DE2633472A1 - Verfahren der temperatur-regelung auf elektronischer basis sowie steuerungsvorrichtung zur ausuebung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren der temperatur-regelung auf elektronischer basis sowie steuerungsvorrichtung zur ausuebung dieses verfahrens

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DE2633472A1
DE2633472A1 DE19762633472 DE2633472A DE2633472A1 DE 2633472 A1 DE2633472 A1 DE 2633472A1 DE 19762633472 DE19762633472 DE 19762633472 DE 2633472 A DE2633472 A DE 2633472A DE 2633472 A1 DE2633472 A1 DE 2633472A1
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Description

  • Verfahren der Temperatur-Regelung auf elektronischer Basis sowie Steuerungsvorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens (Zusatz zum Patent Nr. .......) (Patentanmeldung P 25 o3 183.8-34) Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren der Temperatur-Regelung auf elektronischer Basis, für Heizungsanlagen, zB. Wärmeerzeuger, Boiler od.dgl., sowie eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens, und in Verbindung damit Besonderheiten bezüglich der vorgeschriebenen Sicherheits-Temperaturbegrenzung, bei dem gemäß Patent Nr. ....... (Patentanmeldung Aktenzeichen P 23 o3 183.8-34) außer der absoluten Temperatur die Aufheizgeschwindigkeit des Iiediums berücksichtigt wird, und in Verbindung hiermit eine Steuerungsvorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.
  • Das Hauptpatent hat im wesentlichen den Grundgedanken der Erfindung zum Gegenstand, das sogenannte Überschwingen bei Anlagen mit Wärmezuführung und -ableitung, zBO Heizungsanlagen, Flüssigkeits-Wärmeaustauschern usw., infolge der Nachwirkung der inneren Wärmekapazität der Anlage, insbesondere bei unterschiedlicher oder schwankender Wärmelast zu vermeiden oder wenigstens zu vermindern. Die Aufheizgeschwindigkeit ist dabei - als ein immer auftretender Teil des Regelungsvorgangs - qmabhängig davon, von weleinem Absolutwert aus die Aufileizung erfolgt, sie tritt also auch bei Kühlanlagen oder -einrichtungen auf, deren itegelsollwert meist unter oo C liegt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung des Gegenstands des Hauptpatents (bzw0 der Patentanmeldung P 23 o3 183.8-34) unter besonderer Berücksichtigung weiterer Anwendungsgebiete, zu denen außer der Raumheizung auch die Raumkühlung und in kombinierter Form die Klimatechnik gehören, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren in einer zweckmäßig angepaßten Form auch auf die Abkühlungsvorgänge angewandt und somit im allgemeinsten Sinne auf beliebige Fälle der Temperatur-Regelung ausgedehnt wird. Zu diesen gehört auch die Temperatur-Regelung bei der Heizung (bzw. Kühlung) von Flüssigkeiten jeglicner Art, wie bei Schwimmbädern, technischen Bädern, z.B. Galvanobädern, sowie bei Brauchwasserheizung,oder eine entsprechende anderweitige Verwendung der Erwärmung(bzw.
  • Kühlung) von Flüssigkeiten.
  • Zwecks besserer Erläuterung der weiter unten beschriebenen Besonderheiten der Erfindung wird zunächst auf die grundsätzlichen Zusammenhänge bei Verfahren der Temperatur-Regelung zurückgegriffen. In dem hierzu gehörenden Teil der Zeichnung sind in Fig. 1: ein Blockschaltbild für einen Wärmekreis mit Medium, Wärmezuleitung und -ableitung Fig. 2: ein elektrisches Analog-Schaltbild für den Wärmekreis der Fig. 1 Fig0 3: ein Blockschaltbild für eine Regelung mit kombinierter Steuerung Fig. 4: 'Diagrsnme für das Ansprechverhalten eines Zweipunktreglers Fig05: Äusgleichskurven für eine Regelstrecke höherer Ordnung Fig.6: Ausgleichskurven bei unterschiedlicher Heizlast a) 50%, b) 90% u. c) 15% teilweise schematisch dargestelltO In allen hier in Rede stehenden Fällen handelt es sich stets darum, daß ein Medium bestimmter Menge durch Zuführung einer gewissen Wärmemenge aufgeheizt und durch Ableitung einer gegebenenfalls anderen Wärmemenge abgekühlt wird und sich dabei die Temperatur des Mediums erhöht oder erniedrigt, je nachdem, ob die zugeführte Wärmemenge größer oder kleiner ist als die abgeleitete (vgl.Fig.1).
  • In elektrischer Analogie kann das vorbeschriebene System eines Mediums mit Wärme zuleitung und -ableitung als eine RC-Kette aufgefaßt werden, an deren Eingang eine Spannungs- bzw. Stromquelle Q liegt, die über einen variablen Widerstand rO eine Innen-Eapazität C0 auflädt, die ihrerseits je nach Stellung des einstellbaren (geregelten) Widerstandes r die Kapazität C des Mediums auf mehr oder weniger höhe Spannung auflädt, je nachdem, ob durch den Verbraucher mit dem variablen Widerstand R mehr oder weniger Strom entzogen wird; statt des einstellbaren Widerstandes r oder in Verbindung mit ihm kann auch ein einstellbarer Parallelwiderstand Rz die Regelung der Spannung am Kondensator mit der Kapazität C übernehmen. Die Regelgröße X ist hier die Spannung am Kondensator C. Darüberhinaus kann durch die xeitgröße W eine Voraus steuerung der Widerstände rO und/oder Rz, wie in Fig02 angedeutet, vorliegen.
  • Sowohl die Wärmezuleitung als auch die Wärmeableitung kann direkt erfolgen, indem eine Heizung mit variabler Wärmeabgabe bzw. Temperatur bzw. variabler Kühlung, zB. durch Verdampfung, also variablem Wärmeverbrauch stetig geändert oder in konstanter Größe intermittierend auf das Medium einwirkt. Statt dieser direkten Einwirkung kann die Temperatur-Änderung gewollt oder ungewollt durch variable Zumischung eines anderen gasförmigen, flüssigen oder festen Wärmeträgers, z.B. Luft oder Wasser, zustandekommen. Bei Gegenstrom-Apparaten oder Boilern zB. kann die Aufheizung durch Wärme zuleitung von einem Heizungsgerät oder einer Flüssigkeitsmenge höherer Temperatur erfolgen, und die Abkühlung durch Brauchwasser-Entnahme. Schließlich wäre ergänzend noch die Temperatur-Beeinflussung bei Sonneneinstralung durch variable Winkeleinstellung von Jalousien zu nennen. Diese Aufzählung, die nur eine Auswahl ähnlicher oder analoger Einrichtungen und Verfahren darstellen kann, läßt sich, wie man ohne weiteres erkennt, in beliebiger Weise fortsetzen.
  • Sinrichtungen zur Regelung der Temperatur gehören zu der Klasse der Regelkreise, die in einfachster Form aus einer Regelstrecke, die durch eine Stell-oder Steuergröße gesteuert wird, und einer Xegeleinrichtung, die einen Fühler und mindestens einen Vergleicher, meist mit einem Verstärker, enthält und die Stellgröße abgibt; am Eingang der Regeleinrichtung liegt die Regelgröße. In einer kombinierten Anordnung kann der Fühler noch usätzlich von einer Störgröße, zB. durch einen Außenfühler bei der Raumheizung, in der Art einer Leitgröße gesteuert sein; vgl.Sig.3.
  • Die Regler-Arten unterscheiden sich sowohl durch ihr Ansprechverhalten, als auch durch ihr Zeitverhalten, und zwar sowohl hinsichtlich ihrer prinzipiellen Funktion als Proportional-Stegler, als Differential-Regler, Integral-Regler und daraus gemischten Formen als auch hinsichtlich gewisser Funktionsgrenzen, zB. einer scheinbaren oder echten Totzeit. Das Ansprechverhalten ist bei einem Zweipunkt-Regler dadurch bestimmt, daß der eine Betriebszustand der Strecke durch Erreichen eines ersten Ansprechwerts-- und der anherde durch einen zweiten Ansprechwert der Regelgröße ausgelöst wird. Der Mehrpunktregler hat in entspre--chender Weise mehr als zwei Betriebszustände mit einer gleichen Zahl von unterschiedlichen Ansprechwerten.
  • Ist die Auslösung des Betriebszustandes- auch von der Richtung der Änderung der Regelgröße abhängig, dann wird die Differenz der Ansprechwerte als Hysteresis bezeichnet; in der einen Richtung liegt also ein grösserer Ansprechwert vor als in der anderen (vgl. Fig.4a für Heizungsanlagen) oder auch ein niedrigerer (Fig.4c für Kühlanglagen), in einem anderen Fall wird der Betriebszustand nur teilweise gewandert (Fig.4b). Die in den Fig. 4a bis 4c verwendeten Bezeichnungen bedeuten: X Regelgröße, zB. itaumtemperatur Jrb bezogener Ventilstand Xd Schaltdifferenz Xs der Sollwert (Mittelwert zwischen Xd) Im allgemeinen liegt zB. mit einem Kessel 4', dem Heizkörper 5', der Umwälzpumpe 6', dem Ölbrenner-Steuergerät 7' und dem Raumfühler 8' gemäß dem in Fig.5 eingezeichneten Blockschaltbild eine Regelstrecke höherer Ordnung vor, die, wie Fig.5 ebenfalls zeigt, nicht ein einfaches Ausgleichsverhalten (1l) besitzt, sondern einem die Totzeit Tt - wegen des Einschwingverhaltens scheinbar und möglicherweise zusätzlich echt wegen eines Verzögerungsgliedes - zeitlich gegenüber dem Beginn der Stellgröße y1 verzögerter Ausgleichskurve (2'), die an der ersten Schnittstelle a mit dem höheren Ansprechwert eine Ausschaltung durch das Ende der Stellgröße y2 und dann beim Unterschreiten des unteren Ansprechwerts b eine Wiedereinschaltung gemäß dem Verlauf (3') des Istwerts mit kompletter Regelung herbeiführt. Vor, zwischen und hinter den Punkten a und b mit der Schaltdifferenz Xd zwischen ihnen liegen Ausgleichskurven-Äste, die außerhalb der Ubergangszonen den Kurven unterschiedlicher Zeitkonstanten bei Aufheizung TB und Abkühlung T se entsprechen.
  • Daraus ergibt sich ein Überschwingen bzw.
  • ein Unterschwingen der Summen-Ausgleichskurve, mit dem Verlauf (3') des Istwerts, mit gelegentlich recht störenden Abweichungen XO (oben), Xu (unten) vom Sollwert X5 der Regelgröße. Dieses berschwingen läßt sich gut anhand des elektrischen Analogie-Schaltbildes der Fig.2 verstehen, wobei lediglich zu beachten ist, daß die Innenkapazität Co im Ausschaltzeitpunkt auf eine höhere Spannung aufgeladen ist als die Kapazität C des Mediums und diese auch nach dem Ausschalten noch ansteigen läßt; ähnliches gilt für den anderen Fall im Entladungsbereich, in dem die Aufladung noch nicht gleich zur Wirkung kommt. In genau entsprechender Weise wirkt sich zB. bei der Raumheizung die Niachheizwärme des Kesselinhalts und/oder das Aufheizdefizit des Mediums aus.
  • Von den vielen bekannten Reglergeräten für Vorrichtungen, die zu der Ausübung von Verfahren der Temperatur-Regelung erforderlich bzw. geeignet sind, eB.
  • für Heizungsanlagen, und zwar sowohl für Wärme erzeuger als auch für Boiler, dh. Brauchwasser-Erhitzer, usw, sind charakteristische Beispiele bereits in der Beschreibungseinleitung des Hauptpatents (Patentanmeldung~P 25 o3 183.8-34) aufgeführt. Zusätzlich wäre hinsichtlich der Bi-Metall-Regler, die auch als rein mechanische Stellglieder bekannt sind, zu erwähnen, daß gelegentlich ein besserer Kontakt dadurch herbeigeführt wird, daß die Kontaktfeder-Anordnung mit Hilfe eines Permanentmagneten und einer besonderen Federcharakteristik als ein Sprungkontakt ausgebildet ist; dadurch wird allerdings die Totzeit noch zusätzlich vergrößert.
  • Es ist auch bekannt, die Schaltfrequenz zu erhöhen, dh. den Abstand der Ansprechwerte durch thermaische Rückführung zu verringern, indem das B Ietall-Element gleichzeitig mit der Einschaltung des Wärmeerzeugers elektrisch beheizt und somit bei einer weniger höheren Temperatur des Mediums zum Ansprechen gebracht wird; diese Maßnahme löst jedoch das Problem, wie man bei genauerer Prdfung dieses Vorschlags feststellt, ebenfalls nicht grundsätzlich. Schließlich ist es in manchen Fällen von Temperatur-iegelung notwendig, mehrere Fühler an verschiedenen Stellen der Regelstrekke einzusetzen (Mehrfühler-System); dabei sind dann die obenbeschriebenen Probleme vervielfacht vorhanden.
  • In Fig.6 sind drei Fälle von unterschiedlichem Ausgleichsverhalten dargestellt, welche die Auswirkung der Totzeit bei unterschiedlichen mastzuständen, dh. größerer und kleinerer Aufheizgeschwindigkeit bzw. Abkühlungsgeschwindigkeit wiedergibt. Die Bezeichnungen bedeuten: t Zeit Tt Totzeit T5, Tse Zeitkonstanten der I, II ursprünglichen Ausgleichskurven für Zu- bzw. Abfuhr X Regelgröße Xd Schaltdifferenz Xm1' Xm2, Xm3 mittlerer Istwert c Anfangswert d oberer Ansprechwert e unterer Ansprechwert A1, A2 ... A6 Schwingungsamplituden (Maximalwert der Differenz zwischen den Regelgrößen) Man erkennt aus Fig. 6, daß die Überschwing-Amplitude und entsprechend die Unterschwing-Amplitude bei ungleicher Zeitkonstante infolge der Totzeit noch mehr zunimmt als bei gleicher Zeitkonstante der Ausgleichskurven für Aufweitung und Abkühlung. überdies verschiebt sich der Mittelwert der Ist-Temperatur - wie schon aus Fig.5 ersichtlich ist - gegen den Soll-Mittelwert nach niedrigeren oder höheren Temperaturen. Wenn sich der Lastzustand ändert, und-zwar je mehr von 50 weg nach oben (Fiu.6b) oder nach unten (Fig.6c), wird also die Temperatur-Regelung bei Bestehen einer Totzeit Tt noch wesentlich komplizierter und unübersichtlicher als bei bloßes Hysteresis.
  • Unter solchen Umständen ist die Temperatur-Regelung im allgemeinen fast immer mit den bekannten Mitteln und Verfahren der Regeltechnik schwer in den Griff zu bekommen; mit anderen Worten bedeutet dies, eine halbwegs überschaubare Problemlösung würde mit den bekannten bzw. verfügbaren Mitteln und Verfahren nur mit einem hohen Aufwand an entsprechend komplizierten und damit kostenaufwendigen Geräten oder überhaupt nicht zu realisieren sein. Es liegt auf der Hand, daß solche Probleme der Temperatur-Regelung no-eh schwerer befriedigend zu-lösen sind, wenn zusätzliche Grundforuerungen, wie zB. bezüglich Sicherheits-Schaltungen, beachtet werden müssen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das erfindungswesentliche Prinzip der Temperatur-Regelung gemäß dem Hauptpatent (Patentanmeldung Aktenzeichen: P 25 o3 183.8-34) weiter- auszubilden und zu verbessern. Dabei sind vor allem Einzelheiten des Verfahrens eingeschlossen, mit denen die angestrebte Verminderung der Differenz zwischen zwei Ansprechwerten besonders zweckmäßig und wirksam erreicht werden kann, dh. also z.B. diejenigen Mittel und Teilverfahren, mit denen die erfindungsgemäße Berücksichtigung der Aufheizgeschwindigkeit realisiert und gegebenenfalls ergänzt werden soll. Dabei sollen zusatzlich auch die besonderen Erfordernisse erfüllt werden, die sich aus der Ausdehnung des grundlegenden Erfindungsgedankens auf beliebige Fälle der Te:peraturregelung einschließlich der Wärmeableitungs-Funktion entsprechend der Abkühlungsgeschwindigkeit folgerichtig ergeben, Die vorstehende Aufgabe wird bei einem Verfahren der Temperatur-Reglung auf elektronischer Basis der eingangs näher beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daij mittels einer elektrisch steuerbaren Vorrichtung und/oder unter Verwendung einer elektronischen Schaltung für die Keß-Auswertung der Temperatur des Mediums die Wärmezuleitung bzw. -ableitung abwechselnd und gegebenenfalls mit Totzeit und/oder Hysteresis behaftet sowohl in Abhängigkeit von der absoluten Temperatur des Mediums als auch in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur bei der Aufheizung und/oder bei der Abkühlung des Mediums erfolgt.
  • In weiterer Ausgestaltung ist dieses Verfahren so ergänzt, daß ein Ansprechwert für die Wärmezuleitung bei steigender Temperatur abgesenkt und/oder ein Ansprechwert für die Wärmeableitung bei abnehmender Demperatur erhöht wird. Der Grundgedanke der Erfindung beruht also auf dem Prinzip, die Differenz der Ansprechwerte umso mehr zu vermindern, je schneller sich die Temperatur ändert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren der Temperatur -Regelunçg mit der Einengung der Ansprechwerte vermittelt gegen'aber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik und seinen Mängeln den angestrebten Vorteil, daß nicht nur die störenden Überschwingbreiten, die von der t.^lirkung der Nachheizwärme (1achkdhlung) herrühren, und somit eine dadurch bisher verursachte Verzögerung der Regelung wegen der scheinbar vergrösserten Totzeit des Systems vermieden werden, sondern dies technisch ohne unzulässigen Aufwand, aber vor allem funktionstechnisch logisch durch die intermittlerend gesteuerte Wärmezuleitung und -ableitung erreicht wird. Vor allem aber wird dadurch, daß sowohl bei der Aufheizung als auch bei der Abkühlung in einer besonderen Ausbildung die Geschwindigkeit bei der Temperaturänderung berücksichtigt wird, auch die Verschiebung des I';ittelwerts der Ist-Temperatur ganz oder mindestens zum größten Teil vermieden. Dies ist in einem erfindungswesentlichen Merkmal begründet, daß -im Gegensatz zu dem starren Einfluß der Totzeit - die sinngemäße Verschiebung der Ansprechwerte dem Betrag nach an die Geschwindigkeit der Temperaturänderung -in Bereichen kritischer Temperaturen möglicherweise sogar stärker - angepaßt wird.
  • In besonderer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Temperatur-Regelung wird die Differenz von gegebenenfalls dynamischen Ansprechwerten der Steuerungsvorrichtung für die Wärme zuleitung bzw. -ableitung durch eine Hilfsyorrichtung selbsttätig um einen Betrag vermindert, der mindestens annähernd proportional dem zeitlichen Differentialquotienten der Temperatur-Anderung des içiediums ist. Durch eine solche Maßnahme wird gemäß der Erfindung der angestrebte technische Fortschritt deswegen besonders weitgehend und relativ einfach erreicht, weil die Beziehung des Differentialquotienten, wie der weiter unten folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entneiirnen ist, technisch besonders einfach zu verwirklichen ist.
  • Im übrigen besteht in weiterer Ergänzung der Erfindung zunächst die Möglichkeit, daB die Verminderung der Differenz der Ausprechwerte in einer Absenkung des zu der Sperrung der Wärmezuleitung gehörenden Ansprechwerts um einen Betrag entsprechend der Aufheizgeschwindigkeit und/oder in einer Erhöhung des zu der Freigabe der Wärmezuleitung gehörenden Ansprechwerts um einen betrag entsprechend der Abkühlungsgeschwindigkeit besteht. Der umgekehrte Weg besteht darin, daß die Verminderung der Differenz der Ansprechwerte in einer Absenkung des zu der Freigabe der Wärmeableitung gehörenden Ansprechwerts um einen Betrag entsprechend der Aufheizgeschwindigkeit und/oder in einer Erhöhung des zu der Sperrung der Wärmeableitung gehörenden Ansprechwerts um einen betrag entsprechend der Abkühlungsgeschwindigkeit besteht, Auch bezüglich der optimalen Funktion gibt es zunächst bei noch weiter gehender Verfeinerung den Weg, daß die gesamte Verminderung der Differenz von Ansprechwerten, ah, gegebenenfalls die Summe aus Absenkungsbetrag und Erhöhungsbetrag höchstens annähernd gleich der Summe aus den durch die Totzeit und/ /oder die Hysteresis des die Temperatur-Regelung umfassenden Systems bedingten üiderungswerten und gegebenenfalls sonstigen durch zusätzliche Einflüsse verursachten Ansprechwerts-Änderungen ist. Bei dieser erfindungswesentlichen Besonderheit gibt es ebenfalls den reziproken Fall, daß die gesamte Verminderung der Differenz von Ansprechwerten, dh. gegebenenfalls die Summe aus Absenkungsbetrag und Erhöhungsbetrag mindestens annähernd gleich der Summe aus den durch die Totzeit und/ouer die Hysteresis des die Gemperatur-Regelung umfassenden Systems bedingten iinderungswerten vermindert um eine Restdifferenz für die Sicherung der Stabilität des Regelungsvorgangs ist0 Zur vollständigen Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist das vorbeschriebene Verfahren der Temperatur-Regelung im Sinne eines noch gesteigerten Fortschritts so ergänzt, daß zwei Ansprechwerte durch den oberen und den unteren Grenzwert einer Zweipunkt regelung mit Sperrung der Wärmlezuleitung oberhalb des oberen und Freigabe unterhalb des unteren Grenzwerts gegeben. sind und mit ihnen ein dritter Grenzwert mit vorwählbaren Grenzbedingungen in einer Zusatzcinrichtung verknüpft wird, die unabhängig von dem Bunktionszustand -der Zwelpunkt-Ternperatur-egelung die Heizungsanlage in einen vorgeDbaren Betriebszustand überführt.
  • iine besonders geeignete Ausführung besteht darin, daß durch einen zusätzlichen Vorrichtungskreis in der Steuerungsvorrichtung, vorzugsweise der Art eines Sicherheits-Temperatur-Begrenzers die Wärmezuleitung und/oder die Wärmeableitung sperrt bzw. freigibt und diese Sperrung bzw. Freigabe durch eine gesondert verriegelbare bzw. entriegelbare Vorrichtung, insbesondere der Bauart einer elektrischen Schaltereinrichtung aufgehoben werden. Es bedarf keiner besonderen Erläuterung, daß auch diese Besonderheiten ohne weiteres auf den reziproken Fall der Kühlung übertragen werden können.
  • Eine eigentliche praktische Ausbildung des beschriebenen Verfahrens ist dann besonders zweckmässig, wenn die Wärmezuleitung bzw. Wärmeableitung durch eine zu der Steuerungsvorrichtung gehörende Schaltvorricntung intermittierend bewirkt wird, deren Sperrung bzw. Freigabe durch die Größen von irindestens zwei Eingängen gesteuert wird. Dies kann in vorteilharter Erganzung dadurch bewerkstelligt sein, daß die Steuerung mittels zweier Eingangsgrößen durch deren additive und/oder multiplikative Verknüpfung erfolgt, indem der eine eingang eine von dem anderen Eingang als Parameter abhängige Funktion der Grölle des Ausgangskreises wirkt. In letzter Konsequenz ist dabei dafür gesorgt, daß die Größe an dem einen Eingang ein der absoluten Temperatur entsprechender meßwert und die Größe an dem anderen Eingang ein dem zeitlichen Differentialquotienten der Temperatur-Änderung entsprechender Meßwert sind.
  • Das im vorstehenden in einer gewissen Zahl von voneinander unabhängig oder kombiniert anwendbaren erfindungswesentlichen Merkmalen beschriebene Verfahren der Temperatur-Regelung wird durch eine Steuerungsvorrichtung ausgeübt, bei der in einem Ausgang ein Mittel für die Sperrung bzw. Freigabe der Wärmezuleitung und/oder der Wärmeableitung enthält und als eine Differentialeinrichtung mit mindestens zwei Eingängen aufgebaut ist, wobei die Größe an einem Eingang die Funktion des Ausgangs in Abhängigkeit von der Größe des zweiten Eingangs parameterartig, dh. in dem Sinne verschiebt, als ob die erte der Größe des zweiten Eingangs um einen konstanten Betrag additiv und/oder niultiplikativ verändert wären.
  • Diese besonderheit läßt sich mit elektronischen Mitteln dadurch verwirklichen, daß die Differenz tialeinrichtung ein elektronischer Schwellwertverstärker, insbesondere vom Typ eines IIalbleiter-Operationsverstärker-Bausteins, mit einem nichtinvertierenden und einem invertierenden Eingang ist und an dem ersteren ein Temperatur-Fühler liegt und der letztere über eine Verstärkerstufe, insbesondere einen Transistor von der Ausgangsspannung eines Differential-Verstärkers, insbesondere mit frequenzabhängiger Xückkopplung und vorzugsweise vom Typ eines Halbleiter-Operationsverstärker-Bausteins beaufschlagt wird.
  • Wenn gemäß dem Iiauptpatent in einer derartigen Steuerungsvorrichtung auch ein einstellbares Verzögerungsglied enthalten ist, insbesondere im Falle einer elektronischen Schaltung für die rießAuswertung der Temperatur ein RC-Glied, dessen die degelungs-Hysteresis mitbestinaniende Zeitkonstante an die durch die maximale Geschwindigkeit der Temperaturänderung des Mediums gegebene Zeitkonstante des Systems anpaßbar ist, -dann lassen sich die noch verbleibenden, nicht völlig durch die vorbeschriebenen erfindungswesentlichen Maßnahmen zu kompensierenden Überschwingbreiten zusätzlich optimal glätten.
  • Als Mittel für die Sperrung bzw. Freigabe der Wärme zuleitung und/oder der Wärme ableitung dienen in der Regel sogenannte Stellglieder, wie z3. die im Hauptpatent erwähnte Ladepumpe eines Boilers und dessen elektrische oder elektronische Schaltungsart.
  • In einer besonders vorteilhaften praktischen Ausübung bzw. Ausbildung der Erfindung ist die gesondert verriegelbare Vorrichtung in einem Tauchrohr mit einem Reed-Kontrollschalter ausgestattet, dessen Magnetfeld ein Temperatur-Verhalten aufweist, das bei Brreichen der Curie-Temperatur demjenigen eines Kalteiters (PTC) entspricht, insbesondere indem zwischen den beiden Toroidmagneten das Reed-Rohr von einem ferritischen Ringkern umschlossen ist, dessen Eisenatome strukturell durch Nickel-Zink- bzw. I4angan-Zink-Atome ersetzt sind, und durch die Einbauform an die der Sicherheits-Begrenzurlg entsprechende Temperatur angepaßt ist. Der bei einer solchen einrichtung erreichbare technische Fortschritt wird noch dadurch gesteigert, daß in weiterer Ausgestaltung die Verknüpfung mit einem dritten Grenzwert insbesondere fur die Sicherheits-Kontrollschaltung in einer elektronischen Zusatzeinrichtung in Verbindung mit einer Differentialschaltungs-minrichtung elektronischer Bauart mit mindestens zwei Eingangskreisen erfolgt, von denen einer, vorzugsweise derjenige des nicht-invertierenden Eingangs, einen Niedervolt-Thyristor enthält, dessen Steuerelektrode (Gate) mit dem Reed-Kontrollschalter und einem damit schaltungstechnisch kombinierten Quittungs-Tastenschalter zur Entriegelung verbunden ist.
  • Weitere besonderheiten der Erfindung lassen sich der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung entnehmen, in der Fig. 7: das Ausgleichsverhalten ohne und mit Anwendung der Brfindung bei a) 50%iger Heizlast (bzw.
  • Kühlungslast) b) 15%iger Last c) 9o0/oiger Last Fig. 8: a) die Abhängigkeit des Widerstandes von der Temperatur bei einem NTC- bzw. PTC-Widerstand b) ein einfaches Schaltbild der elektronischen Verknüpfung zweier tegelgrößen c) das zu Fig. 8b gehörende Diagramm für die. Abhängigkeit des Ausgangsstroms von den beiden Singangs-Regelgrößen u ei und u e2 Fig. 9: a) einen Schwellwert-Verstärker mit zwei Eingängen auf dem Grundprinzip eines Operationsverstärkers im Blockschaltbild b) einen Differential-Verstärker mit frequenzabhängiger Rückkopplung in gleicher Art c) einer zweistufigen Differential-Verstärker gemäß Fig, 9b mit einem Operationsverstärker in konkret ter Darstellung Fig. 10: eine Konstruktionsskizze mit Tauchrohr und der Regler-Elektronik zeigen, Die Beispiele der Fig. 7a bis 7c geben zwar wieder Ausgleichungskurven für die gleichen Werte von Lastverhältnissen - 50%, 9oVa und 15% - wieder; die unterschiedliche Zuordnung soll jedoch darauf hindeuten, daß diese Beispiele nichts mit denen der Fig. 6a bis 6c zu tun haben.
  • In Fig. 7a ist das Ausgleichsverhalten bei gleicher Zeitkonstante für die Aufheizung und die Abkühlung, dh. also mittlere Last (5o) dargestellt, wobei der ansteigende Ast 1 bei der Stelle 2 den oberen Ansprechwert der Regeleinrichtung erreicht, bei dem die Aufheizung von der Quelle zwar abgeschaltet wird, jedoch eine weitere erhöhung der Temperatur wegen der Nachheizwärme des Systems stattfindet, bis der Maxitalwert wegen der Totzeit Tt erst bei 3 erreicht wird und die Temperatur gemäß der Abkühlungskurve bis zum unteren Ansprechwert 4 abfällt, bei welchem ctie Aufheizung wieder eingeschaltet wird, aber die Temperatur - ebenfalls wegen der Innenkapazität des Systems -zunächst weiter sinkt, bis nach der Stelle 5 die Aufheizung überwiegt. Die ijifferenz der Ansprechwerte 2 und 4 wird also durch das Überschwingen des Regelvorgangs infolge der Totzeit noch merkbar störend vergrößert.
  • Wird nun der obere Ansprechwert 2 gemäß der Erfindung entsprechend dem zeitlichen Differentialquotienten der Aufheizuwskurve - der durch die dünn ausgezogene Linie angedeutet ist - um den Betrag 6 bis zum Wert 7 abgesenkt und entsprechend dem negativ gleichen Differentialquotienten der Abfallkurve der untere Ansprechwert 4 um den gleichen Betrag 8 bis zum Wert 9, durch den (zufällig) die Linie des negativ gleichen Differentialquotienten fahrt, erhöht, dann wird das Überschwingen wesentlich vermindert, dh. der Regelungseffekt erheblich verbessert. Wie man erkennt, hat dies darin seine Ursache, daß der erfindungsgemäß "korrigierte" Ansprechwert (7) für steigende Tempern tur unter demjenigen (9) für fallende Temperatur liegt, Da hierbei, wenn der Korrektureffekt übertrieben wird, eine Instabilität (eine Uberregelung) zustandekommen kann, muß die Absenkung bzw. Erhöhung unter Beachtung der Stabilitätsgrenzen eingestellt bzw. festgelegt werden.
  • die entsprechenden Kurven der Fig.7b und 7c für das Ausgleichsverhalten bei unterschiedlichen Zeitkonstanten für die Aufheizung (Fig. 7b: kleiner, Fig. 7c: größer) und die Abkühlung (Fig. 7b: größer, Fig, 7c: kleiner) zeigen, daß - wie schon im Falle der Fig. 6 - das Überschwingen nicht nur größer, sondern auch unsymmetrisch wird. In beiden Fällen wirkt sich aber die Erfindung wiederum glättend aus, indem die steileren Aste eine größere Änderung des Ansprechwerts, eB. um den Betrag 1o in Fig. 7b, und die flacheren liste eine kleinere, zB. um den Betrag 11 in Fig. 7b, zur Folge haben. Dadurch wird das Überschwingen nicht nur vermindert, sondern auch symmetrischer gemacht; der r!Iittelwert des Istwerts der Temperatur weicht also weniger von dem Sollwert ab; die gesamte Schankungsdifferenz ist bei ihrem Maximalwert mit Xa bezeichnet. Die übrigen Bemerkungen bezüglich der Fig. 7a, wie zu den Differentialquotienten und den "korrigierten" Ansprechwerten sind sinngemäß auch auf die Fig. 7b und 7c zu übertragen.
  • In Fig. 7a und 7b sind - jeweils für eine übliche und eine erfindungsgemäße Regelung - die Ausgleichskurven für eine kleinere Totzeit - gestrichelt gezeichnet - angedeutet; der erzielte Vorteil ist auch dort etwa im gleichen Verhältnis erkennbar, wenn auch die Abweichungen insgesamt kleiner sind.
  • In Fig. 8a zeigt die Kurve 21 die abfallende Charakteristik der Abhängigkeit des NTC-Widerstandes von der Temperatur, während der PUC-Widerstand nur in dem Bereich 22 einen annähernd linearen, jedochsteigenden Ast in der Charakteristik 23 für die Abhängigkeit seines Widerstandes von der Temperatur aufweist.
  • Ein solcher Temperatur-abhängiger Widerstand 31 (Rx) im Basiskreis des PI'.P-Transistors )2 der Fig. 8b bewirkt nun, daíS bei bestimmtem Spannungsteiler-Verhältnis zusammen mit dem Widerstand 33 der Kollektorstrom durch das relais 34 ebenfalls mit steigender emperatur abnimmt, so daß das Relais bzw. sein Arbeitskontakt bei einer bestimmten Temperatur abfällt. Eine solche Abfallkurve für den Kollektorstrom kann nun durch eine veränderliche Spannung ue2 am Emitter 35 (Widerstand 36) in gewissen Grenzen verschoben werden.
  • In Fig. 8c ist die Abhängigkeit des Kollektorstroms c von der Spannung uel an der Basis-Elektrode des Transistors 32 für verschiedene Spannungen ue2 als Parameter dargestellt. Wenn ig den Grenzstrom bezeichnet, bei dem das Relais im Kollektorkreis abfällt, dann ist also dieser Grenzwert von der Temperatur proportional der Spannung uel und von der Spannung ue2 als zweiter Regelgröße, zB. proportional dem zeitli chen Differentialquotienten von uel, abhängig; der Ansprechwert, dh. die zu dem Abfall des Relais gehörende Temperatur wird also annähernd proportional zu dem Differentialquotienten der Temperatur verschoben.
  • In Fig. 9a wirkt der Halbleiter-Operationsverstärker-Baustein 51 mit dem nichtinvertierenden 52 und dem invertierenden Eingang 53 als Schwellwertverstärker, dessen Ausgangsstrom durch den Widerstand 54 und das Relais 55 mit dem parallelgeschalteten Gleichrichter 56 von den Spannungen an den beiden Eingängen 52 und 53 abhängt. Der nichtinvertierende Eingang 52 ist außerdem noch mittels des Thyristors 57 über die Steuerelektrode (Gate) 58 mit einer dritten Grenzspannung verknüpft, indem bei Überschreitung der Zündspannung des Thyristors 57 der Ausgangskreis 54, 55 und 56 gesperrt wird, indem der Thyristor 57 leitend bleibt, nachdem der Reed-Kontrollschalter 58 bei Überschreitung der vorgewühlten Temperatur kurzgeschlossen wird und dadurch die. Spannung über den Widerstand 58a am nichtinvertierendeh eingang 52 entsprechend abgesenkt worden ist. Erst bei detätigung des Tastenschalters 59 (Quittungstaste) wird die Zündspannung am Thyristor 57 ausrcichend unterschritten und damit die Spannung am Eingang 52 so weit angehoben, daß im Ausgangskreis des Operationsverstärkers 51 wieder Strom fließt und die Wärmezuleitung durch das Relais 55 wieder freigegeben wird. Der Reed-Kontrollschalter 58 ist in einem Reed-Rohr eingebaut, das in einem Magnetield liegt, welches bei Erreichen der Curie-Temperatur ein ähnliches Verhalten wie ein Kaltleiter (PTO-Widerstand) zeigt. Bei diesem nun bei zB. -loo OC geschlossenen Kontakt wird, wie beschrieben, der Thyristor gezundet und der Operationsverstärker gesperrt.
  • wenn am invertierenden Eingang 53 aes als Schwellwert-Verstärker wirkenden Operationsverstärkers 51 ein Temperaturfühler (Sensor vor Typ NTC) und am nichtinvertierenden eingang 52 der Ausgang- eines Differentialverstärkers angeschlossen ist, dessen Ausgangsspannung von Differentialquotienten der Temperatur von der #eit abhängt, dann wirkt dieser Schwellwertverstärker wie derjenige von Fig.8b. Das Potential am nichtinvertierenden Eingang des Schwellwertverstärkers wird durch einen Spannungsteiler zunächst est eingestellt, und zwar so, daß der (Temperatur)-Arbeitsbereich angepaßt ist; der üblicherweise ausnützbare Arbeitsb-ereich des verwendeten Temperaturfühlers liegt in der Regel -zwischen 25 und 33 kOhin, bezogen auf einen Grundwer-t von ca 30 kOhm, oberhalb und unterhalb dieser Werte erfolgt, wie in der Beschreibungseinleitung im Zusammenhang mit dem Zweipunktrgler erwähnt, die Sperrung.
  • In Fig.9b ist das Schaltbild eines Differential-Verstärxers mit frequenzabhängiger @ückkopolung wiedergeben, in dem der eigentliche Verstärker als Blocksymbol 61 eingstragen ist, dessen Ausgang 62 über die Leitung 63, die Parallel-RC-Kombination aus kondensator 65 (C2) und Widerstand 64 und die berien-RC-Kombination aus Kondensator 66 und Widerstand 67 verbungen ist. Zwischen dem Schaltknoten 68 und der NULL-leitung 69 ligt der temperatur-abhängige Wiederstand 70 (NTC) als Temperaturfühler, also in einem Brückenzweig ainer RC-Kette. Die Spannung im Ausgang 62 ist demnach proportional dem zeitlichen Bifferentialquotienten des Wertes des Wingerstandes 70, damit auch der Temperatur, sie ist also geeignet für den Anschluß an den nichtinverticrenden Eingang 52 des Schwellwert-Verstärkers 51 der Fig.9a, während der invertierende Eingang 53 mit dem Schaltknoten 68 verbunden sein kann, um die erfindungsgemäße Wirkung herneizuführen. Die Fühlerspannung entsprechend der absoluten u;£peratur liegt also als Ist-Wert ar invertierenden Eingang des Schwellwert-Verstärkers der Fig. 9c In der Differentialschaltung ist der Fühler (NTC), wie erwähnt, Bestandteil einer Brückenschaltung mit einer RC-Parallel- und einer RC-Serien-Kombination in den Zweigen, also einem stark ausSeprägLen :requenzgang, nämlich im Bereich der sogenanten Grenzfrequenz proportional dem Quadrat der Frequenz, der durch die Rückkopplung noch verstärkt wird. Mit dem Potentiome--ter P. wird der Sollwert der egelgröße eingestellt.
  • Die Änderung der Brückenspannung wird entsprechend dem erwähnten Frequenzgang der Brückenschaltung zeitlich differenziert; die Differenzierung wird wesentlich durch den Kondensator Ci und das Potentiometer P2 bestimmt. Mit dem Potentiometer P2 wird das differenzierte Signal der Regeleinrichtung außerdem der Totzeit des Wärme systems angepaßt. Je höher die Aufheizgeschwindigkeit ist, umso niedriger liegt die Schaltspannung des Ausgangskreises. Bei hoher Aufheizgeschwindigkeit wird somit der Schwellwertverstärker bei einer niedrigeren Temperatur, also frühzeitiger bzw0 bei einem niedrigeren Ansprechpunkt gesperrt und der Heizvorgang unterbrochen; entsprechendes gilt für den Abkühlungs-Teilvorgang. Die Überschwingbreite der Vorrichtung für die Temperatur-Regelung kann durch iQnderung der Zeitkonstante der Schaltung, mit dem Potentiometer P2 in Werbindung mit den Kondensator C1, beeinflußt werden.
  • In Fig. 9c ist der Differential-Verstärker zweistufig in Serie aus dem Operationsverstärker 71 und dem Transistor 72 in Emitterfolge-Schaltung aufgebaut und der Ausgang 73 über die RC-Kette 74 mit dem einen (invertierenden) Eingang 75 des Operations-Xerstärkers 71 verbunden, während der andere an einem Spannungsteilerknoten 76 zur Stabilisierung angeschlossen ist0 In einem der Brückenzweige der RC-Kette, nämlich zwischen dem Schaltknoten 77 und der Nulleitung 78 liegt wieder, wie im Falle der Fig. 9b, der temperaturabhängige Widerstand 79ç Dieser Schaltimoten 77 ist mit dem invertierenden Eingang 75 (wie 53 in Fig, 9a) des Schwellwertverstärkers 71, 72 (51 in Fig. 9a), der Emitterausgang 73 mit dem Parallel-RC-Glied P2-C2 verbunden; die Funktionswirkung ist die gleiche wie diejenige des Schaltungsbeispiels der Fig. 9b.
  • Sowohl bei dem Schwellwertverstärker der Fig. 9a, als auch beim Differential-Verstärker der Fig, 9c wird zweckmäßigerweise ein Operationsverstärker-Halbleiter-Bauelement mit einem an sich üblichen und bekannten Verriegelungsgatter verwendet; dadurch werden diese elektronischen Schaltungen und mit ihnen auch die Steuerungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Temperatur-Regelung negativ eigensicher, dh. bei Fühlerbruch oder Kurzschluß wird der Ausgang in jedem Fall gesperrt. Statt des bisher beschriebenen Relais im Ausgang des Schwellwert-Verstärkers kann gelegentlich ein Triac- oder Quadrac-Bauelement vorteilhaft ein; bei kontaktloser Leistungsschaltung kann die Ansteuerung in an sich bekannter Weise durch Optokoppler oder Sullspannungs-Drigger erfolgen.
  • In Fig. lo ist der mechanische Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Steuerungsvorrichtung wiedergegeben, wobei in dem Tauchrohr lol - gemäß der schematischen teilweise im Schnitt ausgeführten Explosionszeichnung - der Reed-Kontrollschalter 1o2, ein auf ein magnetisches Feld ansprechendes Kontaktpaar, mit dem Toroidmagneten 103 zusammen mit einer Büllmasse 1o4 in dem Reed-Rohr io5 untergebracht sind.
  • Das Reed-Rohr ist an dem auf einem Kessel in an sich bekannter Weise mit der Verschraubung 1o6 befestigten Gehäuse 1o7 angebracht, das die elektronische Baugruppe 1o8 mit dem Reglerwiderstand 1o9 für die Zeitkonstante unterhalb des Deckels 11o aufnimmt, an dessen Oberfläche der Reglerknopf 111 für die Achse 112 des Reglerwiderstandes sitzt. Die Versorgungsspannung für die elektronische Schaltung der Baugruppe 1o8 wird durch die Verschraubung 113 zugeführt. Der Fühler 114 (NTC) ist ebenfalls in dem Reed-Rohr 105 untergebracht.
  • L e e r s e i t e

Claims (16)

  1. P a.t e n t a n s p r ü c h e erfahren der Temperatur-Regelung auf elektronischer Basis für Heizungsanlagen, z.B. Wärmeerzeuger, Boiler od. dgl., bei dem gemäß Patent Nr. ...... (Patent-) anmeldung Aktenzeichen P 23 o3 183.8-34) außer der absoluten Temperatur die Aufheizgeschwindigkeit des Mediums berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer elektrisch steuerbaren Vorrichtung und/oder unter Verwendung einer elektronischen Schaltung für die Meß-Auswertung der Temperatur des Mediums die Wärme zuleitung bzw. -ableitung abwechselnd und gegebenenfalls mit Totzeit und/oder Hysteresis behaftet sowohl in Abhängigkeit von der absoluten Temperatur des Mediums als auch in Abhängigkeit von der ;Änderungsgeschwindigteit der Temperatur bei der Aufheizung- und/oder bei der Abkühlung des Mediums erfolgt.
  2. 2o Verfahren der Temperatur-Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansprechwert für die Wärme zuleitung bei steigender Temperatur abgesenkt und/oder ein Ansprechwert für die Wärmeableitung bei abnehmender Temperatur erhöht wird0
  3. 3. Verfahren der erperatur-Regelung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz von gegebenenfalls dynamischen Ansprechwerten der Steuerungsvorriciitung für die Wärme zuleitung bzw0 -ableitung durch eine Eilfseinrichtung selbsttätig um einen Betrag vermindert wird, der inindestens annähernd proportional dem zeitlichen Differentialquotienten der änderung der Temperatur des Mediums ist.
  4. 4. Verfahren der Temperatur-Regelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Differenz der Ansprechwerte in einer Absenkung des zu der Sperrung der Wärmezuleitung gehörenden Ansprechwerts um einen Betrag entsprechend der Aufheizgeschwindigkeit und/oder in einer Erhöhung des zu der Freigabe der Wärmezuleitung gehörenden Ansprechwerts um einen Betrag entsprechend der Ablnahlungsgeschwindigkeit des Mediums besteht.
  5. So Verfahren der Temperatur-Regelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Differenz der Ansprechwerte in einer Absenkung des zu der Freigabe der Wärmeableitung gehörenden Ansprechwerts um einen Betrag entsprechend der Aufheizgeschwindigkeit und/oder in einer Erhöhung des zu der Sperrung der Wärmeableitung gehörenden Ansprechwerts um einen betrag entsprechend der Abkühlungsgeschwindigkeit besteht.
  6. 6. Verfahren der Temperatur-Regelung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Verminderung der Differenz von Ansprechwerten, dh. gegebenenfalls die Summe aus Absenkungsbetrag und Erhöhungsbetrag höchstens annähernd gleich der Summe aus den durch die Totzeit und/oder die Hysteresis des die Temperatur-Regelung umfassenden Systems bedingten üiderungswerten und gegebenenfalls sonstigen durch zusätzliche Einflüsse verursachten Ansprechwerts-Änderungen ist.
  7. 7. Verfahren der Temperatur-Regelung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Verminderung der Differenz von Ansprechwerten, dh. gegebenenfalls die Summe aus Absenkungsbetrag und Brhöhungsbetrag mindestens annähernd gleich der Summe aus den durch die Totzeit und/oder die Hysteresis des die Temperatur-Regelung umfassenden SysteLs bedingten Änderungswerten vermindert um eine Restdifferenz für die Sicherung der Stabilität des egelungsvorgangs ist.
  8. 8. Verfahren der Temperatur-Regelung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ansprechwerte durch den oberen und den unteren Grenzwert einer Zweipunktregelung mit Sperrung der Wärmezuleitung oberhalb des oberen und Freigabe unterhalb des unteren Grenzwerts gegeben sind und mit ihnen ein dritter Grenzwert mit vorwählbaren Grenzbedingungen in einer Zusatz einrichtung verknüpft wird, die unabhängig von dem Funktionszustand der Zweipunkt-Temperatur-Regelung die Heizungsanlage in einen vorgebbaren Betriebszustand überführt.
  9. 9. Verfahren der Temperatur-Regelung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeicnnet, daß durch einen zusätzlichen Vorrichtungskreis in der Steuerungsvorrichtung, vorzugsweise der Art eines Sicherheits-Temperatur-Begrenzers die Wärmezuleitung und/oder die Wärmeableitung sperrt bzw. freigibt und diese Sperrung bzw0 Freigabe durch eine gesondert verriegelbare bzw. entriegelbare Vorrichtung, insbesondere der Bauart einer elektrischen Schaltereinrichtung aufgehoben werden.
  10. 10. Verfahren der Temperatur-Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezuleitung bzw.
  11. Wärmeableitung durch eine zu der Steuerungsvorrichtung gehörende Schaltvorrichtung intermittierend bewirkt wird, deren Sperrung bzw. Freigabe durch die Größen von mindestens zwei. Eingängen gesteuert wird0 11. Verfahren der Temperatur-Regelung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung mittels zweier Eingangsgrößen durch deren additive und/ /oder multiplikative Verknüpfung erfolgt, indem der eine Eingang eine von dem anderen Eingang als Parameter abhängige Funktion der Größe des Ausgangskreises bewirkt.
  12. 12. Verfahren der emperatur-Regelung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe an dem einen Eingang ein der absoluten Temperatur entsprechender Meßwert und die Größe an dem anderen Eingang ein dem zeitlichen Differentialquotienten der Tezperatur-Änderung entsprechender Meßwert sind.
  13. 13. Steuerungsvorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Ausgang ein Mittel (Relais 55 in Fig.9a) für die Sperrung bzw. Freigabe der Wärmezuleitung und/oder der Wärmeableitung enthält und als eine Differentialeinrichtung mit mindestens zwei Eingängen (52, 53) aufgebaut ist, wobei die Größe al einem Eingang (52) die Funktion des Ausgangs in Abhängigkeit von der Größe des zweiten Eingangs (53) parameterartig, dh. in dem Sinne verschiebt, als ob die Werte der Größe am zweiten Eingang um einen konstanten Betrag additiv und/oder multiplikativ verändert wären.
  14. 14. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialeinrichtung ein elektronischer Schwellwertverstärker insbesondere von Typ eines nalbleiter-Operationsverstärker-Bausteins (51 in Fig. 9a) mit einem nichtinvertierenden (52) und einem invertierenden Eingang (53) ist und an dem ersteren ein Temperaturfühler liegt und der letztere über eine Verstärkerstufe, insbesondere einen Transistor (72) von der Ausgangsspannung eines Differential-Verstärkers insbesondere mit frequenzabhängiger Rückkopplung und vorzugsweise vom Typ eines Halbleiter-Operationsverstärker-Bausteins (71 in Fig. 9c) beauf schlagt wird.
  15. 15. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 14 bzw. zur Ausübung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gesondert verriegelbare Vorrichtung in einem Tauchrohr (1o1 in Fig0 10) einen Reed-Kontrollschalter (102) enthält, dessen Magnetfeld ein Temperatur-Verhalten aufweist, das bei Erreichen der Curie-Temperatur demjenigen eines Kaltleiters (PTo) entspricht, insbesondere indem zwischen den beiden Toroidmagneten (103) das Reed-Rohr von einem ferritischen Ringkern umschlossen ist, dessen Sisenatome strukturell durch Nickel-Zink- bzw. iviangan-Zink-Atome ersetzt sind, und durch die Einbauform an die der Sicherheits-Begrenzung entsprechende Temperatur angepaßt ist.
  16. 16. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15 bzw. zur Ausübung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfung mit einem dritten Grenzwert insbesondere für die Sicherheits-Xontrollschaltung in einer elektronischen Zusatz einrichtung in Verbindung mit einer Differentialeinrichtung (51 in Fig.9a) elektronischer Bauart mit nindestens zwei Eingangskreisen (52, 53) erfolgt, von denen einer, vorzugsweise derjenige des nichtinvertierenden Eingangs (52), einen Niedervolt-Thyristor (57) enthält, dessen Steuerelektrode (Gate) 57a) mit dem Reed-Kontrollschalter (58) und einem damit schaltungstechnisch kombinierten Quittungs-Tastenschalter (59) zur bntriegelung verbunden ist0
DE19762633472 1976-01-26 1976-07-26 Verfahren der temperatur-regelung auf elektronischer basis sowie steuerungsvorrichtung zur ausuebung dieses verfahrens Withdrawn DE2633472A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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