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Selbsttätige Regeleinrichtung für Heizungsanlagen Bei der selbsttätigen
Regelung der Raumtemperatur von Gebäuden usw. wird von einer Heizungsanlage erwartet,
d@aß sie auch bei wechselnden Außentemperaturen einebestimmte Raumtemperatur aufrechterhält.
Sie soll dem Raum so viel Wärme ersetzen, wie er nach außen verliert. Die Größe
dieser Wärmeverluste,ist somit entscheidend für die zuzuführende Wärmemenge und
für die Höhe der Betriebskosten. Diese Überlegung führte dazu, die Wärmeverluste
durch besondere Wärrneverlustmeßgeräte zu erfassen, um sie als Grundlage für die
selbsttätige Temperaturregelung auszunutzen. Ein solches Wärmeverlustmeßgerät wird
außerhalb des Gebäudes so angebracht, daß es @möglichGt ähnlichen Witterungseinflüssen
wie .das Gebäude ausgesetzt ist.
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Es besteht aus einer dem zu beheizenden Gebäude entsprechenden, d.
h. allen Witterungseinflüssen ausgesetzten Kammer, dem Vergledichsraum, mit einer
elektrischen Hilfsheizung und einem Regler, der die Kammertemparatur auf einem bestimmten
Wert halten soll.
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je größer nun die Wärmeverluste der Kammer und damit des Gebäudes
sind, urn ,so länger muß die elektrische H,ilfshei,zung durch den zugehörigen Temperaturregler
eingeschaltet bleiben. Durch Regelstöße, deren Dauer sich verhältnisgleich mit den
Witterungseinflüssen ändert, wird nun der Heizregler der Heizungsanlage von dem
Temperaturregler der Kammerheizung gesteuert. Ein solcher Heizungsregler hat aber
den Nachteil, daß er infolge der stoßweisen Steuerung einen verwickelten Aufbau
aufweist und demnach teuer ist.
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Die Erfindungbesteht im wesentlichen darin, daß die Kammer in zwei
durch eine mit der Außentemperatur veränderliche, thermische Kopplung getrennte
Teilräume
unterteilt ist, deren einer die Kammerheizvorrichtungmitkonstanter Heizleistung
enthält, während @in .dem anderen Teilraum ein als temperaturabhängiger Widerstand
ausgebildeter Wärmefühler angeordnet ist, der den Hei-zungsregler (Zugluftklappe,
Gebläse, Ventile usw.) stetig steuert.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
'in schematischer Dar-Stellung.
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Die den Witterungseinflüsisen ausgesetzte Kammer i ist durch die Trennwand
i9 'in zwei Teilräume unterteilt. Der linke Teilraum enthält die unmittelbar an
das Netz 7 angeschlossene Heizvorrichtung 5, die eine konstante Heizleistung hat.
Im rechten Teilraum ist der als temperaturabhängiger Widerstand ausgebildete Wärmefühler
6 angeordnet. Dieser liegt in Reihe mit einem Brückenwiderstand 9 im einen Zweig
der Meßbrücke, deren gegenüberliegender Zweig einen ebenfalls als Widerstandstemperaturfühler
ausgebildeten und in Reihe mit einem Brückenwiderstand io liegenden Anlegethermostat
i i ,aufweist. Letzterer ist an einem Warmwasservorlaufrohr 12 einer weiter nicht
dargestellten Heizungsanlage angeordnet. Die Meßbrücke wird durch einander gegenüberliegende
Brückenwiderstände 13 und 14 vervollständigt und liegt mit der einen Brückendiagonale
an einer Brückenspannungsquelle und mit der ,anderen am Eingang eines Verstärkers
15, welcher einen Hubmagneten 16 für die Steuerung einer Zugluftklappe 17 eines
nicht dargestellten Heizkessels steuert.
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Die Trennwand i9 besteht aus Bimetall; sie ist auf ihrer,der Heizvorrichtung
5 zugewandten Seite mit einer Wärmedämmschicht ao versehen und so eingestellt, daß
sie bei einer der gewünschten Raumtemperatur gleichen Außentemperatur :die Heizvorrichtung
5 vom Widerstandstemperaturfühler 6 dicht abschließt, so daß die Heizwirkung des
ersteren auf den letzteren verschwindend klein ist. Mit sinkender Außentemperatur
verformt sich die Trennwand i9 derart, daß sie zwischen der Heizvorrichtung und
dem Fühler angeordnete Luftspalte freigibt, durch die die erwärmte Luft von links
nach rechts gelangen und :den Fühler 6 beeinflussen kann. Mit abnehmender Außentemperatur
wird die Verformung der Trennwand i9 stärker und damit der von dieser freigegebene
Durchtrittsquerschnitt größer; die umgekehrte Wirkung findet bei steigender Außentemperatur
statt. Die Heizeinwirkung auf :den Fühler erfolgt hier also durch eine thermische
Kopplung, die .durch die Witterungseinflüsse veränderlich ist.
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Zu jedem Widerstandswert des WiderstandstemperaturfÜhlers 6 gehört,
damit die Meßbrücke im Gleichgewicht, d. h. der Brückenausgangsstrom Null ist, ein
bestimmter Widerstandswert des Anlegethermostaten i i. Jeder Temperatur des
Widerstand'stemperaturfühlers 6 entspricht also nur eine bestimmte Temperatur :des
Anlegethermostaten i i. Abnehmende Temperatur des Widerstandstemperaturfühlers 6
hat gleiche Wirkung wie zunehmende Temperaturdes Anlegethermostaten i i. Die richtige
gradmäßige Zuordnung der zwei Temperaturen wird durch d!ie Wahl der Brückenwiderstände
9, io, 13 und 14 erzielt.
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Entspricht nun die Warmwasservorlauftemperatur nicht der Außentemperatur
und den sonstigen Witterungsverhältnissen, so ist,das Brückengleichgewicht gestört.
Am Verstärkereingang tritt eine Steuerspannung auf, welche, über den Verstärker
15
verstärkt, den Hubmagneten 16 derart steuert, daß dieser bei zu tiefer
Vorlauftemperatur die Zugluftklappe i$ des Heizkessels öffnet, und umgekehrt, so
daß der gewünschte Regelvorgang erzielt wird. An Stelle der Meßb:rücke kann der
Heizregler auch mit einer Differentialschaltung ausgerüstet sein. Ferner kann der
Verstärker 15 als elektronischer oder magnetischer Verstärker ausgebildet sein,
und die Regelanlage kann, außer zur Betätigung der Zugluftklappe, auch zur Steuerung
von Schaltautomaten, Schützen, Elektrogebläsen, Relais für selbsttätige Ölfeuerungsanlagen,
Motorschaltwerken, Mischventilen, Drosselklappen, Motorventilen usw. dienen.