DE2412121A1

DE2412121A1 - Regler zur dosierung der energiezufuhr fuer einen gasbrenner

Info

Publication number: DE2412121A1
Application number: DE2412121A
Authority: DE
Inventors: Wilbur Sterling Mcmann; Jun Charles Stang
Original assignee: Maxitrol Co
Current assignee: Maxitrol Co
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1464772A; CA1021435A; US3838810A

Description

Regler zur Dosierung der Energiezufuhr
für einen Gasbrenner

Die Erfindung betrifft Heizanlagen, insbesondere eine verbesserte Regeleinrichtung zur Dosierung der Energiezufuhr für einen Gasbrenner.

Obwohl die Erfindung bei verschiedenen Arten von Heizanlagen eingesetzt werden kann, gibt die Beschreibung ein Ausführungsbeispiel für eine Frischluftheizanlage. Bei Frischluftheizanlagen wird
frische Außenluft erwärmt und einem Gebäude, gewöhnlich einem
großen Büro- oder Industriebau, zugeführt, um die schlechte oder
verbrauchte Luft zu ersetzen. Die Zufuhr von erwärmter Frischluft in ein Gebäude kann die Arbeitsweise der Komfortheizanlage des
Gebäudes durch Erzeugung unerwünschter TemperaturSchwankungen beeinflussen.

409838/0865

Im US-Patent 3, 6O3,5O4 derselben Anmelderin, wird eine Frischluftheizanlage bekanntgemacht, bei welcher Außenluft bis auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird, ehe sie dem Gebäude "zugeführt wird. Die für die Frischlufterwärmung gewählte Temperatur kann * von Hand auf Jeden gewünschten Wert innerhalb eines Temperaturbereiches eingestellt werden. Nach der Einstellung wird die Temperatur der erwärmten Frischluft auf den Sollwert durch einen Regelkreis geregelt, der im US-Patent 3*4-86,69/3 derselben Anmelderin bekanntgemacht worden ist. Die Anlage fügt· der einströmenden Frischluft automatisch die erforderliche Wärmemenge hinzu, so ' j daß die dem Gebäude zugeführte Frischluft stets im wesentlichen | auf dem gewählten Temperaturwert ist, selbst wenn die Temperatur \ der Außenluft innerhalb eines großen Bereiches schwankt. Bei einem Ausführungsbeispiel der früheren Patentschrift (siehe dort Fig. 6) steht die Regelschaltung mit einem im Gebäude angeordnete^ Thermostaten in Direktverbindung.· Die elektrischen Kontakte des Thermostaten sind zu einem Potentiometer parallel geschaltet, der die Solltemperatur für die zu erwärmende Frischluft einstellt. Solange die Gebäudetemperatur höher ist als die Thermostateneinstellung, bleibt die Frischluft auf der Solltemperatur. Wenn die vom Thermostaten abgegriffene Gebäudetemperatur unter dem Einstei:, wert des Thermostaten abfällt, schließen sich die Kontakte, wo-

durch das Potentiometer kurzgeschlossen wird, um die Wahl der Maximaltemperatur für die Frischluft zu simulieren. Wenn beispielsweise die Frischluftheizanlage auf eine Versorgungsluft von 37,8° C (100° F) eingestellt wäre, jedoch die Luft auf maximal 60° C (l40° F) erwärmen könnte, dann würde ein Schließen der

409838/OddS

Thermostatkontakte bewirken, daß die Frischluft auf 6o° C (ΐ4θ° F' anstatt nur 37*-8° C (100° F) erwärmt werden würde. Nachdem dem Gebäude genügend Wärme zugeführt worden wäre, um die Thermostatkontakte wieder zu unterbrechen, würde die Temperatur·der Frischluft wieder auf 37,8° C (100° F) absinken.

! Die Erfindung bietet in einer Hinsicht eine Verbesserung der in j der früheren Patentschrift bekanntgemaehten Anlage und in einer j anderen Hinsicht eine neuartige Regelanordnung für Heizanlagen im ^: allgemeinen. Im Gegensatz zur Regeleinrichtung der oben erwähnter ι ' Patentschrift bietet die auf eine Frischluftheizanlage angewandte

Erfindung eine stufenlose Regelung der Frischlu-fttemperatur in dem j gesamten Bereich möglicher Frischlufttemperaturen mit dem Ergebnii daß. die dem Gebäude über die Frischluftheizanlage zugeführte Wärm^-

ι menge die Komfortheizanlage des Gebäudes so ergänzt, daß sich Gebäude-Isttemperatur dem Sollwert weiter und in größerer Stetigkeit annähert. Auf diese Weise führt sich die Frischluftheizanlage besser und mit einem höheren Wirkungsgrad in die Komfortheiz·- anlage des Gebäudes ein. Im Gegensatz zur früheren thermostatgeregelten Anlage, bei welcher die Temperatur der Frischluft auf einen konstanten vorgegebenen Wert geregelt und dann auf Maximaltemperatur umgeschaltet wird, wenn die Thermostatkontakte schlies· sen, fehlt bei der erfindungsgemäßen Frischluftanlage- jede Möglichkeit, die Frischlufttemperatur auf einen konstanten vorgegebenen Wert einzustellen. Anstatt dessen kann sich die Temperatur der Frischluft in einem weiten Bereich in Abhängigkeit von den Bedürfnissen der Lufttemperatur des Gebäudes ändern. Daher- wird nach

409833/0865

einem Merkmal der Erfindung eine Frischluftanlage geschaffen, bei welcher die Frischlufttemperatur durch ein von zwei anderen Signalen abgeleitetes Ventilsteuersignal geregelt wird. Eines diesel¹ j beiden Signale stellt die Anforderung des Gebäudes dar und das andere die Wirkungen der Veränderungen der Außenlufttemperatur. ι Diese beiden Steuersignale ändern sieh in Abhängigkeit von den ■ Schwankungen der Lufttemperatur des Gebäudes und der Temperatur ι der Außenluft, und bei der erfindungsgemäßen Schaltung bildet ei-j . nes der beiden Signale das Ventilsteuersignal zur Regelung der Frisehlufttemperatur. Obwohl auf diese Weise die Frischlufttemperatur im Hinblick auf die Lufttemperatur des Gebäudes geregelt ' wird, werden nach Bedarf Schwankungen der Außenlufttemperatur

i gleichzeitig kompensiert. Nach einem auf dieses Merkmal bezogenem Merkmal der Erfindung kann nicht nur die maximale Frischlufttempe* ratur beibehalten werden, wenn dies von der Temperatur der Außenoder Gebäudeluft gefordert wird, sondern es wird auch stets eine _; bestimmte Minimaltemperatur der Außenluft gewährleistet. Ein ', daraus sich ergebendes Merkmal besteht in der Voreinstellbarkeit der maximalen und minimalen Höchstwerte, und dies gestattet die ' ' Anpassungsmöglichkeit einer einzigen Frischluftheizanlage an praktisch jeden Verwendungszweck, bei welchem temperaturgeregelte Frischluft eingesetzt werden soll. ^!

ι Nach einem xveiteren Merkmal der Erfindung ist eine geregelte Heizr anlage vorgesehen, um die Energiezufuhr für den Gasbrenner der Heizanlage so zu regeln, daß die Ausgangstemperatur der Anlage im

. gesamten Temperaturbereich zwischen den Maximal- und Minimalwerten

-5-409838/0865

abgestimmt wird. Die Temperaturabstimmung oder Modulation wird j durch ein von einem Temperaturfühler abgeleitetes Steuersignal erreicht. Die Ausgangstemperatur wird auf den Maximal- und Minimaliwert durch Signale von Temperaturwächtern für die maximale und minimale Temperatur beschränkt.

Die erfindungsgemäße elektronische Regelschaltung zur Erzielung der vorerwähnten vorteilhaften Leistung der Anlage ist erfindungs wesentlich. Die neuartige elektronische und körperliche Anordnung der Schaltbauteile ergibt eine Punktionsregelung der Heizanlage, die dadurch eine verbesserte Leistung und Regelung erreicht und gleichzeitig gestattet, daß die Heizanlage leicht und genau auf den gewünschten Sollwert des Temperaturpegels eingestellt werden ■ kann. Damit kann die Erfindung an eine Vielzahl möglicher Verwendungszwecke angepaßt werden, die nicht allein den Heizbedarf von Menschen umfassen, sondern ai-ich andere Temperafcurpegel, bei-' spielsweise die Lagerung bestimmter Lebensmittel«, Rohstoffe usw.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in. der Beschreibung gegebenen Merkmale und Maßnahmen können von srfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen aeigen:

Pig. 1 die Ansicht der in ein Gebäude eingebauten erfi. B¹I-¹IS chluftregelung.

Fig. 2 das Blockschaltbild eier Regelolektronik der Frischluftan lage C■-■?£> Fig. 1 .

409838/086S

Fig. 3> ein elektrischer Stromlaufplan zur Darstellung der Einzelheiten der in Fig. 2 gezeigten Regelschaltung.

j Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Äusführungsbeispiel der erfindungs- · j gemäßen Frischluftheizanlage 10, die in ein Gebäude 12 eingebaut ^;ist, das sonst mit einer herkömmlichen Komfortluftheizanlage (nicht gezeigt) ausgestattet ist. Die Anlage 10 versorgt das Gebäude 12 mit Frischluft von außen und wärmt die Frischluft auf eine Temperatur auf, die erfindungsgemäß geregelt wird. Die Gaskreislaufanlage 10 umfaßt das Hauptregelventil 14, das Vorregel- oder Schaltventil 16, den Regler l8 und das von Hand einstellbare Ventil 20. Das Hs.uptventil 14 besteht aus dem Einlaß l4a, dem Auslaß 14b, dem normalerweise geschlossenen Ventilteil 14c und der Rohrleitung l4d. Der Einlaß l4a ist über das Rohr 22 an eine nicht gezeigte Gasleitung angeschlossen, und der Ausgang 14b über das Rohr- 24 an dem herkömmlichen Gasbrenner 26. Der-Regler- 18 besitzt den Einlaß l8a und den Auslaß iSbj das Ventil 16 den EiniaS Ida, den Auslaß lob und die in den Fig. 2 und ~~ gezeigte Regelspule l6o; das Ventil 20 endlich den Einlaß 20a und den Auslaß 20b, Der Einlaß iSa ist durch das Rohr 23 an das Rohr 22 angeschlossen, und der Auslaß l8n durch das Rohr ~j>0 an den Einlaß 20a sowie an den Einlaß l-5a. Der Auslaß lob ist über das Rohr y> mit der Leibung l4b verbunden, und der Auslaß 2Cb über das Rohr >'i mit dem Rohr 24. Die Frischluft von außen strömt durch des Speiser-ohr J>6 zur Erwärmung in den Brenner 2Ö und strömt darauf durch d?*s Verteilerrohr 3° in -'"-^ Gebäude. Der fajiaar beschriebene und erfinäuri^sgern'liB bevorzugte Gasur---i..;l· uf ist genau mit dem im verstehend erwähnten .^:/",-F:_tt^nt 5,6:;3,3C4 1 ::-m-

409838/0885

tisch und kann daher wie folgt kurz zusammengefaßt werden; weiter^ Einzelheiten können aus der angezogenen Patentschrift entnommen

' werden: der Regler 18 regelt genau den 33niek des Gases, der dem

Schaltventil 16 und dem von Hand bedienten Ventil -20 zugeführt wird. Das Ventil 20 wird so eingestellt, daS ein bestimmter mini maler Gasstrom vom Regler 18 zum Brenner 26 strömt und dadurch

■ eine bestimmte minimale Wärmemenge zu der in das Gebäude einströ- ', menden'Frischluft hinzufügt. Bei zunehmender Erregung der Spule

■ l6c öffnet ' sich das Ventil 16 immer weiter. Dies bewirkt, daß an der Rohrleitung l4d ein erhöhter Druck aufgebracht wird, worauf sich der Ventilteil l4e entsprechend weiter öffnet. Dadurch erhöht sich auch der Gasstrom durch das Ventil 14 zum Brenner 16 entsprejchend« Somit liefert der Gass'tromkreis eine Gasströmungsgeschwindigkeit und dadurch eine Geschwindigkeit für die Wärmeenergiezufuhr,

. die sich in Abhängigkeit von dem an dem Ventil 16 anliegenden Reg£l-

signal erhöht oder verringert.

! Die elektronische Regeleinrichtung für die Prisehluftheizanlage 10 umfaßt den Eingangssignalrechner und Verstärker 40 (der Stellglieder für die maximale und minimale Temperatur enthält), den imj Verteilerrohr J58 angeordneten Meßfühler 42 für die Temperatur der Verteilerluft, um die Temperatur der erwärmten Frischluft abzuta-

; sten sowie den im Gebäude 12 angeordneten Temperaturfühler 44 zur Abtastung der Temperatur der Raumluft im Gebäude. Die Sonde 42 ist elektrisch mit der Regelelektronik 40 über die drei Leitungen 46, 48 und 50 verbunden; der Fühler 44 mit der Schaltung 40 über die Leitung 54 und die Spule l6e des Ventils l6 mit der Schaltung

-8-409838/0865

ι j

I ί

40 über die Leitungen 56 und 58. Die Einstellvorrichtung 66d für ^: die Lufttemperatur des Gebäudes ist mit dem Fühler 44 über die

• I

!Leitung 52 und mit der Schaltung 40 über die Leitung 53 gekoppelt.

ι :

(Weitere Einzelheiten der elektronischen Regelschaltung sind im ;

, i

'Blockschaltbild der Fig. 2 gezeigt. Die Stromversorgung stammt j von der Wechselspannung 60. Die Schaltung 40 umfaßt den Eingangs-:

Signalrechner 40a und den Signal verstärker 40b. Am Einganges ignal>rechner 40a liegen sechs Eingangssignale an. Zwei Signale werden von dem von gestrichelten Linien umschlossenen Block 40c abgegeben, der die Einstellvorrichtung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung 40 für die maximale und minimale Temperatur darstellt. Die mit 62 ■gekennzeichnete Vorrichtung stellt die Minimaltemperatur der aus

dem Rohr 38 strömenden Verteilerluft ein, und die Einstellvorrichtung j die

^!64 für die Maximaltemperatur/der Verteilerluft des Rohrs 38 ein.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Einstellvorrichtungen 62 und 64 Potentiometer. Die Einstellvorrichtung 66d stellt die ; gewünschte Gebäudetemperatur ein und ist als Potentiometer 66 in Fig. 3 gezeigt. Die drei rechten Eingangsblöcke 68, 70, 72 sind ■ 'Temperaturfühler, vorzugsweise Thermistoren, die jeweils mit den entsprechenden Blöcken 62, 64 und 66 zusammenwirken. Der Fühler ι des Blocks 72 ist der in Fig. 1 gezeigte Temperaturfühler 44 für

die Gebäude- oder Raumluft. Der Fühler des Blocks 68 tastet die

!Temperatur der erwärmten Frischluft ab und arbeitet mit dem Potentiometer des Blocks 62 und dem Rechner 40a zusammen, um zu verhindern, daß die Temperatur der erwärmten Frischluft unter den mini-I malen Sollwert abfällt. Der Fühler des Blocks 70 tastet die er-

-9- ^: 409838/0885

j wärmte Frischlufttemperatur ab und arbeitet mit dem Potentiometer j des Blocks 64 und dem Rechner 40a zusammen, um zu verhindern, daß ; die Temperatur der erwärmten Frischluft über den maximalen SoIl-

1
I wert ansteigt. Schließlich tastet der Fühler des Blocks 72 die

' Raumlufttemperatur ab und arbeitet mit dem Potentiometer des Blocks : 66 und dem Rechner 40a zusammen, um die Übereinstimmung der Tempe-· ¹ ratur der Raumluft mit ihrem Sollwert zu gewährleisten.

Der Rechner 40a arbeitet wie folgt: er entwickelt ein Regelsignal,

ι dessen Wert der Sollgeschwindigkeit des Gasstroms durch das Ventil).

14 zum Brenner 26 entspricht. Bei den durch die auf Solltempera-j tür eingestellten Blöcke 62, 64 und 66 dargestellten Eingangs- ; '■■ großen stellt der Wert des durch den Rechner 40a erzeugten Ventil+ regelsignals die erforderliche Geschwindigkeit des Gasstroms durcl}i ; das Ventil 14 dar, um den durch den Block 66 eingestellten SoIl-I wert der Raumtemperatur aufrechtzuerhalten, wobei sowohl der Maxi4- ' mal- als auch der Minimalwert der Temperatur der erwärmten Frisch]-

j luft auf die durch die Blöcke 64 und 62 eingestellten Werte be-

■ grenzt bleibt. Der Rechner 40a erfüllt diese Aufgabe und gleich-• zeitig kompensiert er alle möglichen Schwankungen der Temperatur j der Außenluft. Das vom Rechner 40a erzeugte Regelsignal kann ; zwischen dem Maximal- und Minimalwert schwanken, um die optimale

i i

; Regelung der Zufuhr der Wärmemenge zum Gebäude 12 über die Frischf-

i - ι

■ luftanlage in Abhängigkeit von Schwankungen der Außenlufttemperatur oder der Raumlufttemperatur zu erreichen. Als Ergebnis wird mit der Gesamtarbeitsweise der erfindungsgemäßen Frischluftanlage die optimale Regelung der Raumlufttemperatur in Verbindung mit

409838/0865

der Komfortluftheizanlage des Gebäudes für einen großen Bereich von Außenlufttemperaturen erzielt. Der Signalverstärker .40ta' verstärkt das Regeisignal des Rechners 40a auf einen zur Beaufschlagung der Spule l6c geeigneten Pegel.

Die Einzelheiten der elektronischen Regeleinrichtung sind in Fig.

gezeigt. Die Blöcke 62, 64 und 66 der Fig. 2 stellen in Fig. 3 i gleich gekennzeichnete Potentiometer dar. Auch die Blöcke 68, 70 ■ und 72 der Fig. 2 sind ebenso gekennzeichnete Thermistoren wie in

: Fig. 3- Das Potentiometer 62 und der Thermistor 68 sind im Eingangskreis des Transistors 74 für die Regelung der Minimaltemperai tür zusammengekoppelt. Das Potentiometer 64 und der Thermistor 70

; sind im Eingangskreis des Transistors 78 für 'die Regelung der Maxi- ; maltemperatur zusammengekoppelt. Das Potentiometer 66 und der \ Thermistor 72 sind im Eingangskreis des Transistors 76 für die ^! Regelung der Raumtemperatur zusammengekoppelt. Die Potentiometer 62 und 64 sind auf der Schaltung 40 (Fig. 1) montiert, die vorzugsweise im Gebäude 12 an einem Platz untergebracht ist, der für be-

jfugtes Personal zur Einstellung der Potentiometer leicht zugang- !

lieh ist. Wie vorstehend erwähnt, sind die Thermistoren 68 und 7CJ I j

auf der Sonde 42 montiert. Der Fühler 44 und die Einstellvorrich-4 tung 66d befinden sich an einer beliebigen Stelle im Gebäude 12.

i Der Fühler 44 und die Einstellvorrichtung 66d sind gesondert und .

von der Schaltung 40 entfernt gezeigt, doch sei bemerkt, daß sie auch zusammen oder einzeln in der Schaltung 40 angeordnet sein könnten.

Der Eingangskreis des Transistors "JK enthält außer dem Potentiome-j ter 62 und Thermistor 68 auch das Eichpotentiometer 82 und die

409838/0885

Widerstände 80, 84 und 86. Der Thermistor 68 und Widerstand 84 j sind parallel geschaltet, und eine Klemme dieser Parallelechaltun^ ist über die Leitung 46 an die Klemme B der Schaltung 40 geführt, j während die andere Klemme der Parallelschaltung mit einer Klemme des Widerstandes 86 verbunden ist. Die andere Klemme des Widerstandes 86 ist über die Leitung 50 an die Basis 74b des Transi- j stors 74 angeschlossen. Die Potentiometer 82 und 62 sowie der

Widerstand 80 sind zwischen der gemeinsamen Klemme C der Schaltung 40 und der Basisklemme 74b des Transistors 74 in Reihe geschaltet] Daraus ergibt sich, daß der Eingangskreis für die Basis des Transistors 74 den Spannungsteilerkreis 74a umfaßt, der zwischen den Klemmen B und C geschaltet ist, wobei die Spannungsteilung (d.h. der Anschluß an die Basisklemtne 74b) am Knotenpunkt zwischen den \ Widerständen 86 und 80 vorgenommen wird. Die Potentiometer 82 ^j und 62 sowie der Widerstand 80 bilden den ersten Teil 74a^! des j Spannungsteilers 74a, während der Widerstand 86 und die Parallelschaltung des Widerstandes 84 und Thermistors 68 den zweiten Teil 74a" der Schaltung 74a darstellen.

Die Schaltung 74a arbeitet wie folgt. Da, wie nachstehend erklärt wird, die Klemme B gegenüber der Klemme C positiv ist, gelangt eim Teil der positiven Spannung zur Basisklemme 74b. Dieser Teil ist gleich dem Widerstand des Teiles 74a¹ dividiert durch die Summe der Widerstände der Teile 74a' und 74a¹¹. Nun sei angenommen, dei Widerstand des Teiles 74a¹ sei durch Einstellung der Potentiometei 62 und 82 auf den Sollwert unveränderlich. Ferner sei angenommen, daß die Temperatur der das Verteilerrohr 38 verlassenden erwärmten

-12-409838/0865

Frischluft ansteige. Die erhöhte Temperatur der Frischluft bewirkt eine Herabsetzung des Widerstandes des Thermistors 68. Dadurch verringert sich der Widerstand des Teiles 74a'' und damit wird die an der Basis des Transistors Jk anliegende Spannung zunehmend positiv. Umgekehrt, wenn die Temperatur der Frischluft abnimmt, erhöht sich der Widerstand des Thermistors 68 und bewirkt, daß die an der Basis des Transistors 74 anliegende Spannung weniger positiv wird.

Um die Wirkung des Potentiometers 62 für die Einstellung des Spannungsteilers 7^a zu erklären, sei angenommen, daß die erwärmte Frischluft eine konstante Temperatur habe, so daß auch der Widerstand des Thermistors 68 konstant bleibt. Wenn das Potentiometer 62 so eingestellt wird, daß es seinen Widerstand in der Schaltung 74a erhöht, dann wird die an der Basis des Transistors 74 anliegende Spannung zunehmend positiv. Umgekehrt, wenn das Potentiometer 62 so eingestellt ist, daß sein Widerstand in der Schaltung abnimmt, dann wird die an der Basis des Transistors 74 anliegende Spannung weniger positiv. (Die Einzelheiten der Eichung und des Arbeitsbereiches des Transistors 74 und seines zugeordneten Schaltkreises 74a werden nachstehend näher erläutert.)

Außer dem Potentiometer 64 und dem Thermistor 70 umfaßt der Eingangskreis des Transistors 78 das Eichpotentiometer 90 soxvie die Widerstände 88, 92 und 94. Die Beschaltung der Bauteile 88 bis 94 in Bezug auf den Thermistor 70, das Potentiometer 64 und den Transistor 78 ist mit der für die Bauteile 80 bis 36 gegenübr-r dem Potentiometer 62, dem Thermistor 68 und dem Transistor 74 identisch

£09838/0865

und braucht daher nicht näher beschrieben zu v/erden. Somit formen zusammengefaßt die Potentiometer 90, 64 und der Widerstand 88 einen ersten Teil 78a¹ des Spannungsteilerkreises 78a an den Klemmen B und C für den Transistor 78, während der Thermistor 70 und die Widerstände 92 und 94 den zweiten Teil 78a" darstellen. Der Spannungsteiler 78a arbeitet wie der Spannungsteiler 74a. Da der Widerstandswert des in den Stromkreis 78a geschalteten Potentiometers ansteigt,wird bei einer konstanten Frischlufttemperatur die an der Basisklemme 78b des Transistors 78 anliegende Spannung zunehmend positiv; ivenn der Widerstandswert abnimmt, dann wird die Spannung weniger positiv. Wenn bei den eingestellten Potentiometern 64 und 90 die Temperatur der erwärmten Frischluft ansteigt, dann nimmt der Widerstandswert des Thermistors 70 ab, so daß die an der Basis 78b anliegende Spannung positiver wird. Wenn die Temperatur abfällt, erhöht sich der Widerstandswert des Thermistors 70 und bewirkt dadurch, daß die an der Basis 78b anliegende Spannung weniger positiv wird. (Einzelheiten über die Eichung und den Arbeitsbereich des Transistors 78 und seiner zugeordneten Schaltung 78a werden nachstehend näher erläutert.)

Der Eingangskreis des Transistors 76 nähert sich dadurch denen der Transistoren 74 und 78 an, daß er ein zwischen die Klemmen B und C geschalteter Spannungsteilerkreis J6& ist, dessen Spannungsteilung an der Basisklemme 76b des Transistors 76 abgegriffen wird. Der Kreis 76a umfaßt außer dem Potentiometer 76 und dem Thermistor 72 das Potentiometer 96 sowie die Widerstände 98, 100 und 102. Das Potentiometer §6 ist zwischen den Klemmen 76b und C mit dem Wider-·

-14-409838/0885

stand 98 in Reihe geschaltet und bildet den ersten Teil 76a' des Spannungsteilerkreises 76a. Das Potentiometer 66 liegt mit dem Widerstand 102 und der Parallelschaltung von Thermistor 72 und Widerstand 100 zwischen den Klemmen B und 76b in Reihe, und diesbildet den zweiten Teil 76a¹¹ des Spannungsteilers 76a. Wenn bei eingestellten Potentiometern 66 und 96 die Raumlufttemperatur ansteigt, verringert sich der Widerstandswert des Thermistors 72 und die an der Basis 76b des Transistors 76 anliegende Spannung wird positiver; wenn die Raumtemperatur abfällt, dann wird die Spannung weniger positiv. Im Gegensatz zu den Spannungsteilerkreisen 74a und 78a ist das Potentiometer 66 im gleichen Teil des Spannungsteilerkreises 76a elektrisch gekoppelt wie sein zugeordneter Thermistor 72. Wenn sich daher der Widerstandswert des in dieser Schaltung liegenden Potentiometers 66 bei einer angenommenen konstanten Frischlufttemperatur erhöht, dann wird die an der Basisklemme 76b anliegende Spannung weniger positiv, und wenn der Widerstandswert des Potentiometers 66 in diesem Schaltkreis abnimmt, dann wird die Basisspannung an der Klemme 76b positiver. (Einzelheiten der Eichung und des Arbeitsbereiches des Transistors j6 und seines zugeordneten Schaltkreises 76a werden nachstehend näher erläutert.).

Die Versorgungsspannung wird der Schaltung der Fig. 3 von der Wechselspannungsquelle βθ über die Klemmen 104 und I06 eingespeist. Die entsprechende Einweggleichrichtung der Wechselspannung für die den Transistoren 74, 76 und 78 zugeordneten Schaltungen erfolgt durch die Diode 108 und die Widerstände 110, 112. Die Diode 108 und der Widerstand 110 sind zwischen die Klemmen 104 und B geschal-

-15-409838/0885

tet, während' der Widerstand 112 zwischen die Klemmen C und ΙΟβ geschaltet ist. Die Diode 108 ist so angeordnet, daß die Klemme B gegenüber der Klemme C positiv ist. Der Rest der Schaltung ist wie folgt ausgelegt. Die Emitterklemmen J8e und 7^-e der Transistoren 78 und γ4 sind zusammengeschaltet und über den Widerstand 114 an die Klemme B geführt. Die Kollektorklemme 78c des Transistors 76 ist direkt an die Emitterklemme 7ße des Transistors 76 angeschlossen. Die Kollektorklemmen 76c und 74c der Transistoren 76 und 74- sind miteinander verbunden und über den Widerstand II6 an die Emitterklemme E der Doppelbasisdiode II8 geführt. Die beiden Dioden 120 und 122 sind zwischen dem Anschlußpunkt des Widerstandes Il4 und dem der Transistoren 78 und Jk- in Reihe geschaltet und über dem Widerstand 124 an die Klemme C geführt. Zwischen die Klemme E der Doppelbasisdiode II8 und die Klemme ΙΟβ ist der Kondensator 126 geschaltet. Der Widerstand 128 verbindet die Klemme Bl der Doppelbasisdiode II8 mit der Klemme B, während der Widerstand 130 die Klemme B2 der Doppelbasisdiode II8 an die Klemme 106 anschließt. Die Spule l6c des Ventils l6 ist über den siliziumgesteuerten Gleichrichter Ij52 zwischen die Klemmen 104 und 106 geschaltet. Die Torklemme 132g des siliziumgesteuerten Gleichrichters 132 verbindet den Anschlußpunkt der Klemme B2 der Doppelbasisdiode HS mit dem Widerstand 130. Die Verbindung D (d.h. zwischen den Klemmen B2 und 132g) kann den Übergang vom Rechner 40a zum Verstärker 40b der Fig. 2 darstellen. Zur Glättung der Spannung an der Spule l6c ist der Kondensator 13^ zu dieser Spule parallel ge-i schaltet.

409838/0885

Vor der Erklärung der Arbeitsweise der Transistorschaltungen 74, J6 und 78 soll ganz allgemein die Erregung der Spule l6c erläutert werden. Die Spule l6c wird proportional zum Kollektorstrom erregt, der von einem der beiden Transistoren 74 und 76 fließt. Wenn der Kollektorstrom ansteigt, dann wird der Kondensator 126 mit zunehmender Geschwindigkeit aufgeladen. Daher erreicht der Kondensator 126 eine hinreichend hohe Spannung zur Ansteuerung oder zur Zündung der Doppelbasisdiode II8 und entlädt sich über den Widerstand 130 in zunehmend kürzerer Zeit. Somit steuert die Doppelbasisdiode immer früher in jeder positiven Halbperiode der Netzwechselspannung durch. Entsprechend wird auch der Silizium gesteuerte Gleichrichter 132 über die Torklemme Ij52g zunehmend früher in jeder positiven Halbperiode gezündet und liefert eine erhöhte Erregerspannung für die Spule l6c. Die erhöhte Erregerspannung der Spule l6e bewirkt, daß das Schalt- oder Vorregelventil l6 das Hauptventil 14 regelt, so daß dieses in zunehmendem Maße öffnet, dadurch einen stärkeren Gasstrom liefert und damit eine größere Eingangswärmemenge an die Frischluft abgibt. Auch wenn die Größe des Kollektorstromflusses abnimmt, verringert sich auch der Gasstrom durch das Ventil l4. Man erkennt somit, daß die Größe des Kollektorstroms von einem der beiden Transistoren 74 und 76 den Wert eines Regelsignals darstellt, das in verstärkter Form für die Regelung des i

Ventils 14 sorgt. Das Ventil 14 wird in Abhängigkeit von der an-

ι steigenden Größe des Regelsignals zunehmend geöffnet. Bei der vorliegenden Anordnung erhöht sich der Wert des Regelsignals in Abj hängigkeit von der zunehmend positiver werdenden Größe des Kollek-• torstroms.

-17-409838/0865

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schaltung der Transistoren

die
7²I-, 76 und 78 sowie/der ihnen zugeordneten Spannungsteilerkreise ■ 74a, 76a und 78a erläutert. Die Emitter-Kollektorkreise der Tran^· sistoren 78 und J6 sind in Reihe geschaltet, und der Emitter-Kol-j lektorkreis des Transistors 74 ist zu den in Reihe geschalteten \ Transistoren 76 und 78 parallel geschaltet. Somit wird der gesamtpe durch den Widerstand II6 fließende Ladestrom für den Kondensator !

i 126 dadurch bestimmt, ob die beiden Transistoren 76 und 78 leit- !

fähiger sind als der einzelne Transistor 74. Wenn die beiden Transistoren 76 und 78 leitfähiger sind als der Transistor 74, dann wird der Ladestrom für den Kondensator 126 von der Klemme 76c abgegeben. Wenn dagegen die Transistoren 76 und 76 sperren, dann wird der Strom von der Klemme 74c abgegeben. !

. Wie vorstehend erwähnt, stellt die Größe des Kollektorstromflussej-i von einem der beiden Transistoren 74 und 76 den Wert des Regeisig--

: nals zur Regelung des Gasstroms durch das Ventil 14 dar. Somit ist in der gezeigten Schaltung der Kollektarstrom des Transistors 74 ausschließlich eine Funktion der an der Basisklemme 74b anliegen-,

den Spannung, wenn die Emitter-Kollektorkreise der Transistoren 76 und 78 nicht leiten. Da in diesem Falle nach der Einstellung und:

; Eichung des Spannungsteilers 74a die an der Basisklemme 74b anlie-J ' gende Spannung ausschließlich eine Funktion der vom Thermistor 68:

'■ abgetasteten Temperatur ist, ist auch der Kollektorstrom des Tran*

j ; sistors 74 ausschließlich eine Funktion der Temperatur der erwärm+· ten Frischluft. Die Widerstandswerte der Teile 74a' und 74a" dei Spannungsteile-rs 74a sind so gewählt, daß die an der Basisklemme

...■ -18J-

409838/0865

anliegende Spannung hinreichend positiv ist, um den Transistor 74 gesperrt zu halten, solange die Temperatur der erwärmten Frisch- !luft über der Temperatureinstellung am Potentiometer 62 bleibt. ;Da beim Sperren der Kollektorstrom des Transistors 74 im wesentlichen Null ist, bleibt er auch Null, solange die Temperatur der .erwärmten Frischluft über der am Potentiometer 62 eingestellten Temperatur verbleibt. Wenn jedoch die Temperatur der erwärmten Frischluft unter die am Potentiometer 62 eingestellte Temperatur abfällt, bewirkt die an der Basis 74b anliegende abnehmende Basisspannung, daß der Transistor 74 zunehmend leitet und damit einen Kollektorstromfluß von der Klemme 7^c aus erzeugt, dessen Größe eine Funktion der Größe des Temperaturabfalls unter die am Potenziometer 62 eingestellte Solltemperatur.ist. Der zunehmende Kollektorstrom von der Klemme 7ka erhöht den Wert des Regelsignals ;und sorgt damit für eine verstärkte Erregung der Spule l6c, so daß

der dem Brenner 26 zugeführte zusätzliche Gasstrom die Frischluft- ^!temperatur wieder auf den am Potentiometer 62 eingestellten SoIl-

iwert bringt. Bei dieser Anordnung gewährleisten der Transistor 74 und sein zugeordneter Schaltkreis 74a, daß die erwärmte Frischluft !stets über einer bestimmten Minimaltemperatür ist, und zwar unab-

hängig von den Temperaturen der Außen- und der Raumluft. Dieses

j :

Merkmal ist vorteilhaft, um die Zufuhr von übermäßig kalter Außen-i 'luft zum Gebäude 12 zu verhindern, wenn die Raumtemperatur des

I Gebäudes genügend warm und die Temperatur der Außenluft verhältnis- ''■ mäßig kalt ist. Das Potentiometer 62 gestattet es in vorteilhaf-

lter Weise, diese Minimaltemperatur auf einen beliebigen Wert im Bereich möglicher Minimaltemperaturen einzustellen, beispielsweise!

'■ i

^; __ -194

409838/0865

im Bereich zwischen 4,5° C (4o° P) und 26,7° C (8o° F). Da sich j der Widerstand des Potentiometers 62 zunehmend im Schaltkreis aus-; wirkt, wird die an der Basisklemme 7^t> anliegende Spannung zunehmend positiv. Dies hat somit die Wirkung einer Herabsetzung der Minimailtemperatur. Wenn umgekehrt der Widerstandswert des Potentiometers

62 im Schaltkreis verringert wird, dann wird der Wert der Minimal-' temperatur erhöht. Dieser Teil des Reglers (d.h. der Transistor Jk und sein zugeordneter Stromkreis 7²^a) erreicht einen äusgezeiehne-l ten Frequenzgang und eine optimale Regelung der Prischlufttempera-" tur auf die vorgegebene Minimaltemperatur hin. Der Rest der Regelschaltung (Transistoren 76 und 78 sowie ihre zugeordneten Strom- ; kreise 76a, 78a) arbeitet Jedoch mit diesem Teil zusammen, so daß die Temperatur der Frischluft in Abhängigkeit von der Anforderung des Gebäuderaumes über den Minimalwert hinaus bis zu einer vorgegebenen Maximaltemperatur geregelt wird. Das Eichpotentiometer .82j wird so eingestellt, daß die" auf einer unterteilten Temperaturskala angezeigte Einstellung des Potentiometers 62 und die minimale Ist-Temperatur, auf welche die Frischluft aufgewärmt wird, gleich sind. Die Regelanlage ist so ausgelegt, daß die vorgegebene Minimaltemperatur der Frischluft auf die niedrigste zu erwartende Außenlufttemperatur eingestellt werden kann.

Bei der Serienschaltung der Transistoren 78 und 76 ist der Kollek-j

torstrom des Transistors 76 eine Funktion sowohl der an der Basis-! klemme 78b als auch der an der Basisklemme 76b anliegenden Spannung, wenn im Emitter-Kollektorkreis des Transistors "Jk kein Strom fließjt. In diesem Falle begrenzt der Transistor 78 die Temperatur der er-

409838/0865

wärmten Frischluft auf einen vorgegebenen Maximalwert. Somit sind die Widerstandswerte der Teile 78a¹ und 78a^l! des Spannungsteilerkreises 78a so gewählt, daß - solange die Temperatur der erwärmten Frischluft unter der der Einstellung des Potentiometers 64 entsprechenden Temperatur bleibt - die an der Basisklemme 78b anliegende Spannung so beschaffen ist, daß der Transistor 78 bis zur Durchsteuerung vorgespannt wird, wodurch er den maximalen Kollektorstrom weiterleitet. Da nun die Frischlufttemperatur unter ihrem Maximalwert liegt, ist der von der Klemme 76c ausfließende Kollektorstrom ausschließlich eine Funktion der an der Basisklemme 76b anliegenden Spannung (immer für den Zustand, daß im Emitter-Kollektorkreis des Transistors 74 kein Strom fließt). Da der Spannungsteilerkreis 76a (über das Potentiometer 96) geeicht und (über das Potentiometer 66) auch eine Soll-Raumlufttemperatur eingestellt ist, ist der Widerstand der Teile 76a^! und 76a'' so, daß der Transistor 76 gerade beim Sperren vorgespannt wird, wenn die vom Thermistor 72 abgetastete Raumlufttemperatur gleich ist mit der durch das Potentiometer 66 eingestellten Soll-Raumlufttemperatur. Wenn jetzt die Raumlufttemperatur abzufallen beginnt, dann bewirkt der ansteigende Widerstand des Thermistors 72, daß die Basisspannung an der Klemme 76b weniger positiv wird und damit einen Kollektorstrom im Transistor 76 auslöst. Der Stromfluß vom Transistor 76 bewirkt eine zunehmende Erregung der Spule l6c, wodurch auch der Gasstrom zu dem Brenner 2.6 erhöht wird. Damit liefert die Frischluftanlage dem Gebäude oder Raum zusätzliche Wärme in Ergänzung zur Komfortluftheizanlage des Gebäudes. Da nun die Raumlufttemperatur des Gebäudes ansteigt, wird die Basisspannung an der Klemme 76b positiver, wodurch sich der Fluß des Kollektorstroms von der

409838/0865 "²¹~

Klemme 76 c verringert und damit auch die Temperatur, auf welche die Frischluft erwärmt wird. Auf diese Weise wird ein optimales Ansprechen oder ein optimaler Frequenzgang erreicht, und die Frischluftanlage wird in wirkungsvollerweise der Komfortheizanlage des Gebäudes eingefügt. Sollte der Zustand auftreten, bei welchem die Temperatur der erwärmten Frischluft über die am Potentiometer 64 eingestellte Temperatur ansteigt, dann steigt auch die an der Basis 78b anliegende Spannung bis auf einen Punkt an, an welchem der Transistor 78 sperrt. Die Größe, um welche die Durchsteuerung des Transistors 78 herabgesetzt wird, hängt von der Höhe der Frischlufttemperatur über den vorgegebenen Maximalwert ab, wobei der Transistor 78 mit zunehmender Differenz zunehmend sperrt. Als Er-. gebnis nimmt auch der Fluß des Kollektorstroms vom Transistor J6 ab, wodurch auch der dem Brenner 26 zugeführte Gasstrom verringert wird. Das Potentiometer 64 gestattet es vorteilhafterweise, die Maximaltemperatur beliebig im Bereich möglicher Maximaltemperaturen einzustellen, beispielsweise zwischen 26,7° C (80° F) und 60° C (l4o° F). Wenn sich der Widerstand des Potentiometers 64 zunehmend im Schaltkreis auswirkt, wird auch die an der Basis 78b anliegende Spannung zunehmend positiv, und dies bewirkt eine Herabsetzung der Maximaltemperatur. Wenn umgekehrt der Widerstandswert des Potentiometers 64 im Schaltkreis verringert wird, wird die Maximaltemperatur erhöht. Das Eichpotentiometer 90 ist so eingestellt, daß die auf einer unterteilten Temperaturskala angezeigte Einstellung des Potentiometers 54 und die maximale Ist-Temperatur der Frischluft gleich sind. Wie die Begrenzungsschaltung für 'die Minimaltemperatur erreicht auch diese Begrenzungsschaltung für die Maxi-

-22-4Ό9838/0865

maltemperatur einen ausgezeichneten Frequenzgang und eine ausgezeichnete Regelwirkung.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Transistoren 74, 76, 78 und ihrer zugeordneten Eingangskreise wird das Ventilregelsignal wie folgt erzeugt. Wenn die Temperatur der erwärmten Frischluft im Bereich zwischen der Maximal- und Minimaltemperatur liegt, steuert der Transistor 78 voll durch. Somit sind die Transistoren 76 und 74 wirksam zwischen die Widerstände 114 und Ho parallel geschaltet. Läßt man für den Augenblick die Wirkung des Kollektor-Emitter-Spannungsabfalls am Transistor 78 außer Betracht, dann fließt der Kollektorstrom ausschließlich in den der beiden Transistoren 74 und 76, an welchem die weniger positive Basisspannung anliegt. Wenn z.B. der Transistor 74 eine bestimmte Strommenge weiterleitet aber nicht voll durchsteuert, dann steuert der Transistor 76 so lange nicht durch, bis seine Basisspannung auf einen Punkt verringert ist, an welchem er mehr durchsteuert als der Transistor 74. Wenn dies geschieht, dann verringert sieh die am Transistor 74 anliegende Emitterspannung und ist bestrebt, .den Transistor 74 zu sperren. Somit leitet in Abhängigkeit von den Bedingungen "der Eingangskreise der entsprechenden Transistoren 76, 74 nur derjenige Transistor den Kollektorstrom weiter, an welchem die am wenigsten positive Spannung anliegt. In der Praxis muß die geringe Größe des Basis-Emitter-Spannungsabfalls am Transistor 78 berücksichtigt werden, der nicht auftreten würde, wenn der Emitter des Transistors 76 direkt mit dem Emitter des Transistors 74 gekoppelt wäre. Bei der Eichung der einzelnen Schaltkreise wird jeder der Transistoren 74 und 76 veranlaßt, bei der Temperatur

409838/0865 "²^

durchzusteuern, auf welche sein zugeordnetes Einstellpotentiometer eingestellt ist, und wenn einer durchsteuert, sperrt der andere
und umgekehrt. Auf diese Weise wird der Wert des Ventilregelsignals eine Funktion beider Eingangsspannungen der Transistoren J6
und 7^, doch wird seine Größe ausschließlich dadurch bestimmt, an
welchem der beiden Transistoren 7^ oder 76 das größere Eingangssignal von seinem Eingangskreis her anliegt. Während somit die verstärkten Eingangssignale der Transistoren 74 und 76 praktisch zur ^: Verarbeitung durch die Schaltungsanordnung einander überlagert
werden, wird der Wert des Ventilregelsignals ausschließlich durch . das größere Signal bestimmt, wobei jedoch das vom Transistor 76
erzeugte Signal durch den Transistor 78 abgeschwächt wird, wenn
die maximale Verteilertemperatur erreicht ist. D.h., daß der Wert des Ventilregelsignals herabgesetzt wird, wenn die Frischlufttemperatur bestrebt,ist, den Maximalwert zu überschreiten, selbst
wenn das Eingangssignal des Transistors J6 größer ist als das
Eingangssignal des Transistors 74 (d.h., wenn der Transistor 76 '· durchsteuert). Die Abschwächung des Signals hält nur so lange an, bis die Bedingung, welche die Tendenz für eine übermäßig hohe Tem-* peratur hervorruft, nicht mehr besteht.

f Man erkennt jetzt die Gesamtarbeitsweise der erfindungsgemäßen ; Frischluftheizanlage. Die Größe des das Ventil 14 durchfließenden Gasstroms ist durch den Wert des an der Spule 16c anliegenden ; Ventilregelsignals gegeben. Die Größe des Ventilregelsignals j ändert sich nicht nur in Abhängigkeit von, Schwankungen der Raum- | lufttemperatur, sondern auch in Abhängigkeit von Schwankungen der I

-24- ^l 409838/0865

Außenlufttemperatur. Wenn sieh der Wärmebedarf infolge eines Abfalls der Raumlufttemperatur oder der Außenlufttemperatur bzw. beider Temperaturen erhöht, wird die Energiezufuhr zum Brenner vergrößert., um diesen Bedarf zu befriedigen. Die Energiezufuhr wird verringert, wenn die Temperatur der erwärmten Luft über den Maximalwert ansteigt, und dies verhindert Störungen, die auftreten können, wenn die Maximaltemperatur überschritten wird. Somit kann die Temperatur der dem Gebäude 12 zugeführten Frischluft jederzeit einen bestimmten Wert annehmen, der über einem geregelten Temperaturbereich mit einer maximalen und minimalen Solltemperatur liegt. Wenn somit die Bedarfsänderungen für die Anlage schrittweise erfolgen, dann wird die Temperatur der Frischluft normalerweise zwischen der maximalen und minimalen Temperatur geregelt. Wenn die Schwankungen einen erheblichen Wert annehmen, dann ist die Temperatur in Abhängigkeit von einer plötzlichen Erhöhung oder Verringerung der Anforderung entweder auf ihrem maximalen oder minimalen Wert. Wenn die Bedarfsänderung erfüllt ist, dann wird die Temperatur gewöhnlich von jedem der beiden Extremwerte zurückgeregelt. Hierbei ist die Beschaltung, Anordnung und Arbeitsweise der Transistorkreise erfindungswesentlxch. D.h., wenn die Anforderung durch den Raum oder das Gebäude bei einer plötzlichen Schwankung der Außentemperatur klein ist, die bestrebt ist, die erwärmte Frischlufttemperatur unter den minimalen Sollwert herabzudrücken, dann wird der Gasstrom erhöht, um die Frischlufttemperatur auf ihrem Minimalwert zu halten. Umgekehrt kann auch bei einer plötzlichen Anforderung durch den Raum oder das Gebäude die Temperatur der Frischluft bis zu ihrem höchsten Grenzwert ansteigen. Bei

409838/0865

gleichzeitigen Schwankungen von sowohl der Anforderung durch den Raum oder das' Gebäude als auch bedingt durch die Temperatur der Außenluft regelt die erfindungsgemäße Frischluftanlage die Frischlufttemperatur entsprechend in den Maximal- Minimalbereichen, wodurch die optimale Integrierung der Frischluftanlage in die Luftanlage des Gebäudes erreicht wird. Beispielsweise werden die Werte der Schaltbauteile so gewählt, daß der Transistor 76 von der Durchsteuerung bis zur Sperrung in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz von 3° zwischen der Ist- und der Soll-Lufttemperatur des Raumes arbeitet. Wenn der Transistor 76 von der Durchsteuerung zur Sperrung übergeht, dann durchläuft auch das Ventil l4 den Zustand zwischen ganz offen und ganz geschlossen. Die anderen Transistoren können so ausgelegt sein, daß sie in gleicher Weise auf ähnliche Temperaturs chwanlcungen ansprechen. Die den Thermistoren zugeordneten Widerstände in den Temperaturfühlern verbessern die Linearität der Thermistoren. Die richtige Betriebsspannung, die richtigen Strompegel und Werte der Schaltbauteile sind nach der allgemeinen Praxis der elektronischen Technik ausgewählt.

Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

-26-409838/0865

Claims

Patentansprüche

l.J Frischluft-Heizanlage für ein Gebäude mit einer Komfort-Luftheizanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft-Heizanlage (lo) ein Einlaßrohr (36) zur Zufuhr der Frischluft von außen in das Gebäude (12) besitzt, daß ein Brenner (26) von einer Gasquelle zur Erwärmung der Frischluft versorgt wird, daß ein Regelventil (14) den Gasstrom für den Brenner (26) in Abhängigkeit vom Wert eines Ventilregelsignals regelt, sodaß der Gasstrom für den Brenner (26) zunimmt, wenn sich der Wert des Ventilregelsignals erhöht und abnimmt, wenn sich der Wert des Venture ge !signals verringert, ferner daß eine Regeleinrichtung (4oa) das Ventilregelsignal erzeugt und dieses dem Ventil (IH) zuführt, das mit Einrichtungen (74,74a;78,78a) versehen ist, um ein Regelsignal für die Außenlufttemperatur zu erzeugen, dessen Wert sich bei abnehmender Außenlufttemperatur erhöht und unH gekehrt, sodann daß eine Einrichtung (4-4/72) ein Regelsignal für die Raumluftt'emperatur erzeugt, dessen Wert sich erhöht, wenn die Raumlufttemperatur zunehmend in einem Regeltemperaturbereich unter die So11-Temperatur der Raumluft abfällt und abnimmt, wenn die Raumlufttemperatur in diesem Temperaturregel-

-27-

409838/0865

bereich wieder zur So11-Temperatur hinstrebt, ferner daß eine Einrichtung (74,76) das Regelsignal für die Raumlufttemperatur und das Regelsignal für die Außenlufttemperatur zusammenschal-.tet, um das Ventilregelsignal zu erzeugen und schließlich, daß eine Einrichtung (16c) das .Ventilregelsignal an das Regelventil; (14) abgibt. I

,2. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, _;

daß die Einrichtung (74,76) zur Aufschaltung oder Überlagerung ; ^:- des Regelsignals für die Raumlufttemperatur und des Regelsignals für die Außenlufttemperatur Vorrichtungen (82,96) zur Wahl des : größeren der beiden Signale enthält, um das Ventilregelsignal zu erzeugen.

13. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ΐ daß das Regelsignal für die Raumlufttemperatur und das Regelsigj

ι nal für die Außenlufttemperatur die einzigen Signale sind, aus j ; welchen das Ventilregelsignal gebildet wird.

4. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, j daß sich der Wert des Ventilregelsignals in der positiven Rieh· ! tung erhöht.

;5. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (14c) normalerweise geschlossen ist und sich zunehmend öffnet, wenn sich der Wert des Ventilregelsignals erhöht.

-28-409838/0865

6. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (64) die Temperatur der dem Gebäude (12) zugeführten erwärmten Luft auf einen maximalen Soll-Wert begrenzt .

7. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Temperatur in einem Bereich von Maximaltemperaturen einstellbar.(2o) ist.

8. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (62) die Temperatur der dem Gebäude (12) zugeführten erwärmten Luft auf eine minimale So11-Temperatur begrenzt.

9. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, ι daß die minimale Temperatur in einem Bereich von Minimaltemperaturen einstellbar ist.

¹Io. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet,

daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Regelsignals für die j Außenlufttemperatur eine Einstellvorrichtung (6 2) zur Einstelj lung der minimalen Soll-Temperatur umfaßt, auf welche die dem Gebäude (12) zugeführte Luft erwärmt wird, daß ein Fühler (42) zur Abtastung der Temperatur der erwärmten Luft vorgesehen ist sowie daß Vorrichtungen (74,76) bewirken, daß der Wert des Regelsignals für die Außenlufttemperatur zunimmt, wenn die durch den Fühler (42) abgetastete Temperatur zunehmend uitsc den an der Einstellvorrichtung (62) eingestellten minimalen SoIl-

409838/0865

wert abfällt.

11. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (62) in einem Temperaturbereich
eingestellt werden kann.

12. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Erzeugung des Regelsignals für die
Raumlufttemperatur eine Einstellvorrichtung (66) zur Einstellung der Solltemperatur für die Raumluft sowie einen Fühler

, (44/72) zur Abtastung der Raumlufttemperatur umfaßt sowie dadurch, daß eine Vorrichtung (74,76) den Wert des Regelsignals
. für die Raumlufttemperatur erhöht, wenn die durch den Fühler
; (44/72) abgetastete Temperatur zunehmend unter die Soll-Temperatur der Raumluft abfällt.

ι - ι

il3. Frischluft-Heizanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet* daß die Einstellvorrichtung (66) in einem Temperaturbereich j

I

exnstellbar xst. ^;

i 14. Luft-Heizanlage für einen zu erwärmenden Raum, dadurch gekenn-

zeichnet, daß ein Brenner (26) von einer Gasquelle zur Erwär- [

! mung der Luft versorgt wird, daß eine Vorrichtung (36) die ·

Luft an der Heizanlage vorüberführt und sie an den Raum (12) ι

abgibt (38), daß ein Regelventil (14) den Gasstrom zum !

i Brenner (16) in Abhängigkeit vom Wert eines Ventilregelsignals j so regelt, daß der Gasstrom für den Brenner (26.) zunimmt, I wenn sich der Wert des Ventilregelsignals erhöht und abnimmt, :

409838/0865

- 3ο -

wenn sich der Wert des Ventilregelsignals verringert, ferner dadurch, daß eine Regeleinrichtung (4oa) das Ventilregelsignal erzeugt und es an das Regelventil (IM·) abgibt (16c), daß die Regeleinrichtung (4oa) mit einem im zu erwärmenden Raum (12) angebrachten Temperaturfühler (HM-/72) versehen ist, der an einer von der Abgabestelle (38) der erwärmten Luft an den Raum (12) entfernten Stelle angeordnet ist, daß eine Vorrichtung [ (66) zur Einstellung einer Soll-Temperatur geschaffen ist,

ferner daß eine Vorrichtung (74-, 76) ein Ventilregelsignal er-

• zeugt, dessen Wert die Differenz zwischen der an der Einstell-

; vorrichtung (66) eingestellten Soll-Temperatur und der durch

' den Fühler (44/72) in einem Differenzbereich abgetasteten

j Temperatur darstellt sowie dadurch, daß eine Vorrichtung (16c) [ das Ventilregelsignal an das Regelventil (14) abgibt, wodurch

dieses den Gasstrom für den Brenner (26) so regelt, daß die ', Temperatur der an den Raum (12) abgegebenen Luft der Temperatur

\ eines Temperaturbereiches angepaßt wird, welche der Temperatur im Bereich der Temperaturdifferenzen zwischen der durch den Fühler (44/72) abgetasteten Ist-Temperatur und der an der Einstellvorrichtung (66) eingestellten Soll-Temperatur entspricht,

sodaim dadurch, daß eine Regeleinrichtung (4oa) mit einer Vorrichtung (64) versehen ist, um die Temperatur der erwärmten

* auf

) Luft eine maximale Soll-Temperatur sowie mit einer Vorrichtung (62), um die Temperatur der erwärmten Luft auf eine minimale Soll-Temperatur zu begrenzen. \

•31-

409838/0865

15. Luft-Heizanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ; die Vorrichtung (64) zur Begrenzung der Maximaltemperatur der Frischluft eine Einrichtung zur Einstellung der Maximaltempe-

i r>atur auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von Maximal·*

temperatureruumfaßt. !

16. Luft-Heizanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (62) zur Begrenzung der Minimaltemperatur der Frischluft eine Einrichtung zur Einstellung der Minimaltempera-+ tür auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von Minimaltemperaturen umfaßt.

17. Luft-Heizanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (4o) elektronische Schaltungen (4oa} zur •Erzeugung des Regelsignals umfaßt, daß die elektronische Schal-

ί tung (4oa) einen Verstärker (4ob) zur Verstärkung der Different

zwischen der vom Fühler (44/72) abgetasteten Ist-Temperatur und der an der Einstellvorrichtung (66) eingestellten Soll-Temperatur umfaßt, um dadurch das Ventilregelsignal zu erzeuger

il8. Luft-Heizanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (44/72) und die Einstellvorrichtung (66) in einem Spannungsteilerkrexs (76a) gekoppelt sind, der seinerseits mit dem Verstärker (4ob) verbunden ist, sodaß das Regelsignal durcl: den SpannungsteilungsVorgang des Spannungsteilerkreises (76a) und durch die Verstärkung durch den Verstärker (4ob) erzeugt wird.

409838/0865

19. Luft-Heizanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß : der Temperaturfühler (M-4) einen im Spannungsteilerkreis (76a) angeordneten Thermistor (72) umfaßt.

20. Luft-Heizanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ! der Verstärker (tob) ein stromverstärkendes Bauteil (76) be- j sitzt, um einen Strom abzugeben, dessen Größe den Wert des Regelsignals darstellt sowie dadurch, daß der Spannungsteiler-!

.kreis (76a) so ausgelegt ist, daß der Ausgangsstrom des strom-: verstärkenden Bauteils (76) kleiner wird, wenn die vom Fühler (4-M-/72) abgetastete Ist-Temperatur gegenüber der an der Ein- . Stellvorrichtung (66) eingestellten Soll-Temperatur zunimmt und umgekehrt, ferner dadurch, daß der Aus gangs strom des strom-»· verstärkenden Bauteils (76) größer und kleiner wird, wenn sich die anÖerEinstellvorrichtung (66) eingestellte Temperatur erhöht und abfällt. \

21. Luft-Heizanlage nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das stromverstärkende Bauteil ein Transistor (76) ist.

22. Luft-Heizanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung für die Minimaltemperatur (62) einen weiteren Verstärker (7t) sowie einen weiteren Fühler (68 zur Abtastung der Temperaturschwankungen der von der Heizein-' j

umfaßt richtung (26) in Strömungsrichtung aufwärts eingespeisten Luft/j

daß der zusätzliche Fühler (68) in Wirkverbindung mit dem zu- ]

(74)
sätzlichen Verstärker steht, sodaß dieser Temperaturänderungen der in Strömungsrichtung aufwärts eingespeisten Luft verstärkt,

-33-409838/0865

ferner dadurch, daß der Zusatzverstärker (74) mit dem ersten Verstärker (76) gekoppelt ist, damit das größere der verstärkten und durch die beiden Verstärker (76,74) erzeugten Signale das Ventilregelsignal bilden kann, wodurch der Gasstrom in Abhängigkeit vom größeren der beiden verstärkten Sig· ηaIe geregelt wird.

23. Luft-Heizanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verstärker entsprechende parallel geschaltete Tran· sistoren (76,74) umfassen.

24. Luft-Heizanlage nach Anspruch 23, dadurch kennzeichnet, daß j

die Begrenzungseinrichtung (6 4) für die Maximaltemperatur j

t einen dritten, mit dem zusätzlichen Verstärker (74) gekoppel-!

ten dritten Verstärker (78) umfaßt, daß dieser dritte Verstärker (78) mit dem zusätzlichen Verstärker (74) gekoppelt ist und in Abhän_g_igkeit von einer gewählten, an den Raum j (12) abgegebenen Maximaltemperatur arbeitet, sodaß das ver-J stärkte Signal des zweiten Verstärkers (74) um die Größe des verstärkten Signals des dritten Verstärkers (78) verringert wird, wenn die Temperatur der abgegebenenLuft den Soll-Wert der Maximaltemperatur übersteigt. .

25. Luft-Heizanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verstärker (78) und der erste Verstärker (76) in Reihe geschaltete Transistoren sind.

-34-

40 9838/0 865

26. Luft-Heizanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Verstärker (740 zu den in Reihe geschalteten ersten (76) und dritten (78) Verstärkern parallel geschaltet ist.

27. Luft-Heizanlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß

der zusätzliche Verstärker einen Transistor (74) umfaßt.

28. Luft-Heizanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß I

die Begrenzungseinrichtung für de Maximaltemperatur (64) einen j

zusätzlichen Verstärker (74) umfaßt, der in Abhängigkeit von : der maximalen Soll-Temperatur der an den Raum (12) abgegebenen j Luft die Lufttemperatur auf die maximale Soll-Temperatur begrenzt.

29. Luft-Heizanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Verstärker und der erste Verstärker in Reihe geschaltete Transistoren sind.

po. Luft-Heizanlage für ein Gebäude, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Rohrleitung (36) zur Zuführung von Außenluft zum Gebäude (12) vorgesehen ist, daß eine Heizeinrichtung mit einen Brenner (26) von einer Gasquelle versorgt wird, um die dem Gebäude (12) über die Rohrleitung (36) zugeführte Luft zu erwärmen, daß ein Regelventil (14) den Gasstrom für den Brenner (26) in Abhängigkeit vom Wert eines Ventilregelsignals regelt, sodaß sich der Gasstrom für den Brenner (26) erhöht» wenn der Wert des Ventilregelsignals zunimmt und verringert, wenn

409838/0865

- 35 der Wert des Ventilregelsignals abnimmt, sodann daß eine Regel--

einrichtung (4o) für die Heizanlage (lo) zwei Temperaturfüh-j

ler (6 8,7o) für die Verteilerluft umfaßt, die in Strömungsrichtung abwärts vom Brenner (26) angeordnet sind, um die Temperatur der an das Gebäude (12)' abgegebenen Luft abzutasten, daß ein Raumluft-Temperaturfühler (44) in einer Entfernung von dem Punkt (38) angeordnet ist, an welchem die erwärmte Luft an das j Gebäude (12) abgegeben wird, um die Raumlufttemperatur abzutasten, daß eine Einstellvorrichtung (64) für die Maximaltemperatur die maximale Soll-Temperatur der Verteilerluft bestimmt, eine Einstellvorrichtung (6 2) für die minimale Temperatur die die minimale So11-Temperatur für die Verteilerluft bestimmt, daß eine Einstellvorrichtung (66) für die Temperatur der Raumluft die Soll-Temperatur der Raumluft bestimmt, ferner daß eine elektronische Regelschaltung (4o) mit den drei Abtasteinrichtungen (44,68,7o) in Wirkverbindung steht, daß die drei Einstellvorrichtungen (64,62,66) und das Regelventil (14) zur Erzeugung des Ventilregelsignals den Gasstrom für die Regelventil (14) in einer solchen Weise regeln, daß die Temperatur der an das Gebäude (12) abgegebenen (38) erwärmten Luft auf Temperaturen innerhalb eines Temperaturbereichs geregelt wird, die einer Temperaturdifferenz zwischen der Ist-Temperatur der Raumluft und der Soll-Temperatur der Raumluft in einem Temperaturdifferenzbereich entsprechen, daß jedoch die Temperatur der Verteilerluft nicht die höchste, an der Einstellvorrichtung (64) für die maximale Verteilerluft eingestellte Temperatur übersteigen kann und andererseits auch nicht die

40983 8/0865

tiefste, an der Einstellvorrichtung (62) für die minimale ■Temperatur der Verteilerluft eingestellte Temperatur unterschrei ten kann.

31. Regeleinrichtung nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß

die Regeleinrichtung (Ho) einen ersten Verstärker (76)urnfaßt, daß eine Vorrichtung (96) die Einstellvorrichtung (62) für die ' minimale Temperatur der Verteilerluft und einen der Temperatur-* fühler (6 8) für die Verteilerluft in einem ersten Eingangskreis (76a) mit dem ersten Verstärker (76) zusammenkoppelt, ferner daß ein zweiter Verstärker (71) vorgesehen ist, daß eine Einrichtung (82) die Vorrichtung (6M-) für die Einstellung der maximalen Temperatur der Verteilerluft und den anderen Temperaturfühler (4-2) in einem zweiten Eingangskreis (7Ha) mit dem zweiten Verstärker (74) zusammenkoppelt, schließlich daß ein dritter Verstärker (78) vorgesehen ist und eine Einrichtung (9d) die Einstellvorrichtung (66) für die Raumlufttemperatur mit dem

Temperaturfühler (44/72) für die Raumlufttemperatur in einem ι dritten Eingangskreis (78a) mit dem dritten Verstärker (78) ! zusammenkoppelt.

32. Regeleinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verstärker und der dritte Verstärker in Reihe geschaltet sind sowie dadurch, daß der erste Verstärker zu den in Reihe geschalteten zweiten und dritten Verstärkern parallel geschaltet ist.

-37-

409838/0865

33. Regeleinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Verstärker je einen ersten, zweiten und dritten Transistor umfaßt.

34. Regeleinrichtung nach Anspruch 33', dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (-76) und sein zugeordneter Eingangskreis
(76a) so ausgelegt sind, daß sich der Wert des Ventilregelsignals bei zunehmender und abnehmender AußTufttemperatur erhöht und verringert.

35. Regeleinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß., der dritte Transistor (78) und sein zugeordneter Eingangskreis

j (78a) so ausgelegt sind,-daß sich der Wert.des Ventilregel- j signals erhöht, wenn die Raumlufttemperatur ansteigt und umge-.

I kehrt. ■ ^:

j 36» Heizanlage zur Erwärmung eines die Anlage durchlaufenden Strö-I mungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmitte1- ^; Heizanlage (lo) einen von einer Gasquelle versorgten Brenner
; (26) zur Erwärmung des Strömungsmittels umfaßt, daß ein Regel-

[ ventil (14) den dem Brenner (26) zugeführten Gasstrom in Ab-

i hängigkeit vom Wert eines Ventilregelsignals so regelt, daß

I sich der dem Brenner (26) zugeführte Gasstrom erhöht, wenn .

' sich der Wert des Ventilregelsignals vergrößert und verringert wenn der Wert des Ventilregelsignals kleiner wird, .daß das
Strömungsmittel durch ein Wärmeableitmittel (12) geleitet

-38-

409838/0865

— do —

wird, in welchem ihm Wärme entzogen wird, ferner daß eine Regeleinrichtung (4o) für die Heizanlage (lo) zwei Temperaturfühler (6 8,7o) besitzt, um Schwankungen der Strömungsmittel- temperatur in Strömungsrichtung aufwärts von der Strömungsmit-teLheizeinrichtüng (26) abzutasten, daß ein dritter Tempe- \ raturfühler (72) am Ort der Strömungsmittelableittemperatur ι (12) angeordnet ist, daß eine Einstellvorrichtung (6t) für [ die maximale Strömungsmitteltemperatur zur Einstellung der : Maximaltemperatur des StrömungsmitteIs sowie eine Einrichtung (62) zur Einstellung - - - _ ;-

der minimalen Temperatur, auf welche das

Strömungsmittel erwärmt wird vorgesehen ist, daß an einer dritten Temperatureinstellvorrichtung (66) die Soll-Temperatur des Wärmeableitmittels (12) eingestellt wird, sodann daß die elektronische Regelschaltung (to) mit den drei Abtasteinrichtungen (6 8,7o,72) in Wirkverbindung steht, daß die drei Ein- i

I Stellvorrichtungen (6t,62,66) und das Regelventil (It) zur i

Erzeugung des Ventilregelsignals den das Regelventils (I¹*) j

durchfließenden Gasstrom in einer solchen Weise regeln, daß ;

die Temperatur des von der Heizanlage (lo) abgegebenen erwärm-· ten Strömungsmittels auf Temperaturen innerhalb eines Tempe- ' raturbereichs geregelt wird, die der Temperaturdifferenz zwi- I sehen der durch den dritten Fühler (72) abgetasteten und der j durch die dritte Einstellvorrichtung (66) vorgegebenen Tempera-f

tür innerhalb eines Bereichs von Temperaturdifferenzen entsprechen, wobei jedoch die Strömungsmitteltemperatur die an i

-39- i

409838/0865

der Einstelleinrichtung (66) eingestellte maximale Soll-Tempe-j ratur nicht überschreiten kann, wenn sie diese erreicht und ^! die an der Einstellvorrichtung (62) für die minimale Strömungsjmitteltemperatur eingestellte minimale Soll-Temperatur nicht ^; unterschreiten kann, wenn.sie diese erreicht.

37. Regeleinrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,daß ! - I

sie (Ho) einen ersten Verstärker enthält und eine Vorrichtung i die Einrichtung (62) zur Einstellung der minimalen Strömungs- i

mitteltemperatur und einen Temperaturfühler (6 8) in einem j

ersten Eingangskreis mit dem ersten Verstärker zusammenkoppelt, daß ein zweiter Verstärker vorgesehen ist und eine Vorrichtung -die Einrichtung (6Ό zur Einstellung der maximalen Strömungsmitteltemperatur und den zweiten Strömungsmitteltemperaturfühler (7o) in einem zweiten Eingangskreis mit dem zweiten Verj stärker zusammenkoppelt, und schließlich daß ein dritter Verstärker vorgesehen ist und eine Einrichtung die dritte Tempe- ! ratureinstellvornchtung (66) und den dritten Temperaturfühler j (41/72) in einem dritten Eingangskreis mit dem dritten Ver-

j stärker zusammenkoppelt.

j 38. Regeleinrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß

der zweite und der dritte Verstärker in Reihe geschaltet sind und der erste Verstärker zu den in Reihe geschalteten zweiten ! und dritten Verstärkern parallel geschaltet ist.

39. Regeleinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,daß der erste, zweite und dritte Verstärker je einen ersten, zwei-J

409838/0865

ten und dritten Transistor enthält.

Mo. Regeleinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor und sein zugeordneter Eingangskreis so

: ausgelegt sind, daß sich der Wert des Ventilregelsignals ent-

: . sprechend erhöht und verringert, wenn die Strömungsmitteltemperatur in Strömungsrichtung aufwärts von der Heizeinrichtung

j (26) entsprechend zu- oder abnimmt.
I

M-I. Regeleinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,daß der dritte Transistor und sein zugeordneter Eingangskreis so ausgelegt sind, daß sich der Wert des Ventilregelsignals erhöht, wenn die Temperatur des vom dritten Fühler (MM/72) abgetasteten Wärmeableitmittels abnimmt und umgekehrt.

M2. Regeleinrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, die beiden Fühler (6 8,7o) körperlich in Stromrichtung abwärts von der Heizeinrichtung (26) angeordnet sind.

409838/0865

Lee rse i t