CH685581A5

CH685581A5 - Einrichtung mit einem Heizungsregler für Wohngebäude.

Info

Publication number: CH685581A5
Application number: CH2138/89A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Ulrich
Original assignee: Landis & Gry Tech Innovat Ag
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1995-08-15
Also published as: DE4016898A1

Description

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CH 685 581 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung mit einem Heizungsregler gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Einrichtungen eignen sich beispielsweise zur Regelung der Raumtemperatur in Wohngebäuden.

Eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist beispielsweise aus der Landis & Gyr-Firmendruckschrift «Heizungsregler SIGMAGYR RVP40.2» bekannt.

Solche Heizungsregler enthalten eine Uhr, mit deren Hilfe die Heizungsanlage bedarfsgerecht so gesteuert wird, dass während der Anwesenheit von Personen in den betreffenden Räumen die Temperatur in diesen Räumen auf einer als behaglich empfundenen Temperatur gehalten und während der Ruhezeit nachts abgesenkt wird. Der Benutzer kann diese Uhr gemäss seinen Bedürfnissen programmieren. Dabei wird in der Regel so verfahren, dass den Wochentagen Montag bis Freitag ein Programm zugeordnet ist, bei dem die Heizung relativ früh am Morgen auf Normalbetrieb geschaltet wird. Für Samstage und Sonntage wird in der Regel ein späterer Heizbeginn programmiert. Entsprechendes gilt für die Abschaltung am Abend.

Bei einer solchen Steuerung bleibt unberücksichtigt, dass sich die Benützergewohnheiten an einigen Tagen kurzfristig ändern können. An Wochenfeiertagen sollte das Programm dem des Sonntags entsprechen. Ähnliches gilt, wenn ein Berufstätiger wegen einer Erkrankung zuhause bleibt. Umgekehrt kann es vorkommen, dass der Benutzer auch an einem Samstag oder Sonntag früher als üblich aufsteht und deshalb früher mit dem Heizen begonnen werden sollte. Zur Lösung dieses Problems ist in der DE-OS 3 011 678 vorgeschlagen worden, Bewegungsmelder zu verwenden. Dabei wird die Heizung erst eingeschaltet, wenn sich Personen im überwachten Raum bewegen. Vom Moment des Aufheizbeginns bis zum Erreichen der als behaglich empfundenen Temperatur kann aber wegen der Trägheit der Heizungsanlage eine längere Zeit verstreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Heizungssteuerung mit möglichst geringem zusätzlichen Aufwand besser an die wahren Bedürfnisse des Benutzers anzupassen.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

Die Fig. 1 zeigt ein Schema eines Heizungsreglers und

Fig. 2 ein Zeitdiagramm.

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Heizungsregler, der eine Schaltuhr 2, ein Regelmodul 3 und einen Sollwertgeber 4 enthält. Der Sollwertgeber 4 weist zwei Ausgänge 4a und 4b auf: einen ersten Ausgang 4a, an dem ein im Sollwertgeber 4 einstellbarer Spannungswert zur Verfügung steht, der den Normal-Sollwert der Raumtemperatur repräsentiert, und einen zweiten Ausgang 4b, an dem ein ebenfalls im Sollwertgeber 4 einstellbarer Spannungswert zur Verfügung steht, der den Absenk-Sollwert der Raumtemperatur repräsentiert.

Die beiden Ausgänge 4a und 4b des Sollwertgebers 4 sind über einen ersten Umschalter 5 mit dem Regelmodul 3 verbunden. Je nach Stellung des Umschalters 5 ist dabei entweder der erste Ausgang 4a oder der zweite Ausgang 4b mit dem Regelmodul 3 verbunden. Der Umschalter 5 wird von einem ersten Relais 6 gesteuert.

Das Relais 6 wird über einen von einem Hilfsrelais 7 betätigten zweiten Umschalter 8 gesteuert, und zwar je nach Stellung des Umschalters 8 entweder von der Schaltuhr 2 oder von einem Steuermodul 9. Dieses Steuermodul ist mit einer Zusatz-Schaltuhr 10 verbunden.

An den Heizungsregler 1 angeschlossen sind zudem ein Witterungsfühler 11 und/oder ein Raumtemperaturfühler 12, sowie ein Vorlauffühler 13 und ein Antrieb 14 für einen die Temperatur im Heizkreis beeinflussenden Mischer 15.

Nachfolgend wird die Funktion dieser Vorrichtung beschrieben. Dabei wird zunächst davon ausgegangen, dass sich der Umschalter 8 in der in der Fig. 1 dargestellten Lage befindet, in der die Schaltuhr 2 mit dem Relais 6 verbunden ist. Es sei auch angenommen, dass der Benützer die Schaltuhr 2 in bekannter Weise programmiert hat. Weiter sei angenommen, dass die Schaltuhr 2 so programmiert ist, dass die Heizung von 7 bis 22 Uhr im Normalbetrieb mit normaler Raumtemperatur laufen soll, während zwischen 22 und 7 Uhr die Heizung im Absenkbetrieb mit reduzierter Raumtemperatur laufen soll.

Die Uhrzeit sei nun 1 Uhr. Auf der das Relais 6 ansteuernden Leitung, die von der Schaltuhr 2 ausgeht, liegt jetzt keine Spannung, so dass das Relais 6 nicht erregt ist, was der Darstellung in der Fig. 1 entspricht. Das Steuermodul 3 ist jetzt über den Schalter 5 mit dem Ausgang 4b des Sollwertgebers 4 verbunden, so dass der Sollwert für den reduzierten Heizbetrieb am Steuermodul 3 anliegt und wirksam ist.

Das Steuermodul 3 bildet aus diesem Sollwert und aus den mit Hilfe der Fühler 11, 12 und 13 er-fassten Werten für Aussentemperatur, Raumtemperatur und Vorlauftemperatur in bekannter Weise einen Stellbefehl für den Anrieb 14 des Mischers 15. Auf diese Weise wird über die Vorlauftemperatur des Heizkreises die Raumtemperatur auf den durch den Sollwert bestimmten Wert geregelt.

Wird nachfolgend der Zeitpunkt 7 Uhr erreicht, so erscheint jetzt auf der von der Schaltuhr 2 über den Umschalter 8 zum Relais 6 führenden Leitung Spannung, durch die das Relais 6 erregt wird.

Dadurch schaltet der Umschalter 5 um, so dass nun der erste Ausgang 4a des Sollwertgebers 4 mit dem Steuermodul 3 verbunden ist. Somit wird das Steuermodul 3 vom Normal-Sollwert der Raumtemperatur beeinflusst und die Temperatur des Raumes wird nun über die Vorlauftemperatur auf diesen neuen Sollwert geregelt.

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Wird dann der Zeitpunkt 22 Uhr erreicht, so verschwindet die Spannung auf der zum Relais 6 führenden Leitung, das Relais 6 fällt ab, der Umschalter 5 schaltet um, so dass nun wieder der Ausgang 4b mit dem Regelmodul 3 verbunden ist. Dadurch regelt der Heizungsregler 1 wiederum auf den Ab-senk-Sollwert.

Eine Beeinflussung des Relais 6 und somit der Sollwert-Vorgabe ist mit der beschriebenen Vorrichtung aber auch von der Zusatz-Schaltuhr 10 her möglich. Diese Zusatz-Schaltuhr 10 ist wie ein elektrischer Wecker ausgebildet, ist also in der Lage, zu einstellbaren Zeitpunkten einen Alarm auszulösen. Deshalb ist diese Zusatz-Schaltuhr 10 zweckmässigerweise neben dem Bett im Schlafraum plaziert. Zusätzlich weist diese Zusatz-Schaltuhr 10 einen Ausgang 20 auf, der mit einem Eingang des Steuermoduls 9 verbunden ist.

Dieser Ausgang 20 weist entweder Signalpegel «0», «1» oder Signalpegel «2» auf. Ist der Signalpegel gleich «0», so wird das vom Steuermodul 9 betätigte Relais 7 nicht erregt. Dadurch befindet sich der Umschalter 8 in der in der Fig. 1 gezeigten Lage, bei der die Schaltuhr 2 auf das Relais 6 einwirken kann. Ist aber der Signalpegel gleich «1» oder «2», so wird das Relais 7 vom Steuermodul 9 erregt. Ist der Signalpegel gleich «2», so erscheint gleichzeitig an einem Ausgang 21 des Steuermoduls 9 eine Spannung, die so gross ist, dass sie das Relais 6 erregen kann. Das Erscheinen der Signalpegel «1» und «2» am Ausgang 20 ist zeitgesteuert, wobei ein Zusammenhang mit dem Zeitpunkt der Alarmauslösung besteht. Ist die Alarmfunktion der Zusatz-Schaltuhr 10 nicht aktiviert, so ist der Signalpegel am Ausgang 20 immer gleich « 0 ».

Durch das Erregen des Relais 7 schaltet der Umschalter 8 um und dadurch gelangt die am Ausgang 21 anliegende Spannung auf das Relais 6 und erregt dieses, wodurch die schon beschriebene Sollwert-Umschaltung erfolgt.

Die Zusatz-Schaltuhr 10 ist so beschaffen, dass die üblichen Mittel zum Verstellen des Zeitpunktes für die Auslösung des Alarms A (Fig. 2) vorhanden sind und ausserdem auch Mittel, um eine Zeitspanne Zv einzustellen. Die Grösse dieser Zeitspanne Zv bestimmt, um welchen Zeitbetrag vor Auslösung des Alarms A die Spannung am Ausgang 20 von «1» auf «2» wechseln soll.

Es ist vorteilhaft, die Zeitspanne Zv so gross zu wählen, dass das Wechseln des Pegels von «1» auf «2» so frühzeitig vor dem Auslösen des Alarms A erfolgt, dass im Zeitraum zwischen dem Pegelwechsel und dem Alarm A die zu beheizenden Räumlichkeiten von der Absenk-Temperatur auf die Komfort-Temperatur aufgeheizt werden können. Die Grösse der Zeitspanne Zv richtet sich also in erster Linie nach den Kenngrössen der Heizungsanlage und des Gebäudes. Sie ist durch den Benutzer nach Erfahrungswerten einstellbar und braucht später nicht mehr verändert zu werden.

Es ist auch möglich, die Einrichtung so zu gestalten, dass die Zusatz-Schaltuhr 10 die Aktivierung der Weckfunktion und den eingestellten Weck-Zeit-punkt dauernd oder periodisch oder nach jeder Änderung an den Heizungsregler 1 übermittelt und dass die Grösse der Zeitspanne Zv im Heizungsregler 1 gemäss der Aussentemperatur selbsttätig variiert wird oder nach einem der bekannten Selbst-lern-Algorithmen angepasst wird.

Durch die beschriebene Vorrichtung wird erreicht, dass durch das Aktivieren der Weck-Funktion der Zusatz-Schaltuhr 10 automatisch die interne Schaltuhr 2 des Heizungsreglers 1 funktionslos wird und stattdessen die zeitabhängigen Vorgänge im Heizungsregler 1 von der Zusatz-Schaltuhr 10 gesteuert werden.

Ist bei der Zusatz-Schaltuhr 10 die Weck-Funkti-on aktiviert, so wird um die Zeitspanne Zv vor der eingestellten Alarmzeit Za die Umschaltung des Sollwertgebers vorgenommen und zum Zeitpunkt Za der Alarm A ausgelöst. Wesentlich ist, dass das Quittieren des Alarms A nicht durch Desaktivieren der Weck-Funktion erfolgt, sondern durch Betätigen einer speziellen Quittungstaste, wie dies bei neueren elektrischen Weckern und Wecker-Radios der Fall ist.

Es ist zweckmässig, auch bei aktivierter Weck-Funktion zu einem bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise zur Mittagszeit, zeitgesteuert das Signal am Ausgang 20 wieder auf den Pegel «0» zu setzen. Dadurch übernimmt zu diesem Zeitpunkt wieder die interne Schaltuhr 2 die Zeitsteuerung und damit auch die abendliche Umschaltung vom Normal-Be-trieb in den Absenk-Betrieb.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann aber darin bestehen, durch die eingestellte Weckzeit auch die Ausschaltzeit am Abend zu korrigieren. Damit lässt sich der Tatsache Rechnung tragen, dass der Benutzer in der Regel eine bestimmte Schlafzeit benötigt, dass also seine Zu-Bett-Geh- und Aufsteh-Zeit miteinander korreliert sind. Kann er beispielsweise an einem Sonntag bis 9 Uhr schlafen, so kann er das Zu-Bett-Gehen am Vorabend bis auf 1 Uhr hinausschieben. Dann aber ist es unzweckmässig, wenn die Heizungsanlage bereits um 22 Uhr gemäss dem Programm der Schaltuhr 2 auf Absenk-Betrieb umschaltet.

Es ist deshalb zweckmässig, an der Zusatz-Schaltuhr 10 eine ebenfalls einstellbare Zeitspanne Zn vorzusehen, durch die bestimmt wird, um welche Zeitspanne vor dem Umschalten von Absenk- auf Normalbetrieb die Umschaltung vom Normal- auf den Absenkbetrieb erfolgen soll. Beträgt die Zeitspanne Zn beispielsweise 8 Stunden, was dem normalen Schlafbedürfnis entspricht, so erfolgt die Umschaltung der Heizungsanlage vom Normal- auf den Absenkbetrieb zu einem Zeitpunkt, der um die Summe der Zeitspannen Zn und Zv vor dem eingestellten Weckzeitpunkt liegt.

Durch das Aktivieren der Weck-Funktion lässt sich je nach eingestellter Weckzeit sowohl eine frühere, als auch eine spätere Umschaltung von Absenk- auf Normalbetrieb und umgekehrt erreichen. Damit wird erreicht, dass die Heizungsanlage gemäss den tatsächlichen Bedürfnissen des Benutzers gesteuert wird. Dies erhöht den Komfort für den Benutzer. Ausserdem ist in der Regel auch noch eine Energieersparnis damit verbunden, weil der Benutzer sich nun nicht mehr veranlasst sieht,

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die Schaltuhr 2 so zu programmieren, dass unter allen Umständen sowohl der morgendlich früheste als auch der abendlich späteste Umschaltzeitpunkt berücksichtigt werden soll.

Die Zusatz-Schaltuhr 10 ist gemäss diesem Ausführungsbeispiel mittels einer elektrischen Leitung an den Heizungsregler angeschlossen. Eine solche Leitung verursacht bei der Installation zusätzliche Kosten. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Zusatz-Schaltuhr 10 und der Heizungsregler 1 so ausgebildet sind, dass die Informationsübertragung von der Zusatz-Schaltuhr 10 zum Heizungsregler 1 ohne eine solche Leitung erfolgen kann. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass für die Informationsübertragung der elektrische Netzanschluss benützt wird. Dies lässt sich beispielsweise unter Verwendung zweier Tonfrequenzsignale anstelle der Pegel «1» und «2» realisieren. Dazu ist es erforderlich, dass die Zusatz-Schaltuhr 10 entsprechende Oszillatoren und einen Modulator enthält und dass das Steuermodul 9 einen dazu passenden Demodulator aufweist.

Ebenso vorteilhaft kann es sein, die Informationsübertragung durch drahtlose Übermittlung vorzunehmen.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft einen räum- oder witterungsgeführten Heizungsregler, wie er vorzugsweise für Wohnungen oder Einfamilienhäuser verwendet wird. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt. So ist es beispielsweise möglich, auch ein Heizungsregeisy-stem für Hotels so auszustatten. Verfügt ein Hotel beispielsweise über ein automatisches Weckruf-System, beispielsweise in Form eines mikroprozessorgesteuerten Automaten, so ist es möglich, die Alarmsignale dieses Systems für die Einzelraum-Steuerung zur Umschaltung von Absenk- auf Normalbetrieb zu benützen. Das Weckruf-System wirkt dann als Zusatz-Schaltuhr 10.

Ausserdem ist es möglich, bei einer Heizanlage mit Einzelraum-Steuerung beispielsweise verschiedene Zeitspannen Zv für die einzelnen Räume vorzusehen, so dass zuerst das Badezimmer, anschliessend die Küche und wiederum anschliessend der Hauptwohnraum aufgeheizt werden. Auch ist es möglich, die Brauchwasserbereitung von der Zu-satz-Schaltuhr 10 zu steuern, etwa derart, dass grundsätzlich rechtzeitig vor dem eingestellten Weck-Zeitpunkt eine Nachladung des Brauchwasserspeichers vorgenommen wird, wobei der Zeitpunkt des Starts der Nachladung von der im Brauchwasserspeicher herrschenden Temperatur abhängig sein kann. Das Nachladen wird somit zum spätest möglichen Zeitpunkt begonnen.

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung mit einem Heizungsregler für Wohngebäude mit einer internen Uhr, an der Zeitpunkte einstellbar sind, zu denen von Normalbetrieb unter Einhaltung einer nicht reduzierten Temperatur auf Absenkbetrieb mit reduzierter Temperatur und umgekehrt umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Weckeruhr ausgestaltete Zusatz-Schaltuhr (10) vorhanden ist, die über eine

Signalverbindung mit dem Heizungsregier (1) verbunden ist, und dass der Heizungsregler (1) einen durch das Aktivieren bzw. Desaktivieren der Weckfunktion dieser Zusatz-Schaltuhr (10) gesteuerten Umschalter (8) aufweist, in dessen erster Lage die Umschaltung vom Absenkbetrieb zum Normalbetrieb zu einem von der internen Schaltuhr (2) abhängigen Zeitpunkt erfolgt, während in der zweiten Lage diese Umschaltung zu einem von der Zusatz-Schaltuhr (10) abhängigen Zeitpunkt erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Lage des Umschalters (8) die Umschaltung vom Absenkbetrieb zum Normalbetrieb zu einem Zeitpunkt erfolgt, der um einen einstellbaren Zeitraum (Zv) vor dem an der Zusatz-Schaltuhr (10) eingestellten Zeitpunkt für die Auslösung eines Alarms (A) liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung vom Normalbetrieb zum Absenkbetrieb zu einem Zeitpunkt erfolgt, der um einen einstellbaren Zeitraum (Zn) vor dem Zeitpunkt liegt, an dem die Umschaltung vom Absenk-zum Normalbetrieb erfolgt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen von der Zusatz-Schaltuhr (10) zum Heizungsregler (1 ) über den elektrischen Netzanschluss übertragen werden.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen von der Zusatz-Schaltuhr (10) zum Heizungsregler (1) auf drahtlosem Wege übertragen werden.

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