DE2120298A1

DE2120298A1 - Radiator valve with thermostatic control device for central heating

Info

Publication number: DE2120298A1
Application number: DE19712120298
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Peuser, Wolfgang, Dr.-Ing., 8553 Ebermannstadt
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1971-04-26
Publication date: 1972-11-09

Description

Heizkörperventil mit thermostatischer Regeleinrichtung fUr Zentralheizungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizkörperventil mit thermostatischer Regeleinrichtung, insbesondere rUr Zentralheizungen. Radiator valve with thermostatic control device for central heating The invention relates to a radiator valve with a thermostatic control device, especially for central heating.

Bei Zentralheizungen ist es nötig, die Temperatur des Umlaufwassers an veränderte Außenbedingungen und an unterschiedliche Wärmebedürfnisse anzupassen. Um die Außenbedingungen zu berücksichtigen, sieht man entweder eine Außentemperatur-Steuerung vor, oder man ordnet in einem Raum einen zentralen Thermostaten an, der die Beheizung sämtlicher Räume regelt.With central heating it is necessary to adjust the temperature of the circulating water adapt to changed external conditions and different heat requirements. To take the outside conditions into account, you can either see an outside temperature control before, or a central thermostat is arranged in a room to control the heating regulates all rooms.

Um unterschiedlichem Wärmebedarf Rechnung zu tragen, ist es bereits bekannt, Zentralheizungen mit Außentemperatur-Steuerung oder Zentralthermostat-Regelung so einzurichten, daß zur Einsparung von Heizenergie durch Anderung der Mischwassertemperatur zur Nachtzeit eine Absenkung der Temperatur des umgepumpten Wassers und damit der beheizten Räume eintritt.In order to take into account different heat requirements, it is already there known central heating systems with outside temperature control or central thermostat regulation To be set up in such a way that to save heating energy by changing the mixed water temperature at night time a lowering of the temperature of the circulated water and thus the heated rooms.

Allen diesen Anlagen ist gemeinsam, daß die Wärmeabgabe in die einzelnen Räume zueinander in einem festen, im wesentlichen durch die Oberfläche der Heizkörper gegebenen Verhältnis steht, das nur unvollkommen durch Absperren einzelner Heizkörper von Hand geändert werden kann. Einflüsse von Sonne einstrahlung oder c. bei undichten Räumen - von Wind werden entweder nicht erfaßt (Außentemperatur-Steuerung) oder fUhren zu Fehlregelungen (Zentralthermostat), wenn etwa der Raum mit dem Thermostat durch Sonne zusätzlich beheizt und damit die Temperatur in den anderen Räumen gesenkt wird.All these systems have in common that the heat dissipation in the individual Spaces to each other in a solid, essentially through the surface of the radiator given relationship, which is only imperfect by shutting off individual radiators can be changed by hand. Influences of solar radiation or c. if there is a leak Rooms - from wind are either not detected (outside temperature control) or lead to incorrect regulation (central thermostat), if about the room with the thermostat Additionally heated by the sun and thus the temperature in the other rooms is reduced will.

Um diesen Nachteil zu umgehen, ist es andererseits bekannt, an alle Heizkörper eines Gebäudes Ventile mit thermostatischer Regelung anzubringen, so daß die Temperatur Jedes einzelnen Raumes ftlr sich konstant gehalten wird. Einflüsse von Sonne oder Wind werden damit wirkungslos, sofern die Temperatur des Umlaufwassers hoch genug ist, um die Wärmeverluste bei gegebener Heizkörperoberfläche zu decken. Als Nachteil einer Zentralheizung mit Heizkörperthermostaten muB Jedoch gelten, daß eine automatische Absenkung der Temperatur in allen oder einer Vielzahl von Räumen - etwa nachts oder in Arbeitsräumen am Wochenende - nicht möglich ist. Zwar ist es denkbar, die Temperatur des Umlaufwassers zentral zu senken, doch fallen dann alle Heizkörperventile außer Funktion, und die Raumtemperaturen stellen sich entsprechend der Wassertemperatur, der Heizkörperoberfläche und dem Einfluß von Sonne und Wind unterschiedlich ein.In order to circumvent this disadvantage, on the other hand, it is known to everyone Radiators of a building to attach valves with thermostatic control, so that the temperature of each individual Space kept constant will. Influences from the sun or wind are thus ineffective, provided that the temperature of the circulating water is high enough to reduce the heat loss for a given radiator surface cover up. However, a disadvantage of central heating with radiator thermostats must be apply that an automatic lowering of the temperature in all or a large number of rooms - for example at night or in work rooms on weekends - is not possible. Although it is conceivable to lower the temperature of the circulating water centrally, it does fall then all radiator valves do not work and the room temperatures are set according to the water temperature, the radiator surface and the influence of Sun and wind differently.

Der Zeitpunkt der wiedereinsetzenden Vollheizung muß nach dem Jeweils kältesten Raum bemessen werden.The point in time of the resumption of full heating must be after the respective coldest room.

Die Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile in der Temperaturregelung von Zentralheizungen zu überwinden und eine Möglichkeit zu schaffen, die Räume individuell entsprechend den Außenbedingungen und den zeitabhängigen Wärmebedürfnissen zu beheizen. Diese Aufgabe rd bei einer Zentralheizung mit Heizkörperventilen mit thermostatischer Regeleinrichtung dadurch gelöst, daß an die Regeleinrichtung Jeweils eine zusätzliche fernsteuerbare Wärmequelle angeschlossen ist. Wird diese Wärmequelle eingeschaltet, so stellt der Thermostat eine niedrigere Heizkörpertemperatur her. Dabei ist in einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Strom durch den Widerstand von Hand so voreingestellt wird, daß nach seinem Einschalten die gewünschte Absenkung der Raumtemperatur erreicht wird. Als zusätzliche fernsteuerbare Wärmequelle kommt jedes Heizelement in Betracht, dessen Heizleistung einstellbar und ein- und ausschaltbar ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wärmequelle ein elektrischer Widerstand ist. Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht demgegenüber vor, daß der Strom durch den Widerstand von einem Temperaturschalter bei Erreichen einer vorgegebenen Höchsttemperatur eingeschaltet wird.The invention aims to overcome these disadvantages in temperature control to overcome central heating and create a way to customize the rooms to be heated according to the external conditions and the time-dependent heating requirements. This task rd with a central heating with radiator valves with thermostatic Control device solved in that an additional one to the control device remotely controllable heat source is connected. If this heat source is switched on, so the thermostat produces a lower radiator temperature. In an embodiment of the invention provided that the current through the resistor of Hand is preset so that the desired lowering after switching on the room temperature is reached. It comes as an additional remote-controllable heat source every heating element is considered, its heating power can be adjusted and switched on and off is. An advantageous development of the invention is characterized in that the additional heat source is an electrical resistance. One Another embodiment of the invention provides that the current through the Resistance from a temperature switch when a given maximum temperature is reached is switched on.

Man kann also einen einfachen Bimetalbschalter als zweiten Nachttemperatur-)Thermostaten einsetzen und erreicht damit eine besonders hohe Regelqualität.So you can use a simple bimetal switch as a second night temperature thermostat and thus achieves a particularly high control quality.

Damit diese Vorgänge vollautomatisch ablaufen, ist vorzusehen, daß der Strom durch den Widerstand übergeordnet von einer Schaltuhr eingeschaltet wird.So that these processes run fully automatically, it should be provided that the current through the resistor is switched on by a timer.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es ermöglicht wird, in einer Zentralheizungsanlage Räume während der Dauer ihrer Benutzung auf vorgewählten Temperaturen zu halten, die fltr die einzelnen Räume durchaus unterschiedlich sein können. Nach der Benutzung (nachts, bei Arbeitsräumen am Wochenende) wird die Temperatur auf ein zentrales Signal hin so weit abgesenkt, wie es ohne Nachteil fflr die Gegenstände in den Räumen möglich ist, allenfalls aber 50 weit, daß ein Aufheizen innerhalb vernünftiger Frist möglich ist. Dabei kann beispielsweise berücksichtigt werden, daß die Räume zu bestimmten Zeitpunkten ihre Benutzungstemperatur wieder erreicht haben. Der Aufwand für eine derartige Regelung ist verhältnismäßig gering und wird von den Energleersparnissen amortisiert.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that it is made possible in a central heating system for the duration of its rooms Use to keep the temperature selected for the individual rooms can be quite different. After use (at night, in work rooms on weekends) the temperature is lowered by a central signal so that as is possible without any disadvantage for the objects in the rooms, if need be but 50 to the extent that heating up is possible within a reasonable period of time. Included For example, it can be taken into account that the rooms are at certain times have reached their usage temperature again. The effort for such a Regulation is relatively low and is amortized by the energy savings.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einstellbaren Widerständen, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem gemeinsamen Einstellwiderstand, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Temperaturschaltern.The invention is explained in more detail with reference to FIGS. It Fig. 1 shows an embodiment of the invention with adjustable resistors, 2 shows an embodiment of the invention with a common setting resistor, Fig. 3 shows an embodiment of the invention with temperature switches.

In Figur 1 ist der Stromkreis einer Temperatur-Absenkanlage dargestellt, Mit 4 ist eine Gleichspannungsquelle, z, B. eine Batterie, ein geregeltes Netzteil o. ä., bezeichnet. Da hier nur die Wärmewirkung des Stromes von Bedeutung ist, läßt sich die Gleichspannungsquelle auch durch eine - allerdings schlechter regelbare - Wechselspannungsquelle ersetzen. Über einstellbare Vorwjderstände 6 und die Heizwiderstände 7 schließt sich der Stromkreis. Die Heizwiderstände stehen in Wärmekontakt mit dem FUhler 8 des Heizkörperventils, der über ein wärmeleitendes Verbindungsstück 9 zum eigentlichen Thermostaten des Ventils führt.In Figure 1, the circuit of a temperature lowering system is shown, With 4 is a DC voltage source, for example a battery, a regulated power supply or the like. Since only the heat effect of the current is important here, lets the DC voltage source can also be controlled by a - albeit less controllable - Replace AC voltage source. Via adjustable resistors 6 and the heating resistors 7 closes the circuit. The heating resistors are in thermal contact with the FUhler 8 of the radiator valve, which via a heat-conducting connector 9 to actual thermostat of the valve leads.

Wie der Heizwiderstand in das Ventil im einzelnen eingebaut ist, ist von untergeordneter Bedeutung. Um elektrische Heizleistung zu sparen, ist lediglich der direkte Wärmekontakt mit den Wasserrohren zu vermeiden. Die elektrisch erzeugte Wärmeenergie kann je nach Bauart des Thermostaten am Wärmeleitstück 9 oder auch an einem evtl. vorhandenen Bimetall-Wandler einwirken.How the heating resistor is built into the valve in detail of minor importance. To save electrical heating power is only avoid direct thermal contact with the water pipes. The electrically generated Thermal energy can, depending on the design of the thermostat on the heat conducting piece 9 or act on a possibly existing bimetal converter.

Die Anlage kann durch zusätzliche Uhrkontakte erweitert werden, die von der Schaltuhr zu verschiedenen Zeiten betätigt werden; weitere Vorwiderstände sorgen dann für ein feiner gestuftes Temperaturprogramm. Die dargestellte Schaltung erlaubt es, die Widerstände 6 entweder bei den Heizkörpern oder zentral unterzubringen.The system can be expanded with additional clock contacts that operated by the timer at different times; further series resistors then ensure a more finely graduated temperature program. The circuit shown allows the resistors 6 to be accommodated either near the radiators or centrally.

In Figur 1 ist außerdem eine Abart der Anlage enthalten, bei der die Heizwiderstände in Serie geschaltet sind. In diesem Fall werden sie mit Parallelwiderständen 10 voreingestellt. Bedient man sich dieser Schaltung, mit der gegebenenfalls Leitungen gespart werden, sind die Widerstände 10 in der Nähe der Heizkörper anzubringen.In Figure 1, a variant of the system is also included in which the Heating resistors are connected in series. In this case they will be with parallel resistors 10 preset. One uses this circuit, with the possibly lines be saved, the resistors 10 are to be attached near the radiator.

Man kann die in Figur 1 dargestellte Schaltung mit Serienwiderständen 6 dadurch vereinfachen, daß man diese Widerstände durch einen einzigen Widerstand ersetzt. Dies ist mit einer Qualitätseinbuße der Regelung verbunden. Eine entsprechende Schaltung ist in Figur 2 dargestellt; sie bedient sich zur Voreinstellung eines gemeinsamen Potentiometers 6?.You can use the circuit shown in Figure 1 with series resistors 6 by simplifying these resistors by a single resistor replaced. This is associated with a reduction in the quality of the regulation. A corresponding Circuit is shown in Figure 2; she uses one to preset common potentiometer 6 ?.

Um Leitungen zu sparen, kann man schließlich in Betracht ziehen, als Rückleitung zur Spannungsquelle das Heizwasserleitungssystem zu verwenden. Bei richtiger Polung erreicht man zusätzlichen Korrosionsschutz der Rohre. Bei entsprechender Isolation ist es auch möglich, die Rohre für Heizwasser-Vorlauf und -Rücklauf als elektrische Zuleitungen zu den Vsntilen zu benützen; hierzu ist erforderlich, daß die Widerstände 6 in Heizkörpernähe untergebracht sind, oder daß eine Schaltung angewandt wird, wie sie in Figur 3 beschrieben ist.Finally, in order to save wires, one can consider as Return line to the voltage source to use the heating water pipe system. With correct Polarity provides additional corrosion protection for the pipes. With the appropriate It is also possible to use the pipes for the heating water supply and return as insulation to use electrical leads to the valves; this requires that the resistors 6 are housed near the radiator, or that a circuit is used as described in FIG.

In Figur 3 ist eine Anlage dargestellt, in der die Heizwiderstände 7 nach Schließen des übergeordneten Schaltuhr~ kontakts 5 in Abhängigkeit von Temperaturschaltern 11 bzw.In Figure 3, a system is shown in which the heating resistors 7 after closing the higher-level timer contact 5 depending on the temperature switches 11 or

12 mit Strom versorgt werden. Beim Erreichten einer bestimmten Höchsttemperatur, die etwa der gewünschten Temperatur für den Zeitraum der Nachtabsenkung entspricht, schließt der auf diese Temperatur eingestellte Schalter 11, der in Serie liegende Heizwiderstand 7 wird warm und veranlaßt das Heizkörperventil, die Heizwasser-Durchflußmenge zu drosseln. Dadurch kühlt der Heizkörper ab, bis der Schalter 11 wieder öffnet. Es stellt sich eine durch den Schaltpunkt des Schalters 11 gegebene Temperatur ein.12 can be supplied with power. When a certain maximum temperature is reached, which roughly corresponds to the desired temperature for the period of night reduction, closes the set to this temperature switch 11, the one in series Heating resistor 7 becomes warm and causes the radiator valve to adjust the heating water flow rate to throttle. As a result, the radiator cools down until switch 11 opens again. A temperature given by the switching point of switch 11 is set.

Beim Aufbau derartiger Einrichtungen ist auf richtige Bemessung der thermischen Zeitkonstanten zu achten. Hierbei hilft die Tatsache, daß bei Warmwasserheizungen die Heizkörper nur langsam abkühlen, wenn der Durchfluß gesperrt wird, Jedoch schnell warm werden, wenn der Durchfluß wieder einsetzt. Dieser Effekt und der Einfluß der Wärmekapazität üblicher Räume verhindern ein starkes Pendeln der Raumtemperatur um ihren Sollwert. Liegen Jedoch die angegebenen Voraussetzungen nicht vor, beispielsweise bei einer Dampfheizung für schlecht isolierte Räume (Werkhallen, Schuppen), so sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, wenn eine hohe Regelgüte angestrebt wird. Diese Maßnahmen zielen dahin, den Widerstand 7 nach Schließen der Schalter 5 und 11 nur in kurzen Zeitabschnitten zu erwärmen, und damit die Temperatur des Raumes nur allmählich zu senken; dann kommt es auch nicht zu einem nennenswerten Unterschreiten der Solltemperatur. Man erreicht dies beispielsweise durch einen weiteren Temperaturschalter (nicht gezeichnet), der fl Wärmekontakt zum Widerstand 7 ist und elektrisch in Serie zu Schalter 11 und Widerstand 7 liegt.When setting up such facilities, the correct dimensioning of the thermal time constants must be observed. The fact that with hot water heating helps here the radiators cool down slowly when the flow is blocked will, However, warm up quickly when the flow resumes. This effect and the influence of the heat capacity of normal rooms prevent the Room temperature around its setpoint. However, if the specified requirements are met not before, for example with steam heating for poorly insulated rooms (factory halls, Scales), additional measures are required if the control quality is high is strived for. These measures are aimed at the resistance 7 after closing the Switches 5 and 11 only heat up in short periods of time, and thus the temperature to lower the room only gradually; then there is no significant one Falling below the target temperature. This can be achieved, for example, by a Another temperature switch (not shown), the fl thermal contact to the resistor 7 and is electrically in series with switch 11 and resistor 7.

Dieser Schalter dffnet, wenn der Widerstand 7 warm ist; obwohl Schalter 11 geschlossen ist, kühlt dann der Widerstand 7 wieder ab, bis der zusätzliche Schalter wieder schließt usw. Eine andere Möglichkeit, das Zeitverhalten der Regelung zu beeinflussen, besteht darin, den Widerstand 7, die Zuleitungswiderstände und die Spannungsquelle 4 so zu dimensionieren, daß die Wärmefühler 8 von vornherein passend beheizt werden.This switch opens when the resistor 7 is warm; although switch 11 is closed, the resistor 7 then cools down again until the additional switch closes again, etc. Another possibility to control the timing behavior affect, consists in the resistor 7, the lead resistances and the Dimension the voltage source 4 so that the heat sensor 8 fits right from the start be heated.

In diesem Falle ist der Aufwand an der Anlage geringer als der Aufwand bei ihrem Einstellen.In this case, the cost of the system is less than the cost when they are recruited.

In Figur 3 ist schließlich noch die zur Schaltung mit den Schaltern 11 duale Schaltung gezeigt, in der ein Temperaturschalter 12 den parallelliegenden Heizwiderntand 7 kurzschließt, solange die Raumtemperatur niedriger ist, als es dem Schaltpunkt des Schalters 12 entspricht. Steigt die Temperatur, öffnet der Schalter, Widerstand 7 heizt und senkt Uber den Regelventil-Thermostaten die Raumtemperatur wieder. Widerstand 13 verhindert den Kurzschluß der Spannungsquelle.Finally, FIG. 3 shows the one for switching with the switches 11 dual circuit shown, in which a temperature switch 12 the parallel lying Heating resistor 7 short-circuits as long as the room temperature is lower than it corresponds to the switching point of switch 12. If the temperature rises, the switch opens Resistor 7 heats and lowers the room temperature via the control valve thermostat again. Resistor 13 prevents the voltage source from shorting out.

Claims

Radiator valve with thermostatic control device, characterized in that that an additional, remotely controllable heat source is connected to the control device is.

2. Radiator valve according to claim 1, characterized in that the additional heat source is an electrical resistor (7).

3. Radiator valve according to claim 2, characterized in that the Current through the resistor (7) can be preset manually (6, 6 ', 10).

4. Radiator valve according to claim 2, characterized in that the Current through resistor 7 from a temperature switch (11, 12) when reached a predetermined maximum temperature can be switched on.

5. Radiator valve according to claim 3 and 4, characterized in that that the current through the resistor is switched on by a timer (5) will.

L e r s e i t e