DK149369B - Anordning til regulering af fremloebstemperaturen i et centralvarmeanlaeg - Google Patents

Description

149369

Opfindelsen angår en anordning til regulering af fremløbs-temperaturen i et centralvarmeanlæg med i det mindste to i forskellige rum anbragte radiatorer og tilhørende, hver ved hjælp af en topunkt-termostat styrbare ventiler, ved anven-5 delse af et aktiveringen af et indstillingsorgan, især en ved hjælp af en indstillingsmotor styret blandeventil, tjenende styrekredsløb, med signalkredsløb, som er forbundet med hver termostat, og som i afhængighed af udkoblings- og indkoblingstiden af hver termostat ved varmebehov frembrin-10 ger et varmebehovssignal og ved varmeoverskud et varmeover-skudssignal, og med et kombinationskredsløb, som i afhængighed af tilstedeværelsen af et varmebehovssignal afgiver et opad-signal, der påvirker styrekredsløbet i retning af en forhøjelse af fremløbstemperaturen og i afhængighed af til-15 stedeværelsen af et varmeoverskudssignal et nedad-signal, der påvirker styrekredsløbet i retning af en nedsættelse af fremløbstemperaturen, som dog gøres uvirksomt ved tilstedeværelsen af et opad-signal.

Ved en kendt anordning af denne art (DE-AS 27 14 511) sam-20 menlignes absolutværdierne af udkoblingstiderne for alle to-punkt-termostater med en grænseværdi i kombinationskredsløbet, og afgiver ved dennes overskridelse et opad-signal. På samme måde sammenlignes absolutværdierne af indkoblingstiderne med en grænseværdi og frembringer ved dennes overskri-25 delse nedad-signaler. På denne måde kan centralvarmeanlæggets fremløbstemperatur til enhver tid holdes på den mindst mulige værdi trods forskellig varmebehov i de enkelte rum.

Denne anordning tillader en meget regelmæssig regulering uden store svingninger af fremløbstemperaturen, såfremt ind-30 og udkoblingstiderne ikke antager for store værdier, som det fx er tilfældet ved med gulvopvarmning udstyrede rum, som har en betydelig termisk inerti. Endnu større vanskeligheder fås, hvis der til det samme centralvarmeanlæg er tilsluttet meget forskelligt udstyrede rum, fx med gulvopvarmning og 2 149369 med radiatoropvarmnxng. Her fås med hensyn til henholdsvis ind- og udkoblingstiden forskelle på flere hundrede procent med det resultat, at rum med lang indkoblingstid til enhver tid overtager føringen af styrekredsløbet.

5 Opfindelsen har til hensigt at angive en anordning af den i indledningen beskrevne art, som også bevirker en upåklagelig regulering af fremløbstemperaturen, når absolutværdierne af henholdsvis indkoblingstiderne for alle topunkt-termostater og deres udkoblingstider i gennemsnit er meget lange eller 10 meget forskellige.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at hver termostat er forbundet med et sammenligningskredsløb, som sammenligner udkoblingstiden og indkoblingstiden med hinanden og ved overvægt af udkoblingstiden frembringer et varmeoverskuds-15 signal og ved overvægt af indkoblingstiden et varmebehovssignal.

Ved sammenligning af indkoblingstiden med udkoblingstiden for hver termostat kan der frembringes varmebehovs- og var-meoverskudssignaler, som er uafhængige af absolutværdien af 20 de nævnte tider. Når topunkt-termostaten har en lang indkoblingstid, har den også en forholdsvis lang udkoblingstid.

Har fx indkoblingstiden overvægt, er det for koldt i rummet, har udkoblingstiden pvervægt, er det for varmt i rummet. På denne måde kan samtlige varmebehovs- og -overskudssignaler 25 sammenlignes med hinanden.

Med særlig fordel afgiver sammenligningskredsløbet et henholdsvis varmebehovs- eller -overskudssignal, når et indkoblingstidssignal har overvægt over for udkoblingstidssignalet . eller omvendt med en forudbestemt difference. Dermed tilve-30 jebringes en dødzone omkring børværdien, som forhindrer, at fremløbstemperaturen uafbrudt ændres. Derudover kan man ved forskellige værdier af differencen for varmebehovssignalet 3 149369 og varmeoverskudssignalet sørge for, at anordningen også arbejder upåklageligt, når indkoblingstiden og udkoblingstiden i området af temperaturens børværdi ikke skal være éns.

Formålstjenligt er differencen en forudbestemt procentsats 5 af den ene signalværdi; For jo længere den pågældende tid er, jo større skal' også den tilhørende difference være.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at kondensatoren af et første RC-ied under indkoblingstiden og kondensatoren af et andet tilsvarende RC-led under udkob-10 lingstiden af en topunkt-termostatafbryder kan tilsluttes spænding, og begge kondensatorspændinger sammenlignes i en første komparator, som ved overvægt af udkoblingstiden afgiver varmeoverskudssignalet, og i en anden komparator, som ved overvægt af indkoblingstiden afgiver varmebehovssigna-15 let. Frembringelsen af et indkoblingstidssignal og ét udkoblingstidssignal ved hjælp af to ens RC-led og deres kombina-• tion i to komparatorer fører til en meget enkel kredsløbsopbygning.

Det er gunstigt, når den første komparator ved hjælp af et 20 første indstillingspotentiometer kan tilføres en med udkoblingstid-kondensatorens spænding proportional spænding, og den anden komparator kan ved hjælp af et med det første indstillingspotentiometer koblet andet indstillingspotentiometer tilføres en med indkoblingstid-kondensatorens spænding 25 proportional spænding. På denne måde indføres den til dannelse af dødzonen ønskede difference.

Formålstjenligt kan spændingen tilføres det første RC-led direkte over topunkt-termostatafbryderen.og det andet RC-led over et omvendetrin. Som omvendetrin egner sig fx et relæ 30 med hvilekontakt.

Det anbefales, at hvert RC-led er forbundet med en af den 149369 4 samme spænding forsynet seriekobling af en kondensator og et relæ, og at en arbejdskontakt af dette relæ ligger parallelt med RC-leddets kondensator. Dette relæ indkobler en kort tid i begyndelsen af henholdsvis indkoblings- og udkoblingsti-5 den, således at den tilhørende kondensator fuldstændigt aflades, og der foreligger et defineret referenceniveau, nemlig nul, for den følgende opladning.

Endvidere er det en fordel, når den i tværgrenen liggende kondensator af hvert RC-led er forankoblet en i opladnings-10 retning ledende diode og efterkoblet en forstærker med meget høj indgangsmodstand. På denne måde forhindres, at kondensatoren aflades, altså den ved slutningen af henholdsvis indkoblingstiden og udkoblingstiden tilstedeværende ladning bliver opretholdt til sammenligning i komparatoren, indtil 15 et nyt opladningsforløb skal begynde.

Derudover er der i hvert varmeoverskudssignals bane lagt en under udkoblingstiden lukket afbryder, og i hvert varmebe-' hovssignals bane er der lagt en under indkoblingstiden lukket afbryder. Dermed sikres, at komparatorerne først ved 20 slutningen af henholdsvis indkoblingstiden og udkoblingstiden, altså efter deres måling kan afgive et signal til kombinationskredsløbet.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et • på tegningen vist udførelseseksempel, der viser i 25 fig. 1 en skematisk fremstilling af anordningen ifølge opfindelsen, fig. 2 i et forenklet diagram væsentlige dele af en udførelsesform, fig. 3 ind- og udkoblingstider i et rum med ringe termisk 30 inerti og 5 149369 fig. 4 ind- og udkoblingstider i et rum med større termisk inerti.

Det i fig. 1 viste centralvarmeanlæg har en varmekedel 1, to radiatorer 2 og 3, et første gulvopvarmningsanlæg 4 og et 5 anderledes dimensioneret andet gulvopvarmningsanlæg 5, som hver tjener til uafhængig opvarmning af rummene 6, 7, 8 og 9. Hver radiator er tilsluttet en ventil 10, som er styrbar ved hjælp af en topunkt-termostat 11. Denne har en føler 12 og et indstillingsorgan 13 for ventilen. Fremløbstemperatu-10 ren kan ændres ved hjælp af en blandeventil 14, som over en forbindelsesledning 15 blander koldt vand fra tilbageløbsledningen 16 med det varme vand i fremløbsledningen 17. Denne blandeventil indstilles ved hjælp af en motor 18 i retning af en højere fremløbstemperatur, når der optræder spæn-15 ding i en opad-styrekreds 19, og i retning af en nedsættelse af fremløbstemperaturen, når der optræder spænding i en ned-ad-styrekreds 20.

Hver termostat 11 er tilsluttet et signalkredsløb 21, fra hvilket en ledning 22 for varmebehovssignalerne og en led-20 ning 23 for varmeoverskudssignalerne fører til et kombinationskredsløb 24. Dette kombinationskredsløb frembringer et opad-signal til aktivering af en omskifterkontakt 25, når der foreligger et varmebehovssignal, og et nedad-signal til aktivering af en arbejdskontakt 26, når der foreligger et 25 varmeoverskudssignal. En impulsgiver 27, hvis impulsfrekvens kan tilpasses forholdene ved hjælp af en indstillingsanordning 28, stiller spændingsimpulser til rådighed. Reagerer omskifterkontakten 25, aktiveres opad-styrekredsen 19, og blandeventilen 14 indstilles i retning af en forhøjelse af 30 fremløbstemperaturen. Reagerer arbejdskontakten 26, tilføres impulserne nedad-styrekredsen 20, således at fremløbstemperaturen nedsættes. Herved har dog styringen ved hjælp af omskifterkontakten 25 prioritet.

6 149369 I diagrammet i fig. 2 er de til føleren 12, til indstillingsorganet 13, til signalJcredsløbet 21 og til kombinationskredsløbet 24 hørende komponenter indrammet stiplet. Føleren har en topunkt-termostatafbryder 29, som har et bime-5 tal 30 og en til børværdi-indstillingen forskydelig fast kontakt 31. Eventuelt er denne termostatafbryder tilsluttet en accelerationsmodstand. I serie med termostatafbryderen 29 ligger en varmevikling 33, som i indstillingsorganet 13 for ventilen 10 opvarmer et ekspansionsstof.

10 Bag termostatafbryderen 29 afgrener et indkoblingstid-kredsløb 34. Det har en første diode D1 til ensretning og en kondensator Cl til udglatning af den tilførte vekselspænding. Parallelt med kondensatoren C1 ligger et indkoblingstid-relæ A. Parallelt hermed ligger et første afladerelæ B i serie 15 med en kondensator C2. Et indkoblingstid-RC-led består af en ohmsk længdemodstand R1 og en tværkondensator C3. Sidstnævnte er shuntet af en arbejdskontakt b1 af afladerelæet B.

Mellem modstand R1 og kondensator C3 er indkoblet en diode D2, og kondensatorspændingen tilføres en forstærker S1. Dens 20 høje indgangsmodstand og dioden D2 forhindrer en uønsket afladning af kondensatoren C3. På forstærkerens udgang er forbundet en af to modstande R2 og R3 bestående spændingsdeler. Udtaget^ er forbundet med den ene indgangstilslutning af en komparator K1. Dennes anden tilslutning er forbundet med 25 udtaget af et potentiometer P1. Komparatorens K1 udgang er over en hvilekontakt a1 af indkoblingsrelæet A forbundet med kombinationskredsløbet 24.

Desuden findes der et udkoblingstid-kredsløb 35. Dette tilføres en jævnspænding, som ligeledes kan være frembragt ved 30 hjælp af diode og udglatningskondensator. På indgangen befinder der sig en hvilekontakt a2 af indkoblingstid-relæet A. Efter den følger i en tværgren et med forankoblet kondensator C4 forsynet afladerelæ E. Et udkoblingstid-RC-led består af en længdemodstand R4 og en tværkondensator C5. Denne 7 149369 kan shuntes af en arbejdskontakt e1 af afladerelæet E. En diode D3 og den høje indgangsmodstand af en forstærker S2 forhindrer en uønsket afladning af kondensatoren C5. Forstærkerens S2 udgang er forbundet med en spændingsdeler R5, 5 R6. Dens udtag fører til den ene tilslutning af en anden komparator K2. Dennes anden tilslutning er forbundet med udtaget af et andet potentiometer P2. Komparatorens K2 udgang føres over en arbejdskontakt a3 af indkoblingstid-relæet A til kombinationskredsløbet 24.

10 Potentiometrenes P1 og P2 udtag er forbundet med hinanden, altså fælles indstillelige. Potentiometeret PI er påvirket af forstærkerens S2 udgangssignal, potentiometeret P2 af forstærkerens S1 udgangssignal.

Kombinationskredsløbet 24 har for udgangene af komparatorer-15 ne K1 for hver termostat en diode D4 og for udgangene af termostaternes komparatorer K2 hver en diode D5. Dioderne D4 er forbundet med et nedad-relæ F, som aktiverer arbejdskon-takten 26. Dioderne D5 er forbundet med et opad-relæ G, som aktiverer omskifterkontakten 25.

20 Hermed fås den nedenstående driftsmåde. Ved indkobling af termostatafbryderen 29 trækker indkoblingstid-relæet A, således at udkoblingstid-kredsløbet 35 frakobles jævnspændingen, komparatorens K1 udgang frakobles kombinationskredsløbet 24 og komparatorens K2 udgang tilkobles kombinations-25 kredsløbet. Samtidig aktiveres afladerelæet B en kort tid, fx et sekund, således at indkoblingstid-kondensatoren C3 fuldstændigt aflades. Derefter sker der en opladning af denne kondensator,· således at der på forstærkerens SI udgang optræder en spænding U1 i afhængighed af indkoblingstiden 30 ti. Den ved slutningen af indkoblingstiden opnåede værdi af spændingen U1 bliver opretholdt indtil næste afladning af kondensatoren C3. Den tilføres på den ene side komparatoren KT og på den anden side komparatoren K2 over potentiometeret P2.

8 149369 Åbner termostatafbryderen 29, så falder indkoblingstid-relæ-et A fra, og udkoblingstid-kredsløbet 35 modtager spænding.

Også her bliver først afladerelæet E virksomt en kort tid, fx et sekund, således at udkoblingstid-kondensatoren C5 5 fuldstændigt aflades. Derefter begynder dens opladning, således at der på forstærkerens S2 udgang indstilles en spænding U2 i afhængighed af afladningstiden t2. Den ved slutningen af udkoblingstiden opnåede værdi 02 af spændingen bliver opretholdt indtil næste afladning af kondensatoren 10 C5. Denne spændingsværdi tilføres komparatoren K2 og over potentiometeret P1 komparatoren K1.

Komparatoren K1 frembringer, når den på en indgangstilslutning liggende del .af indkoblingstid-spændingen 01 er mindre end den på den anden tilslutning liggende del af udkoblings-15 tid-spændingen 02, et varmeoverskudssignal c, som under udkoblingstiden gives videre til kombinationskredsløbet 24, således at et nedad-signal f dér aktiverer relæet P. Komparatoren K2 frembringer et varmebehovssignal d, når den på sin ene tilslutning liggende del af udkoblingstid-spændingen 20 02 er mindre end den på potentiometeret P2 udtagne del af indkoblingstid-spændingen U1. Dette signal gives videre til kombinationskredsløbet 24 under indkoblingstiden. Der opstår så et opad-signal g, som aktiverer relæet G.

Da der i samtlige rum findes lignende kredsløb, indstilles 25 blandeventilen 14 altid i retning af en temperaturforhøjelse, når et varmebehovssignal d afgives fra et af signalkredsløbene 21. Det indstilles i retning af en temperaturnedsættelse, når et varmeoverskudssignal c afgives fra et af signalkredsløbene 21, og der samtidig ikke optræder et opad-30 signal g på grund af et varmebehovssignal d.

I fig. 3 er koblingstilstande for en termostatafbryder 29 vist. Den øvre linie kendetegner den lukkede tilstand, den nedre linie den åbne tilstand. Onder 3.1 er vist, at indkob- 9 149369 lingstiden t1 er omtrent tre gange så lang som udkoblingstiden t2. Dette svarer til et typisk varmebehov. Under 3.2 er vist, at indkoblingstiden og udkoblingstiden er omtrent lige lange. Dette svarer omtrent til børværdi-temperaturen. Under 5 3.3 er vist, at udkoblingstiden t2 væsentlig overstiger ind- koblingstiden ti. Dette er et typisk tegn på varmeoverskud.

I fig. 4 er lignende forhold for et trægt arbejdende rum vist. Absolutværdierne for ind- og udkoblingstiderne er væsentlig større end i tilfældet i fig. 3. Disse tiders for-10 hold svarer dog til dem i fig. 3. Derfor fås også ensartede varmebehovs- og varmeoverskudssignaler, når der benyttes et kredsløb ifølge opfindelsen.

Claims (7)

149369

1. Anordning til regulering af fremløbstemperaturen i et centralvarmeanlæg med i det mindste to i forskellige rum anbragte radiatorer (2, 3, 4, 5) og tilhørende, hver ved hjælp af en topunkt-termostat (11) styrbare 5 ventiler (10), ved anvendelse af et aktiveringen af et indstillingsorgan, især en ved hjælp af en indstillingsmotor styret blandeventil, tjenende styrekredsløb, med signalkredsløb (21), som er forbundet med hver termostat (11), og som i afhængighed af udkoblings- og 10 indkoblingstiden (t2, ti) af hver termostat ved varme behov frembringer et varmebehovssignal og ved varme-overskud et varmeoverskudssignal, og med et kombinationskredsløb (24), som i afhængighed af tilstedeværelsen af et varmebehovssignal afgiver et opad-signal, der på-15 virker styrekredsløbet i retning af en forhøjelse af fremløbstemperaturen og i afhængighed af tilstedeværelsen af et varmeoverskudssignal et nedad-signal, der påvirker styrekredsløbet i retning af en nedsættelse af fremløbstemperaturen, som dog gøres uvirksomt ved til-20 stedeværelsen af et opad-signal, kendetegnet ved, at hver termostat (11) er forbundet med et sammenligningskredsløb (K1, K2), som sammenligner udkoblingstiden (t2) og indkoblingstiden (t1) med hinanden og ved overvægt af udkoblingstiden (t2) frembringer et 25 varmeoverskudssignal (c) og ved overvægt af indkob lingstiden (ti) et varmebehovssignal (d).

2. Anordning ifølge krav 1,kendetegnet ved, at sammenligningskredsløbet (K1, K2) afgiver henholdsvis varmebehovs- eller -overskudssignalet, når et ind- 30 koblingstidssignal (U1) har overvægt over for udkob lingssignalet (02) eller omvendt med en forudbestemt difference. 149369

3. Anordning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at differencen er en forudbestemt procentsats af den ene signalværdi (U1, U2).

4. Anordning ifølge et af kravene 1-3,kendeteg- 5 netved, at kondensatoren (C3) af et første RC-led (Ri, C3) under indkoblingstiden (t1) og kondensatoren (C5) af et andet tilsvarende RC-led (R4, C5) under udkoblingstiden (t2) af en topunkt-termostatafbryder (29) kan tilsluttes spænding, og begge kondensatorspændinger 10 sammenlignes i en første komparator (K1), som ved over vægt af udkoblingstiden afgiver varmeoverskudssignalet (c), og i en anden komparator (K2), som ved overvægt af indkoblingstiden afgiver varmebehovssignalet (d).

5. Anordning ifølge krav 4,kendetegnet ved, 15 at den første komparator (K1) ved hjælp af et første indstillingspotentiometer (P1) kan tilføres en med udkoblingstid-kondensatorens (C5) spænding (U2) proportional spænding, og den anden komparator (K2) kan ved hjælp af ét med det første indstillingspotentiometer 20 koblet andet indstillingspotentiometer (P2) tilføres en med indkoblingstid-kondensatorens (C3) spænding (U1) proportional spænding.

6. Anordning ifølge krav 4-5, kendetegnet ved, at spændingen kan tilføres det første RC-led 25 (R1, C3) direkte over topunkt-termostatafbryderen (29) og det andet RC-led (R4, C5) over et omvendetrin (A, a2).

7. Anordning ifølge krav 4-6, kendetegnet ved, at hvert RC-led (R1, C3; R4, C5) er forbundet 30 med en af den samme spænding forsynet seriekobling af en kondensator (C2; C4) og et relæ (B; E), og at en ar-bejdskontakt (bl, e1) af dette relæ ligger parallelt med RC-leddets kondensator (C3; C5).