DE2107473A1 - Apparatur zur automatischen Regelung der Vorlauftemperatur bei Warmwasserzentralheizungen - Google Patents

Description

• Anlage zur Patentanmeldung Apparatur zur automatischen Regelung der Vorlauftemperatur bei Warmwasse rzentralheizungen Die Erfindung betrifft eine Apparatur zur automatischen Regelung der Vorlauftemperatur bei Warmwasserzentralheizungen in Abhängigkeit von der Außentemperatur.
• Bei Zentralwarmwasserheizungsanlagen ist es bekanntlich erforderloch, die Vorlauftemperatur, das ist die Temperatur des Wassers, welches in die Heizkörper eintritt, entsprechend der im Freien herrschenden Temperatur, d.i. die Außentemperatur, zu regulieren.
• Eine automatische Regulierung führt erfahrungsgemäß zu einer Heizkosteneinsparung. Im Handel sind Geräte zur automatischen Regelung der Vorlauftemperatur erhältlich. An ein elektronisches Steuergerät werden z.B. ein Außentemperaturfuhler, ein Vorlauftemperaturfühler, ein Stellantrieb zur Steuerung des Mischventils (Mischer) und ggf. eine Fernbedienung angeschlossen. Eine elektrische Schaltuhr senkt in den Nachtstunden die Raumtemperatur z.B. um einige oC ab. Für Einbau und Inbetriebnahme ist sowohl ein Elektrofachmann als auch ein Heizungsfachmann erforderlich, da umfangreiche Verdrahtungsarbeiten einersaits und heizungstechnische Einstellarbeiten andererseits vorgenommen werden müssen: Es sind die elektrischen Verbindungen zwischen den genannten Einzelteilen der Regelanlage herzustellen. Die sogenannte Heizkurve, das ist die mathematische Zuordnung der Vorlauftemperatur zur Außentemperatur, um eine bestimmte konstante Raumtemperatur (z.B.
• 20 C) zu erhalten, wird eingestellt. Diese Kurve muß eine bestimmte unter anderem Steigung (Steilheit) aufweisen in Abhängigkeit von den Wärmeisolationseigenschaften, der Wärmedurchgangszahl, der verwendeten Baustoffe, aber auch in Abhängigkeit von den Dimensionen der eingebauten Heiskörper.
• Der AußentemperaturPUhler, der im allgemeinen aus einen Halbleiterwiderstand mit großem Temperaturkoeffizienten besteht, wird in einem witterungsgeschützten Gehäuse der Witterung ausgesetzt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Apparatur zu schaffen, bei der 1. beim Einbau keine oder nur geringfügige Verdrahtungsarbeiten erforderlich sind, 2. beim Einbau keine Einstellarbeiten bezüglich der Steilheit der Heizkurve vorgenommen werden müssen, 3. die Bedienung ohne Fachkenntnisse durchgeührt werden kann, 4. der Außentemperaturfühler einfach zu montieren ist und dem Zugriff Dritter nicht zugänglich ist, 5. über mehrere Jahre keine Wartung erforderlich ist, 6. im Falle von Störungen die Reparatur auch von einem Nichtfachmann durchgeführt werden kann und bei Ausfall der Regelapparatur Handbetrieb des Mischventils möglich ist.
• Erfindungsgemäß kann diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß a. Stellantrieb und Steuergerät zu einer Einheit zusammengefaßt werden, b. der elektrische Netzanschluß dieser Einheit an eine Schuko-Steckdose erfolgt, c. Demperaturfühler und Umwälzpumpe und ggf. Fernbedienung über Steckverbindungen angeschlossen werden, d. zur Vahl der Höhe der Raumtemperatur ein einziger Stellknopf "Raumtemperaturl benutzt wird, e. der Außentemperaturfühler im Mauerwerk befestigt wird, f. nur wenige mechanisch bewegte Teile, insbesondere keine elektrischen Relais verwendet werden, g. alle Baueinheiten der Apparatur ohne Spezialwerkzeuge oder Lötgeräte ausgewechselt werden können.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben -sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels: Das Steuergerät (vgl. Fig. 1), dessen elektronisches Schaltprinzip in der Patentanmaldung Nr. P 20 36 267.8 vom 19. 7. 1970 beschrieben ist, vergleicht die Temperatur-Informationen, die der Außentemperaturfühler und der Vorlauftemperaturftihler geben.
• Aufgrund der vorgegebenen mathematischen Funktion zwischen Außentemperatur und Vorlauftemperatur, der sog. Heizkiirve, wird das Mischventil automatisch mit Hilfe eines elektrischen Antriebs schrittweise entweder geöffnet oder geschlossen (vgl. Fig. 2a und 2b). Außentemperatur- und Vorlauftemperaturfühler werden über Steckverbindungen mit dem Steuergerät verbunden (vgl. Fig.2b).
• Die Umwälzpumpe wird über eine Schuko-Steckdose an das Steuergerät angeschlossen. Bei geschlossenem Mischventil wird die Umwälzpumpe automatisch abgeschaltet (vgl. Fig. 2b).
• Steuergerät und elektrischer Mischerantrieb sind zu einer Einheit zusammengefaßt, der Steuereinheit. Die Steuereinheit wird mit Hilfe von zwei hthrauben am Mischer befestigt. Die Steuereinheit ist für die Montage an Misohertypen aller deutschen Fabrikate vorgesehen. Der elektrische Netzanschluß der Steuereinheit erfolgt an eine Schuko-Steckdose.
• Die Heizkurve wird entsprechend der Heizkörperdimensionierung und den Wårmedurchgangszahlen der verwendeten Baumaterialien des jeweiligen Gebäudes einerseits berechnet, zum anderen aufgrund von Erfahrungswerten bereits "geregelter" Gebäude ermittelt, und fabrikationsseitig eingestellt. Bei Inbetriebnahie und Bedienung der Apparatur kann diese Heizkurve mit Hilfe des Knopfes "Raumtemperatur" auf der Frontseite des Steuergerätes parallel verschoben werden, so daß eine individuelle Wahl der Raumtemperatur möglich ist. Diese Parallelverschiebung der Heizkurve ist narrensicher, da der Bedienende Fehleinstellungen ohne Fachkenntnisse korrigieren kann.
• hußentemperatur- und Vorlauftemperaturfühler bestehen z.B. aus Halbleiterwiderständen mit großem Temperaturkoeffizienten, z.B.
• N-Widerständen. Sie sind gemäß der Erfindung mit dem Anschlußkabel zusammen in einem Metall- oder Kunststoffrohr mit Gießharz (z.B. Polyurethan, Polyester, Epoxid) vergossen (vgl. Fig. 3).
• Der Außentemperaturfühler wird nach Fig. 3 in einem Bohrloch so des Mauerwerks einzementiert, daß er mit der Außenseite der Hauswand abschließt oder von außen gesehen bis zu 3 cm tief im Mauerwerk steckt. Erfahrungsgemäß ist dann der Fehler, der dadurch entsteht, daß der Fühler der Witterung nicht direkt ausgesetzt ist, vernachlässigbar klein. Dies wurde festgestellt an den verschiedensten Baumaterialien und ist jederzeit naohprüfbar.
• Der Vorlauftemperaturfühler wird entweder wie allgemein üblich in. einem Tauchrohr befestigt oder als sogenannter Anlegefühler mit zwei Schellen am Vorlaufrohr befestigt.
• An die Schaltbuchse "Fernbedienung" (vgl. Fig. 2b) kann eine Fernbedienung angeschlossen werden. In diesem Fall werden der Stellknopf "Raumtemperatur" und der Schalter "Nachabsenkung Aus-Ein" auf gleichartige Bedienungsorgane im Fernbedienungsgerät umgeschaltet (vgl. Fig. 2b).
• Die Nachtabsenkung der Raumtemperatur kann wie allgemein üblich über eine elektrische Schaltuhr vorgenommen werden. Die Größe der Nachtabsenkung kann in diesem Fall mit Hilfe eines Potentiometers zwischen 0 und 10°C eingestellt werden (vgl. Fig. 2b) Die Apparatur ist über mehrere Jahre wartungsfrei durch Verwendung von z.B. tropenfesten, feuchtigkeitsunempfindlichens gealterten, temperaturbeständigen elektrisohem Bauteiles Mechanisch bewegte Teile enthalten lediglich der elektrische Stellantrieb zur Steuerung des Mischventils. Es werden über mehrere Jahre wartungsfreie Ausführungen des Stellantriebs eingesetzt, die auf dem deutschen Markt erhältlich sind. Da die Ansteuerung des Stellantriebs über Triacs erfolgt (vgl. Patentanmeldung Jr. P 20 36 267.8 vom 19. 7. 1970) werden keine mechanischen Relais benötigt.
• Bei Störungen der automatischen Regelung lassen sich folgende Baueinheiten in wenigen Minuten auswechseln: 1. Steuereinheit komplett, zum Auswechseln ist das Lösen der beiden Befestigungsschrauben und der Steckverbindungen erforderlich.
• 2. Steuereinheit ohne Motorbaueinheit, zum Auswechseln ist das Lö sen von Gehäuse schrauben und einer im Innern des Gerätes bafindlioham S.teckverbindung (vgl. Fig. 2b) erforderlich.
• 3. Elektronikplatine, zum Suswechseln ist das Lösen von Gehäuseschrauben und Herausziehen der gesteckten Elektronikplatine (vgl. Fig. 2a) erforderlich.
• 4. Temperaturfühler, zum Auswechseln ist das Lösen der Steckverbindung an der Steuereinheit erforderlich.
• 5. Schaltuhr, zum Auswechseln ist das Lösen von Schrauben und Herausziehen der gesteckten Sohaltuhr erforderlich.
• Handbetrieb: Die mechanische Verbindung zwischen elektrischem Antrieb und Mischventil geschieht entweder über eine Rtitschkupplung oder über einen ausklinkbarem Keil. In beiden Fällen verbleibt der Handhebel des Mischventils am Mischventil, so daß nach Ausschalten der Steuereinheit Handbetrieb möglich ist.

Claims (5)

1. Anspraohe

   Haupt ansprüche: Apparatur zur automatischen Regelung der Vorlauftemperatur bei Warmwasserzentralheizungen, dadurch gekennzeichnet, daß 1.. Stellantrieb und Steuergerät zu einer Einheit zusammengefaßt werden, der elektrische Netzanschluß dieser Einheit an eine Schuko-Steckdose erfolgt, Temperaturfühler und Umwålzpumpe und ggf. Fernbedienung über Steckverbindungen angeschlossen werden, wodurch vorteilhaft bei der Installation keine oder nur geringfügige Ver-ahtungsarbeiten erforderlich sind.
2. 2. zur Wahl der Höhe der Raumtemperatur nur ein einziger Stellknopf "Raumtemperatur" benutzt wird, wodurch vorteilhaft beim Einbau der Apparatur keine Einstellarbeiten bezüglich der Steilheit der Heizkurve vorgenommen werden müssen, und die Bedienung ohne Fachkenntnisse durchgeführt werden kann.
3. 3. der Außentemperaturfühler im Mauerwerk befestigt wird, wodurch vorteilhaft gemäß der Erfindung der Außentemperaturfühler einfach zu montieren ist und dem Zugriff Dritter nicht zugänglich ist.
4. 4. nur wenige mechanisch bewegte Teile, insbesondere keine elektischen Relais verwendet werden, wodurch vorteilhaft aufgrund der Erfindung keine Wartung erforderlich ist.
5. 5. alle Baueinheitem der Apparatur ohne Spezialwerkzeuge oder Lötgeräte ausgewechselt werden können, wodurch vorteilhaft im Falle von Störungen Reparaturen auch von einem Nichtfachmann durchgeführt werden können.

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