DE3437147C2

DE3437147C2 -

Info

Publication number: DE3437147C2
Application number: DE19843437147
Authority: DE
Inventors: Hans Vollmer; Gerd 7742 St Georgen De Kammerer
Original assignee: Stiebel Eltron Elektronik & Co Kg 1000 Berlin De GmbH
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1992-11-26
Also published as: CH667957A5; DE3437147A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Aufladesteuerungen von Elektrospeicherheizungen mit den Merkmalen nach dem ersten Teil des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen Heizungen ist es insbesondere im Bereich relativ hoher Außentemperaturen von geringfügig kleiner als 20°C und/oder bestimmten, im Speicherheizgerät etwa noch vorhandenen Restwärmevorräten erforderlich, daß die Aufladung mit dem Beginn der Niedertariffreigabe und nach der Feststellung der Steuerung eines nur relativ geringen Aufladebedarfs, der dort durch eine insbesondere linear arbeitende Ladebedarfsmessung ermittelt wurde, nicht unmittelbar diesem ermittelten Meßwert folgt, um eine Aufladung sowohl aus netzbelastungstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll durchzuführen.

Bei bekanntgewordenen derartigen insbesondere linear arbeitenden Aufladesteuerungen ist es möglich, daß bei bestimmten, relativ hohen Außentemperaturen insbesondere um +20°C herum und/oder noch vorhandener Restwärmevorräten im Speicherheizgerät von der Aufladesteuerung aus der Ladebedarfsmessung heraus eine Aufladung freigegeben wird, die unter Umständen zu einer nur relativ kurzfristigen Einschaltung der Ladestromzufuhr, d. h. zu einer Ladedauer von nur wenigen Minuten führen kann. Eine solche Aufladung wäre wirkungstechnisch nicht nur sinnlos, sondern das EVU-Netz wäre hierdurch nur unnötig und unwirtschaftlich mit einer relativ hohen Einschaltspitze belastet.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist in der DE 32 02 128 A1 beschrieben.

In der Siemens-Druckschrift "Protomatik-Aufladeregelung für Elektro-Speicherheizungen, Technische Information IKVK 7/26" vom November 1977 ist beschrieben, daß es bei bestimmten Steuergeräten zu einem kurzzeitigen Einschalten von Speicherheizgeräten kommen kann. Dies ist unerwünscht.

In der DE-Z. "elektrowärme international 34 (1976), A6", November, S. A275-A280, sind Maßnahmen gegen das unerwünschte Einschalten von Speicherheizgeräten während einer Zusatzfreigabedauer als erstrebenswert genannt, jedoch nicht angegeben.

In der CH-Z. "Bull. ASE/UCS 73 (1982), 1", 9. Janvier, S. (A32)-(A34), sind zwar Angaben zur Optimierung der Ein- und Ausschaltzeiten von Heizungsanlagen genannt. Maßnahmen zur Unterdrückung kurzer Einschaltdauern bei Speicherheizgeräten sind jedoch nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Aufladesteuerung der eingangs genannten Art diesen Nachteil zu vermeiden und der Aufladesteuerung zeitlich oder zeitunabhängig steuerungsalgorithmisch definierte, von einer bestimmten Außentemperatur und/oder einem noch vorhandenen Restwärmevorrat abhängige Grenzwerte vorzugeben.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßigerweise kann ein Außentemperaturgrenzwert, wo eine Aufladung nicht mehr erforderlich ist, beispielsweise bei +20°C oder größer liegen. Wird dieser Grenzwert unterschritten oder ist ein entsprechender Restwärmevorrat im Speicherheizgerät vorhanden, die beide abhängig oder unabhängig voneinander eine Aufladung, wenn auch nur kurzfristig, verlangen, dann wird für eine ganz bestimmte Zeitdauer die Aufladung freigegeben. Diese Zeitdauer kann insbesondere 1/10 t der Zeit t der gesamten Niedertariffreigabezeit NT betragen. In Unteransprüchen sind weitere Einzelheiten der Einrichtung beansprucht.

Vorteilhaft bei dieser Einrichtung für eine Mindestladedauersteuerung ist der dadurch erzielbare wärmetechnische Wirkungsgrad im Vergleich zu einer wirkungslosen, nur über einige Minuten dauernde Aufladung bei dem bekannten linear verlaufenden Aufladebetrieb kurz unter dem betreffenden Außentemperatur- und/oder Restwärmegrenzwert.

Anhand der Diagramme und dem Blockschaltbild in der Zeichnung wird die Einrichtung im folgenden beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Flußdiagramm über die Arbeitsweise der Einrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer analog arbeitenden Einrichtung,

Fig. 3 ein Diagramm mit einer linear verlaufenden Ladekurve und einer im Verlauf der Ladekurve vorgesehenen 1/10 NT-Zeitdauer bemessenen Mindestladung.

Mit der Freigabe der Niedertarifzeit NT durch das EVU, z. B. um 21.00 Uhr, wird der interne Steuerungsalgorithmus der Aufladesteuerung gestartet. Zunächst wird aus den verschiedenen Parametern, insbesondere aus der Außentemperatur und einer möglicherweise noch vorhandenen Restwärme im Speicherheizgerät, ermittelt, ob eine Aufladung erforderlich ist. Ist die Außentemperatur und/oder die Restwärme relativ hoch, daß keine Aufladung erforderlich ist, dann führt die Aufladesteuerung ihren Programmzyklus durch, ohne daß eine Aufladung freigegeben wird.

Wird jedoch eine Aufladung aufgrund bestimmter Außentemperatur- und/oder Restwärmewerte erforderlich, dann ermittelt die Einrichtung, ob durch die bestimmte herrschende Außentemperatur und/oder die Restwärme die Aufladedauer beispielsweise größer wird als 1/10 der gesamten NT-Freigabezeit.

Ist die berechnete Aufladedauer aufgrund der ermittelten Außentemperatur und/oder Restwärme kleiner als 1/10 der NT-Freigabezeit, dann wird nur über 1/10 der gesamten NT-Freigabezeit eine Aufladung freigegeben.

Ist die berechnete Aufladedauer aufgrund der ermittelten Außentemperatur und/oder Restwärme größer als 1/10 der NT-Freigabezeit, dann wird normal, d. h. linear außentemperatur-/restwärmeabhängig, die Aufladung freigegeben.

Der obere Temperaturgrenzwert für eine sogenannte Mindestladung kann zweckmäßigerweise bei +20°C liegen. Darunter wird normal, linear außentemperatur-/restwärmeabhängig aufgeladen.

Die Einrichtung kann digital, mikrocomputergesteuert arbeiten. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß eine analog arbeitende Einrichtung gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 2 zum Einsatz kommt. Dort bezeichnet 1 einen Meßverstärker als Koordinationsglied mit den Eingängen für die Parameter aus der Außentemperatur, der Restwärme und erforderlichenfalls der Zeit/Algorithmus. 2 bezeichnet eine Mindestladedauererkennung mit einem Eingang für die NT-Freigabezeit, und 3 bezeichnet einen Offset-Verstärker zwischen der Erkennung 2 und dem Meßverstärker 1. 4 zeigt die Ladungsfreigabevorrichtung.

Aus dem Diagramm gemäß Fig. 3 ist die Mindestladedauerschwelle mit beispielsweise 1/10 NT-Dauer mit Beginn der auf 8 Stunden bezogenen gesamten NT-Ladezeitdauer auf der linear verlaufenden Ladekurve sichtbar.

Die Mindestladedauer ist für bestimmte Einsatzfälle zeitlich variierbar. Die Mindestladedauer kann erforderlichenfalls von einem Optimierungsprogramm der Aufladesteuerung, insbesondere von bestimmten Heizkurvenparametern der Steuerung beeinflußbar sein. Es ist auch vorgesehen, daß die Mindestladedauer fernwirktechnisch, hinsichtlich Zeitdauer und/oder EIN-/AUS-Schaltung beeinflußbar ist. Außerdem kann über die Mindestladedauer eine Beeinflussung der Entladeregelung vorgesehen sein.

Erforderlichenfalls ist es vorgesehen, daß mit einer Inanspruchnahme der Mindestladung eine selbsttätige Umschaltung der Aufladesteuerung auf insbesondere nur eine halbe Ladeleistung bei insbesondere doppelter Ladezeitdauer zu bewirken. Der Mindestladedauerbetrieb ist zweckmäßigerweise auch durch einen Parameter aus einer Raumtemperaturmessung beeinflußbar.

Claims

1. Einrichtung für Aufladesteuerungen von Elektrospeicherheizungen mit einem vom Niedertarif-NT-Freigabesignal in Betrieb gesetzten, die Aufladung steuerndes Zeitlaufwerk oder einem zeitunabhängig arbeitenden Aufladungssteuerungsalgorithmus und mit einer von der Außentemperatur und von der Restwärme im Speicherheizgerät abhängigen analogen und/oder digitalen Steuerung der Aufladung, dadurch gekennzeichnet, daß bei bestimmten Außentemperaturen und/oder bestimmten Restwärmevorräten für die Aufladung eines Speicherheizgerätes eine zeitlich festbegrenzte Mindestladedauer wirksam ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestladedauer-Stromkreis für eine Aufladung nur für Außentemperatur kleiner oder gleich 20°C eingeschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestladedauer 1/10 (t) der Gesamtladedauer (t) oder der NT-Freigabezeitdauer ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestladedauer zeitlich variierbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestladedauereinschaltung und/oder die zeitliche Größe der Mindestladedauer von einem steuerungseigenen Optimierungsprogramm, insbesondere von Heizkurvenparametern der Steuerung beeinflußbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestladedauer fernwirktechnisch beeinflußbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Mindestladedauer eine Beeinflussung der Entladeregelung vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Inanspruchnahme der Mindestladedauer eine selbsttätige Umschaltung auf insbesondere ½ Ladeleistung und insbesondere doppelte Ladezeitdauer vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestladedauer durch die Raumtemperatur beeinflußbar ist.