DE1565769C - Zeitsteuerung für den Ladebeginn bei temperaturgesteuerten Elektro-Wärmespeichern - Google Patents

Description

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Die hier vorliegende Erfindung bezieht sich auf um den Abschaltpunkt, des Fühlers zu erreichen,

eine Steuerung zur sinnvollen Aufladung von Wenn vom Vortage noch Restwärme im Kern enthal-

Elektro-Wärmespeichern. ten ist, dann wird dieser Abschaltpunkt noch früher

Bekanntlich liefern die Elektrizitätswerke nachts erreicht. -

und teilweise auch am Tage verbilligte Elektro- 5 . Zur Entlastung der Anfangs-Nachtstunden wird in

Energie. Mit dem dadurch geförderten Absatz wäh- dieser belgischen Patentschrift vorgeschlagen, dem

rend der Schwachlastzeiten soll eine wirtschaft- Wetterfühler während der ersten Nachtstunden einen

lichere Ausnutzung der Erzeugungs- und Verteilungs- veränderbaren Widerstand vorzuschalten. Somit wer-

einrichtungen erreicht werden. den Geräte mit Restwärme erst später geladen, wäh-

Elektro-Wärmespeicher eignen sich für diesen io rehd nur bei den leeren oder fast leeren Speichern

Zweck besonder^ gut. Ihr meist keramischer Spei- gleich zu Beginn der niedertariflichen Periode die

cherkern wird also nachts elektrisch aufgeheizt, und Ladung einsetzt.

eine wärmedämmende Umhüllung bewirkt langfristige Diese an sich recht brauchbare Methode-soll geKonservierung dieser Wärme. Am Tage, wenn die maß der vorliegenden Erfindung derart verbessert Elektro-Energie teurer ist, wird die gespeicherte 15 werden, daß keine Beeinflussung und Verstellung des Wärme mit Hilfe eines eingebauten Lüfters in den zu Wetterfühlers mehr erforderlich ist. Es soll also erbeheizenden Raum geleitet. reicht werden, daß nach Aufhebung der anfänglichen

Die Speicherkapazität dieser Geräte muß für den Verfälschung der Wetterimpulse sofort ein wettergrößtmöglichen Kälteeinbruch bemessen sein. Wäh- getreues Weiterarbeiten des Wetterfühlers gewährrend des weitaus größten Teiles der Heizperiode ge- 20 leistet ist.

nügt daher eine wesentlich geringere Wärmespeiche- Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Funk-

rung. tion des Wetterfühlers nicht beeinflußt. Die Erfindung

Diese Dosierung kann nach Schätzung von Hand kennzeichnet sich dadurch, daß im ersten Teil des eingestellt werden. Moderne Vorrichtungen mit Wet- niedertariflichen Ladezeitraumes an Stelle der witteterfühler können diese Aufgabe auch automatisch 25 rungsabhängigen Steuergröße ein fremdes Steuerdurchführen. Hierbei unterscheidet man Temperatur- signal zum Aufladebegrenzer des Speichergerätes ge₇ Steuerungen und Zeitsteuerungen. führt wird, wobei dieses Signal so bemessen jst, daß

Erstere bewirken die Beendigung der Aufladung dem Aufladebegrenzer ein Wärmebedarf vorgetäuscht beim Erreichen einer bestimmten, dem Wetter an- wird, der geringer ist, als derjenige, der gleichzeitig gepaßten Speichertemperatur. Für den Rest der 30 vom Witterungsfühler ermittelt wird. Nach AufNacht ist dann der Speicher aufgeladen oder unbe- hebung des fremden Steuersignals arbeitet hier wienutzt, wobei er einen gewissen Anteil seines Wärme- der der Wetterfühler sofort mit voller Wirkung auf inhaltes wieder verliert. . . . · . den Ladebegrenzer. .

Die Zeitsteuergeräte hingegen verschieben, ,den , ,, Dieses Verfahren eignet sich gut, wenn viele Ge-Ladebeginn in Abhängigkeit vom Wetter mehr oder 35 rate gleichzeitig durch Fernsteuerung beeinflußt werweniger in die Nacht hinein. Bei mildem Wetter be- den sollen. Ein weiterreichender Erfindungsgedanke ginnt die Ladung also sehr spät. Die Verschiebung sieht hierzu vor, die Umschaltung zwischen F.remdist so bemessen, daß jeder Speicher etwa genau bei signal und Witterungssignal mit Hilfe eines Rund-Beendigung der niedertariflichen Nachtzeit seinen je- Steuer-Impulses durchzuführen. Hier könnte also weiligen Wärme-Sollwert erreicht hat. Bei dieser Me- 40 vom Elektrizitätswerk her die Dauer und/oder die thode erfolgt zugleich eine Entlastung des Energie- Intensität des Fremdimpulses variiert werden, und netzes in den ersten Nachtstunden und somit eine zwar in Anpassung an die Energie-Belastungskurve, bessere Nutzung des gesamten Nachttales in der Be- Die Fremdimpulse können von solcher Artsein, daß lastungskurve der Elektrizitätswerke. den Steuerwiderständen an den Ladebegrenzern wäh-

Der Erfinder stellte sich nun die Aufgabe, die Vor- 45 rend der Unterdrückungszeit ein ständiger Vorwiderteile der Zeitsteuermethode zu kombinieren mit dem stand vorgeordnet ist. Je mehr Geräte gleichzeitig gegeringen Instrumentierungs-Aufwand der erstgenann- steuert werden, desto höher wird aber die Summe der ten Temperatur-Steuermethode. Das erfindungsge- Verlustleistungen in diesen Vorwiderständen. Eine mäße Verfahren ist für solche Steuervorrichtungen ■^? erfindühgsgemäße Verbesserung soll darin bestehen, vorgesehen, bei denen der Restwärme-Inhalt jedes 50 daß dann an Stelle der Vorwiderstände eine verlusteinzelnen Speichergerätes in voller Höhe durch ent- arme, taktende Vorrichtung verwendet wird, deren sprechend geringere Aufladungjjerücksichtigt wird. Signalsumme pro Zeiteinheit größer ist als bei dem

Speichergeräte mit dieser bekannten Steüervorrich- Wetterfühler. Letzterer wird dann wieder mit seiner tung sind unter der warenzeichenrechtlich geschütz-;:;: geringeren Signalintensität wirksam, sobald nach Beten Bezeichnung WICOMAT bekannt und verbreitet. 55 endigung der gewünschten Unterdrückungszeit die Die belgische Patentschrift 650 690 beschreibt deren Rundsteuer-Rückumschaltung erfolgt. Diese taktende Wirkungsweise einschließlich einer Verschiebungs- Signalquelle kann auch selbst als ein entsprechend methode für den Ladebeginn bei Geräten mit Rest- geeichter Wetterfühler ausgebildet sein.
Wärmeinhalt: In der Zeichnung ist schematisch dargestellt, wie

Ein steuer-beheizbarer Auflade-Temperaturbegren- 60 die Ladung von Elektro-Wärmespeichern unter Anzer wird von einem Wetterfühler mehr oder weniger wendung der vorliegenden Erfindungsgedanken bestark mit Elektroenergie gespeist. Hinzu addiert sich einflußt werden kann.

die bei der Aufladung des Speichergerätes allmählich Der Wärmespeicher 1 wird mit Heizwiderständen 4

ansteigende Kerntemperatur. Bei Erreichen einer be- aufgeheizt. Bei einer bestimmten Temperatur, die

stimmten Summentemperatur am Fühler unterbricht 65 dem kältesten Winterbedarf entspricht, schaltet der

dieser den Ladevorgang. Bei mildem Wetter bewirkt thermische Ladebegrenzer 5 ab. Je stärker die zusätz-

also der Wetterfühler eine hohe Steuerbeheizung, so liehe Heizwicklung 2 a am Fühlrohr 2 fremdbeheizt

daß nur wenig Kernwärme hinzugeladen werden muß, wird, desto geringer kann die Kerntemperatur an-

steigen. Der taktende Wetterfühler 3 erledigt diese Steuerbeheizungs-Aufgabe selbsttätig.

Mit Hilfe des alternativ zum Wetterfühler einschaltbaren Widerstandes 7 kann erreicht werden, daß Speichergeräte mit Restwärme-Inhalt entspre-Chend später mit ihrer Ladung beginnen.

Ein Beispiel: Die Witterung erfordert volle Kernladung auf 600° C. Die gesamte Niedertarifzeit umfaßt 8 Stunden. Mit dem Signal la werden dem Fühler 2 während der ersten 4 Stunden 300° C Kernwärme vorgetäuscht. Wenn nun zufällig weitere 300⁰C oder mehr Rest-Kernwärme bei Ladebeginn vorhanden waren, dann erhält der Fühler sofort mindestens 600⁰C und sperrt die Ladung. Bei diesem Gerät kann also der Ladebeginn frühestens nach Ablauf der ersten 4 Stunden einsetzen. Die verbleibenden weiteren 4 Stunden reichen genau aus, um die Weiterheizung des Kernes auf 600° C zu bewirken.

Diejenigen Geräte hingegen, die keine Resttemperatur enthielten, werden gleich zu Beginn der Nieder- ao tarifzeit geladen, da die Täuschtemperatur von 300° C noch keine Ladeunterbrechung bewirken kann. Bei einem am Vortage entleerten Speichergerät läuft der Ladevorgang also trotz Täuschbeheizung durch das Signal Ta unverändert, also ohne Unterbrechung, vom Anfang bis zum Ende der Niedertarifzeit.

Die F i g. 2 und 3 veranschaulichen, wie gemäß der Erfindung in der gleichen Nacht zwei derartige Speicherofen mit unterschiedlichem Restwärme-Inhalt aufgeladen werden.

Bei F i g. 2 handelt es sich um ein völlig leeres Gerät, also ohne jegliche Restwärme. Die Ladekurve steigt ohne Unterbrechung an, bis am Begrenzer die Abschalt-Temperatur von 600⁰C erreicht ist. Die anfängliche Täuschbeheizung am Fühler ist als gepunkteter Bereich dargestellt. Sie beeinflußt den Ladevorgang in diesem Fall nicht.

Zwischenwerte der Restwärme bewirken sinngemäß die gleiche Zeitverschiebung: Speichergeräte, die im vorliegenden Beispiel noch 200° C Resttemperatur enthielten, haben zu Beginn der Niedertarifzeit 500° C Fühlertemperatur und beginnen sofort mit der Ladung. Nach etwa einer Stunde erreicht der Fühler 600⁰C und schaltet ab. Die Weiterladung erfolgt auch hier erst dann wieder, wenn nach weiteren 3 Stunden das Täuschsignal la abgeschaltet wird.

In Fig. 3 ist dieser Fall dargestellt: Hier hatte das gleichartige Speichergerät bei Ladebeginn 200° C Restwärme. Bereits nach kurzer Ladezeit unterdrückt die Täuschbeheizung die weitere Ladung, die sich damit zum Ende der Nacht hin verschiebt. Ohne die Erfindung wäre die Ladung entlang der gestrichelten Kurve und damit ungünstiger verlaufen.

Der Umschaltkontakt 6 kann zu einem Relais gehören, das mit Tonfrequenz-Rundsteuersignalen nach einem festen Programm oder in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastungskurve des Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmens zentral gesteuert wird.

In F i g. 4 ist dargestellt, wie mit einem taktenden Signalgeber der gleiche Effekt verlustarm herbeigeführt werden kann. Hier wurde ein entsprechend geeichter Witterungsfühler 8 verwendet, dessen Signale 8a den beschriebenen Signalen la (Fig. 1) gleichwertig sind. Bei la handelt es sich um ein schwaches Dauersignal, während 8 a ein stärkeres, aber häufig unterbrochenes Signal darstellt. Der Integrationswert ist in beiden Fällen gleich groß.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Fernbeeinflussung des Aufladevorganges bei elektrischen Speicher-Heizgeräten, die mit mindestens einem, vorzugsweise witterungsabhängig steuerbaren Aufladebegrenzer ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Teil des niedertariflichen Ladezeitraumes an Stelle der witterungsabhängigen Steuergröße ein fremdes Steuersignal (la) zum Aufladebegrenzer (5) des Speichergerätes (1) geführt wird, wobei dieses Signal so bemessen ist, daß dem Aufladebegrenzer ein Wärmebedarf vorgetäuscht wird, der geringer ist als derjenige, der gleichzeitig vom Witterungsfühler (3) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen dem Fremd-Steuersignal (7 a) und dem witterungsabhängigen Steuersignal (3 a) mit Hilfe eines Fernimpulses, vorzugsweise eines Rundsteuer-Impulses erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fremde Steuersignal (7 a) von einer taktenden Vorrichtung geliefert wird, bei der die Summe der Einschaltzeiten größer ist als bei dem ursprünglichen Wetterfühler (3).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die taktende Fremdsignalquelle als Witterungsfühler (8) ausgebildet ist, und zwar mit einer solchen Dimensionierung oder Justierung, daß seine Signale (8 a) sich zwar witterungsabhängig ändern, jedoch stets ein milderes Wetter vortäuschen, als der normal geeichte Witterungsfühler (3) ermittelt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufladebegrenzer ein steuerbeheizbarer Temperaturfühler verwendet wird und daß sowohl das ursprüngliche Signal des Witterungsfühlers (3) als auch das intensivere Fremd-Steuersignal (7 a; 8 a) mittelbar oder unmittelbar beheizend auf den Temperaturfühler einwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen