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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Raumtemperatur bei Sammelheizungsanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen thermisch-elektrisch
wirkenden Regelung der Raumtemperatur bei Sammelheizungsanlagen, bei der durch besondere
Überlagerung der Schaltspiele von einem Raumthermostaten mit Hilfsheizung und Außenthermostaten
mit Hilfsheizung die Steuerung des Regelgliedes am Heizkessel, welches die Luftklappe
bzw. jeweils gleichzeitig Luftklappe und Rauchschieber betätigt, so beeinflußt wird,
daß die Raumtemperatur an sich und unter mittelbarer Beeinflussung durch die Außentemperatur
innerhalb kleinster Grenzen bei wirtschaftlichster Ausnutzung des Heizgutes gleichgehalten
wird.
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Bekannt ist bei solchen Regeleinrichtungen die Steuerung des Regelgliedes
durch nur einen Raumthermostaten mit Hilfsheizung. Jedoch liegt der Nachteil dieser
Einrichtungen in dem zu langsamen Aufheizen bei größeren Kältegraden. Andere bekannte
Regeleinrichtungen benutzen statt eines Raumthermostaten mit Hilfsheizung einen
Außenthermostaten mit Hilfsheizung, der in einem geschlossenen, wetterfesten Gehäuse
im Freien angebracht ist und einen Vergleichsraum zum Innenraum darstellen soll.
Die Annahme eines solchen Vergleichsraumes zum Innenraum ist aber nur bedingt richtig.
Denn zwischen Außen- und Innenraum liegt das Mauerwerk mit seinen Wärmehemmungseigenschaften
bzw. seinem Speichervermögen für Wärme und Kälte. Dadurch wird die Raumtemperatur
in ihrem gewollten Anpassungsbestreben stets der Außentemperaturänderung nachlaufen
und sich je nach Beschaffenheit des Mauerwerks mehr oder weniger langsam der Außentemperatur
anpassen. Nachdem nun die Außentemperatur ständig Änderungen
unterworfen,
also nicht gleich ist, kann ein Außenthermostat mit Hilfsheizung, untergebracht
in geschlossenem, wetterfestem Gehäuse, nicht in ein und demselben Augenblick als
Vergleichsraum zürn Innenraum angesehen werden. Es wird zwar infolge des Schaltspiels
zwischen Außenthermostat und seiner Hilfsheizung die eingestellte und der gew ünschten
Raumtemperatur entsprechende Temperatur im Vergleichsraum feinstufig geregelt und
gehalten. Dieses Schaltspiel, das die Steuerung des Regelgliedes am Heizkessel unmittelbar
beeinflußt, erfolgt aber unter dem Einfluß der Außentemperaturänderung, die in ein
und demselben Augenblick durchaus nicht der Temperaturänderung des Innenraums entspricht.
Es ist also leicht einzusehen, daß eine derartige Regeleinrichtung auf Grund der
vorliegenden physikalischen Gesetze nicht ideal arbeiten kann.
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Man hat auch deshalb versucht, diesem Mangel dadurch etwas abzuhelfen,
daß man beispielsweise den Vorschlag machte, den genannten Vergleichsraum in das
Mauerwerk zu verlegen. Aber auch damit war aus denselben Gründen immer noch keine
ideal arbeitende Regeleinrichtung gegeben.
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Andere bekannte Regeleinrichtungen sollten nun durch Zusammenwirken
der Schaltspiele von Raum-und Außenthermostat mit Hilfsheizung u. a. den genannten
Nachteil hinsichtlich der Steuerung des Regelgliedes beheben. Es hat sich indessen
ergeben, daß auch diese Einrichtungen, teils mit verwickeltem Aufbau und kostspielig,
nicht -befriedigend arbeiten und sich dadurch besonders für kleinere Heizungsanlagen
nicht einbürgern konnten. Bei diesen bekannten Regeleinrichtungen wird fast durchweg
der Schaltvorgang für das Regelglied vom Außenthermostaten ausgelöst und überwacht.
Wenn schon in einigen Fällen hierfür der Raumthermostat herangezogen wird, läßt
man dessen Hilfsheizung wiederum dauernd unter Einfluß des Außenthermostaten. Es
wird also in jedem Fall die augenblickliche Tendenz der Außentemperaturänderung
dem das Regelglied steuernden Raumthermostaten laufend aufgedrückt und so, gleichzeitig
diesem künstlich eine Temperaturtendenz zugeordnet, die im selben Augenblick für
den Innenraum noch gar nicht zutrifft, da ja das `'G'ärmedämmvermögen des Mauerwerks
bzw. der Wände die Raumtemperatur stets zum Nachlaufen gegenüber der Außentemperaturänderung
zwingt.
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Der Grundgedanke vorliegender Erfindung ist folgender: Bekannt und
durch Erfahrung erwiesen ist, daß die Steuerung des Regelgliedes am Heizkessel durch
einen Raumthermostaten reit entsprechend gewählter elektrischer Hilfsheizung feinstufig
und ausgleichend hinsichtlich des steten Vorlaufs der Heizmitteltemperatur (Ofentemperatur)
gegenüber der Raumtemperatur wirkt. Diese für eine selbsttätige Raumtemperaturregeleinrichtung
erforderliche und erwünschte Arbeitsweise wird um so feinstufiger, je mehr sich
die gerade vorherrschende Raumtemperatur im Nahbereich des jeweils eingestellten
Temperaturschältpunktes am Raumthermostaten bewegt. Je größer andererseits die Abweichung
hiervon ist; desto grobstufiger arbeitet die Steuerung im vorher erwähnten Sinn,
was durchaus erwünscht ist. Nur haftet dieser Steuerung des Regelgliedes durch einen
Raumthermostaten mit elektrischer Hilfsheizung, wie bekannt, der Mangel an, daß
die gestufte Regelung irgendwie doch stets gegeben ist, was beispielsweise bei starker
Unterkühlung des Innenraums (des Morgens in sehr kalter Jahreszeit) zu unerwünscht
langsamem Aufheizen führt. In diesem Fall wäre es vielmehr erforderlich, das Aufheizen
bis zu einer bestimmten Raumtemperatur möglichst stufenlos, also rascher und dann
im erwähnten Nahbereich des Raumthermostatschaltpunktes möglichst feingestuft zu
haben. Es ist bekannt; daß es im Hinblick auf die hierfür erwünschte Steuerung des
Regelgliedes am Heizkessel von Vorteil ist, wenn man die Regelung durch einen Raumthermostaten
mit Hilfsheizung unter Einfluß der Außentemperatur stellt. Nur muß mit Rücksicht
auf die hier vorliegenden physikalischen Gesetze beachtet werden, daß diese Beeinflussung
durch die Außentemperatur nicht wie bisher unmittelbar erfolgen darf, da ja in ein
und demselben Augenblick die Tendenz der Außentemperatur nicht jener der Innenraumtemperatur
entspricht. Das heißt also, daß die Steuerung des Regelgliedes durch einen Raumthermostaten
mit Hilfsheizung nur in der Art durch die Außentemperatur, beispielsweise über einen
Außenthermostaten mit Hilfsheizung; eingeschlossen in wetterfestem Gehäuse als Vergleichsraum
zum Innenraum, beeinflußt werden darf, wenn gleichzeitig das Voreilen der mehr oder
weniger steten Änderung der Außentemperatur gegenüber jener der Temperatur des Innenraums
weitgehend ausgeglichen wird.
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Auf Grund dieser Erkenntnis erfaßt der Grundgedanke vorliegender Erfindung
folgende Punkte a) Die Steuerung, d. h. das Aus- und Einschalten des Regelgliedes
am Heizkessel, erfolgt nur durch einen Raumthermostaten, der eine entsprechende
elektrische Hilfsheizung besitzt, um die Raumtemperaturregelung feinstufig zu machen
und das Voreilen der Temperatur des Heizmittels (Ofentemperatur) gegenüber der Raumtemperatur
weitgehend auszugleichen.
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b) Die Hilfsheizung des Raumthermostaten ist nur bei Raumuntertemperatur,
also wenn der Raumthermostat in entsprechendem Sinn das Regelglied betätigt (Aufheizen),
eingeschaltet und kann gegebenenfalls nur so zur Wirl-ung Lommenz uni die feinstufige
Steuerung im Sinn des Punktes a) herbeizuführen. Bei erreichter jeweils eingestellter
Raumtemperatur biw. bei deren Überschreitung, wenn also der Raumthermostat das Regelglied
abgeschaltet hält, ist auch die Hilfsheizung des Paumthcrmostaten stets abgeschaltet.
Sie kann auch anderweitig elektrisch nicht beeinflußt werden: Damit kann sich der
Raumthermostat dann immer genau auf die jeweilige Raumtemperatur einstellen, und
es ist erreicht,- daß der Raumthermostat allein zunächst das Regelglied am Heizkessel
einschaltet.
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c) Der Außenthermostat, dessen Hilfsheizung aus drei Heizwiderständen
besteht, ist in geschlossenem, w=etterfestem Gehäuse im Freien angebracht. Seine
Ein- bzw: Ausschalttemperatur für einen bzw. zwei seiner Heizwiderstände ist so
eingestellt, daß damit ein scheinbarer Vergleichsraum zum Innenraum hergestellt
wird.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Schaltanordnung kann dabei der Raumthermostat, solange
dieser das Regelglied abgeschaltet hält, also die eingestellte Raumtemperatur erreicht
ist, das Schaltspiel des Außenthermostaten mit den erwähnten zwei Heizwiderständen
seiner Hilfsheizung nicht beeinflussen, d. h. daß in diesem Fall keiner der beiden
Thermostaten den anderen beeinflussen kann. Beide Thermostaten versuchen in diesem
Fall, sich genau auf die jeweiligen Temperaturzustände ihrer Räume einzustellen,
die sich allerdings, wie schon erwähnt, in ein und demselben Augenblick durchaus
nicht gleichen.
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d) Schaltet der Raumthermostat das Regelglied ein, sobald die eingestellte
Raumtemperatur unterschritten wird, und hält gleichzeitig der Außenthermostat beispielsweise
seinen Schaltkontakt geschlossen (Tendenz außen »entsprechend kalt«), so schaltet
der Raumthermostat seine Hilfsheizung zu. Diese bleibt jedoch in diesem Fall auf
Grund der erfindungsgemäßen Schaltanordnung wirkungslos (zunächst rasches, stufenloses
Aufheizen), während die schon eingeschaltete Hilfsheizung des Außenthermostaten
elektrisch in entsprechender Weise noch angehoben, der vorlaufenden Tendenz der
Außentemperatur also zunächst gestuft entgegengewirkt wird.
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e) Andererseits wird durch die erfindungsgemäße Regeleinrichtung beim
Einschalten des Regelgliedes durch den Raumthermostaten, sobald die eingestellte
Raumtemperatur unterschritten wird, bei gleichzeitig geöffnetem Schaltkontakt des
Außenthermostaten (dieser hat dabei einen Teil seiner Hilfsheizung gemäß vorherrschender
Temperaturtendenz »außen entsprechend warm« abgeschaltet) die Hilfsheizung des Raumthermostaten
in voller Wirkung (zunächst also gestuftes, geregeltes Aufheizen) bei gleichzeitiger
Schwächung der Hilfsheizung des Außenthermostaten zugeschaltet unter feinstufigem
Entgegenwirken zur voreilenden Tendenz »entsprechend warm« der Außentemperatur.
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Durch dieses besondere Zusammenwirken der Schaltspiele von Raum- und
Außenthermostat mit Hilfsheizungen und den schaltungsmäßig bedingten feinstufigen
thermischen Gegenwirkungen, die nur beim Einschalten des Regelgliedes durch den
Raumthermostaten, wenn also die jeweils eingestellte Raumtemperatur unterschritten
wird, einsetzen, wird das Voreilen der Änderungen der Außentemperatur gegenüber
jener der Raumtemperatur durch Abstimmung der Hilfsheizungen weitgehend ausgeglichen.
Damit kann die Außentemperatur für die Beeinflussung des das Regelglied steuernden
Raumthermostaten mit Hilfsheizung mittelbar herangezogen werden.
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Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung bewirkt also, daß die Raumtemperatur
unter mittelbarem Einfluß der Außentemperatur feinstufig geregelt und gleichgehalten
wird, wobei sowohl das übliche Voreilen der Heizmitteltemperatur (Ofentemperatur)
gegenüber der Raumtemperatur als auch das Voreilen der steten Änderungen der Außentemperatur
gegenüber jenen der Raumtemperatur weitgehend ausgeglichen wird. Die gewünschte
Raumtemperatur wird bei wirtschaftlicher Ausnutzung des Heizgutes gut eingehalten.
Wesentlich hierfür ist, daß die Regeleinrichtung eine beliebig von Hand oder selbsttätig
durch Schaltuhr durchzuführende Umschaltung von Betriebsstellung »Tag« auf »Nacht-Sparschaltung«
und umgekehrt vorsieht. Ferner bewirkt eine Schaltanordnung einer Abwandlung der
erfindungsgemäßen Regeleinrichtung die Betätigung eines akustischen Vorsignals bei
Betriebsstellung »Tag«, falls die Heizung durch etwa eintretenden Abbrand des Heizgutes
zum Erliegen kommen sollte.
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Im nachfolgenden ist an Hand von Schaltbildern die Wirkungsweise der
Raumtemperaturregeleinrichtung gemäß Erfindung erläutert. Es stellt dar Fig. i die
grundsätzliche Schaltanordnung von Raum- und Außenthermostat mit den Hilfsheizungen
und einem Hilfssteuerrelais; Fig.2 die Gesamtschaltancrdnung der Regeleinrichtung
gemäß Erfindurg; Fig. 3 die Gesamtschaltanordnung einer Abwandlung der Regeleinrichtung
gemäß Erfindung.
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In Fig. i bedeutet: TA = Schaltkontakt des Außenthermostaten
(Wechselkontakt mit den Kontaktanschlägen TA, und TAd); A1, A2,
A,= Hüfsheizwiderstände des Außenthermostaten; TI --- Schaltkontakt
des Raumthermostaten; I = Hilfsheizwiderstand des Raumthermostaten; R = Betätigungsspule
des Hilfssteuerrelais; Ra = Arbeitskontakt des Hilfssteuerrelais R; Rwl und R"2
= Wechselkontakte des Hilfssteuerrelais R.
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Zwischen den Anschlußpunkten i und 2 herrscht die Spannung U.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist folgende:
i. Der Schaltkontakt TI des Raumthermostaten sei geöffnet, da die eingestellte Raumtemperatur
erreicht ist. Das Hilfssteuerrelais R ist infolgedessen spannungslos und hat seinen
Arbeitskontakt Ra geöffnet, hält andererseits gleichzeitig in der Ruhelage b seines
Wechselkontaktes Rq"2 den Hilfsheizwiderstand A 2 des Außenthermostaten unter Spannung.
Die Heizleistung von A 2 beträgt nun
2. Solange der Außenthermostat seinen Schaltkontakt TA, geöffnet hat (Tendenz )>außen
entsprechend warm«) und wie im Fall i auch der Raumthermostat seinen Schaltkontakt
TI geöffnet hält, ist im sogenannten Vergleichsraum lediglich der Hilfsheizwiderstand
A2 mit seiner Heizleistung NA, voll eingeschaltet.
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3. Schließt nun im Fall i der Außenthermostat seinen Schaltkontakt
TA, (Tendenz »außen entsprechend kalt«), dann wird zu A2 auch noch der Hilfsheizwiderstand
A1 des Außenthermostaten an Spannung gelegt, dessen Heizleistung
beträgt.
Im sogenannten Vergleichsraum sind infolgedessen die beiden
Hilfsheizwiderstände A1 und A2 des Außenthermostaten gleichzeitig voll eingeschaltet.
Die resultierende Heizleistung beträgt demnach
q.. Schließt nun neben dem Außenthermostaten auch der Raumthermostat seinen Schaltkontakt
TI (Raumtemperatur wird unterschritten!), so tritt folgendes ein: Das Hilfssteuerrelais
R kommt über TI unter Spannung und zieht an. Es legt dabei seinen Wechselkontakt
R", um, indem es den Hilfsheizwiderstand A2 des Außenthermostaten abschaltet, den
Hilfsheizwiderstand I des Raumthermostaten zuschaltet, welcher jedoch völlig wirkungslos
bleibt, da er durch den Schaltkontakt TA, des Außenthermostaten kurzgeschlossen
ist. Das Hilfssteuerrelais R schaltet aber gleichzeitig noch mit seinem Arbeitskontakt
Ra den Hilfsheizwiderstand A3 des Außenthermostaten zu. Das Ergebnis ist, daß der
eingeschaltete Raumthermostat in seiner Hilfsheizung elektrisch unbeeinflußt bleibt,
also Tendenz »zunächst rasches, stufenloses Aufheizen« gegeben ist. Gleichzeitig
sind aber im sogenanuten Vergleichsraum des Außenthermostaten die Hilfsheizwiderstände
Al und A3 in voller Wirkung eingeschaltet. Ihre resultierende Heizleistung beträgt
also:
Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung sieht nun vor, daß in diesem Fall die gesamte
Hilfsheizung im sogenannten Vergleichsraum entsprechend gesteigert wird, um dem
Voreilen der Außentemperaturänderung (entsprechend kalt) gegenüber jener der Raumtemperatur
gestuft entgegenzuwirken. Also muß sein: Ni"' größer N1,2' oder Nl,ä = k '
Ni,z wobei k größer als r sein muß. Dies ergibt demnach
oder auch:
Dies kann natürlich nur sein, wenn A2 größer als A 3 ist.
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Weiter ergibt sich für die Berechnung von A3, wenn die Größen k, A1
und A2 festgelegt werden:
Öffnet nun beispielsweise bei geschlossenem Schaltkontakt TI des Raumthermostaten
(Raumtemperatur unterschritten!) der Außenthermostat seinen Schaltkontakt TA, (Tendenz
»außen entsprechend warm«), so tritt folgendes ein: Der Kurzschluß des Hilfsheizwiderstandes
I vom Raumthermostaten wird aufgehoben, so daß I weiter in Serienschaltung mit den
Hilfsheizwiderständen A1 undA3 des Außenthermostaten parallel zur Wirkung kommt
(Tendenz #langsames Aufheizen unter feinstufiger Regelung(c), wobei gleichzeitig
die resultierende Heizleistung von A1 und A3 im Vergleichsraum entsprechend stark
geschwächt wird, um wiederum dem Voreilen der Außentemperaturänderung gegenüber
jener der Raumtemperatur entgegenzuwirken.
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Nun ist der Parallelwiderstand von A1 und A3
Ferner ergibt sich: Ui = I" - R und U2 = I" - I.
Es ist nun: U1 -J-
U2 = U und es wird
Damit wird:
Daraus ergibt sich:
und
6. Die erfindungsgemäße -Regeleinrichtung sieht nun, wie bereits beschrieben, vor,
daß bei geöffnetem Schaltkontakt Tae des Außenthermostaten (Tendenz »außen entsprechend
warmcc), wobei in diesem Fall bei zugleich geöffnetem Schaltkontakt TI des Raumthermostaten
(Raumtemperatur erreicht!) nur der Hilfsheizwiderstand A2 im Vergleichsraum voll
mit seiner Heizleistung Ng2 eingeschaltet ist (s. unter z und 2), bei nunmehrigem
Schließen des Schaltkontaktes TI des Raumthermostaten (Raumtemperatur unterschritten!)
dessen Hilfsheizung voll eingeschaltet wird (zunächst langsames, feinstufiges Aufheizen!),
während gleichzeitig die Hilfsheizung im Vergleichsraum entsprechend abgestuft geschwächt
werden muß, um der gegenüber der Raumtemperatur stets voreilenden Tendenz der Außentemperaturänderung
(im gerade betrachteten Fall »entsprechend warm!) entgegenzuwirken bzw. diese zunächst
auszugleichen.
Damit muß also sein: NA 2 größer als N"," oder N.äa
= m - N",", wobei m größer als i ist.
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Somit wird:
und
Daraus ergibt sich R + I - Vm . A2 . R_
oder
I = vm A, R - R. Damit sind durch vorgehende Entwicklung sämtliche
Beziehungen hergeleitet, die erforderlich sind, um bei entsprechendem Ansatz von
beispielsweise Spannung U, von zwei Widerständen und den Faktoren k und
m alle Hilfsheizwiderstände berechnen und bemessen zu können.
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Im folgenden ist an Hand der Fig. 2 die Wirkungsweise der Gesamtschaltanordnung
der erfindungsgemäßen selbsttätigen Raumtemperaturregeleinrichtung erläutert.
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Vorher muß jedoch noch auf ein wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung
eingegangen werden. Wie aus Fig. i ersichtlich, ist der Schaltkontakt T$ desAußenthermostaten
alsWechselkontakt angegeben. Der Schalthebel (Bimetallstreifen) dieses Wechselkontaktes
kann, je nach Temperatur, zwischen den Kontaktanschlägen TA" und TA. spielen,
und zwar werden diese Kontaktanschläge durch Verstell-Schrauben so eingestellt,
daß bei einer bestimmten niedrigen Temperatur am Außenthermostaten der Kontakt
TAB geschlossen, der Kontakt TA" jedoch geöffnet ist, während bei einer bestimmten
höheren, Temperatur der Kontakt TA. geschlossen, dafür jedoch der Kontakt
TAB geöffnet ist. Diese Schaltkontaktanordnung des Außenthermostaten hat
folgende Bedeutung: a) An sehr kalten Tagen wird sich der Bimetallschalthebel im
Bereich des Kontaktanschlages TAB bewegen, ohne daß der Anschlag TA" überhaupt erreicht
wird. In diesem Fall wird die Gesamtschaltanordnung so arbeiten, wie dies vorgehend
beschrieben wurde, wobei also im Mittel der voreilenden Tendenz (außen sehr kalt)
gestuft entgegengewirkt wird.
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b) Herrscht jedoch am Außenthermostaten höhere Temperatur, beispielsweise
an wärmeren Tagen oder bei Einfall von Warmluftmassen (Föhneinbruch am nördlichen
Alpenrand), dann wird für den Bimetallschalthebel des Außenthermostaten die voreilende
Tendenz bestehen. Er wird sich im Bereich des Kontaktanschlages TA" bewegen, wobei
dann gegebenenfalls der Anschlag TAB überhaupt nicht mehr erreicht wird.
In diesem Fall arbeitet die Schaltanordnung so, daß im Mittel der voreilenden Außentemperaturtendenz
(außen wärmer) zunächst besonders thermisch entgegengewirkt wird, sich also der
Gegenwirkungsvorgang gesamtschaltmäßig umkehrt. Schaltet nämlich in diesem Fall
der Raumthermostat ein (Kontakt TI geschlossen, da Raumtemperatur unterschritten),
so wird die gesamte Hilfsheizung A1, AZ und A3 des Außenthermostaten elektrisch
wirkungslos, während die Hilfsheizung des Raumthermostaten I, nun über TA" an voller
Spannung liegend, ihre maximale Heizleistung entwickelt (also besonders langsames,
gestuftes Aufheizen). Sofern jedoch die nun künstlich herbeigeführte Abkühlung am
Außenthermostaten im Vergleichsraum ausreicht, um den Bimetallschalthebel zum Öffnen
des Kontakts TA" zu
bringen, wobei der Kontakt TA. noch lange nicht zu schließen
braucht, tritt folgendes ein: Hat der Raumthermostat seinen Schaltkontakt TI immer
noch geschlossen (Raumtemperatur unterschritten), so kommen über die Hilfsheizung
I des Raumthermostaten (auch diese nunmehr etwas geschwächt, wie vorgehend schon
unter 5 und 6 beschrieben) die Hilfsheizungen A1 und A3 des Außenthermostaten wieder,
jedoch auch entsprechend geschwächt; zur Wirkung. Es tritt gewisse :Milderung der
vorher erwähnten Abkühlung, aber nur insoweit ein, daß in diesem Schaltspiel im
Mittel der voreilenden Außentemperaturtendenz »außen wärmer« zunächst richtig entgegengewirkt
wird.
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Schließlich wird noch bemerkt, daß beim Übergang von Fall a) (außen
»sehr kalt«) zu Fall b) (außen »wärmer«) ein Wendepunkt liegen muß, der einem ganz
bestimmten Temperaturzustand der Außentemperatur entspricht, d. h. einer ganz bestimmten
Stellung des Bimetallschalthebels zwischen den Kontaktanschlägen TA, und TA, Diese
Anschläge sind aber erfindungsgemäß durch Verstellschrauben in ihrer Lage für sich
fein verstellbar. Es ist daher leicht einzusehen, daß man durch entsprechend feine
Verstellung dieser Anschläge in bezug auf den Bimetallschalthebel den Umkehrpunkt
der Gesamtschaltwirkung verändern kann, um für bestimmte örtliche Verhältnisse (leichte
oder schwere Bauweise) den richtigen Temperaturtendenzausgleich zu erzielen.
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In Fig. 2 bedeuten: RT = Gesamtanordnung des Raumthermostaten mit
dessen Schaltkontakt T, und Hilfsheizwiderstand I, einem Tag-Nacht-Umschalter TNS
mit zugehöriger Überwachungslampe ÜL; A T = Gesamtanordnung des Außenthermostaten
mit dessen Schaltkontakt (Wechselkontakt) TA und Hilfsheizwiderstandskombination
A1, AZ und A3; SG = Gesamtschaltanordnung des Steuergeräts mit Netztransformator
Tr und Sicherung Si, Hilfssteuerrelais R und dessen beiden Wechselkontakten Rwi
und R"" sowie dessen Arbeitskontakt Ra, einem Tag-Nacht-Umschalter TNS und zugehöriger
Überwachungslampe ÜL; Tgo = Thermokontakt am Sammelheizungskessel mit Minimaltemperatureinstellung
(Nachttemperatur des Kessels) ; RG = Regelglied mit i Steuermotor SM und
dessen Umschaltkontakt MS.
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In Fig. 2 ist folgerichtig die Schaltanordnung der Fig. i dargestellt.
Durch den Wechselkontakt Rwi des Hilfssteuerrelais R wird der Steuermotor SM jeweils
an Spannung gelegt. Der Steuermotor betätigt über ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe
einen
nicht gezeichneten Steuerhebel, der über Kettenantrieb Luftklappe
und Rauchschieber am Kessel jeweils gleichzeitig entsprechend verstellt, wobei der
Umschaltkontakt MS am Motor so gesteuert wird; daß er nach jeweils vollendeter Verstellung
von Luftklappe und Rauchschieber jedesmal die Abschaltung des Motors und die Umschaltung
in Zusammenwirken mit Wechselkontakt R",1 des Hilfssteuerrelais R für den entgegengesetzten
Arbeitsgang, nämlich Rückstellung von Luftklappe und Rauchschieber, schaltungsmäßig
vorbereitet.
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Der Schaltkontakt TH, des Kesselthermostaten mit Minimältemperatureinstellung
liegt in der Betriebsstellung »Tag«, wie gezeichnet, parallel zum Schaltkontakt
TI des Raumthermostaten. Dadurch wird verhindert, daß das Kesselfeuer ausgeht, falls
an wärmeren Tagen die Außentemperatur längere Zeit über dem gerade eingestellten
Raumtemperaturschaltpunkt am Raumthermostaten liegen sollte und das Regelglied durch
den Räumthermostaten allein längere Zeit nicht mehr betätigt würde. Dann steuert
zusätzlich der Kesselthermostat mit seinem Schaltkontakt TH" welcher so eingestellt
ist, daß die Heizung im Kessel gerade nicht zum Erliegen kommen kann, das Regelglied
geradeso wie nach Umschaltung auf ##Nacht-Sparschaltung« mittels eines der beiden
Tag-Nacht-Umschalter TIVS, wobei dann der Raumthermostat mit seinem Schaltkontakt
TI selbst außer Wirkung gesetzt wird. Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist, daß die
beiden erwähnten Tag-Nacht-Umschalter TNS, der eine am Raumthermostaten, der andere
am Steuergerät beim Heizkessel, in Wechselschaltung liegen, so daß wahlweise und
unabhängig an beiden Orten umgeschaltet werden kann, wobei wiederum an beiden Orten
beispielsweise die Betriebsstellung »Nacht« durch die Überwachungslampen ÜL optisch
eindeutig angezeigt wird. Diese Tag-Nacht-Umschaltung ist für die erfindungsgemäße
Regeleinrichtung in Hinblick auf wirtschaftlichsten Verbrauch des Heizgutes von
wesentlicher Bedeutung.
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Eine Abwandlung dieser gesamten Schaltanordnung vorliegender Erfindung
zeigt die Fig. 3, in welcher bedeutet: R T = Gesamtanordnung des Raumthermostaten
mit dessen Schaltkontakt TI und Hilfsheizwiderstand I, einem Tag-Nacht-Umschalter
TNS und zugehöriger Überwachungslampe ÜL; W = Signalwecker oder Summer; AT
= Gesamtanordnung des Außenthermostaten mit dessen Schaltkontakt (Wechselkontakt)
TA und Hilfsheizwiderstandskombination AI, Az und A,; SG
= Gesamtschaltanordnung des Steuergeräts mit Netztransformator Ty und Sicherung
Si, Hilfssteuerrelais R mit dessen beiden Wechselkontakten R".1 und R",2 sowie dessen
Arbeitskontakt Ra, einem Tag-Nacht-Umschalter TNS und zugehöriger Überwachungslampe
ÜL, einem Tag-Nacht-Umschaltrelais UR mit dessen Arbeitskontakt UR" und beiden Wechselkontakten
UR., und UR",2, Weckerabschaltrelais AR mit dessen WechselkontaktA R"sowie einerWeckerabstelldrucktaste
Ti'A ;
TH, = Thermokontakt am Heizkessel mit Minimaltemperatureinstellüng
(Nachttemperatur des Kessels) ; Tu" = Thermokontakt am Heizkessel mit Warm« assertemperatureinstellung
und RG --- Regelglied mit Steuermotor SM und dessen Umschaltkontakt MS.
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In Fig. 3 sind folgerichtig die Schaltanordnungen der Fig. i bzw.
2 dargestellt.
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Wie bereits betont. stellt die Gesamtschaltanordnüng der Fig.3 eine
Abwandlung der erfindungsgemäßen Gesamtschältanordnüng der Fig. a dar. Wie aus Fig.3
ersichtlich, arbeitet jedoch hierbei in Betriebsstellung »Tag« nicht der Tgo Thermokontakt
am Kessel parallel zum Schaltkontakt TI des Raumthermostaten, sondern der T$. Warmwasserthermokontakt
am Heizkessel. Dieser Schaltkontakt sorgt an wärmeren Tagen, wo beispielsweise der
Raumthermostat auf Grund der eingestellten Raumtemperatur gegebenenfalls nicht mehr
längere Zeit zum Einschalten kommt, dafür; daß das Kesselfeuer nicht ausgeht. Der
TH"-Thermokontakt am Heizkessel ist etwas höher als der THa-Thermokontakt mit Minimaltemperatureinstellung,
und zwar so eingestellt, daß: gerade die richtige Warmwassertemperatur zumindest
gehalten wird.
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Sollte nun der allmähliche Abbrand des Heizgutes im Kessel eintreten,
so schließt noch rechtzeitig der TH,- Thermokontakt und bringt, jedoch nur in der
Betriebsstellung »Tagcc, über den Wechselkontakt UR"" des Tag-Nacht-Umschaltrelais
UR in der Tagstellung und den Wechselkontakt AR", des Weckerabschaltrelais AR in
seiner Ruhestellung den Signalwecker oder Summer W zum Ansprechen, der anzeigt,
daß nachgeheizt werden muß. Durch Betätigung der Weckerabstelldrucktaste
WA am Steuergerät SG wird das Weckerabschaltrelais AR zum Anzug gebracht,
wobei es durch Umlegen seines Wechselkontaktes AR", in Selbsthaltung geht und gleichzeitig
den Wecker W abschaltet. Zugleich wird durch Betätigung der Weckeräbstelldrucktaste
W:4 über deren zweiten Arbeitskontakt gegebenenfalls das Hilfs- ; steuerrelais R
und damit der Steuermotor SM des Regelgliedes RG, dessen Steuerung hinsichtlich
Luftklappe und Rauchschieber dieselbe ist, wie sie unter Fig. 2 der erfindungsgemäßen
Gesamtschaltanordnung beschrieben wurde, so betätigt, daß der Steuermotor Luftklappe
und Rauchschieber voll verstellt (im geöffneten Sinn), sofern er es nicht schon
getan hat. Dazu wird die Drucktaste WA entsprechend lang gedrückt. Öffnet
nun durch Wiederansteigen der Kesseltemperatur, sofern nachgeheizt wurde, der TH,-
Thermokontakt, so fällt das Weckerabschaltrelais AR wieder in seine Ausgangsstellung
zurück und schaltet gleichzeitig den Signalwecker u' vorbereitend wieder zu, der
allerdings, solange TH. nicht wieder schließt (neuerlicher Abbrand) auch nicht mehr
zum Ansprechen kommen kann: Wie bei der Schaltanordnung der Fig. 2 sind auch bei
der abgewandelten Schaltanordnung der Fig.3 die Tag-Nacht-Umschalter TNS am Raumthermostaten
R T und am Steuergerät SG in Wechselschaltung angeordnet, so daß wieder wahlweise
und unabhängig von jeder Stelle beliebig umgeschaltet werden kann; nur arbeiten
hierbei die Tag-Nacht-Umschalter TNS nicht unmittelbar wie in Fig. 2 auf den Stromkreis
des Hilfssteuerrelais R, sondern mittelbar über das Tag-Nacht-Umschaltrelais UR.
Wie
aus Fig.3 ersichtlich ist, wird bei Umlegen eines TNS-Schalters aus beispielsweise
vorliegender Betriebsstellung »Tag« das Tag-Nacht-Umschaltrelais UR über die Überwachungslampe
ÜL am Raumthermostaten RT an Spannung gelegt, welches damit anzieht, seinen Arbeitskontakt
UR," schließt und die Überwachungslampe ÜL am Steuergerät SG zum Aufleuchten bringt.
Die Überwachungslampe ÜL zeigt an, daß auf »Nacht-Sparschaltung« geschaltet ist,
wobei gleichzeitig das Tag-Nacht-Umschaltrelais UR seine beiden Wechselkontakte
UR", und UR", 2 von Tag- auf Nachtstellung umlegt und damit den Tgö Thermokontakt
mit Minimaltemperatureinstellung am Heizkessel von dem Weckerbetätigungskreis bzw.
Weckerabschaltrelaiskreis wegschaltet. Der Tgö Thermokontakt wird gleichzeitig in
Reihe mit dem TH"-Warmwasserthermokontakt am Heizkessel in den Steuerkreis des Hilfssteuerrelais
R geschaltet, so daß in der Nacht-Sparschaltung das Regelglied RG nur von dem Tgö
Thermokontakt mit Minimaltemperatureinstellung (Nachttemperatur des Kessels) beeinflußt
wird.
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Es wird besonders bemerkt, daß der Tag-Nacht-Umschalter TNS am Steuergerät
SG selbstverständlich auch durch den entsprechenden Kontakt einer Schaltuhr ergänzt
werden kann, wodurch dann das Schaltprogramm »Tag-Nacht-Urnschaltung« und umgekehrt
am Steuergerät je nach gewünschter Zeiteinstellung selbsttätig einsetzt.
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Schließlich ist noch besonders darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäßen
Schaltanordnungen der Fig.2 und 3 für Betrieb der selbsttätigen Raumtemperaturregeleinrichtung
mit Netzwechselspannungsquelle angegeben sind. Selbstverständlich können durch entsprechende
einfache Ausbildung des Stromversorgungsteils die in Fig. 2 und 3 angegebenen Schaltanordnungen
auch mit Netz- oder Batteriegleichstromquellen betrieben werden, ohne daß alle Schaltvorgänge
der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung eine Änderung erfahren.