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DE2044403A1 - Verfahren zur Regelung von elektrischen Speicherheizgeräten - Google Patents

Verfahren zur Regelung von elektrischen Speicherheizgeräten

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Publication number
DE2044403A1
DE2044403A1 DE19702044403 DE2044403A DE2044403A1 DE 2044403 A1 DE2044403 A1 DE 2044403A1 DE 19702044403 DE19702044403 DE 19702044403 DE 2044403 A DE2044403 A DE 2044403A DE 2044403 A1 DE2044403 A1 DE 2044403A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
heat
control signal
heated
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702044403
Other languages
English (en)
Other versions
DE2044403B2 (de
Inventor
Hans Baar Schläpfer (Schweiz). MP
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Landis and Gyr AG
Original Assignee
Landis and Gyr AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Landis and Gyr AG filed Critical Landis and Gyr AG
Publication of DE2044403A1 publication Critical patent/DE2044403A1/de
Publication of DE2044403B2 publication Critical patent/DE2044403B2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/30—Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature
    • G05D23/32—Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature with provision for adjustment of the effect of the auxiliary heating device, e.g. a function of time
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/1923—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using thermal energy, the cost of which varies in function of time
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/275—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element expanding, contracting, or fusing in response to changes of temperature

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Central Heating Systems (AREA)

Description

[ LANDlS k GYH J LANDIS & 6YR AG CH-63Q1 Zug, Schweiz
Verfahren zur Regelung von elektrischen Speicherheizgeräten
SCHLUESSELWOERTER
Speicherheizung, Aufladeregelung, Elektrizitätsversorgungsnetz, Netzbelastung, Temperaturabhängigkeit, Steuerimpulse, Einschaltverhältnis, Impulsmultiplikatioii.
KURZPASSUNQ
Verfahren zur Regelung von über ein Versorgungsnetz (1,2) gespeisten, elektrischen Speicherheizgeräten- Die Aufladung das WärmeSpeichers O) erfolgt in Abhängigkeit von der Netzbelastung und der Temperatur des zu heizenden Raumes. Mögliche Ausgestaltung: Es werden ein von der Netzfoelastung abhängiges Steuersignal und ein von der Temperatur oder das Wärmebedarfes des zu heizenden Raumes abhängiges Steuersignal erasugt, dia miteinander multipliaitrt werden. Die Steuersignale sind Impulsfolgen mit veränderlichem Einsehaltverhältnls. Das Produlct
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der Steuersignale steuert einen die Aufladung chers 0) bewirkenden Ladeschalter (6).
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von mindestens einem über ein Versorgungsnetz gespeisten, elektrischen Speicherheizgerät.
Die Bedeutung der elektrischen Raumheizung 1st in den letzten Jahren stark gestiegen« In Gegenden mit mildem Winter wird dabei vorzugsweise eine Direktheizung verwendet. Bei grösserem Wärmebedarf werden vorwiegend Speicherheizgeräte eingesetzt.
Mit der Speicherheizung wird überschüssige Nachtenergie des Elektrizitätswerkes verbraucht. Bei reinen Speicherheizungen treten jedoch auch Nachteile auf. In Gebieten mit vielen vollelektrischen Wohnungen können Nachtbelastungsspitzen entstehen. Dadurch werden die Stromnetze dieser Gebiete überlastet. Auch ist der Heizkomfort bei Speicherheizungen unbefriedigend. * An sonnigen Tagen werden die Räume zum Teil überheizt. Bei Kälteeinbrüchen sind Zusatzheizungen erforderlich, die am frühen Abend eingeschalten werden und ebenfalls zu Belastungs* spitzen führen können. Um einige dieser Mängel zu beseitigen, werden in Wohnungen nebeneinander Speicherheiz- und Direktheizgeräte eingesetzt. Doch auch diese Lösung ist nich zufriedenstellend, da die Direktheizgeräte während der Tagesbela-
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stungsspitzen eingeschaltet werden können*
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speieherheizung zu schaffen« die die überschussige Energie des Elektrizitätswerkes und die Belastung der Stromnetze berücksichtigt, einen besseren Heizkomfort liefert und die einen relativ kleinen Wärmespeicher und damit niedrige Anschaffungskosten erfordert. Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren zur Regelung von mindestens einem über ein Versorgungsnetz gespeisten, elektrischen Speicherheizgerät erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Aufladung eines WärmeSpeichers in Abhängigkeit von der Netzbe- m lastung und der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes erfolgt. Hierbei werden vorteilhaft ein von der Netzbelastung abhängiges Steuersignal und ein von der Temperatur.oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes abhängiges Steuersignal für die Aufladung erzeugt.
Diese Steuersignale werden miteinander multipliziert. Die Steuersignale werden vorzugsweise durch Impulsfolgen dargestellt, deren Einschaltverhältnis von der Netzbelastung bzw«
von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu helfe
zenden Objektes abhängt. Bei einer Einrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens sind ein von der Netzbela-
•ine
stung beieinflusstes Steuergerät und|von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes gesteuerte Schalteinrichtung in Serie geschaltet.
Eine gute Elektroheizung muss die überschüssige Energie, die PA 1610 ·/·
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Belastung der Stromnetze und die Kundenwünsche berücksichtigen. Ihre Regeleinrichtung soll Jederzeit an die wechselnden Anforderungen des Elektrizitätswerkes und somit an eine neue Tarifpolitik angepasst werden können. Für die Aufladung gelten im allgemeinen die folgenden Bestimmungen: In den späten Nachtstunden von 0°° Uhr bis 6°° Uhr soll Wärme gespeichert werden, wobei dies jedoch zu keinen Belastungsspitzen im Versorgungsnetz führen darf. Eine Begrenzung der Aufladung ergibt sich auch dadurch, dass die Räume am Morgen durch die ungeregelte Wärmeabgabe nicht überheizt werden dürfen.
,Pie Primärstromnetze besitzen im Winter in der Regel eine Morgen- und eine Abendbelastungsspitze. Ausserdem tritt in den Sekundärnetzen von Wohnungsgebieten eine Mittagsspitze auf. Zwischen den einzelnen Spitzen kann die Nachladung teilweise entladener Wärmespeicher gestattet werden. Während der Spitzenbelastung ist eine Nachladung sowie auch eine Direktheizung unerwünscht. Nach 19°° Uhr sinkt die Belastung der Primärnetze wieder. Somit kann wieder Strom für Heizzwecke freigegeben werden. Um 22°° Uhr werden meist die Speichergeräte für die Warmwasseraufbereitung freigegeben. Von 22°° Uhr bis 24°° Uhr sollen deshalb nur voll entladene Wärmespeicher nachgeladen werden. Da auch von den Verbrauchern eine möglichst grosse Nachttemperaturabsenkung gewünscht wird, soll die Aufladung in den späten Nachtstunden erfolgen.
Bei der Elektroheizung sind die Energiekosten relativ hoch.
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Deshalb müssen die Anschaffungskosten für eine derartige Heizanlage niedrig sein. Dies wird mit dem vorliegenden Regelverfahren erreicht« das nur einen relativ kleinen Wärmespeicher erfordert und keine Zusatzheizung benötigt.
Die Elektroheizung soll einen hohen Heizkomfort bringen. Der Einstellbereich für eine individuelle Raumtemperatur muss gross sein. Für die Wärmespeicherung soll auch der Wärmeaustausch mit benachbarten Räumen berücksichtigt werden. Nach einer längeren Heizungsunterorechung muss die gewünschte Raumtemperatur erreicht und gehalten werden. Die Raumtemperatur darf gegen Abend nicht absinken. Diese Anforderungen werden mit dem vorliegenden Verfahren zur Aufladeregelung ebenfalls erfüllt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen: Pig. 1 den zeitlichen Verlauf des von der Nezt-
belastung abhängigen Steuersignals,
Fig. 2 das Schaltbild für die Regelung eines ersten Speicherheizgerätes,
Flg. 3 das Schaltbild für die Regelung eines zweiten Speicherheizgerätes mit einer Entladeeinrichtung oder Zusatzheizung,
Pig. 4 eine erste Ausführungsform eines in den Fig. 2 und J5 enthaltenen Steuergerätes
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Γί und ς 20U403
Flg. 5 eine zweite Ausführungsforra eines in den Fig. 2 und 3 enthaltenen Steuergerätes.
Das hier beschriebene Regelverfahren ist geeignet für Elektroheizungen mit einem kleinen Wärmespeicher, der in der Nacht aufgeladen und während der Entladung in Abhängigkeit von der Netzbelastung und der Raumtemperatur nachgeladen wird. Ein Raumtemperaturregler erfasst die Temperatur des Raumes und wandelt deren Abweichung von einem Temperatursollwert um in ein Impulseinschaltverhältnistm einer Impulsfolge. Das Ein-
schaltverhältnis ist dabei definiert als das Verhältnis von -der Zeit, in der ein Impuls auftritt* zum gesamten Impulsintervall, d.h. der Summe aus Impulszeit und Impulspause. Das Impulseinschaltverhältnis ty des Temperaturreglers wird mit dem Impulseinschaltverhältnis eg eines Steuergerätes multipliziert. Das Produkt cR stellt ebenfalls ein Impulseinschaltverhältnis dar. Es wird gemlttelt und steuert den Ladeschalter des Wärmespeichers. Unterhalb eines vorgegebenen Wertes eR* dieses Einschaltverhältnisses 1st der Ladeschalter geöffnet, darüber geschlossen. Im Steuergerät werden entweder Rund- (j Steuersignale oder das der Netzbelastung angepasste Programm einer Schaltuhr in das Impulseinschaltverhältnis eg umgewandelt. Dieses ist also von der Netzbelastungskurve abhängig. Dessen Verlauf über einen Tag ist für ein bestimmtes Versorgungsnetz in der Flg. 1 dargestellt. Ebenso ist der konstante Wert tR* * 0,1 eingezeichnet.
Das Impulseinschaltverhältnis hat in der Zeit von 0°° Uhr bis
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6°° Uhr den Wert 1,0 und bewirkt, dass der Wärmespeicher im wesentlichen in diesen späten Nachtstunden aufgeladen wird. Bedingung hierfür ist, dass eR* überschritten wird und daher in dieser Zeit das Impulseinschaltverhältnis cm des Temperaturreglers den Wert 0,1 übersteigt. Um 8°° Uhr muss es dagegen für eine Einschaltung des Wärmespeichers ετ den Wert 0,5 erreichen. Dieser Wert ergibt sich nur bei starker Unterschreitung des Temperatursollwertes, so dass während der zu dieser Zelt auftretenden Morgenbelastungsspitze nur in sehr seltenen Fällen eine Nachladung stattfindet. Um 10°° Uhr ist für eine Nachladung für eT nur ein Wert ·* 0,125 erforderlich. Zur Zeit der Mittagsspitze um 12°° Uhr ist die Nachladung für alle Wärmespeicher gesperrt. In den Nachmittagsstunden kann eine weitere Nachladung erfolgen. Am Abend nach l8°° Uhr werden dagegen nur Heizungen mit e-,^ 0,5 nachgeladen. Die Abendspitze wird daher durch die am Nachmittag gespeicherte Energie überbrückt.
Die Impulseinschaltverhältnisse es* eT» und ε« können auch durch Steuerspannungen ersetzt werden. Eine Realisierung mit Impulseinschaltverhältnissen hat jedoch den Vorteil, dass an nur ein Steuergerät eine grosse Anzahl von Heizanlagen angeschlossen werden kann. Zudem ist die Multiplikation der beiden Impulsfolgen des Steuergerätes und des Temperaturreglers mit stark unterschiedlichen Frequenzen einfach. Die Multiplikation kann durch die Serienschaltung eines elektronischen Schaltgliedes (Steuergerät) und eines elektromechanischen Schaltgliedes {Raumthermostat} erreicht werden.
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Öle Elektroheizungen mit einem relativ kleinen Wärmespeicher, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren geregelt werden, können für höhere Ansprüche mit einer Entladeeinrichtung oder einer Zusatzheizung versehen sein.
Für Pussbodenspeicherheizungen, Wandspeicherheizungen und Kleinspeicherheizgeräte ohne Entladeeinrichtungen kann eine Regeleinrichtung nach Fig. 2 vorgesehen werden. Die Fig. 3 zeigt eine entsprechende Heizanlage mit einer Entladeeinrichtung oder .Zusatzheizung-. Mit 1 und 2 sind in den beiden Figuren zwei Leitungen eines elektrischen Energieverteilungsnetzes bezeichnet, zwischen denen eine Phasenspannung auftritt. Das jeweilige Heizgerät besteht aus einem Wärmespeicher 3» einem Heizelement 4 und einem bei einer oberen Grenztemperatur ansprechenden Sicherheitsschalter 5· Es enthält weiterhin einen in Reihe mit dem Heizelement 4 angeordneten Schaltarm 6 eines thermischen Schalters 7. Ein Raumthermostat 8 betätigt in der Fig. 2 einen Schaltarm 9 und In der Fig. 3 zwei Schaltarme 10 und 11, Dem Schaltarm 9 und dem Schaltarm 10 ist je ein Frostschutzthermostat .12 vorgeschaltet. Im thermischen Schalter 7 " ist eine Heizwicklung mit einem Bimetall 13 angeordnet. Die Heizwicklung liegt über einen Schutzschalter 14 in Reihe mit dem Schaltarm 9 bzw. 10. Das Bimetall 13 betätigt den Schaltarm 6 sowie den Schutzschalter 14. Zur Erzielung einer guten Regelung 1st der Raumthermostat 9 mit einer thermischen Rückführung versehen. Hierfür ist dem Thermostaten ein Heizwiderstand 15 zugeordnet. An die Netzspannung ist ein Steuergerät mit einem Rundsteuerempfänger oder einer Schaltuhr 17, mit der ein Steuerprogramm vorgegeben wird, angeschlos-
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sen. Das übertragene Rundsteuerprogramm bzw. das an der Schaltuhr eingestellte Programm wird in einem Impulsgeber 18 in eine Impulsfolge mit dem Einschaltverhältnis eg umgeformt.
Die Heizungsanlage in der Fig. 2 enthält weiterhin eine Entladeeinrichtung 19» die parallel zum Rückführungswiderstand 15 geschaltet ist. Diese kann beispielsweise mit einem Entladeventilator oder einer verstellbaren Luftklappe arbeiten. Anstelle der Entladeeinrichtung kann auch eine in gleicher Weise geschaltete Zusatzheizung verwendet werden. Es 1st susserdem ein Sollwertabsenkwiderstand 20 vorgesehen, der ebenfalls auf den Raumthermostaten 8 einwirkt. Damit die Raumtemperatur geregelt werden kann, muss die unregelbare Wärmeabgabe des Speicherheizgerätes kleiner sein als die gesamten Wärmeverluste des Raumes. Ohne die regelbare Wärmeabgabe des Speicherheizgerätes muss sich somit eine Raumtemperatur einstellen, die etwas tiefer liegt als die Raumsolltemperatur·» Die Aufladung wird daher bei einer Raumtemperatur, die um einen bestimmten Wert unterhalb der eingestellten Raumsolltemperatur liegt, abgebrochen« Hierzu dient der den Raumthermostaten 8 beeinflussende Sollwertabsenkwiderstand 20, der während der Aufladung eingeschaltet 1st. Ueber den Schaltarm 21 einer beim Verbraucher angeordneten Schaltuhr 22 wird entweder die Entladeeinrichtung 19 oder der Sollwertabsenkwiderstand 20 eingeschaltet. Durch die Stellung des Schaltarmes 21 wird bestimmt,
ob sich die in Fig. 2 gezeigt® Einrichtung im Entl®d®auetand befindet. Die Umschaltzeitpunkte des Schaltarmes 21 können
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vom Verbraucher an der Schaltuhr 22 eingestellt werden.
Im folgenden wird die Funktionsweise.der- in Fig. 2 dargestellten Einrichtung erläutert. Im Raumthermostat 8 wird die Abweichung der Raumtemperatur vom Sollwert in bekannter Weise mit Hilfe der thermischen Rückführung in eine Impulsfolge mit dem Einschaltverhältnis e- umgewandelt. Dieses Einschaltverhältnis 1st von der Wärmeabgabe des Speichers 3 und dem Wärmeaustausch des Raumes durch dessen Aussenwände sowie mit benachbarten Räumen abhängig. Ein Impuls wird durch die gezeichnete Stellung des Schaltarms 9 dargestellt« in der er eine Verbindung zwischen dem Steuergerät 16 und dem Schalter 7 herstellt. In den Impulspausen ist diese Verbindung durch den Schaltarm unterbrochen.
Da die Impulsfrequenz des Steuergerätes 16 sehr gross gegenüber der des Raumthermostaten 8 ist» wird die Impulsfolge des Steuergerätes nur während der Impulse des Thermostaten durchgelassen. Dies ergibt das Gesamt-Impulseinschaltverhältnis eR· Die vom Raumthermostaten 8 durchgelassenen Impulse des Steuergerätes 16 gelangen in den Schalter 7, in dem sie gemittelt und für die Betätigung des Sohaltarraes 6 verwendet werden. Dies erfolgt durch das Bimetall 13. Ist das Impulseinschaltverhältnis eR grosser als der vorgegebene Wert eR** z. B-Sfr. 0,1; dann wird der Schaltarm 6 derart betätigt, dass das Heizelement 4 an die Phasenspannung gelegt wird und somit eine Aufladung des Wärmespeichers 3 hervorgerufen wird. Der Schutzschalter 14 dient dabei lediglich zum Schutz des Bimetalls 13. Wird der Wert eR* erreicht und steigt das Einschaltverhältnis eR welter
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an, so wird der Schutzschalter 14 bei einem bestimmten Wert oberhalb cR* durch das Bimetall 13 geöffnet, so dass sich dieses abkühlen kann. Bevor hierdurch der Schaltarm 6 wieder betätigt wird, schliesst sich der Schutzschalter 14 jedoch wieder. Er beeinflusst daher die Aufladeregelung nicht, sondern verhindert lediglich eine Ueberhitzung des Bimetalls 13· Demzufolge ist die Verbindung über den Schaltarm 6 bei einem Impulseinschalverhältnis eR -^. en* dauernd hergestellt und bei €R< 6R* dauernd unterbrochen.
Die gespeicherte Wärme wird bei der Einrichtung nach Fig. 2 durch Strahlung und freie Konvektion an den zu heizenden Raum abgegeben. Damit diese nicht regelbare Wärmeabgabe den gewünschten Wert besitzt, ist eine gute Aufladeregelung erforderlich.
Bei der Einrichtung nach Fig. 3 ist eine zusätzliche Entladeregelung möglich. Im Ladezustand, d.h. vorzugsweise während der späten Nachtstunden, befindet sich der Schaltarm 21 in der unteren, nicht gezeigten Stellung. Die Entladeeinrichtung 19 1st dadurch abgeschaltet, so dass die Raumtemperatur beträchtlich unter den Sollwert gefallen 1st. Die Schaltarme 10 und werden durch den Raumthermostaten 8 in der dargestellten Lage gehalten, so dass unter dem Einfluss des Steuergerätes 16 «ine Aufladung stattfindet. Der eingeschaltete So11wertabsenkwiderst and 20 wirkt iU'bei derart auf den Raumthermostaten 8 ein, dass dieser bereits bei einer niedrigeren Raumtemperatur als der Raurasolltertiperatur umschaltet. Diese Temperatur wird nach
η ίδιο ·Α
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einer längeren Aufladezelt durch die vom Wärmespeicher 3 durch freie Konvektion urid Strahlung abgegebene Wärme erreicht. Damit wird über den Schalter 7 das Heizelement 4 abgeschaltet . Sinkt noch während der Ladeperiode die Raumtemperatur soweit ab,dass das Impulseinschaltverhältnis eD den
■ π
Wert eR* wieder erreicht, dann erfolgt eine erneute Aufladung, so dass am Ende der Ladeperiode der Wärmespeicher > voll aufgeladen ist.
Die Entladung wird durch das nachfolgende, von der Schaltuhr g 22 bewirkte Umlegen des Schaltarmes 21 eingeleitet. Der Sollwertabsenkwiderstand 20 wird ausgeschaltet. Die Entladeeinrichtung 19 und der Rückführungswiderstand 15 werden über den Schaltarm 11 an Spannung gelegt. Die Raumtemperaturregelung erfolgt nun durch ständiges, vom Thermostaten 8 gesteuertes Ein- und Ausschalten der Entladeeinrichtung 19 und durch ständiges, vom Steuergerät 16 und vom Thermostaten 8 bewirktes Ein- und Ausschalten des Heizelementes 4. Dabei nimmt die im
Speicher 3 enthaltene Wärme bei kleinerwerdendem eQ langsam
ab. Die Einschaltzeiten der Entladeeinrichtung 19 und damit auch des Rückführungswiderstandes 15 werden dadurch länger. Dies führt dazu, dass mit zunehmender Entladung der Einfluss der Rückführung auf den Thermostaten zunimmt und dadurch eine Proportionalabweichung, d.h. ein Absinken der Raumtemperatur gegenüber dem eingestellten Sollwert auftritt. Um diese Abweichung zu kompensieren, kann eine thermische Kopplung zwischen dem Wärmespeicher 3 und dem Raumthermostat 8 vorgesehen werden. Der Einfluss des Wärmespeichers auf den Thermostaten ist dabei
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"3
Im voll aufgeladenen Zustand grosser als im teilweise ent» ladenen Zustand. Die Wärmeausstrahlung des Speichers nimmt ebenfalls bei fortdauernder Entladung ab. Sie ist daher nach der Aufladeperiode grosser als vor dieser..Der Einfluss der Wärmestrahlung kann jedoch von einem in einer gewissen Entfernung vom Wärmespeicher an einer Wand des Raumes befestigten Thermostaten nicht'vollständig erfasst werden. Bei starker Wärmestrahlung ist daher die eingestellte Solltemperatur etwas zu hoch. Durch die thermische Kopplung zwischen Wärmespeicher und Raumthermostat kann jedoch auch der Einfluss der Wärmestrahlung kompensiert werden* Durch diese wird die Raumtemperatur weitgehend konstant gehalten. Das Einschaltverhältnis cT beziehungsweise die Nachladung des Wärmespeichers wird dadurch vom Wärmebedarf des Jeweils zu heizenden Objektes abhängig.
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, dass ein von der Schaltuhr 22 gesteuerter Schaltarm auch in der Verbindung zwischen dem Impulsgeber lö und dem Schaltarm 10 vorgesehen ist. Wird die Entladeeinrichtung 19 durch die Schalt uhr 22 gesperrt, dann wird durch den zusätzlichen Schaltarm auch die Aufladung verhindert. Lediglich in der Hauptladeperiede 1st die Verbindung über diesen Schaltarm nicht unterbrochen, obwohl die Entladeeinrichtung abgeschaltet ist. Auf diese Weise wird die Hauptladeperiode voll ausgenutzt.
Die Fig. 4 zeigt eine einfache Ausführungsform eines Steuergerätes 16, in dem ein Rundsteuerprogramm oder dae Programm einer
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Schaltuhr In das Impulseinsohaltverhältnls eg umgewandelt wird» Durch den Programmgeber 17 werden zwei Schaltarne 23 und 24 in der Weise betätigt, dass der Steuerstrom entweder über den Sehaltarm 23 volleingeschaltet, über den Schaltarm 24 infolge einer Diode 25 halbeingeschaltet oder durch die Unterbrechung der Verbindung über die beiden Schaltarme 23 und 24 ausgeschaltet 1st*
Eine zweite Aueführungeform eines Steuergerätes 16, das ein besonders feinstufiges Steuersignal liefert, ist in Fig. 5 j gezeigt. Durch den Programmgeber 17* der duroh einen Rundsteuerempfänger oder eine Schaltuhr dargestellt wird, werden über Schaltarme 26, 27 und 28 vier Widerstände 29, 30, 31 und 32 in beliebiger Weise geschaltet. Dadurch erhält man jeweils einen von acht möglichen verschiedenen Gesamtwiderständen, über den der Impulsgeber 18 angesteuert wird. Der Impulsgeber -kann nach einer der bekannten Triggerschaltungen aufgebaut sein. In Fig. 5 ist eine Phasenanschnitt-Schaltung mit einem Thyristor 33 gezeigt. Ueber die vom Programmgeber vorgegebene Schaltung der Widerstände 29 bis 32 und einen Kondensator 34 " wird ein Unijunction-Transistor 35 angesteuert, der wiederum die Zündspannung für den Thyristor 33 liefert. Der Zündzeltpunkt des Thyristors und damit das Impulseinschaltverhältnis ca ist abhängig von der Stellung der Schaltarme 26« 27 und Eine Drossel 36 und ein Kondensator 37 sind für eine Entstörung vorgesehen. Eine Zenerdiode 38 dient als Ueberspannungsschutz.
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Claims (2)

  1. Landie ft Öyr AG.
    PATENTANSPRÜECHE
    Verfahren zur Regelung von mindestens einem über ein Versorgungsnetz gespeisten elektrischen Speicherheizgerät, da· durch gekennzeichnet« dass die Aufladung eines Wärmespeichers (j5) in Abhängigkeit von der Netzbelastung und der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Netzbelastung abhängiges Steuersignal für die Aufladung erzeugt wird.
    j5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch geKennzelehnet, dass ein von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes abhängiges Steuersignal für die Aufladung erzeugt wird.
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignal· miteinander multipliziert werden.
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    5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal durch eine Impulsfolge mit einem von der Netzbelastung abhängigen Einschaltverhältnis gebildet wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal durch eine Impulsfolge mit einem von der Temperatur des jeweils zu heizenden Objektes abhängigen Einschal tverhaltnis gebildet wird.
    7· Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn- j zeichnet, dass die Steuersignale miteinander multipliziert werden und dass die Frequenz der Impulsfolge mit dem von der Netzbelastung abhängigen Einschaltverhältnis beträchtlich grosser ist als die Frequenz der Impulsfolge mit dem von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes abhängigen Einschaltverhältnis.
    8. Verfahren nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignale durch Spannungen dargestellt werden.
    9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt der Steuersignale einen die Aufladung des Wärmespeichers (2) bewirkenden Ladeschalter (6) steuert.
    10* Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 9».dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert des Produktes der Steuersignale gebildet wird.
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    11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch das von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des zu heizenden Objektes abhängige Steuersignal eine Entladeeinrichtung 19 betätigt wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch das von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des zu heizenden Objektes abhängige Steuersignal eine Zusatzheizung (19) betätigt wird.
    13* Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Aufladeperiode die Entladeeinrichtung (19) ausgeschaltet bleibt.
    Ik. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufladeperiode eine Absenkung des Raumtemperatur-Sollwertes stattfindet.
    15. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung des von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes abhängigen Steuersignals eine thermische Rückführung stattfindet.
    16. Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 13» dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die thermische Rückführung bewirkte Proportionalabweichung des Raumtemperatur-Sollwertes sowie der Ausfall der Wärmestrahlung kompensiert werden.
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    17. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, oder einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Netzbelastung beeinflusstes Steuergerät (16) und eine von der Temperatur oder des Wärmebedarfes des jeweils zu heizenden Objektes gesteuerte Schalteinrichtung (9;10) in Serie geschaltet sind.
    l8. Einrichtung naoh Anspruch 17*dadurch gekennzeichnet, dass für die Bildung des Mittelwertes des Produktes der Steuersignale ein Bimetallelement (13) vorgesehen ist. |
    19* Einrichtung nach Anspruch lQ, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bimetallelement (13) der Ladeschalter (6) des Spelcherhelzgerätes betätigt wird.
    20. Einrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufladeperiode ein einen die Raumtemperatur erfassenden Thermostaten (8) beeinflussender Heizwiderstand (20) eingeschaltet ist.
    21. Einrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, dass eine thermische Kopplung zwischen einem Wärmespeicher (3) 6es Speicherheizgerätes und einem die Raumtemperatur erfassenden Thermostaten (8) vorgesehen ist.
    22. Einrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Raumtemperatur beeinflusster unstetiger Regler (8,9t , 8, 10, 11) vorgesehen ist.
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    ■>- 204ΛΑ03 Λ)
    23· Einrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung des von der Netzbelastung abhängigen Steuersignals eine elektronische Triggerschaltung vorgesehen ist.
    24. Einrichtung nach Anspruch 2j5, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerschaltung eine Phasenanschnittsteuerung enthält.
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DE19702044403 1970-08-17 1970-09-01 Verfahren zur regelung von mindestens einer ueber ein versorgungsnetz gespeisten elektrischen speicherheizeinrichtung Pending DE2044403B2 (de)

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CH1228170A CH526076A (de) 1970-08-17 1970-08-17 Verfahren zur Regelung von mindestens einer über ein Versorgungsnetz gespeisten elektrischen Speicherheizeinrichtung

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DE2044403A1 true DE2044403A1 (de) 1972-02-24
DE2044403B2 DE2044403B2 (de) 1973-06-28

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