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Verfahren und Schaltung zur Begrenzung der Heizleistung während der
Blockierungszeit in einem elektrischen Heizungssystem.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung der Heizleistung
während der Blockierungszeit in einem elektrischen Heizungssystem mittels eines
Schaltgeräts und eines Thermostates. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Schaltung
zum Durchführen dieses Verfahrens, die einen Wärme stromkreis umfaßt, in dem die
Schaltanschlußschrauben der Thermostaten und die Wärmebelastung in Reihe geschaltet
sind.
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Das erfindungsgemäße elektrische Heizungssystem ist dann zu verwenden,
wenn die vom Verbraucher benutzte Heizleistung auf einige Zeit (für zwei, drei Stunden)
während des Höhepunktes der Belastung im Elektrizitätswerk begrenzt werden soll,
ohne daß der Verbraucher dadurch benachteiligt wird.
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Mittels der heutzutage käuflichen Anordnungen könnte die Leisungsbegrenzung
dadurch verwirklicht werden, daß a) der Strom während der Blockrungszeit im ganzen
Gebäude unterbrochen wird, b) der Strom von einem Teil der Heizer unterbrochen wird,
c) Heizer verwendet werden, die eine Grundwärmeleistung
aufweisen,
und deren geregelte Leistung während der Blockierungszeit abgeschaltet wird, d)
die Grundleistung abgeschaltet wird, sonst aber wie bei Punkt c) verfahren wird,
e) als Schaltgerät eine Netzbefehlanordnung oder eine chaltuhr verwendet wird.
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Wenn man nach der Alternative a) verfährt, besteht die Gefahr daß
die Zimmer während der Blockrungszeit nachteilig abgekühlt werden.
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Betreffs der Alternative b) kann Fensterzug bei den Heizern entstehen,
von denen der Strom unterbrochen ist.
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In den mit Grundwärmeleistung versehenen Heizern (Punkte c) und d))
wird nur ein Teil der Leistung durch einen Raumthrmostat geregelt, wogegen der Rest
eine feste Grundleistung hat.
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Die Grundleistung wird meistens von Hand aus eingeschaltet.
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In den Fällen, wo der Bedarf an Wärme wechselns, bereitet eine derartige
Handrediung Schwierigkeiten. So z. B. kann es im Frühåahr wegen der kühlen Nächte
notwendig sein, daß die Grundleistung eingeschaltet ist, aber nachdem die Sonne
wieder ins Zimmer hereinscheint, steigt die Teperatur allzu viel, wenn die Grundleistung
nicht abgeschaltet wird. Während der Blokkierungszeit wird die Raumtemperatur überhaupt
nicht durch einen Thermostat geregelt, wenn nach der Alternative c) verfahren wird.
Nach der Alternative d) ist eine-Thermostatregelung während der Blockierungszeit
vorhanden, aber die Leistungsbegrenzung kann dabei zu klein sein im Hinblick auf
das Elektrizitätswerk, denn die geregelte Leistung maß größer sein als die Grundleistung,
damit die Temperaturregelung auch sonst, also nicht nur während der Blockzrungszeit
befriedigend funktionieren kann.
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Wenn als Schaltgerät eine Netzbefehlanordnung verwendet wird, wird
in einem Augenblick die große Leistung am Anfang der Blockierungszeit abeschaltet
und entsprechend am Ende der Blockierungszeit eingeschaltet. Dies ist weder im Hinblick
auf einen Ausgleich des Höhepunktes der Belastung im Elektrizitätswerk noch auf
die Spannungsstabilität des Netzes zweckmäßig.
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Wird als Schaltgerät eine Schaltuhr verwendet, muß man im voraus raten,
zu welchem Zeitpunkt während der 24 Stunden des Tages das Elektrizitätswerk am meisten
belastet ist. Die Leistungsbegrenzung bleibt dabei -entweder unbedeutend im Hinblick
auf das Elektrizitätswerk (der Höhepunkt der Belastung und die Leistungsbegrenzung
haben nicht zu demselben Zeitpunkt stattgefunden), - oder aber sie muß so langwierig
gemacht werden, daß der Verbraucher dadurch erheblich benachteiligt wird.
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Die Erfindung bezweckt, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß der
Thermostat mit einem Zusatzwiderstand versehen wird, an den die Spannung während
der Blockierungszeit mittels eines Schaltgeräts geschattet wird und der beim Erhitzen
die Temperatur eines im Thermostat angeordneten Abtastorganes erhöht und damit den
Thermostat dazu bringt, die Heizleistung oder einen Teil davon bei einer Umgebungstemperatur,
die niedriger als normal ist, abzuschalten.
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Die erfindungsgemäße Schaltung ist wiederum durch einen mit dem Wärme
stromkreis parallel geschalteten zweiten Stromkreis gekennzeichnet, in dem das Schaltgerät
und ein an den Thermostat angeschlossener Zusatzwiderstand in Reihe geschaltet sind.
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Andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltung sind in den
Ansprüchen 8 bis 20
Erfindungsgemäß ist also der Thermostat mit
einem Zusatzwiderstand versehen, den das "Schaltgerät" während der Blokkierungszeit
stromführend macht. Hierdurch soll der Thermostat eine andere Temperatur, die z.
B. um zwei, drei Grad niedriger ist, im Zimmer aufrechterhalten. Während der Zeit,
die zur Abkühlung des Zimmers auf diese Temperatur erforderlich ist, verbrauchen
die Heizkörper gar keine elektrische Energie. Auch nachdem die Luft im Zimmer auf
diese Temperatur abgekühlt ist, nützen die Heizkörper nicht sofort die von der Außentemperatur
vorgesehene volle Heizleistung aus, weil -der Unterschied zwishen der Innen- und
Außente'mperatur jetzt kleiner ist als normal, -die Temperatur in den Wänden des
Gebäudes noch nicht so viel gesunken ist wie die Temperatur der Zimmerluft, -die
zu heizenden Zimmer verschiedenartig sind und die Heizleistung gradweise eingeschaltet
wird.
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Der Thermostat kann erfindungsgemäß mit einem Zusatzwiderstand versehen
werden, - entweder dadurch, daß ein Widerstand verwendet wird, der unmittelbar wirkt
und die Temperatur senkt (bis jetzt nicht verwendet bei Leistungsbegrenzungen während
des Höhepunktes im Elektrizitätswerk; außerdem ist die Temperatursenkung, um 5 bis
100C, größer gewesen als bei der erfindungsgemäßen zwebkmäßigen Verwendung, - oder
dadurch,daß in den Thermostat ein thermisch laqFamer, z. B. genügend massiver, temperatursenkender
Widerstand angeordnet wird.
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Mittels der Erfindung werden u. a. die folgenden Vorteile erreicht
- Es wird möglich, einen an sich schon bekannten Thermostat mit kurzer Schaltperiode
zu verwenden, der die ganze Leistung eines Heizkörpers regelt und der sowohl mit
einem Vorkehrwiderstand
E als auch mit einem Kompensationswiderstand
K versehen ist und dank welchem die Flächentemperatur des Heizkörpers, sowie die
Raumtemperatur während der ganzen Heizungsperiode des Jahres automatisch gleichmäßig
bleiben.
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- Während der Blockierungszeit sinkt die Temperatur nicht mehr als
der verwendete und bei der Konstruktion der Anordnung frei wählbare temperatursenkende
Widerstand vorgibt.
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- Falls auch diese Temperatursenkung in irgendeinem Sonderfall nachteilig
ist, kann dem dadurch abgeholfen werden, daß die Grundeinstellung des Thermostats
mit der Hand auf eine höhere Temperatur geändert wird.
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- Im Hinblick auf eine Ausgleichung des Belastungshöhepunktes im
Elektrizitätswerk wie auch darauf, daß die Spannung des Stromnetzes gleichmäßig
bleibt, ist es zweckmäßig, daß einerseits die Leistungsbegrenzung am Anfang der
Blockierungezeit (die Heizleistung = 0) in Kraft ist und daß andererseits die Heizleistung,
wie oben beschrieben, allmählich und gradweise wieder eingeschaltet wird. In dem
erfindungsgemäßen elektrischen Heizungssystem ist es auch leicht dafür zu sorgen,
daß die Heizleistung nicht zu gleicher Zeit vom ganzen Stromnetz abgeschitet wird.
Falls thermisch langsame, temperaturabhängige Widerstände verwendet werden, fukktionieren
sie mit verschiedener Geschwindigkeit entweder wegen einer aus herstellungstechnischen
Gründen entstandenen Verschiedenheit oder wegen einer beabsichtigten Verschiedenheit.
Dadurch, daß unmittelbar wirkende und thermisch langsame Widerstände zusammen verwendet
werden, kann zum Abschalten der Heizleistungeine zusätzliche Abstufung zustande
gebracht werden. Mittels der thermischen Langsamkeit des Widerstandes kann man natürlich
auch darauf einwirken, wann die volle Heizleistung wieder in Gebrauch zu nehmen
ist.
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Der Nennstrom und fflchaltleistungfdes Schaltgeräts können erheblich
kleiner sein als bei den bisherigen Lösungen, weil
gemäß der Lösung
der Erfindung nur der Strom der temperatursenkenden Widerstände durch das Schaltgerät
geleitet wird.
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Die Maßnahmen zur Begrenzung des Leisungserbrauches können selbstverständlich
nicht immer auf Herd-, Beleuchtungs- und Steckdosengruppen, sondern nur auf Heizer-
und Heißwasserspeichergruppen bezogen sein. Somit kann der Verbraucher den Versuch
des Elektrizitätswerkes dadurch zunichte machen, wenn die Leistungshöhe dadurch
begrenzt werden soll, daß versetzbare Zusatzheizer an Steckdosen angeschlossen werden,
oder dadurch, daß z. B. die Kochplatten eines Herdes oder ein Ofen stromführend
gemacht werden, um die Wohnung zu heizen. Die letztgenannte Maßnahme ist ein deutlicher
Mißbrauch des Herdes, was üble Foken nach sich ziehen kann. Wenn eine volle Leistung
an eine Kochplatte geschaltet wird, ohne daß darauf etwas gekocht wird, wird sie
sehr heiß, was die Brandgefahr erhöht und die Kochplatte leicht zerstört. (Es ist
natürlich auch positiv, wenn der Verbraucher Gegenmaßnahmen ergreifen kann, wenn
seine Wohelichkeit unter der Blockierungszeit der Leistungsbegrenzung leidet, aber
es wäre sinnreicher, sie z. B. gemäß den finnischen Patenten 44 256 und 44 257 zu
verwirklichen. In diesem Fall wird die Wärme auch während der Blockierungszeit von
eigentlichen, fest angeordneten Heizern abgenommen, wobei die Wärme sich gleichmäßig
oder in erwünschter Weise ungleichmäßig in der Wohnung verteilt und Zusatzheizer
unnötig sind.
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Vor allem kann man hierdurch besser und mit weniger Mühe die nachteiligen
Wirkungen verhindern, die durch Fensterzug entstehen).
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Die Begrenzung der Leistung während der Blocki&ungszeit ist; so
wie sie heutzutage ausgeführt wird, auch ungerecht. Bei denjenigen, die während
des Höhepunktes der Belastung im Elektrizitätswerk reichlich elektrische Energie
für andere Zwecke benutzen, müßte der Gebrauch von Wärmeenergie stärker begrenzt
werden.
Bei denjenigen, die während der Blockierungszeit elektrische Energie nicht für andere
Zwecke verwenden, müßte die Heizleistung nur in dem Maße vermindert werden, daß
sie keine Gegenmaßnahmen zu ergreifen brauchen.
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Sonstige Verwendung von elektrischer Energie bedeutet oft auch, daß
die Wohnung mit abgehender Hitze geheizt wird. In viren Fällen wandelt sich die
benutzte elektrische Energie sogar zu 100 Prozent in Wärme um (die entstandene Wärme
bleibt jedoch nicht immer im Zimmer, um die Temperatur darin zu erhöhen oder aufrechtzuerhalten,
sondern sie kann z. B. mittels eines Herdventilators ausgeblasen werden). Die im
Elektrizitätswerk mit einseitigen Methoden erreichte Leistungsbegrenzung, die immer
die gleiche ist, kann zur Folge haben, daß, obgleich der Gebrauch von anderer elektrischer
Energie erheblich ist, die Temperatur in der Wohnung gar nicht sinkt, obwohl dies
im Hinblick auf die Begrenzung des Höhepunktes der Belastung im Elektrizitätswerk
vorteilhaft wäre und auch in größerem Umfang erfolgen könnte, ohne daß die BeWohner
dies merken würden.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, auch diese Nachteile zu beseitigen.
In diesem Sinn ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der
Schaltungszustand des Zusatzwiderstandes von der Größe der gesamten elektrischen
Leistung oder von der zu einem anderen Zweck als Heizung verwendeten elektrischen
Leistung, die vom Verbraucher gleichzeitig benutzt wird, abhängig gemacht wird.
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Zusätliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
wiederum in den Ansprüchen 3 bis 6 wiedergegeben.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzwiderstände der Thermostate an die Sekundärseite des Stromtransformators
geschaltet sind
und daß parallel mit diesen ein Schaltgerät angescliossen
ist, daß in geschlossener Lage die Zusatzwiderstände kurzschließt und in offener
Lage die Sekundärspannung des Stromtransformatons auf die Zusatzwiderstände einwirken
läßt.
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Zusätzliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltung sind
in den Ansprüchen 22 bis 26 wiedergegeben.
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Mittels der Erfindung werden erhebliche Vorteile erreicht. Somit erfolgt
in der erfindungsgemäßen Lösung nicht einmal während der Blockierungszeit eine Senkung
der Temperatur oder der Heizleistung, wenn eine andere Belastung und ein in Folge
davon in der Primärwicklung des Stromtransformators fließender Strom nicht vorkommen.
Im Hinblick auf bequeme Wohnverhältnisse ist dies eine vorteilhafte Lösung und eignet
sich auch für das Elektrizitätswerk, falls der Belastungshöhepunkt sich nach dem
Haushaltsverbrauch richtet. In einigen Fällen ist es begründet, das Schaltgerät
völlig wegzulassen, was eine bedeutende Investierungsersparnis bedeutet. Als provisaische
Lösung ist dies in dem Falle vorteilhaft, wenn eine Netzbefehlsanordnung angeschafft
werden soll, aber ihre Wirtschaftlichkeit fragwürdig ist so lange es anfänglich
noch wenig Verbraucher gibt, die elektrische Heizung benutzen.
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Wie stark andere Belastung die Heizleistung vermindert, hängt davon
ab, wie effektiv der Zusatzwiderstand das Abtastorgan des Thermostates heizt. Hierauf
kann man dadurch eingewirken, daß man das Transformationsverhältnis des Stromtransformators
geeignet wählt. Durch Herstellung verschiedenartiger Thermostate, die voneinander
abweichen, entweder durch die Widerstandswerte des Zusatzwiderstandes oder durch
die Festigkeit der thermischen Schaltung zwischen dem Zusatzwiderstand und dem Abtastorgan
des Thermostates, können auch die Heizkörper in der Steuerung desselben Stromrtansformat
ezu 7 seb-acht werden,
auf verschiedene Weisen zu funktionieren.
Hierdurch wird es möglich, die Anforderungen zu bachten, die der Verwendungszweck
und die Wärmeisolierung verschiedener Zimmer an die Temperaturregelung während der
Blockierungszeit stellen.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung kann auch dann
angewendet werden, wenn der Belastungshöhepunkt im Elektrizitätswerk durch die Industrie
verursacht ist, dabei kann ja die Heizleistung vermindert werden, obgleich keine
?£andere?: Belastung während der Blockierungszeit vorhanden wäre. In dieser Ausführungsform
ist auch eine 3-phasige Schaltung von Herden möglich.
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Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele gemäß den beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert.
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Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung bei einer 1-phasigen
Speisung.
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Figur 2 zeigt eine andere erfindungsgemäße Schaltung, in der die Heizkörper
an zwei Phasen eines Dreiphasennetzes angeschlossen sind.
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Figur 3 zeigt eine Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung, in
der auch ein anderes Schaltgerät vorgesehen ist als das sich während der Blockierungszeit
schließende Schaltgerät.
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Figur 4 zeigt eine absöhaltverzögerte Steuerungsschaltung des Schaltgeräts.
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Figur 5 zeigt eine im Schaltgerät angeordnete Steuerungsschaltung
ohne Abschaltverzögerung.
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Figur 6 zeigt ein in der erfindungsgemäßen Schaltung zu verwendendes
Reed-Relais in prinzipieller Schnittdarstellung.
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In Figur 1 sind das Funktionsprinzip und die Konstruktion der erfindungsgemäßen
Anordnungen ausführlich dargestellt. Das Stromnetz, das das Stromheizungssystem
speist, wird mit den Schaltstellen R und 0 verbunden. Eine O-LejR;Lng wird auf jeden
Heizkörper
verzweigt und mit diesem mit Anschlußschrauben 2 verbunden. Ein Phasenleiter R verzweigt
sich auf zwei Zweige.
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Der eine verläuft zu der Anschlußschraube 6 des Schaltgerätes 5 und
nach der Schaltstelle als ein Leiter des elektrischen Heizungsnetzes weiter, der
bei einer Anschlußschraube 7 des Schaltgerätes anfängt und der auf jeden Hauptheizer
führt und mit diesen mit einer Anschlußschraube 4 verbunden wird. Unter einem Hauptheizer
wird hier ein Heizkörper verstanden, der einen Apparatthermostat gemäß dieser Erfindung
aufweist. Die übrigen Heizer sind Satellitenheizer, die keinen Raumthermostat selbst
besitzen, sondern dadurch funktionieren, daß sie durch den Apparatthermostat des
Hauptheizers geregelt werden.
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In der Zeichnung sind die Heizer I und III Hauptheizer und der Heizer
II ein Satellitenheizer. Der eine Zweig des Phasenleiters R verläuft gerade als
ein Leiter des elektrischen Heizungsnetzes weiter, der zu jedem Hauptheizer führt
und in diesem mit einer Anschlußschraube 3 verbunden wird.
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Der Widerstand P, der den Thermostat 11 des Hautpheizers heizt, ist
am anderen Ende mit der Anschlußschraube 4 verbunden, Er erhält hierdurch eine Phasenspannung,
wenn die Kontakte des Schaltgeräts sich für die Blockierungszeit schließen. Das
andere Ende des Widerstandes ist mit der Anschluß schraube 2 verbunden und dadurch
an die O-Leitung angeschlossen. Somit entwickelt der Widerstand P Wärme während
der Betriebszeit des Schaltgerätes, d. h. während der Blockierungszeit. Die Anschlußschraube
8 des Thermostats ist mit der Anschluß schraube 3 des Heizers verbunden und erhält
dadurch kontinuierlich eine Phasenspannung. Das eine Ende des Heizwiderstandes 10
ist mit der Anschlußschraube 9 des Thermostats verbunden und erhält dadurch eine
Phasenspannung, während die Kontakte des Thermostates geschlossen sind. Wenn das
andere Ende des Heizwiderstandes mit der Anschluß schraube 2 verbunden und dadurch
an die Leistung angeschlossen ist, entwickelt der Heizwiderstand
10
ständig Wärme, wenn das Abtastorgan des Thermostats die Temperatur als zu niedrig
feststellt und die Kontakte des Thermostats schließt. Das Abtastorgan des Thermostats
tastet außer der Rau-mte-mperatur auch die Zusatzwärme des Widerstandes P ab und
regelt die Raumtemperatur während der BlockLerungszeit unter Einwirkung der letztgenannten,
so daß sie niedriger wird als die Einstellungstemperatur des Thermostats.
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Wenn es sich um einen unmittelbar oder wenigstens schnell wirkenden
effektiv temperatursenkenden Widerstand P handelt, wird er nahe an dem Abtastorgan
des Thermostates angeordnet. Die Wärmespeicherungsfähigkeit des Widerstandes selbst
muß in diesem Fall gering sein. Gemäß dieser Erfindung wird eine thermische Verzögerung
für den Widerstand P z. B. dadurch bewirkt, - daß der Widerstand massiv, d. h. daß
seine Wärme speiche -rungsfähigkeit groß, gemacht wird, - daß eine unmittelbare
Übertragung von Wärme in das Abt ist organ mittels Wärmeisolierung verhindert wird,
- daß der Widerstand P etwas weiter entfernt von dem Abtaorgan angeordnet wird,
wodurch die Überführung von Wärme in das Abtastorgan an sich verzögert wird, gleichzeitig
durch die Speicherung von Wärme in den anderen Teilen des Thermostates die Einwirkung
des Widerstandes P auf das Abtastorgan verzögert wird, - daß ein NTC-Widerstand,
der einen nega-tiven Temperaturkoeffizienten hat, als Widerstand P verwendet odermit
diesem in Reihe geschaltet wird.
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Die letztgenannte Alternative bewirkt nur eine Verzögerung bei der
Abschaltung der Heizleistung am Anfang der Blockrungszeit.
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Die thermische Langsamkeit des Widerstandes P kann auch durch das
Zusammenwirken mehrerer oben genannter Faktoren herbeigeführt werden.
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Zwecks ais aluß eines Satellitenheizers an den Hauptheizer ist
die
Anschluß schraube 9 des Thermostates mit der Anschlußschraube 1 des Hauptheizers
verbunden, die durch einen Leiter mit der Anschlußschraube 3 des Satellitenheizers
verbunden ist. Der Heizwiderstand des Satellitenheizers wird hierdurch zu gleicher
Zeit als der Heizwiderstand 10 des Hauptheizers spannungsführend gemacht.
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Der Thermostat kann hierbei - ein fester Apparatthermostat, - ein
durch Stecker mit einem Heizer verbindbarer Thermostat, oder - ein separater Raumthermostat
sein.
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Der durch Stebker an einen Heizer anzuschließende Apparatthermostat
ist mit dieser Erfindung wesentlich verknüpft und die Konstruktionsform des Apperatthermostats
ist bei elektrischen Heizern völlig neu. Da man alternativ verschiedenartige Thermostate
im Ans-chluß an denselben Heizer anordnen oder sie später leicht austauschen kann
ist eine genaue Abstufung der Ab-bzw. Einschaltung der Heizleistung'leicht möglich.
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Das Schaltgerät 5 kann z. B. aus einer Netzbefehlsanordnung oder einer
Schaltuhr bestehen.
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Innerhalb des Rahmens der Erfindung ist es auch denkbar, daß der Wärmestromkreis,
R,3, 8, 9, 10, 2, 0 und der durch den Thermostat 11 verlaufende Widerstandstromkreis
6, 7, 4, P, 2, O über verschiedene Phasenleiter gespeist werden.
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In der Lösung gemäß Figur2 sind die Heizer an zwei Phasen des 3-Phasennetzes
angeschlossen, d. h. der Heizer I an die Phase S und der folgende Heizer II an die
Phase T. Die ganze übrige Belastung ist an die Phase R angeshlossen. In dieser Phase
ist auch ein Stromtransformator 21 derartig angeordnet,
daß der
Strom, den der Verbraucher dieses Stromtansformators für die gesamte "übrige" Belastung
benutzt, durch die Primärwicklung des Stromtransformators geleitet wird. Somit ist
der Sekundärstrom des Stromtransformators mit dem für die "übrige" Belastung benutzten
Strom vergleichbar. Das eine Ende der Sekundärwicklung des Stromtransformators ist
an die 0-Leitung und das andere Ende an die Anschlußschraube 25 des Heizers 1 angeschlossen.
Hier erstreckt sich der Stromkreis über den Widerstand P und weiter zu der Anschlußschraube
24, die mit der Anschlußschraube 25 des Heizers II verbunden ist usw. Die Anschlußschraube
24 des letzten Heizers wird an die O-Leitung angeschlossen. Die Enden der Sekundärwicklung
des Stromtransformators sind auch mit den Anschlußschrauben 6 und 7 des Schaltgerätes
5 verbunden. Das Schaltgerät 5 ist somit mit den in Reihe (oder parallel) geschalteten
Zusatzwiderständen P miteinander parallel geschaltet. Wenn das Schaltgerät 5 sich
während der Blockierungszeit in offener Lage befindet, fließt der Sekundärstrom
des Stromtransformators durch die Widerstände P. Diese heizen das Abtastorgan des
Thermostates 11, und der Thermostat soll hierbei die Raumtemperatur niedriger halten
als in dem Fall, bei dem die Widerstände stromlos sind, d. h. wenn das Schaltgerät
5 sich in geschlossener Lage befindet oder wenn keine "andere" Belastung vorkommt.
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Damit die Belastung des Stromnetzes symmentrisch ist, wird bei verschiedenen
Verbrauchern die übrige" Belastung über verschiedene Phasen angeschlossen (bei dem
Verbraucher A über die R-Phase, bei dem Verbraucher B iiber die S-Phase usw.) In
der Lösung gemäß Figur 3 ist außer dem Schaltgerät 5, das sich während der Blockierungszeit
schließt, noch ein anderes Schaltgerät 40 angeordnet, das sich dann schließt, wenn
die Uumme der Phasenströme im ki-Messer des Verbrauchers die vor herbest-immte Grenze
übersteigt. Die Schaltgeräte sind miteinander
in Reihe geschaltet,
und die Phasenspannung (in der Figur als R-Phase bezeichnet) kann somit auf die
Widerstände P einwirken, falls die beiden Schaltgeräte in geschlossener Lage sind.
Vom Anschluß 7 des Schaltgerätes 5 verläuft eine Leitung, die sich auf jeden Heizer
(jedoch nicht auf die Satellitenheizer) verzweigt und dort mit dem Anschlußstück
34 verbunden wird. Der Heizer weist eine allpolige Ausschaltung auf und der entsprechende
Pol 37 der Schaltung ist mit dem entsprechanden Widerstand P verbunden, der die
geregelte Temperanur senkt uliii dessen eines Ende an eine Pol- 35 und weiter über
den Pol 32 der Schaltung an die O-Leitung angeschlossen ist.
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Wenn die belastung während der Blockierungszeit derart z@@im daß das
Scaltgerät 40 schließt, fangen die Widerstände P an@ die Abtastorgane des Thermostates
11 zu heizen und nach einer Weile Öffnet sich der Kontakt 8-9 des Thermostates (vorausgeaetzt
daß der Kontakt nicht schon offen war aufgrund einer ausreichend hohen Raumtemperatur).
Dabei bleiben die Heizungs widerstände 10 stromlos, die durch den kWh-Messer fließenden
Ströme nehmen ab un das Schaltgerät 40 öffnet sich. Nachdem die Widerstände P und
die Abtastorgane des Thermostates abgekühl@ sind, schließen sich die Kontakte 8-9
wieder der Strom in kWh-Messer nimmt zu, das Schaltgerät 40 schließt sich usw.
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Die bauer der Funktionsperioden hängt von der thermischer. La@ samkeit
der Widerstände P und von der Festogkeit ihrer thermischen Schaltung in Bezug auf
die Abtastorgan- der Thermostaab. Wenn alle Heizer sich zu gleicher Zeit an das
@@@@@anschl ßen, kann dies eine Spannungsschwankung zur Folge @@@@@@@@@@@ störend
z. B. auf die Beleuchtung oder das @errseh@@@@@@@@@@-wirkt. Aus diesem Grund ist
es wünschenswert, daß @@@ Versögerung Unterschiede zwischen den Heizern aufweist.
@@ll ein natürliche Aufteilung nicht ausreichend is'i-;, kann man absiche lich Thermostate
herstellen, die hinsichtlich ihrer Langsamkeit voneinander abweichen. An Stecker
angeschlossene Thermostate
sind hierbei vorteilhaft im Hinblick
auf die Anordnungen.
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Falls die Erhitzungs- und Abkühlungsdauer des Widerstandes P und die
der Abtastorgane des Thermostates gleich sind, sinkt die durchschnittliche Leistung
der Heizer bis auf die Hälfte der vollen Leistung, wenn die Belastung während der
Blockirungszeit ihren Grenzwert übersteigt. Da dies vom Gesichtspunkt des Elektrizitätswerkes
aus eine allzu geringe Leistungsabnahme sein kann und da die Wohnungsbequemlichkeit
im allgemeinen richt darunter leidet, obwohl die Leistung bis auf ein Drittel der
vollen Leistung gesenkt wird, ist es zweckmäßig, Konstruktionen anzuwenden, bei
denen die Erhitzungszeit kürzer ist als die Abkühlungszeit. Dies kann z. B. dadurch
erzielt werden, daß der Widerstand P ohne Hindernisse Wärme auf die Abtastorgane
strahlen kann, sonst aber massiv und wärmespeichernd ist. Somit fängt das Heizen
der Abtastorgane sofort effektiv an, wenn der Strom für den Widerstand eingeschaltet
wird, aber der massive Körper, der Wärme aufgespeichert hat, verhindert, daß das
Abtastorgan ebenso schnell abgekühlt wird.
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Die Schaltung des zweiten Schaltgerätes 40 gemäß Figur 3 ist der gemäß
Figur 4 ähnlich. In die Zusatzwicklungen 41, die im Anschluß an die Stromwicklungen
des kWh-Messers 45 angeordnet sind, werden mit den Phasenströmer vergeichbare Ströme
induziert, die mittels Gleichrichter 43 gleichgerichtet werden.
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Der durch jede Zusatzwicklung 41 entwickelte, gleichgerichtete Strom
fließt in seine eigene Wicklung in das Reed-Relais 42 (Figuren 4, 5, 6). Hier überlagern
sich diese Ströme magnetisch und ihre Summe bestimmt die Lage des Relais. Der Grenzstrom,
durch den das Relais 42 funktioniert, kann mittels eines Dauermagnets 43 beliebig
groß gemacht werden. Dadurch, daß das Schaltgerät 40 im ganzen mit dem kWh-Messer
45 geeigneter Weise verbunden wird, kann die Einstellung des Grenzstromes hinter
dem Siegel des kWh-Messers angeordnet werden, wobei das Elektrizitätswerk
ihn
im Montagestadium zweckmäßig anordnen kann.
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Die Alternative (Figur 5) ohne Abschaltverzögerung bedeutet, daß die
Leistung der Heizer bis auf die Hälfte sinkt, es sei denn, daß die Funktion der
Widerstände P in oben beschriebener Weise unsymmetrisch gemacht worden ist. Bei
Verwendung von schnell und symmetrisch wirkenden Widerständen kann die Leistung
mehr als auf die Hälfte der vollen Leistung dadurch gesenkt werden, daß das Reed-Relais
42 abschaltverzögernd gemacht wird. Wenn die Kontakte des Relais 42 sich geschlossen
haben, fängt die R-Phase an, den in Figur 4 dargestellten PTC-Widerstand sowie den
durch alle Wicklungen 48, 49, 50 des Reed-Relais 42 gleich gerichteten Strom zu
speisen, welcher Strom das Relais 42 in geschlossener Lage festzuhalten versucht.
Wenn die Thermostate 11 durch die Einwirkung der Widerstände P den Strom von den
Heizern unterbrechen, öffnet sich das Relais 42 auch in dem Fall nicht, wenn der
Grenzstrom unterschritten wird, bevor der PTC-Widerstand 51 so heiß geworden ist,
daß er imstande ist, den in den Relaiswicklungen 4o, 49, 50 fließenden Strom genügend
stark zu begrenzen.
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Es sei bemerkt, daß der bei der erfindungsgemäßen Schaltung zu verwendeüde
Thermostat ein Apparatthermostat, ein mittels Stecker an einen Heizer anzuschlißender
Thermostat oder aber ein separater Raumthermostat sein kann.