DE683278C

DE683278C - Electrically heated hot water storage tank, which should be blocked during the operating time of one or more other devices for drawing energy from the same circuit

Info

Publication number: DE683278C
Application number: DEST52857D
Authority: DE
Original assignee: THEODOR STIEBEL DIPL ING DR
Current assignee: THEODOR STIEBEL DIPL ING DR
Priority date: 1934-11-29
Filing date: 1934-11-29
Publication date: 1939-11-03

Description

Elektrisch beheizter Heißwasserspeicher, der während der Betriebszeit eines oder mehrerer anderer Geräte für eine Energieentnahme aus dem, gleichen Stromkreis gesperrt sein soll Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Heißwasserspeicher, der während der Betriebszeit eines öder mehrerer anderer Geräte für eine Energieentnahme aus dem gleichen Stromkreis gesperrt sein soll, wobei durch den durch die anderen Geräte fließenden Hauptstrom oder durch einen zu den anderen Geräten im Nebenschluß liegenden Stromkreis die Sperrung erfolgt.Electrically heated hot water storage tank that is in operation during operation one or more other devices for drawing energy from the same circuit should be blocked The invention relates to an electrically heated hot water storage tank, that during the operating time of one or more other devices for energy extraction from the same circuit should be blocked, being through the through the other Devices flowing main current or through one to the other devices in the shunt the circuit is blocked.

Es ist eine bekannte Erscheinung, daß die Energieabgabe eines Elektrizitätswerkes zu den einzelnen Stunden des Tages und der Nacht verschieden groß ist. In den meisten Fällen wird vor den Mittagsstunden eine Belastungsspitze auftreten, die sich in verstärktem Maße gegen Abend wiederholt (Lichtspitze). Nachts ist der Verbrauch an elektrischer Energie naturgemäß am geringsten.It is a well-known phenomenon that the energy output of an electricity company is different in size for the individual hours of the day and night. In most In some cases, a peak load will occur before noon, which will result in repeated increasingly towards evening (light peak). At night is consumption naturally the least in terms of electrical energy.

Durch eine entsprechende Tarifgestaltung wird versucht, den Abnehmer elektrischen Stromes zu veranlassen, nach Möglichkeit den Energiebedarf für den nächsten Tag während der Nachtzeit zu decken, wofern dies technisch überhaupt möglich ist. Das soll durch einen bemerkenswerten Preisunterschied zwischen Tag- und Nachtstrom erreicht werden.An attempt is made to attract the customer through a corresponding tariff structure electric current, if possible the energy demand for the To cover the next day during the night, if this is technically possible at all is. This is due to a remarkable price difference between day and night electricity can be achieved.

Um nun auch die während des Tages vorhandenen Belastungstäler aufzufüllen, ist versucht worden, auch während des Tages zu gewissen, von einer Schaltuhr freigegebenen Zeiten, den Strom zu ermäßigtem Tarif abzugeben. So entstanden Großspeicher mit Nachtaufheizung und zusätzlicher Tagesnachbeheizung.In order to fill in the stress valleys that existed during the day, Attempts have been made to set certain values enabled by a time switch during the day as well Times to sell the electricity at a reduced tariff. This is how large storage facilities were created Night heating and additional daytime post-heating.

Durch eingehendeUntersuchungenbetriebstechnischer Art über den Wirkungsgrad von nachtstrombetriebenen Geräten, insbesondere Heißwasserspeichern, ist festgestellt worden, daß in wärmetechnischer Hinsicht die nachtstrombeheizten Speicher sehr zu wünschen übriglassen. In der Hauptsache spielen dabei die Wärmeverluste eine ausschlaggebende Rolle. Andererseits geben aber auch die Schaltuhren sehr oft zu unliebsamen Störungen Anlaß. So kommt es bisweilen vor; daß die Schaltuhr eine Zeitlang versagt und dann die Entnahme elektrischer Energie nicht mehr von etwa 2o Uhr bis 6 Uhr, sondern schon bereits von 16 Uhr bis a Uhr freigibt. Eine solche Arbeitsweise entspricht dann keineswegs mehr den Forderungen des Elektrizitätswerkes, wirkt sich aber auch auf den Benutzer etwa eines Heißwasserspeichers sehr ungünstig aus und kann recht ernsthafte Störungen des Gerätes verursachen.Through detailed studies of an operational nature about the efficiency of night-powered devices, especially hot water storage tanks, has been determined been that from a thermal point of view, the storage heated at night is much too leave to be desired. In the main, the heat losses play a decisive role Role. On the other hand, however, the time switches also very often lead to undesirable malfunctions Reason. It happens so from time to time; that the timer fails for a while and then the withdrawal of electrical energy no longer from around 2o o'clock to 6 o'clock, but already released from 4 p.m. to a a.m. Such a way of working corresponds then no longer the demands of the electricity company, but it also has an effect on the user of a hot water tank, for example, is very unfavorable and can be quite cause serious malfunctions in the device.

Es wäre daher äußerst erwünscht, wenn ein Gerät, etwa ein Heißwasserspeicher, immer nur dann in Betrieb wäre, wenn andere Geräte des gleichen Haushaltes oder Betriebes oder wenigstens ein bestimmter Teil nicht eingeschaltet sind. Um ein Beispiel zu nennen: Wird in einer Küche der Herd eingeschaltet, so soll der Speicher, etwa ein tagstrombeheizter Kleinspeicher, außer Betrieb sein.It would therefore be extremely desirable if a device, such as a hot water tank, would only be in operation if other devices in the same household or Operation or at least a certain part are not switched on. To give an example to mention: If the stove is switched on in a kitchen, so should he Storage, such as a small storage system heated by day current, will be out of operation.

Es sind Vorrichtungen bekanntgeworden, durch die bei bestimmter Belastung eines zu einem Versorgungskreis gehörenden Netze etwa eines Haushaltes, Teile des Netzes durc Schaltschütze selbsttätig abgeschaltet werden. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, in den Leitungszweig etwa eines Heißwasserspeichers einen selbstunterbrechenden Schalter mit zwei oder mehr Auslösevorrichtungen einzuschalten, von denen die eine den Strom des genannten Zweiges, die übrigen die Ströme anderer Zweige, z: B. den des Kochherdes, überwachen. Die Arbeitsweise einer solchen Einrichtung ist dabei so, daB, wenn der eine Stromverbraucher, etwa der Kochherd, eingeschaltet wird, durch eine in dem Schaltwerk entstehende elektromagnetische Wirkung ein anderer Stromverbraucher, etwa ein Heißwasserspeicher, abgeschaltet wird. Wird der erste Stromverbraucher wieder ausgeschaltet, dann hört auch die elektromagnetische Wirkung des Schaltgerätes auf, so daß der Stromkreis für den zweiten Verbraucher wieder freigegeben wird. Durch diese Maßnahmen wird das gesamte Netz vor ÜUberlastung geschützt, und somit wird auch ein zu großer Anstieg der Strombelastung vermieden. Derartige Einrichtungen haben aber zur Voraussetzung, däß ein besonderes elektromagnetisches Schaltwerk an bestimmten Stellen des oder der Stromkreise eingebaut werden muß. Diese Schaltwerke sind in ihrem Aufbau verhältnismäßig verwickelt; denn sie benötigen oft mehrere Auslösespulen und verschiedene mechanische Schaltteile. Die Anschaffung ist also verhältnismäßig teuer, und die verwendeten Geräte sind wegen der Vielzahl der Bauteile verhältnismäßig betriebsunsicher. Die Abschaltung des einen Stromkreises erfolgt unmittelbar im gleichen Augenblick; in dem ein anderer Stromkreis eingeschaltet ist. Das ist aber im Sinne der vorhin gemachten Ausführungen durchaus nicht notwendig, denn es soll ja nur vermieden werden, daß über längere Zeit - die Belastung des gesamten Stromnetzes einen gewissen Höchstwert überschreitet: Für die vorliegenden Verhältnisse würde es also vollkommen genügen, wenn die Abschaltung des zu sperrenden Stromkreises mit einer gewissen Trägheit erfolgt. Da es im Haushalt und insbesondere in der Küche sehr oft vorkommt, daß zeitweilig verschiedene Geräte und Heizleistungen verschiedener Größe oftmals nur kurzzeitig eingeschaltet werden, so ergibt sich daraus der Nachteil bei den bisher bekannten Einrichtungen, daß das Schaltwerk sehr oft in Tätigkeit gesetzt wird, was einen nicht unbeträchtlichen Verschleiß bedeutet. f Demgegenüber weist der Gegenstand der Erfindung mancherlei Vorteile auf. Er besteht darin, daß der für die Temperaturbegrenzung und -gleichhaltung des Speicherinhaltes not-: wendige Regler ganz oder zu einem Teil von mreren Drahtwindungen umgeben ist, die -: izi;"den Hauptstromkreis der anderen :Geräte öder einen von ihnen abgezweigten Nebenstromkreis geschaltet werden, so daß die bei Stromdurchgang erzeugte Wärmeenergie den Regler in die Ausschaltstellung zwingt. Es wird hier also ein an dem zu sperrenden Gerät bereits vorhandener und für seine Arbeitsweise notwendiger Schaltteil benutzt. Zwei an sich verschiedene Wirkungen beeinflussen ihn und ergeben die Abschaltung des ihm zugeordneten Gerätes, nämlich einmal die von dem Speicherinhalt her kommende Temperaturzunahme und ein andermal die mit der Einschaltung eines anderen Stromkreises erzeugte Wärme, die auf einen Teil von ihm einwirkt. Eine solche Einrichtung an Heißwasserspeichern bedingt kaum einen Mehrpreis; denn es handelt sich ja um nur einen zusätzlichen einfachen Bauteil; nämlich einige Drahtwindungen zur Erzeugung einer genügenden Wärme.Devices have become known through which at a certain load a network belonging to a supply circle, for example a household, parts of the Network can be switched off automatically by contactors. So is for example been proposed in the branch about a hot water storage tank turn on self-interrupting switches with two or more trip devices, one of them the stream of the branch mentioned, the rest the rivers of others Monitor branches, e.g. that of the cooker. How such an institution works is such that when one of the electricity consumers, such as the stove, is switched on becomes a different one due to an electromagnetic effect occurring in the switching mechanism Electricity consumers, such as a hot water storage tank, are switched off. Will be the first Power consumers switched off again, then the electromagnetic effect also stops of the switching device, so that the circuit for the second consumer again is released. These measures protect the entire network from overload, and thus an excessive increase in the current load is also avoided. Such However, the prerequisite for facilities is that there is a special electromagnetic Switchgear must be installed at certain points of the circuit or circuits. These switching mechanisms are relatively complex in their construction; because they need often several trip coils and various mechanical switching parts. The purchase is therefore relatively expensive, and the devices used are because of the large number the components are relatively unsafe to operate. The disconnection of one circuit occurs immediately at the same instant; in which another circuit is switched on is. But this is by no means necessary in the sense of the remarks made above, because it should only be avoided that over a long period of time - the burden of the entire power grid exceeds a certain maximum value: For the present Conditions, it would be completely sufficient if the shutdown of the to be blocked Circuit takes place with a certain inertia. As it is in the household and in particular In the kitchen it often happens that at times different devices and heating capacities of different sizes are often only switched on for a short time, this results from this the disadvantage in the previously known devices that the rear derailleur very is often put into operation, which means a not inconsiderable wear. In contrast, the subject matter of the invention has a number of advantages. He exists in that the one for the temperature limitation and maintenance of the memory contents necessary: agile controller is completely or partially surrounded by several wire windings, the -: izi; "the main circuit of the other: devices or one of them branched off Secondary circuit are switched, so that the thermal energy generated when the current passes through forces the controller to the switch-off position. So here it becomes one to be blocked Device uses an existing switching part that is necessary for its operation. Two effects, which are different in themselves, influence it and result in the shutdown of the device assigned to it, namely the one coming from the memory content Temperature increase and at another time that with the switching on of another circuit generated heat acting on part of it. Such a facility Hot water storage hardly requires an additional price; because it is only about an additional simple component; namely a few turns of wire for generation sufficient warmth.

In den Abb: i a und i b bedeuten A das eine Gerät; B und C zwei andere Geräte. A sei ein Heißwasserspeicher mit einem Temperaturregler, der den Stromkreis an der Stelle z öffnet und schließt. Werden jetzt in der Abb. i a B oder C oder beide eingeschaltet, dann fließt der Strom für diese beiden Geräte über die Drahtwindungen q, die den Temperaturregler beeinflussen und die Öffnung des Schalters z verursachen. In der Abb. i b liegen die Drahtwindungen q nicht im Hauptstrom, sondern im Nebenschluß zu B. Wird B i eingeschaltet, dann wird auch gleichzeitig q eingeschaltet; und die Öffnung des Kontaktes z bewirkt, daß A während der Betriebszeit von B gesperrt ist. In der Abb. 2 wird ein Teil des Temperaturreglers von einer elektrischen Heizwicklung umgeben, die entweder nach Abb. i a im Hauptstrom oder nach Abb. i b im Nebenschluß des Hauptgerätes, etwa des Herdes, liegt. Angenommen, der Speicher sei eingeschaltet, und es werde der andere Stromverbraucher, der Herd, in Betrieb genommen, dann fließt ein Strom durch die Heizspule h. Dadurch entsteht an dem betreffenden Teil des Reglers eine recht beachtliche Temperaturerhöhung, die nach kurzer Zeit die Ausschaltung von d besorgt, selbst wenn der übrige Teil des Temperaturreglers von kaltem Wasser umgeben ist.In the figures: ia and ib A mean the one device; B and C are two other devices. A is a hot water storage tank with a temperature controller that opens and closes the circuit at point z. If B or C or both are switched on in Fig. Ia, then the current for these two devices flows via the wire windings q, which influence the temperature controller and cause switch z to open. In Fig. Ib the wire windings q are not in the main current, but in the shunt to B. If B i is switched on, then q is switched on at the same time; and the opening of contact z causes A to be blocked during B's operating time. In Fig. 2, a part of the temperature controller is surrounded by an electrical heating coil, which is either in the main stream according to Fig. Assuming that the memory is switched on and the other power consumer, the stove, is put into operation, a current flows through the heating coil h. This results in a considerable increase in temperature at the relevant part of the controller, which after a short time causes d to be switched off, even if the remaining part of the temperature controller is surrounded by cold water.

In der Abb. 3 liegt eine Heizspule im Inneren des Speichers um den Schnappregler herum. Wird der Hauptverbraucher eingeschaltet, so erwärmt sich h und beeinflußt den Regler c, so daß der Kontakt d geöffnet wird. Hierdurch wird gleichzeitig die am Außenmantel der Heizspule entstehende Wärme an das Wasser abgegeben, kommt somit also dem Speicherinneren zugute. Ist der Herd nicht eingeschaltet, so wird die Spule h jeweils die Temperatur des umgebenden Wassers annehmen und diese Temperatur auf den Regler c übertragen.In Fig. 3 there is a heating coil inside the storage tank Snap regulator around. If the main consumer is switched on, so h heats up and influences the controller c, so that the contact d is opened. As a result, the heat generated on the outer jacket of the heating coil is generated at the same time the water given off, thus benefits the interior of the storage tank. Is the stove not switched on, the coil h is the temperature of the surrounding water accept and transfer this temperature to controller c.

Claims

PATENT CLAIM: Electrically heated hot water storage tank that can be used during the operating time of one or more other devices for energy extraction the same circuit should be blocked by the other devices flowing main current or through a shunted to the other devices The circuit is blocked, characterized in that the temperature limit and keeping the memory content equal, all or part of the necessary controllers surrounded by several turns of wire that go into the main circuit of the other Devices or one of them. branched branch circuit are switched, so that the thermal energy generated when the current passes through the controller in the off position forces.