DE2531739B2

DE2531739B2 - Elektronische abschalteinrichtung fuer die umwaelzpumpe einer geregelten heizungsanlage mit mischventil

Info

Publication number: DE2531739B2
Application number: DE19752531739
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Lamberti Elektronik GmbH and Co KG
Current assignee: Lamberti Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1975-07-16
Publication date: 1977-10-20
Also published as: FR2318392A1; DE2531739C3; BE839056A; NL7607506A; IT1081089B; FR2318392B1; ES445864A1; DE2531739A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Abschalteinrichtung für die Umwälzpumpe einer geregelten Heizungsanlage mit Mischventil, das durch Stellimpulse entsprechend der Soll/lst-Differenz der Temperatur motorisch auf- bzw. zugestellt wird.

Bei solchen Heizungsanlagen wird die Vorlauftemperatur des Heizkessels entweder von Hand eingestellt oder, bei witterungsgeführten Anlagen entsprechend der Außentemperatur, bzw. bei raumproportionalen Reglern entsprechend der Raumtemperatur als Führungsgröße selbsttätig nachgestellt. Sodann teilt der ^ Regler durch Verstellen des Mischventils dem Heizkreis eine mehr oder weniger große Teilmenge des dem Heizkessel entnommenen Wassers zu; während der Rest durch das Mischventil über einen Nebenschluß direkt in den Heizkessel zurückgeführt wird. Die im Heizkreis enthaltene Umwälzpumpe wird selbstverständlich nur dann benötigt, wenn das Mischventil dem Heizkreis Heißwasser zuführt, nicht dagegen dann, wenn sich das Mischventil in derjenigen Endlage befindet, in der dem Heizkreis kein Wasser zugeführt wird, weil dort keine Wärme benötigt wird, also beispielsweise in der warmen Jahreszeit.

Während ältere Heizungsanlagen mit einem Handschalter für die Pumpe versehen sind, arbeiten neuere Heizungsanlagen bzw. die dazugehörigen Regler mit einer automatischen Pumpenabschaltung. Bei den bekannten Heizungsanlagen bzw. zugehörigen Reglern erfolgte diese selbsttätige Pumpenabschaltung in der Zu-Lage des Mischventils durch einen zusätzlichen Endlagenschalter, der kurz vor Erreichen dieser Endlage von der Steuerwelle für das Mischventil betätigt wird und die Pumpe abschaltet.

Diese bekannte Pumpenabschaltung hat zwei Nachteile:

In Zeiten sehr geringen Wärmebedarfs befindet sich das Mischventil kurz vor seiner Zu-Lage und pendelt, entsprechend den vom Regler gegebenen SteJlimpuJsen, zwischen dieser Lage und der Zu-Lage ständig hin und her. Dabei wird gleichzeitig der Endlagenschalter für die Pumpe ständig ein- und ausgeschaltet. Dadurch werden entfernt liegende Heizkörper nur schwach oder nicht mehr erwärmt. Außerdem ist es heizungstechnisch und regelungstechnisch nicht richtig, in einer solchen Grenzrituation, in der nur geringer Wärmebedarf besteht, die Umwälzpumpe periodisch abzuschalten. Richtiger wäre es vielmehr, in dieser Zeit die Pumpe ständig laufen zu lassen. Das läßt sich aber mit Hilfe eines mechanischen Endlagenschalters nicht erreichen, wenn andererseits die Forderung bestehen bleibt, bei iangdauernder Zustellung des Mischventils die Pumpe sicher abzuschalten.

Der zweite Nachteil der bekannten Pumpenabschaltung mit Hilfe eines Endlagenschalters ergibt sich daraus, daß die Mischventile in einigen Heizungsanlagen rechts vom Heizkessel, in anderen dagegen links von diesem eingebaut werden, wobei das Mischventil in bekannter Weise beim Wechsel der Heizkesselseite verdreht und mit vertauschten Anschlüssen sowie umgelegter Skale eingebaut wird. Die Zu-Stellung bei dem Einbau rechts vom Heizkessel wird dann bei Einbau links vom Heizkessel die Auf-Stellung; in gleicher Weise wird aus der Auf-S;ellung rechts die Zu-Stellung links.

Da man für beide Montagearten des Mischventils denselben Regler verwenden möchte, wobei lediglich elektrisch im Regler die Zu-Stellung mit der Auf-Stellung vertauscht wird, ergibt sich nun die Notwendigkeit, auch den Endlagenschalter für die Umwälzpumpe zu versetzen. Diese Versetzung erfolgt bei einigen der bekannten Regler dieser Art dadurch, daß eine Nockenscheibe umgesetzt und erneut genau justiert werden muß. Diese Umstell- und Justierarbeiten können erst bei der Montage, unter den dann erheblich erschwerten Bedingungen, vorgenommen werden, da bei der Lieferung der Regler noch nicht bekannt ist, ob das Mischventil rechts oder links vom Heizkessel angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten beiden Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verhältnis der Pausenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zu-Impulsen zur Dauer dieser Zu-Impulse gebildet und mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung die Pumpe abgeschaltet wird, bis der erste Auf-Impuls die Pumpe wieder einschaltet.
Sofern also Zu-Impulse konstanter, verhältnismäßig

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bers abzrsc-'^"-^ icieressjen n.>er r.ur ccr ie:·ijc-ne mf rwiscfoen iiife^ar>aerioker>iir. Z _-:-. reiser. Sofera der Regier. Beispiels»eise c^h pi^eres Henbseizci: der SoU Terror- rlr a;e N-hue:: cder für das Wochenende, oder euren pioiilier.es Ansteige-. ^; der AuBen-emperaiur eae scnneiie Fo:ge von Z'j-lnv ^_n gibt. * emngen sich d_;e Pause*«: z* sehen den riBzetoen Zu-'mpuisen ur>c· es vertaner. s>eh oe~£enäß das genannte Verhäkms zwischen der r'a-jsenze:: „ndderlmpuisdaiier. ... . , ^::

Soieni der Regler jedocn so emgencnie: !St. aii er «ne konsiaiue Impulsfoigefrequenz besitzt, w ;rd sich bei plotzbcher Verringerung des Wärmebedarfs im Heizkreis sowohl die Dauer der Zu-lmpulse vergrößern als auch gleichzeitig die Dauer der Pausen zwischen der. ö Impulsen verringern. Auch in diesem Falle nimm: aiso das Verhältnis zwischen der Pausenzeit unc der Impulsdauer entsprechend ab.

Es wäre auch noch der Fall denkbar, daß d;e Pausenzeit konstant gehalten und die Impulsdauer vorn .--" Regler verändert wird.

In allen drei Fällen ändert sich das \erhaltnis zwischen der Pausenzeit und der impulsdauer.

Es läßt sich nun. je nach dem gewünschten Verhalten des Reglers hinsichtlich der selbsttätigen Pumpenab- .^:i schaltung ein bestimmtes Verhältnis der Pausenzeit zur Impulsdauer als Grenzwert festlegen, bei dessen Unterschreitung die Pumpe abgeschaltet werden soll. Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäßen Regler, daß die Pumpe so lange abgeschaltet gehalten wird, bis der a erste Auf-Impuls die Pumpe wieder einschaltet.

Diese Ausbildung des elektronischen Ein-Aus-Reglers für das Mischventil einer Heizungsanlage hat den «wünschten Erfolg, ein ständiges Ein- und Ausschalten der Pumpe in der Nähe der Zustellung des Mischventils zu verhindern und die Pumpe zunächst eingeschaltet zu lassen, dann aber, wenn ein bestimmtes Impulszeitverhältnis unterschritten wird, die Pumpe dauernd auszuschalten und so lange ausgeschaltet zu lassen, bis ein erhöhter Wärmebedarf den ersten Auf-Impuls veranlaßt und der Regler daraufhin die Pumpe wieder voll

^"vorzugsweise wird vorgeschlagen, den Vergleich des Imoulszeitverhälmisses mit dem vorbestimmten Grenzwert durch die Aufladung eines Kondensators vornehmen zu lassen, der während der Dauer der Zu-lmpulse über einen Ladewiderstand an eine konstante Lade-Bleichspannung angeschlossen und mit geringerer Zeitkonstante aufgeladen wird, während er ständig über einen Entladewiderstand mit größerer Zeitkonstante entladen wird. Anstelle der Zeiten werden hier also die Ladungen verglichen, die dem Kondensator einmal über den Udewiderstand während der Impulsze.t zufließen bzw. andererseits über den Entladewiderstand während der Pausenzeit abtließen. Sofern dabei die zuge.u..rte Ladung überwiegt, wird insgesamt nach einem vollständigen Zyklus, also einer Pausenzeit und einer daraulioi-Kenden Impulszeit, die Ladung und damit auch die IVs-

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Ober den Schaltzustand der Pumpe entscheiden dann wieder d;e Zeitverhältnisse bei den nachfolgenden Ste'ilimpulsen des Reglers.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß das schwell· w ertabhlngige Schaltelied ein Schmitt-Trigger mit zwei - Transistoren" ist. wobei im Kollektorlos des einen Transistors ei". Relais zum Schalten der Pumpe liegt. Sobald also die Kondensaiorspannung den Schwellwert übe^chreitet. wird der Schmitt-Trigger umgesteuert und das im Stromkreis des einen Transistors liegende ■ s Relais betauet, so daß die Pumpe abgeschaltet wird.

Die Aufladung des Kondensators erfolgt vorzugsweise über eine Oder-Schaltung, entweder vom Geber der Zu-lmpulse oder vom Schmitt-Trigger aus.

Die Oder-Schaltung wird dabei vorzugsweise durch >o zwei Dioden realisiert. . _r

Es versteht sich, daß das lmpulszeitverhältn.s auch auf andere Weise direkt oder indirekt bestimmt und mit dem vorbestimmten Grenzwert verglichen werden kann. So kann bei Verwendung konstanter Impulszeiten « und demgemäß variabler Pausenzeiten eine Schaltung " verwendet werden, die die Pausenzeiten mißt und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes fur diese Pausenzeil sofort die Pumpe ausschaltet und ausgeschaltet läßt, bis der erste Auf-Impuls kommt, ίο Es kann auch eine Schaltung verwendet werden, die bei konstanter Impulsdauer die sich bei veränderte. Pausenzeit ändernde Impulsfolgefrequenz mißt und mi einem Schwellwert dieser Frequenz, vergleicht.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausfüh fr, runesbeispiel. das sich auf einen Regler mit konstante! ' Impulszeiten und variabler Pausenzeit bczient. aiti.a... der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. \ eine schematische Darstellung einer Heizungs

anlage, die von einem erfindungsgemäßen elektronischen Regler geregelt werden soll,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines elektronischen Ein-Aus-Reglers mit automatischer Pumpenabschaltung,

Fig.3 ein Schaltbild des in Fig.2 strichpunktiert eingerahmten Teiles des Reglers, der sowohl die Erzeugung der Stellimpulse für die motorische Bewegung des Mischerventils als auch für das Ein- bzw. Ausschalten der Umwälzpumpe bewirkt, und ι ο

Fig.4 einen Zeitplan eines typischen Schaltvorganges der Schaltung nach F i g. 3.

Die in F i g. 1 vereinfacht dargestellte Heizanlage enthält einen Heizkessel 1, der bei 2 das durch den Brenner erhitzte Wasser abgibt und das abgekühlte Wasser bei 3 wieder empfängt, ein Mischerventil 4, eine Umwälzpumpe 5 und einen Heizkörper 6, der in dieser vereinfachten Darstellung an die Stelle aller insgesamt in der Heizanlage vorhandenen Heizkörper tritt.

Das Wasser wird im Heizkessel auf eine konstante Temperatur, beispielsweise 80° C, erhitzt und gelangt von dem Auslauf 2 zum Mischventil 4. Dort wird es je nach Stellung des Mischventils zu einem Teil über die Pumpe und den Heizkörper 6, zum anderen Teil direkt in die Rückleitung und von da in den Einlaß 3 des Heizkessels 1 geleitet.

Das Mischventil läßt sich zwischen zwei Grenzstellungen in bekannter Weise stufenlos oder in mehreren Stufen verstellen. In der einen Grenzlage wird alles Heißwasser vom Mischventil direkt zum Rücklaufeiniaß 3 zurückgeleitet, während das Mischventil in der anderen Grenzlage alles bei 2 austretende Heißwasser der Umwälzpumpe 5 und dem Heizkörper 6 zuleitet. Die Regelung der Wärmeabgabe vom Heizkörper 6 in den Raum und damit der Raumtemperatur erfolgt also durch Zu- oder Aufstellen des Mischventils, insbesondere durch zwei in entgegengesetzten Richtungen laufende Motoren, denen von dem Regler elektrische Stellimpulse zugeführt werden. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Vierwegeventil. Dreiwegeventile arbeiten in ähnlicher Weise.

Das nachstehend anhand der Fig. 2 bis 4 beschriebene Ausführungsbeispiel eines elektronischen Ein-Aus-Reglers bezieht sich auf eine solche Reglerschaltung, bei der die den Stellmotoren für das 4 s Mischventil zugeführten Stromimpulse eine konstante zeitliche Länge haben, während die Aufeinanderfolge solcher Stellimpulse bzw. die Pausenzeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen variabel sind.

Der in F i g. 2 schematisch dargestellte Regler umfaßt eine Meßbrücke 7 zur Messung der Ist-Temperatur des vom Heizkörper 6 zu beheizenden Raumes, wobei ein Temperaturfühler bekannter Funktionsweise verwendet wird. Auf die Art der Temperaturmessung und die Schaltung der Meßbrücke kommt es aber bei der 5s Erläuterung des Ausführungsbeispiels der Erfindung nicht an. Bei 8 wird der Sollwert, also die gewünschte Raumtemperatur, eingestellt. Der Istwert und der Sollwert werden dem Bauteil 9 des Reglers zugeführt, der diese beiden Werte miteinander vergleicht und aus (<c> der Soll/Ist-Differenz Stellimpulse bildet. An den Regelverstärker 9 schließen sich die beiden Schaltstufen It und 12 an, von denen die Schaltstufe 11 Auf-Impulse und die Schaltstufe 12 Zu-lmpulse liefert. Die von diesen Teilstufen gelieferten Impulse werden durch die (.5 Rückführung 10 in den Regelverstärker zurückgegeben, um diesem das gewünschte Regelverhalten zu verleihen. Es ist auch bei raumproportionalcn sowie bei witterungsgesteuerten Reglern üblich, von der Raum- bzw. Außentemperatur die Vorlauftemperatur des Heizsystems zu steuern.

An die Ausgänge der Schaltstufen 11 und 12 ist ein Ausgangsteil 13 angeschlossen, der die Relais für die beiden Stellmotoren des Mischventils und eine Schaltung zur selbsttätigen Abschaltung der Umwälzpumpe entsprechend dem Impulszeitverhältnis enthält. An diesen Ausgangsteil 13 sind die vorgenannten beiden Stellmotoren 14 und 16 und der Pumpenmotor 15, letzterer gegebenenfalls noch unter Zwischenschaltung eines Schaltschutzes, angeschlossen.

Der in F i g. 2 strichpunktiert dargestellte Teil, der den Ausgang der beiden Schaltstufen 11 und 12 sowie den Ausgangsteil 13 umfaßt, ist in Fig.3 in einem detaillierten Schaltbild dargestellt.

Der Ausgangstransistor Γ3 der Schaltstufe 12 erhält die positive Gleichspannung U₊ am Emitter und die Steuerimpulse an der Basis, während in den Kollektorkreis das Relais ReI 2 eingeschaltet ist, das den Arbeitskontakt dl jeweils bei Eintreffen eines Zu-Impulses schließt und damit den Stellmotor 14 für das Mischventil während der Dauer des Zu-Impulses einschaltet.

Der in der Schaltstufe 11 liegende Ausgangstransistor Γ5 erhält ebenfalls die Steuerimpulse an seiner Basis und ist mit seinem Emitter an die gemeinsame Nulleitung, d.h. also an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle, angeschlossen, während in der Rückleitung zum positiven Pol der Spannungsquelle das Relais ReIi liegt Auch dieses Relais besitzt einen Arbeitskontakt dt, der jeweils beim Eintreffen eines Zu-Impulses am Transistor Γ5 geschlossen wird und den Stellmotor 16 für das Mischventil, jetzt in entgegengesetzter Drehrichtung, einschaltet.

Der Motor 15 für die Umwälzpumpe ist an den Arbeitskontakt f/3 des Relais Äe/3 angeschlossen und ist folglich bei stromlosem Relais geschlossen und läßt die Umwälzpumpe antreiben.

Das Relais Äe/3 liegt im Kollektorstromkreis eines Transistors Γ9, der, zusammen mit einem Transistor Γ8, einen Schmitt-Trigger bildet. Die Steuerung des Schmitt-Triggers erfolgt von der nachstehend zu beschreibenden Kondensator-Widerstands-Schallung aus.

Beim Fehlen von Impulsen seitens der Ausgangstransistoren Γ3 und 75 ist der Kondensator K 4 entladen. Eine vorher eventuell auf dem Kondensator verbliebene Ladung fließt über den Widerstand R 63 mit einer Zeitkonstante K 4 · Ä63 ab, die so groß gewählt wird, daß eine auf dem Kondensator befindliche Ladung während der verhältnismäßig großen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen weitgehend über den widerstand R 63 abgeflossen ist.

Eine Aufladung des Kondensators kann über den Widerstand Λ 62 mit einer Zeitkonstante K 4 Ä62 erfolgen, die wesentlich kleiner gewählt wird als die Zeitkonstante K 4 ■ R 63 der Entladung.

Durch Vorschaltung der Diode N 21 ist ferner dafür gesorgt, daß über den Widerstand Λ 62 nur eine Aufladung des Kondensators K\, nicht jedoch eine Entladung erfolgen kann.

Während jedes Zu-Impulses des Reglers wird der Transistor Γ3 leitend und bewirkt, daß die Ladeglcichspannung U+, von geringfügigen Verlusten im Transistor und in einer weiteren vorgeschalteten Diode /VlI abgesehen, als Spannung U 2 am Relais ReI2 anliegt und damit gleichzeitig an der Reihenschaltung der

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Diode N 21, des Widerstandes /?62 und des Kondensators K 4 bzw. des diesem parallelgeschalteten Widerstandes R 63. Da R 63 groß gegenüber /?62 gewählt wird, lädt sich der Kondensator K 4 mit der Zeitkonstante K 4 ■ R 62 nach genügend langer Zeit fast auf die s Spannung U 2 und damit fast auf die Ladespannung U₊ auf. Die Zeitkonstante K 4 ■ R 62 ist aber so bemessen, daß während der Dauer eines Zu· Impulses nur ein Teil der Ladespannung U₊ am Kondensator K 4 anliegt. Sobald der Zu-Impuls beendet ist und demgemäß keine weitere Aufladung des Kondensators mehr erfolgt, fließt seine Ladung über den Widerstand /?63 ab. Die Spannung am Kondensator nimmt dann einen Verlauf, wie er in dem Diagramm in Fig.4 unten während des ersten Zu-Impulses /1 dargestellt ist.

Bevor die Funktion des Schaltbildes in F i g. 3 weiter erläutert wird, wird zu den Zeitdiagrammen in Fig.4 folgendes ausgeführt:

Das Zeitdiagramm zeigt übereinander in Abhängigkeit von der Zeit t die Schaltzustände bzw. Spannungen, die für das Verhalten einer Schaltung nach Fig.3 charakteristisch sind. Oben im Zeitdiagramm ist der Schaltzustand der Pumpe dargestellt. In den beiden darunter liegenden Teildiagramrnen ist der zeitliche Verlauf der Spannungen Ui und t/2, die an den entsprechend bezeichneten Punkten der Schaltung in F i g. 3 anliegen, dargestellt. Dabei ist die Spannung U2, die auch am Relais ReI2 anliegt, maßgebend für die Zustellung des Mischventils, während die an der Schaltstrecke des Transistors 75 liegende Spannung U1 für die Aufstellung des Mischventils maßgebend ist. Im unteren Teil des Diagramms ist der Verlauf der Kondensatorspannung angegeben, und es ist außer der Ladespannung U₊ auch die Schwellspannung U_s des Schmitt-Triggers eingezeichnet.

Ein einzelner Zu-Impuls /1 hat, wie dem Diagramm in Fig.4 unten zu entnehmen ist, einen relativ steilen Anstieg der Kondensatorspannung zur Folge, die dann während einer längeren Pausenzeit über den Entladewiderstand R 63 abgebaut wird.

Die Zeitkonstanten K 4 · R 63 und K 4 · R 62 sind für die in Frage stehenden Impulszeilen und die festgelegten Spannungswerte U₊ und U_s so bemessen, daß bei größeren Pausenzeiten, wie sie in Fig.4 zwischen dem Impuls /1 und /2 liegen, stets wieder ein Abfall der aufgebauten Spannung erfolgt und auch durch nachfolgende Impulse kein Aufschaukeln dieser Spannung stattfindet.

Sofern jedoch, wie in der Mitte des Zeitdiagramms in Fig.4 dargestellt, mehrere Impulse 12,13,14 und /5 in kürzeren Abständen aufeinanderfolgen, genügt die Pausenzeit nicht mehr, um die während der Impulsdauer aufgebaute Kondensatorspannung wieder abzubauen, sondern es findet ein etwa stufenartiger Anstieg der Spannung statt. Es läßt sich leicht zeigen, daß das Kriterium dafür, ob die Kondensatorspannung sich aufschaukelt oder nicht, das Verhältnis von Pausenzeit zu Impulsdauer ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat dieses Verhältnis bei der Impulsgruppe /2 bis /5 den kritischen Grenzwert, bei dem ein Aufschaukeln der Spannung einsetzt, überschritten. Die Kondensatorspannung steigt schließlich während oder am Ende eines Impulses, in dem in Fig.4 dargestellten Beispiel am Ende des Impulses /5, über die Schwcllspannung l/, an.

In diesem Augenblick schaltet der Schmitt-Trigger in r,<, seine andere stabile Lage, indem jetzt der Transistor Γ8 stromlos und der Transistor T9 leitend wird und folglich das Relais RcIl anzieht. Damit wird der Ruhekontakt

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r,₀ d3 geöffnet und die Pumpe ausgeschaltet, wie auch irr Zeitdiagramm in F i g. 4 dargestellt ist.

Gleichzeitig gelangt vom Kollektor des Transistors ί die Ladespannung U₊ über die Diode A/24an die Diode N 21 und übernimmt, auch nach dem Ende des Impulse; /5, die weitere Aufladung des Kondensators K 4 übei den Widerstand R 62. Die Kondensatorspannung steigi deshalb über die Schwellspannung U_s hinaus an, um siel· schließlich asymptotisch der Ladespannung U₊ anzunä hern.

Die beiden Dioden /VlI und N 24 stellen also eine Oder-Schaltung dar, indem sie gestatten, daß dei Kondensator K 4 über seinen Ladewiderstand K 62 entweder vom Transistor T3, beim Auftreten eine; Zu-Impulses, oder aber vom Transistor Γ9, beirr Umschalten des Schmitt-Triggers und Ausschalten dei Pumpe, geladen wird.

Da die Kondensatorspannung folglich oberhalb dei Schwellspannung bleibt, bleibt auch der Schmitt-Triggei stabil in seiner jetzigen Lage, und das Relais Rel3 hai die Pumpe weiterhin ausgeschaltet.

Dieser Zustand wird erst dann unterbrochen, wenr vom Transistor Γ5 der erste Auf-Impuls, im Diagramn mit /6 bezeichnet, eintrifft. Im Spannungs-Zeit-Dia gramm in Fig.4 ist die Spannung Ui zunächst für di< Gesamtdauer bis zum Einsetzen des ersten Auf-lmpul ses /6 vorhanden und entspricht praktisch de Ladespannung U₊. Es sei bemerkt, daß die Spannungct Ui und (72 in einem wesentlich verkürzten Maßstab verglichen mit der Kondensatorspannung K 4, aufgetra gen sind.

Sobald der erste Auf-Impuls /6 eintrifft, also dii Spannung UX während der Dauer dieses Impulse verschwindet, kann sich der Kondensator K 4 über dei verhältnismäßig kleinen Entladewiderstand /?61 un< die Diode Λ/20 entladen. Der Widerstand R2\ ist S( bemessen, daß die Entladung des Kondensators durcl ihn wesentlich schneller erfolgt, als die Aufladung de; Kondensators vom Schmitt-Trigger über die Diodi N 24, die Diode N 21 und den Ladewiderstand R 62.

Wie im Zeitdiagramm dargestellt, fällt die Kondcnsa torspannung UK 4 jetzt steil ab und unterschreitet dabc sehr schnell die Schwellspannung U_s. Sobald dii Schwcllspannung unterschritten ist, schaltet de Schmitt-Trigger zurück, d. h. der Transistor T8 win leitend und der Transistor Γ9 stromlos. Damit fällt da Pumpenrelais Rel3 ab, und sein Ruhekontakt Ti schließt, so daß die Pumpe wieder eingeschaltet wird. Ii der Zeichnung ist die Wiedereinschaltung der Pumpi zeitlich praktisch gleichzeitig mit dem Anfang de Impulses 6 eingezeichnet. Bei genauer Bctrachung win die Pumpe selbstverständlich erst kurze Zeit nach den Einsetzen des Impulses 6 wieder eingeschaltet, nämlicl dann, wenn die Kondensatorspannung die Schwellspan nung Us unterschreitet.

Gleichzeitig mit dem Umschalten des Schmitt-Trin gers endet die ständige Nachladung des Kondensator über die Diode N 24 und die Entladung des Kondcnsa tors über den Widerstand Ä61, die Diode N 20 und dii Schaltstrecke des Transistors T5 schreitet fort. Nacl dem Ende des Auf-Impulses /6 fließt dann dii Kondcnsatorladung nicht mehr über R61 und N2i sondern nur noch über R 63 ab und wird schließlich nacl einiger Zeit zu null.

Es versteht sich, daß die in Fig.3 nicht nShc bezeichneten Widerstände nicht nur so bemessen seil müssen, daß der Schmitt-Trigger zuverlässig arbeitet sondern auch so, daß über diese Widerstünde keini

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Störung der Lade- und Entladeverhältnisse des Kondensators auftreten kann.

Zusammengefaßt ist also über die Wirkung der Schaltung folgendes zu sagen:

Solange nur Zu-Impulse in größeren Abständen auftreten, bleibt die Pumpe eingeschaltet. Das ist erst recht dann der Fall, wenn in größeren Abständen auf einen oder mehrere Zu-Impulse ein oder mehrere Auf-Impulse folgen, da ein Auf-Impuls stets eine schnelle Entladung des Kondensators K 4 zur Folge hat. Dieser Fall ist also im Zeitdiagramm nicht dargestellt.

Sobald, bei plötzlich abnehmendem Wärmebedarf, die Zu-Impulse in kürzeren zeitlichen Abständen aufeinanderfolgen und das Impulszeitverhältnis, d. h. das Verhältnis zwischen Pausenzeit und Impulsdauer, einen bestimmten vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, steigt die Spannung am Kondensator K 4 stufenartig an und erreicht nach einer bestimmten Zeit bzw. einer bestimmten Anzahl von Zu-Impulsen schließlich eine Schwellspannung. Dann wird die Pumpe abgeschaltei und bleibt so lange abgeschaltet, bis der erste Auf-Impuls wieder anzeigt, daß Wärmebedarf vorhanden ist.

Eine weitere vorteilhafte Wirkung der Schaltung besteht darin, daß bei Überschreiten der Schwellspannung die am Relais Rd2 liegende Spannung U2 nichl mehr nach dem Ende des letzten Zu-lmpulses abfällt sondern bestehen bleibt, so daß der von diesem Relai:

ίο geschaltete Stellmotor das Mischventil nicht nui während kurzer Impulszeiten, sondern ständig einschal tet und damit das Mischventil schnell in seine Endlagt führt.

Selbstverständlich sind, wie bei solchen Stellmotorer üblich, Endlagenschalter in den beiden Endstellunger vorgesehen, die bei bzw. kurz vor Erreichen dei mechanischen Endlage des Ventils den Motorstrorr abschalten, während das entsprechende Relais Re/J bzw. Re/I eingeschaltet bleibt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Abschalteinrichtung für die Umwälzpumpe einer geregelten Heizungsanlage mit Mischventil, das durch Stellimpulse entsprechend der Soll/lst-Differenz der Temperatur motorisch auf- bzw. zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Pausenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zu-lmpulsen zur Dauer dieser Zu-lmpulse gebildet und mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung die Pumpe so lange abgeschaltet wird, bis der erste Auf-Impuls die Pumpe wieder einschaltet. '5

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich des Impulszeitverhäitnisses durch einen Kondensator (K 4) erfolgt, der während der Dauer der Zu-fmpulse über einen Ladewiderstand (R 62) an eine konstante Lade-Gleichspannung (U₊) angeschlossen und mit geringerer Zeitkonstante geladen wird, während er ständig über einen Entladewiderstand (R 63) mit größerer Zeitkonstante entladen wird, daß beim Ansteigen der Kondensatorspannung über einen vorbestimmten, unterhalb der Ladegleichspannung liegenden Schwellwert (U_s) hinaus ein schwellwertabhängiges Schaltglied die Pumpe abschaltet und gleichzeitig den Kondensator über den Ladewiderstand nachlädt und daß schließlich jeder Auf-!mpuls eine schnelle Entladung des Kondensators über einen zweiten Entladewiderstand (R 61) bewirkt.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwellwertabhängige Schaltglied ein Schmitt-Trigger mit zwei Transistoren (TS, T9) ist, wobei im Kollektorkreis des einen Transistors (T9) ein Relais (Rel3) zum Schalten der Pumpe liegt.

4. Regler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung des Kondensators über eine Oder-Schaltung, entweder vom Geber (Ti) der Zu-Impulse oder vom Schmitt-Trigger, erfolgt.

5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oder-Schaltung durch zwei Dioden (N\ i, /V₂₄) gebildet wird.