DK162003B

DK162003B - Fremgangsmaade og apparat til regulering af effekttilfoerslen til et varmeelement i en vandvarmer.

Info

Publication number: DK162003B
Application number: DK499480A
Authority: DK
Inventors: Svein Johannessen; Kjell Kolle
Original assignee: Ferrofil As
Priority date: 1979-04-20
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1991-09-02
Also published as: JPS56500469A; EP0027112B1; IT8021486A0; NO143082C; WO1980002352A1; DE3061744D1; IT1141475B; ATE2375T1; EP0027112B2; CA1150799A; EP0027112A1; BE882853A; NO791325L; DK499480A; DK162003C; NO143082B; US4405855A

Description

i

DK 162003 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til regulering af effekttilførslen til et elektrisk varmeelement af en elektrisk vandvarmer, idet varmeelementet er neddyppet i vand, der skal opvarmes til en forudbestemt temperatur, og idet effektt i 1førs-5 len reguleres i afhængighed af vandets temperatur. Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden.

Selv om moderne vandvarmere sædvanligvis har en levetid på omkring 20 år ved normale temperaturer og tryk, er det ureali-10 sti sk at forestille sig en gennemsnitlig levetid af varmeelementet på mere end omkring 5 år. Med dagens priser på håndværkerarbejde kan omkostningerne ved udskiftning af elementer hurtigt overstige prisen på en ny vandvarmer. Det er også kendt, at det er selve elementet, som er mest påvirket i ugun-15 stig retning, når vandet i varmeren afviger fra det normale, dvs. bliver mere surt, mere kalkholdigt osv.

Det er desuden kendt, at alle kemiske processer forløber hurtigere, når temperaturen stiger. Dette gælder også for fænome-20 ner, som især har relation til varmeelementet, dvs. korrosioner, ka1kaf1ejri nger og revnedannelser.

Fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.565.134 kendes en gennemstrømsvandvarmer , hvori varmeelementerne tændes og slukkes ved 25 hjælp af strømporte. Portene trigges indirekte ved hjælp af en spænding, som er direkte proportional med temperaturen af vandet, idet der tilføres en stor effekt ved en lav temperatur af vandet og en reduceret effekt ved en høj temperatur af vandet. Formålet med dette kendte styresystem er at bringe temperatu-30 ren af vandet til en ønsket temperatur, uanset den maksimale temperatur af varmeelementet under maksimal belastning. Dette skrift anviser således ikke, hvorledes levetiden af varmeelementerne i en vandvarmer kan øges ved hjælp af enkle midler, og der er heller ikke givet anvisninger på, hvorledes virknin-35 gerne af de processer, som forkorter levetiden af varmeelementet, kan reduceres til et minimum. Tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.565.134 angår kun en gennemstrømsvandvarmer, i hvilken

DK 162003 B

2 varmeelementet under drift kontinuerligt er i kontakt med en strømning af frisk vand, en- omstændighed, som indebærer, at der ikke opstår kogefænomener i området af varmeelementet. Sådanne omstændigheder vil imidlertid ofte forekomme i reservo-5 irvandvarmere, som styres ved hjælp af konventionelle ON/OFF-termostater, som kun afføler om vandtemperaturen ligger over eller under den forudbestemte værdi.

Fra samme tyske fremlæggelsesskrift nr. 1.565.134 kendes en 10 trinløs regulering af effekten ved hjælp af en antiparallel forbindelse af thyristorer. En sådan regulering er imidlertid ikke foreslået i forbindelse med et styresystem til reduktion af det maksimale temperatur af varmeelement for derved at reducere omfanget af kalkaflejringer og revnedannelser, som el-15 lers kunne reducere levetiden af varmeelementet, idet man under disse omstændigheder alene gør opvarmningstiden af vandet så kort som mulig.

Fra SCR Manual, fjerde udgave 1967, General Electric Company, 20 side 278-281 kendes systemer til præcis temperaturstyring. Der er imidlertid ikke givet anvisninger på, hvorledes sådanne styresystemer skal modificeres og forbindes indbyrdes til afhjælpning af det tekniske problem, der ligger til grund for nærværende opfindelse.

25

Fra USA patentskrift nr. 2. 039.641 kendes en dykvarmer med et termostatsystem, der kan reagere på både temperaturen af det elektriske varmeelement og temperaturen af det medium, der omgiver varmeelementet. Dette system afbryder energitilførslen 30 til elementet, når temperaturen af elementet overskrider en kritisk værdi. Denne simple 0N/0FF-styring tjener til at beskytte opvarmningselementet mod tørkogning.

Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde til dy-35 namisk styring af den effekt, som tilføres til en reservo i r-vandvarmer, idet den dynamiske styring er dimensioneret til at holde temperaturen af varmeelementet under en vis grænse for

DK 162003 B

3 minimering af virkningerne af de processerne, som afkorter levetiden af varmeelementet, idet den tilførte effekt ikke desto mindre holdes ved en så høj værdi, at varmetiden reduceres til et minimum. Som indledningsvis nævnt angår opfindelsen også en 5 fremgangsmåde til regulering af den effekt, der tilføres til varmeelementet i en vandvarmer, fortrinsvis en reservoirvandvarmer indeholdende vand, som skal varmes op til en given temperatur. Det er kendt at regulere den tilførte effekt som funktion af vandets temperatur. Det, der er karakteristisk for 10 opfindelsen er imidlertid, at den effekt, der tilføres til varmeelementet til opvarmning af vandet, ikke kun reguleres i afhængighed af vandets temperatur, men også i afhængighed af varmeelementets temperatur, idet varmeelementets temperatur måles direkte og/eller indirekte.

15

Specielt foreslås en kombination af to målinger, som på den ene side tjener til at måle temperaturen af vandet og på den anden side tjener til at måle temperaturen af varmeelementet, idet den sidste temperatur måles direkte og/eller indirekte.

20

Den kritiske temperatur af varmeelementet kan beregnes indirekte på basis af målinger af vandets temperatur, idet relationen mellem temperaturer af varmeelementet og temperaturen af vandet er givet ved en faktor bestemt af den tilførte ef-25 fekt og den termiske modstand imellem varmeelementet og vandet i vandvarmeren.

Alternativt kan den kritiske temperatur af varmeelementet beregnes ved at måle både vandets temperatur og temperaturen af 30 varmeelementet, idet den tilførte effekt reduceres, når den kritiske temperatur af varmeelementet er overskredet, og idet reduktionsgraden bestemmes af forskellen imellem temperaturen af elementet og temperaturen af vandet.

35 Effektreguleringen kan foretages enten ved en fasestyring af den vekselspænding, der tilføres til varmeelementet, eller ved en såkaldt "blokstyring", idet et vist antal vekselstrømsperioder føres gennem et portelement til visse tidsintervaller.

DK 162003 B

4

Et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det desuden omfatter et styreorgan til regulering af den effekt, der tilføres til .varmeelementet i afhængighed af dettes temperatur, idet styreorganet afføler 5 temperaturen på varmeelementet direkte og/eller indirekte og idet det første organ og styreorganet omfatter eller er tilkoblet komponenter for styring af effekten afhængigt af både vandets temperatur og elementets temperatur således, at 10 a) der tilføres maksimal effekt til varmeelementet, når temperaturen af elementet er under en vis kritisk værdi, og temperaturen af vandet i vandvarmeren er under mærkeværdien, b) og der til den fortsatte opvarmning af vandet - temperatu-15 ren af elementet har nået den kritiske værdi, idet dog temperaturen af vandet i vandvarmeren er under mærkeværdien - tilføres mindre effekt end den maksimale, idet effekten aftager monotont mod nul med voksende vandtemperatur, og 2o c) der ikke tilføres nogen effekt, når vandet når mærkeværdien .

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 viser et diagram over et kredsløb indeholdende et varmeelement af en vandvarmer, fig. 2 et blokdiagram af et kredsløb til dynamisk styring af 30 effekttilførslen til varmeelementer på basis af vandets temperatur, fig. 3 et blokdiagram af et kredsløb til dynamisk styring af effekttilførslen på basis af både vandets og varmeelementets 35 temperatur, fig. 4 et mere detaljeret diagram over det dynamiske effektstyrekredsløb og

DK 162003 B

5 fig. 5 en grafisk repræsentation af temperaturen af vandet og varmeelementet som funktion af tiden i et af de hidtidige styresystemer og i et styresystem ifølge opfindelsen.

5 Systemet, i hvilket et elektrisk varmeelement E i en vandvarmer V indgår, har et diagram som vist i fig. 1. Varmeelemenet E afgiver en elektrisk effekt P til vandet V, som har en temperatur T og en termisk kapacitet K. For at overføre varme til vandet V må varmeelementet E have en højere temperatur Tj.

10 Varmeelementet E har en termisk modstand R, som er givet ved dets udformning, dvs. geometri, materiale etc., og som udtrykker relationen mellem temperaturforske 11 en i forhold til vandet og effekten udviklet i varmeelementet E. Den termiske modstand R anses for at være tilnærmelsesvis konstant i de tempe-15 ratur interva11 er, som er praktisk anvendelige i forbindelse med vandvarmere.

Af ovenstående følger, at temperaturen Ti af varmeelementet E er bestemt af temperaturen T i vandet plus den termiske mod-20 stand R multipliceret med effekten P eller udtrykt matematisk

Tl = T + P · R. (I)

Som før nævnt forløber kemiske processer hurtigere, når tempe-25 raturen øges. Dette er også tilfældet for fænomener, som reducerer varmeelementets levetid, eksempelvis korrosioner, kalkaflejringer og bruddannelser. Man er derfor interesseret i at holde temperaturen af varmeelementets overflade så lav som muligt, og de foranstaltninger, der hidtil er blevet foretaget 30 for at forøge levetiden af varmeelementet, diskuteres under henvisning til ligning (I).

Til reduktion af den maksimale temperatur af varmeelementet har man tidligere foreslået 35 a) at reducere den maksimale vandtemperatur T^. Den maksimale temperatur er af NEMKO blevet sat til 70eC. Det er imidlertid

DK 162003B

6 underforstået, at denne temperatur kan variere fra land til 1 and.

Det er desuden underforstået, at den maksimale vandtemperatur 5 ikke må være for lav, eftersom dette ville være ensbetydende med en for ringe udnyttelse af den termiske kapacitet af vandvarmeren .

Det er desuden foreslået, 10 b) at reducere den termiske modstand R. Eftersom modstanden R med tilnærmelse er omvendt proportional med overfladen af varmeelementet, konstituerer effekttætheden (den maksimale effekt af elementet divideret med overfladearealet) en slags mål for 15 den termiske modstand. NEMKO har f.eks. angivet en grænse for effekttætheden på 5,5 W/cm2.

For at reducere den maksimale temperatur af varmeelementet kan man desuden 20 c) reducere den maksimale effekt. Også i denne forbindelse har forskellige institutioner angivet visse grænser. Eftersom opvarmningstiden er omvendt proportional med effekten, kan en stor reduktion af den maksimale effekt nødvendiggøre lange op- 25 varmningsperioder.

I forbindelse med nærværende opfindelse er der tilstræbt en dynamisk styring af den effekt, der tilføres til varmeelementet. Specielt er den effekt, der tilføres til varmeelementet 3Q til opvarmning af vandet, ikke kun reguleret i afhængighed af vandtemperaturen, men også i afhængighed af temperaturen af det respektive varmeelement, idet den tilførte effekt reduceres, når temperaturen af varmeelementet har nået en vis kri-t i sk værd i.

Selvom temperaturen af varmeelementet holdes under en vis kritisk grænse, vil styresystemet ifølge opfindelsen fortsat til- 35

DK 162003 B

7 føre effekt til varmeelementet for yderligere opvarmning af vandet til mærketemperatur, idet effekten justeres således, at effekttilførslen holdes ved et så højt niveau, at opvarmningstiden minimeres.

5

Ved hjælp af ligning I kan den kritiske temperatur af varmeelementet beregnes ud fra målinger af vandtemperaturen, eftersom relationen mellem temperaturen af varmeelementet og af vandet er givet ved denne ligning. Hvis temperaturen af varme-10 elementet skal holdes under den maksimale temperatur T2, og temperaturen T af vandet måles, kan den maksimale effekt ved denne temperatur udtrykkes ved

P = d2 - T)/R (ID

X 5

Hvis den maksimale effekt P er begrænset til mærkeværdien Pm af varmeelementet, giver ovennævnte ligning en kritisk vandtemperatur

20 Tk = T2 - Pm * R- (HD

Til opnåelse af den bedste udnyttelse af varmeelementet uden at overskride temperaturen T2, bliver effekten ifølge opfindelsen reduceret, når den tilsvarende vandtemperatur oversti-25 9er Tk· Den yderligere opvarmning af vandet sker ved en lavere middeleffekt, indtil temperaturen af vandet har nået mærketem peraturen. Under denne sidste opvarmningsfase vil temperaturen af varmeelementet på grund af den reducerede effekt i alt væsentligt ligge under den kritiske temperatur.

30

Reguleringen af den effekt, der tilføres til varmeelementet, kan generelt sammenfattes i tre hovedfaser, nemlig a) når elementets temperatur T\ er under den kritiske værdi 35 (Τχ T2 = T|< + Pm * R). og temperaturen af vandet ligger under mærkeværdien, vil der til varmeelementet tilføres maksimal effekt.

DK 162003 B

8 b) Når varmeelementets temperatur Tj har nået området af den kristiske værdi (T^ = T2 = Tk + pm ' R) tilføres der, selv om vandets temperatur er mindre end mærketemperaturen, en reduceret effekt (P<Pm) til varmeelementet til yderligere opvarmning 5 af vandet. Effekten er ikke større end hvis man holder elementets temperatur under den kritiske værdi. For at minimere opvarmningsperioden bør den imidlertid være så stor, som den kritiske værdi gør det muligt. Eftersom vandtemperaturen under den yderligere opvarmning af vandet til stadighed øges mod 10 mærkeværdien af vandtemperaturen, må effekttilførslen yderligere reduceres mod nul således, at temperaturen af varmeelementet stadig holdes under den kritiske værdi.

c) Når temperaturen af vandet har nået mærkeværdien, tilføres 15 der ikke Tængere effekt til varmeelementet.

Effekttilførslen kan reduceres på forskellige måder. F.eks. kan effekten reguleres ved en fasestyring af den vekselspænding, der tilføres til varmeelementet, idet tændfasen øges, jo 20 mere vandtemperaturen nærmer sig mærketemperaturen.

Effektreguleringen kan eventuelt realiseres ved hjælp af en såkaldt "bloksstyring" svarende til, at et vist antal vekselspændingsperioder føres gennem en ventilenhed med visse mel-25 lemrum. Under åbningen af ventilenheden kan effekten være maksimal. Som følge af de små tidsintervaller, i hvilke effekten virker, vil temperaturen af varmeelementet ikke nå op over den kri ti ske værdi.

30 Som nævnt kan en dynamisk styring af effekten til reduktion af den maksimale temperatur af elementet under samtidig minimering af opvarmningstiden under disse omstændigheder udføres ved at måle vandtemperaturen alene og ved at foretage beregninger ud fra vandtemperaturen og kendte værdier såsom mærke-35 effekten af elementet, den termiske modstand og den termiske kapacitet af vandvarmeren.

DK 162003 B

9

Det er imidlertid underforstået, at den dynamiske styring af effekten også kan ske på basis af temperaturmålinger foretaget på indersiden af elementet sammen med målinger af vandtemperaturerne. Disse målinger fastlægger tilsammen den tilførte ef-5 fekt i overensstemmelse med et permanent eller et variabelt program.

Eftersom de fleste temperaturafhængige forhold vokser eksponentielt med temperaturen, er det rimeligt at antage, at æld-10 ningen af temperaturelementet gør det samme. Hvis den maksimale temperatur af elementet er reduceret med ΔΤ, er dette ensbetydende med, at levetiden af elementet så at sige fordob les. På tilsvarende måde kan levetiden øges fire gange, hvis temperaturen reduceres med 2ΔΤ. Som før nævnt antages det, at 15 levetiden af vandvarmeren omtrent er fire gange levetiden af varmeelementet, og hvis den sædvanlige tilladte temperatur af elementet kan holdes under denne lavere temperatur, vil elementet have omtrent samme levetid som vandvarmeren.

20 I fig. 2 er der vist et blokdiagram af en dynamisk effektregulering på basis af målinger af vandtemperaturen alene. Vandvarmeren er indikeret ved blokken 1 og er vist som et ækvivalent RC-netværk, der modtager energi fra varmeelementet 2, eksempelvis en elektrisk pære, som på sin side modtager effekt 25 via et styreorgan 3.

Temperaturen af vandet i vandvarmeren 1 måles og omsættes til en teoretisk effekt i overensstemmelse med et givet mønster, som er bestemt af styreorganet 3. Denne teoretiske effekt sva-30 rer til den virkelige effekt, som skal tilføres til varmeelementet (pæren) til opvarmning og overføring af varme til vandet. Når vandtemperaturen øges som følge af den tilførte elektriske effekt, vil temperaturen af varmeelementet også blive forøget. Ved en bestemt høj vandtemperatur svarende til en 35 kritisk temperatur af varmeelementet, bliver den tilførte effekt reduceret således, at temperaturen af elementet holdes under den kritiske temperatur.

DK 162003 B

10 I fig. 3, som er et blokdiagram af en dynamisk styring baseret på både vandtemperaturen og elementets temperatur, indikerer 1 vandvarmeren, 2 varmeelementet (pæren) og 3 et styreorgan af en ud-formning, der afviger en smule fra det styreorgan, der 5 er om-talt i forbindelse med fig. 2. I diagrammet i fig. 3 må les temperaturen af varmeelementets ved hjælp af en indre sløjfe 4, medens temperaturen af vandet i vandvarmeren 1 måles ved hjælp af en ydre sløjfe 5. Tilsammen vil de to temperaturer i overensstemmelse med en forudbestemt relation give en 10 teoretisk effekt, som via styreorganet 3 konverteres til en virkelig elektrisk effekt, der tilføres til elementet 2. Den effekt, der tilføres til elementet 2, overføres til vandet i vandvarmeren, og ved en kontinuert styring af temperaturen af elementet og af vandet i vandvarmeren opnås den hurtigst mu-15 lige opvarmning af vandet, selv om temperaturen af varmeelementet 2 holdes under en vis kritisk værdi.

Både i systemet i fig. 2 og i systemet i fig. 3 kan de ønskede temperaturer måles ved hjælp af f.eks. temperaturfølsomme mod-20 stande eller halvlederfølere eller andre komponenter, som let vil kunne tilpasses til andre elektroniske kredsløb. Hovedsagen er, at der anvendes temperaturfølsomme elementer, som giver en spænding, der varierer med temperaturen.

25 Ønskede funktioner af en eller to variable som indikeret i diagrammerne i blokkene 3 i fig. 2 og 3 kan tilvejebringes elektronisk med vilkårlig nøjagtighed ved hjælp af forstærkere, modstande og ulineære elementer, såsom dioder og transistorer .

30

Styringen af den effekt, der tilføres til varmeelementet kan f.eks. tilvejebringes ved hjælp af thyristorer eller triacs eller elektroniske kredsløb omfattende diskrete eller integrerede kredsløb. Effekten kan både være fasestyret, svarende til 35 at en del af hver vekselspændingsperiode føres til varmeelementet, eller være blokstyret, i hvilket tilfælde et antal hele spændingsperioder føres gennem varmeelementet, og et an-

DK 162003 B

11 det antal tilbageholdes i afhængighed af værdien af de målte temperaturer. Den elektrisk pære i vandet i vandvarmeren udglatter effektblokkene under anvendelse af blokstyring.

5 I fig. 4 er der vist et diagram over et styreorgan til dynamisk effektstyring ene og alene ud fra vandtemperaturen. Kredsløbet TDA 1023 er specielt dimensioneret til effektstyring i blokke. Tidskonstanten af disse blokke er bestemt af en kondensator C^, som i den viste udførelsesform er 47 pF, men 10 som kan afpasses efter nationale eller internationale normer, eksempelvis CENELEC-normerne. Kredsløbet styres via spændingsniveauer på terminalerne 6 og 7 med et lineært interval på 0,4 V, når terminalen 5 er jordforbundet. Under normal drift virker kredsløbet på følgende måde: 15 a) Hvis temperaturen af vandet i vandvarmeren er mindre end en vis temperatur, f.eks. 55°C, tilføres den fulde effekt til varmeelementet (pæren) 2 via en triac BT 189.

20 b) Hvis temperaturen er større end 55°C og mindre end 70eC, vil den effekt, der tilføres til varmeelementet 2, være mindre end den maksimale. Derudover reduceres effekten mod 0, når temperaturen stiger mod eksempelvis 70°C.

25 c) Hvis vandtemperaturen er højere end 70eC eller højere end en anden forudbestemt temperatur, tilføres der ingen effekt før temperaturen i vandvarmeren 1 er faldet til en lavere værdi .

30 Fig. 5 illustrerer temperatur/tidsrelationerne af henholdsvis vandet og pæren i en kendt termostatstyring og i et styresystem ifølge opfindelsen. I et konventionelt termostatsystem, i hvilket effekttilførslen til pæren opretholdes, så længe temperaturen af vandet (vist stiplet ved 15 i fig. 5) ligger un-35 der mærkeværdien, vil temperaturen af pæren (vist stiplet ved 16 i fig. 5) stige op over denne temperatur. I mange tilfælde vil temperaturen af pæren derved overstige 100ec, og skadelige

DK 162003 B

12 virkninger, såsom kogning af vandet, vil kunne forekomme i området af den overopvarmede pære. Denne tilstand er uhensigtsmæssig for pæren og reducerer dens levetid.

5 Ifølge opfindelsen er effekttilførslen til varmeelementet eller pæren ikke kun reguleret i afhængighed af temperaturen af det vand, der skal opvarmes, men også i afhængighed af temperaturen af varemeelementet således, at elementets temperatur holdes under en forudbestemt kritisk værdi. I et sådant system 10 følger temperaturen af pæren (vist stiplet ved 17 i fig. 5) tættere temperaturen af det vand, der skal opvarmes. Den graf, der for systemet ifølge opfindelsen viser temperaturen af vandet, der skal opvarmes er vist fuldt optrukket ved 18.

15 Forskellen mellem det kendte system illustreret ved hjælp af pærens temperatur, kurve 1$ og systemet ifølge opfindelsen illustreret ved hjælp af pærens temperatur, kurve 17, er forskellen i spidstemperatur. I det konventionelle termostatsystem, vil pærens spidstemperatur 16a ligge mere end 30°C over 20 mærkeværdien af vandtemperaturen og kan således give anledning til en lokal kogning omkring pæren, medens systemet ifølge opfindelsen giver en spidstemperatur for pæren, der kun ligger nogle få *C over mærkeværdien af vandtemperaturen. Som tidligere forklaret vil opvarmningen af vandet i vandvarmeren i 25 styresystemet ifølge opfindelsen blive udført på en sådan måde, at opvarmningstiden bliver så lille som mulig.

Det skal desuden bemærkes, at graferne i fig. 5 er repræsentative for systemer, i hvilke opvarmningen af vandet i en vand-30 varmer startes ved en temperatur, der ligger langt under mærkeværdien af vandtemperaturen. Når vandvarmeren 1 opererer i tomgang, dvs. når der kun tilføres effekt til pæren til kompensation for varmetab gennem vandvarmerens vægge, vil der forekomme tilsvarende spidsværdier, dvs. høje spidsværdier, der 35 ligger lang over mærkeværdien af vandtemperaturen i hidtidige systemer og alligevel lave spidsværdier, der ligger i nærheden af mærkeværdien af vandtemperaturen i systemet ifølge opfindelsen.

Claims

10 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til regulering af effekttilførslen til et elektrisk varmeelement af en elektrisk vandvarmer (1), idet 15 varmeelementet (2) er neddyppet i vand, der skal opvarmes til en forudbestemt temperatur, og effekttilførslen reguleres i afhængighed af vandtemperaturen, kendetegnet ved, at den effekt, der tilføres til varmeelementet (2) til opvarmning af vandet, ikke kun reguleres i afhængighed af vand-2o temperaturen (1), men også i afhængighed af temperaturen af varmeelementet (2), idet temperaturen af varmeelementet (2) måles direkte og/eller indirekte således, at a) der tilføres maksimal effekt til varmeelementet (2), når 25 temperaturen af elementet er under en vis kritisk værdi, og temperaturen af vandet i vandvarmeren (1) er under den forudbestemte værdi, b) der tilføres mindre effekt end den maksimale effekt til 30 elementet for yderligere opvarmning af vandet, når temperaturen af varmeelementet har nået den kritiske værdi, idet dog temperaturen af vandet i vandvarmeren (1) er under den forudbestemte værdi således, at temperaturen af varmeelementet (2) holdes under den kritiske værdi, og 35 c) der ikke tilføres effekt, når vandtemperaturen når den forudbestemte værdi. DK 162003 B

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den kritiske temperatur af varmeelementet afføles direkte ved måling af vandtemperaturen, idet relationen mellem temperaturen (Τ}) af varmeelementet og temperaturen (Tv) af vandet 5 er givet ved Tx = Tv + P · R hvor P angiver den tilførte effekt, og R angiver den termiske 10 modstand imellem varmeelementet (2) og vandet i vandvarmeren U).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at effekten reguleres på i og for sig kendt måde ved fa- 15 sestyring af tilført vekselspænding til varmeelementet (2).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at effektreguleringen sker ved tilførsel af effekt i blokke svarende til, at et vist antal vekselspændingsperioder 20 tilføres til varmeelementet (2) med visse mellemrum.

5. Apparat til udøvelse af en fremgangsmåde til regulering af den effekt, der tilføres til et varmeelement i en vandvarmer, fortrinsvis en tankvandvarmer indeholdende vand, der skal op- 25 varmes til en bestemt temperatur, som angivet i krav 1, omfattende et første organ til regulering af den tilførte effekt som funktion af vandets temperatur, kendetegnet ved, at det desuden omfatter et styreorgan til regulering af den effekt, der tilføres til varmeelementet i afhængighed af 30 dettes temperatur, idet styreorganet afføler temperaturen på varmeelementet direkte og/eller indirekte, og idet det første organ og styreorganet omfatter eller er tilkoblet komponenter for styring af effekten afhængigt af både vandets temperatur og elementets temperatur således, at 35 a) der tilføres maksimal effekt til varmeelementet (2), når temperaturen af elementet er under en vis kritisk værdi, og DK 162003 B temperaturen af vandet i vandvarmeren (1) er under mærkeværdien, b) og der til den fortsatte opvarmning af vandet - når tempe-5 raturen af elementet har nået den kritiske værdi, idet dog temperaturen af vandet i vandvarmeren (1) er under mærkeværdien - tilføres mindre effekt end den maksimale, idet effekten aftager monotont mod nul ved voksende vandtemperatur, og 10 c) der ikke tilføres nogen effekt, når vandet når mærkeværdien .

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at styreorganet på den ene side er forbundet til en enhed til måling 15 af vandtemperaturen (Tv) og på den anden side sammenligner vandtemperaturen med værdien Tk - R * pm 20 hvor T |ς angiver den kritiske temperatur af elementet (2), R angiver den termiske modstand, og Pm angiver den maksimale ef fekt .

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, 25 at det omfatter en enhed til fasestyring af den tilførte effekt på i og for sig kendt måde.

8. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at det omfatter en enhed til effektregulering ved blokstyring 30 svarende til, at der tilføres et vist antal veksel spænd i ngspe-rioder til varmeelementet (2) med visse mellemrum. 35