DE2604368A1 - Steueranordnung fuer eine mit elektrischer energie gespeiste heizung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (O2O1) 4126 Seite C 47

CREDA ELECTRIC LIMITED

Creda Works, Blythe Bridge, Stoke-on-Trent STIl 9LJ

Stafford, England

Steueranordnung für eine mit elektrischer Energie gespeiste

Heizung

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für eine mit elektrischer Energie gespeiste Heizung mit einem Wärmeenergiespeicher, einem Fühler zum Abtasten des Speicherzustandes und einer elektriscnen Aufheizvorrichtung (Ladegerät), die unter Steuerung einer Ladungssteuerschaltung während einer belastungsarmen Zeit die Energieeinspeisung in den Speicher bewirkt.

Das Hauptanwendungsfeld dieser Steueranordnung liegt bei Raumheizanlagen, und in diesem Falle weist die Heizung zusätzlich eine Vorrichtung zum Umwälzen bzw. Übertragen der Wärme vom Speicher in den zu beheizenden Raum auf. Wenn der Speicher aus einem Feststoffkörper besteht oder durch ein in einem Behälter befindliches flüssiges Medium gebildet wird, kann zur Wärmeübertragung bzw. -verteilung Luft verwendet werden, die mit dem Speicher zunächst in Kontakt gebracht wird und danach zu dem Ort geleitet wird, an dem die Wärme gebraucht wird. Bei einigen Heizungsanlagen wird Wasser als Wärmespeichermedium verwendet; in diesen Fällen kann das Wasser auch zur Wärmeübertragung und -Verteilung dienen, indem es über einen Kreislauf durch in den zu beheizenden Räumen befindliche Radiatoren geleitet wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung kann jedoch auch zur Heißwasserbereitung verwendet werden. In diesem Falle weist der Speicher eine in einem Behälter zeitweilig gespeicherte Wassermenge auf. Der Warmwasserspeicher ist gewöhnlich teilweise oder ganz mit Wärmeisoliermaterial umgeben. Das Warmwasser wird durch Rohrleitungen zu einer oder mehreren Zapfstellen geleitet.

Die Energieeinspeisung in den Wärmeenergiespeicher erfolgt durch eine Aufheizvorrichtung, deren Stromzufuhr von einem Stromversorgungssystem normalerweise auf einen oder mehrere begrenzte Zeitabschnitte eines Zeitintervalls von 24 Stunden beschränkt ist. Die Energiezufuhr erfolgt normalerweise während der Abschnitte, bei der die Belastung des Hauptversorgungssystems als Ganzen immer niedriger ist als während der Spitzenzeiten; derartige begrenzte Energiezufuhrzeiten werden im folgenden als belastungs- bzw. verbrauchsarme Zeiten bezeichnet. Die Ausgangsanschlüsse einer derartigen Stromversorgungsquelle werden automatisch und außerhalb des Einflußbereichs des Verbrauchers durch Schließen von Kontakten be— strömt; sie befinden sich beispielsweise ähnlich einem Stromzähler in einem abgeschlossenen und versiegelten Gehäuse, zu dem nur das Elektrizitätswerk oder die Stromerzeugungsorganisation Zutritt hat. Eine zum Betrieb von Speicherheizungen häufig verwendete Periode erstreckt sich von 23 bis 7 Uhr, und in manchen Fällen ist noch eine zweite belastungsarme Periode in der Zeit von 13 bis 15 Uhr vorgesehen.

Obwohl die Gesamtbelastung des elektrischen Stromversorgungssystems zumindest während der belastungsarmen Nachtzeit, das heißt von 23 bis 7 Uhr beinahe invariabel ist, kann die Gesamtbelastung während des anfänglichen Abschnitts dieser Nachtperiode noch relativ hoch sein; in der Praxis hat sich gezeigt, daß die Gesamtbelastung auf einen Leistungspegel von etwa 50 % der normalen Tagesspitze nicht vor etwa 3 Uhr nachts zurückgeht.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steueranordnung für oder in Verbindung mit einer elektrisch gespeisten Heizung anzugeben, in der die Tatsache berücksichtigt wird, daß der Speicher in der Praxis nicht auf einen Speicherzustand absinkt, der einedektrische Aufheizung über die volle belastungsarme Zeit oder eine maximale Leistungsaufnahme während dieser Zeit erforderlich macht, die Leistungsabnähme aus dem elektrischen Stromversorgungssystem also während derjenigen Zeitabschnitte des vorgegebenen belastungsarmen Zeitintervalls eingeschränkt werden kann, in denen die Gesamtbelastung noch relativ hoch ist, so daß die gesamte Belastungscharakteristik für den Bereich mit derartigen Heizungen flacher und ausgeglichener gemacht werden kann.

Ausgehend; von einer Steueranordnung der eingangs angegebenen Art, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß die Ladungssteuerschaltung einen ein Ausgangssignal in Form eines einer Belastungsausgleichsbedingung entsprechenden Programms entwickelnden Programmgeber und einen mit diesem und dem Ladungsföihler verbundenen Komparator aufweist, der so ausgebildet ist, daß er nach Maßgabe eines Vergleichs des Programmsignals mit dem Speicherzustandssignal eine Stromsteuervorrichtung zur Energieeinspeisung in den Speicher steuert.

Bei einer typischen belasttmgsarmen Nachtperiode, die um 23 Uhr einsetzt und bis 7 Uhr läuft, sinkt die elektrische Energiebelastung (linear oder anders) vom Beginn dieser belastungsarmen Periode bis zu einer Zeit nahe jedoch nicht an dem Ende dieser Periode, typischerweise bis 4 oder 5 Uhr, und kann danach bis zum Ende dieser Periode, z. B. um 7 Uhr, wieder zunehmen, ist jedoch auch zu dem zuletzt genannten Zeitpunkt unterhalb des Belastungspegels bei Beginn der sogenannten belastungsarmen Zeit.

In einem solchen Fall ist die Programmgabeeinrichtung vorzugsweise so ausgebildet, daß sie ein Programmsignal entwickelt, das

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sich entgegengesetzt zur Belastung während der belastungsarmen Zeit ändert. Ein solches Programmgabesignal kann entweder zunehmen oder abnehmen, beispielsweise linear oder angenähert linear, und zwar in Abhängigkeit von der Belastungsausgleichs- bzw. -abflachbedingung. Das Ladungszustandssignal, das in Abhängigkeit von der Temperatur entwickelt wird, würde dann abnehmen oder zunehmen, um einen Koinzidenzpunkt oder eine andere geeignete Beziehung zwischen diesen beiden Signalen zu schaffen, wobei die Stromsteuereinrichtung unter Zuführung von Strom zur Aufheizvorrichtung in Wirkung gesetzt wird.

Komplexere Belastungsausgleichsbedingungen können selbstverständlich durch Verwendung des Programmgebers erfüllt werden, der ein Programmiersignal erzeugt, das sich komplementär oder angenähert komplementär zur Änderung der Gesamtbelastung irn entsprechenden Stromerzeugungsbereich ändert.

Im Normalfall, bei dem zu Beginn der belastungsarmen Zeit der Strom aus der Stromversorgungsquelle unterbrochen (oder reduziert) wird, tastet die Fühlervorrichtung den Ladungszustand wenigstens zu oder nahe dem Beginn dieser Periode und vorzugsweise kontinuierlich oder intermittierend während der belastungsarmen Periode ab.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm der Gesamtbelastung eines typischen Elektritätsversorgungssystems über der Zeit für eine Grundperiode von 24 Stunden;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steueranordnung, die einen Programmgeber mit einem von einem Taktmotor getriebenen elektrischen Potentiometer aufweist;

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem eine Halbleiterschaltung enthaltenden Programmgeber, dessen Programm in Abhängigkeit von der Außentemperatur dadurch änderbar ist, daß vor Beginn

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der Speicheraufladung eine veränderliche Verzögerung eingeführt oder der Ladungsstrom (und damit die Steigung der Temperaturcharakteristik während des Aufladevorgangs)geändert wird;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einfacher Ausführung, bei dem die Steigung der Aufladecharakteristik stufenweise in Abhängigkeit von Änderungen der Außentemperatur änderbar ist;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Verwendung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zur Einstellung der veränderlichen Verzögerungen, der veränderlichen Steigung oder einer Kombination aus veränderlicher Verzögerung und Steigung für das Ladungs- bzw. Speicherprogramm; und

Fig. 6 ein Koordinatendiagramm, bei dem die Temperatur auf der Abszisse über der Zeit für die Kerntemperatur vor der Aufladung und die Programmeinstellung (und damit die Kerntemperaturcharakteristik) während der Ladeperiode aufgetragen ist.

In Fig. 1 geben die mit ti und t2 bezeichneten Zeitabschnitte eine belastungsarme Zeitperiode an, die sich in der Praxis typischerweise von 23 Uhr bis 7 Uhr erstreckt_>und die gestufte Kurve stellt die Gesamtbelastung eines typischen elektrischen Stromversorgungssystems, aufgezeichnet über aufeinanderfolgende Halbstundenperioden während 24 Stunden dar.

Es ist zu erkennen, daß die Last zwar während der belastungs— armen Zeit auf einen Wert absinkt, der angenähert 50 % der Spitzenbelastung bei Tage beträgt, und zwar innerhalb eines Zeitabschnitts zwischen etwa 2.30 und 5.30, daß die Belastung jedoch höher als dieser Minimalwert während des Rests der belastungsarmen Zeit und insbesondere während des Zeitabschnitts zwischen 23 und 2 Uhr ist.

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele verhindern in einigen Fällen, reduzieren jedoch zumindest die Anlegung der Last an das Stromversorgungssystem während eines vorgegebenen

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Teils der belastungsarmen Zeitperiode, z.B. zwischen 23 und 2 Uhr. Die jeweilige Charakteristik hängt zum Teil von der Speichertemperatur zu Beginn der belastungsarmen Zeitperiode und zum Teil von der atmosphärischen Temperatur außerhalb desjenigen Gebäudes ab, in welchem die mit elektrischer Energie gespeiste Heizung betrieben wird.

Bei typischen Speichermaterialien liegt der Schwankungsbereich der Temperatur zwischen dem voll entladenen und dem voll aufgeladenen Zustand zwischen 150 und 725°C, wobei die untere Temperaturengrenze in erster Linie durch die niedrigste Temperatur bestimmt wird, bei der eine brauchbare Heizwirkung in dem zu beheizenden Raum erzielt wird, und die obere Temperaturengrenze wird durch die Fähigkeit des Speichermaterials und der zugehörigen konstruktiven elektrischen Teile der Heizung bestimmt, diese Temperatur bei befriedigender Lebensdauer auszuhalten. In der Darstellung gemäß Fig. 6 sind die Kurven der Einfachheit halber als gerade Linien gezeichnet; dies stellt eine vernünftige Annäherung zur Darstellung der Charakteristiken der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, wobei sich jedoch in der Praxis gewisse Abweichungen von der Linearität ergeben.

In Fig. 6 ist angenommen, daß die durch die Kurve STl dargestellte Speichertemperaturcharakteristik unmittelbar vor Beginn der belastungsarmen Zeit die Minimaltemperatur von 150⁰C erreicht hat. Der (nachfolgend beschriebene) Programmgeber muß daher ein Programm entsprechend der Kurve A entwickeln. Die Kurve A stellt die Temperaturanstiegscharakteristik des Speichers dar, beginnt am Punkt Al und endet am Punkt A2. Wenn eine Abkühlcharakteristik des Speichers entsprechend der Kurve ST2 gemessen wird, so wäre die Erregung erst vom Schnittpunkt A3 der Kurve ST2 mit der Kurve A, d.h. nach einer Verzögerung dl zur Aufladung des Speichers erforderlich, wodurch das Stromversorgungssystem während des stärker belasteten anfänglichen Abschnitts der balastungsarmen Zeit entlastet würde *

Eine Speicheraufladung entsprechend der Kennlinie^ A ist geeignet,, wenn die Außentemperatur relativ niedrig, z.B. bei-2 C liegt. Wenn jedoch die Außentemperatur höher, z.B. auf 10 C liegt, so könnte eine geeignete Ladung für den Speicher (zur Erfüllung des voraussichtlichen Wärmebedarfs während der nachfolgenden Tagesperiode) typischerweise durch den Punkt B 2 dargestellter den. Es gibt eine Reihe möglicher Wege zur Erreichung des durch den Punkt B2 dargestellten Ladungszustandes, von denen jeder geeignet ist, dem Problem einer relativ hohen Gesamtbelastung des Stromversor— gungssystems während des anfänglichen Abschnitts der belastungsarmen Zeit zu begegnen.

Wenn eine elektrische Aufheizvorrichtung für einen Wärmeenergiespeicher bei maximaler Energieaufnahme kontinuierlich erregt wird, so würde der Wärmeenergiespeicher die durch den Punkt B2 dargestellte Temperatur entlang der Kurve B erreichen. Diese Kurve verläuft parallel zur Kurve A, da die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Speichers in enger Annäherung von der Leistungsaufnahme der Aufheizvorrichtung abhängig ist. Der Beginn der Aufladeperiode würde in diesem Falle vom Punkt B3 dargestellt, an dem die Kurve ST2 und die Kurve B einander schneiden. Der Beginn der Aufladung wird daher entsprechend der Darstellung um eine längere Zeit d2 verzögert. Alternativ kann jedoch die Aufladung mit verminderter Leistungsaufnahme und dementsprechend verringertem Temperaturanstieg entsprechend der die Punkte Al und B2 schneidenden Kurve C erfolgen. Diese Kurve C kennzeichnet den Temperaturanstieg zur Erreichung des Punkts B2, wenn die Speichertemperatur bei Beginn der belastungsarmen Zeit auf dem Minimalwert von 150⁰C ist. Wenn die Speichertemperatur zu diesem Zeitpunkt jedoch durch die Kurve ST2 bestimmt wird und die Ladung am Punkt C3 beginnt, so ergibt sich eine Aufladeverzögerung d3 mit nachfolgender Aufladung bei verminderter Leistungsaufnahme aus der Stromversorgungsquelle, so daß wiederum eine Belastung für die Verzögerungszeit d3 vermieden wird und danach über den Rest der belastungsarmen Zeit eine Aufladung bei reduzierter Leistungaufnahme erfolgt.

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Selbstverständlich kann die Kennlinie mit Hilfe des Programmgebers beliebig eingestellt werden, so z.B. entsprechend der Kurve D, die einer Temperaturanstiegsgeschwindigkeit zwischen denjenigen nach den Kurven C und B darstellt.

Im folgenden wird auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 Bezuggenommen. Die dort dargestellte Heizungsanlage weist einen Speicher 10 aus irgendeinem geeigneten Material mit einem Luftdurchtrittssystem 11 auf, durch das mit Hilfe eines vom Motor 14 getriebenen Gebläses 13 Luft entsprechend den Pfeilen 12 getrieben werden kann. Der Motor 14 wird über Normalanschlüsse Ll, N gespeist, die während der gesamten Grundperiode von 24 Stunden mit der Betriebsstromquelle verbunden sein können. Der Motorstrom wird nach Maßgabe eines Zimmertemperaturfühlers 8 von einem Relais RLl derart gesteuert, daß das Gebläse 13 eingeschaltet wird, wenn dem zu beheizenden Raum Wärme zugeführt werden muß.

Die Aufheizvorrichtung für den Speicherkern enthält ein Widerstandsheizelement Rl. Selbstverständlich müssen sowohl das Heizelement Rl als auch das Luftdurchtrittssystem 11 durch den Speicher 10 so ausgebildet und angeordnet sein, daß eine im wesentlichen gleichförmige Wärmeübertragung auf den Speicherkern und Wärmeabnahme von diesem erfolgt.

Der Strom für das Heizelement Rl wird aus der Speisespannungsquelle an den Anschlüssen Ll, N über ein Relais RL2 abgeleitet. Der Strom zum Schließen des Relais RL2 kommt aus den Anschlüssen L2, N, die nur während der belastungsarmen Periode über eine Schaltvorrichtung bestromt werden, die allein dem Elektrizitätswerk, nicht aber dem Verbraucher zugänglich ist. Diese Schaltvorrichtung kann in einem Stromzählergehäuse oder in einem anderen geeigneten Gehäuse verschlossen oder versiegelt sein.

Der Strom aus den Anschlüssen L2, N zum Relais RL2 wird entsprechend dem von einer Ladungssteuereinrichtung bzw. einem

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Programmgeber 15 entwickelten Programm über das Relais RL2 eingespeist. Die Ladungssteuervorrichtung bzw. der Programmgeber 15 weist eine Zeitgabevorrichtung in Form eines Taktmotors 16 auf, der über eine mechanische Verbindung 17 einen einen Umschalter Sl steuernden Steuernocken 18 und den Schleifer eines Potentiometers R2 antreibt. Die Ladungssteuerschaltung weist außerdem eine elektronische Komparatoreinheit 19 auf, deren Eingänge über Leitungen 20 und 21 mit einem Speichertemperaturfühler 22 bzw. einem Außentemperaturfühler 23 verbunden sind.

Zu Beginn der belastungsarmen Zeitperiode sind die Kontakte b und c des Umschalters Sl miteinander verbunden, und der Zeitgabemotor wird von der in der belastungsarmen Zeit wirksamen Betriebsspannungsquelle erregt und treibt den Steuernocken 18 und den Schleifer des Potentiometers R2 an, wobei über letzteren eine das Programmsignal darstellende Spannung abgegriffen wird, die dem Komparator 19 zugeführt wird. Diese Spannung kann linear zunehmen oder abnehmen, oder sie kann entsprechend der Wicklung des Potentiometers R2 nach irgendeiner vorgegebenen Charakteristik geändert werden.

Ein den Ladezustand des Speichers darstellendes Signal wird vom Fühler 22 über die Leitung 20 zur Komparatoreinheit geleitet. Letztere spricht auf Koinzidenz oder eine andere vorgesehene Beziehung zwischen diesen beiden Signalen an und erregt das Relais RL2, das daraufhin Strom vom Anschluß Ll durch das Heizelement Rl leitet.

Wenn das Programmsignal linear oder in anderer Weise ansteigt, so fällt das Speichertemperatursignal linear oder in entsprechender Weise, so daß die erforderliche Koinzidenz oder Beziehung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt hergestellt wird. Die Ausbildung des Fühlers kann jedoch so gewählt sein,' daß sein Signal bei fallender Temperatur ansteigt; in diesem Falle wäre ein fallendes Signal vom Potentiometerschleifer R2 erforderlich,

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Außerdem nimmt die Komparatorschaltung ein die Ausgangstemperatur darstellendes Wettersignal vom Fühler 23 über die Leitung 21 auf. Der Komparator kann so ausgebildet sein, daß ein eine erhöhte Außentemperatur darstellendes Wettersignal eine Verzögerung in der Einschaltung der Aufladung bewirkt (entsprechend Kurve B und Punkt B3 in Figur 6). Alternativ kann das Wettersignal im Sinne einer Änderung der Kennliniensteigung wirken, wie durch die Kurve C oder die Kurve D in Fig. 6 dargestellt ist.

Zu einem Zeitpunkt während der belastungsarmen Zeit schaltet der Steuernocken 13den Schalter Sl um und schließt die Kontakte a und c, wodurch der Motor 16 aus der normalen (kontinuierlichen) Betriebsspannungsquelle (Anschlüsse Ll, N) versorgt wird. Dadurch kann der Motor den Schleifer des Potentiometers R2 über das Ende der Wicklung hinaus bewegen, bis zu dem er zuvor eingestellt war, so daß er bis zum Beginn der Wicklung zurückkehrt. An diesem Punkt, der nach dem Ende der belastungsarmen Zeit erreicht wird, stellt der Steuernocken 18 den Schalter Sl in die dargestellte Schaltstellung zurück, bei der die Kontakte c und b verbunden sind, so daß der Motor, der Steuernocken und der Potentiometerschleifer bis zum Beginn der nächsten belastungsarmen Zeitperiode stillgesetzt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind gleiche Teile mit den Bezugszeichen gemäß Fig. 2 und vorgestellter 100 bezeichnet. Prinzipiell gilt auch für dieses Ausführungsbeispiel die vorhergehende Beschreibung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel· werden die Funktionen des Taktmotors 16 des Umschalters Sl, des Steuernockens 18, des Potentiometers R2 und der Komparatoreinheitv 19 durch eine Halbleiterschaltung 115 erfüllt. Das Funktionsprinzip ist das Gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2. Die Schaltung kann daher eine Zeitgabeschaltung und einen Programmgeber enthalten, die zusammen ein das erforderliche Programm darstellendes

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Ausgangssignal entwickeln, das beispielsweise einer der Kurven A; B, C oder D in Fig. 6 entspricht. Dieses Ausgangssignal wird einer Komparatorschaltung zugeführt, die auch das Ladezustandssignal vom Fühler 122 und ein die Außentemperatur darstellendes Wettersignal vom Fühler 123 aufnimmt und eine Verzögerung und/oder Steigungsänderung in Abhängigkeit von diesen Signalen hervorruft.

Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt, in der die zuvor beschriebenen Teile mit entsprechenden Bezugszeichen und vorgestellter 200 bezeichnet sind. Die vorhergehende Beschreibung gilt in Bezug auf die entsprechenden Teile auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Heizelemente R20la, R201b, R201c zur Beheizung des Speichers vorgesehen, und der Strom zu diesen Heizelementen wird von Relais RL202a bis RL202c gesteuert. Nach Maßgabe der Amplitude des die Außentemperatur darstellenden Wettersignals vom Fühler 213 entwickelt die LadungsSteuerschaltung Ausgangssignale, um ein, zwei oder alle Relais zu erregen, wodurch die Steigung der Ladekurve bestimmt wird. Das Ladezustandssignal vom Fühler 222, das effektiv Kurven wie STl und ST2 in Fig. 6 darstellt, bestimmt die Verzögerung des Aufladungsvorgangs vom Beginn der belastungsarmen Zeitperiode.

Figur 5 stellt ein Ausführungsbeispiel der Ladungssteuerschaltung 115 dar, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 Verwendung finden kann.

Diese weist eine Zeitgabeschaltung 130 und eine Programmgeberschaltung 131 auf. Das linear oder gestuft steigende oder fallende elektrische Ausgangssignal der Programmgeberschaltung wird jeweils entsprechende UND-Verknüpfungsglieder 132a bis 132c enthaltenden Kanälen zugeführt, die von einer manuell betätigbare Schalter 133a bis 133c aufweisenden Wählschaltung 133 zum Öffnen eines angewählten Kanals steuerbar sind.

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Die Kanäle weisen jeweils Schaltungen 134, 135, 136 auf, welche eine zusätzliche Verzögerung oder Änderung der Steigung oder sowohl eine Verzögerungs- als auch Steigungsänderung als Funktion des vom Fühler 123 kommenden Wettersignals einführen können. Eine Komparatorschaltung 13 7 nimmt zwei Eingangssignale auf, von denen eines das Ladezustandssignal vom Fühler 122 und das andere ein Signal aus einem der drei Kanäle ist.

Selbstverständlich braucht das von der Zeitgabe- und Programmgeberschaltung 130, 131 erzeugte Programm kein einfach ansteigendes oder abfallendes elektrisches Ausgangssignal zu sein. Es kann irgendeineyvorgegebene Form entsprechend der Belastungscharakteristik des Elektrizitätsversorgungssystems haben, wobei gewährleistet sein muß, daß die Ladungssteuerschaltung den Ladestrom zur Aufheizvorrichtung des Speichers über diejenigen Abschnitte der belastungsarmen Zeitperiode reduziert oder unterbricht, in denen die vorausgesagte Gesamtbelastung am größten ist.

Obwohl bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Ladungsfühler 122 ein Ladezustandssignal hervorruft, das die Zeitverzögerung vor Einschalten des Ladestroms verändert, kann dieses Signal wie das Signal vom Fühler 123 auch zur Änderung der Steigung der Ladecharakteristik verwendet werden. Wie schematisch im unteren Teil der Kurve C (Fig. 6) dargestellt ist, bewirkt der Komparator, daß der Ladestrom vom Relais RL102 bzw. den Relais RL202a bis RL202c eingeschaltet und unterbrochen wird, wenn die gespeicherte Temperatur über die Sollkurve C oder D ansteigt, wobei das Ausmaß der Umschaltung von der Empfindlichkeit der Komparatorschaltung abhängig ist.

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Claims (7)

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   Patentansprüche

   Steueranordnung für eine mit elektrischer Energie gespeiste Heizung mit einem Wärmeenergiespeicher, einem Fühler zum Abtasten des Speicherzustandes und einer elektrischen Aufheizvorrichtung, die unter Steuerung einer Ladungssteuerschaltung während einer belastungsarmen Zeit die Energieeinspeisung in den Speicher bewirkt, dadurch gekennzeichnet daß die Ladungssteuerschaltung (15; 115; 215) einen ein Ausgangssignal in Form eines einer Belastungsausgleichsbedingung entsprechenden Programms entwickelnden Programmgeber (16, R2; 130, 131) und einen mit diesem und dem Ladungsfühler (22; 122; 222) verbundenen Komparator (19; 137) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er nach Maßgabe eines Vergleichs des Programmsignals mit dem Speicherzustandssignal eine Stromsteuervorrichtung (RL2;RL102; RL202a-c) zur Energieeinspeisung in den Speicher (10) steuert.
2. 2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuervorrichtung (RL2; RL102; RL202a-c) so aufgebaut ist, daß sie in Abhängigkeit vom Speicherzustandssignal und vom Programmsignal eine Bestromung der Aufheizvorrichtung (Rl; RlOl; R201a-c) für eine Verzögerungszeit (d2) ab Beginn der beiastungsarmen Zeit verändert.
3. 3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein externer Temperaturfühler (23; 123; 223) mit der LadungsSteuerschaltung (15; 115; 215) verbunden ist, dessen Ausgangssignal als Störgröße derart aufgeschaltet ist, daß die Verzögerungszeit (d3) von Beginn der belastungsarmen Zeit bis zum Einschalten des Stroms zur Aufheizvorrichtung (Rl; RlOl; R201a-c) oder die Steigung des Programmsignals

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   (A, B, C, D) oder eine Kombination dieser beiden Größen änderbar ist.
4. 4. Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizvorrichtung drei Heizelemente (RlOIa, RlOIb, RlOIc) aufweist, die in unterschiedlicher Weise zuschaltbar sind und verschiedene Leistungsaufnahmen haben, und daß die Stromsteuervorrichtung (RL 202a, RL202b, RL202c) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Ladungssteuerschaltung (215) derart einstellbar ist, daß die Heizelemente in verschiedenen Betriebsmoden erregt werden, wobei die Leistungsaufnahme um so höher ist, je niedriger die durch die Wettersignale dargestellten Außentemperaturen sind.
5. 5. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmgeber eine ein Ausgangssignal entsprechend der seit Beginn der belastungsarmen Periode vergangenen Zeit entwickelnde Zeitgabevorrichtung (16; 116), eine mit der Zeitgabevorrichtung verbundene elektrische Programmschaltung (R2; 131), die das elektrische Programmsignal zum Vergleich mit dem Speicherzustandssignal erzeugt, und den Komparator (19; 137) aufweist, der ausgangsseitig mit der Stromsteuervorrichtung (RL2; RL102; RL202a-c) verbunden ist und ein Steuersignal abgibt, wenn eine vorgegebene Beziehung zwischen dem Speicherzustandssignal und dem Programmsignal vorhanden ist.
6. 6. Steueranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgabevorrichtung einen Taktmotor (16) aufweist und daß der Programmgeber ein Potentiometer (R2) enthält, dessen Schleifer vom Taktmotor getrieben ist.
7. 7. Steueranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Zeitgabevorrichtung und der Programmgeber durch mit-

   —en einander elektrisch verbundene Halbleiterschaltung (130, 131) gebildet sind.

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