CH654678A5

CH654678A5 - Einrichtung zur regelung des energieflusses zu einem gebaeude bzw. zur regelung der temperatur in diesem gebaeude.

Info

Publication number: CH654678A5
Application number: CH7647/81A
Authority: CH
Inventors: Moritz Keller
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1981-11-30
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1986-02-28
Also published as: DE3150838C2; SE8206841D0; SE8206841L; DE3150838A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung des Energieflusses zu einem Gebäude bzw. zur Regelung der Temperatur in diesem Gebäude gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Unter dem Begriff Energiefluss ist sowohl die Kühlung als auch eine Heizung von Gebäuden zu verstehen. Die nachfolgenden Ausführungen beschränken sich einfachheitshalber auf den Vorgang des Heizens, sie beziehen sich sinngemäss angewandt auch auf einen Kühlbetrieb.

Bei Heizungsanlagen mit Wasserumwälzung wird über den Regler die Temperatur eines Vorlaufes beeinflusst. Dabei kann der Regler sowohl direkt auf einen Brenner oder auf eine Wärmepumpe als auch stetig auf ein Mischorgan einwirken, das dem vom Rücklauf zum Vorlauf strömenden Wasser mehr oder weniger warmes Wasser beimischt.

Es sind seit langem Regler bekannt, bei dienen die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Aussentemperatur gesteuert wird, wobei deren gegenseitige Zuordnung, d.h. die Steilheit der Heizkurve, einstellbar ist. Dadurch kann das Verhalten des Reglers dem Gebäude angepasst werden. Solche Regler arbeiten normalerweise ohne Raumfühler. Da es jedoch auch Fälle gibt, in denen ein stark unterschiedlicher Fremdwärmeanfall zu berücksichtigen ist, bestehen darüber hinaus auch Regler mit einem zusätzlichen Raumfühler. Es kann sich dabei um einen Raumtemperaturreglelr mit starrer Aufschaltung der Vorlauftemperatur als Hilfsgrösse oder um einen Raumtemperaturregler mit starrer Aufschaltung der witterungsgeführten Vorlauftemperatur als Hilfsgrösse handeln. Im ersteren Fall wirken sich unterschiedliche Kesseltemperaturen nicht auf die Raumtemperatur aus, sondern werden bereits in der Vorlauftemperatur ausgeregelt, während im zweiten, komfortableren Fall auch bereits die durch Aussentemperaturänderungen hervorgehobenen Störungen von der Vorlauftemperatur aufgefangen werden.

Bei den bekannten Geräten werden für die aufgezeigten Reglerarten für den Raumtemperatur- und Witterungsfühler verschiedene Anschlussklemmen an einem Zentralgerät sowie verschiedene Raumgeräte benötigt. Mit dem Regelsystem Sig-magyr-Junior RVP von LANDIS & GYR gelang es dann, mit dem gleichen Zentralgerät sowohl einen witterungsgeführten Vorlauftemperaturregler als auch einen Raumtemperaturregler mit starrer Auf Schaltung der Vorlauf temperatur als Hilfsgrösse zu realisieren. Zu diesem Zweck sind an die gleichen Klemmen des Zentralgerätes entweder ein Witterungsfühler oder ein Raum-Temperaturfühler anschliessbar, die durch ihre wahlweise mögliche Zuschaltung auch unter gleichen thermischen Bedingungen den gleichen inneren Kreiswiderstand aufweisen müssen. Dabei wird in der Anwendung als Raumtemperatur-Regler nur ein Vorlauf- und ein Raumtemperaturfühler verwendet; der Witterungsfühler fällt weg.

Durch die von der Brennstoff-Verteuerung ausgelöst verstärkte Isolierung der Gebäude sowie dem vermehrten Trend zum Einbau von Kaminfeuerstellen in Einfamilienhäusern und dem damit verbundenen grösseren Einfluss des Fremdwärmeanteiles werden rein witterungsgeführte Vorlauftemperaturregler weniger geeignet, und es besteht daher in Wohnhäusern ein vermehrtes Bedürnis nach Raumtemperaturreglern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raumgerät zu schaffen, das ohne Änderung am Zentralgerät und damit ohne Änderung am Regler selbst wahlweise allein oder zusammen mit einem Witterungsfühler verwendbar ist.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die elektrische Schaltung eines bekannten Raumgerätes,

Fig. 2 ein erfindungsgemässes Raumgerät in direktem An-schluss an ein Zentralgerät,

Fig. 3 den Anschluss eines Raumgerätes zusammen mit einem Witterungsfühler und

Fig. 4 und 5 je eine vereinfachte Darstellung der Zusammenschaltung eines Raum- und eines Witterungsfühlers.

In allen Figuren sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In der Fig. 1 bedeutet 1 ein Gehäuse eines bekannten Raumgerätes 2 mit einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme 3 bzw. 4, zwischen welche ein vereinfacht dargestelltes Widerstandsnetzwerk geschaltet ist, das einen Raumtemperaturfühler . 5 und mit diesem in Reihe geschaltet einen Widerstand 6 enthält. Der Raumtemperaturfühler 5 besteht z.B. aus einem Halbleiter NTC, dem zur Linearisierung seiner Kennlinie und Anpassung an einen gewünschten Widerstandswert ein weiterer Widerstand 7 parallel geschaltet ist. Das Raumgerät 2 enthält meist noch eine hier nicht dargestellte Schaltuhr zur Vorwahl

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des zeitlichen Ablaufes eines Tages- und eines Nachtprogramms sowie einen Betriebswahlschalter und gegebenenfalls eine Temperatur-Sollwerteinstellmöglichkeit. Letzteres kann ein in das Widerstandsnetzwerk einbezogenes Potentiometer sein.

In den Fig. 2 und 3 bedeutet 8 ein erfindungsgemässes Raumgerät mit dem Gehäuse 1 und den Anschlussklemmen 3 . und 4. Das Raumgerät 8 weist ferner eine dritte Anschlussklemme 9 auf. Ein Zentralgerät 11, das den elektronischen Teil des. Reglers enthält, ist nur mit einer gestrichelten Linie und seinen Anschlussklemmen 12 und 13 dargestellt. Beim Raumgerät 8 wird wie beim bekannten Raumgerät 2 der für den Anschluss an das Zentralgerät 11 nötige Netzwerk-Widerstand aus zwei Widerstandskreisen 14 und 15 gebildet, die in Reihe zwischen die beiden Anschlussklemmen 3 und 4 geschaltet sind, und von denen der erste Widerstandskreis 14 den Raumtemperaturfühler

5 enthält und der zweite Widerstandskreis 15 ein Festwiderstand

6 bzw. 16 ist. Ein dritter Widerstandskreis 18, der aus wenigstens einem Festwiderstand 20 besteht, ist zwischen die dritte Anschlussklemme 9 und einen Verbindungspunkt 19 zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstandskreis 14 bzw. 15 geschaltet. Dies erlaubt eine Schaltungskombination, bei der an den Anschlussklemmen 12, 13 des Zentralgerätes 11 der gleiche Kreiswiderstand erscheint, unabhängig davon, ob das Raumgerät 8 oder ein Witterungsfühler 10 (Fig. 3) allein oder beide gemeinsam in die Schaltung einbezogen sind. Durch Verbinden der Anschlussklemmen 4 und 9 sind der zweite und dritte Widerstandskreis 15 und 18 einander parallel schaltbar. Dies dient der Verwendung des Raumgerätes 8 allein, dessen Anschlussklemmen 3 und 4 dann direkt mit den Anschlussklemmen 12 bzw. 13 des Zentralgerätes 11 verbunden sind (Fig. 2).

Bei der zusätzlichen Verwendung des Witterungsfühlers 10 fällt die Verbindung zwischen den Anschlüssen 4 und 9 und damit die Parallelschaltung der Widerstandskreise 15 und 18 dahin. Der Witterungsfühler 10 wird zusätzlich an die Anschlussklemmen 3 und 9 angeschlossen, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist.

In den Anschlussbeispielen der Fig. 2 und 3 enthalten der erste und der dritte Widerstandskreis 14 und 18 je ein Potentiometer 21 bzw. 22, deren Zweck weiter unten erläutert ist.

Für den Anschluss an die Anschlussklemmen 12, 13 des Zentralgerätes 11 ergeben sich folgende drei Möglichkeiten:

a) Witterungsfühler 10 allein,

b) Raumgerät 8 allein und c) Witterungsfühler 10 und Raumgerät 8 gemeinsam.

Für alle drei Möglichkeiten soll ein bei einem bestimmten thermischen Zustand im Falle a) zwischen den Anschlussklemmen 12 und 13 auftretender Kreiswiderstand R0 erhalten bleiben. Für den Fall c), bei dem sowohl der Raumtemperaturfühler 5 als auch der Witterungsfühler 10 in den Regelkreis eingreifen, stellt sich die Frage, wie stark der Einfluss der beiden Fühler gegeneinander betrachtet sein soll und wie gross die einzelnen Widerstandskreise 14, 15 und 18 zu wählen sind.

Nachfolgend werden für den gegenseitigen Einfluss zwei Grenzwerte betrachtet: der eine, bei dem der Einfluss des Witterungsfühlers 10 gleich gross ist wie derjenige des Raumtemperaturfühlers 5 und der andere bei dem der Einfluss des Witterungsfühlers 10 unendlich klein ist. Auf diese beiden Zustände beziehen sich die Fig. 4 bzw. 5, wobei dort der den Raumtemperaturfühler 5 enthaltende erste Widerstandskreis 14 als Raumfühler öR und der dritte Widerstandskreis 18 mit dem in

Reihe geschalteten Witterungsfühler 10 als Aussenfühler ö,\ dargestellt ist.

Im Falle gleichen Einflusses beider Fühler werden der Raumfühler <5r und der Aussenfühler Öa einander parallel und 5 in Reihe mit dem Festwiderstand 16 an die Klemmen 12 und 13 angeschlossen, wie dies die Fig. 4 zeigt. Beträgt der Wider-

standswert des Festwiderstandes 16 ~ und weisen beide Fühler

2

Öa und ör den Widerstand R0 auf, dann ergibt sich an den An-lo schlussklemmen 12 und 13 wieder der gewünschte Kreiswider-stand R0. Es ist daher zweckmässig, den Widerstandswert des Festwiderstandes 16 gleich dem halben Kreis widerstand R0 zu wählen.

Im Falle unendlich kleinen Einflusses des Aussenfühlers Öa i5 wird dessen Kreiswiderstand unendlich, was in der Fig. 5 durch eine unterbrochen gezeichnete Zuleitung zum Verbindungspunkt 19 angedeutet ist. An den Anschlussklemmen 12, 13 wirkt dann die Reihenschaltung des Raumfühlers öR mit dem Festwiderstand 16. Beträgt dessen Widerstand wie vorangehend

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erwähnt —2, dann muss im betrachteten Grenzfall der Wider-

R

stand des Raumfühlers öR ebenfalls ~ betragen. Auf die Fig. 3

zurückbezogen ist daraus abzuleiten, dass der Widerstandswert 25 des ersten Kreiswiderstandes 14 mindestens die Hälfte des Kreiswiderstandes R0 betragen soll.

In der praktischen Anwendung des Raumgerätes 8 zusammen mit dem Witterungsfühler 10 ist es meistens erforderlich, dass der Einfluss des Witterungsfühlers 10 geringer ist als der 30 Einfluss des Raumtemperaturfühlers 5. Zu diesem Zweck wird durch die Reihenschaltung des dritten Widerstandskreises 18 mit dem Witterungsfühler 10 dieser Fühlerkreis hochohmiger gemacht als im Zustand gleichen Einflusses von Raumtemperatur- und Witterungsfühler. Dazu dienen der Festwiderstand 20 35 und das Potentiometer 22. Damit aber der Kreiswiderstand R0 an den Anschlussklemmen 12 und 13 erhalten bleibt, muss gleichzeitig der erste Widerstandskreis 14 niedrigohmiger gewählt werden. Dies erfolgt durch eine andere Anpassung des in den Fig. 2 und 3 als Potentiometer dargestellten Widerstandes 40 21.

Für viele Anwendungsfälle genügt es, wenn ein mittlerer, gleichbleibender Wert für die Empfindlichkeit des Witterungsfühlers 10 gewählt wird. Das Potentiometer 21 ist dann durch einen Festwiderstand ersetzt, während das Potentiometer 22 in 45 den Widerstand 20 mit einbezogen wird.

Damit aber auch die Empfindlichkeit des Witterungsfühlers 10 zum Raumtemperaturfühler 5 und damit auch zum Vorlauftemperaturfühler am Regler beeinflusst werden kann, und um damit die Steilheit der Heizkurve der tatsächlichen Steilheit der Gebäude-Heizkurve am Raumgerät 8 zusätzlich einstellen zu können, ist es zweckmässig, die beiden Potentiometer 21, 22 miteinander so zu koppeln, dass deren Widerstandswerte nur miteinander und in ihrer Wirkung einander entgegengesetzt verstellbar sind. Deren gemeinsames Verstellelement trägt dann vorteilhaft eine in Steilheitswerten eingeteilte Skala.

Das beschriebene Raumgerät erweitert ohne nennenswerten Mehraufwand den Anwendungsbereich des Reglers, indem an dessen Zentralgerät 11 je nach gewünschter Regelungsart und 60 ohne Erweiterung der Anzahl Anschlussklemmen am Zentralgerät zusätzliche Geräte angeschaltet werden können.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Einrichtung zur Regelung des Energieflusses zu einem Gebäude bzw. zur Regelung der Temperatur in diesem Gebäude, bestehend aus einem Raumgerät (8) mit einem Raumtemperaturfühler (5), einem Zentralgerät (11) und einem an dieses angeschlossenen, vom Energiefluss beeinflussten Vorlauftemperaturfühler und zwei Anschlussklemmen (12, 13) am Zentralgerät (11), an die mit zwei elektrischen Verbindungen wahlweise entweder ein Witterungsfühler (10) oder das Raumgerät (8), welche je einen bestimmten Kreiswiderstand (R0) aufweisen, anschliess-bar sind, sowie mit einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme (3, 4) am Raumgerät (8), zwischen denen zwei in Reihe geschaltete Widerstandskreise (14, 15) vorhanden sind, von denen der erste den Raumtemperaturfühler (5) und der zweite wenigstens einen Festwiderstand (16) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Raumgerät (8) eine dritte Anschlussklemme (9) für einen dritten Widerstandskreis (18) aufweist, der zwischen die dritte Anschlussklemme (9) und einen Verbindungspunkt (19) zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstandskreis (14, 15) geschaltet ist, was eine Schaltungskombination erlaubt, bei der an den Anschlussklemmen (12, 13) des Zentralgerätes (11) unabhängig davon, ob das Raumgerät (8) oder der Witterungsfühler (10) allein oder beide gemeinsam in die Schaltung einbezogen sind, der gleiche Kreiswiderstand (R0) erscheint.

2. Einrichtung zur Regelung des Energieflusses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Widerstandskreis (18) aus wenigstens einem Festwiderstand (20) besteht und dass für die Verwendung des Raumgerätes (8) allein der zweite und dritte Widerstandskreis (15, 18) miteinander durch Verbinden der zweiten und dritten Anschlussklemme (4, 9) parallel schaltbar sind, während für die zusätzliche Verwendung des Witterungsfühlers (10) die direkte Parallelschaltung dahinfällt und der Witterungsfühler (10) an die erste und dritte Anschlussklemme (3 bzw. 9) anschliessbar ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung zur Regelung des Energieflusses nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des Festwiderstandes (16) im zweiten Widerstandskreis (15) gleich der Hälfte des Kreiswiderstandes (R0) ist.

4. Einrichtung zur Regelung des Energieflusses nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des ersten Widerstandskreises (14) mindestens die Hälfte des Kreiswiderstandes (R0) beträgt.

5. Einrichtung zur Regelung des Energieflusses nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten und dritten Widerstandskreis (14, 18) je ein Potentiometer (21 bzw. 22) vorhanden ist, deren Widerstandswerte nur miteinander und in ihrer Wirkung einander entgegengesetzt verstellbar sind.