DE2348741A1 - Integrierendes aufladesteuerverfahren fuer elektrospeicherheizungen - Google Patents

Description

Integrierendes Aufladesteuerverfahren für iillektrosOeicherheizungen

.J3l·ektrosρeicherheizμngsanlagen arbeiten mit Speicherheizgeräten, oder mit Speichermassen in Fußböden, ./anden oder Decken, oder mit zentral in Speichergefäßen untergebrachten Speichermedien, die ihre ■Värme an Jarmwasser- oder .Varmlufthei ζ systeme abgeben. •Sin besonderes Problem dieser Heizsysteme besteht darin, daß V/ärme im voraus gespeichert v/erden muß, ehe der tatsächliche ,Värmebedarf bekannt ist. Dieses Problem v/Lrd in bekannter ./eise teilweise dadurch gemeistert, daß die Speicherheizgeräte stets etv/a 20 % stärker aufgeladen v/erden, als mit Rücksicht auf die herrschende /itterung erforderlich erscheint. Der Raumthermostat· ruft nur soviel Järme aus den Speicherheizgeräten ab, wie der beheizte Raum benötigt. Die im Gerät verbleibende Restwärme '.vird dann von dem in dem Speicherheizgerät befindlichen, von einem zentralen Steuergerät beeinflußten Auflf-deregler erfaßt und bei der nächsten Aufladereglung berücksichtigt. Dieses Verfahre: arbeitet nicht befriedigend, :venn in der Übergangszeit bei Hochdruck'vetterläge große Unterschiede zwischen der nächtlichen Außentemperatur und der Außentemperatur an i'age herrschen. Nachts, 7/ährend der Aufladung der Speichermässen, herrschen in der "Jbergangs^oit u.U. Prost und am Tage .oonnenschein mit Lufttemperaturen, die kaum eine Raumheizung erfordern. Die Speichermsssen v/erden in diesem '"'all nachts zu stark aufgeheizt. Lan versuchte dieses Problem teilweise dadurch zu meistern, daß nan den ."itterungsfühler der Aufladesteuergeräte in das ...auerv/erk der außenwand einbettete, um dank der thermischen irägheit der :..auer eine /.ittelrertbildung der Tagesaußenteniperatur zu erhalten. Die Gebäude v/erden jedoch mit fortschreitender rcationalisierung der Bauverfahren masseärmer, d.h. mit geringerem -./ariiespeicherVermogen gebaut, z.3. in Holzbauv/eise, so daß ein Temperaturausgleich über -24- Stunden im ;..auerv/erk nicht mehr möglich ist. Jedoch auch bei mansiv gebauten Häusern.ist das bisherige Verfahren oft unbefriedigend, insbesondere dann, .7enn an Tage durch große ^ensterflächen namhafte /ärriegewinne in den beheizten Raunen infolge Sonneneinstrahlung auftreten können.

609815/0609 _

BAD ORIGINAL

Große Schwierigkeiten können insbesondere bei Fußbodens]) ei oh ρ ■·--- he- i. zungen auftreten. Bio Aufheizwiderstüiide im Spei cherestrioli des Fußbodens werden nachts und evtl. an 1 bis 2 Stunden an Tag eingeschaltet und heizen den Speichercßtrich auf. Du dcsüfii Temperatur jedoch nach einer,e-Funktion iv der Zeit, in (Uv die Heizwiderstände ausgeschaltet sind, absinkt, und veil du;u!i Störgrößen (Sonne etc.) die Raumtemperatur zusatz! i oh ];c:oin.i\! u.'ir werden kann, ist in bekannter Weise zur Stabili c i.ei-uiig der Raumtemperatur eine direkt wirkende Zusatzheizuhf, die über einen ßaunitherirostat gesteuert wild, erJ oruorlich. Die überwiegend oder auschließlich nächtliche Aufladung Je.·-;« Speicberestrichs mit Wärme wird jedoch unabhängig/ von den Vahrenu (^;->s Tages abgegebenen Signalen des EsumtherjnostateH durch oiii wettei"abhängig arbeitendes Aufludesteuorgcrut ge;:· teuer t. !■_»£ beiden Systeme, Steuerung dnr Fußbocior'he SjLIi¹ISL-V¹DlL 1'^ ⁰U!'Ti." der Zusatzhei zun%-sinxiy>lr,hjjr κ tου erunf.f_Lii;.ilili^;ii:i:—£L^]}Ji._il:."·.-.:L'JlZ'.. and or gekoppelt. Ist daher das Auf lade steuergerät >:,)i. zu niedrig eingestellt, so daß eine zu schwache AuJ.'iiPii-iun;· (Je¹? Speicherestrichs erfolgt, dann wird die Direktheizuup; durch den Raumthermοstat vermehrt eingeschaltet und crz(.u<:t üic fehlende Wärme aus teurem Tagstroni, der .Vtroipvi.rurauoh wird ^u unvirtschaftlicher Weise aus der Nacht in die Ta«:κ^it verla;;u'"_u. Der Benutzer der Anlage stellt den Fehler υ,U. or·; I nach Monaten an der zu hohen Rechnung für Tagstroni feet.

In der Vergangenheit wurden verschiedene Versuche unternonmen, obige Mangel zu beheben. So ist in DBP 1091 250 (Armeldetag 3Ο.7.59) ein Verfahren beschrieben, bei dem die AuOentwnpera tar durch ein geeignet·« Gerät erfaßt und die in elektrische Impulse umgesetzten Wert· fortlaufend über einen Tag summiert werden. Die großen Nachteile des Gerätes Kind:

a) Die Restwärme in den Speicherheizgeräten wird nicht erfaßt und es ist somit nicht möglich, stets nur soviel Vürjne nachzuladen, wie tatsächlich für die Heizung des Hauui-3 am nächsten Tag zuzüglich zu der Restwärme noch erforderlich ist.

509815/0609

BAD ORIQiNAL

"* " O "· ι C- ^r~> I λ

I ο A ü / A 1

b) Es ist nicht möglich, die Aufladung, wie es heizungstechnisch sinnvoll und im Sinne, der Versorgungsunt-ernehaicn angebracht wäre, an das Ende der nächtlichen Medertarif zeit (NT-Zt.it) zu legen und je nach Wärmebedarf und Restwärme den Einschaltzoitjmnkt zu verschieben.

c) Eine gesteuerte Nachladung derart, deß erst ab einer einstellbaren, tiefen Außenteiaperatur die Kachladung der Speichorheizgeräte mit'teurem Tagstroni erfolgt, konnte nicht vorgesehen werden.

d) Bei Fußbodenheizungen und anderen ähnlich aufgebauten Heizungen konnte keine regelungsteohnische Koppelung zwischen Stromverbrauch der Direktheizung und dem des

vorgesehen werden.

In Dl)GM 1923 705 (Anmeldetag 5.IO.6O) wird von vorstehenden Schwierigkeiten die unter d genannte teilweise, nämlich nur für 1 Ilaunithermostat, beseitigt. Es ist aber nicht angegeben, wie Mehrere Räume ti it ihren Raumtherinostaten auf das zentrale Steuergerät einwirken sollen.

In DBP 1276 810 (Aroneldetag 26.4.65) wird versucht, den Einschaltzeitpunkt variabel zu gestalten, was jedoch mit Rücksicht auf die in der Fachwelt als "ßüekwärtssteuerung" bezeichnete Verschiebung des Einschaltzeitpunktes in Abhängigkeit von der Witterung und der Restwärme und Beendigung der Aufladung mit dem Ende der NT-Zeit nicht gelang. Die Einschaltung erfolgt darüber hinaus nicht stufenlos. Ferner erfordert das Gerät eine Spezial schaltuhr mit mehreren Schaltkontakten.

In DAS 1299 090 (Anmeldetag 18.10.63) ist ein Verfahren beschrieben, wie die Restwärme eines jeden Speicherheizgerätes wirkungsvoll erfaßt werden kann. Allerdings weist dieses Verfahren den Mangel auf, daß nicht die summierten Meßwerte der Außentemperatur als Bezugsgrößen herangezogen werden.

509815/0609 _h _

BAD ORIGINAL V

Gleiches gilt für die deutüelic Of XonJ. ogun^nsehrift i^;i65 *>55 (Anineldotag 5· 12. 63).

In der deutschen Patentanmeldung P .1579683.. 13--16 ist dur^e.1v/t > wie bei ei 11 era fumu ?' or en den Aufladeateuerveri. ?iren eine ptiifenlose IiücL'-wärtssteuerung erreicht worden irnim. Eine Er I¹UHu.-'ng der Restwärme in de« Speiclierheizgei'äten ist. auch hier nicht möglich. Die Signale der Iiaumthern;ostate, z.B. bei Fußboden-· ppeicherheizungcn, gehen ebenfalls nicht in df.'u Auilador;teuer-Vorgang ein.

Die ErfinJxuig hat si eh zum Ziel gtsot-Ät, vorstehende J..^!:ngel zu beseitigen.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Außentemperatur in bekannter Weise, entweder \n.e in DLP 1091 2pO durch cjji thermisches Modell oder durch einen teinperaturabhüngig-en Widerstand erfaßt, in proportionale elektrische Signale umgesetzt und einem Sukjibierwerk zugeführt. Durch das Summierwerk wird aber nicht, wie bisher üblich, ein Schaltnocken betätigt, sondern ein Widerstand einer Brücke oder eines Spannungstei.i es derart verstellt, daß der isiit dem Summierwerk in Verbindung stehende Brückenwiderstand stets proportional ist den mittleren Wi11eriingsverhältrsissen (Aui3cnteinperatur, Wind etc.), die während eines bei i ebi g eins t el 1 baren In tegra t ions ζ ei traun¹ e 5 herrschten, d.h. das Integrationsglied ändert seine Stellung nur darm, wenn sich die Außentemperatur ändert.

Der Querstrom oder die Querspannung der Brücke wird in bekannter Weise verstärkt und in proportional-e Signale umgesetzt, din den Aufladereglern in oder bei den Speicherheizgeräten zufließen und dort die Beendigung der Aufladung nach dem Erreichen einer Temperatur der Spej chermasse, die den mittleren Wi tteruntrsVerhältnissen während des Intogrationüzeitraiimes entspricht, veranlassen.

509815/0609

BAD ORIGINAL

Das Verfuhren nach der Erfindimg ersiöglicht ferner, daß ein weiterer verstellbaror Widerstand in der Brücke oder dem Spannungsteiler durch ein Zeitwork derart verstellt wird, daß der Querstrom tier Krücke bzw. die ihm proportionalen«, einem Schaltschätz und den Aufladere&'lern der Speicborhoizgeräte zufließenden Signale bei seiir kalten, mittleren Fitterungswerten die Speicherheizung schon zu Beginn der Νΐ-Zeit einschalten, wobei nur darm Dei sehr kalten, iait^tlersn Witterunpswerten eine Einsehaltverzögerung erfolgt, wenn in den Speicherheizgeräten noch Restwärriemengeii vom Voi*f-ag vorhanden.sind, die Geräte also nicht völlig entspeichert waren. Bei - durchschnittlich kalter, mittlerer Außenwitterung erreicht der Querstroji der Bi*ücke erst nach einer gewissen Laufzeit des Zeitwerkes den Schwellenwert, bei deia die Aufladung der Speicherheiageräto freigegeben wird, Bei durchschnittlich Tiaraeia Wetter erreicht der Querstrom den Schwellenwert während der NT-Zeit überhaupt nicht. Das motorische Iritegrationsgiied kann auch gleichzeitig als Zeitglied verwendet werden. Ein besonderes Zeitglied entfällt dann. Bei dieser--Betriebsweise summiert das Integra— tionsglied die einzelnen Signale während dar HT-Zeit stet.s in der gleichen Dr einrichtung schrittweise aufj nia zn Jleglnn der NT-Zeit in Gegendrehrichtung aurücksulasäfen. Je weiter in der li'T-Zeit das Integrntionsgliod aus der Mullstelltsng herauslief, um so langer braucht es in der KT-ZeIt₅. mm in die Ausgangsstellung zurückzulaufen« Von besondere® Vorteil feei der· Lösung nach der Erfindung ist, iloi.3 das iBtegratieasweris von der zuerst beEChriebenen Arbeitsweise, bei der mir bei einer Außentamperaturanderung eine Stalloewegiiog erfolgt₉ in die Arbeitsweise des vorwärts Aufaddiorans am Tage asad SiirUoklaisfeas in der Nacht elektrisch H2^£pJiäl.1^L»ii%ill-Sli~i£äBEa, ^»^tt° ^ss kami ^!3as Steuergerät von der relneji Forrartssteasrsiig, '-^jenn keias Zaitversehiebung erwünscht ist_s in die aiiokwärtssteaeruagy wö»i?i eine Zeitverseitiebung erwünscht ist_s iskjgeschaltet x<erderi_e Diese Umschaltsohaltung wurde nach der Erfindung möglich,, weil da& Int.egrationsglied nicht Kehr auf einem Schaltnocken sondern auf einem Brückenwiderstand, arbeitet*

509815/06ÖS

BAD ORIGINAL,

Ein weiterer großer Vorteil den Verfah'-'iis mich der Lri.imiunp; besteht darin, daß das Integrations^lie^ nicht nur die Si^najό de.s We tterfühleis , sondern auch ein £^dj?r_nK]hr*-.yi-> ''-'J^i?!!?¹! <·';»? y.r'.τ Regel -.t^rnte^ z. ^p-. die Si i?m> lf\j3ejr^/..^;äj^tJij^r:-Ki?-· fcf^t-e der Zt; s; <--..;*.-·

dadurch eine regelungstechni&nho Koppelung der beiden Si.ouervorgHnge (PußbodenheiKung sowie Zusat'/.heiz-un/r} her?, i-ell L.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung worden die Auiie signale des oder der ilaurotlieriaostate der -ZusatJihoi;-'Mns' ί;ι*ι:··:Ί> ort und die ermittelten Suniatenwerte über den ganzen ^r£ng int-:friert. Ist das Aufladesteuergerivt der Fußbodenßpeioherliei?uii^: /.·'■;_ zu niedrig eingestellt, dann worden die RaniiitherjHOfrtate den loh- !enden Energieljetrag duroii vermehrte Einsehaltuni der Direktheizung auegleiehfiii. Das Iniegrati-onsglied wird uljt; nach Ablauf eines Tages feststellen und den Drücken^iflcrstfiul d.?r Auf ladeautowatik derart verstellen* d-rii* <M.o nKnhfite A«'j l;u^;>.'n" den; tatsächlichen ¥ärraabedarf sich a.nnT'iüri.. Jüar. Um;itl:elirtö wird der Fall sein₃ wenn aai Av.fladestei:cigerät ilie Λ.υJf.I£*-{ i'?·· zu stark eingestellt war? so dar» a.s au tHjerheizuiif^oii kau, wodurch die Haunjthersiostate die Zusa'tzhcizlrßrper nicht· oder nur wenig einschalten konnten. Der JJrüekeai-.'ider^tand u-.ird in diesem Fall durch das Integratiorirgliet! derart verat-^llt, daß die Aufladung künftig sohwücher ist.

Es ist zweckmäßig^ dieses Verfahren nicht nur für «iuen Tuütr.'di dur'ehzufiiiiren» Wichtig ist, daß die ¥ohnräuiae s,«» einer ivohnuii im Durohsohaitt keines s"' iioiiea und keinen z-u ni c^rlgen .DiruJctetromvorbrauoh haoeEj weil iin ersten Fall die Enorgiekosten zu hoch, ins zweiten die Konstanz der Raurate;nperatur unbefriedigend ist; z.B. kann es durchaus sein, daß das nach Sia'eiJ liegende WohnKimmer dank Sonneneinstrahlung nur 15 % DireLtstroi'-vx rbrauoi hat, währen:! die nach Nora en liegenden ED-, Kinder- und roiilaiziininer kO ^rja Direktheizungsstroinverbrauchsanteilci aufweisen. Wird für uieso Wohnung nur 1 Autoaatik gesetzt, (hnn ist es falsch, -z.B. nur die Signale den Raum thermos ta tan des Von;izim-

509815/0609 ⁷

BAD ORIGINAL

mors zu berüekci chtii ;'on; " in df;n Jioi-driiuiBeii treten dann zu hohe L'i rck'i hcii'.u'i^riVPrlii-äi'Ciif' aiii¹. 1'cih'mi aber die Signale dor JJJ r< \ i'ioizi^i^f.Ji der vn.ciitiK&i on. Aufenthalt srlvuiue fiunuuiert, ;■ cü'i ti c] ι und üb or ilr-n lag intofiri ort., v-'obei die dabei ex-— lüilteHc Stellgröße (Mc Aufhellung bestiihnt, claim ist sicher-/'ur.telli, daß die λ\\'Ά aciuug optit-al nach wirtschaftlichen und Ji'-..." /lUiJirfitoflin;!..·· oj.c'i Pesiohtsjn·]*]:ten erfolgt.

iyt "P₁ flor i:ionentaiiu Loistwngribedarf doj" Zusatzhei ssimg de:; Jt.u,;".^ 1 unri^pf, des Raumes 2, dann wird der momentane gesaiut.e IjOj ßtniif^rsbec:;;.ri der Zusntzlreizuni·. mehrerer Räume:

Der liOietinirKbcrinrf γ «er Zusatzheizung eines Raumes wird GXg-" iia] i.vicrt t/iircli die EI]\^T~ATJS-Si£iiule des Rauiu thermo.stat ei;: ]iiii!-i:''e UlX- UiKf IJirzere AUiJ-Sigimle zeigen erhöhten, umgekehrt kürzer« EIX- und längere AliS-'Signale verringerten Leistungsbsd;n-f.

Iv orden diese. Epiinmingr.signal e in ¥id erstand sand e rung cn etwa eiiK'S Brüclccnv.-iderstanrlori (oder eines Spamiungsteiles) umgesetzt dann ist der Augonblicksvert der Quors-pannuiig der Bi-ücke bei unveränderter Auf»cntemperatur ein Maß für den Augenbliekswert des Lo; stuxigKbedarfes der Zusatzheizungen aller beheizter liäurae»

γ ₇„^· M'9". -,,ι - Υ ^Gi · ^U1 ^{+ c}o · ^up + + C . U

Iliei'in ist:

ψ> = Sum.'iie der Augenbliekslaistung der Zusatzheizungen aller beh oi 7.\ en Raun e

.(i^ = Quiüspaiuimifr flor Brücke 1

509815/0609

BAD

C₁ ο = einstellbare Konstanten, die den Einfluß eines be~ stimmten Raumes auf die Gesamtsumme bestimmten«

Ca = Konstante für den Wetterfühler _i

U. _o = Augenbliokswerte der SpannungsSigna Ie der einzelnen Raumthermostate.

Ua = Augenbliokswerte der Spannungssignale des Wetter-

fUhIers.
Figur 1

Figur 1 zeigt, wie sich die MoBientanwerte der Spannungssignale Uj, U₂ und U„ der Räujje 1, 2 und 3 zu einem Ge samt signal ü^· addieren, wobei z.B. dem Raum ujit der Spannung U. ein größc-i-er Einfluß durch entsprechende Wahl von C. eingeräumt wurde, als den übrigen Räumen.

Die Querspannung der Brücke i wird aber in erster Linie durch den Wetterfühler bestimmt. Die Signale der einzelnen Raumthermostate berichtigen diese Querspannung nur in dem Maße, in dem dies notwendig ist, um keinen zu großen oder zu kleinen Direktheizungsanteil zu erhalten.

= ^Ca * ^Ua ⁺ £°1 · ^Ui ^{+ C}2 ^{+ U}2 ⁺ ·"· ^{+ c}n ' ^Un

Die Augenblickswerte der Querspannung werden über den gesamten Tag integriert und aus dem gefundenen Wert das Tagesmittel gebildet. Das Ergebnis stellt sich als Querspannung Uy _o einer zweiten Brücke ein; diese Querspannung ist ein Maß für die aufzuspeichernde Wärmemenge Q

2k

^{α 7}^ 2k ' J · uy· . dt

Die praktische Ausführung der Erfindung ist in beiliegenden Zeichnungen festgehalten.

B09815/0609

BAD ORIGINAL

Figur 2 zeigt den Aufbau eines integrierenden Aufladesteuergerätes. Der temperaturabhängige Briickenwiderstand 1 mißt die Außentemperatur. Sind die übrigen Brückenwiderstände 2, 3 und h konstant, dann ist die Querspannung dieser Brücke ein Maß für die Außentemperatur. Die Werte der Quersparmung werden durch Intcgrationsglied M während des Tages fortlaufend unter Berücksichtigung ihres Vorzeichens integriert, bis das Integrationsglied den Brückenwidcrstand 2 so weit verstellt hat, daß die Brücke wieder in Gleichgewicht, d.h. der Querspannung null ist. Gleichzeitig verstellt das Integrationsglied M den Widerstand 8 der zweiten Brücke, dessen Wert nach Ablauf eines Tages, bei richtiger Add:itionsgeschwindigk?it proportional dem Mittelwert der Außentemperatur ist. Die Additionsgeschwindiglceit kann an Widerstand 6 eingestellt werden. Mit Beginn der NT-Zeit wird die Brücke 8/ 9/ 10/ 11 durch das Zeitglied 12 unter Spannung gesetzt. Die Querspannung dieser Brücke ist ein Maß für die mittlere Außentemperatur; sie veranlaßt, daß den Steuerwiderständen 17 der Aufladeregler in den Speichei-heizgeräten 18 ein ' Steuerstrom 16 zufließt, durch den die Aufladung der Speioherheizgeräte dann beendet wird, wenn die Temperatur der Speieherkerne unigekehrt proportional der Mittleren Tagesau ß ent ewp era tür ist.

Aus energiewirtschaftlichen und aus Gründen möglichst geringer Wärmeverluste wird oft gewünscht, daß die Speicherheizgeräte 18 nicht in Abhängigkeit von der Witterung vorzeitig aus-, sondern verzögert ein- und stets zum gleichen Zeitpunkt ausgeschaltet werden, In diesem Fall ist Brückenwiderstand 9 in an sich bekannter Weise durch ein Zeitlaufwerk derart zu verstellen, daß bei milder mittlerer Außentemperatur erst nach einer gewissen Änderung des Widerstandes 9> d.h. nach einer gewissen Laufzeit des Zeitlaufwerkes, das Schaltschutz Ik einschaltet und der Steuerwiderstand 17 nur noch so wenig Wärme abgibt, daß der Aufladeregler des Speicherheizgerätes 18 die Aufladung freigibt.

5O981J5/O6Q9 " ¹⁰ ~

BAD ORIGINAL

Widerstand 11 kanu in an sich bekannter Weise als temperaturabhängig er Widerstand zur Krfassung dei~ Restwärme eines iiainno·· ausgebildet werden, wenn in einem Sonderfall auf die ti I CiViwiderstände 17 verziehtet wird. Die wotterabhiingig verxoVertü Einschaltung der Speicho-rheizgeräto unter Berücksichtig!«:!.'-, ei ^r Restwärme kann aber auch uniaj L fcelbar durch das Integra fcioüf,-Figur 3 gT ted erfolgen. Hierfür zeigt Figur 3 ein lioispiel.

Der temperaturabhängige Widerstand 1 mißt die Außentouy.'r-i-.tür. Über Verstärker 5 wird das Integrationsglied K 1 ν orUnIu-H, any der Nullstellung heraus zu laufen; die Stellgcrschwimligkeit i.sL an Widerstand 6 einstellbar. Integrationsgliod M ι verstollt: den Briickenwiderstand 8 und zwar ü;n so raelir, je wärmer das Außenklima ist. Bei starkor Kälte wird Integrations^!ied A 1 dagegen fast nicht aus der Kullstellvaig herauslaufen, i-ii. f. Beginn, der 1TT"-Zeit wird entweder die Drehrichtung des In ί ogrationsgliedQs umgescholtet odor, wie in Figur 2 dargoste.il ι, ein zweites in entgegengesetzter Drohrichtimg wirkendes Triebwerk höheren Drehmomentes erhält durch Zeitglied 12 SpuriM-n-g und dreht Widerstand 8 langsam wieder in die Ausgangsstellung Figur h zurück. Wie Figur h, Kurve a, zeigt, war bei mild ein Wetter während des Tages Widerstand 8 so weit verstellt worden, -..riß die ganze NT-Zeit benotigt wird, ehe er wieder in die Ausgangsstellung gelangt; eine Aufladung der Speiclierheizgoriite erfolgt nicht. Bei niittelkaltem Wetter, Kurve b, wurde Widerstand 8 bereits nach 4 Stunden NT-Zeit wieder in die Ausgangsstellung zurückgestellt, die Aufladung beginnt. Bei wechselnder Außentemperatur während eines Tages (mittags Sonne, nachts kalt), wie dies in der Praxis die Regel ist, verläuft die Verstellung des Widerstandes 8 entsprechend Kurve c in Figur 3· Die in Figur 2 und 3 über Steuerleitung 16 den Steuerwiderständen 17 in den Speicherheizgeräten 18 zufließenden Signale bewirken gleichzei-. tig, daß zu Beginn der NT-Zeit dii> Steuerwiderstände 17 bei mildem Wetter stark, bei kaltem schwach aufgeheizt werden und mit fortschreitender NT-Zeit an Heizleistung verlieren, so daß die

- 11 -

509815/0609
BAD OBtOiNAL

Aufladeregler 17 a dann die Aufladung frei geben, wenn die restliche NT-Zeit pe rad e ausreicht, um eine S.peicherkerntemperatur zu errc-ichen, die umgekehrt proportional der mittleren Tagesauiic-jitemijertttur ist. Die Widerstände 6 und 7 geben die Möglichkeit, das Integrationsglied auf die unterschiedlichen HT- und M'-Zeiten c-inzustollen. Mit Widerstand 10 wird der Soll-wert Oor Aufladung eingestellt.

Oft ist erwünscht, eine Speicherheizung auch && Tage nacbzu- '^xJ!}lllJl laden. Figur 6 zeigt, wie bei dem Verfahren nach der Erfindung hierbei mit Vorteil verfahren werden kann.

Zu Beginn der Kachladezeit schließt der Kontakt HT der Schaltuhr 26, Relais 27 zieht an und erhöht den Brückenwiderstoncl 8 υHJ den Wert dea Widerstandes 28; gleichzeitig -wird die Brücke durch das 'Relais 27 an Spannung gelegt. Durch Widerstand 28 ändert sich die Querspannung der Brücke β/ 9/ 10/ 11 derart, dai3 die Aufladung bereits bei einem Wert des Brückenwiderstandes lL£Ii£._5 von z.B. 70 <■% (je nach der Größe von R 28) erfolgt. Figur 5 zeigt hi ei'für ein Beispiel. Kurve a zeigt den Verlauf des Widerstandswertes des Brückenwiderstandes 8 bei mäßiger Kälte. Uni 13.00 Uhr wird Widerstand 28 eingeschaltet, so daß der Widerstand swcrt R 8 und Il 28 die 100 )o Linie, ab der die Aufladung freigegeben wird, übersteigt. Bei wärmerem Wetter, Beispiel Kurve b, wird dieser Schwellenwert nicht erreicht. Es ist auch möglich, daß die zur Verfugung stehende Nachladezeit nicht voll genutzt worden muß, weil innerhalb der Nachladezeit der Schwel-1enwert iOO % unterschritten und damit die Nachladung beendet wird.

Ein Beispiel für den integralen Aufladeregler bei Fußbodenheizunscen gibt Figur 7. Hier werden einerseits die Augenblickswerte der Außentemperatur während eines Tages und zusätzlich die Augenblickswerte der Signale der Raumthermostate verschiedener Kaum ο addiert. Der gefundene Suranienaugenblickswert wird üocr "den gesamten Tagesverlauf integriert. Damit wird nicht nur wie bei den bisherigen Systemen erreicht, daß die im Fuß-

509815/0609

— 12 ~

BAD

gespeicherte V/armem en ge umgekehrt proportional zur Außentemperatur ist, sondern es v;ir<3 auch bewerkstelligt, daß die nachts im Fn ΟΙ» ο den genpoichertο Tvlir-nemenpe und die iil »or die Zusitzheizung während de η Τε» ? e^ dr. m Raun zu geführte T.'ä rjajfuji eng_c in einem optimalen, einstellbaren und für den Durch schnitt dor beheizten Räume (nicht nur für einen Raum) gültigen Verhältnis, zueinander stehenI

Vetterfühler i der Brücke l/ 2/ 3/ ^!t in Figur 7 besteht aus einem teraperaturabhängigen Widerstand, der den Queraironi der Brücke in Abhängigkeit vom Wetter verändert. Die "Widerstände 19 und 20 und ggf. weitere parallele Widerstände werden durch die Signale der Haunithermοstate 2k mittels den Relais (oder Dioden) 21 und 22 ein- bzw. ausgeschaltet. Die Widerstünde k, 19 und 20 bilden, jedooli zusammen einen Brüelcenviderstaj.d, rlesstv Widerstandswort vom Schaltspiel der Ilaumtherr.iostate abhänge. Werden z.B. die Direktheizungen 25 während des Tages zu häufig durch die Ilaumtbcrmostate eingeschaltet, dann ist der durchschnittliche Gesamtwiderstandewert der parallelen Widerstände relativ klein, sind sie meist ausgeschaltet, relativ groß. Entsprechend ändert sieh die Querspannung der Brücke, deren Wert durch M 1 über einen Tag integriert wird. In der Brücke 8/ 9/ iO/ 11 wird in der nächsten Aufladephase eine Querspannung auftreten, durch die bei zu starkem DirektheiKunpsauteil die Eins^haltzeit des Schaltsehutzes ik verlängert (mehr Speicherwärme, damit weniger Direktheizung nötig ist), bei zu sehwacher Direktheizung verkürzt wird.

Die Widerstände k/ 19 und 20 sind einstellbar, damit der Einfluß der Direktheizung einzelner Räume eingestellt werden kann.

509815/0809

BAD ORIGINAL

Claims (5)

1. Patentansprüche: ; ,

   u erverfahren zur Aufladesteuerung von Speieherheizgeräten, Blookspeicheranlagen, Fußbodenheizungen und anderen Wärmespeioherheizungen, bei dem die Außentemperatur in geeignete elektrische Signale umgesetzt und über einen einstellbaren Zeitraum integriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spei choriuiissen auf einen der mit tieren Tagesaußeiitercperatur umgekehrt pri-x-oi-tionalen Wert aufgeheizt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dio Augenbj ick.sv;crtc der Signale des Außentempex-aturfüiilers und der Signale eines oder mehrerer Raumthermostatc addiert werden, wobei der Einfluß des Außentemperaturfühlers und jedes Rauiu thermo stat, es unterschiedlich stark eingestellt werden können, und bei dem die Summe der Augenbliokswerte über e:.nen einstellbaren -Zeitraum integriert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch ί und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Integrationsglied die Integration der einzelnen Signale übernimmt und die Verschiebung des Einschaltzeitpunktcs der Speicherraasscn durch ein getrenntes Zcitglicd vorgenommen wird, wobei zu diesem Zwecke das Integrations— glied gleichzeitig einen Brückenwiderstand der Eingangsund einen Jirückeiiwiders fcand der Ausgangsbrücke verstellt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Integrationsglied von der Steuerungsart, Verschiebung des Einschaltzeitpunktes, in die Steuerungsart, Verschiebung des Ausschaltzeitpunktes, umgeschaltet werden kann.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekannzeichnet, daß die Speichei-massen am Tage in. Abhängigkeit von der mittleren Tagesaußenteraperatur auf einen ihr uragekehrt proportionalen, aber gegenüber der nächtlichen Speicherterape— ratur gesondert einstellbare Speichertemperatur aufgeheizt werden können.

   509815/0609 BAD ORIGINAL*