DE2301665A1

DE2301665A1 - Anordnung zur aufladesteuerung von waermespeicheroefen

Info

Publication number: DE2301665A1
Application number: DE2301665A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Busse; Klaus Fischer; Helmut Dr Grosse-Brauckmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-01-13
Filing date: 1973-01-13
Publication date: 1974-07-18
Also published as: AT325170B

Description

"Anordnung zur Aufladesteuerung von Wärmespeicheröfen" Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufladesteuerung von Wärmespeicheröfen mit einem von einem Witterungsfühler beeinflußten Steuergerät und einem Temperaturregler im Speicherofen, an dem die Ausgangsspannung des Steuergerätes anliegt und der Mittel zur Erfassung der Ofenrestwärme aufweist sowie mit Mitteln, die eine Abschaltung des Speicherofens oberhalb einer bestimmten Netzbelastung bewirken.
Bei den bekannten Anordnungen zur Aufladesteuerung von Wärmespeicheröfen wird die vom Witterungsfühler in einer Brükkenschaltung erzeugte Brückenspannung einem Verstärker zugeführt, dessen Ausgangsspannung auf elektromechanischem Wege mit einer sich in Abhängigkeit von der Speicherkerntemperatur ändernden Größe verglichen wird. Durch ein Zeitglied, welches eine in Reihe mit der Brückenausgangsspannung liegende zeitlich veränderliche Spannung erzeugt, wird die Ladezeit an das Ende des für die Aufladung zur Verfügung gestellten Zeitraumes verschoben. Mit dieser Steuerungsart wird zwar die Aufladung der Speicheröfen in die Zeit schwacher Netzbelastung gelegt, es wird dabei aber keine Rücksicht auf die tatsächlich vorhandene Netzbelastung genommen, so daß besonders wegen des Bestrebens, die zweite Hälfte der Freigabe zeit auszunutzen, in dieser Zeit Überbelastungen auftreten können. Die von den Elektrizitätsversorgungsunternehmen angestrebte gleichmäßige Auslastung des Versorgungsnetzes wird mit der bekannten Anordnung nicht erreicht.
In der deutschen Offenlegungsschrift 2 026 614 ist zwar eine Anordnung zur Aufladesteuerung von Wärmespeicheröfen beschrieben, mit der eine rasche selbsttätige Einschaltung der Wärmespeicherofenheizelemente in Abhängigkeit vom Belastungszustand des elektrischen Versorgungsnetzes möglich ist, å jedoch ist diese Anordnung verhältnismäßig aufwendig.
Die Erfindung bezweckt, die eingangs erwähnte Aufladesteuerung von Wärmespeicheröfen soweit zu verbessern, daß eine netzbelastungsabhängige An- und Abschaltung der Öfen mit einfachen Mitteln erreicht werden kann. Erfindungsgemäß liegt eine netzbelastungsabhängige Zusatzsteuerspannung in Reihe mit einer vom Witterungsfühler erzeugten Steuerspannung am Steuergerät, die am Ausgang einer Brückenschaltung abgegriffen ist, in deren einem Zweig eine die Nennleistung des Stationstransformators repräsentierende Konstantspannung eingebracht ist, während in dem anderen Zweig eine die Netzbelastung wiedergebende, der ersten entgegengerichtete Spannung erzeugt wird.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Prinzipschaltung einer Wärmespeicheranlage mit netzbelastungsabhängiger Aufladesteuerung.
In Fig. 2 ist das Schaltbild zur Erzeugung einer belastungsabhängigen Steuerspannungskomponente wiedergegeben, während in Fig. 3 der Verlauf der Zusatzsteuerspannung in Abhängigkeit von der Netzbelastung dargestellt ist.
Bei der Schaltung nach Fig. 1 wird die in einem Witterungsfühler 1 erzeugte außentemperaturabhängige Spannung einem Steuergerät 2 zugeführt, das mit einem Übertragungsgerät 3 in Verbindung steht. Über eine Steuerleitung 4 werden Gruppensteuergeräte 5 angesteuert, die ihrerseits Wärmespeicher 6 schalten. Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein Wärmespeicher mit der zugehörigen Netzleitung 7 dargestellt. An die Leitungen 7a ist die Grundbelastung des Stationstransformators 10 angeschlossen. Das Steuergerät 2, das Übertragungsgerät 3 und die Zusatzgeräte 5 sind handelsübliche Geräte, die bei Anlagen zur Steuerung von Wärmespeicheröfen bisher schon angewendet werden. Um die Aufladesteuerung netzbelastungsabhängig zu machen, ist lediglich ein Zusatzgerät 8 erforderlich, das von einem Stromwandler 9 gespeist wird. Da eine ausreichend symmetrische Belastung des Netzes angenommen werden kann, genügt ein Stromwandler in einer Phase. Der Wandler 9 ist hinter einem Stationstransformator 10 an die eine Phase angeschlossen.
Von dem Zusatzgerät 8 wird eine Zusatzsteuerspannung erzeugt, die über Leitungen 11 dem Steuergerät 2 zugeführt wird. Die Zusatzsteuerspannung liegt an den Klemmen des Steuergerätes, an denen bei herkömmlichem Betrieb ein Zeitwerk angeschlossen ist. Im Steuergerät 2 ist die Zusatzsteuerspannung in Reihe mit der vom Witterungsfühler 1 kommenden Spannung gelegt. Durch das Hinzufügen der belastungsabhängigen Steuerspannung wird bewirkt, daß der Sollwert der Aufladung, d. h. der Sollwert der Speicherkerntemperatur umso mehr herabgesetzt wird, äe größer die Netzbelastung ist. Wärmespeicher, deren Restwärme im Kern höher ist als der neue von Außentemperatur und Netzbelastung vorgeschriebene Sollwert, werden daher abgeschaltet. Das Zusatzgerät 8 arbeitet mit Schwellwert, d. h. es gibt nur dann eine Zusatzsteuerspannung ab, wenn die Netzbelastung bzw, die Belastung des Stationstransformators 10 einen bestimmten Wert überschreitet. Mittels eines Drehpotentiometers 8a kann das Zusatzgerät auf beliebige Schwellwerte eingestellt werden. Das Drehpotentiometer 8b dient zur Einstellung einer bestimmten Steilheit der Zusatzsteuerspannung in Abhängigkeit von der Netzbelastung.
Das Zusatzgerät 8 kann beispielsweise mit der Schaltung nach Fig. 2 ausgeführt sein. Es enthält eine Brückenschaltung, in welche durch Transformatoren 12 und 13 Spannungen ul bzw. u2 eingebracht werden. Der Transformator 12 ist über ein Potentiometer 14 an die Phase R und den Mittelpunktsleiter Mp angeschlossen. Der Transformator 13 liegt mit seiner Primärwicklung an einem in die Phase R gelegten Stromwandler 15. In Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators 12 liegt ein Gleichrichter 16 und ein einstellbarer Widerstand 17. Der andere Zweig der Brückenschaltung wird durch die Sekundärwicklung des Transformators 13 gebildet, die in Reihe mit einem Gleichrichter 18 und einem Festwiderstand 19 liegt. An den Ausgang der Brückenschaltung ist ein Gleichrichter 20 angeschlossen, der so geschaltet ist, daß an dem hinter dem Gleichrichter liegenden Potentiometer 21 nur dann eine Spannung auftritt, wenn die durch den Transformator 13 erzeugte Spannung größer als die durch den Transformator 12 hervorgerufene ist. Die Spannung ul repräsentiert die Nennleistung des Stationstransformators, während die Spannung u2 ein Abbild der tatsächlichen Belastung des Stationstransformators ist. Am Abgriff des Potentiometers 21 entsteht somit eine Spannung erst oberhalb einer bestimmten Netzbelastung. Mit Hilfe des Potentiometers 17 läßt sich der Schwellwert, von dem ab eine Zusatzsteuerspannung abgegeben wird, einstellen. In dem Diagramm nach Fig. 3, in dem die Zusatzsteuerspannung über der Netzbelastung aufgetragen ist, liegt der Schwellwert NS oberhalb der Netzgrundlast NGr. Die Grenzlast des Stationstransformators ist in dem Diagramm nach Fig. 3 durch NUr dargestellt. Die Steilheit des Anstieges der Zusatzsteuerspannung UZ läßt sich mit Hilfe des Potentiometers 21 nach Fig. 2 einstellen. Die Verstellung der Steilheit der Zusatzsteuerspannung über der Netzbelastung bedeutet, daß die Zahl der bei Überschreitung des Schwellwertes NS abschaltenden Speicheröfen variiert werden kann. Bei großer Steilheit werden schon bei geringer Überschreitung von N5 alle Speicher abgeschaltet.
Ist das Potentiometer 21 auf geringere Steilheit eingestellt, so werden bei Überschreitungen von NS nur die Speicher abgeschaltet, die noch oder bereits wieder hoch aufgeladen sind. Bei weiterer Überschreitung von N5 werden auch wenig geladene Speicher abgeschaltet.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil außer den handelsüblichen Geräten nur ein verhältnismäßig einfaches Zusatzgerät erforderlich ist, das leicht an die vorhandenen Geräte angeschlossen werden kann.
6 Seiten Beschreibung 4 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 2 Fig.

Claims

Patentansprüche :

1 Anordnung zur Aufladesteuerung von Wärmespeicheröfen t mit einem von einem Witterungsfühler beeinflußten Steuergerät und einem Temperaturregler im Speicherofen, an dem die Ausgangsspannung des Steuergerätes anliegt und der Mittel zur Erfassung der Ofenrestwärme aufweist sowie mit Mitteln, die eine Abschaltung des Speicherofens oberhalb einer bestimmten Netzbelastung bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß eine netzbelastungsabhängige Zusatzsteuerspannung in Reihe mit einer vom Witterungsfühler erzeugten Steuerspannung am Steuergerät liegt und die Zusatzsteuerspannung am Ausgang einer Brückenschaltung abgegriffen ist, in deren einem Zweig eine die Nennleistung des Stationstransformators repräsentierende Konstantspannung eingebracht ist, während in dem anderen Zweig eine die Netzbelastung wiedergebende, der ersten entgegengerichtete Spannung erzeugt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen über Transformatoren in die Brückenschaltung eingebracht sind, deren Sekundärspulen mit Je einem Gleichrichter und einem Widerstand in Reihe geschaltet sind, wobei der Widerstand (Grenzwerteinsteller) im Zweig der Konstantspannung einstellbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Brückenausgang ein Gleichrichter liegt, der so geschaltet ist, daß eine Zusatzsteuerspannung nur bei die Konstant spannung übersteigender netzbelastungsabhängiger Spannung auftritt.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsteuerspannung an einem den Brückenausgang überbrückenden verstellbaren Widerstand (Steilheitseinsteller) abgegriffen ist.