DE2813081B1 - Anordnung zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Raumes eines Gebaeudes - Google Patents

Anordnung zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Raumes eines Gebaeudes

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Description

  • Auch berücksichtigt die Erfindung sowohl das menschliche Wärmeempfinden als auch den Umstand, daß ab Beginn der Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung zunächst der größte Teil der von der Energiequelle der den oder die betreffenden Gebäuderäume heizenden oder kühlenden Anlage gelieferten Energie von dieser Anlage selbst zu ihrer Erwärmung bzw. Abkühlung benötigt wird. Dieses sei für den Fall des Heizens an Hand des Beispiels einer Wasserheizungsanlage noch näher erläutert. Die Energiequelle der Heizungsanlage, beispielsweise der Kessel oder eine andere Energiequelle, ist auf eine bestimmte maximale
  • Wärmeleistung, die »Nennleistung« ausgelegt. Die Nennleistung ist unter Berücksichtigung des Klimas des betreffenden Ortes des diese Anlage enthaltenden Gebäudes so getroffen, daß sie bei der normalerweise während eines Jahres auftretenden tiefsten Außentemperatur noch mit einem gewissen Sicherheitszuschlag die für das menschliche Wohlempfinden notwendige, einstellbare Normaltemperatur des betreffenden Raumes aufrechterhalten kann. Beispielsweise kann die Anlage so ausgelegt sein, daß ihre Nennleistung bei einer Außentemperatur von - 200 C eine Normaltemperatur von 20"C ergibt Die Normaltemperatur ist die in dem betreffenden Raum vorgesehene, gegebenenfalls einstellbare Temperatur, welche während des Aufenthaltes von Personen vorliegen soll, also beispielsweise während der Bürozeit, des Schulunterrichts usw. und durch Regelung oder witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur während der ersten Zeitintervalle eingehalten wird.
  • Wenn diese Heizungsanlage im ganzen oder nur ihr betreffender Heizkreis mit Beginn eines Zwischenzeitintervalls ausgeschaltet wurde, kühlen sowohl die Heizungsanlage bzw. der Heizkreis und damit auch der oder die ihr oder dem Heizkreis zugeordneten Räume aus, und es nehmen dann sowohl die Raumlufttemperatur als auch die Temperaturen der den Raum bildenden und im Raum befindlichen festen Massen, d. h. des »Raumkörpers« ab. Da zu Beginn des an dieses Zwischenzeitintervall anschließenden ersten Zeitintervalls die Normaltemperatur im Raum wieder ungefähr erreicht sein soll, muß rechtzeitig mit der Schnellaufheizung begonnen werden. Nach Beginn der Schnellaufheizung geht die von der Energiequelle dieser Heizungsanlage gelieferte Leistung zunächst im wesentlichen in die »Massen« der Heizungsanlage, d. h. in das in ihr umgewälzte Wasser und in ihre metallischen und sonstigen körperlichen Teile. In die Gebäuderaummasse, d. h. die Masse des oder der beheizten Gebäuderäume und ihrer Einrichtungen liefert die Heizungsanlage deshalb zunächst nur relativ wenig Wärmeenergie, sofern die Zeitkonstante der Heizungsanlage erheblich kleiner als die der Massen des oder der betreffenden Gebäuderäume einschließlich ihrer Einrichtungen ist.
  • Unter Zeitkonstante wird folgendes verstanden: Wenn bei kalter Heizungsanlage bzw. kaltem Heizkreis mit dem Schnellaufheizen begonnen wird, erwärmt sich zunächst im wesentlichen nur die Heizungsanlage bzw.
  • der betreffende Heizkreis, und erst mit zunehmender Erwärmung der Heizungsanlage bzw. des Heizkreises geht mehr und mehr- Energie in die durch diese Heizungsanlage bzw. den Heizkreis mit beheizte Masse des oder der betreffenden Gebäuderäume. Die Zeitkonstante der Heizungsanlage bzw. ihres Heizkreises ist also umso größer, je langsamer die Temperatur der Heizungsanlage bzw. des Heizkreises ab Beginn des Aufheizens aus ihrem bzw. dessen kalten Zustand heraus ansteigt. Die Zeitkonstante der durch die Heizungsanlage bzw. den Heizkreis beheizten Gebäuderaummasse, d. h. die Masse des betreffenden Gebäuderaumes bzw. der betreffenden Gebäuderäume einschließlich ihrer Einrichtungen ist umso größer, je langsamer die Temperatur dieser Masse bei der der Nennleistung der Heizungsanlage entsprechenden Energiezufuhr ansteigt. Im allgemeinen ist die Zeitkonstante der Heizungsanlage wesentlich kleiner als die der beheizten Gebäuderaummasse.
  • Wenn diese Heizungsanlage während eines Zwischenzeitintervalls zwecks Schnellaufheizung auf volle Nennleistung eingeschaltet wird, geht folglich zuerst der weitaus überwiegende Teil der Leistung ihrer Energiequelle in die Speichermasse der Heizungsanlage, und nur der restliche Prozentsatz steht für das Erwärmen der Raumluft und der Gebäuderaummassen zur Verfügung. Sobald die Kesselvorlauftemperatur oder die Vorlauftemperatur der sonstigen Energiequelle ihren maximalen, beispielsweise auf 90"C begrenzten Wert erreicht hat, kann auch die maximale Heizungsvorlauftemperatur nicht mehr weiter ansteigen. Das Wasser und die Metallmassen der Heizungsanlage haben damit die während des Schnellaufheizens erreichbare, ungefähr stationäre, Maximaltemperatur erreicht. Das Wasser überträgt dann praktisch nur noch Energie vom Kessel in den oder die betreffenden Gebäuderäume und in die Raumluft Die vom Kessel an das Wasser der Heizungsanlage abzugebende Energie wird nun nur noch durch den oder die zu erwärmenden Gebäuderäume bestimmt Die Raumlufttemperatur steigt folglich jetzt nur noch entsprechend der Erwärmung der Masse des oder der Gebäuderäume und ihrer Einrichtungen. Es zeigte sich, daß, sobald die maximale Heizungsvorlauftemperatur erreicht ist, beim weiteren Schnellaufheizen die Differenz zwischen der Raumlufttemperatur und der Raumkörpertemperatur des betreffenden Raumes ungefähr konstant bleibt.
  • Diese Differenz ist nur geringfügig von der Außentemperatur abhängig, so daß sie mit guter Näherung als für den betreffenden Gebäuderaum konstant und unabhängig von der Außentemperatur angesehen werden kann.
  • Falls man genauer sein will, kann mit geringem Aufwand die Abhängigkeit dieser Temperaturdifferenz von der Außentemperatur berücksichtigt werden.
  • Auch die Erwärmung der Heizungsanlage bzw. des Heizkreises ist mit zulässiger guter Näherung unabhängig von der Außentemperatur, da sie im wesentlichen nur durch die Kesselleistung, die Speichermassen der Heizungsanlage und die maximale Heizungsvorlauftemperatur bestimmt wird.
  • Die soeben für den Fall einer Wasserheizungsanlage angestellten Betrachtungen lassen sich entsprechend auf andere Heizungsanlagen und auch der Raumkühlung dienende Kühlungsanlagen, einschließlich Klimaanlagen, übertragen, was für den Fachmann keiner weiteren Erläuterung bedarf.
  • Die Erfindung berücksichtigt den vorgenannten Sachverhalt und die Gebäude- und Anlagenwerte durch die den beim Schnellaufheizen oder Schnellabkühlen stattfindenden Verlauf der Raumkörper- und der Raumlufttemperatur berücksichtigende Einschalttemperatur-Kennlinie, wobei diese Einschalttemperatur-Kennlinie eine nichtlineare Kurve ist, die sich relativ einfach ermitteln und erzeugen läßt Zur Einstellung der Einschalttemperatur-Kennlinie für das betreffende Gebäude bzw. die betreffende Zone des Gebäudes genügen folgende Einstellmöglichkeiten (Eingaben): a) Einstellmöglichkeit für eine Konstante p2 (Anm.: Am Ende der Beschreibung ist eine Erläuterung der meisten nachfolgend verwendeten Symbole angefügt) der Heizungs- und/oder Kühlungsanlage bzw.
  • ihres betreffenden Heiz- oder Kühlungskreises, welche Konstante p2 auch die Wärmekapazität der durch diese Anlage oder ihren betreffenden Kreis zu erwärmenden oder zu kühlenden Raumluft mit berücksichtigt Der reziproke Betrag dieser Konstanten p2 kann beispielsweise proportional der Zeitdauer sein, die ab Beginn der Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung verläuft, bis der Absolutwert der Differenz zwischen Raumkörper- und Raumlufttemperatur auf 63% des erreichbaren Maximalwertes dieser Differenz angestiegen ist Diese Konstante m ist in erster Näherung unabhängig von der Außentemperatur und kann damit in die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung normalerweise als echte Konstante eingegeben werden. Falls erwünscht, kann jedoch diese Zeitkonstante m auch als von der Außentemperatur abhängige Größe in die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eingegeben werden.
  • b) Eingabe der bei der Schnellaufheizung maximal erreichbaren Temperaturdifferenz 7LE- TwE zwischen der gemessenen Raumlufttemperatur TLE und der gemessenen Raumkörpertemperatur TWE Diese Temperaturdifferenz ist nur geringfügig abhängig von der Außentemperatur und kann demzufolge unter normalen Umständen fest eingestellt sein. Falls der geringe Einfluß der Außentemperatur mit berücksichtigt werden soll, kann man diese Temperaturdifferenz in Abhängigkeit der Außentemperatur variabel programmieren. Diese Temperaturdifferenz ist auch praktisch unabhängig von den üblichen Normalwerten Tn der Raumtemperatur.
  • c) Einstellmöglichkeit für eine Konstante pi der Masse des betreffenden Gebäudes bzw. der betreffenden Gebäudezone: Diese Konstante kann vorzugsweise als unabhängig von der Außentemperatur angenommen werden. Ihr Reziprokwert kann beispielsweise proportional der Zeitdauer sein, die bei konstanter Außentemperatur während der Schnellaufheizung bzw. der Schnell abkühlung ab dem Zeitpunkt 4, ab welchem die Vorlauftemperatur der Heizungs-oder Kühlungsanlage bzw. des betreffenden Kreises dieser Anlage ungefähr ihren Maximal- bzw.
  • Minimalwert erreicht hat, verstreicht, bis 63% der Temperaturdifferenz TWE- TW2 erreicht sind, wo TW2 die gemessene Raumkörpertemperatur zum Zeitpunkt 4 und TWE der mit Nennleistung der Anlage erreichbare Extremwert der Raumkörpertemperatur ist.
  • d) Überschußtemperatur TRE- Tn: Diese Überschußtemperatur ist abhängig von der Außentemperatur und der Normaltemperatur.
  • Unter Überschußtemperatur ist folgende Temperaturdifferenz verstanden: Wenn die Schnellaufheizung oder -abkühlung bei konstant angenommener Außentemperatur lange genug mit voller Nennleistung der betreffenden Heizungs- oder Kühlungsanlage fortgesetzt wird, stellt sich schließlich eine hinreichend stationäre extreme Raumtemperatur TRE ein. Die Differenz zwischen dieser von der Außentemperatur abhängigen Extremtemperatur TRE und der jeweils eingestellten Normaltemperatur Tn entspricht der Überschußtemperatur.
  • f) Zeitlicher Abstand des Beginns der Erzeugung der Einschalttemperatur-Kennlinie vom programmierten Ende des Zwischenzeitintervalls.
  • g) Zeitlicher Abstand des Zeitpunktes tb von dem programmierten Ende t2 des Zwischenzeitintervalls.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von beispielsweisen Temperatur-Zeit-Diagrammen näher erläutert und ein Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage und einer Schaltungsanordnung gebracht In der Zeichnung zeigen F i g. 1 bis 3 Temperatur-Zeit-Diagramme, Fig.4 ein Schemabild einer Heizungsanlage und einer Schaltungsanordnung zu ihrer Steuerung und Regelung in Blockbilddarstellung.
  • Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf den Fall des Heizens des betreffenden Gebäuderaumes.
  • Sie gelten jedoch auch für den Fall des Kühlens sinngemäß unter entsprechenden Änderungen.
  • In den Diagrammen der F i g. 1 bis 4 haben die eingezeichneten Kurven jeweils folgende Bedeutungen: = Raumtemperatur TR, d. h. der aus der Raumkörpertemperatur TW und der Lufttemperatur TL eines Testraumes eines Gebäudes gebildete Mittelwert, der normalerweise der arithmetische Mittelwert 0,5 (TL-TW) ist jedoch auch ein gewichteter Mittelwert sein kann.
  • - . - . - = Stütztemperaturen, wobei die jeweils in der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 selbsttätig eingestellte Stütztemperatur abhängig von der Außentemperatur ist - . - . - = zeitabhängigerVerlauf der in den Zwischenzeitintervallen in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Zeit berechneten Einschalttemperatur Te. Der zeitliche Verlauf dieser Einschalttemperatur bildet die Einschalttemperatur-Kennlinie.
  • - - = Lufttemperatur TL des Raumes.
  • - >c - x - = Es handelt sich um die von einem Temperaturfühler im Testraum gemessene Lufttemperatur in dem Bereich, in dem sich Personen aufhalten können, wobei diese Lufttemperatur entweder einige Zentimeter im Abstand von der Wand gemessen wird oder zwischen diesem Temperaturfühler und der Wand eine die Wandtemperatur gegen diesen Temperaturfühler abschirmende Temperaturisolation angeordnet ist.
  • - - - - - - - = Raumkörpertemperatur Tw Es handelt sich hier um eine Temperatur, welche einer Temperatur einer Begrenzungswand, Decke, Boden oder von Einrichtungsgegenständen im Raum entspricht und durch einen oder mehrere Temperaturfühler gefühlt wird, welche das humane Wärmeempfinden zusammen mit der Raumlufttemperatur bestimmt Diese Temperatur kann in den meisten Fällen die Oberflächentemperatur einer Wand des Testraumes oder, je nach auf der betreffenden Wand befindlichem Belag, auch eine Temperatur unterhalb dieses Belags oder eine Innentemperatur der Wand sein.
  • Es kommen auch andere Meßstellen für diese Raumkõrpertemperatur in Frage.
  • = - - - - = = zeitabhängig gleitender Sollwert der Raumtemperatur TR während der Schnellaufheizung (nur für den Fall, daß die Raumtemperatur während der Schnellaufheizung geregelt wird).
  • Das Diagramm in F i g. 1 zeigt einen beispielsweisen Verlauf der Raumtemperatur , Raumkörpertemperatur TW und Raumlufttemperatur TL eines beheizten Gebäuderaumes während eines zwischen zwei ersten Zeitintervallen DTl zwischengeschalteten Zwischenzeitintervalles DT2, welches mittels einer Zeitschaltuhr programmiert eingeschaltet wird. Während der ersten Zeitintervalle Dtl herrscht von Anfang an in dem betreffenden Gebäuderaum ungefähr die jeweils eingestellte Normaltemperatur Tn, welche entweder geregelt oder durch witterungsgeführte Regelung der Heizungsvorlauftemperatur gesteuert wird. Tn ist der Normalwert der Raumtemperatur TR, welcher dem Langzeitaufenthalt von Personen in diesem Raum dient Da der betreffende Gebäuderaum in der Heizperiode Wärme nach außen verliert, hat er in jedem Fall Wände, insbesondere eine Außenwand, gegebenenfalls aber auch Decke oder Boden, deren Temperatur auch während der ersten Zeitintervalle Dt 1 von der Raumlufttemperatur abweicht und sich auf das humane Wärme empfinden mit auswirkt Eine solche »Raumkörpertemperatur TW« wird an einer geeigneten Stelle mittels eines Temperaturfühlers gemessen, beispielsweise als Temperatur der raumseitigen Oberfläche einer Innenwand des Raumes, wobei die Meßstelle vorzugsweise nahe einer Außenwand dieses Raumes sein kann. Die Oberfläche dieser Innenwand, deren Temperatur gemessen wird, ist dabei die an den Luftraum dieses Gebäuderaumes angrenzende Fläche dieser Innenwand. Außer dieser Raumkörpertemperatur TW wird ferner die Raumlufttemperatur TL gemessen. In dem Diagramm nach F i g. 1 ist die Raumtemperatur TR der arithmetische Mittelwert zwischen TLund TWd. h. 7R = 0,5 (TL+ TW) In dem Diagramm nach Fig 1 wird in den ersten Zeitintervallen Dt 1 und damit bis zum Zeitpunkt to die Normaltemperatur 7b eines Gebäuderaumes geregelt oder witterungsgeführt gesteuert Zum Zeitpunkt to beginnt ein Zwischenzeitintervall Dt2, in dem die Zufuhr von Heizenergie zu diesem Raum abgeschaltet wird, was auf unterschiedliche Weise erfolgen kann, beispielsweise durch Abschalten des Heizkessels oder durch Abschalten der Zufuhr von Wärmeträgermedium in den betreffenden Heizkreis mittels eines Mischventils, Absperrventils oder durch Abschalten einer dem Fördern des Wärmeträgermediums dienenden Umwälzpumpe oder dergleichen. Nunmehr kühlt dieser Raum langsam aus, wobei seine gemessene Lufttemperatur TL schneller abnimmt als die gemessene Raumkörpertemperatur, da die Raumluft nur geringe Wärmekapazität hat und demzufolge rascher abkühlt als die Begrenzungen (Wände, Decke, Fußboden) dieses Raumes und dessen Einrichtungsgegenstände. Jedoch stellt sich nach einiger Zeit eine nahezu konstante Temperaturdifferenz zwischen der gefühlten Raumkörpertemperatur TNund der gefühlten Raumlufttemperatur TL ein. Diese Temperaturdifferenz andert sich beim weiteren Absinken der Raumtemperatur TR kaum noch Das Zwischenzeitintervall Dt 2 kann beispielsweise eine Nachtabsenkungsperiode sein, die von Büroschluß bis zum Burobeginn des nächsten Tages reicht Zum Zeitpunkt t2 ist das Zwischenzeitintervall Dt 2 beendet, d. h, daß ab t2 die Normaltemperatur Tn im Raum wieder ungefähr vorliegt Es wird deshalb innerhalb des Zwischenzeitintervalls in weiter unten noch näher erläuterter Weise so rechtzeitig auf Schnellaufheizung umgeschaltet, daß durch die maximal mögliche oder nahezu maximal mögliche Zufuhr von Wärmeenergie durch die Heizungsanlage in den Gebäuderaum in diesem Raum zum Zeitpunkt t2 der Normalwert Tn der Raumtemperatur TR wieder ungefähr erreicht ist Beispielsweise wird, falls der Heizkessel der Heizungsanlage abgeschaltet war, dieser zwecks Beginn der Schnellaufheizung wieder eingeschaltet, und sein Brenner brennt so lange mit maximaler Brennstoffzufuhr, bis die eingestellte maximale Kesselvorlauftemperatur erreicht ist, welche dann bis zum Ende der Schnellaufheizung beibehalten wird.
  • Oder es kann die Kesselvorlauftemperatur ständig maximal eingestellt und ein die Heizungsvorlauftemperatur steuerndes Mischventil vorgesehen sein, welches zwecks Schnellaufheizung maximal geöffnet wird, so daß in die Heizungsvorlaufleitung nur noch Kesselvorlaufmedium einströmt und die Beimischung von kühlerem Heizungsrücklaufmedium zum Heizungsvorlaufmedium abgesperrt ist. Es bestehen auch andere Möglichkeiten, das Schnellaufheizen durchzuführen.
  • Es kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, das Schnellaufheizen nicht mit ununterbrochen maximal möglicher Energiezufuhr in den betreffenden Gebäuderaum vorzusehen, sondern einen zeitabhängig ansteigenden Sollwert der Raumtemperatur für das Schnellaufheizen so zu berechnen und die Raumtemperatur gemäß diesem gleitenden Sollwert bis zum programmierten Ende t2 des Zwischenzeitintervalls Dt 2 zu regeln, daß die Normaltemperatur zum programmierten Zeitpunkt t2 erreicht wird.
  • Falls dagegen die Schnellaufheizung mit ununterbrochen maximal möglicher Energiezufuhr durch die Heizungsanlage durchgeführt wird, kann die Normaltemperatur Tn auch etwas zu früh erreicht werden, so daß es zweckmäßig ist, auf die Steuerung oder Regelung der Normaltemperatur Tn unabhängig vom programmierten Zeitpunkt t2 immer dann umzuschalten, wenn die Raumtemperatur die Normaltemperatur erreicht.
  • Nach Beginn der zum Zeitpunkt tlo eingeschalteten Schnellaufheizung steigt zunächst die Temperatur TL der Raumluft schneller als die Raumkörpertemperatur TW wegen der viel größeren Wärmekapazität der Wände, der Decke, des Fußbodens und der Einrichtungsgegenstände des Raumes. Es stellt sich jedoch nach einiger Zeit (in F i g. 1 und 2 ist dieser Zeitpunkt mit t4 bezeichnet) eine beim weiteren Temperaturanstieg dann ungefähr konstant bleibende Temperaturdifferenz zwischen der gefühlten Raumlufttemperatur TL und der gefühlten Raumkörpertemperatur TW ein.
  • Diese Differenz kann bis zu einige Grad Kelvin betragen und ist nahezu unabhängig von der Außentemperatur Ta Deshalb verlaufen die Kurven für die Raumlufttemperatur TL und die Raumkörpertemperatur TW ab dem Zeitpunkt t4 zueinander ungefähr parallel. Dagegen ändert sich die Raumlufttemperatur TL im Bereich zwischen tlo und 4 anfänglich viel rascher als die Raumkörpertemperatur. Der Raumlufttemperaturanstieg verlangsamt sich jedoch degressiv bis zum Zeitpunkt 4 und nimmt dann bis zum Zeitpunkt k ungefähr parallel zur gefühlten Raumkörpertemperatur TWzu.
  • Die voll ausgezogen dargestellte Raumtemperatur TR entspricht jeweils einer dem humanen Wärmeempfinden entsprechenden Temperatur, welche selbst nicht direkt gemessen wird, sondern aus der gemessenen Raumkörpertemperatur TW und der gemessenen Raumlufttemperatur TL als arithmetischer oder in manchen Fällen auch als gewichteter Mittelwert gebildet wird.
  • Dem Diagramm nach F i g. 1 liegt eine angenommene konstante Außentemperatur zugrunde.
  • In F i g. 2 ist ein zeitgedehnter Ausschnitt aus F i g. 1 dargestellt, in welchen zusätzlich eine für die bei diesem Diagramm angenommene konstante Außentemperatur geltende, außentemperaturabhängige Einschalttemperatur-Kennlinie Te strichzweipunktiert mit eingezeichnet ist, die mittels eines beispielsweise als Analog- oder Digitalrechner ausgebildeten Funktionsgenerators erzeugt wird, d. h7 daß das Ausgangssignal dieses Funktionsgenerators sich gemäß der Kennlinie Te zeitabhängig ändert Die Einschalttemperatur Te ist also keine gemessene Temperatur, sondern eine berechnete bzw. experimentell festgelegte zeitabhängige und außentemperaturabhängige Temperatur, deren zeitlicher Verlauf durch einen Funktionsgenerator ab einer vorbestimmten Zeitspanne vor dem Ende t2 jedes Zwischenintervalls Dt2 berechnet wird. Diese Einschalttemperatur Tewird ständig mit der Raumtemperatur TR verglichen, und wenn die Einschalttemperatur Tr die momentane Raumtemperatur TR erreicht, was in F i g. 2 zum Zeitpunkt tlo eintritt, wird die Heizungsanlage auf Schnellaufheizung des Gebäuderaumes geschaltet. Der die Einschalttemperatur Te liefernde Funktionsgenerator kann dann, falls die Schnellaufheizung mit der maximal möglichen Energiezufuhr durch die Heizungsanlage zu dem Raum erfolgt, abgeschaltet werden. Da die Einschalttemperatur-Kennlinie Te so getroffen ist, daß bei der betreffenden Außentemperatur dann die Normaltemperatur Tn etwa zum Zeitpunkt t2 erreicht ist, ist dies besonders vorteilhaft.
  • Jedoch kann gegebenenfalls auch vorgesehen sein, die Schnellaufheizung durch Regeln der Raumtemperatur gemäß einem gleitenden Sollwert der Raumtemperatur durchzuführen. Eine für eine solche Regelung vorteilhafte Sollwert-Kennlinie 15 der Raumtemperatur ist in F i g. 2 punktiert dargestellt. Dieser Sollwert kann von einem Funktionsgenerator erzeugt werden, der vorteilhaft ganz oder teilweise mit dem die Einschalttemperatur-Kennlinie erzeugenden Funktionsgenerator identisch sein kann oder auch ein gesonderter Funktionsgenerator sein kann. Diese Sollwert-Kennlinie 15 kann beispielsweise Tw 0,5 (TLE- TWE) entsprechen, wo TWder Verlauf der Raumkörpertemperatur TW während der Schnellaufheizung im Falle ununterbrochener maximal möglicher Energiezufuhr durch die Heizungsanlage zu dem Raum ist, so daß die Kurve 15 parallel zur Kurve TWim Zeitraum von fio bis t2 verläuft Anstelle dieses Verlaufs kann sie auch ungefähr den Verlauf der Raumtemperatur TR im Zeitraum von tto bis t2 haben, die sich bei der Schnellaufheizung ergibt, wenn diese mit maximal möglicher oder nahezu maximal möglicher Energiezu- fuhr zu dem Raum durch die Heizungsanlage bei der betreffenden Außentemperatur durchgeführt wird.
  • Die Einschalttemperatur-Kennlinie Te hat folgenden Verlauf: Sie entspricht in dem mit 19t bezeichneten, von t3 bis tb reichenden Bereich, der also vom programmierten Beginn t3 ihrer Erzeugung bis zum Zeitpunkt tb reicht, demjenigen zeitlich ansteigenden Verlauf der gefühlten Raumkörpertemperatur TWbei der betreffenden Außentemperatur, welcher entsteht, wenn -ausgehend von vorangehend langzeitig abgeschalteter Heizungsanlage bzw. langzeitig ausgeschaltetem Heizkreis (falls mit Beginn der Zwischenzeitintervalle nur der betreffende Heizkreis und nicht die ganze Heizungsanlage abgeschaltet wird) - die Raumkörpertemperatur TW durch maximal mögliche Zufuhr von Heizenergie durch die Heizungsanlage in den betreffenden Gebäuderaum mit ungefähr konstanter Differenz zur dabei vorliegenden Raumlufttemperatur TL ansteigen würde. Dieser Anstieg der Raumlufttemperatur bei maximal möglicher Energiezufuhr zu dem Raum ist in F i g. 2 durch die aus abwechselnden Strichen und Kreuzen gebildeten Kurve 20 dargestellt Der Bereich 19' der Kurve Te im Zeitraum von t3 bis tb entspricht also dem zeitlichen Verlauf der gefühlten Raumkörpertemperatur TUN der sich ergibt oder ergeben würde, wenn diese Raumkörpertemperatur TWden am Beginn t3 der Einschalttemperatur-Kennlinie Te angenommenen niedrigen Wert hat und zum Zeitpunkt t3 die Raumlufttemperatur TL bereits ihre ungefähre konstante Überhöhung zur Raumkörpertemperatur erreicht hat und folglich auch die Heizungsanlage zum Zeitpunkt t3 bereits ihre maximale Heizungsvorlauftemperatur hat und im weiteren der Raum mit maximal möglicher Energiezufuhr durch die Heizungsanlage aufgeheizt wird.
  • Der in der Zeitspanne zwischen tb und t2 liegende Bereich 21' der Einschalttemperatur-Kennlinie Te hat dagegen die Gestalt der Raumtemperaturkurve TR zwischen den Punkten 16 und 17, welcher Kurvenbereich mit 21 bezeichnet ist und zur Bildung des Bereichs von Te zwischen tb und t2 so parallel zu sich selbst in die Lage 21' verschoben wurde, daß sein Punkt 17 in die Stellung 17' verschoben ist, d. h. zum Zeitpunkt t2 zumindest nahezu den Wert Tn hat, und sein Punkt 16 zum Zeitpunkt tb die Stellung 16' hat, d. h. am rechten Ende des von links bis zum Zeitpunkt tb reichenden vorerwähnten Bereiches 19' der Einschalttemperatur-Kennlinie liegt Dieser von 16 bis 17 reichende Kurvenbereich 21 der Raumtemperatur 7R ist folgender: Am Punkt 16 beginnt im Falle der Schnellaufheizung die gefühlte Raumkörpertemperatur anzusteigen. Bis zum Beginn der Schnellaufheizung war ferner die Heizungsanlage bzw. ihr betreffender Heizkreis seit Beginn des Zwischenzeitintervalls ausgeschaltet. Der Punkt 16 liegt ferner auf dem Bereich 19' der Kurve. Die Gestalt des Bereiches 21 ist praktisch unabhängig von der Lage des Punktes 16 auf dem Bereich 19' der TeKurve. Der Punkt 16 muß jedoch vor dem Zeitpunkt tb liegen. Der Punkt 17 der gemessen gedachten TR-Kurve ist so getroffen, daß der Bereich 21 der TR-Kurve ungefähr ihrem anfänglichen Abschnitt entspricht, welcher seinen Abstand von der gemessen gedachten Raumkörpertemperatur noch stetig vergrößert In diesem Ausführungsbeispiel ist der Punkt 17 kurz vor 4 gelegt, d. h. kurz vor Beginn des Bereiches der Raumtemperatur TR, welcher während der Schnellaufheizung ungefähr parallel zur Raumkörpertemperatur TW verläuft Der Punkt 17 kann auch etwas weiter links oder rechts als dargestellt liegen, und es kann die Zeitspanne t2- tb vorzugsweise 80 bis 110% der Zeitspanne 4- ti6 betragen, wo t16 der Zeitpunkt des Beginns 16 des Anstiegs der Raumtemperatur nach Einschalten der Schnellaufheizung ist.
  • Dieser Kurvenbereich 21' der Einschalttemperatur-Kennlinie trägt dem Umstand Rechnung, daß, falls sich Raumtemperatur und Einschalttemperatur-Kennlinie erst zwischen tb und t2 treffen, die Heizungsvorlauftemperatur zum Zeitpunkt t2 noch nicht ihren maximalen Wert erreicht und damit auch die Raumlufttemperatur TL bis zum Zeitpunkt t2 noch schneller ansteigt als die Raumkörpertemperatur Tw Der Punkt 17' braucht nicht ganz genau Tn zu entsprechen. Es genügt für die praktischen Bedürfnisse oft, wenn er Tn nur nahekommt, beispielsweise bis auf 0,2" K.
  • Der Abstand des Zeitpunkts tb vor t2 entspricht dem zeitlichen Abstand des Punktes 16 vom Punkt 17 in Fig.2, da der Bereich 21' durch Parallelverschiebung des Bereiches 21 zu sich selbst entstanden ist.
  • Im Diagramm der F i g. 2 sind rechts oben drei kurze horizontale Kurvenabschnitte TLE, TRE und TWE eingetragen. TLE entspricht derjenigen Raumlufttemperatur, die bei der vorliegenden Außentemperatur durch die Heizungsanlage maximal erreicht werden kann, d. h. durch ununterbrochene maximale Zufuhr von Wärmeenergie zu dem Gebäuderaum durch die Heizungsanlage, bis die Lufttemperatur ihren stationären Maximalwert TLE erreicht, der sich also erst nach längerzeitiger ununterbrochener maximaler Energiezufuhr als stationärer oder nahezu stationärer Endwert einstellt. Die Temperatur TWEentspricht dem entspre- chenden stationären Maximalwert der Raumkörpertemperatur, und TRE ist der arithmetische Mittelwert, d. h. TRE = 0,5 (TLE + TWE).
  • Die Einschalttemperatur-Kennlinie ändert sich zweckmäßig stetig in Abhängigkeit der Außentemperatur. Doch kann gegebenenfalls auch sprungartige Änderung der Einschalttemperatur-Kennlinie in Abhängigkeit der Außentemperatur vorgesehen sein, d. h., daß in letzterem Falle nur eine diskrete Anzahl von Einschalttemperatur-Kennlinie programmiert ist.
  • Die Einschalttemperatur-Kennlinie und ihre Änderung in Abhängigkeit der Außentemperatur läßt sich rein experimentell ermitteln.
  • Es ist jedoch auch möglich und meist vorteilhafter, die Einschalttemperatur-Kennlinie rechnerisch unter Einbeziehung je einer meßtechnisch leicht zu ermittelnden, mit guter Näherung als unabhängig von der Außentemperatur angenommenen Konstanten für das Gebäude und die Heizungsanlage sowie der ebenfalls leicht zu ermittelnden Maximaltemperaturen TWE und TLE zu ermitteln. Letztere können meist als zueinander parallele Gerade, die sich linear mit der Außentemperatur ändern, angenommen werden. Man kann dann den der Erzeugung der Einschalttemperatur-Kennlinie dienenden Funktionsgenerator so ausbilden, daß diese Konstanten und TWEund TLEsich von Hand einstellen lassen.
  • Bevorzugt kann die Einschalttemperatur-Kennlinie den nachfolgenden Gleichungen (1) und (2) entsprechen, wobei die Gleichung (1) für den Zeitraum vom Beginn t3 ihrer Erzeugung bis zum Zeitpunkt tb und die Gleichung (2) für den Zeitraum von tb bis t2 gilt.
  • Te = Tn - G(ePl(t2 - t) - 1) - F + Fe~P2('2-'b) (1) Te = Tn - G(e(- - - 1) - Fe1, - tb) + F e- Fe(tl - tb) (2) Alle in diesen Gleichungen verwendeten Symbole sind in der als Anhang beigefügten Liste aufgeführt.
  • Die Zeitspanne von tb bis t2 ist unabhängig von der Außentemperatur konstant In F i g. 2 würde also Gleichung (1) für den Bereich 19' und Gleichung (2) für den Bereich 21' der Kennlinie gelten.
  • Der Funktionsgenerator (Te-Funktionsgenerator), der die Einschalttemperatur Te in Abhängigkeit von der Zeit und der Außentemperatur analog oder digital berechnet, kann manuell einstellbare Glieder für die Einstellung von pl. pi und die von der Außentemperatur abhängigen Werte TLE und TWE enthalten. Da sich TLE und TWE normalerweise als zueinander parallele Gerade ausreichend genau darstellen lassen, sind für ihre Einstellung drei Einstellglieder notwendig, nämlich für ihre Differenz, für den Wert von TLEoder TWEbei einer bestimmten Außentemperatur und für ihre Änderung pro Grad Außentemperatur. Anstelle der genannten Differenz kann auch eine Einstellmöglichkeit für den Wert der anderen dieser beiden Größen bei einer bestimmten Außentemperatur vorgesehen sein.
  • Die Ermittlung von TLE und TWE und der Konstanten pi, m bereitet keine Schwierigkeiten. Es genügt normalerweise, wenn man bei zwei oder drei unterschiedlichen Außentemperaturen die Temperaturen TLEund TWEmißt, wobei es im allgemeinen sogar nicht einmal notwendig ist, so lange zu heizen, bis TLE und TWE im betreffenden Raum erreicht sind, sondern man kann TL und TW beim Aufheizen des Raumes mittels eines Kurvenschreibers nur so lange aufzeichnen lassen, bis die Asymptoten, die TLE und TWE entsprechen, erkennbar werden.
  • Auch andere Möglichkeiten zur Ermittlung von TLE und TWE bestehen. Pi und p2 lassen sich beispielsweise aus zwei experimentell aufgezeichneten Verläufen von TWund TLmit Hilfe der Gleichung (1) und (2) ermitteln.
  • Dem Te-Funktionsgenerator wird auch die einstellbare Normaltemperatur Tn eingegeben.
  • Nach einmal erfolgter Einstellung des Te-Funktionsgenerators auf das betreffende Gebäude ist es dann nur noch notwendig, wenn man die Normaltemperatur ändern will, das die Normaltemperatur einstellende Stellglied, beispielsweise einen Drehknopf, zu verstellen.
  • In bekannter Weise ist es zweckmäßig, in den Zwischenzeitintervallen eine konstante oder von der Außentemperatur abhängige Stütztemperatur zu erzeugen, welche einem Temperatur-Sollwert der Raumtemperatur entspricht, der von der Raumtemperatur in dem Zwischenzeitintervall nicht oder nicht erheblich unterschritten werden darf. Diese Stütztemperatur kann zweckmäßig so getroffen sein, daß es einerseits nicht zu Schäden durch zu niedrigere Raumtemperatur kommen kann und andererseits die Zeitdauer für die Schnellaufheizung nicht übermäßig lang dauert, vorzugsweise nicht länger als 6 bis 12 Stunden. Die Stütztemperaturen können vorzugsweise gemäß der deutschen Patentanmeldung 2640920 in Abhängigkeit von der Außentemperatur getroffen sein. Doch kommen auch andere Abhängigkeiten der Stütztemperaturen in Frage, oder in einfachsten Fällen kann eine einzige konstante Stütztemperatur vorgesehen sein.
  • Vorteilhaft ist beispielsweise in den Fällen Te 1, Te 2 und Te 3 der F i g. 3, diese Einschalttemperatur-Kennlinie zum Zeitpunkt t1 an dem zu diesem Zeitpunkt jeweils vorliegenden Wert der Stütztemperatur für Ts zu beginnen, wie es F i g. 3 zeigt.
  • Ein Ausführungsbeispiel mit einigen gemäß der Anmeldung 2630920 vorgesehenen Stütztemperaturen ist im Diagramm nach F i g. 3 dargestellt.
  • In diesem Diagramm sind für vier verschiedene Außentemperaturen Ta = 253°, 265°, 273° und 283° Kelvin vier sich im Zwischenzeitintervall Dt 2 ergebende Raumtemperaturkurven 10 bis 13 und ihnen zugeordnete Stütztemperaturen Ts dargestellt. Bevorzugt kann die Stütztemperatur Ts in dem dargestellten Bereich zwischen der Normaltemperatur Tn, die hier als Beispiel auf 293"K eingestellt ist, und der in diesem Beispiel niedrigsten angenommenen Stütztemperatur von 280° K stetig in Abhängigkeit von der Außentemperatur selbsttätig verstellt werden. Diese Stütztemperaturen Ts sind so getroffen, daß, falls es im Zwischenzeitintervall Dt 2 zum Stützen der Raumtemperatur durch die jeweilige Stütztemperatur kommt, dann die für die Zeitspanne von tl bis t2 programmierte Zeitlänge für das Schnellaufheizen stets konstant ist Als besonders günstig für die Zeitspanne von t1 bis t2 haben sich etwa 4 bis 12 Stunden erwiesen. Dies gilt für Bürogebäude und vergleichbare Gebäude, jedoch nicht für Wohngebäude.
  • Für Wohngebäude kann diese Zeitspanne zweckmäßig weniger als vier Stunden betragen.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird mit der Erzeugung der zeitlich ansteigenden Einschalttemperatur-Kennlinie Te begonnen, sofern nicht bei der betreffenden Außentemperatur mit der Erzeugung des zeitlichen Anstiegs erst nach t1 begonnen werden kann, wie es in F i g. 3 als Beispiel für die Kennlinie Te 4 gilt.
  • Die jeweilige Einschalttemperatur-Kennlinie hat einen Verlauf, wie er anhand der F i g. 1 und 2 erläutert wurde und der von der Außentemperatur mit abhängig ist In diesem Ausführungsbeispiel gilt die Kurve Te 1 für eine Außentemperatur Ta von 258" K, Te 2 für Ta = 2650 K, Je3 für Ta = 273° K und Te 4 für Ta = 2830kr Es wird immer dann mit dem Einschalten der Schnellaufheizung begonnen, wenn die jeweils vom Funktionsgenerator berechnete Einschalttemperatur die jeweilige momentane Raumtemperatur TR erreicht.
  • Die Schnellaufheizung ist in diesem Ausführungsbeispiel mit maximal möglicher Zufuhr von durch die Heizungsanlage gelieferter Wärmeenergie zu dem betreffenden Gebäuderaum durchgeführt, und es wird von dieser Schnellaufheizung auf Steuerung oder Regelung der Raumtemperatur jeweils dann selbsttätig umgeschaltet, sobald gefühlt wird, daß die Raumtemperatur TR die Normaltemperatur Tn ungefähr erreicht Alle eingezeichneten Kurven sind natürlich nur Beispiele. In diesem Diagramm kommt es nur für die Raumtemperaturkurve 11 bereits zum Zeitpunkt tt zum Einschalten der Schnellaufheizung, und die Raumtemperatur erreicht ungefähr zum Zeitpunkt t2 die Normaltemperatur Tn.
  • Im Falle der Raumtemperaturkurve 10 ist die ihr zugeordnete Stütztemperatur Ts gleich der Normaltemperatur Tn, da die Nennleistung der Heizungsanlage hier als für Ta = 253° K ausgelegt angenommen ist.
  • Bei der Raumtemperaturkurve 11 wird die Stütztemperatur, welche hier zu 289"K angenommen ist, erhebliche Zeit vor t1 erreicht, so daß die Raumtempera- tur ab Erreichen der Stütztemperatur geregelt und erst zum Zeitpunkt to von der Regelung der Stütztemperatur selbsttätig auf Schnellaufheizung umgeschaltet wird.
  • In dem Fall, daß es zum Stützen der Raumtemperatur vor dem Zeitpunkt t1 kam, kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, den Zeitpunkt der Einschaltung der Schnellaufheizung nicht auf t1 zu legen, sondern ihn um einen konstanten Betrag oder um einen von der Stütztemperatur abhängigen Betrag vor dem Zeitpunkt t1 vorzusehen, weil bei längerzeitiger Regelung der Raumtemperatur gemäß der Stütztemperatur die Raumlufttemperatur TL zum Zeitpunkt des Einschaltens der Schnellaufheizung nicht wie beispielsweise in F i g. 2 unterhalb der Raumkörpertemperatur TW sondern über der Raumkörpertemperatur TW liegen kann, so daß in diesem Fall TW unterhalb der Stütztemperatur liegt und das Schnellaufheizen bis zum Erreichen der Normaltemperatur deshalb etwas länger dauert, wenn es zum Stützen der Raumtemperatur kam.
  • Beispielsweise könnte in Fig. 3 für die Kurve 11 der Einschaltzeitpunkt der Schnellaufheizung von t1 nach t12 vorverlegt werden. Dies läßt sich schaltungstechnisch einfach realisieren, indem zum Zeitpunkt t12 gefühlt wird, ob die Raumtemperatur vor dem Zeitpunkt t12 gestützt wurde oder nicht und, falls die Raumtemperatur nicht gestützt wurde, wird mit der Schnellaufheizung erst zum Zeitpunkt ti begonnen. Falls es dagegen zum Stützen der Raumtemperatur gekommen war, wird mit der Schnellaufheizung zum Zeitpunkt ti2 begonnen. Falls die Stütztemperatur erst zwischen t12 und t1 von der Raumtemperatur erreicht wurde, kann beispielsweise mit der Schnellaufheizung am einfachsten erst zum Zeitpunkt t1 begonnen werden, denn dann wurde durch die Regelung der Stütztemperatur die Raumkörpertemperatur bis zum Zeitpunkt tl noch nicht nennenswert beeinflußt Es sind natürlich auch Einschaltzeitpunkte der Schnellaufheizung zwischen t12 und b realisierbar, falls dies erwünscht ist F i g. 4 zeigt schematisch eine ausschnittsweise dargestellte Heizungsanlage 24 eines Gebäudes oder einer Zone eines Gebäudes, von dem zwei Räume 25, 25' dargestellt sind und eine ihr zugeordnete Schaltungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Von allen durch diese Heizungsanlage 24 beheizten Räumen ist ein Raum, hier der Raum 25, als sogenannter Testraum ausgewählt, d. h daß in ihm die Fühler 26, 27 zum Fühlen der Raumlufttemperatur TL und einer Raumkörpertemperatur TWangeordnet sind.
  • Dieser Testraum 25 ist ein für das betreffende Gebäude oder die betreffende Gebäudezone bezüglich der durch die Heizungsanlage 24 bewirkten Raumtemperaturen typischer Raum.
  • Die Schalter der Schaltungsanordnung sind in den den ersten Zeitintervallen Dt 1 entsprechenden Schaltstellungen dargestellt Diese Schaltungsanordnung arbeitet völlig selbsttätig.
  • Die Heizungsanlage 24 weist einen öl- oder gasbefeuerten Heizkessel 29 auf, dessen Kesselvorlaufleitung 30 das Kesselvorlaufwasser zu dem einen Eingang eines Dreiwegmischers 31 führt, dessen anderer Eingang mittels der Leitung 32 an die Heizungsrücklaufleitung 33 angeschlossen ist Die an den Ausgang des Mischers 31 angeschlossene Heizungsvorlaufleitung 36 ist über die betreffenden Räume beheizende Wärmetauscher 34 aufweisende Verbindungsleitungen 37 mit der Heizungsrücklaufleitung 33 verbunden, an die auch die zum Eingang des Heizkessels 29 führende Kesselrücklaufleitung 40 angeschlossen ist.
  • Eine Pumpe 38 dient der Umwälzung des Heizmediums, welches normalerweise Wasser ist Der Heizkreis der dargestellten Anlage wird durch die Leitungen 36, 37, 33,32 gebildet Der Fühler 37 zum Fühlen der Raumkörpertemperatur TWkann vorzugsweise eine Oberflächentemperatur einer Begrenzungswand des Raumes 25 fühlen, wobei die Meßstelle meist zweckmäßig an einer Innenwand dieses Raumes 25 nahe einer Außenwand sein kann. Die beiden Fühler 26, 27 sind an die Eingänge eines einen Mittelwert ihrer Fühlsignale bildenden Mittelwertbildners 28 angeschlossen, dessen Ausgangssignal also der Raumtemperatur TR entspricht.wobei vorzugsweise als Mittelwert TR der ungewichtete arithmetische Mittelwert 0,5.. (TW + TL)dienen kann.
  • Ein Analog-~oder Digitalrechner 42, welcher beispielsweise als elektrische Meßbrücke ausgebildet sein kann, berechnet in Abhängigkeit der von dem Fühler 43 gemessenen Außentemperatur in bekannter Weise den Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur THv, wobei der funktionelle Zusammenhang zwischen diesem Sollwert der. Heizungsvorlauftemperatur THv und der Außentemperatur Ta so getroffen ist, daß hierdurch in dem Testraum 25 und damit auch in den- anderen von der Anlage 24 beheizten Räumen, wie 25', die mittels eines manuell bedienbaren Stellers 44 einstellbare Normaltemperatur Tn gesteuert wird. Der Steller 44 kann beispielsweise ein elektrisches Potentiometer sein.
  • -Diese Raumtemperatursteuerung findet nur in den ersten Zeitintervallen Dt 1 statt Zwecks dieser Steuerung der Raumtemperatur auf den Normalwert Tn ist der Ausgang des Rechners 42 an den Sollwert-Eingang eines die Heizungsvorlauftemperatur regelnden Reglers 41 angeschlossen, dessen Istwert-Eingang der von einem Fühler 48 gefühlte Istwert der Heizungsvorlauftemperatur THveingegeben wird. THv ist die Temperatur des Heizmediums in der Leitung 36. Der Regler 41 bildet die Regelabweichung, d. h. die Differenz zwischen Sollwert und Istwert von THv, und setzt die.Regelabweichung in Steuersignale zur Steuerung eines Stellmotors 45 um. Dieser Stellmotor 45 steuert das Küken des Mischventils 31 so, daß die jeweilige Regelabweichung ausgeregelt wird. Der Regler 41 kann vorzugsweise ein stetiger Regler beispielsweise ein PID-Regler sein.
  • Es ist ferner eine Zeitschaltuhr 46 vorgesehen, welche auf die gewünschten tageszeitlichen und vorzugsweise auch kalenderzeitlichen Absenkungen der Raumtemperatur im Testraum 25 und damit auch in den anderen von dieser Heizungsanlage 24 beheizten Räumen programmierbar ist, d. h., sie ist auf die Zeitpunkte to und t2 jedes gewünschten Zwischenzeitintervalls Dt 2 programmierbar. Die programmierten Zeitpunkte t2 werden dabei nicht zum Umschalten auf das jeweils nachfolgende erste Zeitintervall benutzt, da dies ein Vergleicher 63 bewirkt, sondern nur zum Berechnen des anhand der F 1 g. 3 erläuterten Zeitpunktes t1 benutzt, welcher eine konstante, vorzugsweise einstellbare Zeitspanne vor dem programmierten Zeitpunkt t2 liegt Diese in F i g. 4 dargestellte Schaltungsanordnung kann, wie anhand der F i g. 3 erläutert, selbsttätig arbeiten. Diese Schaltungsanordnung liefert ferner Zeittaktimpulse in einen die Einschalttemperatur Te berechnenden Funktionsgenerator 47, an dessen Ausgang, wenn er durch die Zeitschaltuhr eingeschaltet ist, ein gemäß der jeweils geltenden Einschalttemperatur-Kennlinie gleitendes Signal, beispielsweise ein Gleichstromsignal, auftritt, das der Einschalttemperatur Te entspricht Dieser Funktionsgenerator 47 kann, wenn er nach den Gleichungen (1) und (2) rechnet, die sich zeitlich ändernden e-Funktionen dieser Gleichungen beispielsweise mittels je eines Operationsverstärkers berechnen, der über ohmsche Widerstände rückgekoppelt ist, von denen einer durch einen durch die von der Zeitschaltuhr 46 über die Leitung 49 gelieferten Zeittaktimpulse angetriebenen Synchronmotor oder Digital-Analog-Umsetzer des Funktionsgenerators 47 verstellbar ist, wodurch die zeitliche Änderung des Wertes - der betreffenden e-Funktion entsteht Die Einschaltung dieses Funktionsgenerators 47 erfolgt über die Leitung 50 durch die Zeitschaltuhr 46 zum jeweiligen programmierten Zeitpunkt, beispielsweise bei t1 (F i g. 3). In die Leitungen 49,50 sind Schalter 51, 52 zwischengeschaltet, die durch einen von einem Ausgang eines Vergleichers 53 einem Stellglied 54 gelieferten Schaltimpuls ausgeschaltet werden und durch einen von der Uhr 46 diesem Stellglied 54 aufdrückbaren Schaltimpuls eingeschaltet werden. Sobald diese beiden Schalter 51, 52 geschlossen sind, erzeugt der Funktionsgenerator 47 ein der Einschalttemperatur Te in Abhängigkeit der Außentemperatur und der Zeit entsprechendes Ausgangssignal. Durch jedes Öffnen der Schalter 51, 52 wird der Funktionsgenerator 47 auch wieder zurückgestellt Die Einschalttemperatur Te verläuft so, daß, wenn es durch sie infolge des Erreichens der Gleichheit der Signale TR und Te zum Einschalten der Schnellaufheizung kommt, durch dieses Schnellaufheizen die Raumtemperatur TR ihren mittels des Stellers 44 eingestellten Normalwert Tn ungefähr zum programmierten Zeitpunkt t2 wieder erreicht.
  • Da die Einschalttemperatur-Kennlinie Te abhängig ist von der Außentemperatur Ta und der Normaltemperatur Tn, wird in diesen Funktionsgenerator 47 auch die von dem Fühler 43 gefühlte Außentemperatur Ta sowie die mit dem Steller 44 eingestellte Normaltemperatur Tn eingegeben. Und zwar sind bei den Gleichungen (1) und (2) die Größen TLEund TWE außentemperaturababhängig Der Ausgang dieses Funktionsgenerators 47 ist an den einen Eingang des Vergleichers 53 angeschlossen, dessen anderem Eingang das vom Mittelwertbildner 28 gelieferte Raumtemperatursignal TR eingegeben wird, das auch dem anderen Vergleicher 63 eingegeben wird.
  • Sobald die beiden Eingangssignale des Vergleichers 53 gleieh groß sind, d. h. Te = TR ist, liefert der Vergleicher 53 ein Signal zum Stellglied 54 zum Öffnen der beiden Schalter 52, 51 und gleichzeitig auch ein Signal zu einem anderen Stellglied 55, das zwei andere Schalter 56, 57 hierdurch aus den dargestellten Stellungen in ihre anderen Stellungen umschaltet, wodurch von Regeln der Stütztemperatur Ts auf Schnellaufheizen umgeschaltet wird.
  • Durch den Ausgangsimpuls des anderen Vergleichers 63, der bei Gleichheit von TR und Tn auftritt, wird ein Stellglied 64 zum Öffnen eines Schalters 66 und Schließen eines Schalters 67 beaufschlagt, wodurch das Zwischenzeitintervall Dt 2 beendet und das jeweils nachfolgende erste Zeitintervall Dt 1 ungefähr zum programmierten Zeitpunkt t2 eingeschaltet wird. Der Vergleicher 63 wird vom Stellglied 55 mit Beginn der Schnellaufheizung eingeschaltet und schaltet sich selbst wieder aus, wenn er seinen Ausgangsimpuls zum Stellglied 64 liefert Es ist ferner ein analog oder digital arbeitender Stütztemperatur-Rechner .59 vorhanden, der die Stütztemperatur Ts in Abhängigkeit der vom Fühler 43 gefühlten Außentemperatur und des ihm durch den T>Steller 44 eingegebenen Wertes der eingestellten Normaltemperatur Tn berechnet Sein Ausgang ist über die Leitung 60, in die der Schalter 56 zwischengeschaltet ist, an den Sollwert-Eingang eines Zweipunktreglers 61 angeschlossen, welcher dem Regeln der Raumtemperatur auf die Stütztemperatur dient und der auch noch weitere Aufgaben hat. Dieser Rechner 59 kann vorzugsweise mit dem Funktionsgenerator 47 schaltungsmäßig vereinigt sein, gegebenenfalls durch den Funktionsgenerator 47 mitgebildet sein.
  • Dem Istwert-Eingang dieses Zweipunktreglers 61 ist ständig das vom Mittelwertbildner 28 gelieferte Raumtemperatursignal TR aufgedrückt Der Ausgang dieses Zweipunktreglers 61 ist über eine Leitung 62, in die der durch das Stellglied 64 betätigbare Schalter 66 zwischengeschaltet ist, an die Eingangsleitung des Stellmotors 45 anschließbar.
  • Die dargestellte Schaltungsanordnung und die Heizungsanlage 24 arbeiten wie folgt.
  • Der Heizkessel 29 kann beispielsweise so geregelt werden, daß er ständig Kesselvorlaufwasser konstanter Temperatur von beispielsweise 3630K liefert Es ist jedoch auch möglich und noch energiesparender, daß während der Zwischenzeitintervalle Dt2 die Kesselvorlauftemperatur des Kessels abgesenkt wird, beispielsweise auf 40"C, und erst mit Beginn der Schnellaufheizung wieder auf Regelung des durch einen Temperaturbegrenzer begrenzten Maximalwertes der Kesselvorlauftemperatur von beispielsweise 363"K selbsttätig in nicht dargestellter Weise umgeschaltet wird.
  • Während der ersten Zeitintervalle Dz 1, während welcher die Normaltemperatur Tn durch witterungsgeführte Regelung der Heizungsvorlauftemperatur gesteuert wird, befinden sich alle Schalter der Schaltungsanordnung in den in F i g. 4 dargestellten Schaltstellungen.
  • Der Vergleicher 63 ist ausgeschaltet F i g. 4 zeigt also im Augenblick die witterungsgeführte Regelung der Heizungsvorlauftemperatur THv zur Steuerung der Normaltemperatur Tn im Testraum 25.
  • Zum nächsten programmierten Zeitpunkt fo liefert die Zeitschaltuhr 46 ein Signal zu dem Stellglied 64, welches hierdurch den Schalter 66 schließt und den Schalter 67 öffnet, so daß der Regler 41 zur Beendigung der Steuerung der Raumtemperatur TR abgeschaltet und der der Regelung der Raumtemperatur dienende Zweipunktregler 61 eingeschaltet wird. Gleichzeitig wird durch einen von der Uhr 46 zum Stellglied 55 gelieferten Impuls der Schalter 57 geöffnet und der Schalter 56 geschlossen, so daß der Zweipunktregler 61 als Sollwert die jeweilige vom Rechner 59 berechnete Stütztemperatur erhält. Hierdurch wird, wenn Ts kleiner als TR ist, wegen der hieraus sich ergebenden Regelabweichung TR-Ts der Stellmotor 45 durch den Zweipunktregler 61 so gesteuert, daß er das Mischventil 31 schließt, d. ht den Zufluß von Kesselvorlaufwasser in die Heizungsvorlaufleitung 36 absperrt, so daß die Pumpe 38 das Wasser nur noch im Heizkreis 35 umwälzt, das sich hierdurch wegen der fehlenden Wärmezufuhr rasch bis auf die Raumtemperatur abkühlt.
  • Die Raumtemperatur sinkt hierdurch je nach Außentemperatur langsamer oder rascher ab, und solange die Raumtemperatur größer als die Stütztemperatur ist, bleibt das Mischventil 31 geschlossen. Sinkt dagegen die Raumtemperatur vor dem Umschalten auf Schnellaufheizung auf die jeweilige Stütztemperatur Ts ab, wird die Raumtemperatur auf der Stütztemperatur durch Zweipunktregeln mittels des Zweipunktreglers 61 und des von ihm angesteuerten Stellmotors 45 gehalten, indem der Stellmotor 45 zeitweise das Mischventil 31 in der für die Aufrechterhaltung der Stütztemperatur im Raum 25 erforderlichen Weise zwecks Einströmens von Kesselvorlaufwasser in die Heizungsvorlaufleitung 36 mehr oder weniger weit öffnet.
  • Zum programmierten Zeitpunkt t1 schaltet die Zeitschaltuhr 46 den Funktionsgenerator 47 zur Erzeugung des Einschalttemperatursignals Te ein.
  • Im Falle der Temperatur-Kennlinie Te 4 in F i g. 3 erzeugt der Funktionsgenerator nach seinem Einschalten eine Zeitlang ein konstantes Temperatursignal, das der Stütztemperatur von 280"K entspricht, und der zeitliche Anstieg der Einschalttemperatur Te 4 beginnt erst später. Bei den anderen in F i g. 3 dargestellten Einschalttemperatur-Kennlinien Te 1, Te 2 und Te 3 beginnt der zeitliche Anstieg der Einschalttemperatur sofort zum Zeitpunkt tt.
  • Sobald der Vergleicher 53 fühlt, daß die Einschalttemperatur Te der ihm ebenfalls eingegebenen Raumtemperatur TR entspricht, liefert er ein Ausgangs signal zu den beiden Stellgliedern 54 und 55, so daß das Stellglied 54 die Schalter 51, 52 zum Ausschalten des Funktionsgenerators 47 öffnet. Das Stellglied 55 schließt gleichzeitig den Schalter 57 und öffnet den Schalter 56, wodurch der Stütztemperatur-Rechner 59 vom Sollwerteingang des Zweipunktreglers 61 abgeschaltet und an seiner Stelle das vom Steller 44 gelieferte, der Normaltemperatur Tn entsprechende Signal dem Sollwerteingang des Zweipunktreglers 61 aufgedrückt wird. Hierdurch bewirkt der Zweipunktregler 41 nunmehr die Schnellaufheizung der Raumtemperatur TR auf den Normalwert Tn, da dieser Zweipunktregler 61 infolge der ihm nunmehr aufgedrückten Regelabweichung Tn-TR den Stellmotor 45 so steuert, daß dieser rasch das Mischventil 31 völlig öffnet und damit den Zufluß von Heizungsrücklaufwasser aus der Leitung 32 in die Heizungsvorlaufleitung 36 absperrt, so daß in die Heizungsvorlaufleitung 36 nunmehr ausschließlich vom Heizkessel 29 kommendes Kesselvorlaufwasser einströmt Damit wird den von dieser Heizungsanlage 24 versorgten Räumen, wie 25, 25', die ihnen durch die Heizungsanlage maximal mögliche Wärmeenergie zugeführt, so daß die Raumtemperatur schnellstmöglich bis zur Normaltemperatur Tn angehoben wird. Sobald die Raumtemperatur TR die Normaltemperatur Tn erreicht hat, liefert der Vergleicher 63 das das Stellglied 64 zum Öffnen des Schalters 66 und Schließen des Schalters 67 beaufschlagende Signal, so daß der Zweipunktregler 61 sich hierdurch selbst abschaltet und durch Einschalten des Reglers 41 wieder auf witterungsgeführtes Regeln der Heizungsvorlauftemperatur zur Steuerung der erreichten Normaltemperatur Tn umgeschaltet wird, womit ein neues erstes Zeitintervall Dt 1 beginnt Im Ausführungsbeispiel nach Fig.4 bewirkt der Vergleicher 63 stets die Umschaltung vom jeweiligen Zwischenzeitintervall Dt2 auf das jeweils nachfolgende erste Zeitintervall Dtl, unabhängig von dem in der Zeitschaltuhr 46 programmierten Endzeitpunkt t2 des Zwischenzeitintervalls. Dieser Endzeitpunkt t2 hat dann also, wie bereits erwähnt, nur Bedeutung für die Berechnung des Zeitpunktes tb.
  • Es kann jedoch in manchen Fällen auch zweckmäßig sein, daß der Vergleicher 63 nur dann die Umschaltung von dem betreffenden Zwischenzeitintervall auf das nachfolgende erste Zwischenzeitintervall auslöst, falls er diese Umschaltung vor Erreichen des in der Zeitschaltuhr 46 programmierten Endes t2 dieses Zwischenzeitintervalls auslöst, wogegen immer dann, wenn diese vorzeitige Umschaltung nicht stattfindet, die Zeitschaltuhr 46 die Umschaltung vom Zwischenzeitintervall auf das nachfolgende erste Zeitintervall zum jeweils programmierten Zeitpunkt t2 auslöst.
  • Da die Einschalttemperatur-Kennlinie Te so getroffen ist, daß durch das Schnellaufheizen die Raumtemperatur TR stets in der Nähe des programmierten Zeitendes t2 des Zwischenzeitintervalls den Normalwert Tn erreicht, kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, daß die Programmschaltuhr 46 stets das Umschalten vom Zwischenzeitintervall Dt 2 auf das jeweils nachfolgende erste Zeitintervall Dtl zum programmierten Zeitende t2 auslöst.
  • Falls der Zweipunktregler 61 im Gefolge des Einschaltens der Schnellaufheizung den Stellmotor 45 nur mit Unterbrechungen zum vollen Öffnen des Mischventils 31 ansteuert, was aus regelungstechnischen Gründen für die Regelung der Stütztemperatur zweckmäßig sein kann, kann bevorzugt vorgesehen sein, daß der Zweipunktregler im Gefolge der Umschaltung des ihm aufgedrückten Sollwertes auf den Normalwert Tn ein Ausgangssignal zum ununterbrochenen Einschalten des Stellmotors 45 liefert, so daß der Stellmotor 45 den Mischer 31 maximal rasch voll öffnet.
  • Anstelle des einzigen Testraumes 25 können gegebenenfalls auch mehrere Testräume vorgesehen sein, in denen Temperaturfühler für TL und TW angeordnet smd, wobei die gefühlten Werte TL und ebenfalls die gefühlten Werte TWjeweils gemittelt werden.
  • Die am Funktionsgenerator 47 nach erfolgter Installation der ihn aufweisenden Schaltungsanordnung zur Einstellung der dem betreffenden Gebäude und der Heizungsanlage angepaßten Einschalttemperatur-Kennlinie Te vorzunehmenden Einstellungen der Parameter von Te können von Hand oder automatisch vorgenommen werden. Die Normaltemperatur Tn wird jedoch im Falle automatischer Einstellung der anderen Parameter dennoch normalerweise von Hand vorgenommen und kann auch nachträglich jederzeit verstellt werden. Beispielsweise können einstellbare Widerstände und/oder Festwertspeicher des Funktionsgenerators die Werte der betreffenden Parameter speichern.
  • Die die Einschalttemperatur-Kennlinie Te bestimmenden Parameter, welche am Funktionsgenerator einzustellen sind, können besonders vorteilhaft selbsttätig gewonnen und berechnet werden. Jedoch kann man auch andere Methoden zu ihrer Ermittlung anwenden, wie bereits erwähnt wurde.
  • Bei automatischer Ermittlung der Parameter oder einer Teilanzahl der Parameter der Einschalttemperatur-Kennlinie kann man so vorgehen, daß die Verläufe der Raumlufttemperatur und der Raumkörpertemperatur während der Schnellaufheizung bei verschiedenen (konstanten) Außentemperaturen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Normaltemperaturen in einen Schreib-Lese-Speicher eingespeichert werden.
  • Aus diesen Kurven können dann die Parameter der Einschalttemperatur-Kennlinie berechnet werden.
  • Während des Zeitintervalls Dt 2 können zur Berechnung der jeweiligen Einschalttemperatur-Kennlinie die für die augenblickliche Außentemperatur und die eingestellte Normaltemperatur zutreffenden Parameter abgerufen werden.
  • Bei Neuinstallationen können Sätze von Parametern, die aus der Erfahrung gewonnen wurden, eingespeichert und durch das beschriebene Verfahren sukzessive verbessert werden.
  • Anhang Erläuterung der meisten verwendeten Symbole TL = Lufttemperatur des Gebäuderaumes im Personenaufenthaltsbereich, die durch mindestens einen Temperaturfühler gefühlt wird, TW = Raumkorpertemperatur dieses Gebäuderaumes, die durch mindestens einen Temperaturfühler gefühlt wird, TR = Raumtemperatur, die einem aus TL und TW gebildeten, gewichteten oder ungewichteten Mittelwert entsprechend dem humanen Wärmeempfinden entspricht, T = Temperatur allgemein, t = Zeit allgemein, Ta = Außentemperatur, Te = Einschalttemperatur-Kennlinie bzw. Einschalttemperatur, Ts = Stütztemperatur, Tn = Normaltemperatur (Normalwert der Raumtemperatur), TLE = bei pausenloser Heizung oder Kühlung mit maximaler Heizleistung bzw. Kühlleistung sich maximal oder nahezu maximal einstellende, von der Außentemperatur abhängige Lufttemperatur im Gebäuderaum, die durch den mindestens einen Temperaturfühler gefühltwird, TWE = bei pausenloser Heizung oder Kühlung mit maximaler Heizleistung bzw. Kühlleistung sich maximal oder nahezu maximal einstellende, von der Außentemperatur abhängige Raumkörpertemperatur des Gebäuderaums, die durch den mindestens einen Temperaturfuhler gefühlt wird, G = 0,5 (TLE+ TWE)TN, F = 0,5 (TLETWE). Diese Gleichung gilt für Heizen Im Falle des Kühlens würde gelten: F =0,5 (E-71E) Dt 1 = erste Zeitintervalle, während denen die Normaltemperatur des Raumes geregelt oder witterungsgeführt gesteuert wird, Dt2 = Zwischenzeitintervalle, während welchen im Falle des Heizens die Raumtemperatur abgesenkt und im Falle des Kühlens die Raumtemperatur erhöht wird, to = Beginn des Zwischenzeitintervalls, tio, t12 = Beginn der Schnellaufheizung, tb = vorbestimmte Zeitspanne vor t2 liegender Zeitpunkt, zu welchem der Verlauf der Einschalttemperatur-Kennlinie geändert wird, t2 = programmiertes Ende des Zwischenzeitintervalls, ti, t3 = Beginn der Erzeugung der Einschalttemperatur-Kennlime, t4 = Beginn der ungefähren Parallelität von TL und Dabei Schnellaufheizung bzw. -abkühlung, pl = Gebäudekonstante. Gegebenenfalls kann Pl jedoch auch als von TW abhängig in den Te-Funktionsgenerator eingegeben werden, falls der Aufwand die hierdurch in manchen Fällen geringfügige Erhöhung der Genauigkeit rechtfertigt, p2 = eine sich aus der der Heizung bzw. Kühlung dienenden Anlage und dem Volumen der zu beheizenden oder zu kühlenden Raumluft ergebende Konstante.

Claims (11)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Gebäuderaumes, in welchem während vorbestimmter erster Zeitintervalle durch eine zur Temperaturbeeinflussung Energie zu-und/oder abfuhrende Anlage, nämlich eine Heizungs-, Kühlungs- oder Klimaanlage, ein verstellbarer Normalwert (Normaltemperatur) der Raumtemperatur aufrechterhalten wird, wobei die Raumtemperatur gemäß dem humanen Wärmeempfinden sowohl die Raumlufttemperatur in dem dem Aufenthalt von Personen dienenden Bereich des Raumes als auch mindestens eine Raumkörpertemperatur, vorzugsweise eine Temperatur einer Begrenzungswand des Gebäuderaumes, berücksichtigt, wogegen mit Beginn jedes zwischen je zwei ersten Zeitintervallen liegenden Zwischenzeitintervalls die Zu- oder Abfuhr von Energie durch die Anlage zu oder von dem Gebäuderaum abgeschaltet wird, wobei die Raumtemperatur in dem Zwischenzeitintervall durch Wiedereinschalten der Energiezu- oder -abfuhr durch die Anlage gemäß mindestens einer von der Normaltemperatur abweichenden Stütztemperatur geregelt gestützt werden kann, wobei ferner innerhalb des Zwischenzeitintervalls die Energiezu- oder -abfuhr zu bzw. von dem Gebäuderaum so rechtzeitig auf dessen Schnellaufheizung bzw. -abkühlung geschaltet wird, daß der Normalwert der Raumtemperatur in kürzester oder nahezu kürzestmöglicher Zeit ungefähr am Ende des Zwischenzeitintervalls wieder erreicht wird, wozu im Zwischenzeitintervall zwecks Ermittlung des hierzu erforderlichen Einschaltzeitpunktes der Schnellaufheizung oder -kühlung ein sich gemäß einer vorbestimmten Einschalttemperatur-Kennlinie zeitlich änderndes Einschalttemperatursignal erzeugt wird, welche Einschalttemperatur-Kennlinie abhängig ist von dem Normalwert der Raumtemperatur, der Außentemperatur und solchen Gebäude-und Anlagenwerten, die Einfluß auf den bei ununterbrochener Schnellaufheizung oder -kühlung sich ergebenden zeitlichen Verlauf der Raumtemperatur während dieser Schnellaufheizung bzw. -kühlung haben, wobei das Einschalttemperatursignal in einer Vergleichsschaltung mit dem Istwert der Raumtemperatur verglichen und bei ungefährer Gleichheit von Istwert der Raumtemperatur und der durch das Einschalttemperatursignal definierten gleitenden Einschalttemperatur die Schnellaufheizung bzw. -kühlung eingeschaltet wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Einschalttemperatur-Kennlinie (Te) zumindest für den Fall, daß die Raumtemperatur (TR) in dem betreffenden Zwischenzeitintervall (Dt2) nicht gestützt wurde, in zumindest einem vorkommenden Bereich der Außentemperaturen zuerst ungefähr entsprechend dem durch die Schnellaufheizung bzw. -abkühlung bei der betreffenden Außentemperatur und dem eingestellten Normalwert der Raumtemperatur erzielbaren zeitlichen Verlauf der durch mindestens einen Temperaturfühler (27) gefühlten Raumkörpertemperatur (TW) verläuft, und dann ab einem Zeitpunkt (tb), welcher eine vorbestimmte Zeitspanne (t2- tb) vor dem programmierten Ende (t2) des Zwischenzeitintervalls liegt, einen zeitlichen Verlauf (21') hat, dessen Gestalt im wesentlichen der Gestalt desjenigen anfänglichen Abschnittes (21) des Verlaufs der durch die Schnellaufheizung bzw. -abkühlung erzielbaren Raumtemperatur (TR) entspricht, in welchem der zeitliche Verlauf der Raumlufttemperatur (TL) und der zeitliche Verlauf der Raumkörpertemperatur (TW) noch deutlich divergieren, wobei jedoch dieser Abschnitt (21) der Raumtemperaturkurve (TR) für die Einschalttemperatur-Kennlinie (Te) so parallel zu sich selbst versetzt wird, daß sein Anfang (16, 16') in den Zeitpunkt (tb) vor dem programmierten Ende und sein Ende (17, 17') in das programmierte Ende (t2) des Zwischenzeitintervalls fällt, wobei der diesem Ende (17') der Einschalttemperatur-Kennlinie zugeordnete Temperaturwert ungefähr dem Normalwert (Tn) der Raumtemperatur (TR)-entspricht.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zwischenzeitintervall (Dt2) die Erzeugung des Einschalttemperatursignals abgebrochen wird, sobald die Schnellaufheizung bzw.
    Schnellabkühlung ausgelöst wird.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichsschaltung (63) vorgesehen ist, welcher ein der momentanen Raumtemperatur (TR) entsprechendes Raumtemperatursignal und der Normalwert (Tn) der Raumtemperatur aufdrückbar sind und welche eine vorzeitige Umschaltung vom Zwischenzeitintervall (Dt2) auf das nachfolgende erste Zeitintervall vor dem programmierten Ende (t2) des Zwischenzeitintervalls auslösen kann, sobald die Raumtemperatur ihren Normalwert (Tn)ungefähr erreicht hat
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (63) stets die Umschaltung vom jeweiligen Zwischenzeitintervall (Dt2) auf das jeweils nachfolgende erste Zeitintervall (Dt 1) auslöst.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in welchem die Vergleichsschaltung am programmierten Ende (t2) des Zwischenzeitintervalls die Umschaltung auf das nachfolgende erste Zeitintervall noch nicht ausgelöst hat, diese Umschaltung am programmierten Ende (t2) des Zwischenzeitintervalls durch eine Zeitschaltuhr (46) ausgelöst wird.
  6. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumtemperatur (TR) dem arithmetischen Mittelwert zwischen der Raumkörpertemperatur (TW) und der Raumlufttemperatur (TL) entspricht.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumtemperatur (TR) einem gewichteten Mittelwert zwischen der Raumkörpertemperatur (TW)und der Raumlufttemperatur (TL) entspricht.
  8. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkörpertemperatur (TW) durch einen die Oberflächentemperatur einer Wand des betreffenden Gebäuderaumes fühlenden Temperaturfühler gefühlt wird.
  9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkörpertemperatur (TW) durch einen Temperaturfühler gefühlt wird, der die Temperatur innerhalb einer Begrenzungswand des betreffenden Gebäuderaumes fühlt
  10. 10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn für eine bestimmte Einschalttemperatur-Kennlinie oder -Kennlinienschar der Einschaltzeitpunkt der Schnellaufheizung oder -abkühlung stets zwischen dem Zeitpunkt (tb) vor dem programmierten Ende und dem programmierten Ende (t2) des Zwischenzeitintervalls liegt, dann der vor dem erstgenannten Zeitpunkt (tb) liegende Abschnitt der Einschalttemperatur-Kennlinie und gegebenenfalls auch ein an ihn anschließender nicht benötigter Teil der übrigen Einschalttemperatur-Kennlinie weggelassen werden.
  11. 11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmöglichkeiten der Einschalttemperatur-Kennlinie durch die automatische Auswertung von abgespeicherten Verläufen der Raumlufttemperatur und der Raumkörpertemperatur bei verschiedenen Außentemperaturen berechnet und abgespeichert werden, wobei die abgespeicherten Werte der Einstellmöglichkeiten bei der jeweils zutreffenden Außentemperatur zur Berechnung der Einschalttemperatur-Kennlinie verwendet werden.
    In der deutschen Patentanmeldung 2630920 ist unter anderem eine Anordnung beschrieben, bei welcher in jedem Zwischenzeitintervall eine zeitabhängige Sollwertkurve erzeugt wird, die so getroffen ist, daß, wenn die Raumtemperatur gemäß ihr geregelt wird, sich eine maximal oder zumindest nahezu maximal schnelle Aufheizung bzw. Abkühlung des betreffenden Raumes in der Weise ergibt, daß gegen Ende des Zwischenzeitintervalls der während des ersten Zeitintervalls geltende Raumtemperatursollwert wieder erreicht ist. Es ist auch ausgeführt, daß es zweckmäßig sein kann, wenn die Raumtemperatur nicht nur die Raumlufttemperatur, sondern auch eine Wandtemperatur mitberücksichtigt, d. h. ein gewichteter oder ungewichteter Mittelwert aus mindestens einer Temperatur des Raumkörpers und der Raumlufttemperatur ist. Die zeitabhängige Sollwert-Temperatur-Kennlinie kann ferner das Einschalten der Schnellaufheizung bzw. Schnellkühlung auslösen, wenn die Sollwert-Temperatur die Raumtemperatur erreicht, und stellt also in dieser Funktion auch eine »Einschalttemperatur-Kennlinie« dar.
    Nachfolgend ist unter »Raumkörpertemperatur« eine Temperatur oder ein gewichteter oder ungewichteter Mittelwert mehrerer Temperaturen eines oder mehrerer fester Körper verstanden, deren Temperatur zusammen mit der Raumlufttemperatur das Temperaturempfinden eines in den Raum befindlichen Menschen bestimmen. Bevorzugt kann als »Raumkörpertemperatur« die Temperatur einer dem Raum zugewendeten Oberfläche einer Wand oder eine innere Temperatur dieser Wand des Raumes dienen. Doch kommen auch Temperaturen anderer Körper des Raumes in Frage, deren Temperatur sich mit der Raumlufttemperatur gleichsinnig ändert, beispielsweise die Temperatur der Decke oder des Bodens des betreffenden Raumes oder die Temperatur einer im Raum befindlichen größeren Masse, beispielsweise die Temperatur eines größeren unbeheizten Maschinengestells oder sonstiger Einrichtungsgegenstände oder ein geeignet gewichteter Mittelwert aus mehreren Raumkörpertemperaturen, beispielsweise aus in unterschiedlichen Tiefen innerhalb der Wand gefühlten Temperaturen.
    Und zwar berücksichtigt das Wärmeempfinden eines Menschen in einem Raum nicht nur die Lufttemperatur, sondern auch die von den Wänden, dem Boden, der Decke oder sonstigen im Raum befindlichen Massen ausgehende Wärmestrahlung. Man kann zweckmäßig von menschlichen »Empfindungstemperaturen« sprechen, die sich aus einer mittleren Temperatur zwischen der Raumlufttemperatur TL und mindestens einer Raumkörpertemperatur TWin obigem Sinne ergibt In vielen Fällen kann diese Empfindungstemperatur dem ungewichteten, d. h. arithmetischen Mittelwert zwischen der Raumlufttemperatur und der raumseitigen Oberflächentemperatur einer Wand des Gebäuderaumes entsprechen. Jedoch kann unter Erhöhung des baulichen Aufwandes auch eine unterschiedliche Gewichtung von TL und TNvorgesehen sein, oft mit Vorteil auch nur in einem Teilbereich des gesamten Temperaturbereichs von TL und Tw Ein gewichteter Mittelwert entspricht (xTL+yTW):(x+gl wo x, y unterschiedlich groß und gegebenenfalls abhängig von TL und TWsind.
    Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu treffen, die sich besonders gut an unterschiedliche Gebäude- und Anlagenwerte anpassen läßt und sich insbesondere für Fälle eignet, bei denen die Schnellaufheizung bzw.
    Schnellabkühlung innerhalb von einigen Stunden, vorzugsweise in nicht mehr als maximal 12 Stunden, durchgeführt wird und hier zu guten Ergebnissen auch dann führt, wenn das Schnellaufheizen bzw. das Schnellabkühlen nicht gemäß einer Sollwertkennlinie geregelt wird, sondern mit unterbrochener, jeweils maximal möglicher Zufuhr oder Abfuhr von Energie zu oder von dem Gebäuderaum.
    Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst Diese Anordnung läßt sich baulich relativ einfach realisieren, und die Anpassung an unterschiedliche Gebäude- und Anlagenwerte ist nicht schwierig. Es läßt sich auch erreichen, daß sie nur einige wenige Einstellungen und entsprechend wenige Einstellglieder zur Anpassung an unterschiedliche Gebäude- und Anlagenwerte benötigt Unter Anlagenwerten sind die Werte der betreffenden Anlage, d. h. der betreffenden Heizungs- und/oder Kühlungsanlage (im Falle der Möglichkeit des alternativen Heizens und Kühlens handelt es sich bei der betreffenden, der Temperaturbeeinflussung dienenden Anlage um eine Klimaanlage) verstanden. Unter Gebäudewerten sind die Werte des Gebäudes oder der Gebäudeteile und die Einrichtungen in dem oder den betreffenden Gebäuderäumen verstanden, welche auf die durch die Anlage vorzunehmende Beeinflussung der Raumtemperatur ebenfalls von Einfluß sind, wie ihre Wärmekapazitäten und der Wärmedurchgang von dem oder den betrachteten Gebäuderäumen zu der Außenatmosphäre, ins Erdreich usw.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0004525A1 (de) * 1978-03-28 1979-10-03 Tour & Andersson Ab Steurungseinrichtung zur Inbetriebnahme einer die Temperatur eines Gebäudes beeinflussenden Anlage
US4311188A (en) * 1979-05-09 1982-01-19 Nippondenso Co., Ltd. Control method and apparatus for air conditioners
FR2575810A1 (fr) * 1985-01-10 1986-07-11 Landis & Gyr Ag Procede et dispositif pour determiner de facon automatique la duree d'un chauffage rapide
EP0308806A2 (de) * 1987-09-21 1989-03-29 Alois L. Dr. Knoll Verfahren zur sich selbsttätig anpassenden Steuerung der Temperatur mindestens eines Gebäuderaumes
FR2776399A1 (fr) * 1998-03-17 1999-09-24 Marty Electronique Dispositif de regulation de temperature programmable
DE102008015222B4 (de) * 2007-03-20 2010-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Fernleistungs-Überwachungsverfahren
EP2295876A3 (de) * 2009-08-21 2014-04-16 Robert Bosch GmbH Verfahren zum Regeln einer Heizungsanlage
EP3124877A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wassererwärmungsvorrichtung
DE102017109173A1 (de) 2017-04-28 2018-10-31 Helmut Bälz GmbH Torluftschleier-Heizungseinrichtung
EP3474112A3 (de) * 2017-10-19 2019-07-24 Robert Bosch GmbH Verfahren zum ermitteln einer erwarteten temperaturkurve sowie verfahren zum ermitteln eines heiz- und/oder kühlprogramms eines heiz- und/oder kühlsystems

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3538934A1 (de) * 1984-11-16 1986-05-28 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Verfahren zur absenkung eines temperaturniveaus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0004525A1 (de) * 1978-03-28 1979-10-03 Tour & Andersson Ab Steurungseinrichtung zur Inbetriebnahme einer die Temperatur eines Gebäudes beeinflussenden Anlage
US4311188A (en) * 1979-05-09 1982-01-19 Nippondenso Co., Ltd. Control method and apparatus for air conditioners
FR2575810A1 (fr) * 1985-01-10 1986-07-11 Landis & Gyr Ag Procede et dispositif pour determiner de facon automatique la duree d'un chauffage rapide
EP0308806A2 (de) * 1987-09-21 1989-03-29 Alois L. Dr. Knoll Verfahren zur sich selbsttätig anpassenden Steuerung der Temperatur mindestens eines Gebäuderaumes
EP0308806A3 (en) * 1987-09-21 1990-01-17 Alois L. Dr. Knoll Selfadaptive control-method for temperature regulation of at least one space of a building
FR2776399A1 (fr) * 1998-03-17 1999-09-24 Marty Electronique Dispositif de regulation de temperature programmable
DE102008015222B4 (de) * 2007-03-20 2010-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Fernleistungs-Überwachungsverfahren
EP2295876A3 (de) * 2009-08-21 2014-04-16 Robert Bosch GmbH Verfahren zum Regeln einer Heizungsanlage
EP3124877A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wassererwärmungsvorrichtung
DE102017109173A1 (de) 2017-04-28 2018-10-31 Helmut Bälz GmbH Torluftschleier-Heizungseinrichtung
EP3474112A3 (de) * 2017-10-19 2019-07-24 Robert Bosch GmbH Verfahren zum ermitteln einer erwarteten temperaturkurve sowie verfahren zum ermitteln eines heiz- und/oder kühlprogramms eines heiz- und/oder kühlsystems

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