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Vorrichtung zur Stromversorgung eines Heizkreisverteilers
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Stromversorgung
für einen Heizkreisverteiler eines mit einer Warmwasser-Heizungsanlage ausgerüsteten
Gebäudes, in dessen Räumen mit warmem Wasser zu versorgende, an Heizkreise angeschlossene
Verbraucher installiert sind, bei welcher für mindestens zwei Heizkreise Ventile
mit Stellantrieb in einem handelsüblichen Verteiler schrank mit vorgegebenen Abmessungen
angeordnet sind, von denen jedes für einen über Rohre angeschlossenen Heizkreis
vorgesehen ist und deren Stellantriebe mit einem über ein elektrisches Heizelement
betätigbaren, temperaturabhängigen Dehnkörper ausgerüstet sind, bei welcher jedes
Heizelement in einem Stromkreis mit einem Thermostat liegt, der in einem dem entsprechenden
Heizkreis zugeordneten Raum des Gebäudes installiert ist, und welche als Spannungsquelle
einen an das 220 V-Wechselstromnetz anschließbaren, eine Niederspannung liefernden
Transformator aufweist.
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In modernen Heizungsanlagen sind die in den zu beheizenden Räumen
angebrachten Verbraucher - wie Heizkörper, Flächenheizungen, Wärmetauscher oder
Klimageräte - in Heizkreisen zusammengefaßt. Es ist
dabei möglich,
die Verbraucher eines Raumes oder mehrerer Räume in einem Heizkreis anzuordnen.
Prinzipiell können aber auch die Verbraucher eines Raumes an zwei oder mehr Heizkreise
angeschlossen sein.
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Es ist bekannt, die Heizkreise über steuerbare Ventile zu betätigen,
wobei die Ventile in einem gemeinsamen Verteiler schrank angeordnet sind. Solche
handelsüblichen Verteiler schränke haben vorgegebene Abmessungen, damit sie in Unterputzausführung
in eine Mauer eingebaut werden können, ohne über deren Oberfläche hinauszustehen.
Derartige Verteilerschränke haben beispielsweise eine Tiefe von 110 mm.
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Die steuerbaren Ventile haben einen temperatur abhängigen Dehnkörper,
der über ein elektrisches Heizelement betätigt werden kann. Für die Steuerung der
Ventile wird also elektrischer Strom verwendet, der ohne Verluste über weite Strecken
übertragen werden kann. In die zugehörigen Stromkreise sind bei bekannten Anordnungen
Thermostate eingeschaltet, die in den zu beheizenden Räumen installiert sind. Die
Steuerung mittels elektrischen Stroms bietet außerdem die Möglichkeit, mit wenig
Aufwand Schaltuhren einzusetzen, die für eine automatische Absenkung der Temperatur
oder zur Stromunterbrechung oder zur programmierten Steuerung verwendet werden können.
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Aus Sicherheitsgründen wird für die elektrischen Teile von Heizungsanlagen
eine niedrige Spannung verwendet. Bekannt sind Anlagen, die mit 24 V arbeiten. Als
Spannungsquelle wird ein Tranformator eingesetzt, der an das 220 V-Wechselstromnetz
angeschlossen wird und sekundärseitig eine Niederspannung - beispielsweise 24 V
- liefert. In einem Heizkreisverteiler sind mindestens zwei steuerbare Ventile angebracht.
In den meisten Fällen handelt es sich jedoch um fünf bis sechs Ventile mit einer
entsprechenden Anzahl von Heizkreisen. Da gegebenenfalls auch noch Schaltuhren und
andere Steuerelemente angeschlossen werden, muß der Transformator eine relativ hohe
Leistung haben.
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Die Abmessungen von geeigneten Transformatoren sind so groß, daß dieselben
nicht in handelsübliche Verteiler schränke passen.
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Die Transformatoren müssen also außerhalb der Verteilerschränke installiert
werden mit entsprechend aufwendigem Anschluß an die in den Verteilerschränken befindlichen
elektrischen Teile. Nicht nur dieser Aufwand ist bei bekannten Anlagen erheblich,
sondern auch die Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Thermostaten,
den Heizelementen der Ventile und dem Transformator erfordert viel Arbeit. Das gilt
in verstärktem Maße, wenn auch noch eine Schaltuhr angeschlossen werden soll. Zu
berücksichtigen ist dabei auch, daß solche Anlagen in der Regel nicht von einem
Elektriker, sondern von einem Heizungsbauer installiert werden, der dann oft vor
erheblichen Problemen steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben,
die den Anschluß aller für die Steuerung der Ventile eines Heizkreisverteilers benötigten
elektrischen Bauteile auf einfache, für jeden Laien nachvollziehbare Weise ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, - daß ein Transformator verwendet ist, dessen
Abmessungen so gewählt sind, daß er in den Verteilerschrank vollständig hineinpaßt,
- daß der Transformator zusammen mit einer Anzahl von mit der Niederspannungsseite
des Transformators elektrisch leitend verbundenen Steckbuchsen in einem gemeinsamen
Gehäuse untergebracht ist, dessen Außenabmessungen so gewählt sind, daß es vollständig
innerhalb des Verteilerschranks unterbringbar ist, und - daß die Steckbuchsen mit
gegenseitiger innerer Verdrahtung paarweise so zusammengefaßt sind, daß pro Paar
an eine Steckbuchse der Thermostat und an die andere das Heizelement des Ventils
des gleichen Heizkreises anschließbar sind.
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Allein durch den Einsatz eines in seinen Abmessungen kleineren Transformators
wird das Problem der Verdrahtung aller elektrischen Teile schon vereinfacht, da
derselbe in den Verteilerschrank eingesetzt und damit sehr nahe an die Ventile herangebracht
werden kann. Ein derart "kleiner" Transformator kann ohne Gefahr für die Bedienungssicherheit
der Ventile verwendet werden,
wenn die Leistung der Heizelemente
in geeigneter Weise angepaßt wird. Das kann beispielsweise durch die Verwendun spezieller,
aber handelsüblicher PTC-Widerstände erreicht werden, die eine kleine Stromaufnahme
haben.
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Der wesentliche Vorteil dieser Vorrichtung ist jedoch darin zu sehen,
daß dem Installateur insgesamt ein einfach zu handhabendes Gerät zur Verfügung gestellt
wird, in welchem bereits die komplette Verdrahtung mit Anschluß an den Transformator
für einen Heizkreisverteiler vorhanden ist. Der Installateur braucht nach Verlegung
der Zuleitungen für die Thermostate nur noch diese Zuleitungen einerseits und die
Anschlußleitungen der Heizelemente andererseits paarweise an die Steckbuchsen anzuschließen.
Zeitaufwendige Arbeiten zum Herstellen der richtigen Verbindung sind nicht mehr
erforderlich. Es reichen einfache Steckvorgänge aus.
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Die Stromversorgung ist fertig, wenn der Transformator an das 220
V-Wechselstromnetz angeschlossen ist.
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Das Gehäuse kann auch mit einer weiteren Steckbuchse zum Anschließen
einer Schaltuhr ausgerüstet sein. Diese Steckbuchse ist innerhalb des Gehäuses ebenfalls
vollständig verdrahtet.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung nach der Erfindung
in schematischer Darstellung; Fig. 2 und 3 zwei unterschiedliche Ansichten des in
der Vorrichtung verwendeten Geräts in vergrößerter Darstellung.
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Fig. 4 einen Schaltplan des Geräts am Beispiel eines Steckbuchsenpaares.
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Mit 1 ist ein handelsüblicher Verteiler schrank eines in einem Gehäuse
installierten Heizkreisverteilers bezeichnet. In den Verteilerschrank 1 münden ein
Hauptrohr 2 einer Warmwasser-Heizungsanlage und fünf weiterführende Rohre 3 ein.
An jedes Rohr 3 ist ein Heizkreis angeschlossen, der jeweils durch ein
steuerbares
Ventil 4 geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Ventile 4 sind durch elektrischen
Strom steuerbar. Sie haben dazu einen temperaturabhängigen Dehnkörper, der durch
ein elektrisches Heizelement beeinflußt werden kann. Solche Ventile und ihre Wirkungsweise
sind beispielsweise durch die nE-PS 31 40 472 bekannt. Sie werden daher nicht genauer
erläutert.
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Im Verteiler schrank 1 ist ein Gerät 5 angeordnet, daß in seinem unteren
Teil einen gestrichelt angedeuteten Transformator 6 enthält. Im oberen Teil des
Geräts 5 sind Steckbuchsen 7 und 8 angebracht, die paarweise zusammen gehören. Jeweils
an die Steckbuchsen 7 sind die Ventile 4 bzw. deren elektrische Heizelemente elektrisch
leitend angeschlossen, während an die Steckbuchsen 8 jeweils Thermostate 9 angeschlossen
sind, die in den zu beheizenden Räumen installiert sind. Der Transformator 6 ist
über eine Leitung 10 mit dem 220 V-Wechselstromnetz 11 verbindbar. Das Gehäuse 5
hat so kleine Abmessungen, daß es problemlos in den Verteiler schrank 1 eingesetzt
werden kann, ohne über dessen Abmessungen hinauszuragen. Der Verteilerschrank kann
nach Beendigung der Steckvorgänge verschlossen werden.
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In bevorzugter Ausführungsform sind die Steckbuchsen 7 und 8 paarweise
übereinander im Gehäuse 5 angeordnet. Sie sind damit gut geordnet zugänglich und
das Gehäuse 5 kann in diesem Bereich entsprechend Fig. 3 sehr schmale Abmessungen
haben. Es läßt sich dadurch problemlos in eine Ecke des Verteilerschrankes 1 stellen.
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Die Steckbuchsen 7 und 8 sollen nicht nur reine Steckbuchsen sein,
in die korrespondierende Stifte eingesteckt werden können. Es können auch Klemmsteckbuchsen
eingesetzt werden, in denen eingesteckte Leiterenden durch Klemmung gehalten werden.
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Nach dem Einstecken einer Thermostatzuleitung und einer Ventilzuleitung
in ein Steckbuchsenpaar ergibt sich beispielsweise folgender Stromkreis für einen
Heizkreis (Fig. 4): Die Steckbuchse 7 ist über den Leiter 12 mit dem einen Pol des
Transformators 6 und über den Leiter 13 mit der Steckbuchse 8 verbunden. Die Steckbuchse
8 ist über den Leiter 14 an den
anderen Pol des Transformators 6
angeschlossen. Wenn das Heizelement 15 in die Steckbuchse 7 eingesteckt ist, dann
ist der Strompfad über das Heizelement 15 geschlossen. An der Steckbuchse 8 wird
der Strompfad durch den Thermostat 9 geschlossen, allerdings nur, wenn dessen Schalter
bei einer bestimmten Temperatur geschlossen ist.
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Bei geschlossenem Thermostatschalter liegt also das Heizelement 15
an der Niederspannungsseite des Tranformators 6, so daß ein Strom fließen kann und
das Heizelement 15 erwärmt wird. Als Heizelement 15 ist vorzugsweise ein PTC-Widerstand
mit kleiner Stromaufnahme eingesetzt, so daß auch bei einer größeren Anzahl von
zu versorgenden Ventilen 4 vom Transformator 6 nur eine begrenzte Leistung gefordert
wird. Der Transformator 6 kann daher in seinen Abmessungen klein gehalten werden.
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Neben den Steckbuchsen 7 und 8 kann im Gehäuse 5 eine weitere Steckbuchse
16 angebracht sein, an welche eine Schaltuhr 17 angeschlossen werden kann. Mit entsprechender
innerer Verdrahtung, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, können mittels
der Schaltuhr 17 die Thermostate 9 beeinflußt werden, so daß es möglich ist, die
Ventile 4 nicht nur in Abhängigkeit von der Raumtemperatur, sondern bewußt zeitabhängig
zu steuern. Diese Steuerung kann mit entsprechender Elektronik auch nach einem bestimmten
Programm ablaufen.