DK156336B - Temperaturstyreanlaeg - Google Patents

Description

DK 156336 B

Den foreliggende opfindelse angâr et termostatstyreorgan til et temperaturstyreanlæg omfattende en temperaturfoler, organer til indstilling af en 0nsket temperatur, kredsl0b, der er indrettet til i afhængighed af forskellen mellem den virkelige og den 0nskede 5 temperatur at styre opvarmnings- eller afk0lingsorganer i overens- stemmelse dermed, og et timerorgan, der kan indstilles til at tilvejebringe en reduktion af den pnskede temperatur i et forudbe-stemt dagligt tidsinterval.

Urtermostatapparater til styring af temperaturen i et rum ved 10 en normal styret temperatur i visse tidsrum og til reduktion af den styrede temperatur til en 1 avéré temperatur for opvarmning og en hpjere temperatur for afkdling eller i andre udvalgte tidsrum for energibesparelse er generelt velkendte.

Det er kendt at tilvejebringe programmer!ngsorganer med varie-15 rende grad af kompleksitet. Aile disse organer indebærer imidlertid tilvejebringelse af mere eller mindre komplicerede indikerende organer enten pâ selve termostaten eller pâ et tilhorende program-organ og indebærer mere eller mindre vanskelighed ved indlæring af deres anvendelse.

20 Fra DE offentliggprelsesskrift nr. 2.841.334 kendes et termo statstyreorgan, hvor fire tidsstyreprogrammer eller sekvenser er indbygget af fabrikanten, sâ at brugeren ikke kan ændre dem. Bruge-ren bar to midler til at styre systemet. For det forste har han en knap til at vælge, hvilket program han 0nsker blandt de fire mulige, 25 og for det andet har han en anden knap til at indstille det indre ur i systemet. Systemet har ikke nogen visning af den indre ur-tid, men det indikerer, hvilket program som l0ber, og hvilket trin i det l0bende program man er nâet til ved hjælp af et separat sæt lamper for hvert program, idet der findes en lampe for hvert trin i pro-30 grammet.

Fra DE offentligg0relsesskrift nr. 2.900.845 kendes et termostatstyreorgan, hvor der er et tidsdisplay, to knapper til indstilling af tidsdisplayet (ur-tid), to yderligere knapper til at ind-sætte en normal temperaturtid og en reduktionstemperaturtid i 35 systemet (i forbindelse med anvendelsen af de to tidsindstillings-knapper) , og en knap til ændring af systemet under et programmeret interval. Det fprstnævnte af disse to organer er ikke rigtigt programmerbart. Der er kun mulighed for at foretage et val g mellem de forudbestemte fire programmer. Endvidere er problemet med 2

DK 156336B

indstilling af timeren ikke l0st tilfredsstillende. Uden noget tidsdisplay er det ikke kl art, hvorledes man kan verificere, at timeren er blevet indstillet korrekt, og visningen er temmelig kompliceret med otte eller ni lamper. I det andet af de nævnte tyske 5 offentliggprelsesskrifter findes der et tidsdisplay, sa at indstil- lingen af normaltemperaturtiden og reduktionstemperaturtiden og af ur-tiden aile sker separat.

Formai et med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe et temperaturstyreanlæg, som tilvejebringer en betydelig grad af 10 fleksibilitet ved indstilling af energibesparelse (temperaturreduk-tion) , idet det er ægte programmerbart, men som er yderst simpelt at anvende og indebærer et minimum af yderligere styre- og visnings-organer, idet der ikke er behov for et tidsdisplay.

Det for termostatstyreorganet ifolge opfindelsen ejendommelige 15 er, at timerorganet omfatter en indstillingsstyreknap, en 24-timers timer, som tilbagestilles af indstillingsstyreknappen, og et reduk-tionsperiodelagerorgan, hvori den pnskede reduktionsperiode indsæt-tes ved hjælp af indstillingsstyreknappen.

Selv om der nok er en vis begrænsning i dette termostatstyre-20 organs fleksibilitet, opnâs sâledes alligevel en sand programmer-barhed uden behov for et tidsdisplay. Dette skyldes, at reduktions-perioden kun kan programmées ind i systemet pâ det tidspunkt, hvor reduktionsperioden skal begynde. Denne begrænsning er acceptabel for private brugere, da reduktionsperioden normalt begynder sent om 25 aftenen omkring det tidspunkt, hvor de gâr i seng. Det fples derfor ikke som nogen ulempe at skulle indstilie systemet. De kan let gpre dette, nàr eller kort for de gâr i seng, og nâr det fprst er blevet indstillet forbliver denne indstilling deri, sa at brugeren kun skal huske at indstille en enkelt aften. Kombinationen af indstillingen 30 af reduktionsintervallet og tilbagestillingen af 24-timers timeren betyder nemlig, at problemet med at kende tilstanden af det indre ur er blevet afhjulpet. Det indre ur tilbagestilles, nâr reduktionsintervallet indsættes, og reduktionsintervallet Ipber sâledes automa-tisk i den pnskede période fra indstillingstidspunktet og fra det 35 samme tidspunkt i hvert dogn.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et generelt diagram over en udf0relses-form for en energibesparelsestermostat if0l-ge opfindelsen og 3

DK 156336 B

fig. 2 et blokdiagram over energistyrekredsl0bet.

Pâ tegningen viser fig. 1 hovedtrækkene ved termo·*· staten. Et indstillingsværdiorgaii 13 er manuelt indstille-ligt for at indikere en 0nsket temperatur og er koblet til 5 en variabel modstand R1. Et termometer 2o indikerer den virkelige temperatur, og en temperaturf0lsom modstand R2 tilvejebringer en tilsvarende elektrisk indikation af den virkelige temperatur. De to modstande R1 og R2 er forbundet i sérié i den ene arm af et brokredsl0b 31, der har mod-10 stande R3,R4 og R5 som sine andre tre arme. Denne bro 31 f0der en forstærker A1 i en termostatkredsl0bsenhed 35. Forstærkeren frembringer et udgangssignal O eller 1 afhæn-gigt af, om den virkelige temperatur er over eller under den 0nskede temperatur, og dette binære signal f0res over et 15 regulatorkreds!0b 39 og et relæ (spole 42 og kontakt 43) til et fyr eller et andet temperaturkonditioneringsapparat 12.

Naturligvis foretages passende modifikationer, hvis systemet anvendes til at styre et luftkonditioneringsanlæg 20 til afk0lingsformâl. Kredsl0bsenheden 35 indbefatter en styreomskifter 21 med.tre stillinger, opvarmning,afbrudt og afk0ling, og som arbejder pâ sædvanlig mâde for at frem-bringe de krævede modifikationer ved signalbehandlingen.

Kredsl0bsenheden 35 indbefatter ogsâ et foregribel-25 seskredsl0b 51, der er tilbagekoblet til broen 31 over en modstand R6 og f-ungerer pâ sædvanlig mâde. Dette bringer broens udgangssignal samlet til Al til at f01ge en trekant-b01geform, hvor udgangssignalet fra A1 cyklisk genneml0bes med et tastforhold svarende til forskellen mellem den vir-30 kelige og den 0nskede temperatur, sâ at tidskonstanten for systemets reaktion formindskes, og temperaturudsvingene re-duceres i amplitude.

Det vil ses, at den nederste ende af modstanden R3 ikke er direkte forbundet med den nederste referenceskinne 35 i brokredsl0bet 31 til jord, men til kredsl0bet 35, som normalt slutter forbindelsen til jord. Broen omfatter f0l-gelig normalt modstandene R1 til R5 som beskrevet ovenfor.

4

DK 156336 B

En yderligere modstand R7 er imidlertid indkoblet mellem den nederste ende af modstanden R3 og jord, og modstanden R7 er trinvist variabel ved hjælp'af et manuelt indstil-· leligt styreorgan 22.

5 Organet 22 tilvejebringer en reduktionstemperatur og bliver virksom, nâr kredsl0bet 35 gâr ind i en reduk-tionstilstand. X denne tilstand forbinder kredsl0bet 35 ikke længere den nederste ende af modstanden R3 med jord.

Hvis reduktionsorganet 22 indstilles til en reduktion pâ 10 0°, er modstanden i R7 0, og broen er upâvirket af til- standsændringen. Hvis en fra nul forskellig reduktion imidlertid indstilles ved hjælp af organet 22, vil modstanden R7 hâve en værdi forskellig fra nul, og broens balance-punkt vil ændres, sâ at balance opnâs, nâr den virkelige 15 temperâtur (malt ved hjælp af modstanden R2) afviger fra den indstillede temperâtur (indstillet ved hjælp af modstanden R1) med reduktionstemperaturværdien indstillet ved hjælp af modstanden R7.

Kredsl0bet 35 har ogsâ tre omskiftere 23-25, som 20 f0der det, og driver en lysemitterende diode 3o. Funktio-nerne af omskifterne 23-25 defineres kort som S - indstil-ling, C - ændring (overstyring) og R - inspektion.

Termostaten er sâledes udformet, at den muligg0r, at reduktionsperioden indstilles i den med ekstrem nemhed. Den 25 mâde, hvorpâ termostaten anvendes til dette formâl, er som f0lger.

Sent om aftenen pâ det tidspunkt, hvor brugeren 0n-sker,at reduktionsperioden skal begynde, indtrykkes S-knap-pen. Efter en pause pâ ca. 3s Begynder lysdioden 3o at 30 blinke med en hastighed pâ 1 Hz. Brugeren tæller antallet af blink og holder S-knappen inde, indtil antallet af blink nâr antallet af timer, som reduktionsperioden 0nskes at va-re. Hvis reduktionen sâledes indledes klokken 23, og der kræves en otte timers reduktionsperiode, skal knappen S 35 holdes indtrykket, indtil der er forekommet otte blink. Reduktionsperioden begynder umiddelbart, nâr S-knappen indtrykkes og fortsætter i det indstillede antal timer, det vil i dette eksempel sige indtil klokken 7 næste morgen.

Med en reduktionstemperatur pâ 9° vil huset blive holdt 9°

e DK 156336B

under den temperatur, soin er indstillet ved hjælp af ind-stillingsværdiorganet 13 indtil klokken 7,og vil blive opvarmet til den faktiske indstillingstemperatur og holdes derefter pâ denne temperatur i 10bet af dagen. (Naturligvis 5 skal brugeren tage hensyn til den tid, som det tager at bringe temperaturen op til den indstillede værdi, nâr re-duktionsperioden oph0rer.) Termostaten fungerer derefter i en 24-timers cyklus, og reduktionsperioden vil gentages dag-ligt, indtil et nyt reduktionsprogram indsættes. Indtryk-10 ning af S-knappen sletter automatisk et eventuelt eksiste-rende reduktionsprogram under de indledende 3s.

R-knappen muligg0r, at længden af reduktionsperioden inspiceres. Indtrykning af R-knappen résulterer i, at lys-dioden 3o blinker ved 1 Hz med sâ mange blink, som der er 15 timer programmeret for reduktionsperioden. Denne inspektion kan foretages pâ et hvilket som helst tidspunkt uden at pâ-virke hverken længden af reduktionsprogrammet eller det tidspunkt, hvor det starter.

C-knappen muligg0r, at reduktionsprogrammet oversty-20 res uden at pâvirke det lagrede reduktionsprogram. Hver gang C-knappen indtrykkes, ændrer systemet tilstand (fra reduktionstilstand til normal tilstand eller omvendt) og forbliver i den nye tilstand, indtil den næste programmere-de tilstandsændring. Hvis C-knappen sâledes indtrykkes klok-25 ken 22, vil reduktionstilstanden indledes umiddelbart.

Klokken 23 forlanger reduktionsperioden en tilstandsændring, og systemet gâr derpâ ind i den tilstand, som kræves af reduktionsprogrammet, dvs. det forbliver i reduktionstilstanden, da reduktionsprogrammet kræver reduktionstilstan-30 den klokken 23. Pâ lignende mâde kan reduktionstilstanden afsluttes tidligt ved hjælp af C-knappen, eller en reduk-tionsperiode kan indledes f.eks. klokken 13 og afsluttes f.eks. klokken 17 ved indtrykning af C-knappen klokken 13 og igen klokken 17.

35 Som anf0rt blinker lysdioden 3o for at indikere an- tallet af reduktionstimer under indstilling (ved hjælp af S-knappen) eller inspektion (ved hjælp af R knappen). Pâ aile andre tidspunkter indikerer lysdioden 3o, om systemet er i reduktionstilstanden eller ikke, idet den er tændt un- 6

DK 156336 B

der reduktionstilstanden og slukket under den normale til-stand.

Det er muligt at hâve to reduktionsperioder om da-gen, men dette kræver, at reduktionstilstanden programmeres 5 ind to gange om dagen. Selv om to reduktionsprogrammer sâle- des programmeres hver dag, sletter programmeringen af hvert den tidligere programmering af det andet.

Fig. 2 viser i forenklet og skematisk form kredsl0-bet til tilvejebringelse af energibesparelsesfunktionen. lo En ikke vist oscillator driver et 24-timers timerkredsl0b 52, der omfatter en delerkæde. Indstillingsknappen S driver et kredsl0b A, som fjerner kontaktprel osv. og tilvejebrin-ger en tilbagestillingsimpuls til 24-timers timerkredsl0bet 52 for at tilbagestille det til· nul. En dekoder D dekoder 15 et 1 Hz og et 2 Hz udgangssignal fra timeren 52 for at til-vejebringe en f0lge af 1 Hz impulser, der hver er o,25 s lang. Denne str0m af impulser f0res til et kredsl0b F, som aktiveres fra kredsl0bet A, nâr knappen S indtrykkes for at starte overf0ringen af str0mmen af impulser fra kredsl0bet 2o D. Kredsl0bet F indbefatter ogsâ et forsinkelsesorgan, som indsætter en lang impuls pâ ca. 3 s ved begyndelsen af str0mmen af impulser, som passerer derigennem.

En 4-bit tæller H anvendes til at tælle antallet af impulser, som fremkommer fra kredsl0bet F. Tællingen i tæl-25 leren H dekodes af en dekoder T, som detekterer nâr den maksimale tælling pâ 15 nâs. Dekoderen T âbner et OG-kreds-10b_U, gennem hvilket impulserne fra kredsl0bet F passerer, for at komme frem til tælleren H, sâ at tælleren H derved for-hindres i at tælle forbi sit maksimum og starte forfra ved nul. 3o Udgangssignalet fra kredsl0bet A til kredsl0bet F f0res ogsâ direkte til tilbagestillingsindgangen pâ tælleren H for at tilbagestille den til at begynde med, sâ at den kan tælle impulserne fra kredsl0bet F korrekt.

Str0mmen af impulser, som f0res til tælleren H fra 35 kredsl0bet F, f0res ogsâ til et drivkredsl0b 53 for lysdio-den 3o for at bringe denne til at blinke i synkronisme med tællingen i tælleren H.

Et kredsl0b K detekterer, nâr impulsstr0mmen til tæl- 7 DK 1563368 leren H oph0rer og âbner et lagerkredsl0b L for sâledes at overf0re taallingen fra tælleren H til lagerkredsl0bet 1.

Et energibesparelseskredsl0b 61 indbefatter en flip-flop 65, hvis tilstand bestemmer, om systemet er i energi-5 besparelsestilstanden eller ikke. Flip-flop'en 65 bestemmer, om den 0verste ende af modstanden R7 (fig. 1) er for-bundet med jord eller ikke som allerede omtalt. 24-timers timeren 52 driver et dekoderkredsl0b M, som detekterer, nâr timeren 52 passerer gennem nul, og udgangen pâ kredsl0bet lo M er koblet til kredsl0bet 61 for at sætte flip-flop'en 65, da energibesparelsesperioden begynder ved nulstillingen af timeren 52 og ved afslutningen af dennes 24-timers perio- der. Timeren 52 og lagerkredsl0bet L f0der et komparator-kredsl0b N, som dekoder timerne fra timeren 52 og sammen-15 ligner denne værdi med den lagrede værdi i lagerkredsl0bet L af det krævede antal energibesparelsestimer. Sâ snart lighed er nâet, f0rer komparatoren N et signal til energi-besparelseskredsl0bet 61 for at tilbagestille flip-flop'en 65 og derved afslutte energibesparelsestilstanden.

2o Flip-flop'en 65 driver ogsâ lysdïodedrivkredsl0bet 53, som sikrer, at lysdioden 3o tændes, nâr systemet er i energibesparelsestilstanden.

Ændringsknappen C er koblet til energibesparelses-kredsl0bet 65, sâ at indtrykning af den ændrer tilstanden 25 af flip-flop'en 65.

Inspektionsknappen R er koblet til kredsl0bet A,og indtrykning af knappen R bringer kredsl0bet A til at âbne kredsl0bet F, men ikke til at tilbagestille 24-timers ti-merkredsl0bet 52. Str0mmen af 1 Hz impulser fra kredsl0bet 3o D f0res over kredsl0bene F og U til tælleren H. Kredsl0bet K er imidlertid spærret pâ dette tidspunkt (af en ikke vist forbindelse fra knapperne R og S), sâ at den lagrede tælling i lagerkredsl0bet L ikke ændres. Tælleren H og lagerkredsl0bet L f0der en komparator P, som tilvejebringer 35 et âbningssignal til lysdiodedrivkredsl0bet 53, sâ længe tællingen i tælleren H er mindre end den lagrede tælling i lagerkredsl0bet L. Drivkredsl0bet 53 reagerer pâ dette âbningssignal, nâr knappen R indtrykkes, ved at tillade im-

DK 156336B

s pulserne fra kredsl0bet D (over kredsl0bene F og U) at pas-sere, indtil âbningssignalet oph0rer. Lysdioden vil sâledes blive bragt til at blinke et antal gange svarende til antal-let af timer, der er lagret i lagerkredsl0bene L.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (6)

1. Termostatstyreorgan til et temperaturstyreanlæg og et timerorgan (35), der kan indstilles til at tilveje- 5 bringe en reduktion af den 0nskede temperatur i et forud-bestemt dagligt tidsinterval, kendetegnet ved, at timerorganet (35) omfatter en indstillingsstyreknap (S,24), en 24-timers timer, som tilbagestilles af indstillingsstyre-knappen, og reduktionsperiodelagerorganer (H,L), i hvilke 10 den 0nskede reduktionsperiode indstilles ved hjælp af ind-stillingsstyreknappen.

2. Termostatstyreorgan if0lge krav 1, kendetegnet y_ed, at en sérié af impulser frembringes, at indstillingsstyreknappen (S) portstyrer det krævede antal 15 impulser ind i reduktionsperiodelagerorganerne, at reduk-tionsperiodelagerorganerne omfatter en tæller (H) og et lagerkredsl0b (L), og at der findes et organ (LED 3o) til indikering af antallet af impulser, som lagres.

3. Termostatstyreorgan if0lge krav 2, k e n d e- 20. e g n e t ved kredsl0b (A,F), som tilvejebringer en ind-ledende lang impuls i impulstoget, der portstyres ind i reduktionsperiodelagerorganerne.

4. Termostatstyreorgan if0lge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at indikatororganet er en indi- 25 katorlampe (LED 3o), der blinker, nâr den 0nskede tælling indsættes i reduktionsperiodelagerorganerne.

5. Termostatstyreorgan if0lge et hvilket som helst af kravene 2-4, kendetegnet ved en inspektions-knap (R) og kredsl0b (A,P), der er indrettet til i afhæn- 30 gighed af indtrykning af inspektionsknappen at signalere pâ indikatororganet antallet af lagrede impulser uden at indvirke pâ funktionen af reduktionsstyringen.

6. Termostatstyreorgan if01ge et hvilket som helst af kravene 2-5, kendetegnet ved en ændringsknap 35 (C) , der er indrettet til at ændre "tilstanden af styreor- ganet (fra reduktionstilstand til normal tilstand eller omvendt, flip-flop 65), idet den overstyrer timerorganet indtil den næste af timerorganet forlangte ændring.