DE2819032A1

DE2819032A1 - Verfahren und vorrichtungsanordnung eines elektronisch gesteuerten heizkreisthermostaten

Info

Publication number: DE2819032A1
Application number: DE19782819032
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Eber; Anton Dipl Ing Engel; Klaus Dipl Ing Lechner; Walter Rompel; Ewald Specht
Original assignee: WALTHER-BUEROMASCHINEN GmbH; Walther Bueromaschinen GmbH
Current assignee: Inca Industrielle Computeranwendung 8016 Fel GmbH
Priority date: 1978-04-29
Filing date: 1978-04-29
Publication date: 1979-11-08

Description

Verfahren und Vorrichtungsanordnung eines elektronisch aesteuerten
Heizkreisthermostaten.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtungsanordnung eines elektronisch gesteuerten Heizkreisthermostaten zur selbsttätigen Einstellung und Regelung unterschiedlicher Raumtemperaturen @ Gebende bzw. Wohnblockeinheiten als auch Privathäusern.
Aus der DT-AS 11 37 192 ist bereits eine selbsttätige elektrisch arbeitende Regelvorrichtung für Raumtemperaturen bekannt geworden, bei der eine Zentralheizung mit Raumtemperaturfühlern versehen ist und wobei zur thermischen Rückführung dienende, am Raumtemperaturfühler angeordnete Heizwiederstünde an Spannung gelegt werden können, um eine Nachtabsenkung der Raumtemperatur zu erreichen. Es sind hierbei mehrere Heizwiderstände it abgestuften Oh.- Werten vorhanden, die durch einen Stufenschalter wahlweise on einen Nachtkontakt eines Tag- Nachtuuschalters angeschlossen werden können. Der Nachteil dieser Ausfuhrung ist darin zu sehen, daß die Vielzahl der vorhandenen Widerstände eine umfangreiche Verdrahtung erfordern, die nur von einem Fachmann ausgeführt werden kann. Damit bereitet die nachträgliche Einfügung einer solchen Teepereturreglervorrichtung in bereits vorhandenen Zentralheizungsanlagen enorme Schwierigkeiten, zumal individuell gewünschte Einzelraum- Temperatureinstellungen mit Zeiteinstellungen nicht durchführbar sind.
Schließlich ist nach der DT-OS 22 53 511 eine Anordnung zue selbsttätigen Regeln der Temperatur eines Rauues it wenigstens eine. ventilgesteuerten Heizkörper, einem Temperaturfühler mit einem sich Unter Wärmezuführung ausdehnenden Körper sowie einer auf den Fühler einwirkenden Heizeinrichtung in Form eines elektrischen Widerstandes bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Widerstände mehrere Temperaturfühler über eine Schaltvorrichtung an eine Stufenspannungsquelle geschaltet sind, wobei letztere als Stufentransformator ausgebildet und die Schaltvorrichtung als ein Programmschalter aus einer Synchronuhr besteht. Auch hierbei haben sich Nachteile ergeben, in dem ein enormer Bauteilaufwand anfällt, wobei sich zwangsläufig kostenmäßig Nachteile für die Praxis bemerkbar machen, als auch eine individuell gewünschte Raumeinstelltemperatur über mehrere Zeitspannen hinweg Schwierigkeiten bereitet bzw. ebenfalls nicht durchführbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, durch den Einsatz modernster Technologien, wie sie sich durch die Elektronik anbieten, unter güngstigster Berücksichtigung des Austausches ganzer Bauteilsätze sowie zur Einsparung von erheblichen Heizenergien it damit verbundener Heizkostenherabsetzung beizutragen. Desgleichen soll erstmals die Möglichkeit geschaffen werden, die Temperatur von Einzelräu,»n jeweils nach Raumbenutzung automotisch regeln zu können. Auf diese Weise können, in praxisnaher Anlehnung Heizkosten bis zu 30% eingespart werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß unter Fortfoll bisher Ublicher Thermostat-Steuerventile eine Mikrostat- Reglereinrichtung vorwiegend als Zweipunktregler verwendet und als Aufsatz auf herkömmliche Heizkörper ventile Anwendung findet, wobei die Steuerung der Regler zur individuellen Messung von Einzelraumtemperaturen Uber einen Mikrocomputer zeitabhängig einstell- und regelbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird nachstehend erläutert.
Die Zeichnung zeigt den schematischen Mikrostat- Blockschaltbild- Funktionsablouf gemaß der Erfindung, wobei die gesamte Elektronik des MikrocoMputers einschließlich Netzteil, Batterie in eine. Wand schaukasten zusammengefasst sind, der lediglich einen Raumbedarf von ca. 80X80X50 mm benötigt. Die darin gespeicherten Werte werden zur optischen Anzeige und Kontrolle auf einem sechsstelligen Display im Taschenrechnerformat zusammen mit der ausgewählten Betriebsart angezeigt.
Von dieser Zentraleinheit, einschließlich Programm- und Datenspeicher sowie der Ein- und Ausgänge des kompletten Mikrocomputers 1 werden die entsprechenden Daten darin einprogrammiert. Beispielsweise können es folgende Betriebsarten fur ein Kinderzimmer sein: 630 Uhr: Teiperatur- Anhebung auf 220 C, 800 N Schulbeginn, Temperatur-Absenkung auf 180 C, 1300" Temperatur- Anhebung auf 22°C, 1900 " Teiperatur- Absenkung auf 180 C.
Nach vorgenannter Einprogrammierung übernimmt der Mikrocomputer 1 die Informationen, die wiederum von den verschiedenen Eingungen, wie beispielsweise den Zeitansagebaustein 2, welcher als Zeitbasis fUr den Mikrocosputer dient und aus der hochstabilen Quarzfrequenz die aktuelle Uhrzeit ableitet, sowie die Tastaturanordnung 3, die infolge ihrer entsprechend verschalteten, beispielsweise aus 5 x 4 = 20 Taten bestehenden Tastaturmatrixanschlusse die Ab frage der Bedientasten und eines nicht dargestellten Betriebsartenschalters regelt, die zusammen mit dem strichpunktiert dargestellten Heizkörper- Temperaturfühler 4, sowie de. Rauifühler 9, angeboten werden. Anhand dieser Eingangswerte errechnet der Mikrocomputer die jeweils gültige Steuerinformationen für die noch näher zu beschreibende Stellgliederanordnung.
Im Normalbetrieb wird Uber die sechstellige Display- Anzeige 5 mittels ihrer Abordnungssteuerungsphase 5' sowie der Sygmensteuerungsphase 5" die Tageszeit in Stunden und Minuten sowie die Tem,--ratur optisch angezeigt. Daneben können die im System gespeichrten Daten, wie Temperaturen und Zeiten Uber diese Anzeige abgefragt und nach Wunsch geändert werden. Das vom Mikrokomputer mittels onsich bekanntem Motor- bzw.
Magnetantrieb gesteuerte Stellglied 6 mit ihrer Zu- Leistungsstellung 6' und Auf- Leistungsstellung 6" als Heizwiderstönde öffnet oder schließt das am Heizkörper 7 angeschlossene Ventil 8 entsprechend dem Soll- Istwertvergleich der Temperatur. Hierbei kann beispielsweise ein beheizter Dehnungskörper als auch ein Motor mit Getriebe, welches die gebrauchlichen Schraubventile auf- und zu steuert, Anwendung finden.
Grundstitzlich dient der RaumfUhler 9, der als ein temperaturproportionaler Widerstand ausgebildet ist, der Ermittlung des Istwertes der Temperatur, dessen Ergebnis Uber den FUhlerscheltkreis 10 und deren Zuleitungen 10', 10" dem Mikrocomputer 1 eingegeben und angezeigt wird, wobei der ttrichpunktiert gezeichnete zweite Temperaturfühler 4 ein als Option vorgesehener FUhler zur Messung der Wassertemperatur dient, mit der Möglichkeit, den Mikrostaten als PI Regler einzusetzen, allerdings unter der Voraussetzung, daß dafUr anstelle des Ventils 8 ein lineal einstellbares Ventil Verwendung findet. Die Energieversorgung des Mikrostaten und des Stellgliedes erfolgt dabei Uber ein integriertes strichpunktiert angedeutetes Netzgerät 11. Hierbei erzeugt letzteres Netzgerät die notwendige Betriebsspannung fUr die Elektronik und den Stellechanisous, wobei eine NC- Batterie aufgeladen wird, die bei eventuellen Netsausfall die Zeituhr und den Mikrocomputer 1 für mindestens 6 Stunden weiterversorgt. Auf diese Weise bleiben die einmal eingestellten Parameterwerte erhalten, um zu verhindern, daß bei eventuelle. Netzausfall diese nicht zusätzlich nochmals neu eingegeben werden müssen.
Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was in Abweichung von der konkreten AusfUhrungsbeispiel fUr den Fa-hmann naheliegt. So sind beispielsweise Uber die bereits beschriebenen Betriebsarten hinaus i. Rahmen der Erfindung liegendeweitere Betriebsarten wählbar, wie die Umschaltung auf Automatik, Waschenendprogramm, Langzeitprogramm. Ebenso kann ein zusätzlich eingebautes Frostschutzprogramm für eine Mindestraumtemperatur von plus 7° C Sorge tragen.
- Patentansprüche -

Claims

Patentanspruche $ Verfahren und Vorrichtungsanordnung eines elektronisch gesteuerten Heiwkreisthermostaten zur selbsttätigen Einstellung und Regelung unterschiedlicher Raumtemperaturen in Gebäude bzw. Wohnblockeinheiten als auch Privathdusern, dadurch gekennzeichnet, daß unter Fortfall bisher Ublicher Thermostat- Steuerventile eine Mikrostat- Reglereinrichtung vorwiegend als Zeitpunktregler verwendet und als Aufsetz auf hes mliche Heizkörperventile Anwendung findet, wobei die Steuerung der Regler zur individuellen Messung von Einzelraumtemperatuaen Uber einen Mikrocomputer (1) zeitabhängig einstell- und regelbar ist.
2. Verfahren und Vorrichtungsanordnung noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Tastaturmatrix (3) die jeweils gewünschten Raumtemperaturwerte individuell in den Mikrocomputer (1) eingebbar sind.
3. Verfahren und Vorrichtungsanordnung noch Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Mikrocomputer (1) eingegebenen, gespeicherten und ausgebenden Temperaturwerte zur Kontrolle auf einer sechssteiligen Display- Anzeige (5) im Taschenrechnerformat optisch ablesbar, Uberprufbar und änderbar sind.
4. Verfahren und Vorrichtungsanordnung noch den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Zeitbasis fur den Mikrocomputer .) dienende und fortlaufend die Uhrzeit anzeigende, lediglich während der Parameter- Einstellungsbedienungsphase ausgebildete, quarzgesteuerte Digitaluhr (2) Anwendung findet.
5. Verfahren und Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 1 ois 4, dadurch gekennzeichnet1 daß beim Netzausfall (11) zum zeitweise Weiterbetrieb der Digitaluhr (2) eine Nickel- Cadmiuibatterie vorgesehen ist.