NL7904801A - Electrische besturingsinrichting voor een centrale verwarmingsketel. - Google Patents

Description

> % VEG-GASINSTITUUT N.V. te Apeldoorn, Nederland.

Electrische besturingsinrichting voor een centrale verwarmingsketel .

De uitvinding heeft betrekking op een electrische besturingsinrichting voor een centrale verwarmingsketel, wel-5 ke is voorzien van een waterpomp of een luchtventi1ator,'een brander, een electrisch bestuurde afsluiter voor het besturen van de brandstoftoevoer aan de brander en een electrische stuurschakeling, bestaande uit een voedingstransformator, waarvan de primaire wikkeling op de netspanning kan worden 10 aangesloten en een op de secundaire wikkeling van deze transformator aangesloten serieschakeling van de stuurwikkeling van de electrisch bestuurde afsluiter, een door een kamer- of regel thermostaat bestuurd contact en eventueel een door een maximaal thermostaat bestuurd contact en waarbij de waterpomp of 15 luchtventilator aan de primaire wikkeling van de voedingstransformator is paral 1elgeschakeld.

Centrale verwarmingsketels, welke op de bovenbeschreven wijze zijn uitgevoerd hebben het bezwaar, dat de waterpomp of luchtventilator daarvan continu in bedrijf is, waardoor 20 deze onnodig veel energie verbruikt en bovendien een onafgebroken hinderlijk stromingsgeruis in de pijpen en radiatoren of de luchtkanalen van de verwarmingsinstallatie kan ontstaan.

Er zijn ook reeds centrale verwarmingsketels bekend, waarbij de bovengenoemde bezwaren zijn ondervangen, doordat 25 daarbij in de op de secundaire transformatorwikkeling aangesloten serieschakeling een zogenaamd pomp- of ventilatorrelais is opgenomen en in de voedingsketen van de pomp of de ventilator een door dit relais bediend, normaal geopend contact is aangebracht, dat bij bekrachtiging van het relais als gevolg 30 van het sluiten van het contact van de kamerthermostaat wordt gesloten, zodat de pomp of ventilator wordt ingeschakeld en bij het openen van het contact van de kamer- of regel thermostaat eventueel met een voorafbepaalde tijdvertraging wordt geopend, waardoor dan de pomp of ventilator weer zal worden uitgescha-35 keld.

Hoewel de electrische stuurschakeling van een bestaande eventueel reeds geïnstalleerde centrale verwarmingsketel 790 48 01 Λ - 2 - met een continu werkende waterpomp of luchtventilator aanvullend van een dergelijk pomp- of venti1atorrelais met een bijbehorend onderbrekingscontact kan worden voorzien is hiertoe een ingreep inde interne bedrading van de ketel noodzakelijk, 5 die ook wanneer hij door een daartoe bevoegde deskundige wordt verricht tot gevolg zal hebben, dat een eventueel op de betreffende ketel verleend officieel erkend keurmerk vervalt.

Afgezien hiervan is aan de toepassing van een op dergelijke wijze uitgevoerde electrische stuurschakeling het be-10 zwaar verbonden, dat de bekrachtiging van het pomp- of venti-latorrelais ook bij het openen van het contact van de maximaal-thermostaat als gevolg van een oververhitting van de ketel wordt onderbroken en de pomp of ventilator dus zal worden uitgeschakeld, terwijl dit met het oog op de oververhitting juist 15 ongewenst is.

De uitvinding verschaft een electrische besturings-inrichting voor een centrale verwarmingsketel met een stuur-schakeling, welke geen relais voor het besturen van de pomp of ventilator daarvan bevat, welke eveneens de mogelijkheid 20 biedt om de pomp of ventilator van deze ketel alsnog bestuurbaar te maken, doch die ten opzichte van de laatstgenoemde op- -lossing voor dit probleem het voordeel heeft, dat hiertoe niet in de interne bedrading van de ketel behoeft te worden ingegrepen en waarmede tevens het bezwaar van een ongewenste uit-25 schakeling van de pomp of ventilator bij oververhitting van de ketel is vermeden.

De electrische besturingsinrichting volgens de uitvinding is hiertoe voorzien van een buiten de ketel aan te brengen, op de netspanning aan te sluiten en met het contact 30 van de kamer- of regel thermostaat te verbinden schakeling, welke een in de met de primaire transformatorwikkeling en de waterpomp of luchtventilator van de ketel verbonden netaansluit-leiding op te nemen serieweerstand met een hoge weerstands-waarde, alsmede een relais met een aan deze serieweerstand 35 paral!elgeschakeld, normaal geopend contact bevat en die zodanig is ingericht, dat steeds wanneer het contact van de kamer- of regel thermostaat wordt gesloten en/of het contact van de maximaal thermostaat wordt geopend dit relais wordt bekrachtigd en door kortsluiting van de aan het contact daarvan 40 7904801 - 3 - parallelgeschakelde serieweerstand de volle netspanning aan de pomp of ventilator en de primaire transformatorwikkeling wordt toegevoerd,terwijl na het openen van het contact van de kamer-of regel thermostaat, wanneer het contact van de maximaalther-5 mostaat is gesloten de bekrachtiging van het relais en de daarmede de werking van de pomp of ventilator nog gedurende een voorafbepaalde tijd in stand worden gehouden.

Doordat de inrichting volgens de uitvinding enerzijds met het zich buiten de ketel bevindende contact van de kamer-10 of regel thermostaat kan worden verbonden en anderzijds tussen de netaansluitleiding van de ketel en een netcontactdoos kan worden geschakeld behoeft voor de toepassing van deze inrichting niet in de interne bedrading van de ketel te worden ingegrepen, zodat een eventueel op deze ketel verleend keurmerk niet 15 zal worden aangetast.

Daarverder het in de inrichting volgens de uitvinding aangebrachte relais voor het besturen van de pomp of ventilator van de ketel niet alleen bij het sluiten van het contact van de kamer- of regel thermostaat, doch tevens bij het openen 20 van het contact van de maximaal thermostaat wordt bekrachtigd zal door deze inrichting de pomp of de ventilator ook bij oververhitting van de ketel worden ingeschakeld en na het sluiten van het contact van de maximaal thermostaat nog gedurende dezelfde voorafbepaal de tijd als na het openen van het contact 25 van de kamer- of regel thermostaat ingeschakeld worden gehouden.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een principeschema van de elec-trische stuurschakeling van een centrale verwarmingsketel en een mogelijke uitvoeringsvorm van de schakeling van een daarop 30 aangesloten besturingsinrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

Van de gehele, in de tekening weergegeven schakeling is het door de stippellijn A omgeven gedeelte in de ketel aangebracht en vormt het door de stippellijn B omgeven gedeelte 35 de schakeling van de inrichting volgens de uitvinding, welke op een willekeurige plaats buiten de ketel kan worden aangebracht.

De stuurschakeling van de ketel bestaat uit een transformator 1, waarvan de primaire wikkeling op een netspanning 40 790 4801 - 4 - van bijvoorbeeld 220 V kan worden aangesloten en een op de secundaire wikkeling van deze transformator aangesloten serie-schakeling van het normaal gesloten contact van een maximaal-thermostaat 2, het werkcontact van een kamer- of regelthermos-5 taat 3, en de stuurwikkeling 4 van een in de brandstoftoevoer-leiding van de brander van de ketel opgenomen electrisch bestuurde afsluiter 5. De ketel bevat voorts een aan de primaire wikkeling van de transformator 1 paral!elgeschakelde waterpomp of luchtventilator 6. De transformator 1 kan op een gebruike-10 lijke wijze zodanig zijn uitgevoerd, dat deze bij een wisselspanning van 220 V op zijn primaire wikkeling een wisselspanning van 24 V aan zijn secundaire wikkeling levert.

De besturingsinrichting volgens de uitvinding bevat in de hier weergegeven uitvoeringsvorm een samenstel 10 van 15 twee antiparallelgeschakelde lichtgevende diodes, een optisch daarmee gekoppelde fototransistor 11, een tijdschakelketen 12, een pomp- of venti 1 atorrel ais 13 met een normaal geopend contact k en een weerstand Rg met een hoge weerstandswaarde van bijvoorbeeld 10 kOhm.

20 De inrichting is voorts voorzien van tw.ee, op een netspanning van bijvoorbeeld 220 V aan te sluiten klemmen a en b en twee, met deze netaansluitklemmen doorverbonden klemmen a' en b1, op welke de netaanslui tleiding van de stuurscha-keling van de ketel kan worden aangesloten. De klemmen b en b' 25 zijn rechtstreeks met elkaar doorverbonden, terwijl de klem a over de weerstand R met <fe klem a' is verbonden en het con- s tact k van het relais 13 aan deze weerstand R$ is parallelge-schakeld. Voorts is nog een aardverbinding via de klemmen c en c' aangebracht.

30 De tijdschakelketen 12 is voorzien van vier aansluit- kTemmen s^, S£, u en g, van welke de klem s^ over een serie-weerstand R1 met de netspanningsklem a is verbonden, de klem Sg over de emitter-col1ectorketen van de fototransistor 11 en de weerstand R1 eveneens met de netspanningsklem a is verbon-35 den en de klem u over het relais 13 met de klem g en de net-spanningsklem b is verbonden.

Het samenstel 10 van de antiparallelgeschakelde lichtgevende diodes is in serie met een stroombegrenzingsweerstand R2 aan het contact van de kamer- of regel thermostaat 3 parallel- 40 7 9 0 Λ 8 01 - 5 - geschakeld.

In de beschreven schakeling van de besturingsinrich-ting is door het samenstel 10 van de beide lichtgevende diodes enerzijds en de optisch daarmee gekoppelde fototransistor 11 5 anderzijds tevens de vereiste galvanische scheiding tussen het met een spanning van 24 V bedreven gedeelte van de stuurscha-keling van de ketel en het met 220 V bedreven gedeelte van de schakeling van de besturingsinrichting tot stand gebracht.

De schakeling van de besturingsinrichting is zodanig 10 uitgevoerd, dat in de rusttoestand van de verwarmingsinstalla-tie, waarbij het contact van de kamer- of regel thermostaat 3 is geopend het relais 13 niet is bekrachtigd en het aan de weerstand Rg parallelgeschakelde contact k daarvan derhalve is geopend. In deze toestand is de weerstand Rg met de pomp 15 of ventilator 6 van de ketel in serie geschakeld en als gevolg van de h-ierbij over deze weerstand optredende spannings-val wordt de spanning over de pomp gereduceerd tot een zodanige waarde, dat nog slechts een geringe hoeveelheid“energie wordt opgenomen. Als gevolg van deze eveneens op de aan de 20 pomp of ventilator 6 parallelgeschakelde primaire wikkeling van de transformator 1 optredende verlaagde spanning zal ook op de secundaire wikkeling van de transformator nog een geringe spanning aanwezig blijven, zodat in de daarop aangesloten serieschakeling van het contact van de maximaal thermostaat 2, 25 de stroombegrenzingsweerstand R2, het samenstel 10 van de beide lichtgevende diodes en de stuurwikkeling 4 van de afsluiter 5 een stroom zal blijven vloeien, welke door een geschikte dimen-sionering van de weerstand R2 kan worden ingesteld op een waarde, welke voldoende groot is om de lichtgevende diodes te acti-30 veren, doch te klein is om de afsluiter 5 te openen of geopend te houden.

De fotortransistor 11 wordt door het daarop vallende, door de lichtgevende diodes uitgezonden licht in zijn geleidende toestand gebracht en zal daarbij de klem S2 van de tijd-35 schakelketen 12 over de weerstand R1 met de netspanningsklem a doorverbinden.

De tijdschakelketen 12 is zódanig ingericht, dat in deze toestand geen spanning tussen de klemmen u en g daarvan wordt opgewekt, waardoor het relais 13 niet zal worden bekrach-40 7904801

JU

- δ - tigd.

Wanneer nu een warmtevraag optreedt zal het contact van de kamer- of regel thermostaat 3 in responsie hierop worden gesloten en daarbij de hieraan paral!elgeschakelde serie-5 schakeling van de lichtgevende diodes en de stroombegrenzings-weerstand kortsluiten, waardoor de stroomdoorgang door de diodes wordt beëindigd en de fototransistor 11 niet langer door deze diodes zal worden belicht. Als gevolg hiervan wordt de verbinding van de klem Sg van de tijdschakelketen 12 met de 10 netspanningsklem a verbroken en de tijdschakelketen 12 is nu verder zodanig ingericht, dat in responsie hierop een spanning tussen de klemmen u en g daarvan wordt opgewekt, waardoor het relais 13 wordt bekrachtigd en het contact k daarvan wordt gesloten. Door het sluiten van dit laatstgenoemde relaiscontact 15 wordt de weerstand Rs kortgesloten en wordt de' spanning over de parallelschakeling van de pomp of ventilator 6 en de primaire wikkeling van de transformator 1 van de ketel tot de waarde van de netspanning verhoogd. Hierdoor zal enerzijds de pomp of ventilator 6 worden ingeschakeld en anderzijds in de 20 op de secundaire trandformatorwikkeling aangesloten seriescha-keling een zodanig hoge stroom worden opgewekt, dat de afsluiter 5 wordt geopend en brandstof aan de brander van de ketel zal worden toegevoerd.

Wanneer vervolgens de warmtevraag is beëindigd zal 25 het contact van de kamer- of regel thermostaat weer worden geopend , -waardoor het samenstel 10 van de lichtgevende diodes en de daarmee in serie geschakelde stroombegrenzingsweerstand R2 weer in de op de secundaire transformatorwikkeling aangesloten serieschakeling zullen worden opgenomen. Hierdoor zal 30 de stroom in deze serieschakeling worden begrensd tot een waarde, waarbij de afsluiter 5 wordt gesloten en de brandstof-toevoer aan de brander wordt onderbroken.

Voorts zal de fototransistor 11 opnieuw worden belicht en geleidend worden, waardoor de klem S2 van de tijdschakel-35 keten 12 opnieuw met de netspanningsklem a wordt verbonden.

De tijdschakelketen 12 is nu verder zodanig ingericht, dat na het terugkeren van de spanning op de 'klem S2 de spanning tussen de klemmen u en g daarvan nog gedurende een voorafbepaalde tijd van bijvoorbeeld 10 minuten aanwezig blijft, alvorens 40 7904801 * - 7 - deze door het terugstellen van de keten in zijn rusttoestand wordt onderbroken en derhalve zal ook het relais 13 gedurende deze voorafbepaalde tijd bekrachtigd blijven en zal de kortsluiting van de weerstand Rs door het contact k van dit relais · 5 eerst na afloop van deze tijd worden opgeheven. Dientengevolge zal de pomp of ventilator 6 van de ketel na het openen van het contact van de kamer- of regel thermostaat 3 nog gedurende de genoemde voorafbepaalde tijd blijven werken, waardoor onnodig warmteverlies in de ketel wordt vermeden.

10 Wanneer ten gevolge van een storing, zoals bijvoor beeld het defect raken van de afsluiter 5 of de kamer- of regel thermostaat 3 een oververhitting van de ketel optreedt, in responsie waarop het contact van de maximaal thermostaat 2 wordt geopend zal hierdoor eveneens de stroom door de licht-15 gevende diodes worden onderbroken en zal in responsie hierop, evenals bij het sluiten van het contact van de kamer- of regel-thermostaat 3 de pomp of ventilator 6 worden ingeschakeld.

Daar bij centrale verwarmingsketels met een in afhankelijkheid van de werking van de kamer- of regel thermostaat 2Q. bestuurde waterpomp het gevaar bestaat, dat deze pomp bij langdurige stilstand tijdens bijvoorbeeld de zomermaanden als gevolg van zich daarin verzamelende verontreinigingen uit het ketelwater geblokkeerd raakt zijn bij deze ketels meestal voorzieningen getroffen om de pomp ook onafhankelijk van een door 25 de kamer- of regel thermostaat gesignaleerde warmtevraag periodiek gedurende een voorafbepaalde tijd in te schakelen.

Een dergelijke voorziening is ook bij de besturings-inrichting volgens de uitvinding getroffen en wel in de vorm van een op de tijdbesturingsketen 12 aangesloten tijdbestu-30 ringsketen 14, welke zodanig is ingericht, dat deze in responsie op bet wegvallen van de uitgangsspanning van de keten 12 wordt geactiveerd en na een voorafbepaalde tijd van bijvoorbeeld 24 uur een signaal aan zijn met de klem s^ van de keten 12 verbonden uitgang levert, door welke deze op dezelfde wijze 35 als bij het opnieuw geleidend worden van de fototransistor 11 na het openen van het contact van de kamer- of regel thermostaat 3 wordt geactiveerd.

De besturingsinrichting volgens de uitvinding kan ook worden toegepast bij verwarmingsketels met een in- of aange- 40 790 4 8 0 1

Claims (2)

10 CONCLUSIES

1. Electrische besturingsinrichting voor een centrale verwarmingsketel, welke is voorzien van een waterpomp, of een luchtventilator, een brander, een electrisch bestuurde afsluiter voor het besturen van de brandstoftoevoer aan de brander 15 en een electrische stuurschakel ing, bestaande uit een voeding's-transformator, waarvan de primaire wikkeling op de netspanning kan worden aangesloten en een op de secundaire wikkeling van deze transformator aangesloten serieschakeling vande stuur-wikkeling van de electrisch bestuurde afsluiter, een door een 20 kamer- of regel thermostaat bestuurd contact en eventueel een door een maximaal thermostaat bestuurd contact en waarbij de waterpomp of luchtventilator aan de primaire wikkeling van de voedingstransformator is paral!el geschakeld, met het kenmerk, dat de inrichting bestaat uit een buiten de 25 ketel aan te brengen, op de netspanning aan te sluiten en met het contact van de kamer- of regel thermostaat te verbinden schakeling, welke een in de met de primaire transformatorwik-keling en de waterpomp of luchtventilator van de ketel verbonden netaanslui tl ei ding op te nemen serieweerstand met een hoge 30 weerstandswaarde, alsmede een relais met een aan deze serie-weerstand paral!el geschakeld, normaal geopend contact bevat en die zodanig is ingericht, dat steeds wanneer het contact van de kamer- of regel thermostaat wordt gesloten en/of het contact van de maximaal thermostaat wordt geopend dit relais wordt be-35 krachtigd en door kortsluiting van de aan het contact daarvan paral!elgeschakelde serieweerstand de volle netspanning aan de pomp of ventilator en de primaire 'transformatorwikkeling wordt toegevoerd, terwijl na het openen van het contact van de kamer- of regel thermostaat, wanneer het contact van de 7904801 V V - 9 - maximaal thermostaat is gesloten de bekrachtiging van dit relais en daarmede de werking van de pomp of ventilator nog gedurende een voorafbepaalde tijd in stand worden gehouden.

2. Betsuringsinrichting volgens conclusie 1, m e t ' 5 h e t kenmerk, dat de met het contact van de kamer-of regel thermostaat verbonden schakeling voor het besturen van de pomp of de ventilator een in serie met een stroombegren-zingsweerstand aan dit thermostaatcontact paral!el geschakeld samenstel van twee antiparallelgeschakelde lichtgevende diodes 10 en een optisch daarmee gekoppelde fototransistor, alsmede een in serie met deze fototransistor op de netvoedingsleiding aangesloten tijdschakelketen bevat, waarbij het relais voor het in- en uitschakelen van de pomp of de ventilator op de uitgang van de tijdschakelketen is aangesloten en deze keten zodanig 15 is uitgevoerd, dat het relais bij het doven van de lichtgevende diodes als gevolg van het sluiten van het contact van de kamer- of regel thermostaat of het openen van het contact van de maximaal thermostaat wordt bekrachtigd en na het opnieuw ontsteken van de lichtgevende diodes bij het openen respectie-20 vel ijk sluiten van de genoemde thermostaatcontacten nog gedurende een voorafbepaal de tijd bekrachtigd wordt gehouden. 7904801