NO130290B

NO130290B -

Info

Publication number: NO130290B
Application number: NO377371A
Authority: NO
Inventors: H Teittinen
Original assignee: Stroemberg Oy Ab
Priority date: 1970-10-14
Filing date: 1971-10-13
Publication date: 1974-08-05
Also published as: DE2150318A1; FI44256B

Description

Oppfinnelsen angår en koplingsanordning for regulering av varmeeffekten i et elektrisk oppvarmingssystem med reduksjon av varmeeffekten i en restriksjonstid under toppbelastning på elektrisitetsverket . The invention relates to a switching device for regulating the heat output in an electric heating system with reduction of the heat output during a restricted period during peak load on the electricity utility.

Det elektriske oppvarmingssystem ifølge oppfinnelsen The electric heating system according to the invention

er beregnet på å anvendes i de tilfeller hvor man under elektrisitets-verkets belastningstopp i kort tid (f.eks. 2-3 timer) ønsker å begren-se den varmeeffekt som tas ut av forbrukeren uten at det medfører noen ulemper for forbrukeren. is intended to be used in cases where, during the electricity utility's load peak for a short time (e.g. 2-3 hours), you want to limit the heat output taken out by the consumer without causing any inconvenience to the consumer.

Med de i dag i handelen forekommende anordninger kan en effektbegrensning tilveiebringes ved at man With the devices available on the market today, a power limitation can be provided by

a) bryter av strømmen til hele bygningen for hele restriksjonstiden, a) cuts off the power to the entire building for the entire restriction period,

b) bryter av strømmen til en del av varmeapparatene, b) switches off the power to part of the heating appliances,

c). anvender varmeapparater ved et grunnforbruk hvor reguleringsvirk-ningen er frakoplet under restriksjonstiden, c). use heaters for basic consumption where the regulation effect is disconnected during the restriction period,

d) som i punkt c), men hvor grunneffekten koples ut. d) as in point c), but where the basic power is disconnected.

Hvis man anvender alternativ a) er det fare for at If you use option a), there is a risk that

rommene avkjøles for meget under restriksjonstiden. the rooms cool down too much during the restriction period.

Ved alternativ b) er det.fare for trekk gjennom vinduer ved de varmeapparater hvor strømtilførselen er avbrutt. In the case of option b), there is a risk of drafts through the windows of the heaters where the power supply has been interrupted.

Ved de varmeapparater som er forsynt med grunneffekt (alternativ c) og d)) styres bare en del av effekten ved hjelp av romtermostat mens resten utgjøres av den konstante grunneffekt. Nor-malt koples grunneffekten på manuelt. I de tilfeller hvor varmebehov-et varierer hurtig medfører denne manuelle regulering uleilighet. Det kan f.eks. således i løpet av kalde vårnetter være nødvendig at grunn-ef fekten er innkoplet, men når solen begynner å skinne inn i rommet, øker rommets temperatur slik at den blir for høy hvis grunneffekten ikke koples ut. Under restriksjonstiden reguleres romtemperaturen ikke av noen termostat hvis man anvender alternativ c). Ved alternativet d) skjer termostatregulering under restriksjonstiden, men begrensningen av effekten blir i mange tilfelle for liten sett fra elektrisitetsver-kets synspunkt, fordi reguleringseffekten må være større enn grunneffekten for at temperaturreguleringen utenfor restriksjonstiden skal virke etter hensikten. In the case of heaters that are equipped with basic power (options c) and d)), only part of the power is controlled by means of a room thermostat, while the rest is made up of the constant basic power. Normally, the basic power is switched on manually. In cases where the heat demand varies rapidly, this manual regulation causes inconvenience. It can e.g. thus during cold spring nights it may be necessary for the basic effect to be switched on, but when the sun starts to shine into the room, the room's temperature increases so that it becomes too high if the basic effect is not switched off. During the restriction period, the room temperature is not regulated by any thermostat if option c) is used. With option d), thermostat regulation takes place during the restriction period, but the limitation of the effect is in many cases too small from the electricity utility's point of view, because the regulation effect must be greater than the base effect in order for the temperature regulation outside the restriction period to work as intended.

Hensikten med oppfinnelsen er å eliminere disse ulemper og dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at varmeeffekten er fordelt på to adskilte varmeelementer som hvert mates gjennom en egen ledning, men har felles returledning, at en termostat er innkoplet i varmestrøm-kretsen for samtidig styring av begge varmeelementer, og at det i den ene mateledning er lagt inn en bryter som uavhengig av termostaten bryter det ene varmeelements strømtilførsel i restriksjonstiden. The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages and this is achieved according to the invention by the fact that the heating effect is distributed over two separate heating elements which are each fed through a separate line, but have a common return line, that a thermostat is connected to the heat flow circuit for simultaneous control of both heating elements , and that a switch has been inserted in one supply line which, independently of the thermostat, interrupts one heating element's power supply during the restriction period.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av kravene Further features of the invention appear from the claims

2-8. 2-8.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås følgende fordeler: With the help of the invention, the following advantages are achieved:

Man kan anvende en i og for seg kjent termostat med kort koplings-periode som under restriksjonstiden styrer deleffekten og under normal drift hele varmeapparatets effekt, og som er forsynt"med såvel en oppvarmingsmotstand som en kompenseringsmotstand. Takket være denne termostat holdes varmeapparatets overflatetemperatur og romtemperaturen automatisk uforandret under hele oppvarmingsperioden i løpet av ett år.Ved utførelse av varmeapparatet, kan effektbegrensningens størrelse velges fritt fordi den ikke har noen innvirkning på temperaturreguleringen under normale forhold. You can use a per se known thermostat with a short switching period which during the restriction period controls the partial effect and during normal operation the entire heater effect, and which is equipped with both a heating resistor and a compensating resistor. Thanks to this thermostat, the surface temperature of the heater and the room temperature are automatically kept unchanged during the entire heating period within one year. When designing the heater, the size of the power limitation can be freely chosen because it has no effect on the temperature regulation under normal conditions.

En kompenseringsmotstånd for termostaten kan forbindes mellom termostatens kontaktpar for mateledningen. A compensating resistor for the thermostat can be connected between the thermostat's pair of contacts for the feed line.

En oppvarmingsmotstand for termostaten kan forbindes, parallelt med det ene varmeelement. A heating resistor for the thermostat can be connected in parallel with one heating element.

Termostatens kompenseringsmotstånd kan forbindes parallelt med termostatens kontaktpar for returledningen. The thermostat's compensation resistor can be connected in parallel with the thermostat's contact pair for the return line.

Oppf inn: zen skal beskrives nærmere under henvisning The invention must be described in more detail under reference

til tegningene. to the drawings.

Fig.l viser et koplingsskjerna for en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen beregnet på 1-fasedrift. Fig.2 viser et tilsvarende koplingsskjerna beregnet på 2- fasedrift. Fig.3 viser et tilsvarende koplingsskjerna beregnet på 3- fasedrift. Fig. H viser et koplingsskjema for en modifikasjon av anordningen på fig.l hvor apparattermostaten er koplet inn i O-lederen. Fig.1 shows a connection core for a connection device according to the invention intended for 1-phase operation. Fig.2 shows a corresponding switching core intended for 2-phase operation. Fig.3 shows a corresponding switching core intended for 3-phase operation. Fig. H shows a connection diagram for a modification of the device in Fig. 1 where the device thermostat is connected to the O-conductor.

På fig.l er nettet som mater oppvarmingssystemet forbundet med klemmene 1 og 2. Fra klemmen 1 fører en ledning 3 med axg^ei-ninger til hovedvarmeapparater og bivarmeapparater. Med hovedvarmeapparater menes her et varmeapparat med en-eller topolet apparattermostat. Et bivarmeapparat er ikke forsynt med apparattermostat, men styres fra hovedvarmeapparatets apparattermostat. In fig.l, the network that feeds the heating system is connected to terminals 1 and 2. From terminal 1, a line 3 with connections to the main heating appliances and secondary heaters leads. By main heating appliances is meant here a heating appliance with a one- or two-pole appliance thermostat. An auxiliary heater is not equipped with an appliance thermostat, but is controlled from the main heater's appliance thermostat.

På"fig.l er ledningen 3 ved hjelp av en avgreiningsledning 4 forbundet med klemmen 5 på et første hovedvarmeapparat I med romtermostat, og ved hjelp av en avgreiningsledning 6 forbundet med klemmen 7 i et bivarmeapparat II uten romtermostat, samt ved hjelp av en avgreiningsledning 8 forbundet med klemmen 9 på et andre hovedvarmeapparat III med romtermostat osv. Fra-klemmen 2 fører en ledning 10 til en bryter 11 (tidsbryter) med en klemme 12. Fra denne klemme fortsetter en ledning 13 til alle hovedvarmeapparater, f.eks. en av-greiningsleder i 4 til klemmen 15 i et varmeapparat 1, gjennom en ledning 16 til klemmen 17 i varmeapparatet 3> Fra klemmen 18 på bryteren 11 f.ører en ledning 19 til alle hovedvarmeapparater f.eks. gjennom avgreiningsledningen 20 til/klemmen 21 i varmeapparatet I og gjennom et avgreiningsledning 22 tal klemmen 23 i varmeapparatet III. In Fig.l, the line 3 is connected by means of a branching line 4 to terminal 5 on a first main heater I with room thermostat, and by means of a branching line 6 connected to terminal 7 in an auxiliary heater II without room thermostat, as well as by means of a branching line 8 connected to terminal 9 of a second main heater III with room thermostat, etc. From terminal 2 leads a wire 10 to a switch 11 (time switch) with a terminal 12. From this terminal a wire 13 continues to all main heaters, e.g. a branch line in 4 to terminal 15 in a heater 1, through a line 16 to terminal 17 in the heater 3> From terminal 18 on switch 11 for a line 19 to all main heaters, for example through branch line 20 to/terminal 21 in the heater I and through a branch line 22 tell the clamp 23 in the heater III.

Fra klemmer/ 5 i hovedvarmeapparatet I'fører en ledning 24 til et felles koplingspunkt 27 for varmeelementene 25 og 26. Klemmene 15 og 21 er forbundet med klemmene 29 og 30 for termostaten 28 i varmeapparatet I. Fr£ klemmene 31 og 32 i termostaten 28 fortsetter strømkretsen til klammene 33 og 34 på varmeelementene 25 og 26. Hvis man til hovedvarmeapparatet I med romtermostat ønsker å kople et bivarmeapparat, f6rbindes klemmene 31 og 32 i termostaten 28 ved hjelp av ledninger 3'5 °S 36 nied klemmene 37 og 38 i varmeapparatet II. From terminals 5 in the main heater I', a wire 24 leads to a common connection point 27 for the heating elements 25 and 26. Terminals 15 and 21 are connected to terminals 29 and 30 for the thermostat 28 in the heater I. From terminals 31 and 32 in the thermostat 28 the current circuit continues to terminals 33 and 34 on the heating elements 25 and 26. If one wishes to connect an auxiliary heater to the main heater I with room thermostat, terminals 31 and 32 in the thermostat 28 are connected by means of wires 3'5 °S 36 to terminals 37 and 38 in the heater II.

Når nettet mater oppvarmingssystemet som består av varmeapparatene I, II, III , bryter de to-pcttede romtermostater 28 When the mains feeds the heating system consisting of heaters I, II, III, the two-point room thermostats 28

i hovedvarmeapparatene I, III...., foruten selve hovedvarmeapparatene I, III også bivarmeapparatenes varmeelementer 25 og 26 med sine egne bryteorganer. Varmeapparatenes varmeelement 26 mates via bryteren 11 ved hjelp av ledningen 19. Varmeelementene 26 i alle varmeapparat kan således etter behov brytes ved hjelp av bryteren 11. Varmeele-mentet 25 derimot i hvert varmeapparat brytes av apparattermostatene i hovedvarmeapparatene. Effektbegrensningen innvirkes således ikke på oppvarmingssystemets températurreguleringsmåte. in the main heating devices I, III..., in addition to the main heating devices I, III themselves, also the auxiliary heating devices' heating elements 25 and 26 with their own breaking devices. The heaters' heating element 26 is fed via the switch 11 using the line 19. The heating elements 26 in all heaters can thus be switched off as needed using the switch 11. The heating element 25 in each heater, on the other hand, is switched off by the appliance thermostats in the main heaters. The power limitation is thus not affected by the heating system's temperature regulation method.

En annen utførelsesform av koplingsanordningen på fig.l er vist på fig.2. Den skiller seg fra fig.l bare ved at ledningen 13 ikke går ut fra klemmen 12 på bryteren 11, men fra nettklemmen 39. Oppvarmingssystemet mates i dette tilfelle ved hjelp av to faser R Another embodiment of the coupling device in fig.1 is shown in fig.2. It differs from fig.l only in that the wire 13 does not exit from the terminal 12 of the switch 11, but from the mains terminal 39. The heating system is fed in this case by means of two phases R

og T. En tredje utførelsesform av koplingsanordningen på fig.l er vist på fig.3. Den skiller seg fra koplingen på fig.l ved at ledningen 22 til hovedvarmeapparatet III kommer i-i a klemmen 40 i bryteren 11. Denne koplingsanordning mates ved hjelp av tre faser R, S, T. Klemmen 41 i bryteren er forbundet med nettklemmen 42. and T. A third embodiment of the coupling device in fig.1 is shown in fig.3. It differs from the connection in fig.1 in that the line 22 of the main heater III enters the terminal 40 in the switch 11. This connection device is fed by means of three phases R, S, T. The terminal 41 in the switch is connected to the mains terminal 42.

På fig.4 er vist en modifikasjon som avviker fra de ovenfor beskrevne koplingsanordninger. Her er klemmene 15 og 21 i hovedvarmeapparatet I forbundet direkte med varmeelementetes klemmer 33 og 34. Klemmen 5 er ikke forbundet med varmeelementene men med klemmen 44 i en en-polet apparattermostat 43. Ledningen 24 fra termostatens andre klemme 45 er forbundet med motstandselementenes forbin-delsespunkt 27. Hvis man ønsker å forsyne hovedvarmeapparatet med et bivarmeapparat forbindes bivarmeapparatets klemmer 37 og 38 direkte med ledningene 19 og 13" og klemmen 7 ved hjelp av ledningen 6 med Fig.4 shows a modification which deviates from the coupling devices described above. Here, terminals 15 and 21 in the main heating device I are connected directly to the heating elements' terminals 33 and 34. Terminal 5 is not connected to the heating elements but to terminal 44 in a single-pole device thermostat 43. The wire 24 from the thermostat's other terminal 45 is connected to the resistance elements' connection section 27. If you wish to supply the main heater with an auxiliary heater, the auxiliary heater's terminals 37 and 38 are connected directly to the wires 19 and 13" and terminal 7 by means of the wire 6 with

Jklemmen 45 i hqvedvarmeapparatets termostat. Denne modifikasjon som Jclip 45 in the hqwood heater's thermostat. This modification which

er forsynt med en en-pole med O-ledningen koplet termostat, kan også is equipped with a single-pole with the O-wire connected thermostat, can also

være 2-eller 3-faset på lignende måte som på fig.2 og 3 med to-polet termostat. be 2- or 3-phase in a similar way as in fig.2 and 3 with a two-pole thermostat.

I alle de ovenfor beskrevne alternativer kan termostat In all the options described above, the thermostat can

dannes av en apparattermostat som på figurene, eller en separat romtermostat . is formed by an appliance thermostat as in the figures, or a separate room thermostat.

Bryteren 11 kan f.eks. være en nettsignalstyrt bryter The switch 11 can e.g. be a mains signal controlled switch

eller en tidsbryter. Disse kan påvirke oppvarmingsstrømkretsene enten direkte som vist på figurene eller f.eks. gjennom en kontaktor. or a timer. These can affect the heating current circuits either directly as shown in the figures or e.g. through a contactor.

Oppvarmingssystemet ifølge oppfinnelsen kan også bringes The heating system according to the invention can also be brought

til å belaste det strø:i..r..itt som mater det, symmetrisk såvel under nor- to load the litter that feeds it, symmetrically as well as under nor-

mal drift som under restriksjonstiden. Oppvarmingsnettet bør da deles opp i tre grener, idet de forskjellige faser .forblir spenningsførende i de forskjellige grener under restriksjonstiden. Den ovenfor nevnte normal operation as during the restriction period. The heating network should then be divided into three branches, as the different phases remain live in the different branches during the restriction period. The one mentioned above

kontaktor kan dannes av en normal 3~fasekontaktor som likeledes be- contactor can be formed from a normal 3-phase contactor which also be-

lastes symmetrisk. loaded symmetrically.

Claims

1. Coupling arrangement for regulation of the heating effect in an electric heating system with reduction of the heating effect during a restriction period during peak load on the electricity plant, characterized in that the heating effect is distributed over two separate heating elements (25,26) which are each fed through a separate line (14

resp.20), but has a common return line (4,24), that a thermostat (28) is connected to the heat flow circuit (20 and 14,27,24,4) for simultaneous control of both heating elements (25,26), and that a switch (11) is inserted in one supply line (e.g. 2,12,18,20,21) which independently of the thermostat (28) switches off the current supply of one heating element (26) during the restriction period.

2. Coupling device according to claim 1, characterized in that the thermostat (28) is two-pole for simultaneous in-resp. disconnection of both supply lines (20,14).

3. Coupling device according to claim 2, characterized in that the power supply is single-phase and the supply lines form two branches (12,18,20 respectively 12,19,14) of the same phase line (R) and the switch (11) is located in one branch (f .eg 12,18,20 in fig.l).

4. Connection device according to claim 2, characterized in that the power supply is two-phase and the supply lines are formed by two phase lines (R, T) and the switch (11) is located in one phase line (e.g. R in fig.2).

5. Switching device according to claim 2, characterized in that the power supply is three-phase and the supply lines are formed by two phase lines (R,T) and a two-pole switch (11) is located in two phase lines (e.g. R and S in fig.3).

6. Connection device according to claim 1, characterized in that the thermostat (28) is unipolar and is located in the return line (24,4 in fig.4).

7- Connection device according to claims 2-5, characterized in that the terminals (31, 32) of the thermostat (28), which are connected to the heating elements (25, 26), are connected to the supply lines (35, 37 and 36, 38 in fig. 1, 2 and 3) for a further heater (II).

8. Connection arrangement according to claim 6, characterized in that the terminals (45) of the thermostat (28) which are connected to the heating elements (25,26) are connected to the return line (43,7) for the additional heater (II) (fig.4) .