DE3633650A1 - Schaltung eines elektrischen warmwasserspeichers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung eines elektrischen Warmwasserspeichers, bei der in einem ersten Kreis die Heizkörper zur Schnellaufheizung mit Maximalleistung im Dreieck an die Netzphasen geschaltet sind und bei der mittels Schaltkontakten eines Schaltschützes die Heizkörper in einen zweiten Kreis mit niedrigerer Heizleistung (Teilleistung) umschaltbar sind, wobei der zweite Kreis durch Schaltmittel so einstellbar ist, daß er mit größerer oder kleinerer Teilleistung arbeitet.

Bei solchen Zweikreis-Warmwasserspeichern ist der erste Kreis vorgesehen, um unabhängig von der Niedertarifzeit oder der Hochtarifzeit schnell Warmwasser bereiten zu können. Die Leistung des ersten Kreises beträgt beispielsweise 21 kW. Der zweite Kreis ist vorgesehen, um in der Niedertarifzeit Warmwasser zu bereiten. Der zweite Kreis arbeitet nur mit einer Teilleistung von beispielsweise 1,2 kW oder 2,4 kW. Bei der Installation wird die kleinere Teilleistung eingestellt, wenn das betreffende Elektrizitätsversorgungsunternehmen eine lange Niedertarifzeit, beispielsweise 8 Stunden, zur Verfügung stellt. Entsprechend wird die größere Teilleistung bei einer kürzeren Niedertarifzeit, beispielsweise von 4 Stunden, eingestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der das Einstellen der größeren oder kleineren Teilleistung einfach ist und insbesondere in keinem Betriebsfall der Nulleiter des Netzes nötig ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Leistung des einen Dreieckzweiges auf ein Heizkörperpaar aufgeteilt ist, daß für die kleinere Teilleistung alle Heizkörper in Reihe zwischen die erste und die dritte Netzphase geschaltet sind und daß für die größere Teilleistung ein Heizkörper des Heizkörperpaares und ein weiterer der Heizkörper in Reihe zwischen die erste und die zweite Netzphase geschaltet sind.

Bei dieser Schaltung ist in keinem Betriebsfall der Nulleiter des Netzes angeschlossen. Das Einstellen der größeren bzw. der kleineren Teilleistung ist einfach durch Umstecken einer einzigen Schaltbrücke oder durch einen entsprechenden Umschalter möglich. Dies erleichtert für den Installateur den Anschluß des Warmwasserspeichers an das Netz. Mögliche Fehlerquellen sind dadurch beseitigt. Günstig ist auch, daß der in Abhängigkeit von der Hochtarifzeit und der Niedertarifzeit betätigte Schalter in allen Anschlußfällen gleich angeschlossen ist.

Durch die Reihenschaltungen der Heizkörper in der Niedertarifzeit, wenn also nur eine Teilleistung eingeschaltet ist, ist die Belastung der Heizkörper herabgesetzt. Dies verlängert deren Lebensdauer.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen die beiden Heizkörper nicht aufgeteilter Leistung eine Klemmleiste mit einer einzigen Schaltbrücke geschaltet, wobei zum Einstellen der kleineren Teilleistung diese beiden Heizkörper miteinander verbunden sind und zum Einstellen der größeren Teilleistung einer dieser Heizkörper an der zweiten Netzphase und der andere Heizkörper offen liegt. Durch Umsetzen dieser Schaltbrücke erfolgt die Anpassung an die vom jeweiligen Elektrizitätsversorgungsunternehmen vorgesehene Dauer der Niedertarifzeit. Anstelle der Klemmleiste und der Schaltbrücke kann auch ein einfacher Umschalter vorgesehen sein. Bei der Installation kann dann die Anpassung an die jeweilige Niedertarifzeit werkzeuglos erfolgen.

In einer Weiterbildung der Erfindung liegen parallel zur Klemmleiste bzw. dem Umschalter zwei Schaltkontakte des Schaltschützes, durch deren Schließen die beiden Heizkörper nicht aufgeteilter Leistung an die zweite Netzphase angeschlossen sind. Die beim Einschalten der Maximalleistung geschlossenen Schaltkontakte schließen die Klemmleiste bzw. den Umschalter kurz, so daß unabhängig von der Einstellung der Schaltbrücke bzw. des Umschalters beide Heizkörper an der Netzphase liegen.

In spezieller Ausgestaltung der Erfindung sind den Heizkörpern des Heizkörperpaares zwei weitere Schaltkontakte des Schaltschützes zugeordnet, durch deren Schließen diese beiden Heizkörper parallel zueinander zwischen der ersten und der dritten Netzphase liegen und durch deren Öffnen diese Heizkörper jeweils zwischen dem einen der Heizkörper nicht aufgeteilter Leistung und der ersten bzw. dritten Netzphase liegen.

Beim Ansprechen des Schaltschützes schließen alle vier Schaltkontakte. Dadurch ist eine Dreieckschaltung der Heizkörper erreicht und die Maximalleistung eingeschaltet. Solange die Schaltkontakte offen sind, ist nur die größere oder kleinere Teilleistung wirksam.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt einen Schaltplan der elektrischen Schaltung eines Warmwasserspeichers.

Ein Warmwasserspeicher weist vier elektrische Heizkörper (1, 2, 3, 4) auf. An 380 V weisen die Heizkörper (1, 2) Nennleistungen von 7 kW und die Heizkörper (3, 4) Nennleistungen von 3,5 kW auf. Die Heizkörper (1, 3) sowie die Heizkörper (2, 4) sind miteinander verbunden. Der Heizkörper (3) liegt über einen Schaltkontakt (5) eines Temperaturreglers (6), einen Schaltkontakt (7) eines Sicherheitstemperaturbegrenzers (8) und einen Schaltkontakt (9) eines Schaltschützes (10) an der ersten Netzphase (L 1).

Der Heizkörper (4) liegt über einen Schaltkontakt (11) des Sicherheitstemperaturbegrenzers (8) an der dritten Netzphase (L 3). Die zweite Netzphase (L 2) liegt über einen Schaltkontakt (12) des Sicherheitstemperaturbegrenzers (8) an einem Pol (13) einer dreipoligen Klemmleiste (14).

An den zweiten Pol (15) der Klemmleiste (14) ist der Heizkörper (1) angeschlossen. Am dritten Pol (16) der Klemmleiste (14) liegt der Heizkörper (2).

Das Schaltschütz (10) weist weitere Schaltkontakte (17, 18, 19, 20) auf. Der Schaltkontakt (17) liegt zwischen dem Pol (13) und dem Heizkörper (1). Der Schaltkontakt (18) liegt zwischen dem Pol (15) und dem Heizkörper (2). Mittels des Schaltkontaktes (19) sind der Heizkörper (2) und der Heizkörper (4) an die Netzphase (L 1) anschließbar. Mittels des Schaltkontaktes (20) sind der Heizkörper (1) und der Heizkörper (3) an die dritte Netzphase (L 3) anschließbar.

Parallel zum Schaltkontakt (9) liegt ein EVU-Schalter (21), der vom jeweiligen Elektrizitätsversorgungsunternehmen ferngesteuert oder zeitgesteuert betätigt wird.

Der Klemmleiste (14) ist eine Schaltbrücke (22) zugeordnet, die entweder deren Pole (15, 16) oder (15, 13) kurzschließt.

Bei der Installation des Warmwasserspeichers wird die Stellung der Schaltbrücke (22) im Hinblick auf die am betreffenden Netz vorgesehene Dauer der Niedertarifzeit überprüft. Beträgt die Niedertarifzeit beispielsweise 8 Stunden, dann ist die Schaltbrücke zwischen die Pole (15, 16) zu legen. Beträgt die Dauer der Niedertarifzeit nur 4 Stunden, dann wird die Schaltbrücke (22) zwischen die Pole (15, 13) geschaltet.

Ist die Schaltbrücke (22) zwischen die Pole (15, 16) geschaltet, dann liegen die Heizkörper (3, 1, 2, 4) in Reihe zwischen den Netzphasen (L 1, L 3) an der Spannung von 380 V. Daraus resultiert eine Gesamtheitsleistung der vier Heizkörper (1 bis 4) von etwa 1,2 kW.

Ist die Schaltbrücke (22) zwischen die Pole (15, 13) geschaltet, dann liegen die Heizkörper (3, 1) in Reihe zwischen den Netzphasen (L 1, L 2), ebenfalls an 380 V. Die Reihenschaltung der Heizkörper (4, 2) liegt offen. Daraus ergibt sich eine Gesamtheitsleistung der Heizkörper (3, 1) von etwa 2,4 kW.

Zur Niedertarifzeit schließt der EVU-Schalter (21) so daß bei Wärmebedarf, also geschlossenen Schaltkontakten (5, 7, 11, 12) je nach der Einstellung der Schaltbrücke (22) die Heizkörper (1 bis 4) bzw. die Heizkörper (1, 3) eingeschaltet sind.

Der Benutzer hat die Möglichkeit, bei nicht hinreichender Aufladung des Warmwasserspeichers das Schaltschütz (10) zu betätigen. Dadurch schließen dessen sonst offene Schaltkontakte (9, 17 bis 20). Die Schaltkontakte (5, 7, 11, 12) sind dann ebenfalls geschlossen. Der Schaltkontakt (9) überbrückt den EVU-Schalter (21), so daß das Nachheizen sowohl in der Niedertarifzeit als auch in der Hochtarifzeit erfolgen kann. Die geschlossenen Schaltkontakte (17, 18) schließen die Klemmleiste (14) unabhängig von der jeweiligen Einstellung der Schaltbrücke (22) kurz, so daß beide Heizkörper (1, 2) an der Netzphase (L 2) liegen. Der geschlossene Schaltkontakt (19) legt den Heizkörper (2) an die Netzphase (L 1). Der geschlossene Schaltkontakt (20) legt den Heizkörper (1) an die Netzphase (L 3). Dadurch sind auch die Heizkörper (3, 4) parallel zwischen die Netzphasen (L 1, L 3) geschaltet. Der Heizkörper (1) liegt zwischen den Netzphasen (L 1, L 2). Der Heizkörper (2) liegt zwischen den Netzphasen (L 2, L 3). Die Heizkörper arbeiten damit in Dreieckschaltung, wobei in jedem Dreieckzweig eine Nennleistung von 7 kW an 380 V liegt. Im einen Dreieckzweig wird die Leistung von 7 kW durch die beiden parallelgeschalteten Heizkörper (3, 4) erbracht. Insgesamt arbeitet der Warmwasserspeicher bei geschlossenen Schaltkontakten (9, 17 bis 20) also mit seiner Maximalleistung, im Beispielsfalle 21 kW.

Claims (6)

1. Schaltung eines elektrischen Warmwasserspeichers, bei der in einem ersten Kreis die Heizkörper zur Schnellaufheizung mit Maximalleistung im Dreieck an die Netzphasen geschaltet sind und bei der mittels Schaltkontakten eines Schaltschützes die Heizkörper in einen zweiten Kreis mit niedrigerer Heizleistung (Teilleistung) umschaltbar sind, wobei der zweite Kreis durch Schaltmittel so einstellbar ist, daß er mit größerer oder kleinerer Teilleistung arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des einen Dreieckzweiges auf ein Heizkörperpaar (3, 4) aufgeteilt ist, daß für die kleinere Teilleistung alle Heizkörper (1 bis 4) in Reihe zwischen die erste und die dritte Netzphase (L 1, L 3) geschaltet sind und daß für die größere Teilleistung ein Heizkörper (3) des Heizkörperpaares (3,4) und ein weiterer (1) der Heizkörper (1, 2) in Reihe zwischen die erste und die zweite Netzphase (L 1, L 2) geschaltet sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Heizkörper (1, 2) nicht aufgeteilter Leistung eine Klemmleiste (14) mit einer einzigen Schaltbrücke (22) oder ein Umschalter so geschaltet ist, daß zum Einstellen der kleineren Teilleistung diese beiden Heizkörper (1, 2) miteinander verbunden sind und zum Einstellen der größeren Teilleistung einer dieser Heizkörper (1) an der zweiten Netzphase (L 2) und der andere Heizkörper (2) offen liegt.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Klemmleiste (14) bzw. dem Umschalter zwei Schaltkontakte (17, 18) des Schaltschützes (10) liegen, durch deren Schließen die beiden Heizkörper (1,2) nicht aufgeteilter Leistung an die zweite Netzphase (L 2) angeschlossen sind.

4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Heizkörpern (3, 4) des Heizkörperpaares zwei weitere Schaltkontakte (19, 20) des Schaltschützes (10) zugeordnet sind, durch deren Schließen diese beiden Heizkörper (3, 4) parallel zueinander zwischen der ersten und der dritten Netzphase (L 1, L 3) liegen und durch deren Öffnen diese Heizkörper (3, 4) jeweils zwischen dem einen der Heizkörper (1, 2) nicht aufgeteilter Leistung und der ersten bzw. dritten Netzphase (L 1, L 3) liegen.

5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (1, 2) nicht aufgeteilter Leistung je ein Drittel der Maximalleistung und die Heizkörper (3, 4) des Heizkörperpaares je ein Sechstel der Maximalleistung bringen.

6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltschütz (10) einen weiteren Schaltkontakt (9) aufweist, der parallel zu einem EVU-Schalter (21) liegt.