DE2055430A1

DE2055430A1 - Anordnung zur witterungsabhängigen Aufladesteuerung von Speicherofen

Info

Publication number: DE2055430A1
Application number: DE19702055430
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.-Ing. 3250 Hameln Große-Brauckraann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-11-11
Filing date: 1970-11-11
Publication date: 1972-05-18

Description

"Anordnung zur witt erungs abhängigen Aufladesteuerung von Speicheröfen" Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur witterungsabhangigen Aufladesteuerung von Speicheröfen mit einer von der Außentemperatur abhängigen Steuerspannung und mit Mitteln zur Berücksichtigung der Ofenrestwärme unter Verwendung von in den Ofen angeordneten Temperaturfühlern.
Bei bekannten Anordnungen dieser Art wird die Ofenrestwärme über eine Widerstandsmeßbrücke erfaßt, die naturgemäß nicht unmittelbar am Kern des Speicherofens angeordnet sein kann, sondern an einer weniger heißen Stelle, die ein Abbild der Eerntemperatut liefert, untergebracht werden muß. Nachteilig ist bei Verwendung einer Widerstandsmeßbrücke, daß eine konstante Speisespannung bereitgestellt werden muß.
Die Erfindung bezweckt, die eingangs erwähnte Anordnung so weit zu verbessern, d die erwähnten Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Steuerung der Ofenaufladung durch Vergleich der von der Außentemperatur abhängigen Steuerspannung mit einer entgegengeschalteten Differenzspannung aus einer konstanten Hilfsspannung und einer durch Thermoelemente als Temperaturfühler gelieferten, von der Ofentemperätur abhängigen Spannung erfolgt. Die konstante Hilfsspannung entspricht der außentemperaturabhängigen Steuerspannung bei 180 Außentemperatur. Als Schaltverstärker kann ein Operationsverstärker dienen.
Anhand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild der Anordnung, wahrend in Fig. 2 und Fig. 3 Erläuterungsdiagramme wiedergegeben sind.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist ein zentrales Steuergerät vorgesehen, das aus einer Brückenschaltung 1 und einem Verstärker 2 sowie einer Spannungsquelle 3 besteht. Die Brückenschaltung enthält einen temperaturabhängigen Widerstand la, zwei Festwiderstände Ib und einen einstellbaren Widerstand Ic. Das zentrale Steuergerät liefert am Ausgang des Verstärkers eine von der Außentemperatur abhängige Steuergleichspannung UA. In dem strichpunktiert angedeuteten Speicherofen 4 befindet sich ein Verstärker 5, der über ein Relais 6 mit seinem Kontakt 6a den Stromkreis eines Thermoschützes 7 schaltet.
Mit Hilfe des Thermoschützes 7 können Heizwiderstände 8, 9, 10 an Spannung gelegt werden. Dem Eingang des Verstärkers 5 wird eine Spannung zugeführt, die sich aus der Steuerspannung UA und einer entgegengeschalteten Spannung UH ~ UK zusammensetzt. Die Spannung UH ist eine konstante Hllfsspannung, während die Spannung UK von Thermoelementen 11 gewonnen wird, die unmittelbar die Temperatur des Kernes des Speicherofens abfühlen. Die Hilfsspannung ist so gewählt, daß sie gleich der Steuerspannung UA bei 180 C Außentemperatur ist. Die Abhängigkeit der Steuerspannung UA von der Außentemperatur ist in dem linken Teil der Fig. 2 wiedergegeben. Es ist zu erkennen, daß die Steuerspannung mit der Außentemperatur linear ansteigt, wobei das Steuergerät so eingerichtet ist, daß die Steuerspannung bei minus 180 C verschwindet.
Im rechten Teil der Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Differenzspannung UH - UK von der Kerntemperatur des Speicherofens wiedergegeben. Die Differenzspannung hat ebenfalls ein lineares Verhalten und soll bei einer Kerntemperatur von 600° C zu Null werden. Bei leerem Speicher ist die Spannung UK.Null, so daß die Differenzspannung nur durch die Hilfsspannung UH geliefert wird. Bei unter plus 180 C herrschender Außentemperatur besteht ein Spannungsunterschied zwischen UA und UH - UK, so daß über den Verstärker 5 und das Relais 6 der Stromkreis für das Thermoschütz geschlossen ist. Der Kern wird aufgeheizt, so daß vom Thermoelement eine sich vergrößernde Spannung UK geliefert wird. Der Speicher wird so lange auf geladen, bis ein Gleichgewicht zwischen der Steuerspannung UA und der Differenzspannung UH - Ux hergestellt ist. Am Beispiel der Fig. 2 ist zu erkennen, daß bei Oo Außentemperatur eine Aufladung des Speichers bis auf 3000 Kerntemperatur erfolgen würde. In der Darstellung nach Fig. 3 ist die Kerntemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur wiedergegeben.
Die Hilfsspannung UH ist erforderlich, um die Forderung zu erfüllen, daß bei Kurzschluß oder Unterbrechung der Steuerleitung voll aufgeladen wird. Diese Forderung macht es nämlich nötig, daß die Steuerspannung bei minus 180 C null ist und zu höheren Außentemperaturen hin ansteigt. Da die Spannung UK der Thermoelemente mit steigender Temperatur des Kernes ebenfalls ansteigt, ist es nur unter Zwischenschaltung einer Hilfsspannung möglich, einen Gleichgewichtszustand zu erreichen. In der Praxis kann die Wirkung der Hilfsspannung UH dadurch erreicht werden, daß als Schaltverstärker ein Operationsverstärker dient, dem eine künstliche Offsetspannung entsprechender Größe gegeben wird.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil mit Hilfe der Thermoelemente die Kerntemperatur fast unmittelbar an der heißesten Stelle gemessen werden kann. Dadurch wird die Kerntemperatur sehr genau und mit niedriger Totzeit sowie mit kleiner Schalthysterese erfaßt. Die Verwendung von Thermoelementen macht es auch unnötig, im Schaltverstärker mit einer bestimmten und zudem noch konstanten Speisespannung zu arbeiten. Da die Vergleichsstellen der Thermoelemente nicht auf Oo C gehalten werden können, werden niedrige Kerntemperaturen zu niedrig gemessen. Die Vergleichs stellen werden zweckmäßigerweise außerhalb des Schaltraumes (evtl. im Wohnraum) oder zumindest an der kältesten und temperaturkonstantesten Stelle des Schaltraumes untergebracht, um die Fehler bei der Temperaturerfassung möglichst klein zu halten. Die Tatsache, daß niedrige Kerntemperaturen zu niedrig gemessen werden, macht sich vorteilhaft bemerkbar, da die Einrichtung für hohe Außentemperaturen auf relativ zu hohe Kerntemperaturen einregelt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei hohen Außentemperaturen auch relativ stärker geheizt bzw. aufgeladen werden muß.
Als Thermoelemente können Eisehkonstantenelemente verwendet werden, welche Temperaturen von 5000 o ohne weiteres aushalten. Bei einer Temperaturdifferenz von 5000 C zwischen Meß- und Vergleichsstelle geben diese Thermoelemente eine Thermospannung von 27 mV ab. Bei In-Reihe-Schaltung mehrerer Elemente ergeben sich bessere Mittelwerte und höhere Meßspannungen.
5 Seiten Beschreibung 4 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 3 Fig.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur witterungsabhängigen Aufladesteuerung von Speicheröfen mit einer von der Außentemperatur abhängigen Steuerspannung und mit Mitteln zur Berücksichtigung der Ofenrestwärme unter Verwendung von in den Öfen angeordneten Temperaturfühlern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Ofenaufladung durch Vergleich der von der Außentemperatur abhängigen Steuer spannung mit einer entgegengeschalteten Differenzspannung (UH - UK) aus einer konstanten Hilfsspannung (UH) und einer durch Thermoelemente (11) als Temperaturfühler gelieferten, von der Ofentemperatur abhängigen Spannung (UK) erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Hilfsspannung (UH) der außentempera turabhängigen Steuerspannung bei 180 C Außentemperatur entspricht.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltverstärker (5) ein Operationsverstärker dient.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort der Vergleichsstelle für das Thermoelement (11) der gewünschten Aufladecharakteristik entsprechend gewählt ist.

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