DE3742545A1 - Waermespeichergeraet mit wenigstens 2 heizwiderstaenden - Google Patents

Description

Wärmespeichergerät mit wenigstens zwei Heizwiderständen.

Die Erfindung betrifft ein Wärmespeichergerät gemäß dem Ober­ begriff des ersten Anspruchs.

Es ist bei Wärmespeichergeräten dieser Art ganz allgemein bekannt, im Speicherkern mehrere Heizwiderstände anzuordnen, deren An­ schlüsse an Anschlußstücke gelegt sind, welche über eine Schalt­ einrichtung an ein mehrphasiges elektrisches Versorgungsnetz angeschaltet werden können. Die dabei gewählte Schaltungsanordnung ermöglicht bei vorgegebener Anschlußleistung der einzelnen Heiz­ widerstände nur eine Gesamtleistung, nämlich die Summenleistung. Dabei müssen die Heizelemente jeweils alle eingeschaltet werden, um eine unsymmetrische Aufheizung des Speicherkerns zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wärmespeicher­ gerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die mit einem vorgegebenen Satz von Heizwider­ ständen unterschiedliche Anschlußleistungen realisiert werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einer Ausgestaltung eines Wärmespeichergerätes gemäß der Er­ findung kann die AnschIußleistung von einem Maximalwert in Stufen bis auf drei Viertel dieses Wertes verringert werden. Liegt die Serienschaltung der Heizwiderstände allein an der verketteten Spannung zwischen zwei Phasen, dann steht an jedem Heizwiderstand die Hälfte dieser Spannung an.

Wird der Verbindungspunkt der beiden Heizelemente dagegen an den Nulleiter geschaltet, dann liegen an jedem Heizwiderstand etwa 60% der Spannung an, während bei einem Anschluß des Verbindungspunktes an eine weitere Phase des Versorgungsnetztes die volle Spannung an jedem Heizwiderstand anliegt. In einem Drehstrom-Versorgungsnetz können dabei drei Widerstandspaare in Dreieckschaltung ange­ schlossen werden, wobei der Verbindungspunkt eines oder mehrerer der Widerstandspaare zur Erhöhung der Leistung an den Nulleiter und zur Erzielung der Maximalleistung an den jeweils dritten Phasenanschluß anschaltbar ist.

Vorzugsweise wird jedoch die zulässige Belastung der Heizwider­ stände so gewählt, daß nur ein Anschluß mit dem Nulleiter möglich ist. In diesem Fall läßt sich die Anschlußleistung von dann 100% in drei Stufen durch Trennen von einer, zwei oder allen Verbin­ dungen zum Nulleiter auf ca. 75% vermindern. Wird somit ein in dieser Weise aufgebautes Wärmespeichergerät in Versorgungsnetzen mit unterschiedlichen Freigabezeitspannen angewandt, dann muß die Anschlußleistung ohne einen Austausch der Heizwiderstände jeweils so angepaßt werden, daß der Speicherkern nicht überhitzt bzw. die Aufladung wegen vorzeitigen Erreichens der geforderten Speicher­ kerntemperatur vor dem Ende der freigegebenen Aufladezeitdauer unterbrochen wird. Insbesondere können Heizwiderstände mit unter­ einander gleicher Heizleistung und damit identischem Aufbau verwendet werden. Das Wärmespeichergerät kann also in unter­ schiedlich betriebenen Versorgungsnetzen benutzt werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Schaltungsskizze von Heizwiderständen eines Wärmespeichergerätes näher erläutert.

Ein Heizwiderstandssatz für ein Wärmespeichergerät besteht aus sechs Heizwiderständen (1), von denen jeweils zwei elektrisch in Serie geschaltet sind. Die Heizwiderstände (1) sind elektrisch und mechanisch untereinander gleich ausgebildet, so daß sie in einer Massenfertigung günstig hergestellt werden können. Je ein Paar der in Serie geschalteten Heizwiderstände (1) ist mit seinen End­ anschlüssen an zwei Anschlußstücke (u, v; v, w; w, u) angeschaltet, so daß sie in Dreieckschaltung vorliegen.

Die Anschlußstücke (u, v, w) sind über einen manuell oder auto­ matisch steuerbaren dreipoligen Schalter (2) an Phasenleiter (R, S, T) eines Drehstrom-Versorgungsnetzes anschaltbar. In diesem Fall liegt an jedem Heizwiderstand (1) die halbe verkettete Spannung an die zwischen den zwei zugehörigen Anschlußstücken ansteht, in einem 380 V-Netz also 190 Volt.

Soll die Anschlußleistung des Heizwiderstandes erhöht werden, dann wird die Verbindungsstelle (11 bzw. 12 bzw. 13) eines, zweier oder aller Heizwiderstandspaare mittels der in unterschiedlicher Strichelung angedeuteten Verbindungsbrücken (21, 22, 23) an eine Nulleiterschiene (3) angeschlossen, die mit einem Anschlußstück (n) verbunden ist, das an den Nulleiter (N) des Versorungsnetzes (RST) angeschaltet ist.

Hierzu kann auch ein entsprechender mehrstufiger und mehrpoliger Schalter benutzt werden. Wird beispielsweise die Brücke (21) eingelegt, dann liegt an den beiden Heizwiderständen (1), die in der Figur oben dargestellt sind, eine erhöhte Spannung an, im 380-V-Netz also 220 Volt. Damit erhöht sich die Heizleistung dieser beiden Heizwiderstände (1) um ca. 35% und die Gesamt­ leistung um etwa 12%. Entsprechende Erhöhungen treten beim Ein­ legen jeder weiteren Brücke (22, 23) auf.

Daneben kann über die Brücken aber auch an die Verbindungsstelle eines Heizwiderstandspaares das Anschlußstück angeschaltet werden, an das die Endanschlüsse dieser Heizwiderstände nicht angeschlossen ist. Dann liegt an jedem der beiden Heizwiderstände die volle Spannung des Versorgungsnetzes an.

Es ist auch möglich, mehrere Heizwiderstandspaare parallel zu schalten oder den Heizwiderständen unterschiedliche Widerstands­ werte zu geben.

In allen Fällen ist es möglich, durch Anlegen der Verbindungs­ stellen an unterschiedliche Bezugspotentiale ohne Eingriff in die Serienschaltung die Heizleistung zu variieren. Ein damit aus­ gestattetes Wärmespeichergerät läßt sich daher in Versorgungs­ gebieten mit unterschiedlichen Freigabezeiten des Versorgungs­ netzes anwenden und kann daher in einheitlicher Gestaltung in großen Stückzahlen gefertigt werden.

Dadurch wird auch ein Minimum bei der Lagerhaltung von Bau- und Ersatzteilen erreicht.

Claims (3)

1. Wärmespeichergerät mit wenigstens zwei elektrischen Heiz­ widerständen, die mit Anschlußstücken verbunden sind, welche an getrennte Phasenleiter eines mehrphasigen elektrischen Versorgungsnetzes anschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Endanschlüsse der Serienschaltung aus zwei Heiz­ widerständen (1) an zwei Anschlußstücke (u, v, bzw. v, w, u) gelegt sind und daß die gemeinsame Verbindungsstelle (11 bzw. 12 bzw. 13) der beiden Heizwiderstände (1) wahlweise an den Nulleiter (n) oder ein weiteres Anschlußstück (w bzw. u bzw. v) angeschaltet bzw. davon getrennt ist.

2. Wärmespeichergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstände (1) gleiche Widerstandswerte auf­ weisen.

3. Wärmespeichergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem dreiphasigen Versorgungsnetz (R, S, T) zwischen je zwei Anschlußstücken (u, v. bzw. v, w. bzw. w, u) die Serienschaltung aus zwei Heizwiderständen (1) geschaltet ist.