DE4016898A1 - Einrichtung mit einem heizungsregler fuer wohngebaeude - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung mit einem Heizungsregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Einrichtungen eignen sich beispielsweise zur Regelung der Raumtemperatur in Wohngebäuden.

Eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist beispielsweise aus der Landis & Gyr-Firmendruckschrift "Heizungsregler SIGMAGYR RVP40.2" bekannt.

Solche Heizungsregler enthalten eine Uhr, mit deren Hilfe die Heizungsanlage bedarfsgerecht so gesteuert wird, daß während der Anwesenheit von Personen in den betreffenden Räumen die Temperatur in diesen Räumen auf einer als behaglich empfundenen Temperatur gehalten und während der Ruhezeit nachts abgesenkt wird. Der Benutzer kann diese Uhr gemäß seinen Bedürfnissen programmieren. Dabei wird in der Regel so verfahren, daß den Wochentagen Montag bis Freitag ein Programm zugeordnet ist, bei dem die Heizung relativ früh am Morgen auf Normalbetrieb geschaltet wird. Für Samstage und Sonntage wird in der Regel ein späterer Heizbeginn programmiert. Entsprechendes gilt für die Abschaltung am Abend.

Bei einer solchen Steuerung bleibt unberücksichtigt, daß sich die Benutzergewohnheiten an einigen Tagen kurzfristig ändern können. An Wochenfeiertagen sollte das Programm dem des Sonntags entsprechen. Ähnliches gilt, wenn ein Berufstätiger wegen einer Erkrankung zuhause bleibt. Umgekehrt kann es vorkommen, daß der Benutzer auch an einem Samstag oder Sonntag früher als üblich aufsteht und deshalb früher mit dem Heizen begonnen werden sollte. Zur Lösung dieses Problems ist in der DE-OS 30 11 678 vorgeschlagen worden, Bewegungsmelder zu verwenden. Dabei wird die Heizung erst eingeschaltet, wenn sich Personen im überwachten Raum bewegen. Vom Moment des Aufheizbeginns bis zum Erreichen der als behaglich empfundenen Temperatur kann aber wegen der Trägheit der Heizungsanlage eine längere Zeit verstreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Heizungssteuerung mit möglichst geringem zusätzlichen Aufwand besser an die wahren Bedürfnisse des Benutzers anzupassen.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt ein Schema eines Heizungsreglers und

Fig. 2 ein Zeitdiagramm.

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Heizungsregler, der eine Schalt­ uhr 2, ein Regelmodul 3 und einen Sollwertgeber 4 enthält. Der Sollwertgeber 4 weist zwei Ausgänge 4a und 4b auf: einen ersten Ausgang 4a, an dem ein im Sollwertgeber 4 einstellbarer Spannungswert zur Verfügung steht, der den Normal-Sollwert der Raumtemperatur repräsentiert, und einen zweiten Ausgang 4b, an dem ein ebenfalls im Sollwertgeber 4 einstellbarer Spannungswert zur Verfügung steht, der den Absenk-Sollwert der Raumtemperatur repräsentiert.

Die beiden Ausgänge 4a und 4b des Sollwertgebers 4 sind über einen ersten Umschalter 5 mit dem Regelmodul 3 verbunden. Je nach Stellung des Umschalters 5 ist dabei entweder der erste Ausgang 4a oder der zweite Ausgang 4b mit dem Regelmodul 3 verbunden. Der Umschalter 5 wird von einem ersten Relais 6 gesteuert.

Das Relais 6 wird über einen von einem Hilfsrelais 7 betätigten zweiten Umschalter 8 gesteuert, und zwar je nach Stellung des Umschalters 8 entweder von der Schaltuhr 2 oder von einem Steuer­ modul 9. Dieses Steuermodul ist mit einer Zusatz-Schaltuhr 10 verbunden.

An den Heizungsregler 1 angeschlossen sind zudem ein Witterungs­ fühler 11 und/oder ein Raumtemperaturfühler 12, sowie ein Vorlauffühler 13 und ein Antrieb 14 für einen die Temperatur im Heizkreis beeinflussenden Mischer 15.

Nachfolgend wird die Funktion dieser Vorrichtung beschrieben. Dabei wird zunächst davon ausgegangen, daß sich der Umschalter 8 in der in der Fig. 1 dargestellten Lage befindet, in der die Schaltuhr 2 mit dem Relais 6 verbunden ist. Es sei auch angenommen, daß der Benutzer die Schaltuhr 2 in bekannter Weise programmiert hat. Weiter sei angenommen, daß die Schaltuhr 2 so programmiert ist, daß die Heizung von 7 bis 22 Uhr im Normal­ betrieb mit normaler Raumtemperatur laufen soll, während zwischen 22 und 7 Uhr die Heizung im Absenkbetrieb mit reduzierter Raumtemperatur laufen soll.

Die Uhrzeit sei nun 1 Uhr. Auf der das Relais 6 ansteuernden Leitung, die von der Schaltuhr 2 ausgeht, liegt jetzt keine Spannung, so daß das Relais 6 nicht erregt ist, was der Darstellung in der Fig. 1 entspricht. Das Steuermodul 3 ist jetzt über den Schalter 5 mit dem Ausgang 4b des Sollwertgebers 4 verbunden, so daß der Sollwert für den reduzierten Heizbetrieb am Steuermodul 3 anliegt und wirksam ist.

Das Steuermodul 3 bildet aus diesem Sollwert und aus den mit Hilfe der Fühler 11, 12 und 13 erfaßten Werten für Außen­ temperatur, Raumtemperatur und Vorlaufttemperatur in bekannter Weise einen Stellbefehl für den Anrieb 14 des Mischers 15. Auf diese Weise wird über die Vorlauftemperatur des Heizkreises die Raumtemperatur auf den durch den Sollwert bestimmten Wert geregelt.

Wird nachfolgend der Zeitpunkt 7 Uhr erreicht, so erscheint jetzt auf der von der Schaltuhr 2 über den Umschalter 8 zum Relais 6 führenden Leitung Spannung, durch die das Relais 6 erregt wird.

Dadurch schaltet der Umschalter 5 um so daß nun der erste Ausgang 4a des Sollwertgebers 4 mit dem Steuermodul 3 verbunden ist. Somit wird das Steuermodul 3 vom Normal-Sollwert der Raum­ temperatur beeinflußt und die Temperatur des Raumes wird nun über die Vorlauftemperatur auf diesen neuen Sollwert geregelt.

Wird dann der Zeitpunkt 22 Uhr erreicht, so verschwindet die Spannung auf der zum Relais 6 führenden Leitung, das Relais 6 fällt ab, der Umschalter 5 schaltet um, so daß nun wieder der Ausgang 4b mit dem Regelmodul 3 verbunden ist. Dadurch regelt der Heizungsregler 1 wiederum auf den Absenk-Sollwert.

Eine Beeinflussung des Relais 6 und somit der Sollwert-Vorgabe ist mit der beschriebenen Vorrichtung aber auch von der Zusatz- Schaltuhr 10 her möglich. Diese Zusatz-Schaltuhr 10 ist wie ein elektrischer Wecker ausgebildet, ist also in der Lage, zu einstellbaren Zeitpunkten einen Alarm auszulösen. Deshalb ist diese Zusatz-Schaltuhr 10 zweckmäßigerweise neben dem Bett im Schlafraum plaziert. Zusätzlich weist diese Zusatz-Schaltuhr 10 einen Ausgang 20 auf, der mit einem Eingang des Steuermoduls 9 verbunden ist.

Dieser Ausgang 20 weist entweder Signalpegel "0", "1" oder Signalpegel "2" auf. Ist der Signalpegel gleich "0", so wird das vom Steuermodul 9 betätigte Relais 7 nicht erregt. Dadurch befindet sich der Umschalter 8 in der in der Fig. 1 gezeigten Lage, bei der die Schaltuhr 2 auf das Relais 6 einwirken kann. Ist aber der Signalpegel gleich "1" oder "2", so wird das Relais 7 vom Steuermodul 9 erregt. Ist der Signalpegel gleich "2", so erscheint gleichzeitig an einem Ausgang 21 des Steuer­ moduls 9 eine Spannung, die so groß ist, daß sie das Relais 6 erregen kann. Das Erscheinen der Signalpegel "1" und "2" am Ausgang 20 ist zeitgesteuert, wobei ein Zusammenhang mit dem Zeitpunkt der Alarmauslösung besteht. Ist die Alarmfunktion der Zusatz-Schaltuhr 10 nicht aktiviert, so ist der Signalpegel am Ausgang 20 immer gleich "0".

Durch das Erregen des Relais 7 schaltet der Umschalter 8 um und dadurch gelangt die am Ausgang 21 anliegende Spannung auf das Relais 6 und erregt dieses, wodurch die schon beschriebene Sollwert-Umschaltung erfolgt.

Die Zusatz-Schaltuhr 10 ist so beschaffen, daß die üblichen Mittel zum Verstellen des Zeitpunktes für die Auslösung des Alarms A (Fig. 2) vorhanden sind und außerdem auch Mittel, um eine Zeitspanne Z_v einzustellen. Die Größe dieser Zeitspanne Z_v bestimmt, um welchen Zeitbetrag vor Auslösung des Alarms A die Spannung am Ausgang 20 von "1" auf "2" wechseln soll.

Es ist vorteilhaft, die Zeitspanne Z_v so groß zu wählen, daß das Wechseln des Pegels von "1" auf "2" so frühzeitig vor dem Auslösen des Alarms A erfolgt, daß im Zeitraum zwischen dem Pegelwechsel und dem Alarm A die zu beheizenden Räumlichkeiten von der Absenk-Temperatur auf die Komfort-Temperatur aufgeheizt werden können. Die Größe der Zeitspanne Z_v richtet sich also in erster Linie nach den Kenngrößen der Heizungsanlage und des Gebäudes. Sie ist durch den Benutzer nach Erfahrungswerten einstellbar und braucht später nicht mehr verändert zu werden.

Es ist auch möglich, die Einrichtung so zu gestalten, daß die Zusatz-Schaltuhr 10 die Aktivierung der Weckfunktion und den eingestellten Weck-Zeitpunkt dauernd oder periodisch oder nach jeder Änderung an den Heizungsregler 1 übermittelt und daß die Größe der Zeitspanne Z_v im Heizungsregler 1 gemäß der Außen­ temperatur selbsttätig variiert wird oder nach einem der bekannten Selbstlern-Algorithmen angepaßt wird.

Durch die beschriebene Vorrichtung wird erreicht, daß durch das Aktivieren der Weck-Funktion der Zusatz-Schaltuhr 10 automatisch die interne Schaltuhr 2 des Heizungsreglers 1 funktionslos wird und stattdessen die zeitabhängigen Vorgänge im Heizungsregler 1 von der Zusatz-Schaltuhr 10 gesteuert werden.

Ist bei der Zusatz-Schaltuhr 10 die Weck-Funktion aktiviert, so wird um die Zeitspanne Z_v vor der eingestellten Alarmzeit Z_A die Umschaltung des Sollwertgebers vorgenommen und zum Zeitpunkt Z_A der Alarm A ausgelöst. Wesentlich ist, daß das Quittieren des Alarms A nicht durch Desaktivieren der Weck-Funktion erfolgt, sondern durch Betätigen einer speziellen Quittungstaste, wie dies bei neueren elektrischen Weckern und Wecker-Radios der Fall ist.

Es ist zweckmäßig, auch bei aktivierter Weck-Funktion zu einem bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise zur Mittagszeit, zeit­ gesteuert das Signal am Ausgang 20 wieder auf den Pegel "0" zu setzen. Dadurch übernimmt zu diesem Zeitpunkt wieder die interne Schaltuhr 2 die Zeitsteuerung und damit auch die abendliche Umschaltung vom Normal-Betrieb in den Absenk-Betrieb.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann aber darin bestehen, durch die eingestellte Weckzeit auch die Ausschaltzeit am Abend zu korrigieren. Damit läßt sich der Tatsache Rechnung tragen, daß der Benutzer in der Regel eine bestimmte Schlafzeit benötigt, daß also seine Zu-Bett-Geh- und Aufsteh-Zeit miteinander korreliert sind. Kann er beispielsweise an einem Sonntag bis 9 Uhr schlafen, so kann er das Zu-Bett-Gehen am Vorabend bis auf 1 Uhr hinaus­ schieben. Dann aber ist es unzweckmäßig, wenn die Heizungsanlage bereits um 22 Uhr gemäß dem Programm der Schaltuhr 2 auf Absenk- Betrieb umschaltet.

Es ist deshalb zweckmäßig, an der Zusatz-Schaltuhr 10 eine ebenfalls einstellbare Zeitspanne Z_n vorzusehen, durch die bestimmt wird, um welche Zeitspanne vor dem Umschalten von Absenk- auf Normalbetrieb die Umschaltung vom Normal- auf den Absenkbetrieb erfolgen soll. Beträgt die Zeitspanne Z_n beispielsweise 8 Stunden, was dem normalen Schlafbedürfnis entspricht, so erfolgt die Umschaltung der Heizungsanlage vom Normal- auf den Absenkbetrieb zu einem Zeitpunkt, der um die Summe der Zeitspannen Z_n und Z_v vor dem eingestellten Weckzeit­ punkt liegt.

Durch das Aktivieren der Weck-Funktion läßt sich je nach eingestellter Weckzeit sowohl eine frühere, als auch eine spätere Umschaltung von Absenk- auf Normalbetrieb und umgekehrt erreichen. Damit wird erreicht, daß die Heizungsanlage gemäß den tatsächlichen Bedürfnissen des Benutzers gesteuert wird. Dies erhöht den Komfort für den Benutzer. Außerdem ist in der Regel auch noch eine Energieersparnis damit verbunden, weil der Benutzer sich nun nicht mehr veranlaßt sieht, die Schaltuhr 2 so zu programmieren, daß unter allen Umständen sowohl der morgendlich früheste als auch der abendlich späteste Umschalt­ zeitpunkt berücksichtigt werden soll.

Die Zusatz-Schaltuhr 10 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels einer elektrischen Leitung an den Heizungsregler angeschlossen. Eine solche Leitung verursacht bei der Installation zusätzliche Kosten. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Zusatz-Schaltuhr 10 und der Heizungsregler 1 so ausgebildet sind, daß die Informationsübertragung von der Zusatz-Schaltuhr 10 zum Heizungsregler 1 ohne eine solche Leitung erfolgen kann. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß für die Informations­ übertragung der elektrische Netzanschluß benutzt wird. Dies läßt sich beispielsweise unter Verwendung zweier Tonfrequenzsignale anstelle der Pegel "1" und "2" realisieren. Dazu ist es erforderlich, daß die Zusatz-Schaltuhr 10 entsprechende Oszillatoren und einen Modulator enthält und daß das Steuer­ modul 9 einen dazu passenden Demodulator aufweist.

Ebenso vorteilhaft kann es sein, die Informationsübertragung durch drahtlose Übermittlung vorzunehmen.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft einen raum- oder witterungsgeführten Heizungsregler, wie er vorzugsweise für Wohnungen oder Einfamilienhäuser verwendet wird. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch darauf nicht bechränkt. So ist es beispielsweise möglich, auch ein Heizungsregelsystem für Hotels so auszustatten. Verfügt ein Hotel beispielsweise über ein automatisches Weckruf-System, beispielsweise in Form eines mikroprozessor-gesteuerten Automaten, so ist es möglich, die Alarmsignale dieses Systems für die Einzelraum-Steuerung zur Umschaltung von Absenk- auf Normalbetrieb zu benutzen. Das Weckruf-System wirkt dann als Zusatz-Schaltuhr 10.

Außerdem ist es möglich, bei einer Heizanlage mit Einzelraum- Steuerung beispielsweise verschiedene Zeitspannen Z_v für die einzelnen Räume vorzusehen, so daß zuerst das Badezimmer, anschließend die Küche und wiederum anschließend der Haupt­ wohnraum aufgeheizt werden. Auch ist es möglich, die Brauch­ wasserbereitung von der Zusatz-Schaltuhr 10 zu steuern, etwa derart, daß grundsätzlich rechtzeitig vor dem eingestellten Weck- Zeitpunkt eine Nachladung des Brauchwasserspeichers vorgenommen wird, wobei der Zeitpunkt des Starts der Nachladung von der im Brauchwasserspeicher herrschenden Temperatur abhängig sein kann. Das Nachladen wird somit zum spätest möglichen Zeitpunkt begonnen.

Claims (5)

1. Einrichtung mit einem Heizungsregler für Wohngebäude mit einer internen Uhr, an der Zeitpunkte einstellbar sind, zu denen von Normalbetrieb unter Einhaltung einer nicht reduzierten Temperatur auf Absenkbetrieb mit reduzierter Temperatur und umgekehrt umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Weckeruhr ausgestaltete Zusatz-Schaltuhr (10) vorhanden ist, die über eine Signalverbindung mit dem Heizungsregler (1) verbunden ist, und daß der Heizungsregler (1) einen durch das Aktivieren bzw. Desaktivieren der Weckfunktion dieser Zusatz-Schaltuhr (10) gesteuerten Umschalter (8) aufweist, in dessen erster Lage die Umschaltung vom Absenkbetrieb zum Normalbetrieb zu einem von der internen Schaltuhr (2) abhängigen Zeitpunkt erfolgt, während in der zweiten Lage diese Umschaltung zu einem von der Zusatz- Schaltuhr (10) abhängigen Zeitpunkt erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Lage des Umschalters (8) die Umschaltung vom Absenk­ betrieb zum Normalbetrieb zu einem Zeitpunkt erfolgt, der um einen einstellbaren Zeitraum (Z_v) vor dem an der Zusatz-Schalt­ uhr (10) eingestellten Zeitpunkt für die Auslösung eines Alarms (A) liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung vom Normalbetrieb zum Absenkbetrieb zu einem Zeit­ punkt erfolgt, der um einen einstellbaren Zeitraum (Z_n) vor dem Zeitpunkt liegt, an dem die Umschaltung vom Absenk- zum Normal­ betrieb erfolgt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen von der Zusatz-Schalt­ uhr (10) zum Heizungsregler (1) über den elektrischen Netz­ anschluß übertragen werden.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen von der Zusatz-Schalt­ uhr (10) zum Heizungsregler (1) auf drahtlosem Wege übertragen werden.