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Elektrischer Raumtemperaturregler für Heizungsanlagen Bei üblichen
Raumtemperaturreglern unterliegt der Raumtemperaturfühler fast ausschließlich der
Temperatur der ihn umgebenden Raumluft, ohne nennenswert auf etwa vorhandene Strahlungswärme
anzusprechen. Bei Strahlungsheizungen ist aber für die Behaglichkeit der Rauminsassen
im Hinblick auf das Wärmeempfinden nicht die Raumtemperatur, sondern die Summe aus
Berührungs- und Strahlungswärme maßgebend. Es- wird daher bei Strahlungsheizungen
der aumtemperaturregler auf eine niedrige Temperatur (etwa z5° C) eingestellt, die
bei Strahlungsheizungen jener Behaglichkeit entspricht, welche bei einer Berührungsheizung
bei etwa z8° C Raumtemperatur empfunden wird. Erfolgt nun die Regelung der Heizungsanlage
durch einen im wesentlichen lediglich von der Raumtemperatur beeinflußten Regler,
so wird das Ein- und Ausschalten der Heizungsanlage bei einer bestimmten Raumtemperatur
ohne Berücksichtigung der Strahlungswärme bewirkt. Schaltet ein solcher Regler die
Heizungsanlage ab; so kann die verminderte Strahlungswärme bis zum Wiedereinschalten
der Heizungsanlage-unter Umständen unangenehm empfunden werden.
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Diesem Übelstand kann gesteuert werden durch einen Temperaturregler,
der auf Strahlungswärme und auf Berührungswärme anspricht, und zwar in um so vollkommenerer
Weise, je mehr er sich in seinem Reaktionsvermögen der Wärmeempfindung des menschlichen
Körpers anpaßt. Ein solcher Regler ist auch zur Verwendung bei Heizungsanlagen mit
Heizungskörpern verwendbar, die die Wärme in der Hauptsache durch Berührung an die
Raumluft abgeben.
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Um einen elektrischen Raümtemperaturregler derart auszubilden, ist
gemäß der Erfindung der den Regelvorgang auslösende Temperaturfühler. in ein poröses
und mit Wasser gefülltes Gefäß eingebaut, das an seinem unteren Ende eine elektrische
Heizeinrichtung
gleichbleibender Wärmeleistung und solche Leitwände
enthält, daß das von der Heizeinrichtung - erwärmte Wasser zunächst an der Innenwand
des Gefäßes entlang streicht und von dort am Thermometer entlang zur Heizeinrichtung
zurückströmt.
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Es dient dann als Impulsgröße des Reglers die unter dem Einfluß der
Raumtemperatur und der Strahlungstemperatur stehende Oberflächentemperatur der Wandung
des Gefäßes, die einerseits von den von außen herangebrachten Wärmemengen und andererseits
von der im Temperaturregler selber erzeugten Wärmemenge abhängt. Die stündliche
Wärmeabgabe der Heizquelle des Temperaturreglers zur Oberfläche des Gefäßes muß
in das gleiche Verhältnis gebracht werden, das zwischen der stündlichen Wärmeabgabe
des menschlichen Körpers zu dessen Oberfläche besteht. Da ferner der Raumtemperatürregler
eine Wärmeabgabe durch Verdunstung ermöglicht, .trägt er auch bis zu einem gewissen
Grade der Verschiedenheit der Wärmebehaglichkeit bei verschiedenem, relativem Feuchtigkeitsgehalt
der Raumluft Rechnung. Ein solcher Temperaturregler ahmt somit das Wärmeempfinden
des menschlichen Körpers weitgehend nach, da die den Temperaturfühler umgebende
Wandung des- Gefäßes den Wärmewirkungen in gleicher Weise ausgesetzt ist wie die
Obierfläche des menschlichen Körpers. Die Oberflächentemperatur des Gefäßes dient
dann als Impulsgröße für die Regelung und die Heizleistung, die Oberfläche der Gefäßwandung
sowie die stündliche Wärmeabgabe durch Verdunsten an dem Temperaturregler werden
zweckmäßig derart gegeneinander abgestimmt, däß bei einer dem Behaglichkeitsempfinden
der Rauminsassen entsprechenden Heizleistung der Heizungsanlage die Oberflächentemperatur
der Gefäßwandung etwa 25 bis 26° C beträgt. Wechselnden Wärmebedürfnissen kann durch
Einstellen des Raumtemperaturreglers auf höhere öder niedrigere Oberflächentemperaturen
Rech-. nung getragen werden. Steigt die Ober-Flächentemperatur über den eingestellten
Wert, so stellt der Regler die Heizungsanlage ab, die abgeschaltet bleibt, bis die
eingestellte Oberflächentemperatur wieder unterschritten ist.
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Die Abbildung zeigt eigen solchenRaumfemperaturregler.
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Im oberen Teil eines mit Wasser bis zur Marke m gefüllten porösen
Tongefäßes a ist ein Thermometer k angeordnet. Im unteren Teil des Gefäßes ist eine
elektrische Heizeinrichtung, z. B, eine Lampe b, angebracht; die gegen das Wasser
durch eine Schale c abgeschlossen ist. Leitwände d, die mit Durchbrechungen versehen
sind, leiten das von der Heizeinrichtung erwärmte und daher aufsteigende Wasser
den Seitenwänden des Gefäßes a zu, an denen entlang es emporsteigt, worauf es am
Thermometer k entlang zur Heizquelle zurückströmt. In die Leitwände eingesetzte
Rohre e führen das zurückströmende Wasser bis in die 'Nähe der Heizeinrichtung b:
Ist das Gefäß in den Raum, dessen Temperatur geregelt werden soll, gebracht -und
die Heizeinrichtung b eingeschaltet, wird die Oberflächentemperatur des Tongefäßes
a unter der Einwirkung der Wärme von außen und der Wärmeabgabe des durch die Heizquelle-6
erwärmten Wassers allmählich zunehmen, bis sie beispielsweise eine Temperatur von
26° C angenommen hat. Das Wasser überträgt Wärme von der Heizeinrich= tung an die
Gefäßwandung und von dort an das Thermometer. Letzteres ist so eingestellt, daß
es bei der gewollten Oberflächentemperatur des Tongefäßes a, beispielsweise 26°
C, die Heizungsanlage abschaltet. Solange die Oberflächentemperatur des Gefäßes
noch unter diesem Wert liegt, gibt das Gefäß Wärme nach außen ab unter gleichzeitiger
Abkühlung des an der Innenwandung des Gefäßes entlang hochsteigenden erwärmten Wassers.
Das abgekühlte Wasser fließt dann entlang des Thermometers k zur Heizeinrichtung
b zurück. Hat jedoch die Oberfläche des Tongefäßes die gewollte Temperatur von 26°
C angenommen, dann kann sich das an der Wandurig hochsteigende Wasser nicht mehr
genügend abkühlen und kommt mit einer Temperatur beim Temperaturfühler k an, der
sein Ansprechen und damit die Unterbrechung der Heizungsanlage bewirkt. Bei Vorhandensein
einer Strahlungsheizungsanlage fällt die Strahlungswärme weg, so daß sich nach kurzer
Zeit die Oberfläche des Tongefäß-qs so weit abgekühlt hat, daß wieder eine solche
Abkühlung des aufsteigenden warmen Wassers in dem - Gefäß a und damit des Temperaturfühlers
k erfolgt, daß letzterer die Heizungsanlage wieder einschaltet.
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Der Wasserfüllung des Tongefäßes a -kommt somit die Aufgabe des Wärmetransportes
von der Heizquelle b nach der Gefäßwandung und von dieser zum Temperaturfühler k
zu. Außerdem bewirkt sie, daß der Raumtemperaturregler den Teil der menschlichen
Wärmeabgabe, die durch Verdunstung bedingt ist, nachahmt und den jeweiligen Feuchtigkeitsgehalt
der Raumluft berücksichtigt. Bei größerem, relativerri Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft
wird die Wärmeabgabe des porösen Tongefäßes durch Verdunstung gedrosselt und dadurch
bei an sich gleichbleibendem Temperaturverhältnis die
Oberflächentemperatur
des Tongefäßes stei-@ gen, so daß die Abschaltung der Heizungsanlage durch den Temperaturfühler
k früher erfolgt als bei Vorhandensein von trocknerer Raumluft.