DE3728959C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuer­ schaltung für eine Lüftungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der EP-OS 83 726 ist eine Lüftungsanlage mit einer Abluftabsaugung und Zuluftansaugung bekanntgeworden, wo­ bei sowohl die Abluftabsaugung wie auch die Zuluftansau­ gung von je einem Ventilator unterstützt ist. Die Abgase eines Heizgerätes werden in einem dem Heizgerät in der Abgasleitung nachgeschalteten Wärmetauscher im Wärmeaus­ tausch mit der Zuluft gebracht, stromab dieses Wärmetau­ schers findet eine Vermischung der Abgase des Heizgerätes mit der Abluft statt, wobei die Abluft dann nur der Ver­ hinderung einer Taupunktunterschreitung der Abgase im nachgeschalteten Schornstein dient.

Aus der DE-OS 31 27 236 ist eine Belüftungs- und Beheizungseinrichtung für Gebäudeinnenräume bekanntgeworden, bei der eine Belüftungs- und Beheizungseinrichtung mit einem eingangsseitig mit regulierbaren Lufteinlässen für Außenluft und für Raumluft verbunden und über eine Ausblasöffnung in den Innenraum einmündenden Lüftungskanal versehen ist. Dem Lüftungskanal ist ein Heizgerät sowie ein Lüfter und eine Steuereinrichtung mit einer Schaltuhr zugeordnet, wobei letztere zum vorgegebenen Zeitpunkt eine Aufheizperiode bestimmt. Weiterhin ist aus der US-PS 42 93 094 ein Abgas-Frischluft-Wärmetauscher bekanntgeworden, bei dem bei Beheizung eines Heizgerätes das noch nicht ganz erkaltete Abgas im Wärmetausch mit einströmender Frischluft gebracht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, den Wärmeerzeuger nur dann zu betreiben, wenn ein ausreichender Durchsatz an Abgas im Abgaspfad über den Wärmetauscher gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Wei­ terbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Fig. 1 bis 3 der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Wohnhaus in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine elektrische Schaltung und

Fig. 3 eine weitere elektrische Schaltung.

In den Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Ein Wohnhaus 1 weist drei Geschoßebenen 2, 3 und 4 auf. In der untersten Geschoßebene 2 befinden sich eine Küche, ein WC und ein Wohnraum, in der mittleren Geschoßebene zwei Schlafzimmer und ein Badezimmer und in der Dachge­ schoßebene 4 ein Heizgerät 5 und eine Wärmetauscherein­ richtung 6. Küche und WC sind je einer Abluftleitung 7 und 8 zugeordnet, dem Wohnraum ein oder mehrere Zuluftleitungen 9. Dem Schlafzimmer ist gleicher­ maßen eine Zuluftleitung 9, dem Badezimmer eine Abluftlei­ tung 8 und dem weiteren Schlafzimmer eine Zuluftleitung 9 zugeordnet. Sämtliche Zuluftleitungen 9 sind zu einer ge­ meinsamen Zuluftleitung 10 zusammengefaßt und aus­ gangsseitig an der Wärmetauschereinheit 6 angeschlossen. Auch alle Abluftleitungen 7 und 8 sind zu einer gemeinsamen Abluftleitung 11 zusammengefaßt und an die Wärmetauschereinheit 6 angeschlossen, und zwar zu­ sammen mit einer Abgasleitung 12 des Heizgerätes 5, das ein gas- oder ölbeheizter Kessel beziehungsweise Durchlauf- oder Umlauf-Wasserheizer sein kann. Das Gerät kann mit atmosphärischem Gasbrenner und Strömungssiche­ rung ausgestattet sein. Dieses Heizgerät 5 weist ein Magnetventil 13 auf, das in eine Brennstoffzuleitung zum Brenner geschaltet ist und von einer Spule 14 freigebbar ist. Dem Heizgerät kann alternativ ein gesonderter Abgas­ ventilator 15 zugeordnet sein, der die Abgase des Heiz­ gerätes zusätzlich in die Abgasleitung 12 drückt.

Die Wärmetauschereinheit 6 ist als Plattenwärmetauscher ausgebildet und dient zum Wärmeaustausch zwischen kalter Außenluft und dem Gemisch aus heißem Abgas/warmer Abluft. Der Plattenwärmetauscher arbeitet bevorzugt im Kreuz­ gegenstrom. Über seine Abgas-/Abluftstrecke sind zwei Differenzdruckdosen 16 und 17 geschaltet, wovon die eine bei einer Druckdifferenz von ca. 30 Pa, die andere bei einer Druckdifferenz von ca. 60 Pa den Schaltzustand ei­ nes ihr zugeordneten Schalters 18 und 19 ändern. Stromab der Wärmetauschereinheit 6 steht eine Fortluftleitung 20 mit den beiden Leitungen 11 und 12 in Verbindung, während die Zuluftleitung 10 an einer Außenluftleitung 21 angeschlossen ist. Sowohl in die Fortluftleitung 20 wie auch in die Außenluftleitung 21 sind je ein Ventilator 22 und 23 eingeschaltet, die mit der Wärmetauschereinheit 6 baulich nahezu vereinigt sein können. Der Ventilator 22 dient dem Hineindrücken von frischer Außenluft in die Wärmetauschereinheit, wobei die Frischluft aufgeheizt und den einzelnen zu belüftenden Räumen zugeführt wird. Die warme und feuchte und unter Umständen mit Gerüchen belastete Abluft wird hingegen über die Abluftstrecke der Wärmetauschereinheit mittels des Ventilators 23 abgesaugt und an die Außenatmosphäre zurückgegeben. Hierbei wird sie mit dem Abgas aus dem Heizgerät gemischt, sowohl die heißen Abgase wie auch die warme Abluft geben gemeinsam die in ihr wohnende Wärme, gegebenenfalls auch die latente Wärme an die Außenluft ab. Gegebenenfalls ist die Wärmetauschereinheit 6 mit einer Kondensatabfuhrleitung versehen.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 besitzt zwei Anschlußlei­ tungen 30 und 31, die an die Klemmen L und N eines spei­ senden Wechselspannungsnetzes angeschlossen sind. Sie führen zu einer Klemmenleiste 32 mit zwölf Klemmen 41 bis 53, und zwar an die Klemmen 41 und 42. Diese Klemmen sind über ein weiteres Leitungspaar 33 mit dem Magnetventil 13 und gegebenenfalls mit dem Ventilator 15 des Heizgerätes 5 verbunden. Das Leitungspaar setzt sich hinter dem Heiz­ gerät 5 fort und führt zu den Klemmen 51 und 52, wobei in eine der Leitungen des Paares 33 ein Temperaturschalter 34 eingefügt ist. Dies kann ein Raumthermostat oder Vorlauf­ thermostat sein.

Über eine Leitung 35 ist die Klemme 41 mit der Klemme 45 verbunden, die Leitung setzt sich fort und ist über eine Spule 36 eines Relais und einen Verzweigungspunkt 37 mit der Klemme 51 verbunden. Vom Verzweigungspunkt 37 führt eine Leitung 38, in die die beiden Schalter 18 und 19 der Druckdosen 16 und 17 in Serie eingeschleift sind, zur Klemme 52.

Von der Klemme 41 führt eine weitere Leitung 39 über zwei Verzweigungspunkte 40 und 54 zu den Elektromotoren 55 und 56 der Ventilatoren 22 und 23. Die Leitung 39 setzt sich weiterhin zum Synchronmotor 57 einer Schaltuhr fort. Eine Leitung 58, die auf der einen Seite mit der Klemme 42 verbunden ist, ist auf der anderen Seite über eine Siche­ rung 59 mit einer Leitung 60 verbunden, die über ver­ schiedene Abzweigpunkte einmal mit dem Synchronmotor 57 und zum anderen über je einen Schaltkontakt 61 bezie­ hungsweise 62, die beide gemeinsam von der Relaisspule 36 betätigbar sind, mit den Ventilatormotoren 55 und 56 ver­ bunden. Bei den beiden Kontakten 61 und 62 handelt es sich um Arbeitskontakte, die gemeinsam öffnen und schlie­ ßen. Während über eine Leitung 63 der Kontakt 62 unmit­ telbar mit dem Motor 56 verbunden ist, ist der Leitung 64, die den Kontakt 61 mit dem Motor 55 verbindet, eine Parallelschaltung 65 ihrerseits parallel geschaltet, wo­ bei diese Parallelschaltung aus zwei Kontakten 66 und 67 besteht, wobei der Schaltkontakt 66 der Uhr 57, der Schaltkontakt 67 hingegen einem Temperaturfühler 68 zu­ geordnet sind. Die Parallelschaltung ist über eine Lei­ tung 69, in der ein weiterer Schaltkontakt 70 vorgesehen ist, mit der Leitung 60 verbunden. Von der Leitung 63 führt eine mit einem Schalter 71 versehene Leitung 72 zur Leitung 60.

Bei den Schaltern 70 und 71 handelt es sich um Dauerbe­ triebsschalter, mit dem Schalter 71 kann der Abgas-/Ab­ luftventilator 23 auf Dauerbetrieb geschaltet werden, mit dem Schalter 70 der Zuluftventilator. Bei dem Temperatur­ fühler 68 handelt es sich um einen Thermostaten. Bei Unterschreiten der eingestellten Temperatur, zum Beispiel + 5°C, wird der Strom bei Dauerbetrieb des Zuluftventi­ lators über den Schalter 66 zum Motor 55 geführt. Die Stromzuführung wird in fest vorgegebenen Intervallen unterbrochen. Dadurch wird das Vereisen des Wärmetau­ schers verhindert.

Die beschriebene elektrische Schaltung hat folgende Funktion:

Wird durch eine Temperaturanforderung der Heizung des Hauses 1, dem das Heizgerät 5 zugeordnet ist, der Schal­ ter 34 geschlossen, so läuft der Einschaltvorgang des Heizgerätes und gegebenenfalls wird sein zugehöriger Ab­ gasventilator 15 an Spannung gelegt. Dies kann ein modu­ lierender, das heißt stetig gesteuerter oder geregelter Betrieb sein, dies kann auch ein Pulspausenbetrieb sein. Gleichzeitig liegt über dem geschlossenen Schalter 34 dann Netzspannung an der Spule 36 an, so daß die Kontakte 61 und 62 geschlossen werden. Über den geschlossenen Kon­ takt 62 läuft der Abgas-/Abluftventilator 23 an, er för­ dert einen bestimmten Abgas-/Abluftstrom über die Wärme­ tauschereinheit 6. Wird eine erste Differenzdruckschwelle von 30 Pa erreicht, spricht die Druckdose 17 an, die die­ ser Druckschwelle zugeordnet ist. Sie schließt den zuge­ hörigen Schalter 19. Solange die zweite Druckschwelle von 60 Pa nicht erreicht ist, ist der Schalter 18 geschlossen und bleibt geschlossen. Somit kann das Gasmagnetventil geöffnet und der Zündvorgang eingeleitet werden. Wird die erste Schaltstufe nicht erreicht (zum Beispiel Abgas-/Ab­ luftventilator 23 defekt) oder die zweite überschritten (zum Beispiel Wärmetauschereinheit 6 verschmutzt), er­ folgt weder das Öffnen des Gasmagnetventils noch die Freigabe des Zündvorganges.

Die Schaltung gemäß Fig. 3 ist gegenüber der der Fig. 2 abgewandelt. Es kann nämlich das Bedürfnis be­ stehen, daß der Abluftdurchsatz aus dem Wohnhaus erhöht werden soll, beispielsweise bei intensiven Kochvorgängen oder aus einem Badezimmer, einem Partyraum oder einer Toilette. Wesentlich ist hier aber, daß in diesem Fall der Gesamt-Abluftdurchsatz aus allen Räumen erhöht wird, da bei Erhöhung eines Einzeldurchsatzes die Druckverhält­ nisse in der Abluftleitung gestört werden können, was insbesondere zu unliebsamen Abgasaustritten aus dem Hei­ zungsgerät führen kann.

Der Motor 56 für den Abluftventilator 23 ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein Zweistufen­ motor, mit dem also ein hoher Abluftdurchsatz in der zweiten Stufe und ein normaler Abluftdurchsatz in der er­ sten Schaltstufe sichergestellt werden kann. Die Umschal­ tung dieses Motors findet über zwei Relais 80 und 81 statt, die mit ihren Kontakten 82 und 83 in den Schalt­ kreisen der Motorwicklungen liegen. Die Wicklung des Relais 80 liegt im Zuge der Leitung 63, die vom Schalter 62 an den Ver­ bindungspunkt 40 geschaltet ist und in der ein Ruhekon­ takt 84 angeordnet ist, der dem Relais mit der Spule 81 zugeordnet ist. Mittels des Relais 80/82 wird die erste kleinere Durchsatzstufe für den Abluftmotor 23 be­ herrscht. Die Wicklung des Relais 81 ist einerseits an einen Ver­ zweigungspunkt 85 angeschlossen, der im Zuge der Leitung 39 liegt, auf der anderen Seite ist die Spule 81 mit ei­ ner Leitung 86 verbunden, die über einen Arbeitskontakt 87 mit der Schaltklemme 53 des Heizgerätes verbunden ist. Die Schaltklemme 53 des Heizgerätes führt Netzspannung, wenn das Heizgerät nicht in Betrieb ist. Sie führt keine Netzspannung, wenn das Heizgerät in Betrieb ist. Mit dem Schaltkontakt 87 kann ein Bewohner des Hauses einen er­ höhten Abluftdurchsatz vorgeben. Dies kann durch einen manuellen Schalter geschehen, der gesondert zurückge­ stellt werden muß, dies kann auch durch einen Zeitschal­ ter geschehen. Der Arbeitskontakt 83 der Relaisspule ist an die Leitung 86 zwischen dem Schalter 87 und der Wickelung 81 angeschlossen, über eine Leitung 88 ist er mit der entsprechenden Schnellaufwicklung des Motors 56, also der zweiten Durchsatzstufe, verbunden. Es wäre auch möglich, die Leitung 88 hinter dem Kontakt 83 an die Leitung 60 anzuschließen, um die Sicherung 59 mit ausnutzen zu können. Durch die Abänderung der Schaltung ist ein Ver­ bindungspunkt 89 im Zuge der Leitung 60 entstanden, von dem eine Leitung 90 ausgeht, die direkt mit dem Kontakt 82 verbunden ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 weist folgende gegenüber der Fig. 2 erweiterte Funktion auf:

Zunächst wird unterstellt, daß nur ein normaler Abluft­ förderungsbedarf vorliegt. Das bedeutet, der Schalter 87 ist geöffnet. Das bedeutet, daß die Wicklung 81 stromlos ist, und damit sind die Kontakte 83 geöffnet und 84 ge­ schlossen. Damit kann der Motor in der zweiten erhöhten Durchsatzstufe nicht laufen. Der Motor 56 kann lediglich in der Normallaststufe anlaufen, wenn nämlich bei in Be­ trieb befindlichem Heizgerät das Relais 36 erregt wird und der Kontakt 62 schließt. In diesem Fall wird nämlich die Spule 80 unter Spannung gesetzt, so daß der Kontakt 82 schließt, so daß über die Leitungen 60, 90, den ge­ schlossenen Kontakt 82 der Lüftermotor 56 anlaufen kann. Diese Betriebsweise unterscheidet sich nicht gegenüber der der Fig. 2. Wird jetzt aber ein erhöhter Abluft­ bedarf festgestellt, so wird der Schalter 87 betätigt. Als Folge dessen wird Netzspannung über die Klemme 53 und die Leitung 86 auf die Spule 81 gegeben, die die zuge­ hörigen Kontakte 83 und 84 umschaltet. Das Öffnen des Kontakts 84 bewirkt ein Stromloswerden der Spule 80 und damit ein Außerbetriebsetzen des Lüfters. Gleichzeitig bewirkt aber das Schließen des Kontakts 83 ein Anstehen der Netzversorgungsspannung an der zweiten Wicklung des Motors 56, so daß dieser Motor in der erhöhten Laststufe weiterläuft. Das bedeutet eine erhöhte Abluftförderung. Diese Überlegungen gelten für den Fall, daß das Heizgerät nicht in Betrieb ist. Geht in diesem Schaltzustand das Heizgerät in Betrieb, so verschwindet die Netzspannung an der Klemme 53, so daß die Wicklung 81 wieder stromlos wird. Das bedeutet, daß durch Öffnen des Kontaktes 83 die erhöhte Laststufe des Abluftventilators wieder wegge­ schaltet wird. Gleichzeitig kann aber über das Schließen des Kontakts 84 der Lüftermotor unmittelbar mit der Nor­ maldrehzahl weiterlaufen, so daß das normale Abgasvolumen in der Zeiteinheit gefördert wird.

Die Fig. 3 beinhaltet also eine Verriegelungsschal­ tung derart, daß eine erhöhte Abluftabfuhr nur dann be­ werkstelligt werden kann, wenn das Heizgerät gerade nicht läuft und daß aber automatisch, wenn ein erhöhter Abluft­ abfuhrbedarf vorhanden ist, dieser auch genutzt werden kann, wenn das Gerät zum Stillstand kommt.

Claims (7)

1. Steuerschaltung für eine Lüftungsanlage eines Hauses mit einer Abluftabsaugung und einer Zuluftansaugung in Verbindung mit einem einen Schalter aufweisenden Heizgerät, dessen Abgase der Abluft beigemischt und in Wärmetausch mit der Zuluft gebracht werden, wobei ein Abluft-/Abgasventilator und ein Zuluftventilator vorgesehen sind, die beide Motoren aufweisen, die über je einen Schalter an Betriebsspannung (L, N) legbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgerät (5) über zwei in Serie liegende Schalter (18, 19) geschaltet wird, welche derart durch in der Abluft-/Abgasleitung (7, 8, 12) angeordnete Differenzdruckgeber (16, 17) betätigbar sind, daß ein erster Schalter (18) schließt, wenn eine untere Grenze der Abluft-Abgas-Druckdifferenz erreicht ist, und der zweite Schalter (19) öffnet, wenn eine obere Grenze dieser Differenz erreicht ist.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Schaltern (18, 19) die Wicklung eines Relais (36) parallel liegt und daß einem Kontakt (61) des Relais (36), welcher den Motor (55) des Zuluftventilators (22) schaltet, eine Serienschaltung (70, 67) aus zwei Schaltern parallel liegt.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (67) für den Motor (55) des Zuluftventilators (22) als temperaturgesteuerter Schalter (67) ausgebildet ist, dessen Fühler (68) der Temperatur der Zuluft ausgesetzt ist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturgesteuerte Schalter (67) als Umschalter ausgebildet ist, in dessen einem Pfad ein von einer Schaltuhr (57) gesteuerter Schalter (66) angeordnet ist.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abluftventilator (23) einen leistungsumschaltbaren Motor (56) aufweist und daß beide Wicklungen dieses Motors im Sinne einer logischen Oderbedingung von je einem Relais (80/82 und 81/83) an Netzspannung legbar sind.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (81) für die erhöhte Abluftabfuhrlaststufe neben einem Kontakt (83) für die entsprechende Anschaltung der Wicklung des Motors (56) einen weiteren Kontakt (84) auf­ weist, mit dem die Normallaststufe des Motors abschaltbar ist.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgungsleitung (86) für die erhöhte Laststufe des Abluftventilators (23) über eine Klemme (53) des Heizgerätes (5) geführt ist, die nur dann mit Spannung versorgt ist, wenn das Gerät außer Betrieb ist.