DE2231080A1 - Thermostatschaltung - Google Patents

Description

• Thermostatschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Thermostatschaltung für Raumheizungen, insbesondere mittels Nachtstromspeichesöfen, mit einem bei Unterschreiten einer eingestellten oder einstellbaren Temperatur ansprechenden Schalter zum Inbetriebsetzen der Raumhe izüng Mit solchen Schaltungen wird eine weitgehend gleichmäßige Raumtemperatur gewünschter Höhe erzielt. Die Thermostatregelung bewirkt jedoch, daß bei jeder Absenkung der Raumtemperatur - also auch bei einer gewollten Absenkung, wie z.B. beim Klüften des Raumes - die Heizung eingeschaltet wird. Im allgemeinen besteht zwar die Möglichkeit, durch Einstellen einer niedrigeren Temperatur am Thermostaten das Einschalten der Heizung zu verhindern oder wenigstens zu verzögern. Von dieser Möglichkeit wird jedoch erfahrungsgemäß kaum Gebrauch gemacht und gegebenenfalls das Wiedereinstellen der gewünschten Raumtemperatur zeitweise vergessen. In vielen Fällen besteht jedoch keine Möglichkeit der Einstellung niedererer Temperaturen am Thermostaten, weil dieser z.B. bei 1500 arretiert ist. Solche Arretierungen werden insbesondere an den Thermostaten in den Apartments von Apartment-Ferienhäusern vorgesehen, damit bei Nichtbenutzung einer Wohnung die Heizung nicht abgestellt bzw. unter 1500 eingestellt werden kann. Beim Abstellen der Heizung in einem oder mehreren'Apartments würde nämlich von den benachbarten Wohnungen und ;von den Fluren der kühlte Raum mitgeheizt werden müssen. Dafür sind -einerseits - einerseits die vorhandenen Heizkörper nicht dimensioniert und andererseits ist der jeweils heizende Apartment-Besitzer benachteiligt.
• Insbesondere bei den Heizungen mit arretiertem Thermostaten besteht daher der Nachteil, daß während des Lüftens (wegen des damit verbundenen Temperaturabfalles) unter z.B. 1500 die Heizung eingeschaltet und demzufolge zum Fenster hinausgeheizt wird. Gerade bei Nachtstromspeicherofenheizungen wird relativ häufig gelüftet, weil wegen der (trotz guter Isolierung) dauernden Wärmeabgabe des Ofens (und bei Sonneneinstrahlung) meist die eingestellte Raumtemperatur überschritten wird.
• In einem kombinierten (bei Ferienwohnungen häufig vorgesehen) Wohn-Schlafzimmer mit Küchenabteil wird im Durchschnitt etwa siebenmal je 5 bis 10 Minuten pro Tag gelüftet. (Morgens beim Aufstehen; nach dem Frühstück; beim Mittagessenkochen, nach dem Mittagessen; am Nachmittag; Abendessenkochen, nach dem Abendessen; vor dem Schlafengehen)..Das bedeutet, daß etwa 35 bis 70 Minuten pro Tag unnötig die Heizung eingeschaltet ist.
• Bei normalem Thermostatbetrieb (ohne Lüftung) ist der Ofen nur etwa 2 Minuten eingeschaltet, bis der Thermostat wieder abschaltet und die Pause bis zum nächsten Einschalten beträgt -je nach Außentemperatur - etwa 15 bis 30 Minuten. Das bedeutet, daß der Ofen (normalerweise ohne Lüftung) effektiv nur 96 bis 192 Minuten pro Tag eingeschaltet ist und daß demzufolge durch das unnötige Heizen beim Lüften im ungünstigsten der beispielsweise genannten Fälle fast eine Tagesheizleistung verbraucht wird. Deshalb müssen die bekannten Nachtstromspeicheröfen mit einer relativ großen Wärmekapazität ausgestattet sein (wodurch auch die dauernde Wärmeabgabe groß ist, was zu häufigem Lüften führt); bei geringeren Wärmekapazitäten der Öfen muß dagegen oft mit teurem Tagstrom der Ofen aufgeheizt werden. Aufgabe der Erfindung ist es, bei Thermostatheizungen der eingangs genannten Art, insbesondere bei solchen mit arretiertem Thermostaten, die genannten Nachteile zu vermeiden, d.h.
• Energiekosten zu ersparen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch beim Lüften selbsttätig wirkende Mittel zur Abschaltung bzw. Verhinderung des Einschaltens der Heizung gelöst. Im einfachsten Falle bestehen diese Mittel aus. einem Tür- oder Fensterkontakt, der den Heizstromkreis, den Thermostatstromkreis und/oder (bei Nachtstromspeicheröfen) den Stromkreis für den Lüfter unterbricht, wenn die Türe bzw. das Fenster geöffnet ist. Die erfindungsgemäßen Mittel können jedoch besonders vorteilhaft in weiterer Ausgestaltung der Erfindung am Thermostaten selbst vorgesehen sein. In einer solchen Ausführungsform enthält der Thermostat ein bei geringfügigem Unterschreiten der genannten einstellbaren oder eingestellten Temperatur ansprechendes Schaltglied und ein von ihm gesteuertes Zeitglied zum zeitweisen Unwirksammachen des Schalters. Bei dieser Ausführungsform ist von der Überlegung ausgegangen, daß die bisher bekannten Thermostaten und Thermostatschaltungen möglichst wenig verändert werden sollten. Außerdem wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß beim Lüften - trotz der kurzzeitigen Einschaltung der Heizung - die Raumtemperatur rasch Weiter abfallen wird (außer in dem uninteressanten Fall, daß die Außerltemperatur über der am Thermostaten eingestellten Temperatur liegt). Der Thermostat kann bei der erfindungsgemäßen Lösung mit einem Vor- und Hauptkontakt versehen sein, wobei der Vorkontakt bei der eingestellten Temperatur geschaltet wird und die Einschaltung der Heizung bewirkt, während der Hauptkontakt des Thermostaten die Abschaltung bewirkt, wenn trotz der Heizung die Temperatur weiter abfällt (z.B. auf 14,5°C). Selbstverständlich können auch zwei -voneinander getrennte Thermostaten (Bimetall-Schalter) verwendet werden, wobei allerdings darauf zu achten ist, daß beide Thermostäten den gleichen Temperaturgang haben und miteinander (von Hand zur Einstellung einer gewünschten Temperatur) verstellt werden können. Im Rahmen der Erfindung soll das Zeitglied in seiner Dauer einstellbar sein, damit den jeweiligen Außentemperaturverhältnissen Rechnung getragen werden kann.
• Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit besteht in der Verwendung von Trendbeobachtern. Dabei wird davon ausgegangen, daß sich die Raumtemperatur nach unten normalerweise nur langsam ändert, beim Lüften jedoch rasch. Eine rasche Temperaturänderung soll dann die Einschaltung der Heizung für die am Zeitglied eingestellte Zeitspanne verhindern. Diese Variante hat den Vorteil, daß beim Unterschreiten der am Thermostaten eingestellten Temperatur die Heizung nicht erst kurzfristig eingeschaltet wird. Der Trendbeobachter kann praktisch dadurch realisiert sein, daM von einem Bimetal-Schalter - vorzugsweise dem sowieso vorhandenen - kurz vor dem Erreichen der eingestellten Temperatur und beim Erreichen der eingestellten Temperatur je ein Schaltsignal erzeugt wird. Die beiden Signale können natürlich auch ven zwei separaten Bimetall-Schaltern entsprechend dem obengenannten Vorschlag stammen. Das erste Signal stößt ein Zeitglied an, das z.BB auf 1/2 Ni:te eingestellt ist und das eine Torschaltung .sallrerld dieser Zeitspanne vorbereitet.
• Folgt das zweite Signal innerhalb der genannten Zeitspanne, so wird es von der Torschaltung durchgelassen und unterbricht den Heizkreis für die eingestellte Lüftungszeit. Kommt das zweite Signal nach Ablauf der Zeitspanne, bewirkt es die Einschaltung der Heizung. Anhand einer Figur wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
• Figurenbeschreibung: Mit 1 ist die Einstellscheibe mit (nicht dargestellter) Temperaturskala eines Raumthermostaten bezeichnet, mit der die gewünschte Raumtemperatur einstellbar ist. Der Thermostat besitzt die Kontakte 2 und 3, wobei der Arbeitskontakt 2 bei der eingestellten Temperatur chaltet und der Umschaltkontakt 3 bei einer geringfügig darunterliegenden Temperatur. In der gezeichneten Schaltstellung ist der mit 4 bezeichnete Lüfter eines Nachtstromspeicherofens wegen des offenen Schalters 2 nicht an die Versorgungsspannung U angelegt. Dies ist erst dann der Fall, wenn Kontakt 2 bei Erreichen der eingestellten Temperatur, z.B. bei 15°C, anspricht. Der Lüfter liegt dann über Kontakt 2 und 3 bzw. über Kontakt 2 und Ruhekontakt 5 des Relais 6 an Spannung. Die Heizung ist in Betrieb. Normalerweise steigt dadurch die Raumtemperatur an, so daß Kontakt 2 bald wieder in die gezeichnete Schaltstellung zurückgeht und die Heizung (Lüfter) abschaltet. Sinkt dagegen die Raumtemperatur trotz eingeschalteter Heizung (beim Lüften des Raumes) weiter ab, z.B. auf 14,50c, so spricht der Umschalter 3 an und schaltet über den Wischkontakt 7 das Relais 6 ein, das mit einer Selbsthalteschaltung, bestehend aus dem Kondensator 8 und dem Potentiometer 9, versehen ist. Das so gebildete RC-Glied 8, 9 bestimmt die Haltedauer des Relais, die entsprechend der normalen Lüftungsdauer eingestellt ist bzw. eingestellt werden kann.
• Während der Haltedauer des Relais 6.ist dessen Kontakt 5 geöffnet, so daß auch der Stromkreis für den Lüfter 4 unterbrochen.ist. Nach Verstreichen der Haltedauer schlieBt Kontakt 5, so daß der Lüfter 4 wieder an Spannung liegt. Dadurch wird die Heizung eingeschaltet. Demzufolge steigt auch die Raumtemperatur und Kontakt 3 geht in die gezeichnete Stellung zurück, so daß auch bei nochmaligem Ansprechen von Relais 6 und Öffnung von Kontakt 5 der Lüfter 4 weiter an Spannung liegt. Beim Erreichen der eingestellten Temperatur öffnet Kontakt 2 und schaltet die Heizung ab.
• Häufig wird nach dem Lüften die Thermostateinstellung nach höheren Werten hin vom Benutzer verändert. Damit dann auch tatsächlich sofort die Heizung eingeschaltet wird, ist die Scheibe 1 mit einem Ratschenrad 12 versehen, das bei Drehung der Scheibe zu höheren Temperaturen hin mitbewegt wird und einen federbelasteten Kontaktstößel 13 im Sinne einer kurzzeitigen Schließung des Kontaktes 10 betätigt. Der Kontakt 10 liegt zusammen-mit dem niederohmigen Widerstand 11 parallel zum Kondensator 8. Die Schließung des Kontaktes 10 bewirkt daher die sofortige Entladung des Kondensators 8 und damit die Beendigung der Haltedauer des Relais 6. Auf diese Weise wird bei Erhöhung der Temperatureinstellung an der Scheibe die sofortige Einschaltung der Heizung erreicht. Ein lediglich kurzzeitiges Verdrehen der Scheibe gestattet es also, die eingestellte Lüftungszeit, während welcher die Heizung abgeschaltet ist, zu verkürzen.
• Selbstverständlich kann auch vom Potentiometer 9 die sofortige Einschaltung der Heizung gesteuert werden.
• Die Kosten für den Erfindungsgegenstand sind im Verhältnis zu der während der Lebensdauer der Heizanlage anfallenden Energiekostenersparnis gering.

Claims (14)

Patentansprüche

1.) Thermostatschaltung für Raumheizungen, insbesondere mitt Nachtstromspeicheröfen, mit einem bei Unterschreiten einer eingestellten oder einstellbaren Temperatur ansprechenden Schalter (2) zum Inbetriebsetzen dar Raumheizung, g e -k e n n z ei c h n e t d u r c h beim Lüften selbsttätig wirkende Mittel zur Abschaltung bzw. Verhinderung des Einschaltens der Heizung.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einem Tür- oder Fensterkontakt bestehen, der den Heizstromkreis, den Thermostatstromkreis und/oder - bei Nachtstromspeicheröfen - den Stromkreis für den Lüfter (4) unter bricht, wenn die Türe bzw. das Fenster geöffnet ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet daß die Mittel am Thermostaten selbst vorgesehen sind.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat ein bei geringfügigem Untenschreiten der eir stellbaren oder eingestellten Temperatur ansprechendes Schalt glied (3) enthält und ein von ihm gesteuertes Zeitglied ( 9).

zum zeitweisen Unwirksammachen des Schalters.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch geknnzeichnet, daß der Thermostat mit einem Vor- und Hauptkontakt versehen ist, wobei der Vorkontakt (2) bei der am Thermostaten eingestellten Temperatur schaltet und die Einschaltung' der Heizung bewirkt, während der Hauptkontakt (3) des Thermostaten bei einer gering fügig niedrigeren Temperatur die Abschaltung bewirkt, wenn trotz der Heizung die Temperatur weiter abfällt.

6. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander getrennte Thermostaten (Bimetall-Schalter) geringfügig unterschiedlicher Ansprechtemperatur vorgesehen sind.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Thermostaten den gleichen Temperaturgang haben und miteinander zur Einstellung einer gewünschten Temperatur verstellt werden können.

8. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (8, 9) in seiner Dauer auf die Lüftungszeit ein-, stellbar ist.

9.. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur selbsttätigen Abschaltung ein Trendbeobachter verwendet ist, der bei rascher Temperaturänderung nach unten die Einschaltung der Heizung für eine einstellbare Zeitspanne verhindert.

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trendbeobachter einen Signalgeber umfaßt, der bei der am Thermostaten eingestellten Temperatur ein erstes Signal für die Ansteuerung eines Zeitgliedes und bei einer etwas niedrigeren Temperatur ein zweites Signal für die Einschaltung der Heizung abgibt, und daß das Zeitglied während der an ihm eingestellten Zeitspanne das im Sinne der Einschaltung Wirksamwerden des zweiten Signals verhindert.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß als Signalgeber der Thermostat selbst benutzt ist.

12. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied auf etwa 1/2 Minute eingestellt ist.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber derart eingestellt ist, daß er das zweite Signal bei einer Temperatur abgibt, die etwa 1OC unter derjenigen liegt, bei der er das erste Signal abgibt.

14. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht wirksam werdende zweite-Signal ein auf die Lüftungsdauer einstellbares Zeitglied anstößt, welches seinerseits bei Ablauf der an ihm eingestellten Zeitspanne die.

Heizung einschaltet.

L e e r s e i t e