DE2728713A1 - Elektronischer witterungsabhaengiger heizungsregler - Google Patents

Elektronischer witterungsabhaengiger heizungsregler

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DE2728713A1
DE2728713A1 DE19772728713 DE2728713A DE2728713A1 DE 2728713 A1 DE2728713 A1 DE 2728713A1 DE 19772728713 DE19772728713 DE 19772728713 DE 2728713 A DE2728713 A DE 2728713A DE 2728713 A1 DE2728713 A1 DE 2728713A1
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Horst Kieslich
Adolf Trott
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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
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Description

  • Elektronischer witterungsabhängiger Heizungsregler
  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Durchfilhrung eines Reglerverfahrens zur Beeinflussung der Raumtemperatur mittels einer witterungsgeführten elektronischen Regelung der Vor- Rücklauftemperatur, bzw. der Heizenergie des Mediums in Warmwasserheizungsanlagen.
  • Es ist bekannt, die Abhängigkeit der Vor- Rücklauftemperatur von der Außentemperatur in Form einer Kennlinie aufzutragen, wobei ihre Steilheit im gegebenen Außentemperaturbereich einen bestimmten Vor- Rücklauftemperaturbereich zuordnet. Bei derartigen Anordnungen dient die Veränderungder Steilheit der Kennlinie, meist durch Widerstandsänderungen im Elektronikteil realisiert, der Anpassung des Regelsystems an die Gebäudekonstanten und die Konstanten der Heizungsanlage. Die bereits erwähnte Steilheit soll hierbei so verändert werden, daß die zur Verfügung stehende Temperatur des Heizmediums im Versorgungsnetz der Außentemperatur angepaßt wird. Das heißt, daß mit sich ändernder Außentemperatur die Vor- bzw.
  • Hücklauftemperatur selbsttätig stets so verändert wird, daß für die Konstanthaltung der Raumtemperatur genügend Heizenergie im Rohrnetz der Anlage zur Verfügung steht.
  • Bei der Bemessung der Anpassung spielt die Wärmeträgheit des Gebäudes eine wesentliche Rolle. Unter dieser Trägheit eines Gebäudes ist sinngemäß die Zeitspanne zu verstehen, die zwischen einer Veränderung der äußeren Temperatur und dem Beginn einer Beeinflussung der Raumtemperatur liegt.
  • Zum Beispiel wird bei einem schnellen Ansteigen der Außentemperatur die Raumtemperatur relativ kurzzeitig mit ansteigen, da die durch Fenster und Wände eindringende Wärme nicht sofort durch eine entsprechende Verringerung der Energiezufuhr aus der Anlage kompensiert wird <Über- bzw. Unterregelung). Die Parallelverschiebung der Kennlinie dient dagegen der Anpassung der angesteuerten oder geregelten Energiezufuhr durch Verlagern des gesamten Energieniveaus. Dabei kommt es darauf an, daß die Nachspeisung mindestens der maximal auftretenden Abstrahlung nach außen entspricht.
  • Es sind bereits selbsttätig arbeitende Temperaturregler bekannt, die von einigen Ausnahmen abgesehen, nach dem Prinzip des Vergleichens von Spannungen in einer Wheatstoneschen Brückenschaltung arbeiten und über eine entsprechende Verstärkerschaltung ein ausgangsseitiges Steuersignal abgeben, das als Stellsignal in den Regelkreis eingreift.
  • Aus der AS 1141065 ist eine selbsttätige Regeleinrichtung für Sammelheizungsanlagen in Abhängigkeit von der Außentemperatur bekannt, bei der der Einfluss der Außentemperatur mittels einer elektrodynamischen Vergleichsmeßvorrichtung, durch Verstellen einer Blende, die einen von einer Lichtquelle austretenden Lichtrom ausgangsseitig begrenzt, auf ein Schaltglied wirkt, das die Heizungsanlage im Sinne einer Temperaturanpassung beeinflusst. Der Nachteil dieser Erfindung liegt in der naturgegebenen Alterung des lichtempfindlichen Widerstandselementes und der daraus resultierenden Veränderung der Arbeitskennlinie.
  • Mit einer anderen bekannten Ausführung nach der PS 1o812o4 wird die Regelung in Abhängigkeit von der Außentemperatur durch mehrere ineinandergreifende Regelkreise realisiert, worin schon eigens der Nachteil durch die mehrfache Kopplung, zum Teil thermischer Art, und daraus bedingtem trägen Regelverhalten gegeben ist.
  • Zum Erreichen einer Temperaturregelung wird in der AS 1219115 ein Zweipunktregler mit Schalttransistorstufe in der Briickendiagonale vorgeschlagen, wobei die Empfindlichkeit durch Widerstandswahl einstellbar ist. Die Umgebungstemperatur, als störende Einflußgröße der elektronischen Schaltung, wird über ein NTC Widerstand kompensiert. Durch eine ückkopplungsschaltung wird ein relativ sicherer Schaltzustand und somit Betriebszustand geschaffen. Da bei Witterungs- und Raumverhaltnissen häufig große Verzugszeiten bezüglich der zu regelnden Temperaturverhältnisse anzutreffen sind und somit vom Regler kein Eingreifen erfordern, ist das reine Zweipunktverhalten dieser Schaltung als ein großer Nachteil anzusehen.
  • Bei sämtlichen Anordnungen bezüglich der Temperaturgeber oder der Istwertgeber reicht die Palette der Möglichkeiten je nach dem technischen Entwicklungsstand und der geforderten Genauigkeit, vom einfachen temperaturempfindlichen Widerstand Uber Fühler, die mit einer Masse umgeben sind, zum Messen der durchschnittlichen Temperatur, bis hin zu azindgeschwindigkeits- und sonneneinstrahlungsempfindlichen Gebern und deren Kombinationen untereinander. Dabei sind Überbewertung und sogar Fehleinschätzungen ihrer Bedeutung in der Praxis nicht selten zu beobachten.
  • OS 1454466 behandelt in ihrer Erfindungsbeschreibung eine solche Kombination, bei zusätzlichem Einfluß der Raumtemperatur. Die Ansprüche enthalten des weiteren eine intermittierende Beheizung in den Nachtstunden und an Wochenenden mit anschließender automatischer Schnellaufheizung und Rückstellung auf normale Heizleistung bei erreichter Solltemperatur.
  • Aus der OS 1815900 ist eine selbsttätige, mechanische, temperaturabhängige Steuerung mit Hilfe eines Dreipunktreglers bekannt, die in Abhängigkeit von einem Zweipunktregler-Raumthermostat mit thermischer Rückführung arbeitet.
  • Dabei ist jedoch die auf die Raumtemperatur bezogene Schaltdifferenz relativ groß. Der Vorwurf der Kritik des Stands der Technik, daß elektronische Dreipunktregler, die eine sehr geringe Schaltdifferenz gegenüber mechanischen Reglern haben, sehr aufwendig sind, ist heute überholt.
  • In der OS 1944195 wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Probleme der Zweipunktregelung, hinsichtlich der relativ undosierten Zuführung von Wäremeenergie und dadurch erfolgen-der über bzw. Unterheizung, sowie den aufwendigen und teuren Einsatz von Stellmotoren mit den zum Teil notwendigen betätigungsgeschwindigkeitsrichtigen Untersetzungsgetrieben dadurch zu umgehen, daß elektrothermische Ventile zur Anwendung kommen.
  • Dabei werden die Signale eines Sägezahngenerators bekannter Bauart von einer "in dem Außentemperaturfühler 3 vorgesehen, temperaturabhängigen Halbleiterwiderstand 13 erzeugten, außentemperaturproportionalen, gleitenden Steuergleichspannung" überlagert, und die über einen impulsgesteuerten Generator verstärkten Signale einem elektrothermisch betätigten Ventil zugeführt. Nachteilig hierbei ist das Aufschalten einer erst zu erzeugenden gleitenden Gleichspannung und der damit verbundene Mehraufwand. Weiterhin ist als großer Nachteil anzusehen, daß die Frequenz des Sägezahngenerators nicht inden Grenzen von einer Periode pro Sekunde bis eine Periode pro dreißig Minuten variiert werden kann) ohne dabei erhebliche Proportionalitätsverluste hinnehlle,. zu müssen. Bei der Regelgüte spielt des weiteren die RückkehrtrEgheit des thermisch durch den Heizwiderstand beaufschlagtenGebers eine maßgebende Rolle. Die dadurch entstehenden zusätzlichen Verzögerungen bei Witterungsschwankungen oder Schwankungen der Umgebungstemperatur können nicht reaktionsschnell ausgeglichen werden (Arbeitspunktverschiebung durch Umgebungstemperaturänderungen).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung zur Durchführung eines Regelverfahrens zur elektronischen, witterungs- und zeitabhängigen Beeinflussung sowohl der Heizmittelvor- bzw. Rücklauftemperatur und damit der Raumtemperatur, als auch der Heizenergie zu entwickeln, wobei ein stabiles und schnellreagierendes Regelverhalten mittels eines Hückführungseffektes, unter Ausschluß der Unzulänglichkeiten bekannter Rückführungen, erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen die Signale eines speziellen, separaten Sägezahngenerators mit beliebig einstellbarer Pulsereq|lenz und A...pl 'uJe als konstante vuabi-Rückführung auf einen elektronischen Regler mit Dreipunktverhalten zu führen.
  • Die daraus resultierende, witterungsabhängige, impulsbreitenproportionale Steuerspannung betätigt über ein schaltendes Element das Stellorgan.
  • Der spezifische Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß durch die Aufschaltung der Sägezahnimpulse, die in Amplitude und Frequenz in großem Umfang beliebig einstellbar sind, ein Rückführungseffekt und somit stabiles Regelverhalten mit I-Anteil erreicht wird.Die Nachteile der thermischen Rückführung werden dabei umgangen. Durch diese vom eigentlichen Regelkreis losgelöste Aufschaltung bewirken Störgrößen der Regelstrecke keine Verzerrung des Regelverhaltens.
  • In der Heizungstechnik werden oft Schaltintervalle innerhalb einer Bandbreite von einer Sekunde bis dreißig Minuten pro Intervall benötigt. Dabei stellt die Erzeugung von entsprechenden Sägezahnimpulsen, die bezüglich der Frequenz und der Amplitude trotz genügender Linearität bei Erreichen von annähernd Betriebsspannung, vorzugsweise 24 Volt, den Anforderungen entsprechen, ausführungstechnisch einen hohen Schwierigkeitsgrad dar, der von entsprechenden Kosten begleitet ist.
  • Eine wirtschaftliche Lösung wird nach dem Erfindungsvorschlag durch Einbeziehung eines Feldeffekttransistors und unter Ausnutzung seines Linearverhaltens in der Drain-Source Strecke erreicht.
  • Der periodische Puls wird durch einen Widerstand und eine Diode markiert und begrenzt, sodaß durch Eliminierung der Kennlinientoleranzen des Feldeffekttransistors, bezogen auf die Spannungsamplitude des Sägezahnimpulses, die Verwendung eines Feldeffekttransistors mit groben Toleranzen möglich ist.
  • Des weiteren wird vorgeschlagen den Ausgang des Sägezahngenerators an den Referenzpunk II der Wheatstonebrücke anzukoppeln. Dadurch wird der Brückenzweig mit dem Vor-bzw. Rücklauffühler von der Sägezahnspannung überlagert; der witterungsabhängige Widerstand als Geber der Führungsgröße bleibt unbeeinflusst.
  • Zweckmäßigerweise ist vorgesehen durch eine besondere Widerstandskombination die neutrale Zone zwischen impulsmäßigem Heizen bzw. Kühlen über den gesamten Temperaturbcreich des Außenfühlers, der mit der Außentemperatur je nach gewählter Steilheit eine Kennlinie bildet, konstant zu halten, was einer Stabilisierung der Schaltpunkte des Dreipunktreglers über den gesamten Temperaturbereich entspricht.
  • Weiterhin wird durch diese Kombination der Widerstände die witterungsabhängige Proportionalzone über den gesamten Temperaturbereich einer gewählten Steilheitskennlinie konstant gehalten.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen einen veränderlichen Widerstand auf einer Welle mechanisch mit dem Steilheitspotentiometer zu koppeln. Durch elektrisch gegensinnig wirkende Beschaltung wird erreicht, daß die Breite der neutralen Zone für beliebige Steilheit der Kennlinie konstant bleibt, mit wobei einem weiteren variablen Widerstand die Breite der neutralen Zone eingestellt werden kann. Diese Maßnahme dient der Anpassung des Regelverhaltens an die zu regelnde Einrichtung und die damit verbundenen Schaltzustände und -abstände.
  • Ein in das Gerät mit einbezogener Mehrfachumschalter, vorzugsweise mit drei. Stellungen, dient dem überspielen der Automatik. Hiermit ist eine Möglichkeit gegeben von Außen wirksam in den Regelkreis einzugreifen und somit im Störungsfalle sowie bei Inbetriebnahme die Funktion des Stellgliedes zu beeinflussen.
  • Die mittlere Schalterstellung entspricht dem automatischen, die eine Endstellung dem heizenden und die andere Endstellung dem kühlenden Betrieb.
  • Zur Einflussnahme auf ein Stellorgan, wie z.B. eine Pumpe oder einen Brenner, wird zweckmäßig vorgeschlagen, daß der eigentliche Regler als Zweipunktregler ausgeführt ist, bei dem ebenfalls der Pulsator einen Rückffthrungseffekt bewirkt und eine stabile Regelung mit I-Verhalten bringt, ohne daß Störgrößen der Regelstrecke die Regelgenauigkeit beeinträchtigen. Da für die Pumpen- und Brennersteuerung eine Mindesteinschaltdauer garantiert sein muß, werden hierbei durch Bestückung der Elektronik mit einer Zenerdiode die Steuerimpulse im Sinne einer reglerausgangsseitigen Mindesteinschaltdauer begrenzt.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Anordnungliegt in der Kombination von Anpassungsmöglichkeiten an sich (Steilheit- und Parallelverschiebung der Kennlinie, tiacht- und Wochenendabsenkung der Temperatur oder der Energie, einstellbare Breite und Konstanthaltung der neutralen Zone, Wahl der Mindesteinschaltdauer durch Umpulsbegrenzung, ein in der Schaltung integrierter Mehrfachumschalter bietet die Möglichkeit durch Überspielen der Elektronik in den Regelkreis einzugreifen).
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispielserläutert. Es zeigt: Fig.1 Wirkschaltplan in Blockdarstellung des witterungsabängigen Dreipunktreglers mit (Pulsator) Quasi-Rückführung Fig.2 Schaltungstechnische Ausführung des Sägezahngenerators (Pulsator) Fig.3 Schaltungstechnische Ausführung des Dreipunktreglers Fig.4 Schaltungstechnische Ausführung des Zweipunktreglers Fig.5 Sägezahnform nach der Begrenzung durch eine Zenerdiode Fig.6 Kennlinienschar verschiedener Steilheit zur Anpassung an Gebäudekonstanten Fig.7 Kennlinien verschiedener Lage durch Parallelverschiebung zur Anpassung des Energiewertes des Heizmediums Fig.8 Proportionalzonen mit neutraler Zone des Dreipunktreglers mit definierter Steilheit.
  • Fig.9 Proportionalzone definierter Steilheit des Zweipunktreglers Fig.lo Schaltverhalten des Dreipunktreglers In Fig. 1, die einen Wirkschaltplan in Blockdarstellung des witterungsgeführten Dreipunktreglers mit (Pulsator )Quasi -Rückführung darstellt, ist ein Sägezahngenerator 1 eingezeichnet, der auf den gemeinsamen Referenzpunkt einer Wheatstoneschen Brücke 2 aufgeschaltet ist, wobei der eine Zweig ein Sollwertgeber in Form eines abgestuften Schaltuhrwiderstandes mit einer Schaltuhr 3 ist, und im anderen Zweig der Vor- bzw.
  • Rücklauffühler in Form eines vor- rücklauftemperaturabhängigen Widerstandes 4 zum Wirken kommt. Auf der Gegenseite wird die Meßbrücke mit dem witterungsabhängigen Widerstand des Außenfühlers 5 belastet. Die Ausgangssignale der Brücke werden über eine Dreipunktverstärkerschaltung 6 einem Schaltglied 7 zugeführt.
  • Fig. 2 zeigt die schaltungstechnische Ausführung des Sägezahngenerators. Eine RC-Kombination, bestehend aus einer Reihenschaltung der variablen Widerstände 8a 8b und einem Festwiderstand 9, deren Enden mit einem Ladekondensator lo verbunden sind, liegen einerseits sowohl am Gate des Feldeffekttransistors 11, als auch über die Diode 12 und einem Widerstand 13 am Kollektor des npn Transistors T2 14 und dessen schaltungsstabilisierendem Kollektorwiderstand 15 und andererseits am gemeinsamen Punkt positiver Versorgungsspannung + V, dem Source-und Balgeingang des Feldeffekttransistors 11, dem Kollektorwiderstand 16 von T1 17, wobei letzterer kollektorseitig über den Widerstand 20 mit der Basis von T2 14 gekoppelt ist.
  • Die negative Versorgungsspannung -V gilt als gemeinsames Potential für einen Spannungsteilerwiderstand 18 des Ausgangs, für eine Spannungsteilerkombination 19, 20, deren Abgriff die Basis des Transistors T2 14, ist, für den Widerstand 21, dessen Gegenseite mit dem Emittler des Transistors T1 17und letzlich für den Kondensator 24 dessen Gegenseite sich anschlußmäßig wie folgt verhält; über den Widerstand 25 an den Abgriff zwischen den Widerständen 22J oder gleich dem Referenzpunkt Ib ist, über den Kondensator 27 an den Emittler von T2 14Jund über den Widerstand 28 an die Basis von T1 17 . Von dieser Basis führt ein Leitungspfad über die Diode 23 an den gemeinsamen Anschluß der Widerstände 18 und 22. Der ausgangsseitige Drain-Widerstand 29 des Feldeffekttransistors 11 führt unter gleichzeitigem Anschluß an den Widerstand 26 im Referenzpunkt Ia über einen auf zwei Widerstände 3oa 3ob aufgeteilten Koppelwiderstand in die Meßbrücke des Drei- bzw. Zweipunktreglers Fig . 3 bzw. Fig. 4.
  • Fig. 3 zeigt die schaltungstechnische Ausführung des Dreipunktreglers. Vom gemeinsamen Referenzpunkt II, auf den der Koppelwiderstand 3ob des Sägezahngenerators geschaltet ist, teilt sich nach der erfindungsgemäßen Ausführung auf den ersten Brückenzweig, von der positiven +V zur negativen -V Versorgungsspannung hin eine Reihenschaltung der Widerstände 31 bis 36 auf, wobei 34 der variable Parallelverschiebungswiderstand33 der abgestufte Schaltuhrwiderstand und 35 der vor-und rücklauftemperaturabhängige Widerstandist. Der zweite Brükkenzweig besteht von +V nach - V hin aus einer Reihenschaltung der Widerstände 37 bis 40, wobei 40 der witterungsabhängige Widerstand ist. Zwischen den beiden Widerständen 38, 39 liegt der Referenzpunkt III, von dem aus zum Referenzpunkt II die Brückendiagonale,gebildet aus Widerstand 41, Steilheitspotentiometer 42 und Widerstand 43 führt. Der Abgriff über dem Steilheitspotentiometer 42 ist der ReferenzpunktIV, welcher einerseits über je einen der beiden Widerstände 44 und 45 auf den invertierenden Eingang des für die P-Zone des Heizbereiches (°P1) 46 und auf den nichtinvertierenden Eingang des für die P-Zone des Kühlbereiches (ob2) 7 zuständigen Operationsverst§-rkers geschaltet ist, und andererseits über die Schutzdiode 48 und den Widerstand 49 an +V liegt. Von dem gemeinsamen Potential der beiden Widerstände 35 und 36 aus verläuft der Leitungspfad über den Koppelwiderstand 50 auf den Referenzpunkt V. Hier verzweigen sich die Leitungen einerseits zum invertierenden Eingang des OP2 47 und andererseits über eine rarallelwiderstandskombinations bestehend aus dem Widerstand 51 und dem Kompensationspotentiometer 52, mit nachgeschaltetem variablen Widerstand 53 (zur Einstellung der Breite der neutralen Zone) zum nichtinvertierenden Eingang des OP1 46. Beide Operationsverstärker 46) 47 sind von ihrem Ausgang aus schaltungsgemäß mit je einem diversen Rückführwiderstand 54,55 beschaltet. Zwischen die Ausgänge der Operationsverstärker 46 s 47 und der positiven Versorgungsspannung +V werden über die Widerstände 56,57 mechanische Schaltorgane in ForZ9eelais 58 59 oder dergleichen mit parallelliegenden Löschdioden 60s61 oder elektronische Steuerschalter bekannter Art geschaltet. Der Mehrfachumschalter 6avtorteiihaf terweise drei Anschlüsse. Der Erste, der gemeinsame Mittelkontakt, hat das Potential von -V, der zweite führt über einen Widerstand 68 auf den Referenzpunkt IV, und der Dritte führt auf den Abgriff des Spannungsteilers 67 68 wobei 67 andererseits an -V und 68 an den Referenzpunkt VI führt. Die Versorgungsspannung wird aus dem Wechselspannungsnetz über einen Steuertransroimator 62 und eine Gleichrichterschaltung entkommen.
  • Bei sonst gleichem Aufbau der Schaltung der Fig. 4 (Zweipunktregler) gemäß Fig. 3, und Verwendung dergleichen Bausteine mit der Maßgabe folgender Zweckbedingter änderungen wird ein Regler mit Zweipunktverhalten vorgeschlagen.
  • Vor dem Koppelwiderstand 3ob wird eine Zenerdiode 63 gegen -V gelegt.Der Operationsverstärker OP2 47 entfällt und somit auch die Schaltorgane zwischen seinem Ausgang und der positiven Versorgungsspannung +V. Ebenso entfällt die Widerstandskombination 5152'53 durch unmittelbare Kopplung der Referenzpunkte V und VI. Zwischen Referenzpunkt VI und dem Widerstand 54 wird ein zusätzlicher Eingangswiderstand 65 eingekoppelt.
  • Die Wirkungsweise ist dabei folgende . Sinkt die Spannnung in der schaltungstechnischen Ausführung des Sägezahngenerators nach Fig. 2 am Kondensator 1o auf vier Volt ab, erhöht sich der Innenwiderstand des Feldeffekttransistors 11.
  • Das Potential am Referenzpunkt I geht nach -V und entläd über den Koppelwiderstand 25, der die steile Flanke des Sägezahnes auslöst'den Kondensator 24. Die Basis des Transistors T1 17 wird negativ gegenüber dem Emittler, und der Transistor sperrt, wobei der Widerstand 16 zur Stabilisierung des Arbeitspunktes dient. Infolgedessen öffnet der Transistor t2 14, da seine Basis positiv gegenüber dem Emittler wird.
  • Schaltpunktstabilisierend wirkt hierbei der Widerstand 15.
  • Über die Widerstände 21,13, den Transistor T2 14 und die Diode 23 wird der Kondensator 10 negativ aufgeladen. Diese Ladung des Kondensators bedeutet gleichzeitig eine Vergrößerung der negativen Vorspannung am Gate von T3 11, dessen Innenwiderstand sich verkleinert, sodaß die Drain-Source Spannung ebenfalls absinkt. Das bedeutet, daß am Referenzpunkt Ia die Spannung gegen -V. so lange anwächst, bis über die Diode 12 der Transistor T1 17 durchschaltet.
  • Die Ankopplung des Sägezahngenerators Fig. 2 im Referenzpunkt II an den Dreipunktschalter (Fig.3) erfolgt über die Koppelwiderstände 3oa'3ob, wobei sich die Sägezahnspannung dem Brükkenzweig überlagert, der den vor- rücklaufabhängigen Widerstand 35 auf der einen Seite und den abgestumpften Schaltuhrwiderstand 33, sowie den Parallelverschiebungspotentiometer 34 der Anpassungskennlinie auf der anderen Seite enthält. Im anderen Zweig liegt der witterungsabhängige Widerstand 40 Wird diese Wheatstonesche Brückenschaltung z.B. durch den witterungsabhängigen Widerstand 40 so verstimmt, daß bei Absinken der Außentemperatur dessen Widerstandswert anwächst, steigt die Spannung am Referenzpunkt III an.
  • Um am OP1 46 wieder spannungsgemäb Gleichgewicht zu erhalten, dies entspricht der Ruhestellung des Dreipunktreglers, muß Referenzpunkt II abgesenkt werden. Dies geschieht durch Verkleinen des vor- rücklaufabhängigen Widerstandes 35, also durch Ansteigen der Vor- bzw. der Rücklauftemperatur. Bevor jedoch dieser Ausgleich erfolgen kann wird der Querstrom in dem entsprechenden BrÜckenzweig ansteigen; der Einfluß der Sägezahnspannung wird kleiner. Es erhöht sich der Spannungsabfall über dem Widerstand 36, sodaß sich durch den Koppelwiderstand 50 der Referenzpunkt V für den Operationsverstärker zwei OP2 7 ebenfalls nach oben schiebt. Das bedeutet, daß der temperaturmäßige Abstand, bzw. die neutrale Zone, zwischen OP1 46 und OP2 47 konstant bleibt. Mit dem variablen Widerstand 53 kann die neutrale Zone in ihrer Breite verändert werden. Dabei gilt: je größer der Widerstand, umso größer die neutrale Zone. Diese Wirkungsweise läßt sich analog auch bei der primären Veränderung des vor- rücklauftemperaturabhängigen Widerstandes 35 oder durch Überbrückung des Schaltuhrwiderstandes 33 bei gewünschter Nacht- und Wochenendabsenkung in Verbindung mit einer Schaltuhr (Fig.1) verfolgen.
  • Die Brückenverstimmung durch das Steilheitspotentiometer 42 kann zum einen in stärkerem Maße vom Zweig mit dem vor- rücklaufabhängigen Widerstand 35 und zum anderen vom Zweig mit dem witterungsabhängigen Widerstand 40 beeinflußt werden, sodaß beim Vergrößern der Steilheit eine größere Temperaturdifferenz benötigt würde, um vom Schaltzustand des OP1 46 auf das Ansprechen des OP2 47 zu gelangen. Dieser unerwünschte Effekt wird kompensiert, indem der Widerstand 52, analog zu der Steilheitsvergrößerung 42, durch mechanische Kopplung einer gemeinsamen Welle (Tandempotentiometer) verkleinert wird, und damit der Referenzpunkt des OP2 47 näher an den des OP1 46 heranrückt.
  • Die Ausgänge der Operationsverstärker 46,47 lassen den Ausgangssignalen entsprechend je ein Schaltorgan ansprechen 58, 59, beispielsweise Relais 58,59, die Stellsignale an die Stellglieder geben, wobei die Versorgungsspannung der Elektronik über einen Steuertransformator 62 und eine nicht eingezeichnete Gleichrichterschaltung erfolgt.
  • Prinzipiell ist die schaltungstechnische Ausführung des Zweipunktreglers in Fig.4 und ihre Wirkungsweise mit der des vorher beschriebenen Dreipunktreglers identisch. Da jedoch nur zwei definierte Schaltstellungen erforderlich sind entfällt der Operationsverstärker OP2 47 mit seiner Beschaltung, der für die Proportionalzone des Kühlbereichs zuständig war.
  • Die eingangsseitig nach -V gelegte Zenerdiode 63 flacht die Sägezahnimpulse bis auf einen Wert hin ab, der dann in seiner Auswirkung auf die Schaltfolge einer geforderten Mindesteinschaltdauer entspricht. Im abgeflachten Zustand Fig.5, mit niederer Amplitude als der durch Verstimmung der Brücke sich einstellende Gleichstromwert, erfolgt kein Einwirken des Impulses auf die Schaltstellung des Schaltgliedes.
  • Die Erfindung bezüglich des auf eine Meßbrücke aufgeschalteten pulsierenden Signals, vorzugsweise Sägezahnsignal, und der Vergleich desselben mit einer durch Verstimmung der Meßbrücke entstchenden Querspannung, mit beliebiger Auswertung der Ausgangssignale, bezieht sich nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern emfaßt auch alle anderen nach dem gleichen Prinzip erbeitenden Konstruktionen oder Anordnungen

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Anordnung zu Durchführung eines Regel.!erfahrells zur elektronischen wittcrungsabhängigen Beeinflussung sowohl der Heizmittelvor- bzw. Rücklauftemperatur und damit der Raumtemperatur, als auch der Heizenergele, dadurch gekennzeichnet, daß ein spezieller, in der Pulsbreite einstellbarer, separater Sägezalzngenerator als konstante Quasi-Rückführung auf einen elektronischen, witterungsgeführten tIeizungsregler geführt wird, wobei dieser sowohl aus einer Wheatstoneschen Meusbrücke mit in einem im Brückenzweig eingegliederten außentemperaturabhängigen Widerstand' als auch aus einer OperationsverstErkerschaltuslg mit Dreipunktverhalten bestehb und daß die daraus resultierende impulsbreitenproportionale Steuerspannung über Schaltelemente ein Stellorgan betätigen.
  2. 2. Regelanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n æ e i c h n e t, daß für den Sägezahngenerator ein Feldeffekttransistor (11) in Kombination mit zwei variablen Widerständen (8a), (8b) und einem Kondensator (lo) vorgesehen ist, wodurch die Periodendauer der Sägezahnimpulse zwischen einer Sekunde und dreißig Minuten einstellbar ist und die Höhe der Sägezahnimpulse durch eine Diode begrenzt wird.
  3. 3. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ausgang des Sägezahngenerators an den Referenzpunkt II der Wheatstone Brücke (2) des Reglers gekoppelt ist.
  4. 4. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Diagonalzweig der Wheatstone Brücke zwischen den Referenzpunkten II und III ein Steilheitspotentiometer (42) vorgesehen ist, dessen Wert die Steilheit der Ansprechkennlinie des Reglers bestimmt.
  5. 5. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in dem Wheatston schen BrücI:enzcig zwischen dem Referenpunkt II und der popositiven Versorgungsspannung +V ein ParallelveIsciliebungspotentiometer (3'1) angeordnet ist, dessen Wert das gesamte niveau einer Ansprechkennlinie verändert.
  6. 6. Regelanordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in dem gleichen Brückenzweig ein abgestufter Schaltuhrwiderstand (33) für Nacht- und Wochenendabsenkung der Heizleistung vorgesehen ist.
  7. 7. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine besondere Widerstandskombination und Anordnung der Widerstände (36) und (50) vorgesehen ist, die sowohl die neutrale Zone zwischen impulsmäßigem Heizen und impulsmäßigem Kühlen über den gesamten Temperaturbereich des Außenfühlers (40), der mit der Außentemperatur, je nach eingestellter Steilheit, eine Kennlinie bildet, konstant hält, als auch die witterungsabhängigen Proportionalzonen über den gesamten Temperaturbereich einer eingestellten Steilheitskennlinie konstant hält.
  8. 8. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Kompensationspotentiometer (52) vorgesehen wird, das durch eine Welle fest mit dem Steilheitspotentiometer (42) gekoppelt ist.
  9. 9. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein veränderlicher Widerstand (53) vorgesehen ist, mit dem die Breite der neutralen Zone eingestellt wird.
  10. lo. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Mehrfachumschalter (69) zum Überspielen der Elektronik vorgesehen ist.
  11. 11. Regelanordnung nach den Ansprüchen Ibis lo, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Regler als Zweipunktregler ausgeführt ist.
  12. 12. Regelanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Zenerdiode im Eingangskreis des Zweipunktregiers vorgesehen ist, die die Steuerimpulse des Ausgangs im Sinne einer Mindesteinschaltdauer begrenzt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3145215A1 (de) * 1980-11-14 1982-07-01 Michael R. Ann Arbor Mich. Levine Thermostateinrichtung
DE3505601A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen
DE3505602A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen
DE3505603A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen
DE3505600A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3145215A1 (de) * 1980-11-14 1982-07-01 Michael R. Ann Arbor Mich. Levine Thermostateinrichtung
DE3505601A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen
DE3505602A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen
DE3505603A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen
DE3505600A1 (de) * 1985-02-18 1986-08-21 Happel GmbH & Co, 4690 Herne Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur in zu temperierenden raeumen

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