DE4325379C2 - Verfahren zum Betreiben eines Speicherheizgerätes - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Speicherheizgerätes

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Joh Vaillant GmbH and Co
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    • G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/1923—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the cost of which varies in function of time
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Speicherheizgerätes gemäß dem unabhängigen Patentanspruch.
Aus der DE-OS 36 31 525 ist ein Verfahren zur Regelung der Raumtemperatur mit einem Wärmespeicherheizgerät bekanntgeworden, welches einen Speicherkern, ein Gebläse und eine Raumtemperaturregeleinrichtung mit einem Sollwertsteller aufweist, wobei die Raumtemperaturermittlung mit einem im Gebläseluftstrom des Speicherheizgerätes angeordneten ersten Temperaturfühler und einem im Speicherkern angeordneten zweiten Temperaturfühler erfolgt. Zur Ermittlung des Raumtemperatursollwerts sind ein Sollwertsteller und ein Geber für die Raumtemperatur vorgesehen, die in einer Brückenschaltung liegen. Ein Komparator greift das entsprechende Signal über einen Umschalter ab und steuert in Zweipunkt-Charakteristik das Gebläse.
Darüber hinaus ist aus der DE 39 37 901 ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der Wärmeabgabe eines elektrischen Heizgeräts bekanntgeworden, bei welchem eine Zusatzheizwicklung im Speicherkern des Wärmespeicherheizgerätes vorgesehen ist, während die Leistungsaufnahme in Abhängigkeit vom Schaltzustand und der Drehzahl des Gebläsemotors verändert wird. Dies geschieht durch einen elektronischen Schalter. Die Zusatzheizung ist ebenfalls vorgesehen, falls die Wärmekapazität des Speicherheizgerätes sich als unzureichend erweist.
Ein anderes Verfahren zur Raumtemperaturregelung eines mit einem Gebläse versehenen Elektrospeicherofens ist aus der DE 34 27 523 C3 bekanntgeworden. Dabei ist eine elektronische Kompensation der dem Ein- oder Auszustand des Gebläses entsprechenden thermischen Beeinflussung eines Raumtemperaturmeßfühlers vorgesehen. Andererseits bestimmt der gemessene Temperaturwert die dem jeweiligen Wärmebedarf proportionale Gebläseleistung. Die Rückwirkung der Gebläseleistung auf den Meßwert wird jedoch nicht erfaßt, so daß der Exaktheitsgrad der Regelung großen Schwankungen unterliegt.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Speicherheizgerät anzugeben, das sich durch hochgenaue Regelung bei einfacherem Aufbau auszeichnet.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs.
Durch die Einbeziehung der Gebläseparameter in den Regelalgorithmus ist die Anordnung des ersten Temperaturfühlers im Bereich des Geläseluftstromes möglich. Bei ausgeschaltetem Gebläse erfüllt dieser Fühler die gleiche Funktion wie ein außerhalb des Gebläseluftstromes angeordneter Fühler. Der Auflade- und der Entläderegler des Speicherheizgerätes sind durch den Mikroprozessor und die gemeinsame Software-Nutzung zu einer untrennbaren Einheit miteinander verbunden. Außer den Pegelanpassungen der Eingänge des Reglers und den Treiberschaltungen der Ausgänge wird die gesamte Regelung auf den Mikroprozessor konzentriert.
Der Mikroprozessor wird zur Ist-Raumtemperatur-Ermittlung bevorzugt in der Weise genutzt, daß das Fühlersignal des ersten Temperaturfühlers in Abhängigkeit von dem Fühlersignal des zweiten Temperaturfühlers und der Gebläsedrehzahl derart korrigiert wird, daß eine die Ist- Raumtemperatur repräsentierende Größe erzeugt wird. Da dem Mikroprozessor in jedem Moment die Kernladung, das heißt die Speicherkerntemperatur, und die Gebläsedrehzahl bekannt sind, wird für die Korrektur des Raumfühlerwertes keine weitere Vorrichtung benötigt, sondern aus den bekannten Werten direkt berechnet.
Der Mikroprozessor ermittelt außerdem die Differenz aus der Soll-Raumtemperatur und der Ist- Raumtemperatur, wobei dieses Regelabweichungssignal die Gebläsedrehzahl per Phasenanschnitt steuert. Dadurch ergibt sich eine einfache und exakte Entladeregelung. Die Gebläsedrehzahl ist immer dem jeweiligen Wärmebedarf angepaßt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist in dem abhängigen Patentanspruch behandelt, ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in einem Blockschaltbild den Zusammenhang zwischen Auflade- und Entladeregelung.
Ein Mikrocomputer 1 bildet das Zentralstück einer Regeleinrichtung für ein nicht weiter dargestelltes Speicherheizgerät. Der Mikro­ computer 1 vereint die Software-Bestandteile für die Auflade- und die Entladeregelung untrennbar miteinander. Einem Multiplexer 2 mit angeschlossenem Analog-Digital-Wandler 3 des Mikrocomputers 1 werden die analogen Eingangssignale zweier Temperaturfühler 4 und 5, eines Soll-Wert-Stellers 6 für den Aufladegrad, eines Soll- Wert-Stellers 7 für die Raumtemperatur und eines Soll-Wert-Stel­ lers 8 für eine Absenkzeit zugeführt. Der erste Temperaturfühler 4 ist bevorzugt in einer Seitenkammer und in Bodennähe des Speicher­ heizgerätes, im Teilluftstrom des Gebläses angeordnet. Dieser Füh­ ler kann beispielsweise als NTC-Widerstand ausgebildet sein. Der zweite Temperaturfühler 5 ist im Speicherkern angeordnet und dient der Erfassung des Aufladegrades über die Hilfsgröße Kerntempera­ tur. Wegen der hohen Temperaturen im Speicherkernbereich ist der zweite Fühler 5 vorzugsweise mit einem Thermoelement ausgestattet. Der Soll-Wert-Steller 6 für den Aufladegrad ermöglicht bei einer Heizanlage mit mehreren Speicherheizgeräten eine separate Soll- Wert-Wahl für jedes einzelne Speicherheizgerät. Weiterhin mit dem Multiplexer 2 verbunden sind die Soll-Wert-Steller 7 und 8 für die Raumtemperatur und die Absenkzeit. Von einem nicht dargestellten Zentralsteuergerät für die Gesamtanlage wird ein außentemperatur- und zeitabhängiges Signal für den Soll-Ladegrad erzeugt. Dieses Signal wird als Steuerspannungssignal 9 als letzte Eingangsgröße dem Mikrocomputer 1 zugeführt. Der Mikrocomputer 1 verknüpft die digitalisierten Eingangssignale nach vorgegebenen Algorithmen mit­ einander und erzeugt sowohl ein Ausgangssignal zur Aufladeregelung 10 als auch zur Entladeregelung 11. Die Aufladeregelung kann bei­ spielsweise durch Ansteuerung eines Relais oder Halbleiterschalters zur Freigabe der Netzspannung erfolgen. Die Entladeregelung 11 ist durch die Drehzahlregelung des Gebläses gebildet. Darüber hinaus beinhaltet beziehungsweise verarbeitet der Mikrocomputer 1 einen Software-Block 12 zur Erzeugung eines Ausgangssignal während der Absenkphase. Dieser Software-Block 12 steht in direkter Ver­ bindung mit der Entladeregelung 11.
Die gewählte Darstellungsweise als Blockschaltbild dient nur der einfacheren Veranschaulichung der beanspruchten Lösung. Über­ schneidungen der "Blöcke" sind selbstverständlich möglich und im Interesse eines hohen Integrationsgrades auch erstrebenswert.

Claims (2)

1. Verfahren zum Betreiben eines Speicherheizgerätes mit einem Speicherkern, einem Gebläse und einer Raumtemperatur-Regeleinrichtung, die einen Soll- Wert-Steller für die Raumtemperatur (7) und eine Vorrichtung zur Ist-Raumtemperatur-Ermittlung mit einem im Gebläseluftstrom angeordneten ersten Temperaturfühler (4) und einem im Speicherkern angeordneten zweiten Temperaturfühler (5) und einen Mikroprozessor (1) für eine integrierte Auflade- und Entladeregelung aufweist, der ein der Ist-Raumtemperatur entsprechendes Signal als Funktion der Fühlersignale der beiden Temperaturfühler (4 und 5) und der Gebläsedrehzahl oder -spannung bildet.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dessen Signal dadurch gebildet wird, daß das Fühlersignal des ersten Temperaturfühlers (4) in Abhängigkeit von dem Fühlersignal des zweiten Temperaturfühlers (5) und der Gebläsedrehzahl derart korrigiert wird, daß eine die Ist-Raumtemperatur repräsentierende Größe erzeugt wird.
DE4325379A 1992-07-31 1993-07-24 Verfahren zum Betreiben eines Speicherheizgerätes Revoked DE4325379C2 (de)

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