay 4 (activation of the heating circuit), but not to actuate
(>5 gung (öffnen der Klappe) durch das Erregerorgan 7 ausreicht. (> 5 supply (opening the flap) by the exciter 7 is sufficient.
Unter diesen Voraussetzungen wird während der Freigabezeit bei geschlossenem Schalter 2 das Erreger-Under these conditions, during the release time with switch 2 closed, the exciter
organ 60 an Spannung liegen und der Ruhekontakt 62 geöffnet sein; der Reglerstromkreis verläuft dann von
R über Schalter 22, Erregerorgane 7 und 40 und den Regler 8, der denselben Aufbau wie der in F i g. 1 dargestellte
aufweisen kann. Bei der angegebenen Bemessung der Erregerorgane wird dann der Schalter 41 des
Relais 4 den Heizstromkreis jeweils dann schließen, wenn der Regler8 bei Unterschreilen der eingestellten
Sollwertiemperatur den Regelkreis einschaltet.
Mit Beginn der Sperrzeit entfällt die Erregerspannung für das Erregerorgan 60 und der Schalter 62 geh
in die gezeichnete Ruhestellung, in der das Erregeror gan 40 durch diesen Schalter überbrückt ist: Der be
geschlossenem Schalter des Reglers 8 im Reglerkrei:organ 60 are connected to voltage and the normally closed contact 62 be open; the controller circuit then runs from R via switches 22, excitation elements 7 and 40 and the controller 8, which has the same structure as that in FIG. 1 shown may have. With the specified dimensioning of the excitation organs, the switch 41 of the relay 4 will then close the heating circuit when the controller 8 switches on the control circuit when the setpoint temperature falls below the set value.
With the start of the blocking time, the excitation voltage for the exciter 60 and the switch 62 go into the rest position shown, in which the exciter 40 is bridged by this switch: The closed switch of the controller 8 in the controller circuit:
über das Erregerorgan 7 fließende Strom reicht danr zum öffnen der Klappe des Heizgerätes aus; diesi Klappe bleibt solange geöffnet, bis die Raumlempera tür den eingestellten Sollwert erreicht hat. Dann schal tet der Regler 8 den Reglerstromkrcis wieder ab umThe current flowing through the exciter 7 is then sufficient to open the flap of the heater; the SI The flap remains open until the room temperature has reached the set value. Then stale the controller 8 switches the controller current circuit off again
ίο die Klappe schließt.ίο the flap closes.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (7)
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Families Citing this family (1)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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