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Regelvorrichtung für Raumheizungsanlagen
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Messgeräten erfolgt, die die Aussen-und die InnentemperaturIn Fig. 2 ist eine der zahlreichen möglichenAusführungsformen des Brückengliedes 4 dargestellt.
Im vorliegenden Fall ist wieder ein Stellmotor 6 für ein Beimisch-Regelventil vorgesehen, auf dessen
Achse 10 eine Kurvenscheibe 11 befestigt ist, die nach einem gewünschten und unter Berücksich- tigung verschiedener, von dem Einzelfall abhängiger Gesichtspunkte entworfenen Kurvenverlauf ausgebildet ist. An der Kurvenscheibe 11 liegt ein Tasthebel 12 an, der beispielsweise unmittelbar mit dem Schleiferteil 13 eines sogenannten Ringpotentiometers 14 verbunden ist, so dass der zwischen den beiden Anschlussklemmen 15 des Potentiometers gemessene Wert für den Widerstand von der Re- lativstellung der Kurvenscheibe 11 und des Tasthebels 12 und damit von der Stellung des Stellmo- tors 6 und des mit ihm verbundenen Regelorgans 7 abhängt.
Dieses Brückenglied kann natürlich vielseitig abgewandelt werden, ebenso das Brückenglied 3, von dem in Fig. 3 ein mögliches Ausfüh- rungsbeispiel dargestellt ist.
Das in Fig. 3 dargestellte Brückenglied 3 besteht aus zwei beispielsweise parallel zueinander geschalteten temperaturabhängigen Widerständen 16 und 17, die im Freien aufgestellt sind, wobei der beispielsweise aus einer einfachen Nickeldrahtspirale bestehende Widerstand 16 direkt der Aussentemperatur ausgesetzt ist, während der andere temperaturabhängige Widerstand 17 im Inneren eines Gehäuses angeordnet ist, das eine dicke Innenschale 18 aus Eisen aufweist, die nach aussen durch eine Wärmeisolationsschicht 19 abgeschirmt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Temperatur im Innern des Gehäuses auf Grund der beiden Schalen 18 und 19 nur sehr langsam auf eine Änderung der Aussentemperatur anspricht und damit über einen bestimmten Zeitraum gesehen eine Mittelwertanzeige der Aussentemperatur erzieltwird.
Eine solche Anlage hat den Vorteil, dass die durch Windeinwirkung oder Sonnenbestrahlung hervorgerufenen stärkeren Widerstandsschwankungen an dem Aussentemperaturfühler 16 nur abgeschwächt auf die Brückenschaltung einwirken.
Die Anpassung der erfindungsgemäss ausgebildeten Regelanlage an Temperaturschwankungen und andere zu berücksichtigende Grössen wird in einfacher Weise dadurch erreicht, dass-ähnlich wie im Falle der in Fig. 3 erläuterten Brückengliedschaltung - die Anzeigeorgane nicht direkt auf die Brücke einwirken, sondern beispielsweise über Potentiometerschaltungen auf die Brückenzweige gegeben werden, so dass der Grad der Einwirkung des Anzeigewertes auf die Brückenverstimmung genau eingestellt und gegebenenfalls abgestuft werden kann.
Zu diesem Zweck werden diese Potentiometer stufenlos oder
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stände dient dabei die spezifische Abkühlungsgeschwindigkeit der zu beheizenden Räume, die ausserordentlich unterschiedlich sein kann und von den spezifischen Wärmeleitzahlen der Aussenwände, Fen- sterflächen usw. abhängig ist. Auf diese Weise kann die Regelvorrichtung und damit die Heizungsanlage sehr genau auf die speziellen Werte eines zu beheizenden Gebäudes oder Raumes eingestellt werden. So kann sie z. B. bei Fertighäusern mit relativ geringer Wärmespeicherfähigkeit feinfühliger und rascher regulierend eingestellt werden als bei Altbauten mit starken Massivwänden, bei denen eine solche Feinfühligkeit der Regelung nicht erforderlich ist.
In Fig. 1 sind mit gestrichelten Linien parallel zu den Brückengliedern 3 und 4 verlaufende Widerstände 20 angedeutet. Hiebei kann es sich um Festwiderstände handeln, auf welche die Brückenzweige mit Hilfe von nicht dargestellten, willkürlich oder automatisch gesteuerten Umschaltrelais umgeschaltet werden können, wodurch eine beispielsweise nur durch die Innentemperatur geregelte oder rein zeitabhängig geregelte gedrosselte Nachtheizung oder eine Schnellaufheizung der Anlage bewirkt werden kann.
Der die Innentemperatur berücksichtigende Teil der Regelvorrichtung ist in Fig. 1, die lediglich eine mögliche Schaltungsform andeutet, bei welcher ein von der Innentemperatur des zu behei-. zenden Gebäudes oder Raumes beeinflusster, als gestrichelt dargestellter Widerstand 21 angegeben, der in den gleichen Brückenzweig gelegt ist, wie der von der Aussentemperatur beeinflusste Widerstand.
Weitere Möglichkeiten einer Beeinflussung der Regelanlage, durch die Innentemperatur, sind weiter oben erwähnt worden. So können auch mehrere, in einzelnen Räumen des zu beheizenden Gebäudes angeordnete Thermostaten oder Wärmefühler vorgesehen sein, die entweder in Reihe miteinander geschaltet sind oder die einzeln den Zufluss des wärmeleitenden Mediums in die Heizkörper des betreffenden Raumes in auch an sich bekannter Weise regulieren. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, verschiedene Innentemperaturmessfühler auf eine Integrierstufe zu geben, in welcher ein mittlerer Wert für die Innen-
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temperatur ermittelt und auf passende Weise in die Regelanlage eingegeben wird.
Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit für die Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung. Sie unterscheidet sich von Fig. 1 im wesentlichen dadurch. dass ein Verstärker 34 an die Brückendiagona1e angeschlossen ist. Die Brücke wird über einen Transformator und Gleichrichter 35 gespeist. Um den Verstärker 34 auch als Grenzwertverstärker verwenden zu können, kann die Brücke umgepolt werden, wobei ein zusätzlicher Widerstand 22 eingeschaltet wird.
Das zur Umschaltung des Motors 6 erforderliche Wenderelais ist mit 23 bezeichnet. 24 ist der die Innentemperatur messende Thermostat. Ferner sind drei in Serie geschaltete Thermostaten 23'gezeigt, die zur gleichzeitigen Tempe- raturmessung in mehreren Räumen dienen können, wie weiter oben schon erwähnt. 26 ist der Motorkondensator.
Die Fig. 5 und 6 zeigen die zu einer Baueinheit zusammengefasste Vorrichtung. Die Welle 27 eines Getriebes 28 ist an einem Ende mit dem Verstellorgan 29 eines Beimisch-Regelventils 30 verbunden, während auf dem gegenüberliegenden Wellenende die Kurvenscheibe 11 sitzt. Zur Verstellung dient der Motor 6, der zunächst das Getriebe 28 bewegt. Die Verschwenkbarkeit der Kurvenscheibe 11 wird durch zwei Erdkontakte 32 und 33 begrenzt. An der Kurvenscheibe 11 liegt der Tasthebel 12 an, der das Ringpotentiometer 14 der Stellung der Kurvenscheibe 11 und damit dem Verstellorgan 29 des Ventils 30 entsprechend einstellt.
Die ganze Vorrichtung ist in einem Gehäuse 31 untergebracht, an dessen einer Seitenwand die elektrische Schaltung, insbesondere die Messbrücke und Widerstände, gemäss einer der Fig. 1 oder 4, angeordnet ist. Die Schaltung kann gedruckt ausgeführt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Regelvorrichtung für Raumheizungsanlagen, bei denen die Regelung in Abhängigkeit von Messgeräten erfolgt, die die Aussen- und die Innentemperatur erfassen und entsprechend diesen Messwerten Widerstände einer die Anlage steuernden Messbrücke verändern, in der bei mindestens einem Brücken-
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dass mehrere jeweils zu einem Brückenwiderstand parallel geschaltete Zusatzwiderstände zu-bzw. abschaltbar angeordnet sind und dass für die Zu-bzw. Abschaltung der Zusatzwiderstände mindestens ein Thermostat vorgesehen ist.
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Control device for space heating systems
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One of the numerous possible embodiments of the bridge element 4 is shown in FIG.
In the present case, a servomotor 6 is again provided for an admixing control valve on which
Axis 10, a cam 11 is attached, which is designed according to a desired curve shape designed taking into account different points of view depending on the individual case. On the cam 11 there is a feeler lever 12, which is for example directly connected to the wiper part 13 of a so-called ring potentiometer 14, so that the value measured between the two connection terminals 15 of the potentiometer for the resistance from the relative position of the cam 11 and the feeler lever 12 and thus depends on the position of the servomotor 6 and the control element 7 connected to it.
This bridge member can of course be modified in many ways, as can the bridge member 3, of which a possible embodiment is shown in FIG.
The bridge member 3 shown in Fig. 3 consists of two temperature-dependent resistors 16 and 17, for example, connected in parallel to one another, which are set up outdoors, the resistor 16 consisting for example of a simple nickel wire spiral is directly exposed to the outside temperature, while the other temperature-dependent resistor 17 is exposed Inside a housing is arranged, which has a thick inner shell 18 made of iron, which is shielded from the outside by a thermal insulation layer 19. In this way it is achieved that the temperature inside the housing, due to the two shells 18 and 19, only responds very slowly to a change in the outside temperature and thus an average value display of the outside temperature is achieved over a certain period of time.
Such a system has the advantage that the greater resistance fluctuations at the outside temperature sensor 16 caused by the action of wind or solar radiation only have a weakened effect on the bridge circuit.
The adjustment of the control system designed according to the invention to temperature fluctuations and other variables to be taken into account is achieved in a simple manner in that - similar to the case of the bridge circuit explained in FIG given so that the degree of influence of the display value on the bridge detuning can be precisely set and, if necessary, graduated.
For this purpose, these potentiometers are stepless or
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The specific cooling rate of the rooms to be heated is used, which can be extremely different and depends on the specific thermal conductivity of the outer walls, window surfaces, etc. In this way, the control device and thus the heating system can be set very precisely to the specific values of a building or room to be heated. So she can z. B. in prefabricated houses with a relatively low heat storage capacity can be adjusted more sensitively and more quickly than in old buildings with thick solid walls, where such a sensitivity of the control is not required.
In Fig. 1 with dashed lines parallel to the bridge members 3 and 4 resistors 20 are indicated. These can be fixed resistors, to which the bridge branches can be switched with the help of arbitrary or automatically controlled switching relays, which are not shown, whereby, for example, only the internal temperature controlled or purely time-dependent controlled reduced night heating or rapid heating of the system can be effected.
The part of the control device that takes into account the internal temperature is shown in FIG. 1, which merely indicates one possible circuit form in which one of the internal temperature is to be raised. zenden building or room influenced, indicated as a dashed line resistance 21, which is placed in the same bridge branch as the resistance influenced by the outside temperature.
Further possibilities of influencing the control system through the internal temperature have been mentioned above. Thus, several thermostats or heat sensors arranged in individual rooms of the building to be heated can be provided, which are either connected in series or which individually regulate the inflow of the heat-conducting medium into the radiators of the room in question in a manner known per se. It has also proven to be advantageous to put different indoor temperature sensors on an integration level, in which a mean value for the indoor
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temperature is determined and entered into the control system in a suitable manner.
4 shows a further possibility for implementing the device according to the invention. It differs from Fig. 1 essentially in this. that an amplifier 34 is connected to the bridge diagram. The bridge is fed via a transformer and rectifier 35. In order to be able to use the amplifier 34 as a limit value amplifier, the polarity of the bridge can be reversed, with an additional resistor 22 being switched on.
The reversing relay required to switch the motor 6 is denoted by 23. 24 is the internal temperature measuring thermostat. Furthermore, three thermostats 23 'connected in series are shown, which can be used for simultaneous temperature measurement in several rooms, as already mentioned above. 26 is the motor capacitor.
FIGS. 5 and 6 show the device combined to form a structural unit. The shaft 27 of a gear 28 is connected at one end to the adjusting element 29 of an admixing control valve 30, while the cam 11 is seated on the opposite end of the shaft. The motor 6, which initially moves the transmission 28, is used for adjustment. The pivotability of the cam 11 is limited by two earth contacts 32 and 33. The feeler lever 12 rests against the cam disk 11 and adjusts the ring potentiometer 14 to the position of the cam disk 11 and thus the adjusting element 29 of the valve 30 accordingly.
The entire device is accommodated in a housing 31, on one side wall of which the electrical circuit, in particular the measuring bridge and resistors, according to one of FIGS. 1 or 4, is arranged. The circuit can be printed.
PATENT CLAIMS:
1. Control device for space heating systems, in which the control takes place as a function of measuring devices that record the outside and inside temperature and change the resistances of a measuring bridge controlling the system according to these measured values, in which at least one bridge
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that several additional resistors each connected in parallel to a bridge resistor are connected or. are arranged to be switched off and that for the on or. Disconnection of the additional resistors at least one thermostat is provided.