DE2055056C3 - Temperaturregelsystem - Google Patents

Description

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äich ein Außentemperaturnachstellregler derjenigen Winkelstellung schließt und bei einer anderen Win-(\ΐΐ einsetzen, wie er in der USA.-Patentschrift keistellung öffnet, wobei diese beiden Vorgänge durch 2257471 beschrieben ist Als Stellantriebe zur Fein- Einstellen der Doppelnocken festgelegt werden «consteuerung der den einzelnen Aggregaten zugeordneten nen. Auf der Welle des Motors MB befinden sich Ventile lassen sich Motoren anwenden, wie sie in den 5 ebenfalls zwei Potentiometer, die in Fig. 3 mit BPi Steuersystemen gemäß USA.-Patentschrift 2 257471 und BPA bezeichnet sind, sowie auch zwei End- und 2 109 062 beschrieben sind. schalterS3 und SA, die von den DoppelnockenBCi

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung und BC 4 betätigt werden. Von dem Klemmenbrett kennzeichnet sich durch eine an sich bekannte Ein- TB in Fig. 1 führen die Steuerkabel El, El, E3 richtung zur Umkehr der Schaltrcibenfolgc der io und £4 zu jedem der Ventile Vl, Vl, Vb und V4. Aggregate in Intervallen. Als Teil der Schalttafel 15 sind ein Intervallzeitgeber

'bamit wird für eine gleichmäßige Belastung der und geeignete Relais vorgesehen, so daß die Steueeinzelnen Aggregate gesorgt. rung der oben beschriebenen Art stattfinden kann.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbei- Die beschriebenen Elemente sind auf dem Schaltbrett spiels der ErfinduEg an Hand von Zeichnungen. In 15 15 befestigt.

den Zeichnungen zeigt In Fig. 2 ist ein graphisches Schaubild gezeigt,

pig. 1 cine schematische Ansicht einer Boiler- das eine Boilerkapazitätskurve bezogen auf die Bebatterie mit eir.rm Temperaturregelsystem, lastung bzw. Leistungsanforderung in Gradeinheiten

Fig. 2 ein graphisches Schaubild mit einer Kurve, der Winkelstellung der Stellmotoren enthält. Die gedie die Boilerkapazität als Funktion der Leistungs- ao zeigte Kurve stellt die gesteuerte Kapazität des anforderung in Einheiten der Winkelstellung eines Boilerbatteriesystems dar, wenn die Leistungsanfor- oder mehrerer Stellmotoren darstellt, und derungen steigen, sowie auch die eingestellte oder

F i s. 3 ein Schaltbild des Temperaturregelsystcms gesteuerte Boilerkapazität, wenn die Leistungsanforvon F^ig. 1 im Detail. derungen sinken. Das in Fig. 1 schematisch gezeigte

Die Zeichnungen veranschaulichen ein aus meh- a5 Temperaturregelsystem kann den gesteuerten Boilerreren Boilern bestehendes System zur Erzeugung von kapazitätskurven von Fig. 2 entsprechend arbeiten. Warmwasser für Heizzwecke, wobei die Boiler gas- In Fig. 3 wird ein Schaltungsdiagramm gezeigt,

beheizt sind und durch Feinsteuerungsgasventile ge- das das Steuersystem von Fig. 1 im Detail besteuert werden. Das nachfolgend beschriebene Tem- schreibt. Wie schematisch aus Fig. 3 ersichtlich ist, peraturregelsystem eignet sich aber auch für andere 30 können die Temperaturfühler Tl und Tl einfache Heiz- oder Kühlaggregate. Dehnstoffelemente sein, die Balgelemente betätigen,

In Fig. 1 werden bei Bl, Bl, ß3 und BA Boiler welche ihrerseits einen Potentiometerschieber der übgezeigt, in denen Wasser erhitzt und an eine Vorlauf- liehen Art verstellen. Natürlich lassen sich auch komleitung 12 abgegeben wird, die das Wasser zu einem pliziertere Steuervorrichtungstypen benutzen. Der zu erwärmenden Raum transportiert und mit einem 35 Folgeregler RC steuert den Motor MA über drei Lei-Temperaturfühler Γ1 ausgestattet ist. Das Bezugs- hingen ΕΛ, wobei der Motor MA seinerseits über zeichen 10 bezeichnet eine Einlaß- oder Rücklauf- drei Leitungen EB den Motor MB steuert und emwasserleitung. stellt. Die Leiterdrähte 30 und 32 liefern die Energie

Die Feinsteuerungsventile V1, Vl, V 3 und V 4 für das Steuersystem.

sitzen in Gasleitungen 14a, 146,14c und 14d. 40 Die Doppelnocken ACX und ACl befinden sich

Das Temperaturregelsystem ist mit einem Außen- auf der Welle des MotorsMA, während die ^DoPP^el" temperaturfolgeregler RC versehen. Über einen nocken BC3 und BC4 auf der Welle des Motors MB Transformator 16 wird Energie zugeführt. Das Be- angeordnet sind. Die Wellen dieser Motoren drehen ^ugszeichen Tl bezeichnet einen Außentemperatur- sich über einen Bereich von 160°. Die Doppelnocken fühler. Der Temperaturfühlern ist über ein Kabel 45 schließen die Schalter 51 bis S 4 bei einer bestimmten 18 an den Folgeregler angeschlossen, während der Winkelstellung und öffnen diese Schalter bei einer Temperaturfühler Γ 2 über ein Kabel 20 mit dem anderen Winkelstellung, wie dies noch erläutert wird. Folgeregler ^:n Verbindung steht. Den Ventilen Die Bezugszeichen/? 1, Rl, Λ 3 und RA bezeicn-

Vi bis V4 sind Stellantriebe MA und MB zugeord- nen Steuerrelais oder Potentiometersteuerrelais, wonet. Es handelt sich um Motoren, die sich von einem 50 bei die Potentiometer API, API, BP 3 und BP 4 die Potentiometer steuern lassen. Diese Motoren weisen Einstellung der vier Ventile Vl bis V A steuern. L>as ein Ausgleichspotentiometer auf, so daß sie sich ge- Relais R1 ist ein dreipoliges Umschaltrelais mit einer maß der Position einstellen, die von dem Steuer- Wicklung 34. Das Potentiometer/1 Pl ist an die drei potentiometer eingenommen wird, wobei der Steuer- Pole des Relais Rl über drei Leitungen Al angeschaltkreis eine Brückenschaltung ist. Der Folgeregler 55 schlössen. Die Relais R1, R 3 und R A gleichen dem KC steuert über die Schaltung EA den Motor MA. Relais Rl und sind mit ihren Polen an die anderen In dem Motor MA befindet sich ein Steuerpotentio- drei Steuerpotentiometer jeweils über drei Leitungen meter, das über die Schaltung EB den Motor MB so Al, B 3 und B A angeschlossen, steuert, daß der Motor MB der Position des Motors Das dreipolige Relais k 1 arbeitet mit drei üin-

MA folgt. 60 Kontakten und drei Aus-Kontakten, wobei der eine

Auf der Welle des Motors MA befinden sich zwei Kontaktsatz über drei Leitungen El an das Ventil Steuerpotentiometer und zwei Nockenschalter, die in Vl angeschlossen ist, während der andere aus drei F i g 3 gezeigt sind, wobei die Potentiometer die Be- Kontakten bestehende Satz über drei Leitungen zugszeichen AP1, APl und die Schalter die Bezugs- E1-4 an das Ventil VA angeschlossen ist. So hat das zeichen 51 und 52 tragen. Diese beiden Schalter 6₅ Relais R1 zwei Stellungen, in deren einer das Fotenwerden von den Doppelnocken ACl und AC 2 bzw. tiomcter AP1 an das Ventil V1 und in deren ^^aem Nockenscheiben betätigt. Sie entsprechen einem han- dieses Potentiometer an das Ventil VA angescniossen delsiiblichen Standardtyp, der in einer bestimmten ist. Die Relais R2, R3 und RA haben ebentalis je

zwei Stellungen. In der einen Stellung des Relais R 2 peraturen, d. h. wenn extreme Anforderungen bezug- 1

verbindet es das Potentiometer AP2 mit dem Ventil Hch der Heizbelastung gestellt werden, drehen sich I

V2 über drei Leitungen E2, während das Relais in die Motoren in ihre extreme Lage von 160°, und an \

seiner anderen Stellung dieses Potentiometer über diesem Punkt sind alle Boiler eingeschaltet und '^l

drei Leitungen £2-3 an das Ventil V 3 an- 5 arbeiten mit voller Kapazität. 5

schließt. In der einen Stellung des Relais/?3 ver- Die VentileVl bis V 4 sind nicht in Betrieb d h ^

bindet dieses Relais das Potentiometer BP 3 über drei sie bleiben geschlossen, bis sie durch Schließen der *

Leitungen £3 mit dem Ventil V3, während es in Schalter 51 bis 54 erregt werden. Falls diese Ventile '■

seiner anderen Stellung dieses Potentiometer über nicht erregt werden, bleiben sie in ihrer geschlossenen ^

drei Leitungen £3-2 an das Ventil V 2 anschließt. In to Stellung, und zwar unabhängig von der Stellung ihrer I

der einen Stellung des Relais A4 verbindet dieses Steuerpotentiometcr. ;

Relais das Potentiometer BP4 über drei Leitungen Im folgenden werden nun die Winkelstelluneen der ^

£4 mit dem Ventil V4, während dieses Relais in Schalter 51 bis S4 für das öffnen und Schließen an- ί

seiner anderen Stellung dasselbe Potentiometer über gegeben. 51 öffnet und schließt bei 6° S 2 schließt <

drei Leitungen £4-1 an das Ventil VV anschließt 15 bei 28° und öffnet bei 13°. 53 schließt bei 36° und !

Daraus wird ersichtlich, daß sich dann, wenn die Re- öffnet bei 20^f. 54 schließt bei 60° und öffnet bei ^j

laistfl bis A4 ihre Stellung wechseln, die Reihen- 30°. Man erkennt, daß diese Gradstellungen den S

folge der Steuerung umkehrt, d. h. die Relais kehren Boilereinschalt- und -ausschaltpunkten entsprechen i

dann die Ventilfolge Vl, V2, V3, V4 in die Folge die in dem Schaubild von Fig. 2 eingetragen sind' *

V 4, V 3, V 2, Vl um. Die von den Motoren MA ₃₀ Wenn durch den Temperaturregler ein Wärme-

und MB ausgeübte Steuerung bleibt jedoch in bezug bedarf festgestellt wird, drehen sich die Motoren MA '<

auf die Ventilsteuerpotentiometer dieselbe. und MB so lange, bis sie die 6°-Stellung erreichen !

Das Bezugszeichen SR bezeichnet ein Steuerrelais Der Schalter 51 schließt sich und versorgt dadurch ■

für die Umkehr der Betriebsfolge der Ventile Vl bis über das Relais SR das Ventil Vl mit Strom Das I

V4. Dieses Relais ist ein vierpoliges Relais mit vier a₅ Potentiometer APl verstellt nun über das Relais Λ1

Ein- und vier Aus-Kontakten und einer Wicklung die Stellung des Ventils Vl. Das Potentiometer APl *

36. Die vier Pole des Relais sind über die Leiter- ist so eingestellt, daß es sich bei einer Drehung der \

drähte 38 A, 38 B, 38 C und 38 D in entsprechender Motorwelle um 40° über seinen ganzen Steuer I

Weise mit den Schaltern 51 bis 54 verbunden. Der bereich bewegt. Wenn also die Temperaturbedingun- I

eine Satz Kontakte schließt die Ventile Vl bis V 4 _3a gen so sind, daß die Motoren MA MB sich auf die >

über die Leitungen Dl bis D 4 an die Energiezufuhr 20°-Stellung drehen, dann wird der Boiler Nr 1 auf ^;

an. Wenn das Relais SR seine Stellung ändert, so daß eine halbgeöffnete Position eingestellt wodurch sich '·

seine Pole mit dem anderen aus vier Kontakten be- eine geringfügig größere als die halbe' Kapazität er- ^!

stehenden Satz in Berührung treten, sind die Schaher gibt, da das Steuerpotentiometer APl sich über die ^;

*/ ^bil^St⁴ \"^umZf*^hrt?*?^h<tai°^l&^{mit de}" Ven- 35 Hälfte seines Stellbereiches bewegt hat. An diesem i

QΛei; i ^U λ v^Ve??}/?"; Λ ι⁶' ^P,V^{nkt Uefert der Boi!erß}l 15«/. der Gesamtleistung '

Schalter 51 steuert nun das Ventil V 4, der Schalter aller vier Boiler

52 das.Ventil V 3 der Schalter 53 das Ventil V 2 und Falls die Temperaturregler weiterhin zusätzlichen \

der Schalter54 das Ventil Vl, wie dies aus Fig. 3 Wärmebedarf melden, drehen sich die Motoren MA

ersichtlich ist. ._.... . _{c u} , 4° und WB so lange weiter, bis sie die 28°-Stellung

Em 36-Stunden-Zeitgeber T betätigt einen Schalter erreichen. An diesem Punkt schließt sich der Schal '■

40. welcher die Wicklung 36 des Relais SR sowie die ter52. Dieser Schalter speist nun über das Relais

Wicklungen 34a bis 34d der Relais R1 bis R 4 steu- SR das Ventil V 2, das jetzt von dem Potentiometer

ert. Alle 36 Stunden kehrt er die Reihenfolge der Be- AP2 gesteuert werden kann. Das Potentiometer AP2

feuerung um. Der Schalter 40 steuert die Relaiswick- ₄₅ ist so eingestellt, daß es bei 80°-Drehung über sei

lung 36 durch den Draht 44. Er stellt aber auch eine nen ganzen Bereich wandert. Somit ist das Ventil in

Verbindung zu dem Draht 46 ferner zu den Wick- der 28°-Stellung dann weniger als halb geöffnet

hingen 34a bis 34d, die parallel zum Draht 44 ge- Wenn die beiden ersten Boiler Bl und B2 geöffnet

schaltet sind, und zur Leitung 32 her. Der Zeit- sind, liefern sie 30«/o der Gesamtleistung der vier

geber 7 kann über den Draht37 von dem Schalter 50 Boiler. Dies geht aus dem Diagramm von Fi g 2

oder direkt von der Leitung gesteuert werden. Die hervor.

Arbeitsweise des in Fig. 3 gezeigten Systems wird in Falls noch weitere Wärme verlangt wird, drehen

.Verbindung mit dem Schaubild von Fig. 2 be- sich die Motoren in derselben Richtung Wenn je-

trachtet doch die 3Oo/oige Gesamtkapazität größer ist als der

In der O°-Stellung sind alle Boiler ausgeschaltet. ₅₅ augenblickliche Bedarf, dann geben die Boiler Nr 1

Wenn die Außentemperatur über 21,1° C liegt und und 2 weniger Leistung ab, bis am 13^o-Pnnkt der

die kombinierte Boilervorlauftemperatur hoch genug Boiler Nr. 2 schließt und nur der Boiler Nr 1 geöff

ist, wird an die Boiler keine Leistungsanforderung net bleibt. An diesem Punkt fällt die Gesamtleistuni

gestellt. Wenn die Außentemperatur fällt und/oder plötzlich von 15 auf 10«/«. «««w»iuii_B

wenn die kombinierte Boilervorlauftemperatur ab- S= Wenn der zweite Boiler eingeschaltet wird dann

sinkt, übertragen die Fühler ihre Signale auf den arbeitet er mit etwas weniger als halber Leistung so

FolgereglerÄC. Dadurch wird der MoXorMA ver- daß, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Boflerleistong

anlaßt, sich zu drehen. Das Ausmaß der Drehung ist stufenartig ansteigt. Die beiden Boiler Bl und B 2

proportional der Regelabweichung. Wie erläutert, werden dann zugleich ferngesteuert Ihre Leistune

wird der Motor MB von dem Motor MA angetrieben. 65 wird entsprechend der unteren Kurve von Fig 2 so

Bei geringer Belastung bleiben die Motoren zwischen lange nach unten gesteuert bis die prozentuale

der 0°- und 28°-Stellung, wobei nur der Boiler Nr. 1 Boilergesamtleistung so groß ist, daß sie den Be-

(Boilcr B1) eingeschaltet ist. Bei extrem tiefen Tem- lastungsanforderungen entspricht

In gleicher Weise öffnen andere Schalter ihre geordneten Boiler an den bezeichneten Gradstelngen. In allen Fällen folgt die Regelung bei einem höhten Wärmebedarf der aufwärtsführenden Stufe, e dann entsteht, wenn ein zusätzlicher Boiler ein-

geschaltet wird. Sobald eine Wärmebedarfverminderung einsetzt, erfolgt die Regelung entlang der unteren der beiden Kurven von F i g. 2. Die waagerechten unterbrochenen Linien stellen jeweils abrupte Boilerleistungsänderungen dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409651/140

Claims (3)

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Öffnen erhält, wobei das vorhergehende Ventil nicht ν Patentansprüche: weiter öffnet, so daß die Vorlaufhöchsttemperaiur

.1- Temperaturregelsystem mit mehreren je nicht überschritten wird.

nach Leistungsbedarf zu- und abschaltbaren, mit Bei der bekannten Anordnung ist also auf alle

einer gemeinsamen VorlauQeitung verbundenen 5 Fälle der einem Aggregat zugeordnete Stellantrieb Heiz- oder Kühlaggregaten mit Temperaturf üh- voil ausgeschaltet, bevor der Stellantrieb eines nächstlern, von denen einer in der Vorlaufleitung an- folgenden Aggregates betätigt wird. Die Stillsetzung geordnet ist, und einer angeschlossenen Regelein- des vorhergehenden Stellantriebes kann dabei sowohl richtung, die mit einem Schaltwerk zur aufeinan- bei Vollast als auch bei einer Teillast erfolgen, wobei derfolgenden Zu- und Abschaltung und zur Fein- io aber letzten Endes jeweils immer nur ein Stellantrieb steuerung der Stellantriebe von den einzelnen zu einer Zeit tätig sein kann, während die anderen Aggregaten zugeordneten Ventilen verbunden ist, Stellantriebe stillstehen und die zugehörigen Aggregekennzeichnet durch eine gleichsinnige gate also einen unveränderlichen Betriebszustand und gleichzeitige Feinsteuerung der jeweils ein- (Vollast, Teillast oder Ruhezustand) aufweisen,
geschalteten Aggregate und durch eine derartig 15 Aus der Literaturstelle »Heizung — Lüftung — vorgegebene Einstellung der Ein- und Ausschalt- Haustechnik, 1955, Heft 5, S. 176 bis 181, und 1968. punkte für die Aggregate in bezug auf die Ventil- Nr. 11, S. 416 bis 418) sind bereits verschiedene Anstellung, daß bereits bei einer bestimmten Teil- bringungsmöglichkeiten für Temperaturfühler in mit leistuag des zuletzt eingeschalteten Heiz- oder mehreren Aggregaten arbeitenden Heizungs-, Lüf-Kühlaggregates das nächstfolgende Heiz- bzw. ao tungs- und Klimaanlagen mit Folgeregelung bekannt-Kühlaggregat mit einem vorgegebenen Teil seiner geworden. Dort wird ausgeführt, daß man die VorGesamtleistung eingeschaltet wird, und daß die iauftemperatur der Außentemperatur anpassen aufeinanderfolgende Abschaltung der Heiz- oder könne, wenn die Anordnung eines Raumtemperatur-Kühlaggregate bei vorgegebenen geringeren Teil- fühlcrs nicht möglich sei. Die Zuordnung von Außenleistungen als beim Einschalten erfolgt. 25 temperatur und Vorlauftemperatur könne eingestellt

2. Temperaturregelsystem nach Anspruch 1, werden.

dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Füh- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

ler (T 2) ein Außentemperaturfühler ist. gründe, ein Temperatarregelsystem der in Rede

3. Temperaturregelsystem nach Anspruch 1 stehenden Gattung zu schaffen, welches eine beson- oder 2, gekennzeichnet durch eine an sich be- 30 ders feinfühlige Anpassung der Leistungsabgabe der kannte Einrichtung (T. S, R) zur Umkehr der verbundenen Heiz- oder Kühlaggregate an sich än-Schaltreihenfolge der Aggregate in Intervallen. dernde Belastungsanforderungen ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine gleichsinnige und gleich-

Die Erfindung betrifft ein Temperaturregelsystem 35 zeitige Fernsteuerung der jeweils eingeschalteten mit mehreren je nach Leistungsbedarf zu- und ab- Aggregate und durch eine derartig vorgegebene Einschaltbaren, mit einer gemeinsamen Vorlaufleitung stellung der Ein- und Ausschaltpunkte für die verbundenen Heiz- oder Kühlaggregaten mit Tempe- Aggregate in bezug auf die Ventiistellung, daß beraturfühlern, von denen einer in der Vorlaufleitung reits bei einer bestimmten Teilleistung des zuletzt angeordnet ist, und einer angeschlossenen Regelein- 40 eingeschalteten Heiz- oder Kühlaggregates das richtung, die mit einem Schaltwerk zur aufeinander- nächstfolgende Heiz- bzw. Kühlaggregat mit einem folgenden Zu- und Abschaltung und zur Feinsteue- vorgegebenen Teil seiner Gesamtleistung eingeschalrung der Stellantriebe von den einzelnen Aggregaten tet wird, und daß die aufeinanderfolgende Abschalzugeordneten Ventilen verbunden ist. tung der Heiz- oder Kühlaggregate bei vorgegebenen

Ein derartiges Temperturregelsystem ist aus der 45 geringeren Teilleistungen als beim Einschalten erdeutschen Auslegeschrift 1 078 594 bekannt. Das be- folgt.

kannte Temperaturregelsystem hat einen Haupt- Eine solche Ausgestaltung sorgt dafür, daß ein temperaturfühler mit einer Maximal- und Minimal- Ausgleich für den bei Zu- oder Abschaltung eines kontaktanordnung. Die Anzahl der Kontakte ent- weiteren Aggregates erfolgenden Kapazitätssprung spricht jeweils der Anzahl der einzustellenden Aggre- 50 möglich ist. Wirkung des Anstieges der Gesamtkapagate. Jedem der einzustellenden Aggregate ist nun zität im Falle der Zuschaltung eines weiteren Aggreauch in seinem Einstellkreis mit einem Vorlauftem- gates läßt sich bei einer derartigen Ausgestaltung durch peraturbegrenzungsfühler ausgestattet, und weiterhin eine gemeinsame Feinsteuerung der beiden aufeinist jeder der Stellantriebe der den einzelnen Aggre- anderfolgenden Aggregate ausgleichen. Damit läßt gaten zugeordneten Ventile mit Endumschaltern aus- 55 sich die Kapazität der verbundenen Aggregate jeweils gerüstet, die auf das nächstfolgende Aggregat um- exakt und schnell den genauen Belastungsanfordeschalten sollen, wenn eines der Aggregate jeweils rungen anpassen, und es besteht auch nicht die Gevoll eingeschaltet oder voll ausgeschaltet ist. Dabei fahr eines unerwünschten dauernden Wechsels von sind aber parallel zu den Endumschaltern noch von Ein- und Ausschaltung einzelner Aggregate,
den Vorlauftemperaturbegrenzungsfühlern gesteuerte 60 Vorzugsweise ist der zusätzliche Fühler ein Außen-Überbrückungsschalter geschaltet, die gleichzeitig die temperaturfühler, so daß also das System selbsttätig, zugehörigen Endumschalterkontakte nach den fol- schnell und feinfühlig den durch Änderungen dei genden Schrittkontaktgebein bzw. Motorventilen hin Außentemperatur gegebenen Belastungsanforderunüberbrücken. Damit soll erreicht werden, daß, wenn gen folgen kann. Auch in diesem Falle ist jeweils die ein Ventil nach Erreichen der Vorlaufhöchsttempe- 65 wirtschaftlichste Betriebsweise und der beste Wir ratur noch nicht ganz geöffnet und somit der End- kungsgrad bei großer Steuerungsgenauigkeit gewähr· umschalter noch nicht auf das folgende Ventil ge- leistet,
schaltet ist, das folgende Ventil trotzdem Strom zum Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung laß