DE2239085A1

DE2239085A1 - Speicherheizgeraet mit aufladeautomatik

Info

Publication number: DE2239085A1
Application number: DE2239085A
Authority: DE
Inventors: Paul Dannenmann; Eberhard Dipl Ing Tuechle; Karl Vogt
Original assignee: G Bauknecht GmbH
Current assignee: G Bauknecht GmbH
Priority date: 1972-08-09
Filing date: 1972-08-09
Publication date: 1974-02-21
Also published as: FR2195887B1; FR2195887A1; GB1387963A; BE803302A

Description

Patentanwalt

G. Bauknecht Gesellschaft

mit beschränkter Haftung . .

Elektrotechnische Fabriken Stuttgart -

7000 Stuttgart 1 A 33 120 - mü

Heidenklinge 22 - den

"Speicherheizgerät mit Aufladeautomatik¹'.

Die Erfindung betrifft ein Speicherheizgerät mit einer Aufladeautomatik, die mit einem Zeitglied ausgerüstet ist, welches den Aufladebeginn in Abhängigkeit von der Außentemperatur und gegebenenfalls von der Restwärme innerhalb einer vorgegebenen Niedrigtarifzeit bestimmt.

Bei bekannten Speicherheizgeräten dieser Art bestimmt des Zeitglied den Anfang und das Ende der Aufladezeit des elektrisch beheizten Speichers innerhalb eines fest vorgegebenen Zeitraumes, für welchen das die elektrische Speicherenergie liefernde Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmen einen niedrigeren kWh-P.reis verlangt als für die übrige Zeit. Diese Niedrigtarifzeit wird von den einzelnen Unternehmen so festgelegt, daß.die Aufladung der Speicherheizgeräte in der Zeit geringer Netzbelastung erfolgt, die im allgemeinen etwa bei 22 Uhr beginnt und etwa um 6 - 7 Uhr des folgenden Tages endigt. Die zeitliche Lage solcher Lasttäler ist von einem Versorgungsunternehmen zum anderen und auch innerhalb eines einzelnen Versorgungsunternehmens sehr un- · terschiedlich. Bei den seither ,bekannten Steuereinrichtungen, deren Zeitglieder eine starre Zeitkurve aufweisen^ kann eine befriedigende Anpassung nicht immer erreicht werden«, Bei 'versehiedsnen bekannten Steuereinrichtungen wird die Aufladezeit selbst-

409808/0183

tätig gegen das Ende der Niedrigtarifzeit verschoben, damit möglichst geringe WärmeVerluste bis zum Ende der Niedrigtarifzeit entstehen. Darüberhinaus werden durch mögliche laufende Änderungen der Ndzbelastungsverhältnis'se die Laettäler verlagert. Dies erschwert die weitere Einführung von Speicherheizgeräten vor allem in solchen Netzgebieten, welche keine Rundsteueranlagen für intermittierenden Betrieb besitzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bessere Anpassung der Aufladezeit an die Netzlastverhältnisse zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Zeitglied eine Einstelleinrichtung aufweist, mit der es auf eine wählbare Zeitkurve festgelegt werden kann. Eine solche Festlegung kann je nach den vorherrschenden NetzbelastungsVerhältnissen durch das die Speicherenergie liefernde Versorgungsunternehmen erfolgen, wobei zweckmäßig die getroffene Einstellung durch eine Plombe oder dgl. in ähnlicher Weise* Sei Elektrilsitätszählern gesichert werden kann. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß auch bei einer nachträglichen Verschiebung der Netzlastverhältnisse innerhalb eines Versorgungsgebietes eine entsprechende Korrektur der Zeitkurve eines erfindungsgemäßen Zeitgliedes möglich ist. Dies bietet die Möglichkeit, die Netzbelastung während der Niedrigtarifzeit in hohem Maße auszugleichen.

Vorteilhaft kann die Einstelleinrichtung so ausgebildet sein, daß der Aufladebeginn innerhalb der Niedrigtarifzeit auf jeden gewünschten Zeitpunkt einstellbar ist. Hierbei bietet sich die Möglichkeit, daß die Verstellung dieser Einrichtung intern, extern oder durch ein Fernwirksystem erfolgen kann. Für die Ausgestaltung des Zeitgliedes und seiner Einstelleinrichtung ergeben

409-808/0183

sich verschiedene Möglichkeiten: 2239085

a) mit mechanischen Bauteilen und Bauteilgruppen,

b) mit einem elektromechanischen Aufbau, ^c) mit einem thermischen Aufbau,

d) in elektronisch-mechanischer Ausführung oder,

e) in vollelektronischer Ausführung.

In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 3 drei verschiedene Zeitkurven dargestellt. »J

Fig. 4 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung in seinem prinzipiellen Aufbau.

Fig. 5 zeigt ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel in seinem.Sehaltbild.

Die Zeitschaubilder nach den Fig. 1 bis 3 zeigen drei der hauptsächlich vorkommenden Belastungskurven, in denen die relative Last P Über der Niedrigtarif zeit (NT-Zeit) im Ablauf der einzelnen Stunden (h) dargestellt ist. Die Kurvensteilheit an den Flanken E und F ist abhängig von dem Restwärmeinhalt des Speicherheizgerätes. . .

Die in Fig. 1 wiedergegebene Zeitkurve ergibt sich, wenn das Zeitglied so eingestellt ist, daß die Lastspitze der Aufladung ungefähr eine Stunde nach Freigabe" des Niedrigtarifs erreicht ist. Hierbei entspricht die Einschaltflanke E einer Rückwärts- · steuerung, die Ausxshaltflanke F hingegen eier Vorwärtssteuerung. Ein solcher Kurvenverlauf ist beispielsweise dann angebracht, wenn die Netzbelastung eine Vorwärtssteuerung zuläßt, die Zuschaltung der Speicherheifegeräte jedoch nicht gleichzeitig, sondern mit möglichst fein abgestufter Verzögerung erfolgen soll. Auf eine sol-

eiüKGS"fceH ehe Zeitkurve kann das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bevorzugt j werden. Die Anordung nach Fig. 5 ermöglicht ebenfalls eine Einstellung der Zeitkurve des Zeitgliedes, womit sich die Aufladung eines im übrigen nicht dargestellten Speicherheizgerätes an die Netzlastkurve eines zur Speisung des Speicherheizgerätes dienenden Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmens anpassen läßt.

409808/0163

Bejta AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 5 ist ein als Potentiometer ausgebildetes Stellglied 51 vorgesehen, das durch einen Motor 52 zeitabhängig verändert werden kann. Infolge einer hierdurch stetig möglichen Änderung des Stellgliedes 51 während der NT-Zeit liegt am Eingang A eines Operationsverstärkers 53 eine Spannung an, die sich im Ablauf der Zeit verändert. An den Eingang B des Veidtärkers 53 ist ein weiterer Regler 5^ angeschlossen. Mit diesem Regler kann der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 53 eingestellt werden, wodurch gleichzeitig die Charakteristik und demzufolge die Steilheit der am Ausgang C des Verstärkers auftretenden Zeitspannung verändert wird. Diese Zeitspannung wird in einem an die Ausgangs leitung 55 des Zeitgliedes 50 angeschlossenen Zentralsteuergerät üblicher Bauart dem Witterungswert überlagert.

Die Zeitkurve nach Fig. 2 entspricht der sogenannten symmetrischen Spreizung> bei welcher das Zeitglied so eingestellt ist, daß die Lastspitze in die Mitte der Niedrigtarifzeit fällt. Auch in diesem Falle wird der Verlauf der Kurvenflanken E und F durch den Restwärmeinhalt des Speicherheizgerätes bestimmt.

Bei der Zeitkurve nach Fig. 3 ist das Zeit^-ied auf Rückwärtssteuerung gestellt. Die Lastspitze ist gegen das Ente der Niedrigtarifzeit verschoben. Form und Steilheit der Einschaltflanke E sind vom Restwärmeinhalt des Speicherheizgerätes abhängig. Der steile Abfall der Flanke F erfolgt durch Beendigung der Niedrigtarifzeit.

Das Speicherheizgerät 10 nach Fig. 4 enthält in einem wärmedämmenden Mantel 11 den Speicherkern 12, welcher von drei jeweils an eine Phase RST eines Drehstromnetzes anschließbaren Heizelementen während der Niedrigtarifzeit aufgeheizt werden kann und tagsüber entladen wird.

409808/0163

Zur Steuerautomatik des Speicherheizgerätes 10 gehört ein Laderegler, der aus einem Ist-Wert-Ladefühler 15 und aus einem Steuerfühler 16 besteht, welche beide über je ein Kapillarrohr 17 mit einer Druckdose l8 verbunden sind. Diese öffnet über ein Steuergestänge I9 drei in den Phasenzuleitungen der Heizelemente 13 angeordnete Schalter 20 und einen Hilfsschalter 21, der mit einer zum Einstellen des Sollwertes des Ladereglers dienenden Heizwicklung 22 in Reihe liegt. * ,; ··

Der Hilfskontakt 21 ist an einen Außentemperaturfühler 23 angeschlossen. Dieser enthält einen Umschalter £5, welcher von einem Bimetallstreifen 26 gesteuert wird, der der Außentemperatur ausgesetzt und außerdem im Strahlungsbereich eines Heizwiderstandes 27 angeordnet ist. In der dargestellten Lage hält der Umschalter 25 diesen Heizwiderstand an die Phasenleitung R angeschlossen, so daß der Heizwiderstand zusätzliche Wärme entwickeln kann, deren Intensität den jeweiligen Wünschen des Benutzers und zur Anpassung an das jeweilige Klima rait einem Steuerwiderstand 28 eingestellt werden kann.. Der Speicherkern 12 erreicht somiß^u5iejenige Laöetemperatur, die zu der von der Witterung abhängigen Wärmeversorgung ausreicht.

Um in der erfindungsgemäßen Weise den Ladebegiiin des Speicherheizgerätes 10 auf jeden beliebigen Zeitpunkt innerhalb der Niedrigtarifzeit einstellen zu können, ist eine von einer Synchronuhr/angetriebene, sich in genau 24 Stunden einmal drehende Steuerscheibe 3I vorgesehen, welche auf einem Teil ihres Umfangs mit einer Kontaktfläche 32 besetzt ist. Diese arbeitet mit einem feststehenden Scfileifkontakt 33 zusammen, welcher mit dem gemeinsamen Mittelpunktsleiter MP des Drehstromnetzes verbunden ist. Mit dem feststehenden Kontakt 33 und der umlaufenden Kontaktfläche 32 arbeitet ein zweiter Kontakt 34 zusammen, der über die Wicklung 35 eines mit seinen Schaltkontakten 36 in den Phasenzuleitungen RST liegenden Hauptschützes mit der Phasenleitung R dauernd verbunden ist.

409808/0163

Der zweite Kontakt 34 sitsst auf einem Isolierstoffträger 37, welcher mit Hilfe einer Schraubspindel 38 in begrenztem Umfang um die Drehachse der Steuerscheibe 31 schwenkbar ist. Mit der Schraubspindel 38 ist eine Welle 39 verbunden. Diese ist zur Einstellung durch das Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmen aus dem Gerät herausgeführt und wird nach der Einstellung des Ladezeitbeginns in der bei Elektrizitätszählern üblichen Weise

durch eine Plombe gesichert und so dem Zugriff Unbefugter entzogen.

Wenn der zweite Kontakt 34 in unmittelbare Nähe des feststehenden Kontaktes 33 gebracht wird, kann die Anordnung der Kontaktfläche gegenüber diesen beiden Kontakten so getroffen werden, daß unmittelbar beim Beginn der Niedrigtarifzeit der Stromkreis über die beiden Kontakte 33 und 34 und die Kontaktfläche 32 geschlossen wird und somit die in Fig. 1 angedeutete Zeitkurve entsteht. Je weiter der auf dem Kontaktträger 37 sitzende zweite Kontakt y\ vom feststehenden ersten Kontakt wegbewegt wird, umso größer ist die Verzögerung, die nach Beginn der Niedrigtarifzeit bis zum Einlegen des Hauptschützes und demzufolge bis zum Beginn des Ladevorganges entsteht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Zeitgliedes mit einer einstellbaren Steuerkurve bietet somit die Möglichkeit, ein Speicherheizgerät individuell auf die für das Elektrizitätsversorgungsunternehmung günstigste Einschaltzeit einzustellen, so daß dieses die Möglichkeit hat, über die Summe aller an seism Metz, betriebenen Speicherheizgeräte eine konstante oder mindestens weitgehend ausgeglichene Netzbelastung zu erzielen.

409808/0163

Claims

- 7 - A 33 120 - mü den ι 8. Äug. 1972 Patentansprüche

1) Speicherheizgerät mit einer Aufladeautotnatik, die mit "" einem Mitglied ausgerüstet ist, welches den Aufladevorgang in Abhängigkeit von der Außentemperatur und ' gegebenenfalls von der Restwärme innerhalb einer vorgegebenen Niedrigtarifzeit bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied eine Einstelleinrichtung (3²I-* 37* 38, 39) aufweist, mit welcher es auf eine wählbare Zeitkurve festlegbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladebeginn innerhalb der Niedrigtarifzeit auf Jeden gewünschten Zeitpunkt eirfibellbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (34, 37, 38, 39) intern, extern oder durch ein Fernwirksystem verstellbar ist.

409808/0163

Leerseite