DE2455948A1

DE2455948A1 - Einrichtung zur regulierung einer elektrischen heizung

Info

Publication number: DE2455948A1
Application number: DE19742455948
Authority: DE
Inventors: Karl Hoehener
Original assignee: GROSSENBACHER ELEKTRONIK AG
Current assignee: GROSSENBACHER ELEKTRONIK AG
Priority date: 1974-01-28
Filing date: 1974-11-27
Publication date: 1975-07-31
Also published as: ATA952974A; CH567858A5; AT333393B; DE2455948B2

Description

Einrichtung zur Regulierung einer elektrischen Heizung ====================================================== Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regulierung einer elektrischen Speicherheizung in einem Gebäude, die durch eine direkte Heizung ergänzt sein kann.
Für eine elektrische Speicherheizung, die durch eine Direktheizung ergänzt sein kann, im speziellen eine Fuß- oder Deckenheizung, bei der die Abgabe gespeicherter Wärmeenergie nicht reguliert werden kann, ist es zum wirtschaftlichen Betrieb von besonderer Bedeutung, daß der Speicher während der für die Nachladung zugelassenen Zeit nur so weit aufgeladen wird, als an Heizenergie während der nachfolgenden Entladeperiode benötigt wird. Dieser Wert ist abhängig von der zum Zeitpunkt der Aufladung noch vorhandenen Restwärmemenge, den klimatischen Verhältnissen außerhalb des Gebäudes, der Jahreszeit, den gewünschten Raumtemperaturen und der Wärmeisolation des Gebäudes. Wird der Speicher über diesen minimal benötigten Wert hinaus aufgeladen, so wird die überschüssige Wärmeenergie zwangsläufig auch abgegeben. Dies ist unwirtschaftlich und wirkt sich negativ auf den Komfort aus.
Die Erfindung ist eine Einrichtung, die dafür sorgt, dass der Speicher nur soweit aufgeladen wird, als aus den Daten wenigstens eines Aussenfühlers oder wenigstens eines Raumtemperaturfühlers oder wenigstens eines Restwärmefühlers oder allen zusammen sowie aus den Meteorologiedaten und den entsprechenden Sollwerten errechnet wird. Zusätzlich wird zweckmässig in jedem Raum die Temperatur überwacht und, wenn notwendig, mit einer eventuell vorhandenen Direktheizung reguliert.
Diese Einrichtung ist gekennzeichnet durch wenigstens ein Messgerät oder einen Fühler zur Registrierung wenigstens einer der in oder um das Gebäude herrschenden klimatischen Bedingungen, durch eine Datum- und Uhrzeiteinheit, durch eine Datenbank, welche meteorologische Standard- oder Mittelwerte bezüglich der klimatischen Bedingungen in verschiedenen charakteristischen Zeiträumen des Jahres speichert, durch eine Recheneinheit, an welche die genannten Geräte bzw. Einheiten angeschlossen sind und welche die von diesen übermitteltnDaten verarbeitet, durch eine Netzkommandoeinheit und eine Einheit, welche Sollwerte speichert, wobei diese letztgenannten Einheiten ihre Signale ebenfalls an die Recheneinheit abgeben, und durch wenigstens einen über eine Interfaceeinheit von der Recheneinheit gesteuerten Leistungsschalter zum Ein- bzw. Ausschalten der Speicherheizung.
Es ergibt sich daraus, dass die zentrale Recheneinheit aufgrund von festgespeicherten Werten über das durchschnittliche Klima und den momentanen Messsignalen des Messgerätes bzw. der Messgeräte in der Lage ist, mit grosser Wahrscheinlichkeit den richtigen Wärmebedarf für die nächsten Stunden vorauszuberechnen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist im beiliegenden Schaltschema dargestellt.
Mit 1 - 6 sind verschiedene Fühler, Sonden und Messgeräte bezeichnet, und zwar mit 1 ein Aussentemperaturfühler, mit 2 eine Raumtemperatursonde, mit 3 eine Restwärmesonde, während zur Erfassung der Umgebungsbedingungen ferner ein Windmessgeber 4, ein Barometer 5 und ein Hygrometer 6 vorgesehen sind.
Zu erwähnen ist, dass die meisten der dargestellten Geräte auch in mehrfacher Anzahl vorhanden sein können, was von dem Gebäude abhängt, in welchem die Einrichtung installiert wird. So wird man zur genaueren Erfassung der Daten in vielen Fällen mindestens zwei Aussentemperaturfühler vorsehen, um die durch die einseitige Sonneneinstrahlung bedingten Einflüsse zu kompensieren; ferner wird zweckmässig in jedem Raum des Gebäudes eine Raumtemperatursonde 2 vorgesehen, während ein Barometer und auch ein Hygrometer meistens genügen dürften. Bei ganz einfachen Anlagen kann auch lediglich ein einziger Fühler oder ein einziges Messgerät, mindestens am Anfang, genügen, welches eine der klimatischen Bedingungen (Temperatur, Druck, Feuchtigkeit) registriert; in den meisten Fällen wird es sich um einen Temperaturfühler handeln, der entweder die Aussen- oder die Innentemperatur registriert.
Jedem dieser Fühler, Sonden und Messgeräte ist ein Verstärker 7, 8, 9, 10, 11 bzw. 12 nachgeschaltet. Dabei kann ein Verstärker pro Art der Sonde bzw. des Messgerätes vorgesehen sein, oder jede Sonde bzw. jedes Messgerät kann seinen eigenen Verstärker aufweisen.
Sämtliche Verstärker geben die Werte auf einen sogenannten Multiplexer 22, d.h. auf eine gesteuerte Umschalteinheit, welche die Signale der Verstärker nacheinander einer Recheneinheit 14 zuführt, welche ihrerseits die Reihenfolge dieser Signalabgabe des Multiplexers 22 bestimmen kann. An diese Einheit 14 ist ferner eine Datum- und Uhrzeiteinheit 13 angeschlossen, welche Signale entsprechend dem Tag und der Uhrzeit in die Recheneinheit eingibt; ferner eine meteorologische Datenbank 15, welche langjährig ermittelte Standard- oder Mittelwerte bezüglich der klimatischen Bedingungen speichert und daher in der Lage ist, für charakteristische Zeiträume des Jahres die zu erwartenden Bedingungen (Aussentemperatur, Feuchtigkeit, Wind etc.) in die Recheneinheit 14 zu Vergleichszwecken mit den tatsächlich vorhandenen Bedingungen einzugeben.
Im weiteren sind noch eine Netzkommandoeinheit 23 und eine Sollwerteinheit 24 an die Recheneinheit 14 angeschlossen, welche ihre Signale ebenfalls an diese abgeben.
Die Recheneinheit ermittelt aufgrund sämtlicher eingegebener Werte sowie aufgrund der von ihr selber gespeicherten Mess werte der vorangegangenen Tage und der an diesen effektiv verbrauchten Wärmeenergie, die für die Nachladung der elektrischen Speicherheizung 20 notwendige Energie und schaltet bei den entsprechenden Signalen der Netzkommandoeinheit 23 über ein erstes Zwischenglied, eine sogenannte Interface-Einheit 16, und über einen oder mehrere Leistungsschalter 18 die Speicherheizung 20 oder wenigstens einzelne Abschnitte derselben ein bzw. aus. Sinken trotz Einschaltung der Speicherheizung 20 die Raumtemperaturen im Gebäude unter die von der Sollwerteinheit 24 in die Recheneinheit 14 eingegebenen Werte, so schaltet die letztere über eine weitere Interface-Einheit 17 und über einen oder mehrere Leistungsschalter 19 die Direktheizung 21 oder wenigstens einzelne Abschnitte derselben ein.
Auf diese Weise ist es möglich, mit der zur Verfügung stehenden Heizenergie so rationell wie möglich umzugehen und ein Ueberhitzen bzw. Unterkühlen der Gebäuderäume zu vermeiden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Einrichtung zur Regulierung einer elektrischen Speicherheizung in einem Gebäude, die durch eine direkte Heizung ergänzt sein kann, gekennzeichnet durch wenigstens ein Messgerät oder einen Fühler (1) zur Registrierung wenigstens einer der in oder u@ das Gebäude herrschenden klimatischen Bedingungen, durch eine Datum- und Uhrzeiteinheit (13), durch eine Datenbank (15), welche meteorologische Standard- oder Mittelwerte bezüglich der klimatischen Bedingungen in verschiedenem charakteristischen Zeiträumen des Jahres speichert, durch eine Recheneimheit (14), an welche die genannten Geräte bzw. einheiten (1, 13, 15) angeschlossen sind und welche die von diesen übermittelten Daten verarbeitet, durch eine Netzkommandoeinheit (23) und eine Einheit (24), welche Sollwerte speichert, wobei diese letztgenannten Einheiten (23, 24) ihre Signale ebenfalls an die Recheneit (14) abgeben, und durch wenigstens einem über eine Interfaceeinheit (16) von der Recheneinheit gestemerten Leistungsschalter (18) zum Ein-bzw. Amsschalten der Speicherheizung (20).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Fühler und Messgeräte (1 - 6) von denen einzelne innerhalb und die übrigen ausserhalb des Gebäudes angeordnet sind und die ihre Daten über Verstärker (7 - 12) an die Recheneinheit (14) weiterleiten.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine von der Recheneinheit (14) gesteuerte, zwischen dieser und den Verstärkern (7 - 12) angeordnete Umschalteinheit (22), welche die von den Verstärkern eintreffenden Signale nacheinander an die Recheneinheit (14) weiterleitet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen weiteren, über eine Interfaceeinheit (17) von der Recheneinheit gesteuerten Leistungsschalter (19) zum Ein- bzw.

Ausschalten der direkten Heizung (21).

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch mehrere Leistungsschalter (18, 19), von denen jeder einen Abschnitt der angeschlossenen Speicherheizung (20) bzw.

direkten Heizung (21) schattet.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit ein Speicherwerk zur Speicherung der von ihr abgegebenen Daten aufweist.

Lee r s ei t e