DE4227515A1

DE4227515A1 - Witterungsgeführte Heizungssteuerung

Info

Publication number: DE4227515A1
Application number: DE4227515A
Authority: DE
Inventors: Lothar-Andreas Metz; Guenther Dr Ing Ramm
Original assignee: METZ LOTHAR ANDREAS
Current assignee: METZ LOTHAR ANDREAS
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1994-02-24

Description

Die Erfindung(en) betreffen ein Verfahren zur Beeinflussung der Vorlauftemperatur einer Ein- oder Mehrfamilienhaus- Heizungsanlage und eine Schaltungsanordnung, die mit einem derartigen Heizungssystem koppelbar ist.

Witterungsgeführte Heizungssteuerungen haben grundsätzlich einen Vorlauftemperaturregler. Ein solcher Regler bestimmt die Vorlauftemperatur - also diejenige Temperatur, des von der Pumpe in den Heizkreislauf geförderten Heizmediums, vornehmlich des Heizwassers. Die Vorlauftemperatur bestimmt dabei maßgeblich die Raumtemperatur. Einfluß hierauf hat noch die Stellung der jeweiligen Ventile an den jeweiligen Raumheizkörpern.

Die genannte Vorlauftemperatur wird bei witterungsgeführten Heizungssteuerungen von der Außentemperatur geführt. Dabei ist der Wirkungssinn umgekehrt, was bedeutet, daß die Vor lauftemperatur dann niedrig ist, wenn die Außentemperatur normal oder hoch ist. Anders herum wird die Vorlauftempe ratur dann spürbar erhöht, wenn die Außentemperatur sinkt.

Hinsichtlich der Anbringung des Außentemperaturfühlers muß lediglich beachtet werden, daß er an einem schattigen Platz angebracht ist, wo keine Sonnenstrahlen die tatsäch liche Lufttemperatur verfälschen.

Solche witterungsgeführten Heizungsanlagen oder Heizungs systeme sind heutzutage auch in Ein- oder Mehrfamilienhäu sern gebräuchlich. Sie haben zweierlei Funktion, zum einen werden Heizkosten gesenkt, da die Vorlauftemperatur auto matisch den jeweiligen Umgebungsbedingungen angepaßt wird; zum anderen erhöht sich die Wohnbehaglichkeit aufgrund einer angenehmen gleichbleibenden Raumtemperatur - auch ohne daß der jeweilige Bewohner laufend an den Heizkörper- Stellventilen herumstellen muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Wohnbehaglichkeit beizubehalten und die Energiekosten - sprich: die Heizkosten

- weiter zu senken; oder vice versa das Wohlbehagen zu steigern bei gleichbleibenden oder gesenkten Energiekosten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird zum einen ein Verfahren zur Beeinflussung der genannten Vorlauftemperatur einer Ein- oder Mehrfamilienhaus-Heizungsanlage vorgeschlagen, bei dem eine außentemperaturabhängige Veränderung der Vor lauftemperatur erfolgt und diese Veränderung abhängig von der relativen Feuchte der die Außentemperatur aufweisen den Außenluft beeinflußt wird (Anspruch 1) . Die Beeinflus sung kann stufig oder sprungartig erfolgen (Anspruch 2) Daneben ist auch eine stetige Beeinflussung möglich.

Zur Lösung wird auch eine Schaltungsanordnung - vornehm lich zum Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens - be reitgestellt, die mit einem Heizungssystem in Ein- oder Mehrfamilienhäusern koppelbar ist. Diese Schaltungsanord nung hat einen Feuchtesensor, der im Außenbereich des Hauses anbringbar ist. Sie weist eine von dem Feuchtesensor ange steuerte Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung auf, welche die Meßgröße der Außentemperatur, die der Steuerung des Heizungssystems zugeführt wird, beeinflußt (Anspruch 7). Die Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung kann entweder parallel oder in Reihe zu der die Meßgröße der Außentempe ratur abgebenden Meßeinrichtung geschaltet werden (Anspruch 8) . Die Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung kann dabei als Reihenschaltung oder Parallelschaltung von jeweils einem Schalter und einem Widerstand gebildet werden (An spruch 8). Der Widerstand kann fest oder variierbar sein.

Auch die direkte Reihen- oder Parallelschaltung eines über weite Bereiche variierenden Widerstandes ist möglich. Auch andere temperaturabhängig arbeitende -aktive oder passive- Außentemperatursensoren sind einsetzbar. Mit den vorge schlagenen Lösungen wird es möglich, die Heizkosten zu senken oder das Behaglichkeitsgefühl der Bewohner zu kon servieren, ja sogar spürbar zu verbessern. Trotz dieses gewährten Effektes läßt sich die erfindungsgemäße Schal tungsanordnung einfach und modular in ein bestehendes Hei zungssystem einfügen und das erfindungsgemäße Verfahren besonders kostengünstig einzusetzen. Die kostengünstige Verfahrensanwendung gewährt dann multiplikativ die deutliche Ersparnis von Heizkosten, namentlich beim Einbau und bei den laufenden Kosten.

Begründet wird der erfindungsgemäße Effekt maßgeblich durch die menschliche Eigenschaft, sich bei geringen relativen Luftfeuchten der Außenluft mit geringeren Umgebungstempe raturen zu begnügen. Die geringeren Umgebungstemperaturen beziehen sich dabei auf diejenigen Umgebungstemperaturen, die in einem Wohnraum dann einzustellen sind, wenn die relative Luftfeuchte der Außentemperatur sehr hoch ist. Ist die relative Luftfeuchte oberhalb eines bestimmten, jedoch auch individuell verschiedenen Grenzwertes, so empfin det der Mensch in einem Wohnraum nur dann ein behagliches Gefühl, wenn die Raumtemperatur einen bestimmten Wert auf weist. Gegenüber diesem bestimmten Wert kann die Raumtempe ratur aber dann herabgesetzt werden, wenn der vorgegebene Grenzwert der relativen Luftfeuchte unterschritten wird. Damit können Energiekosten gesenkt werden, ohne daß sich ein Unbehagensgefühl einstellt. Umgekehrt ergibt dies bei gleichbleibenden Heizkosten eine Steigerung der Behaglich keit.

Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, daß bisher in allen nicht mit der Erfindung versehenen Haushalten die Tendenz besteht, evtl. vorhandene Regelungsanlagen für die Vorlauftemperatur auf den energiemäßig gesehen ungün stigsten Fall einzustellen, nämlich so, daß eine bei naß kaltem Wetter zum Wohlfühlen erforderliche Innentemperatur erreicht wird.

Diese Regelung wird seitens des Benutzers nicht wieder geändert, wenn andere Wetterbedingungen herrschen. Die dann unnötig hohen, aber zum Wohlbehagen nicht erforderlichen Vorlauftemperaturen (Bereitstellungstemperaturen) steigern nur noch die Energiekosten.

Diese rein menschliche Eigenschaft stört nun gem. der Er findung überhaupt nicht mehr, da ihr automatisch Rechnung getragen wird und kein Nachstellen mehr erforderlich ist.

Neben den genannten Effekten lassen sich die erfindungs gemäßen Vorschläge auch einfach und kostengünstig verwirk lichen sowie in bestehende außentemperaturgeführte Hei zungsanlagen integrieren.

Die vorgenannte vorgegebene Raumtemperatur, bei der sich ein Bewohner wohlfühlt, wenn die relative Außenfeuchte über dem vorgegebenen Grenzwert liegt, wird auch als Wohl behagenstemperatur bezeichnet. Diese Temperatur kann bei spielsweise um 20 bis 30 herabgesetzt werden, wenn die relative Luftfeuchte unter den Feuchtegrenzwert sinkt. Als solcher Feuchtegrenzwert kann auch ein Bereich von ca. 5% angenommen werden. Beispielsweise liegt der Feuchte grenzwert bei etwa 65% relativer Luftfeuchte. Unterhalb dieses Wertes kann die Raumtemperatur, welche beispiels weise 210 beträgt, um 20 bis 30, also auf 18° bis 19° herab gesetzt werden. Andersherum betrachtet, wird die Raumtempe ratur bei Überschreiten des Grenzwertes von beispielsweise 70% relativer Luftfeuchte um 20 bis 30 heraufgesetzt. Diese Erhöhung gilt bezüglich der dann vorgebenen Raumtempe ratur von ca. 18° bis 19°, wenn die relative Luftfeuchte der Außentemperatur unterhalb des zuerst genannten Grenz wertes liegt.

Dies ist jedoch nur eine Frage der Betrachtungsweise, also eine Frage, welche Raumtemperatur als Bezugstemperatur aufgefaßt wird.

Zwar ist es in der DE 31 35 799 A1 bereits beschrieben worden, Feuchtemessung zur Beeinflussung einer Temperatur heranzuziehen. Diese Kopplung zwischen Feuchte und Tempe ratur ist allerdings nur im Zusammenhang mit Tiefkühlmöbeln, also Kühlschränken oder Gefriertruhen, vorgeschlagen worden.

Andererseits befaßt sich die DE 38 02 077 A1 mit der Vermei dung von Schwitzwasserbildung. Hierbei setzt sie allerdings auch Temperaturfühler und Feuchtefühler ein, wobei nur im Bedarfsfall die Heizvorrichtungen zugeschaltet werden.

Schließlich beschäftigt sich die DE 36 13 024 mit Dachrin nen-Beheizung. Für die Steuerung der Dachrinnenbeheizung verwendet auch sie einen Feuchtefühler im Außenbereich. Sinn der Verbindung von Feuchtefühler und Dachrinnenbe heizung ist es dabei, die Heizung nur dann in Betrieb zu setzen, wenn die Flächen einen bestimmten Feuchtebelag aufweisen. Dies soll die Energiekosten der ohnehin energie verschwendenden Dachrinnenbeheizung erträglicher gestalten.

Keine der erwähnten Fundstellen jedoch befaßt sich mit der Beheizung von Wohnräumen und der Beeinflussung der Raumtemperatur in diesen Wohnräumen, abhängig von Außen temperatur und Außenfeuchte oder mit einer Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung, die die Meßgröße der Außentempe ratur, wie sie von einer Außen-Meßeinrichtung für die Hei zungsführung abgegeben wird, abhängig von dem von einem Feuchtesensor abgegebenen Signal beeinflußt oder verfälscht.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen - und in den Ansprüchen 1 und 7 erfaßten - Gedanken vermitteln die jeweiligen abhängigen Ansprüche, wobei die technischen Lehren der Ansprüche 2 und 8 bereits kurz angesprochen wurden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Beeinflussung ab etwa 70% relativer Luftfeuchte der Außenluft erfolgen. Hervorzuheben ist ein Bereich zwischen 60% und 80%, inner halb dessen die individuellen Erfordernisse der Bewohner berücksichtigbar sind (Anspruch 3) . Unterhalb von etwa 70% relativer Luftfeuchte kann die über die Vorlauftempe ratur gesteuerte Raumtemperatur dabei um etwa 2,5°C herab gesetzt werden. Hervorzuheben ist auch hier ein Bereich zwischen etwa 2°C und 3°C. Diese Herabsetzung bleibt - solange die relative Außenfeuchte sich nicht verändert - unabhängig von der Außentemperatur bestehen.

Wird für die erwähnte Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung eine Reihenschaltung oder eine Parallelschaltung von jeweils Schalter und Widerstand gewählt und wird der Widerstand zu einem variierbaren Widerstand ausgebildet, so kann die Herabsetzung der Raum- bzw. Vorlauftemperatur durch Ver änderungen dieses verstellbaren Widerstandes bewirkt werden.

Erwähnt werden sollte, daß der Zusammenhang zwischen Vor lauf- und Raumtemperatur nur bedingt linear (proportional) ist. Einer Senkung von 2° in der Raumtemperatur kann eine Herabsetzung der Vorlauftemperatur von beispielsweise 90° auf 80° erfordern. Diese Differenz ist allerdings nicht gleichbedeutend und abhängig davon, ob eine Raumtemperatur von 23°C auf 21°C oder von 18°C auf 16°C (also um beidesmal 2°C) herabzusetzen ist. In der Regel wird man es aber mit Temperaturen um 20° zu tun haben, so daß insoweit Lineari tät zu Grunde gelegt werden kann und die Differenz von 2°C bis 3°C in der "verfälschten" Außentemperaturmessung eine ebensolche Differenz in der beeinflußten Raumtempe ratur zur Folge haben.

Die Beeinflussung durch die Außenfeuchte kann auf mehrere Weisen ausgeführt werden (Anspruch 4)

a) Modular und einfach anzubringen ist die Beeinflussung dadurch, daß mit der Meßeinrichtung für die Abgabe einer der Außentemperatur entsprechenden Meßgröße die Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung zusammengeschaltet wird (Anspruch 7). Dabei wird die der Außentemperatur ent sprechende Meßgröße so verfälscht, daß dem Heizungssystem eine höhere Außentemperatur gemeldet wird als sie tat sächlich vorliegt (Anspruch 4). Die Meldung einer höheren Außentemperatur führt zu einem Herabsetzen der Vorlauf temperatur, da der Heizungsregler annimmt, er würde mit dieser Vorlauftemperatur den Außenbedingungen gerecht.
b) Alternativ kann aber auch der Sollwert der Innen-Raum temperatur herabgesetzt werden (Anspruch 4) . Dabei ist der Ort des Eingriffs der Schalt- oder Beeinflussungs einrichtung der Sollwertgeber in einem Wohnraum. Dieser Sollwert muß zur Herabsetzung der Vorlauftemperatur herabgesetzt werden.
c) Schließlich kann eine Heizfunktion der Vorlauftemperatur regelung abwärts parallelverschoben werden. Die Heiz funktion gibt die Vorlauftemperatur vor und kann vom Benutzer selbst entsprechend seinem Wohlbefinden zunächst grob voreingestellt werden. Sie beinhaltet eine Heiz kennlinie, die jeder Außentemperatur eine entsprechende Vorlauftemperatur des Heizsystems zuordnet. Diese Funktion kann abgeflacht, linear oder stark ansteigend (jeweils für ein Absinken der Außentemperatur) eingestellt werden und wird gemäß dem Vorschlag abwärts parallelverschoben, womit die Herabsetzung der Vorlauftemperatur unabhängig von der Außentemperatur beibehalten wird (Anspruch 3).

Alle Beispiele - Verfälschung (Beeinflussung), Sollwert veränderung und Kennlinienverschiebung - haben im Ergebnis dieselbe Wirkung; sie findet ihren Niederschlag im feuchte abhängigen Verändern der Raumtemperatur bei ansonsten voll ständig weiterarbeitender Witterungsführung über die Außen temperatur.

Die erwähnten Alternativen können durch einen NTC-Wider stand ausgeführt werden (Anspruch 5, Merkmale a) . Sie können mit gleicher Wirkung auch bei einem PTC - z. B. einem PT1000 - verwirklicht werden (Anspruch 5, Merkmale b).

Zunächst zum NTC: Seine Kennlinie bewirkt ein Sinken des Widerstandes bei einer steigenden Außentemperatur. Die sprungartige Herabsetzung der Vorlauftemperatur (Anspruch 2) kann über die feuchteabhängig gesteuerte Parallelschaltung eines - auch einstellbaren - Widerstandes zum NTC-Widerstand veranlaßt werden (Anspruch 5). Andererseits ist handels üblich ein PT1000, der ein PTC-Widerstand ist. Seine Kenn linie bewirkt ein Steigen des Widerstandes bei steigender Außentemperatur. Hier kann die Beeinflussung - besonders die sprungartige oder stufige - mit einer Serienschaltung eines - auch einstellbaren - Widerstandes veranlaßt werden (Anspruch 5). Diese Gestaltung wird bei den meisten witte rungsgeführten Heizungssystemen zu bevorzugen sein, da diese in der Regel einen PTC-Widerstand als Temperatur fühler für die Außenluft einsetzen.

Reihen- und Parallelschaltung sind auch vertauschbar. In diesem Fall müßte der Reihenwiderstand überbrückt oder kurzgeschlossen, der Parallelwiderstand abgetrennt bzw. weggeschaltet werden.

Bei einer solchen Erscheinungsform der Erfindung wird mit dem einstellbaren Widerstand die einstellbare Beeinflussung der Vorlauftemperatur gewährleistet (Anspruch 6) , was einer individuellen Vorgabe der Behaglichkeit oder der Kosten ersparnis entspricht.

Die erwähnte Parallelschaltung eines - auch einstellbaren - Widerstandes (Anspruch 5) wird schaltungstechnisch durch die Reihenschaltung aus einem einstellbaren oder festen Widerstand und einem potentialfreien Schalter möglich (An spruch 8). Für dieses Erscheinungsbild der Erfindung ist die Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung also die Reihen schaltung aus potentialfreiem Schalter und einstellbarem oder festem Widerstand. Entsprechendes hat für die Serien schaltung Geltung.

Angesteuert wird die Schalt- und Beeinflussungseinrich tung von einer Umsetz- und Ansteuerschaltung, welcher die Feuchtemeßgröße zuführbar ist (Anspruch 9). Mit dieser Umsetz- und Ansteuerschaltung kann der Feuchtegrenzwert eingestellt werden. Abhängig von dem eingestellten Grenz wert schaltet sie die Schalt- und Beeinflussungseinrich tung dann ab und zu, womit die Vorlauftemperatur feuchte abhängig beeinflußt wird. Zur Erkennung, ob die relative Außenfeuchte oberhalb des eingestellten Wertes oder darunter liegt, weist die Umsetz- und Ansteuerschaltung einen Kom parator auf, der den - auch änderbaren - Grenzwert als Schwellenwert kennt und diesen Schwellenwert mit der Feuchte meßgröße kontinuierlich vergleicht (Anspruch 9) Sinnvoll wird die Um- und Ansteuerschaltung gemeinsam mit der Schalt- und Beeinflussungseinrichtung in einem kleinen und modularen Gehäuse untergebracht. Eingang in das Ge häuse findet die Meßleitung, die von dem Außenfeuchtesen sor ausgeht; heraus aus dem Gehäuse führen zwei Leitungen, die an die Meßleitungen für die Außentemperatur angeschlossen werden können. Statt einer Herausführung von Leitungen können auch interne Klemmen oder Stecker vorgesehen werden, über welche die Temperatur-Meßleitungen geschleift werden. Denkbar ist es auch, den Feuchtsensor, die Umsetz- und Ansteuerschaltung sowie die Schalt- oder Beeinflussungsein richtung in einem witterungsfesten Gehäuse unterzubringen, welches unmittelbar neben dem Gehäuse für den Außentempe ratursensor anbringbar ist. Die Beeinflussung des Tempe raturmeßwertes kann damit unmittelbar am Meßort selbst erfolgen. Dies gewährt die kürzeste Leitungsführung. Auch handelt es sich hierbei um ein einfaches Zusatz- oder Kombi nationsgerät, das ein Anwender - auch selbst - zum Einsatz bringen kann.

Das Verständnis der Erfindung wird durch Ausführungsbei spiele vertieft.

Fig. 1a zeigt ein schematisches Heizungssystem mit den vier Komponenten Außentemperaturmessung 10, außen feuchteabhängige Beeinflussung 20, Vorlauftempe ratursteuerung bzw. -regelung 30 und eine skizzen hafte Darstellung der Rohrleitungsführung um das Stellventil 50 an der Zentralheizung 60;

Fig. 1b zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1a mit einem PTC- Widerstand R₁ als Außentemperatursensor, während in Fig. 1a dies ein NTC-Widerstand ist.

Fig. 2 zeigt eine Überlagerung von Spannungswerten in einem Addierer 24, wenn sowohl die Außentemperatur als auch die relative Feuchte von den jeweiligen Sensoren 10 und 20 in Form eines Gleichspannungs signales abgegeben werden;

Fig. 3 lehnt sich an Fig. 1 an und zeigt die Kombination von relativem Feuchtesensor und Außentemperaturmeß einheit 10, 20 in einem Kombinationsgerät, wie es vorteilhaft für Neueinbauten Einsatz finden kann.

Fig. 1a zeigt das Stellventil 50, welches mit einem Motor 51, z. B. einem Synchronmotor oder Stellmotor, verstellbar ist. Dem Ventil 50 werden den Rücklauf (RL) und das Heiß wasser (HW) zugeführt. Von dem Ventil 50 gehen Rohrleitun gen ab, die das Wasser mit der Vorlauftemperatur (VL) und das Kaltwasser (KW) führen. HW und KW führen aus bzw. in den Kessel 60. RL bzw. VL führt aus bzw. in die Rohrlei tungen des Ein- oder Mehrfamilienhauses, was durch die Zentralheizung beheizt werden soll. Die Pumpe 40 fördert das Wasser mit der Vorlauftemperatur, dessen Temperatur durch eine geeignete Verstellung des Ventils 50 auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird, zu den Heizkörpern (die noch Thermo-Stellventile haben) oder den Bodenheizschlangen (die meist keine Thermostaten mehr haben, sondern nur Ein/ Abschaltventile aufweisen).

Nicht eingezeichnet ist ein Temperatursensor an der Vorlauf rohrleitung (VL), der eine genaue Einstellung dieser Tem peratur abhängig von einem Führungswert ermöglicht.

Maßgebendes Einstellorgan für den Mischer (das Ventil 50) ist der Heizregler 30 (HR). Ihm sind sowohl die (nicht eingezeichneten) Signale für Vorlauftemperatur und Soll temperatur eines Raumes zuführbar als auch die hier maß geblich betroffene Führungsgröße von einem Außentempera tursensor 10, der PTC- oder NTC-Charakteristik haben kann.

Dieser Sensor ist - durch die gestrichelte Linie angedeu tet - außerhalb des Hauses an einer schattig gelegenen Außenwand angeordnet. Er enthält einen Widerstand R₁, der als NTC-Widerstand ausgebildet sein kann (Fig. 1a). Neben dem Außentemperatursensor 10 ist ein Außenfeuchtesensor 20 angebracht. Auch er ist über zwei Leitungen mit einer Schaltungsanordnung 21 verbunden, die das vom Sensor kommende Signal umsetzt und auswertet. Die Umsetz- und Auswerte schaltung steuert einen Schalter 22, der in Reihe mit einem Widerstand 23 liegt. Dieser Widerstand weist den Wert R_Z auf. Die genannte Serienschaltung ist parallel zu dem Wider stand R₁ des Außentemperatursensors 10 geschaltet.

Betrachtet man das Verhältnis der Widerstände, wie dies durch die eingezeichneten Doppelpfeile kenntlich gemacht worden ist, so "sieht" der Eingangskreis des Heizreglers 30 den Widerstand R₀. Dieser Widerstand bildet bereits die Summe aller Einflüsse aus relativer Außenfeuchte und Außentemperatur sowie sämtliche Einstellungen innerhalb der Schaltungsanordnung 21, 22 und 23 ab.

Betrachtet man die Zweige für Feuchteabhängigkeit und Tempe ratur getrennt, so ist der Widerstandsverlauf R₁ der konti nuierliche, da er von der Außentemperatur abhängt. Sprung artig ändern wird sich der diesem Widerstandswert parallel geschaltete Widerstandswert R₂. Sein Wert verändert sich zwischen unendlich und R_z. Die Parallelschaltung aus R₁ und R₂ ergibt R₀, welche Größe einen Meßwert für die Außen temperatur dem Heizregler 30 meldet.

In der gezeigten Schaltungsvariante beeinflußt der Außen feuchtesensor 20 den Außentemperatursensor 10; die Beein flussung beruht selbstverständlich nur auf einer Beeinflus sung des resultierenden Gesamtwiderstandes R₀, während die Sensoren selbst physisch nicht umgebaut werden müssen. In swe Umsetz- und Auswerteeinheit 21 wird der Meßwert der relativen Luftfeuchte so umgesetzt, daß unter 70% eine um 2° bis 3° höhere Außentemperatur an den Heizregler 30 gemeldet wird.

Diese höhere Außentemperatur ergibt sich in Fig. 1a durch die Parallelschaltung von R_Z zu R₁. Damit wird der Meßwert gegenüber dem Normalzustand "verfälscht". Diese Verfälschung ist im Grunde unerwünscht, aber in der Ausgestaltung gemäß Fig. 1a gerade erwünscht, denn nun wird der Vorlauftemperatur- Regler 30 die Vorlauftemperatur VL aufgrund der in ihm eingestellten Charakteristik verändern.

Er wird sie herabsetzen. Diese Senkung führt zu einer Heizkosteneinsparung, da für niedrigere Außenfeuchten auch eine geringere Raumtemperatur ein Wohlbehagen begründen kann. Wird nun die Wohlbehagenstemperatur bei hoher Luft feuchte auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, so ist durch den Automatismus der feuchteabhängigen Veränderung des Temperaturmeßwertes sichergestellt, daß bei einem Ab sinken der relativen Feuchte diese Temperatur ebenfalls abgesenkt wird. Darin liegt die Heizkosteneinsparung be gründet.

Das Melden einer höheren Außentemperatur ergibt sich gemäß Fig. 1b auch durch eine Serienschaltung von R_y zu R₁. War in Fig. 1a R₁ als NTC-Widerstand gewählt, so hat R₁ in Fig. 1b eine PTC-Charakteristik. Entsprechend muß die "Verfälschung" des Meßwertes eine andere Richtung erhalten - welche durch Reihenschaltung (Erhöhen) des vom Heizregler 30 gemessenen Widerstandes R₀ befolgt wird. NTC- und PTC- Meßwiderstände können also mit der Erfindung und deren Ausführungsbeispielen (Fig. 1a, Fig. 1b) gleichermaßen bedient werden. Vorzuziehen wäre allerdings der gebräuch lichere PTC mit seiner temperaturproportionalen Widerstands kennlinie und demgemäß auch die Schaltung gemäß Fig. 1b.

Die Schaltungsanordnung 20, 21, 22 kann in einer oder mehre ren Komponenten ausgestaltet sein. Im Beispiel gemäß Fig. 1a, 1b besteht sie aus zwei Komponenten, einer innenliegenden und einer außenliegenden. In jedem Fall ist sie damit her stellerunabhängig, da in den Heizregler 30 nicht einge griffen werden muß.

Eine standardisierte Temperaturregelung und ein standardi sierter Temperaturfühler wird vorteilhaft durch die Schal tungsanordnung 20, 21, 22 ergänzt und erweitert.

Die Wirksamkeit der Beeinflussung kann den gesamten Außen temperaturbereich erfassen, aber auch eine Eingrenzung auf 3°C-18°C ist sinnvoll. Der Schaltpunkt kann über Hysterese beeinflußt sein, so daß auch langsame Änderungen deutliche Schalthandlungen bewirken.

Fig. 2 zeigt eine Addierschaltung 24. Sie gibt ein Addi tionssignal als resultierendes Meßsignal des Außenzustandes an den Heizregler 30 ab. Anders als bisher bei Fig. 1a, 1b handelt es sich hierbei nicht um eine Parallelschaltung/ Serienschaltung von Widerständen, sondern um ein konti nuierliches Überlagern von Spannungs- oder Stromwerten. Entsprechend den eingezeichneten Vorzeichen an der Addier stelle 24 wird bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Feuchtegrenze im Feuchtesensor 20 ein entsprechendes Signal subtrahiert. Dies gewährleistet die vorzeichenrichtige Verfälschung des Meßwertes der Außentemperatur, der durch den Temperatursensor 10 zur Verfügung gestellt wird.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 läßt sich - genau wie die Schal tung nach Fig. 1 - an jedem Heizregler 30 einsetzen, jedoch mit der Einschränkung, daß der Heizregler 30 einen Analog eingang für eine Spannungs- oder Stromführungsgröße auf weisen muß, nicht wie bei Fig. 1a, 1b einen Eingang für die Anschaltung eines Widerstandes.

Fig. 3 zeigt eine Kombination der Sensoren 10 und 20 in einem einzelnen Gerät 11. Auch hier gibt dieses Gerät eine resultierende Spannung u₀ ab, wie sie dem resultierenden Widerstand R₀ gemäß Fig. 1a, 1b entspricht. Diese Spannung beeinhaltet bereits den kombinierten Einfluß von relativer Außenfeuchte und Außentemperatur, so daß über den Heizregler 30 der Stellmotor des Mischers 50 zur Steigerung des Wohl befindens oder zur Senkung von Energiekosten unmittelbar verstellt werden kann. Ein solches Kombinationsgerät bie tet sich vornehmlich für Ersteinbauten an, da es keinen bereits installierten Temperatursensor erfordert. Neben der Abgabe einer resultierenden Spannung u₀ ist auch ein resultierender Widerstand R₀ oder ein entsprechender Strom an den Heizregler 30 koppelbar. In jedem Fall wird eine tatsächliche Meßgröße verfälscht, also eine andere Außen temperatur simuliert.

Eingezeichnet in den Fig. 2 und 3 sind jeweilige Dia gramme zum Verlauf der resultierenden Spannung u₀ und der sie bildenden Spannung u₁ und u₂, wie sie den Widerständen R₁ und R₂ gemäß Fig. 1a, 1b entsprechen. Während die Spannung u₁ die Kennlinie des Temperatursensors wiedergibt, weist die Kennlinie u₂ für die relative Feuchte eine Sprungstelle auf. Die Amplitude der Sprungstelle entspricht einer Tempe ratur von 2° bis 3° in der resultierenden Raumtemperatur. Diese Amplitude kann einstellbar sein.

Die Temperaturabhängigkeit u₁ ist nicht für einen NTC-Wider stand, sondern für einen näherungsweise linearen Sensor (z. B. PT1000) dargestellt. Dargestellt ist auch die Kom bination u₀, die entsprechend der relativen Luftfeuchte eine Sprungstelle aufweist. In genauer Darstellung müßte die u₀-Charakteristik eine zweidimensionale sein, die aus gehend von einer Temperatur-Feuchte-Ebene einen jeweiligen Amplitudenwert u₀ für jede beliebige Kombination der beiden Werte aufweist. Die dargestellte Funktion ist daher nur schematisch so zu betrachten, daß ein Ansprechen des rela tiven Feuchtesensors zu einer dauerhaften Absenkung der gemeldeten Temperatur (Simulationstemperatur) führt, jedoch die lineare Veränderung des Meßwertes gemäß dem PT1000- Sensor nicht beeinflußt. Die Differenz aus hypothetischer Temperatur und tatsächlich über den Feuchtesensor verfälsch ter Temperatur bleibt damit temperaturunabhängig konstant.

Entsprechendes gilt für die in Fig. 3 dargestellte NTC- Charakteristik, bei der Meßwert u₀ für eine steigende Tempe ratur fällt. Auch hier ist schematisch die Sprungstelle eingezeichnet, welche durch den relativen Feuchtesensor veranlaßt wird.

Zur Klarstellung des Wirkungssinnes der Beeinflussung der Vorlauftemperatur seien die Fig. 1 bis 3 in ihrer Wir kungsweise - unabhängig von der Verwendung unterschiedlicher Sensoren 10 und 20 - noch einmal zusammengefaßt.

Betrachtet werden soll ein sinkender Feuchtewert. Sinkt die Außenfeuchte F unter einen vorgegebenen Wert - im Bei spiel 70% - so kann auch die Raumtemperatur sinken - im Beispiel zwischen 2°C und 3°C. Dies wird erreicht durch ein Absenken der Vorlauftemperatur. Sie ist allerdings nur mittelbares Ergebnis einer Beeinflussung der Führungs größe des Heizungsregelgerätes 30. Es erhält seinen Meßwert für die Außentemperatur von einem Sensor 10. Eine Senkung der Vorlauftemperatur VL wird demnach dann erreicht, wenn dem Heizungsregelgerät 30 eine erhöhte Ausgangstemperatur vorgetäuscht wird. Eine solche Erhöhung der Ausgangstempe ratur wird bei einem NTC-Widerstand im Temperatursensor 10 (Widerstand R₁) dann vorgetäuscht, wenn sein Widerstands wert fiktiv reduziert wird. Eine solche Reduzierung er folgt durch Parallelschaltung des Widerstandes 23, sie kann aber auch durch Subtrahieren einer vorgegebenen Span nung vorzeichenrichtig vorgetäuscht werden. Findet als Sensor 10 ein Linearsensor oder ein PTC-Widerstand Anwen dung, so muß ein geringer Widerstand 23 in Serie zu diesem PTC-Widerstand dann geschaltet werden, wenn - wie vorausge setzt wurde - die relative Luftfeuchte sinkt.

Betrachtet man demgegenüber eine Erhöhung der relativen Luftfeuchte oberhalb des Werte von 70%, so muß der Schalter 22 bei einer bisherigen Parallelschaltung des Widerstandes 23 nunmehr öffnen, wenn ein NTC-Widerstand als Temperatur sensor R₁ eingesetzt wird. Dies bewirkt eine Erhöhung des resultierenden Widerstandes R₀, was für das Heizungsregel gerät 30 eine Erniedrigung der Außentemperatur vortäuscht, die dann zu einer Erhöhung der Vorlauftemperatur VL führt.

Dieser Regelsinn muß beibehalten werden, unabhängig davon, ob die relative Feuchte durch positive oder negative Sprung funktionen oder die Meßgröße für die Temperatur steigend oder fallend vorgegeben werden. Wird der Wirkungssinn ver tauscht, so schafft man ein zusätzliches Unbehagensgefühl. Auch würde die Energieersparnis sich zu einer zusätzlichen Kostenaufwendung wandeln.

Claims

1. Verfahren zur Beeinflussung der Vorlauftemperatur einer Ein- oder Mehrfamilienhaus-Heizungsanlage, bei dem

a) eine außentemperaturabhängige (10) Veränderung der Vorlauftemperatur (VL) erfolgt;
b) die Veränderungen abhängig von der relativen Feuchte (F) der die Außentemperatur aufweisenden Außenluft beeinflußt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beeinflussung stufig oder sprungartig (22, 23) er folgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem

a) die Beeinflussung ab etwa 70%, insbesondere zwischen 60% und 80%, relativer Luftfeuchte erfolgt;
b) die Beeinflussung unterhalb der vorgenannten Luft feuchte um etwa 2.5°C, insbesondere zwischen 2°C und 3°C, beträgt;
c) die dadurch erfolgende Herabsetzung der Vorlauftem peratur (VL) unabhängig von der Außentemperatur bei behalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

a) die der Außentemperatur entsprechende Meßgröße (u₁, R₁) beeinflußt wird, indem sie insoweit verfälscht (u₂, R₂) wird, daß die verfälschte Meßgröße (u₀, R₀) eine höhere Außentemperatur als die eigentliche Außentemperatur meldet, wenn die Luftfeuchte unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt oder eine niedrigere Außentemperatur als die eigentliche Außentemperatur meldet, wenn die relative Luftfeuchte (F) oberhalb des genannten Wertes liegt; oder
b) der Sollwert der Innen-Raumtemperatur herab- oder heraufgesetzt wird; oder
c) eine die Vorlauftemperatur vorgebende Heizfunktion in der Vorlauftemperaturregelung (30, 50) abwärts parallelverschoben wird, wenn die relative Feuchte (F) unterhalb des bestimmten Wertes absinkt oder aufwärtsparallelverschoben wird, wenn die relative Feuchte (F) oberhalb des genannten Wertes liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, erste Alternative, bei dem

a1) die Außentemperatur über einen NTC-Widerstand (R₁) in einer Meßgröße (U₁, R₁) dargestellt wird, die bei steigender Außentemperatur sinkt;
a2) die Herabsetzung der Vorlauftemperatur (VL) mittels Parallelschaltung (22) eines Widerstandes (R_z, 23) zum NTC-Widerstand (R₁) erfolgt, wenn die relative Luftfeuchte (F) unter den vorgegebenen Wert sinkt oder ein mit dem NTC-Widerstand (R₁) in Reihe ge schalteter Widerstand kurzgeschlossen wird;
b1) die Außentemperatur über einen PTC-Widerstand in einer Meßgröße (U₁, R₁) dargestellt wird, die bei steigender Außentemperatur steigt;
b2) die Herabsetzung der Vorlauftemperatur (VL) mittels Reihenschaltung eines Widerstandes R_y zu dem PTC-Widerstand (R₁) erfolgt, wenn die relative Luft feuchte (F) unter den vorgegebenen Wert sinkt oder ein zu dem PTC-Widerstand (R₁) parallelgeschalteter Widerstand (23) abgetrennt/weggeschaltet (22) wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Widerstand (23) ein einstellbarer Widerstand ist und die ein stellbare Beeinflussung der Vorlauftemperatur (VL) bewirkt.

7. Schaltungsanordnung, vornehmlich zum Ausführen des Ver fahrens nach einem der vorherstehenden Ansprüche, die mit einem Heizungssystem (40, 50, 51, 60) in Ein- oder Mehrfamilienhäusern koppelbar ist, wobei

a) ein Feuchtesensor (20) vorgesehen ist, der im Außen bereich des Hauses anbringbar ist;
b) eine von dem Feuchtesensor (20) angesteuerte Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung (22, 23) vorgesehen ist,
c) die Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung (22, 23) die Meßgröße (u₁, R₁) der Außentemperatur - welche der Steuerung des Heizungssystems (40, 50, 51, 60) zugeführt wird - beeinflußt.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, bei der die Schalt- oder Beeinflussungseinrichtung (22, 23)

a) die Reihenschaltung aus einem einstellbaren oder fest vorgegebenen Widerstand (R_y) und einem poten tialfreien Schalter (22) aufweist; oder
b) als Parallelschaltung eines potentialfreien Schalters (22) und eines Einstell- oder Festwiderstandes (23) ausgebildet ist;
c) wobei sie entweder parallel (Alternative a) oder in Reihe (Alternative b) zu der die Meßgröße der Außentemperatur abgebenden Meßeinrichtung (10) schalt bar ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei der

a) eine Umsetz- und Ansteuerschaltung (21) vorgesehen ist, welcher die Feuchtemeßgröße zuführbar ist und welche davon abhängig die Schalt- und Beeinflussungs einrichtung (22, 23) ab- bzw. zuschaltet;
b) die Umsetz- und Ansteuerschaltung (21) einen Kompa rator aufweist, der einen - insbesondere vorgeb baren und änderbaren - Schwellenwert mit der Feuchte meßgröße (F) vergleicht.