DE716863C - Steuerung zur Regelung von Temperaturen proportional dem Waermebedarf - Google Patents

Description

• Steuerung zur@Regelung von Temperaturen proportional dem Wärmebedarf Auf dem Gebiet der thermostatischen Regelung von- Temperaturen. in Wärmeanlagen, wie der Beheizung- eines Komplexes vom. Aufenthalts- oder Wohnräumen, wird in neuerer Zeit vielfach die Steuerung von Regulierorganen (Ventilen, Luft- und Drosselklappen usw.) proportional dem Wärmebedarf angewendet, d. h. das Regulierorgan wird entgegen dem System »Ganz auf - ganz zu« in eine Zwisch enstellung gebracht, die dem jeweiligen Wärineb:edarfentspricht, wobei diese Stellung des Regulierorgans nur dann verändert wird, wenn eine --Änderung des Wärmebedarfes eintritt: Die Veränderung der Einstellung des Regulierorganes soll dann möglichst so sein, daß die neue Stellung auch dem neuen Wärmebedarf entspricht, d. h. die richtige Einstellung entsprechend dein neuen Wärmebedarf ohne langes Pendeln erreicht EErird: Regelsysteme, welche dieser Forderung entsprechen, sind schon. bekannt. Beispielsweise wird eine Brückenschaltung mit Zwischenschaltern verwendet, wobei zur Vermeidung einer überkorrektureine besondere thermische Rückführeimichtung vorgesehen ist, die in einer Quecksilberschalträhre mit Widerstand besteht, der die Schaltbrücke-abgleicht. Es. ist auch bekannt, motorisch betätigte Impulsgeber zu verwenden, die mit Kontaktwerken auf je einen Verstellmotor des Reguliervorganges wirken, wobei ein Kapillarwärmefühler- des Thermostaten, der das Ansprech-: und das die Steuerung der Temperatur in der Heizanlage verursachende Mittel darstellt, den einen oder anderen Impulsgeber einschaltet. Also auch hier ist eine besondere Rückführeinrichtung notwendig.
• Durch diese besonderen RückführeInrichtungen sind die bekannten Regelsysteme kompliziert und teuer. Der Zweck der Erfindung ist daher, eine Steuerung zur Regelung von Temperaturen proportional dem Wärmebedarf einer Heizanlage zu schaffen, der dieser Nachteil nicht anhaftet.
• Die Erfindung betrifft eine Steuerung zur Regelung von Temperaturen proportional dem Wärmebedarf und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizwicklung eines Thermostaten auf Veränderung ihrer Leistung umschaltbar und diese Umschaltung von der Pendelbewegung des Thermoelementes des Thermostaten abhängig ist, derart, daß ein Pendeln des Thermostaten auf Kalt oder Warm selbsttätig die Leistung der Heizwicklung vergrößert bzw. verkleinert und eine Beiderseitige Rückführung des Thermoelements bewirkt. Dabei kann mit Vorteil de Anordnung so getroffen sein, daß Relais die Leistung der Heizwicklung bestimmende Vorschalt«viderstände durch die Pendelbewegung des Thermcelements steuern und in die Relaisstromkreise das Regulierorgan der Anlage rin Schließ- bzw. Öffnungssinne bewegende Klotoren eingeschaltet sind.
• Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematisch@eT Darstellung.
• Abb. i veranschaulicht das erste und die Abb. 2 das zweite Ausführungsbeispiel. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist mit A ein Außenthermostat und mit B ein Anlegethermostat bezeichnet, der an dein Vorlaufrohr i einer Heizanlage angeschlossen ist.
• ist eine als Regulier- oder Steuerorgan für die in der Heizanlage zu erzeugende Wärme dienende Klappe, die in der Abb. i der Einfachheit halber im Vorlaufrohr i angedeutet ist und die mit der Achse 3 zweier Elektromotoren.l, 5 durch ein hochuntersetztes, auf der Zeichnung nicht angedeutetes Getriebe in Verbindung steht.
• Der Außenthermostat A hat ein temperaturempfindliches Element 6, das aus einem Birretallstreifen bestehen xnag. Das Element 6 kann über einen Kontakt ; eine auf dieses wirkende I-Ieizwickluirg q z-,ischen die Leiter g,iö eines elektrischen Netzes schalten.
• Der Anlegethermostat B hat ein temperaturempfindliches Element i i, das wie das Elenient 6 aus _ einem Biinetallstreifen bestehen kann. Das Element i i ist einerseits mit dem Netzleiter g verbunden und ragt anderends mit Spiel zwischen Kontakte 12 und 13. Der Kontakt 12 steht über die Statorspule des llotars.q, und der Kontakt 13 über die Statorspule des Motors 5 mit dem Netzleiter io in Verbindung.
• An die Kontakte 12 und 13 ist einerends je noch eine Relaisspule 1.1 bzw. 1.5 angesc@laiosseii, die anderends mit dem Netzleiter io verbunden sind. Der .Inker der Relaisspule 1.. wirkt auf einen Kontakt 16 und derjenige der Relaisspule 15 auf einen Kontakt iZ@ Ein Kontakt 18 des Außentherniostaten.4 j stet mit einer im Bereich des te nperatureaipfindlichen Elementes i i liegenden Heizwicklung ig in Verbindung, und diese Heizwicklung 19 ist über Vorschaltwiderstände 20, 2i an den Netzleiter io angeschlossen, wobei der Widerstand 2o durch die Spule 15 im Arbeitsstrom und der Widerstand 21 durch die Spule 14 im Ruhestrom kurzgeschlossen ist.
• Unter der Annahme, daß die Abkühlungsverhältnisse des Außenthermostaten .4, cl. h. die Witterung, welcher er ausgesetzt ist, stabil seien, gibt der Außenthermostat A an die Heizuricklung ig des Anlegethermostaten ß ein gleichbleibendes Impulsdiagramm ab, das einen bestimmten mittleren Heizwert für die Heizwicklung ig darstellt. Die Wärmeträgheit des Anlegethermostaten ß ist gegenüber der des Außenthermostaten A so abgestimmt. daß die von letzterem kommenden lIeizimpulse bei einer Wassertemperatur im Vorlaufrohr i, die den richtigen, den herrschenden Witterungsverhältnissen entsprechenden Wert hat, eine Schaltung des beweglichen Kontaktes des Elementes i i auf Kontakt 12 oder 13 nicht zu bewirken vermögen, so daß das Element i i in seiner Mittellage verbleibt. Erst eine Änderung - der Wassertemperatur oder des infolge veränderter Witterungsverhältnisse veränderten Heizprogramms vom AußenthermostatenA her vermag dies. Wird hierbei der Kontakt i2 geschlossen infolge Steigens der Wassertemperatur oder @.wärnierer Witterung'), so wird das Relais i:1 und dadurch der Motor 4. unter Spannung gesetzt. Ersteies bewirkt öffnen des Kontaktes 16 und Vorschalten des Widerstandes 21 vor die Heizwicklung ig, dadurch Schwächung der Heizung und vorzeitiges Rückführen des Anlegethermostaten in die neutrale Mittellabe, und der Motor 4. bewirkt Verstellung der Klappe 2 im schließenden Sinne. Diese Vorgänge wiederholen sich, wenn die Verstellung der Klappe 2 nicht genügte, uni die Störung (leg Wärmegleichgewichtes auszuregulieren. so lange, bis die neue Stellung der Klappe 2, die dem neuen Wärmebedarf entspricht, erreicht ist, worauf wieder Stillstand eintritt und der Kontakt des temperaturempfindlichen Elementes i i des Anlegethermostaten in der Mittellage steh enbleibt.
• Sinkt die Wassertemperatur rin Vorlaufrohr i oder wird die Witterung kälter. so wird durch den beweglichen Kontakt des Elementes i i der Kontakt 13 geschlossen. Dadurch ;wird gleichzeitig mit Motor 5, der die Klappe - in öffnendem Sinne verstellt, das Relais 15 erregt, welches mit dem Kontakt 17 den der Heizwicklung ig vorgeschalteten Widerstand 2o kurzschließt. Hierdurch wird die Heizleistung in der Wicklung 19 erhöht und der Thermostat B vorzeitig in seine Mittelstellung zurückgeführt. Die Auswirkung ist dieselbe, wie vorher bei steigender Temperatur beschrieben.
• Die Länge der vom Anlegethermostaten B abgegebenen Regelschritte ist einerseits abhängig von der Größenordnung der Störung des Wärmegleichgewichtes, welche den Regelvorgang einleitet, sie sind um so länger, je größer die Störung des Wärmegleichge,#xrichtes ist, und :anderseits kann die Länge der Regelschritte verändert -werden durch die Verstärkung oder Schwächung der Rückführung, indem die Widerstände 2o und 21 entsprechend verändert werden. Damit kann die Funktion der Regelanlage der Eigenart der Wärmeanlage angepaßt werden.
• Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß der Abb. 2 ist der zur Regelung dienende Thermostat ein Raumthermostat C. Dieser ist gleich ausgestaltet wie der Anlegethermostat nach dem ersten Ausführungsbeispiel, nur. steht seine Heizwicklung mit dem Netzleiter 9 in Verbindung. Das Spiel der verschiedenen Teile ist hier gleich wie beim :ersten 'Beispiel.
• Sinkt die Raumtemperatur, so schließt das Element i i den Kontakt 13, wodurch das öffnen der Klappe 2 durch den Motor 5 bewirkt. und der Vorschaltwiderstand 2o durch das Relais 15, 17 kurzgeschlossen und dadurch die Heizleistung der Wicklung i9 erhöht wird, was eine beschleunigte Rückführung des Elementes i i zur Folge hat. Steigt infolge öffnens der Klappe 2 die Raumtemperatur -wieder, so wird die Rückführung des Elementes i i in die Mittellage durch die reduzierte Leistung der Wicklung 19 (infolge des nach Entregung der Relaisspule 15 wieder in Reihe mit der Wicklung ig liegenden Widerstandes 20 und des kurzgeschlossen bleibenden Wid@erstandes 21) verzögert.
• Steigt die Raumtemperatur über den gewünschten, d. h. eingestellten Wert, so schließt das Element i i den Kontakt 12, und es erfolgt außer der Einschaltung des die Klappe 2 im Sinne des Schließens bewegenden Motors q. auch das Einschalten des Widerstandes 21 in Reihe mit der Heizwicklung i g und dem Widerstand 2o, so daß die Leistung der @Vickhing 19 auf das kleinste Maß gebracht wird und beim Rückkehren des Elementes i i gegen. seine Mittelstellung durch Kurzschließen nur des Widerstandes 2i diese Rückführung durch die immer noch reduzierte Heizleistung der Wicklung 19 verzögert wird.
• Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Heizwicklung des temperaturempfindlichen Elementes -eines Thermostaten auf Veränderung ihrer Leistung geschaltet, :eine besondere Rückführeinrichtung ,also vermieden ist, wird den bekannten Steuerungseinrichtungen dieser Art gegenüber große Einfachheit erzielt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Steuerung zur Regelung von Temperaturen pro:pürtional dem Wärmnebedarf, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizwicklung eines Thermostaten auf Veränderung ihrer Leistung umschaltbar und diese Umschaltung von der Pendelbewegung des Therrnoelem@ents des Thermostaten abhängig ist, derart, daß ein Pendeln des Thermostaten ,auf Kalt oder Warm selbsttätig die Leistung der Heizwicklung vergrößert bzw. verkleinert und eine beiderseitige Rückführung des Thermoelemnents bewirkt.
2. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Pendelbewegung dies Thermoelements wechselweise geschaltete Relais (1 -., 15) die Leistung der Heizwicklung bestimmende Vorsch-a.ltwider stände (3o, z i) steuern und in die Relaisstromkreise das Regulierorgan (2) der Anlage im Schließ- bzw. öffnungssinne bewegende Motoren (q.; 5) eingeschaltet sind.
3. 3. Steuerung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Thermostat ein Anlegethermostat (B) und seine Heizwicklung (i g) über einen Außenthermostaten (Ä) an das Netz (9, i o) geschaltet ist. Steuerung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Thermostat. ein Raumthermostat (C) und dessen Heizwicklung (i9) .an das Netz (9, io) geschaltet ist.