DE3247339A1 - Anordnung fuer einen elektrisch beheizbaren heisswasserbereiter - Google Patents

Description

• Anordnung für einen elektrisch beheizbaren Heißwasserbereiter
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für einen elektrisch beheizbaren Heißwasserbereiter für den Betrieb mit einer Schwachheizleistung und für den wahlweise einschaltbaren Betrieb mit einer Starkheizleistung durch Umschaltung der Heizelemente über eine Schützanordnung.
• Es ist bekannt und weit verbreitet, die schaltungstechnischen Maßnahmen zur Ansteuerung der Heizelemente für elektrisch beheizbare Heißwasserbereiter dahingehend auszulegen, daß der alternative Betrieb einer Schwachheizung oder einer Starkheizung möglich ist. Insbesondere im Zusammenhang von Heißwasserspeichern, die bevorzugt in Phasen billigen Stromtariis, z.B. in der Nacht, beheizt werden, ist es gebräuchlich, den Wasservorrat über die zur Verfügung stehende lange Zeitspanne mit niedrigerer Leistung zu erwärmen. Das Stromversorgungsnetz wird damit weitestgehend gleichmäßig ausgelastet und beansprucht. Um aber auch im Einzelfall bei erhöhtem Wasserverbrauch eine beschleunigte Erhitzung des Wasservorrats zu erreichen, ist es bekannt, durch entsprechende Anschaltung der Heizelemente an die Stromversorgung mit wesentlich erhöhter Leistung den Wasservorrat aufzuheizen. Von Hand ist eine derartige Leistungsumschaltung bei derartig ausgestatteten Geräten möglich. Diese Maßnahme birgt aber die Gefahr in sich, daß auf die Rückschaltung vergessen wird. Bekannte Anordnungen lösen dieses Problem wenig zufriedenstellend und/oder aufwendig.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungseinrichtung bereitzustellen, bei welcher unter geringem steuertechnischen Aufwand erreicht wird, daß durch den elektrisch beheizbaren Warmwasserbereiter im Normalfall Warmwasser mit einer ersten maximalen Temperatur bei einer relativ schwachen IVeizanschlußleistung zur Verfügung gestellt wird und daß für den Sonderfall mit einer starken IIeizanschlußleistung eine erhöhte Temperatur des Wasservorrats relativ rasch erreicht wird. Nach diesem Sonderfall soll eine automatische Rückstellung auf den Normalbetrieb erfolgen.
• Eine Schaltungsanordnung, die diesen Anforderungen gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in Serie mit den bei Ruhestellung der Schützanordnung für den Schwachheizbetrieb geschalteten Heizelementen ein thermostatgesteuerter Schaltkontakt für eine erste Einstelltemperatur angeordnet ist und daß ein zweiter thermostatgesteuerter Schutzkontakt für eine zweite erhöhte Einstelltemperatur im Strompfad zur Ansteuerung der die Einschaltung der Heizelemente für den Starkheizbetrieb steuernden Schützanordnung liegt, zu welcher eine Parallelschaltung eines durch diesen gesteuerten Selbsthaltekontaktschalter und eines handbetätigbaren Tastkontaktschalters in Reihe geschaltet ist.
• Bei einer Schaltungsanordnung nach diesen erfindungsgemäßen Merkmalen wird der elektrisch beheizbare Heißwasserbereiter - bevorzugt in Strom-Zeiten, z.B. während der Nacht - unter relativ geringer Leistungsaufnahme auf einen mittleren üblichen Temperaturwert, welcher beispielsweise bei 65°C liegen kann, aufgeheizt. Wird aber im Einzelfall eine größere Wassermenge, als im Heißwasserbereiter gespeichert ist, oder aber eine stärker erhitzte Wassermenge benötigt, so wird durch Betätigung des Tastkontaktschalters die Schaltschützanordnung erregt, wodurch in jedem Fall die Heizelemente auf Starkheizung geschaltet sind. Durch einen Selbsthaltekontakt wird diese Schützstellung aufrechterhalten, bis der Schaltkontakt für die zweite erhöhte Einstelltemperatur nach Erreichen dieser Einstelltemperatur öffnet. Damit steht, wie gewünscht, der Wasservorrat mit der erhöhten Temperatur reiativ rasch zur Verfügung und es ist sichergestellt, daß danach automatisch die normale Betriebsweise eingestellt ist, bei welcher bei niedrigen Heizleistungs-Anschlußwerten der Wasservorrat auf eine verringerte maximale Temperatur erwärmbar ist.
• Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß über Schützschaltkontakte der Schützanordnung zwei für den Schwachheizbetrieb zwischen zwei Stromphasen in Reihe geschaltete Heizwiderstände für den Starkheizbetrieb mit einem zusätzlichen dritten Heizwiderstand in Sternschaltung zwischen drei äußeren Stromphasen und einem mittleren Null-Leiteranschluß umschaltbar sind. Im vorliegenden Fall sind lediglich drei gleich starke Heizwiderstände erforderlich, von denen zwei für die Schwachheizung zwischen zwei Stromphasen in Reihe bzw. alle drei in Sternschaltung mit Mittelanschluß geschaltet werden. Die Anschlußwerte für den Schwachheizbetrieb bzw.
• den Starkheizbetrieb verhalten sich dann wie 1 : 6.
• Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgeinäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß der thermostatgesteuerte Schaltkontakt für die erste Einstelltemperatur in einem Nebenphasenstrompfad angeordnet ist. Dieser Nebenphasenstrompfad ist normalerweise der Billigpreis-Stromversorgung, also bevorzugt der Nachtphase, zugeordnet. Damit ist dafür Sorge getragen, daß für den Normalfall lediglich diese Stromversorgungszeiten in Frage kommen.
• Nach einer Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die Schützanordnung aufgebaut ist aus zwei parallelgeschalteten, sich über Kontaktschalter gegenseitig beeinflussenden Schützen und daß parallel zu einem dieser Kontaktschalter der Tastkontaktschalter für die Handbetätigung angeordnet ist. In diesem Zusammenhang liegen bevorzugterweise der zweite thermostatgesteuerte Schaltkontakt für die erhöhte Einstelltemperatur im Strompfad eines dieser Schütze und der Tastkontaktschalter im Strompfad des anderen Schütz.
• Ein Ausführungsbeispiel mit Merkmalen der Erfindung ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
• Die Figur zeigt eine Schaltungsanordnung für einen elektrisch beheizbaren Heißwasserspeicher unter Verwendung von drei;SIeizwiderständen, welche über eine Schützanordnung von Schwachheizung auf Starkheizung umschaltbar sind.
• Vorliegende Schaltungsanordnung zur Ernçärmung von Wasser in IIeißwasserspeichern liegt an den drei Stromphasen R, S, T sowie dem Null-Leiter N an. Über die Anschlußphase R' wird während Billigpreis-Stromphasen, also beispielsweise in der Nacht, Strom zugeführt. Alle Stromzuführungsleitungen sind über Schaltkontakte eines Sicherheitstemperaturbegrenzers STB geführt.
• Zur Erzeugung der Heizenergie sind Heizelemente R1, R2, R3 vorgesehen. Zwei sich ansteuertechnisch gegenseitig beeinflussende Schütze 13 und C steuern Schützkontakte bl, b2, b3 und cl, c2, c7 in den Strompfaden zu den Heizelementen R1, R2, R3. Der Temperaturregler TR steuert einen ersten Schaltkontakt sl, welcher bei einer Temperatur unter 65°C geschlossen und über 650C geöffnet ist, sowie einen Schaltkontakt s2, welcher oberhalb einer Temperatur von 80°C geöffnet und darunter geschlossen ist.
• In der dargestellten Schaltstellung, welche dem Normalbetrieb, d. h. dem Schwachheizbetrieb des Heißwasserbereiters zugeordnet ist, sind die Heizelemente R1 und R3 in Reihe geschaltet und liegen über dem Schützkontakt c2 am Null-Leiteranschluß N und über den temperaturgesteuerten Schaltkontakt sl am Phasenanschluß R' an. Bei einem Leistungswert von zwei kW je Heizelement ergibt sich durch diese Reihenschaltung eine Heizleistung von einem kW. Oberhalb von 650C öffnet der thermostatgesteuerte Schaltkontakt si sodaß in der Normalstellung keine höhere Temperatur des Wasservorrats erzielbar ist.
• Dies bedeutet, daß während der Phasen des Normalbetriebs der temperaturgesteuerte Schaltkontakt s2, welcher auf eine höhere Temperatur, nämlich 8O0C eingestellt ist, geschlossen ist.
• Soll kurzfristig der Wasservorrat im Heißwasserspeicher gesteigert werden, so wird durch eine Bedienungsperson der Tastkontaktschalter TS kurzzeitig betätigt. Dadurch wird der Schütz C erregt und der Schützkontakt c zur Erregung des Schütze B geschlossen. Da nunmehr auch der Sdutzkontakt b4 geschlossen ist, bleibt auch nach Auslassen des Tastkontaktschalters TS der Schütz C erregt. Sind also die beiden Schütze B und C erregt, so sind die Schützkontakte bi, b2, b3, ci, c3 geschlossen und der Schützkontakt c2 geöffnet. Damit liegen alle drei Heizelemente Ri, R2, 83 in Sternschaltung an den Phasenanschlüssen R, S, T und in der Stermnitte am Null-Leiteranschluß. Ist auch das dritte Heizelement 1t2 für eine Leistung von zwei kW ausgelegt, so ergibt sich für die Gesamtheizleistung ein Wert von sechs klf. Diese IIeizleistung wirkt solange, bis die Temperatur erreicht ist, bei welcher der temperaturgesteuerte Schaltkontakt s2 öffnet. Öffnet dieser, so fallen der Schütz B und gesteuert über dessen Schützkontakt b4 der Schütz C ab. Die Situation für den Normalbetrieb unter Anwendung der Schwachheizung ist zur Erzielung einer verminderten Einstelltemperatur somit wieder gegeben.

Claims (5)

1. Patentansprüche Schaltungsanordnung für einen elektrischen IIeißwasserbereiter für den Betrieb mit einer Schwachheizleistung und für den wahlweise einschaltbaren Betrieb mit einer Starkheizleistung unter Verwendung einer Schützanordnung zur Umschaltung der lleizleistungen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Serie mit den bei Ruhestellung der Schützanordnung (13, C) für den Schwachheiz-Leistungsbetrieb geschalteten Heizelement (R3, Ri) ein temperaturabhängig gesteuerter Schaltkontakt (si) für eine erste Einstelltemperatur angeordnet ist und daß ein zweiter temperaturabhängig gesteuerter Schaltkontakt (s2) für eine zweite erhöhte Einstelltemperatur im Strompfad zur Ansteuerung des die Anschaltung der IIeizelemente (R1, 2, R3) für den Starkheiz-Leistungsbetrieb steuernden Schützanordnung (B, C; bl, b2, b3, cl, c2, c3) liegt, zu welchem eine Parallelschaltung eines durch diesen gesteuerten Selbsthaltekontalçtschalter (b4, c4) und eines handbetätigbaren Tastkontaktschalters (TS) in Reihe geschaltet ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß über Schütz-Schaltkontakte (bl, b2, b3, cl, c2, c3) zwei für den Schwachheizbetrieb zwischen einen Stromphasen-Leiteranschluß (R; ') und dem Null-Leiteranschluß (N) in Reihe geschaltete IIeizçiderstände (R3, R1) für den Starkheizbetrieb mit einem zusätzlichen dritten IIeizlriderstand (R2) in Sternschaltung zwischen drei äußere Stromphasen-Leiteranschlüsse (R, S, T) und einen mittleren Null-Leiteranschluß (n) umschaltbar sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängig gesteuerte Schaltkontakt (sl) für die erste Einstelltemperatur in einem Nebenphasen-Strompfad (R') angeordnet ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schützanordnung aufgebaut ist aus zwei parallelgeschalteteq sich über Schütz-Schaltkontakte (c4, b) gegenseitig beeinflussenden Schützen (n, C) und daß parallel zu einem dieser Kontaktschalter (b4) der Tastkontaktschalter (TS) angeordnet ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite temperaturabhängig gesteuerte Schaltkontakt (s2) für die erhöhte Einstelltemperatur lediglich im Strompfad eines dieser Schütze (B) liegt und daß der Tastkontaktschalter (TS) im Strompfad des anderen Schütz (C) liegt.