DE2843929A1 - Anordnung zur steuerung der raumtemperatur - Google Patents
Anordnung zur steuerung der raumtemperaturInfo
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Description
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Firma CEUTRA-BÜRKLE GmbH & Co.,
Schönaich
Anordnung zur Steuerung
der Raumtemperatur
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der
Raumtemperatur gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wurde der Istwert der Raumtemperatur ab Beginn jedes zweiten Zeitintervalles
mittels eines in einem der betreffenden Räume, dem sogenannten "Testraum", angeordneten Temperaturfühlers
gemessen. Es ergab sich dann für alle Räume gemeinsam eine falsche Ermittlung des Einschältzeitpunktes der
Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung in dem betreffenden zweiten Zeitintervall, wenn die Raumtemperatur in
dem Testraum durch Störfaktoren, bspw. durch ein geöff- ■ netes Fenster, eine offenstehende Tür oder dergl., erheblich
von dem Wert abwich, der sich bei solchen Störeinflüssen nicht unterliegendem Zustand des Testraumes
ergeben hätte. Auch ist die Anordnung eines Raumtemperaturfühlers oft mit erheblichem installationstechnischem
Aufwand verbunden und für genaue Ermittlung des dem
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Empfinden des Menschen aigrundeliegenden Wertes der Raumtemperatur
müßte auch die jeweilige Wandtemperatur im Testraum mit berücksichtigt werden/ so daß dann zwei
oder mehr Raumtemperaturfühler im Testraum angeordnet werden müssen, deren Werte gewichtet oder ungewichtet
gemittelt werden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher ein "Testraum" entfällt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine
Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgesehen.
Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgesehen.
Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist kein Raumtemperaturfühler
und damit auch kein "Testraum" mehr vorhanden, da der zeitliche Verlauf des Istwertes der
Raumtemperatur ab Beginn jedes zweiten Zeitintervalles bis zum Umschalten auf Schnellaufheizung bzw. -abkühlung
mittels des zweiten Rechners berechnet wird. Es versteht sich, daß der erste Rechner und der zweite
Rechner, falls erwünscht, zu einem gemeinsamen Rechner zusammengefaßt werden können, die gegebenenfalls auch gemeinsame Komponenten enthalten. Den beiden Rechnern müssen Daten für die Berechnung der von ihnen zu berechnenden Kurven eingegeben werden, wie Uhrzeit b2w. Zeittakt, Beginn bzw. Ende des zweiten Zeitintervalles, eingestellter, zu steuernder Normalwert der Raumtemperatur, momentane Witterung (als Maß für die Witterung kann die Außentemperatur allein oder die Außentemperatur mit
Rechner, falls erwünscht, zu einem gemeinsamen Rechner zusammengefaßt werden können, die gegebenenfalls auch gemeinsame Komponenten enthalten. Den beiden Rechnern müssen Daten für die Berechnung der von ihnen zu berechnenden Kurven eingegeben werden, wie Uhrzeit b2w. Zeittakt, Beginn bzw. Ende des zweiten Zeitintervalles, eingestellter, zu steuernder Normalwert der Raumtemperatur, momentane Witterung (als Maß für die Witterung kann die Außentemperatur allein oder die Außentemperatur mit
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Aufschaltung von Störgrößen, wie Wind, Sonneneinstrahlung
und dergl. dienen), Gebäudewerte und Werte der Heizungsoder Klimaanlage. Die Witterung kann ihnen von einem gemeinsamen
Witterungsgeber, z.B. einem Außentemperaturfühler, eingegeben werden. Für die Eingabe der Uhrzeit, des Zeittaktes
und der Schaltzeitpunktekann ihnen eine einzige gemeinsame Zeitschaltuhr zugeordnet werden. Unter Umständen
können den beiden Rechnern die Werte des Gebäudes und der Heizungs- oder Klimaanlage ggfs. durch gemeinsame,
einstellbare Einstellglieder eingegeben werden.
Die Erfindung ermöglicht größtmögliche Energieeinsparungen während der zweiten Zeitintervalle, da kein Testraum
existiert, der unter dem Einfluß von bspw. einem offenen Fenster, ein zu frühes Einschalten der Schnellaufheizung
oder -abkühlung mitiäLs eines in ihm angeordneten Temperaturfühlers
auslösen könnte. Auch entfällt bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Installationsaufwand für
jeglichen Raumtemperaturfühler. Der Aufwand für den anstelle
des Raumfühlers erforderlichen zweiten Rechner und die mit ihm zusammenhängenden Schaltungen können im
Hinblick auf die heutige Mikrocomputertechnik gering gehalten werden.
Die Einstellung der Gebäudewerte (Gebäudekonstante, Wärmedämmung und Speichermasse der Räume und dergl.)
sowie der Werte der Heizungs- oder Klimaanlage (z.B. deren Wärmekapazität und maximale leistung) können
mittels Einstellgliedern in den ersten und zweiten
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Rechner eingegeben werden, die die den von. diesen Bechnern
zu berechnenden zeitlichen Kurvenverläufe in der erforderlichen Weise einzustellen gestatten.
Die berechnete Istwertkurve der Raumtemperatur und die berechnete Schnellaufheiz- bzw. -abkühlungskurve können
in besonders einfach gelagerten Fällen näherungsweise als Gerade vorgesehen sein, deren Steilheit verstellbar
ist. Im allgemeinen ist es jedoch günstiger, die /speichernden von den ersten und zweiten Rechnern zu berechnenden und ggfs. zu
Kurven als nichtlineare Kurven vorzusehen, vorzugsweise als e-Funktionen oder Potenzfunktionen, besonders zweckmäßig
als Funktionen zweiter oder dritter Ordnung.
Die Ermittlung der Schnellaufheizungs- bzw. -abkühlungskurve
kann in bekannter Weise erfolgen. Bspw. können bei einigen unterschiedlichen Außentemperaturen mehrere Schnellauf
heizungs- bzw. -abkühlungskurven bei maximaler Beheizung bzw. Kühlung der Räume experimentell aufgenommen
werden und mittels dieser experimentell ermittelten Kurven kann man dann alle übrigen Kurven stetig oder schrittweise
extrapolieren, d.h. im gesamten vorgesehenen Außentemperaturbereich den Verlauf dieser Kurven in Abhängigkeit
der Außentemperatur festlegen. Oder man stellt aufgrund bekannter Werte der Heizungs- bzw. Klimaanlage und
bekannter Gebäudewerte diese Kurven zunächst ungefähr ein und verstellt dann ihre Einstellglieder in vorber
stimmtem Sinne, falls sich im Betrieb zeigen sollte, daß noch keine ausreichende Genauigkeit vorliegt, bis
+) Die Schnellaufheiz- bzw. -abkühlungskurve kann bspw. auch wie in der deutschen Patentanmeldung - 9 P
28 13 081.6-13 beschrieben verlaufen.
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die gewünschte Genauigkeit erreicht: ist.. Entsprechend
kann jaan auch bei der Ermittlung und Einstellung der
zu berechnenden Istwertkurve der Raumtemperatur sinngemäß vorgehen., so daß hierzu keine weiteren Erläuterungen
notwendig sind.
Die Heizungs- oder !Klimaanlage kann von irgendeiner geeigneten
Ausbildung sein. Es !kann sich bevorzugt um
H'eizöngs— und Klimaanlagen mit Wärmetauschein handeln,
die van Wasser oder Dampf durchströmt sind. Jedoch kommen auch Eeizungs— oder Klimaanlagen anfrage* bei denen
die Beheizung oder Kühlung der Räume ausschließlich mittels
Einblasens temperierter Zuluft erfolgt. Als Beispiele
von Heizungs- oder Klimaanlagen seien genannt: Warmwasserzentralheizungen, DampfZentralheizungen, Gaszentralheizungen,
Luftheizanlagen, Klimaanlagen mit oder ohne Induktionsgeräten.
Die betreffende Heizungs- oder Klimaanlage kann ausschließlich
der Beheizung einer einzigen Gruppe von Räumen, deren Temperatur gsmeinsam gesteuert wird, dienen,
oder es kann auch vorgesehen sein, daß die betreffende Heizungs- oder Klimaanlage der Beheizung mehrerer
Gruppen von Räumen dient, wobei jeder Raumgruppe eine
erfindungsgemäße Anordnung zu deren gemeinsamen Steuern der Raumtemperatur während erster und zweiter Zeitintervalle
zugeordnet ist. Bspw. kann die Heizungs- oder Klimaanlage der Beheizung eines Gebäudes dienen, welches mehrere Wohnungen
aufweist, wobei jede Wohnung eine Gruppe von
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Räumen bildet, also jeder Wohnung eine eigene erfindungsgemäße
Anordnung zugeordnet ist. Anstatt um Wohnungen kann es sich bei der Gruppe von Räumen auch um eine Zone einer
Wohnung oder um eine sonstige Gebäudezone eines Gebäudes landein, Bspw. können in manchen Fällen, alle nordseitig
gelegenen Räume eines Bürogebäudes/ Fabrikgebäudes oder dergl. eine Gebäudezone bilden/ der eine erste erfindungsgemäße Anordnung zugeordnet ist und die südseitig gelegenen Räume bilden eine zweite Gebäudezone, der eine
zweite erfindungsgemäße Anordnung zugeordnet ist, wobei beiden Anordnungen dieselbe Heizungs- oder
Klimaanlage zugeordnetsexn/. Es kann auch oft das Gebäude nur eine einzige erfindungsgemäß gemeinsam gesteuerte Raumgruppe enthalten/ bspw. bei Einfamilienhäusern.
gelegenen Räume eines Bürogebäudes/ Fabrikgebäudes oder dergl. eine Gebäudezone bilden/ der eine erste erfindungsgemäße Anordnung zugeordnet ist und die südseitig gelegenen Räume bilden eine zweite Gebäudezone, der eine
zweite erfindungsgemäße Anordnung zugeordnet ist, wobei beiden Anordnungen dieselbe Heizungs- oder
Klimaanlage zugeordnetsexn/. Es kann auch oft das Gebäude nur eine einzige erfindungsgemäß gemeinsam gesteuerte Raumgruppe enthalten/ bspw. bei Einfamilienhäusern.
Die Istwertkurve der Raumtemperatur kann im Falle eines Analogrechners zweckmäßig stetig oder mittels eines
Digitalrechners zweckmäßig periodisch diskontinuierlich berechnet werden. Desgleichen kann die Schnellaufheizungskurve bzw. Schnellabkühlungskurve mittels des sie berechnenden Analog- oder Digitalrechners zweckmäßig stetig
oder periodisch diskontinuierlich berechnet werden. Die Kurven brauchen nicht aufgezeichnet oder gespeichert zu werden^ sondern es ist zweckmäßig und ausreichend, wenn der zweite Rechner ein Signal, bspw. eine Gleichspannung, liefert, das den jeweiligen momentanen Wert dieser Kurve darstellt. Im Falle des eräten Rechners ist es ausreichend und vorteilhaft, wenn er für den momentanen/ berechneten
Digitalrechners zweckmäßig periodisch diskontinuierlich berechnet werden. Desgleichen kann die Schnellaufheizungskurve bzw. Schnellabkühlungskurve mittels des sie berechnenden Analog- oder Digitalrechners zweckmäßig stetig
oder periodisch diskontinuierlich berechnet werden. Die Kurven brauchen nicht aufgezeichnet oder gespeichert zu werden^ sondern es ist zweckmäßig und ausreichend, wenn der zweite Rechner ein Signal, bspw. eine Gleichspannung, liefert, das den jeweiligen momentanen Wert dieser Kurve darstellt. Im Falle des eräten Rechners ist es ausreichend und vorteilhaft, wenn er für den momentanen/ berechneten
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Istwert der Raumtemperatur den Zeitpunkt des Beginns der Schnellaufheizung bzw. -abkühlung berechnet. Doch
sind auch andere Berechnungsarten möglich.
Die zu Beginn jedes zweiten Zeitintervalles stattfindende Abschaltung oder erhebliche Reduzierung der Zufuhr
bzw. Abfuhr von Wärmeenergie zu der Gruppe von Räumen durch die Heizungs- bzw. Klimaanlage kann je nach Bauart
der Heizungs- bzw. Klimaanlage auf unterschiedliche Weise vorgesehen sein. Bevorzugt kann vorgesehen sein,
daß zu-Beginn jedes zweiten Zeitintervalles die Zufuhr
bzw. Abfuhr von Wärmeenergie zu der bzw. aus der Gruppe von Räumen durch die Heizungs- bzw. Klimaanlage ganz
abgeschaltet wird, sofern dies möglich oder zulässig ist. Falls dieser Gruppe von Räumen ein* eigener Heizkessel
zugeordnet ist, der nur sie beheizt, kann man auch vorsehen, diesen Kessel der Heizungsanlage zu Beginn des
zweiten Zeitintervalles völlig abzuschalten und so auch Absinken der Kesselvorlauftemperatur zuzulassen.
Bei der im allgemeinen vorgesehenen Umwälzung des Heizmediums oder Kühlmediums durch die Wärmetauscher in der
Gruppe von Räumen mittels einer oder mehrerer Pumpen ist es stets zweckmäßig, schon um Antriebsstrom für die
Pumpe oder Pumpen einzusparen, auch diese Pumpe oder Pumpen mit Beginn jedes zweiten Zeitintervalles abzuschalten.
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Bei Klimaanlagen oder Luftheizungen, bei denen es erforderlich
oder erwünscht, ist, daß auch über die gesamte
Zeitdauer jedes zweiten Zeitintervalles ständig aus Frischluft bestehende oder Frischluft enthaltende
Zuluft in die Räume der Gruppe oder in mindestens einen Raum der Gruppe zwecks fortlaufenden Luftwechsels
eingeblasen wird/ bedingt dies, falls die in diesen Raum oder diese Räume eingeblasene Zuluft gekühlt oder
erwärmt ist, daß sie auch nach Beginn jedes zweiten Zeitintervalles dem Raum noch Wärme oder Kälte zuführt.
Bspw. kann es bei Klimaanlagen, bei denen in einer Zuluftzentrale Zuluft konstanter Temperatur aufbereitet
wird und in die Räume mittels Induktionsgeräten als Primärluft ausgeblasen wird, zweckmäßig sein, diese Primärluft
zwecks ausreichendem Luftwechsel auch während der zweiten Zeitintervalle in die Räume unverändert einzublasen
und nur die Wärmetauscherleistung der Wärmetauscher der Induktionsgeräte je nach deren Bauart mit
Beginn jedes zweiten Zeitintervalles luftseitig oder wasserseitig abzusperren.
Da ab Beginn jedes zweiten Zeitintervalles der Istwert der Raumtemperatur ausschließlich berechnet und
nicht gemessen wird, eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung insbesondere für Anwendungsfälle, bei denen
die Zeitlängender zweiten Zeitintervalle nur relativ kurz sind , vorzugsweise etwa 0,5 bis 20 Stunden betragen.
Bevorzugt können die zweiten Zeitintervalle 3 bis 12 Stunden betragen, wie es bspw. Heizungsanlagen
mit Nachtabsenkung der Raumtemperatur bedingen,
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bei welchen also die Raumtemperatur während jeder Haehtzeit,
bspw. νότα 22 Uhr bis € "Uhr oder auch innerhalb
anderer progranimierten Z eingrenzen, abgesenkt wird,
Mam' kann die Erfindung auch
bei längerzeitigen zweiten leifcintervallen anwenden „
nämlich dann, wenn die Berechnung des Istwertes der Raumtemperatur
über Zeiträume "von mehr als 2© Stunden noch
ausreichend genau ist., vorzugsweise eine Stützung der Raumtemperatur während der zweiten Zeitintervalle gemäß
Anspruch 2 vorgesehen ist. Bei kurzen zweiten Zeitintervallen kann dagegen oft die Maßnahme nach Anspruch 2 weggelassen
werden.
Die zweiten Zeitintervalle können mittels üblicher Zeitschaltuhren
oder Zeitschaltvorrichtungen tageszeitlich und/oder kaienderzeitlich programmiert sein. Es ist jedoch
auch möglich, anstelle einer solchen Programmierung oder zusätzlich zu ihr eine individuelle Programmierungsmöglichkeit
vorzusehen, bei welcher man von Hand zu einem beliebigen Zeitpunkt den Beginn und das Ende eines einzigen
zweiten Zeitintervalles programmieren kann, das sich also nicht periodisch wiederholt. Dies ermöglicht es bspw.
im Falle eines Einfamilienhauses oder einer Wohnung, daß
die Hausfrau, wenn sie bei Abwesenheit der anderen Bewohner dieser Wohnung einkaufen geht und die Einkaufszeit
bspw. auf zwei Stunden schätzt, sie dann bei ihrem Weggehen den Beginn eines zweiten Zeitintervalles auslöst
und dessen Ende in die Programmschaltuhr eingibt. Wenn
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sie dann vom Einkauf zurückkomt, befindet sich die
Raumtemperatur in der Wohnung wieder auf ihrem Normalwert. Dies ist natürlich nur ein Beispiel. Es gibt zahlreiche
andere Anwendungsfälle oder Situationen, bei welchen die jeweils einmalige Programmierung kurzer zweiter
Zeitintervalle zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann.
Es kann bei kurzen zweiten Zeitintervallen in manchen Fällen zweckmäßig sein, der Berechnung der Istwertkurve
der Raumtemperatur im zweiten Zeitintervall nur die Außentemperatur
zugrundezulegen, die zu Beginn des zweiten Zeitintervalles vorlag. Jedoch ist es besser und genauer,
wenn sich während der Berechnung der Istwertkurve die Witterung oder Außentemperatur ändert, dies fortlaufend
rechnerisch mitzuberücksichtigen. Auch kann der Berechnung der Schnellaufheizungskurve bzw. -abkühlungskurve
bei kurzen zweiten Zeitintervallen oft zweckmäßig die zu Beginn des zweiten Zeitintervalles vorliegende Außentemperatur
zugrundegelegt werden. Meist ist es jedoch zweckmäßiger, sich ändernde Witterungsbedingungen, also insbesondere
sich ändernde Außentemperaturen bei den Berechnungen beider Kurven fortlaufend zu berücksichtigen.
Die Ermittlung des Zeitpunktes des Beginns der Schnellaufheizung
bzw. -abkühlung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Eine vorteilhafte Möglichkeit ist in
Anspruch 3 beschrieben. Es können auch andere Ermittlungsarten vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung in Blockbilddarstellung,
Fig. 2 ein Raumtemperatur-Zeit-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach
Fig. 1,
In dem Ausführungsbeispiel sei angenommen/ daß während der ersten Zeitintervalle J1/ein konstanter, mittels
eines Einstellgliedes 10 (Fig.1) einstellbarer Normalwert T der Raumtemperatur gesteuert wird. Es ist jedoch
auch möglich, diesen Normalwert T der Raumtemperatur T_ in Abhängigkeit der Witterung, insbesondere der Außentemperatur
T wie an sich bekannt gleitend zu führen, vorzugsweise derart, daß er mit steigender Außentemperatur
ebenfalls ansteigt.
Das Diagramm nach Fig. 2 gilt für den Fall des gemeinsamen Beheizens der Gebäuderäume einer Raumgruppe, bspw.
einer Wohnung. Gemäß Fig. 1 werden alle in den betreffenden Räumen befindlichen wasserdurchflossenen Wärmetauscher,
wie 11, die Konvektoren bilden, über eine einzige gemeinsame Heizungsvorlauflextung 12 mit Vorlaufwasser
der Temperatur T„v beschickt. Die von einem
Fühler 13 gefühlte Heizungsvorlauftemperatur T„v wird
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während der ersten Zeitintervalle Jl in Abhängigkeit der
Außentemperatur T gemäß einem durch, eine sogenannte Heizkurve
vorgegebenen gleitenden Sollwert geregelt, der den für die Steuerung des eingestellten. Normalwertes T erforderlichen
funktioneilen Zusammenhang zwischen Außentemperatur T und Heizungsvorlauftemperatur T bestimmt. Wenn
dieser Normalwert T erhöht oder erniedrigt werden soll, wird die Heizkurve geändert. In die den jeweiligen Sollwert
der Heizungsvorlauftemperatur über die Leitung 22 zu einem
ihnen eingestellten Heizkurven berechnenden. Regler 23 zum Regeln der Heizungsvorlauftemperaturautgrund der in/
Heizkurvenglieder 14,14 ' ist je ein Heizkurvendiagramm mit
der Abszisse T und der Ordinate T^ und zwei beispielsweisen
Heizkurven 15,16 eingezeichnet, von denen die Heizkurve
15 den Sollwert von T^ für die Steuerung des Normalwertes T der Raumtemperatur und die Heizkurve 16 den
Sollwert von T™. für die Steuerung der minimalen Raumtemperatur
T^ (Fig. 2) bestimmt.
Im Diagramm nach Fig. 2, dessen Abszisse der Zeit t und dessen Ordinate der Raumtemperatur T_ entspricht, endet ein erstes
Zeitintervall J1 zum Zeitpunkt t^ und dieser Zeitpunkt t..
entspricht so auch dem Beginn des dargestellten zweiten Zeitintervalles J2 , welches zum Zeitpunkt t2 wieder endet
und während welchem die Raumtemperatur ΤΏ· in den durch die
in Fig. 1 dargestellte Heizungsanlage 24 gemeinsam beheizten Räumen eines nicht näher dargestellten Gebäudes zur Energieersparnis
abgesenkt wird.
Ab dem Zeitpunkt t- berechnet ein zweiter Rechner 17 in
Abhängigkeit der in ihn von einem Außentemperaturfühler 21 eingegebenen Außentemperatur T^ , sowie mindestens eines fest oder
mittels eines Einstellgliedes 18 eingegebenen
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:Gebäudewertes T der die Wärmedämmung der Häume und deren
,Speichermasse ixerncTcsichtigt, xmd mindestens eines fest oder
mittels eines iLinstellgliedes 19 eingegebenen,
die Eigenschaften der Heizungsanlage ,(insbesondere deren
Wärmekapazität ikerueteiEhtigenden "Wertes das absinken
des Istwertes "3^ der 'iRaTHnteitiperatnr ab JBeginn des
zweä±.-en SEl=täjntEr57all;es- !Die ±n diesen zweiten Becämer 17 fest
eingegebenen ©alten sind mittels der ananuell einstellbaren
lEinsteULgliedear IB,.,19 so eingestellt, daß er in Abhängig—
jfceit (der ÄnBe33.teirpera.i:iiir öen zeitliclien Verlauf des
Istwertes T^ der Saimfcea5)era±Jiir T_ ah dem Seitpiinkt t-%
bis ztüiin iEinsciialiteii der Sdhmellauf heizung
getreu föir einen vorgesehenen aiormalfall bereciinet,
bspw. for den Fall, daß die !Puren und die Fenster der
Rätnae geschlossen und in ihnen keine die Teiaperatiar
wesentlich beeinflussenden Wärmequellen eingeschaltet sind. Ab Beginn t- des zweiten Zeitintervalles 32
führt ein erster Rechner 20 eine in periodischen Zeit— abständen wiederholte Berechnung des Zeitpunktes Ty
17
durch, ab dem bei de.m vom zweiten Rechnet in ihn eingegebenen
momentanen berechneten Istwert TRj der Raumtemperatur
mit der Schnellaufheizung innerhalb dieses zweiten Zeitintervalles J2 begonnen werden muß, damit
unter Einsatz maximaler Heizleistung der Heizungsanlage 24,-die in diesem Ausführungsbeispiel eine Warmwasserzentralheizungsanlage
ist, am Ende t2 des zweiten Zeitintervalles
der Normalwert T der Raumtemperatur wieder erreicht ist. Diese Berechnung des Einschaltzeitpunktes t der
Schnellaufheizung erfolgt in Abhängigkeit folgender in den ersten Rechner/eingegebenen Daten:
mittels des Fühlers 21 in den ersten Rechner eingegegebene Außentemperatur TA T von Uhr 31" gelieferter Zeittakt,
mittels Einstellgliedern 18' und 19', die gegebenenfalls
ganz oder zum Teil identisch mit den Einstellgliedern 18,19
sein können und die dem Eingeben von Gebäudewerten
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und Werten der Heizungsanlage dienen, welche auf die Berechnung der Schnellaufheizkurve {in Fig. 2 sind drei
Schnellheizkurven für unterschiedliche Außentemperaturen strichzweipunktiert eingezeichnet und mit 26/26' und 26"
bezeichnet) von Einfluß sind. Die Einstellglieder 18',19'
können zweckmäßig ebenfalls von Hand eingestellt werden und die von ihnen eingegebenen Werte werden, wenn sie die
richtigen Werte sind, nicht mehr verändert, es sei denn, daß sich die betreffenden Eigenschaften des Gebäudes oder
der Heizungsanlage ändern. Gleiches gilt für die Einstellglieder 18,19.
Die Berechnung des Zeitpunktes t durch den ersten Rechner kann bspw. in Abständen von 1 Minute periodisch wiederholt
werden, wobei der jedesmaligen Berechnung die jeweilige vom Fühler 21 gefühlte Außentemperatur und der ihm vom zweiten Rechner
17 eingegebene berechnete momentane Istwert T_T der
Ku
Raumtemperatur zugrundegelegt wird, so daß sich bei jedem Rechenvorgang ein etwas anderer Zeitpunkt t ergeben kann.
Die das Ergebnis der Berechnungen von t in Funktion von T_,T darstellende, also t (T__) entsprechende Schnellaufheiz-
KJ X KU
kurve wird so wegen des langsamen Absinkens des berechneten
Istwertes der Raumtemperatur ausgehend vom Normalwert T vom Zeitpunkt t2 aus rückwärts berechnet, also
bei den bspw. angegebenen Schnellaufheizkurven 26,26',26"
jeweils von rechts oben nach links unten, wobei jeder berechnete Wert t aus dem ersten Rechner 20 in einen Verx
gleicher 29 eingegeben wird und dort bis zur nächsten Berechnung gespeichert wird.
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Der Vergleicher 29 liefert in dem Zeitpunkt t einen
Schaltimpuls in seine Ausgangsleitung 32 zum Einschalten der Schnellaufheizung, wenn die in ihn von der
Schaltuhr 31 über die Leitung 31' eingegebene momentane Zeit t dem im Vergleicher 29 gespeicherten Zeitwert t
entspricht. Wie die Schnellaufheizung bewirkt wird, wird weiter unten noch näher erläutert. Es sei hier
lediglich erwähnt, daß die Schneilaufheizung bis zum
Ende t des zweiten Zeitintervalles J2 anhält und dann wieder auf die außentemperaturabhangige Steuerung des
Normalwertes T der Raumtemperatur umgeschaltet wird, so daß ab dem Zeitpunkt t wieder ein erstes Zeitintervall J1
beginnt, das bis zum nächsten Zeitpunkt t andauert.
In dem Diagramm nach Fig. 2 sind drei unterschiedliche, vom zweiten Rechner 17 ggfs. in Verbindung mit einem
die Minimaltemperatur T- vorgebenden Geber 62 berechnete
Istwert-Kurven T^,, TRJ2' TRJ3 der Raum~
temperatur Tn von Beginn (t„) des zweiten Zeitinter-
K. 1
valles J2 bis zum jeweiligen Einschaltzeitpunkt t der Schnellaufheizung als Beispiele solcher Kurven jeweils
strichpunktiert eingezeichnet. Die diesen berechneten Kurven zugeordneten Außentemperaturen T können beispielsweise
+ 1O°C, +00C und -10° C betragen.
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Die Heizungsanlage 24 in Fig. 1 sei ferner so ausgelegt, daß ihre maximale Heizleistung beisp.weisa-20 C gerade
ausreicht, um den Normalwert T der Raumtemperatur in den ersten Zeitintervallen J1 aufrechtzuerhalten.Dies
bedeutet aber, daß bei einer Außentemperatur von -20°C keine nennenswerte Absenkung der Raumtemperatur im
zweiten Zeitintervall eintreten darf, weil sonst das Schnellaufheizen auf den Normalwert der Raumtemperatur
nicht mehr oder nicht mehr ausreichend schnell gelingt. Dies läßt sich bei der Anordnung nach
Fig. 1 selbsttätig dadurch bewirken, daß bei einer Außentemperatur von -200C der erste Rechner 20 sofort nach
seiner Einschaltung, d.h. mit Beginn t2 des betreffenden
zweiten Zeitintervalles J2 an seinem separaten Ausgang einen Impuls in ein Rückstellglied 38 liefert, welches
hierauf dieses zweite Zeitintervall löscht und dabei sofort auf Steuerung des Normalwertes T der Raumtemperatur
umschaltet. Dieses zweite Zeitintervall wird dann also
siehe gestrichelte Kurve 35 /Ln Fig. 2
als ein erstes Zeitintervall behandelt:. Das Rückstellglied
38 wird ferner von der Uhr 3i/zu jedem Zeitpunkt t2
mit einem Impuls beaufschlagt, wodurch es auf das nächste erste Zeitintervall umschaltet, falls es nicht wie soeben
beschrieben, bereits zu Beginn des zweiten Zeitintervalles hierzu schon kam.
Wenn die Außentemperatur T- in Bereichen liegt, in denen
für die Aufrechterhaltung des Normalwertes der Raumtemperatur nicht die maximale Heizleistung der Heizanlage
erforderlich ist, kommt es zu Beginn t- jedes zweiten Zeitintervalles J2 stets zum völligen Abschalten
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der Heizungsanlage 24, nämlich sowohl des Kesselbrenners 41 als auch der Pumpe 40 der Heizungsanlage 24.
Damit ist jegliche Zufuhr von Wärmeenergie zu den mit dieser Heizungsanlage beheizten Räumen abgeschaltet und
die Heizungsanlage kühlt langsam aus. Auch hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
Es besteht je nach Länge des zweiten Zeitintervalles J2 bei niedrigeren Außentemperaturen T, die Gefahr, daß
es zu einer unerwünschten starken Auskühlung der Gebäuderäume während des zweiten Zeitintervalles kommen kann.
Dies läßt sich vermeiden, wenn man eine Stützung der Raumtemperatur auf einen vorzugsweise konstanten
gesteuerten minimalen Raumtemperaturwert vorsieht, der im Diagramm nach Fig. 2 mit Tf bezeichnet ist.
''Tf kann bspw. 8 bis 16 C betragen. Wenn der berechnete
Istwert TRj der Raumtemperatur während eines zweiten
Zeitintervalles J2 diesen vorbestimmten, am .Geber 62 manuell eingestellten niedrigen Temperaturwert T^
erreicht und zu diesem Zeitpunkt die Schnellaufheizung
noch nicht eingeschaltet ist,"wird vom Heizkurvenglied -auf das He'izkurvenglied 14' umgeschaltet
und dann ab diesem Zeitpunkt (t in Fig. 2) die Heizungsvorlauftemperatur
T„v der Heizungsanlage 24 gemäß dem
durch die Heizkurve 16 in Abhängigkeit der Außentemperatur
TA bestimmten Sollwert geregelt^ wobei die
Heizkurve 16 so getroffen ist/ daß hierdurch die Raumtemperatur auf den Wert Tf gesteuert wird. Wird der
Wert T,- am Geber 62 anders eingestellt, dann wird die Heizkurve 16 im Heizkurvenglied 14' über die Leitung 70
entsprechend verstellt.
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Die Warmwasserzentralheizungsanlage 24 weist einen
Kessel 42, eine Kesselvorlaufleitung 43, die Heizungsvorlaufleitung 12, die Wärmetauscher 11, eine Heizungsrücklaufleitung 44 und einen Dreiweg-Mischer 45 auf.
Eine Abzweigleitung 46 der Heizungsrücklaufleitung 44
führt zu dem einen Eingang des Mischers, dessen anderer Eingang an die Kesselvorlaufleitung 43 angeschlossen ist. Die Heizungsrücklaufleitung 44 führt auch zum Kessel 42. Die Heizungsvorlaufleitung ist an den einzigen Ausgang des Mischers 45 angeschlossen. Der Mischer
Kessel 42, eine Kesselvorlaufleitung 43, die Heizungsvorlaufleitung 12, die Wärmetauscher 11, eine Heizungsrücklaufleitung 44 und einen Dreiweg-Mischer 45 auf.
Eine Abzweigleitung 46 der Heizungsrücklaufleitung 44
führt zu dem einen Eingang des Mischers, dessen anderer Eingang an die Kesselvorlaufleitung 43 angeschlossen ist. Die Heizungsrücklaufleitung 44 führt auch zum Kessel 42. Die Heizungsvorlaufleitung ist an den einzigen Ausgang des Mischers 45 angeschlossen. Der Mischer
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45 ist mittels eines Stellmotors/verstellbar und j_n seiner einen/ als "voll offen" bezeichneten Grenzstellung leitet er ausschließlich aus der Leitung 43 kommendes Kesselvorlaufwasser in die Heizungsvorlaufleitung 12. In der Heizungsvorlaufleitung 12 ist die das Wasser umwälzende Pumpe 40 angeordnet, so daß bei "voll offenem" Mischer alle Wärmetauscher 11 mit Heizungsvorlaufwasser maximaler Temperatur beschickt werden, wobei diese Temperatur der von einem Thermostaten 48 auf einen Maximalwert bspw. 90°C geregelten Kesselvorlauftemperatur des Kessels 42 entspricht. Solange ein im Stromkreis
des Kesselthermostaten liegender Ein-Aus-Schalter S4
geschlossen ist, regelt der Thermostat 48 die maximale Kesselvorlauftemperatur durch Ein- und Ausschalten des Brenners 41. Wenn der Schalter s4 geöffnet ist, ist der Thermostat 48 abgeschaltet und der Brenner bleibt ausgeschaltet, so daß keine Beheizung des Kesselwassers stattfinden kann.
45 ist mittels eines Stellmotors/verstellbar und j_n seiner einen/ als "voll offen" bezeichneten Grenzstellung leitet er ausschließlich aus der Leitung 43 kommendes Kesselvorlaufwasser in die Heizungsvorlaufleitung 12. In der Heizungsvorlaufleitung 12 ist die das Wasser umwälzende Pumpe 40 angeordnet, so daß bei "voll offenem" Mischer alle Wärmetauscher 11 mit Heizungsvorlaufwasser maximaler Temperatur beschickt werden, wobei diese Temperatur der von einem Thermostaten 48 auf einen Maximalwert bspw. 90°C geregelten Kesselvorlauftemperatur des Kessels 42 entspricht. Solange ein im Stromkreis
des Kesselthermostaten liegender Ein-Aus-Schalter S4
geschlossen ist, regelt der Thermostat 48 die maximale Kesselvorlauftemperatur durch Ein- und Ausschalten des Brenners 41. Wenn der Schalter s4 geöffnet ist, ist der Thermostat 48 abgeschaltet und der Brenner bleibt ausgeschaltet, so daß keine Beheizung des Kesselwassers stattfinden kann.
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Die in Fig. 1 eingezeichneten Schalter befinden sich in den voll ausgezogenen Stellungen in Schaltzuständen/ die
während erster Zeitintervalle J1 vorliegen und deshalb der Steuerung des mittels des Einstellgliedes 10, das
außer an die beiden Rechner 17 und 20 auch an das Heizkurvenglied
14 angeschlossen ist, eingestellten Normalwertes T der Raumtemperatur T dient. Zu diesem Zweck
η R
ist das Heizkurvenglied 14 mittels des Schalters S3 an die zum Regler 23 führende Leitung 22 angeschlossen, so
daß in den Regler/aer durch die jeweils eingestellte Heizkurve
15 in Abhängigkeit der Außentemperatur T bestimmte Sollwert von T„„in den Regler 23 über die Leitung 22 ein-
JnV
gegeben wird. In den Regler 23 wird ferner der Istwert der Heizungsvorlauftemperatur T„TT eingegeben, der mittels
HV
des Fühlers 13 gefühlt wird. Ein Schalter S5 verbindet den Ausgang des Reglers/mit dem Stellmotor 47, welcher in
Abhängigkeit der vom Regler 23 gefühlten Regelabweichung das Mischventil 4 5 jeweils so verstellt, daß die Heizungsvorlauftemperatur
T in der Leitung 12 gemäß der Heizkurve
HV
15 geregelt wird. Dabei wird die Kesseivor3aiftemperatur infolge
des geschlossenen Schalters S4 auf einem am Thermostaten 48 eingestellten konstanten Maximalwert gehalten
und der Mischer/mischt dem Kesselvorlaufwasser kühleres Heizungsrücklaufwasser zur Beeinflussung der Heizungsvorlauftemperatur
T„v bei.
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Zu jedem programmierten Zeitpunkt t. liefert die Zeit-
31 '
schaltvorrichtung/auf den Leitungen 54 f 54', 54"
einen Schaltimpuls zu Stellgliedern 34,34',34", durch die
die Schalter S1, S4,S5 in ihre gestrichelten Stellungen umgeschaltet werden. Hierdurch wird die Heizungsanlage
24 völlig abgeschaltet, da durch die geöffneten
Schalter S1 und S4 die Pumpe 40 und der Brenner 41 abgeschaltet
sind. Ferner ist der Reglerausgang 55 durch den Schalter S5 abgeschaltet. Der Stellmotor 47 ist mittels
des in seine gestrichelt dargestellte. Stellung geschalteten Schalters S5 an einen Geber 58 angeschlossen,
der den Stellmotor so steuert, daß er den Mischer 45 voll öffnet.
Da die Heizungsanlage 24 somit ab dem Zeitpunkt t.. abgeschaltet
ist, kühlen die Heizungsanlage und die von ihr beheizten Räume je nach Außentemperatur schneller oder langsamer
aus. Wenn angenommen sei, daß die Außentemperatur -10 C betrage, dann berechnet der zweite Rechner 17 den
Abstieg der Raumtemperatur gemäß der als ein Beispiel in Fig. 2 eingezeichneten Istwertkurve Tjr-| «Beträgt dagegen
bspw. die Außentemperatur +1O°C, rechnet der zweite Rechner den Abstieg der Raumtemperatur gemäß der Istwertkurve
TJR3- Wenn andere Außentemperaturen vorliegen, berechnet
der Rechner 17 entsprechend andere Istwertkurven, die jeweils dem tatsächlichen Abfall der Raumtemperatur
in den betreffenden Gebäuderäumen entsprechen. Wenn sich die Außentemperatur während der Arbeit des Rechners 17
ändert, berücksichtigt dies der Rechner entsprechend, da der Außentemperaturfühler 21 ständig die momentane
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Außentemperatur TA in den Rechner 17 eingibt. Dieser Rechner
17 liefert den berechneten Istwert T_T ständig in den ersten
KJ
Rechner 20., solange der Schalter S7 in der voll ausgezogen
dargestellten Schaltstellung sich befindet. Der erste Rechner 20 und der erste Vergleicher 29 arbeiten wie bereits
oben beschrieben, und wenn der erste Vergleicher fühlt» daß
die momentane Zeit t den vom ersten Rechner berechneten Zeitpunkt t
*& · d.h. es wird durch das erreicht liatyist der Einschaltzeitpurikt/der Schnellaufheizung . erreicht,/
auf der Ausgangsleitung 32 vom ersten Vergleicher 29 gelieferte Schaltsignal die Schnellaufheizung der Gebäuderäume eingeschaltet.
Zu diesem Zweck werden mittels dieses Schaltsignales äi-e 3^ den Ausgaig des ersten Vergieichers 29 angeschlossenen
Stellglieder 34 ,34* so betätigt, daß die Schalter
S1 und S4 wieder eingeschaltet werden und damit die Pumpe 4'0 wieder läuft und der Brenner 41 das Kesselvorlaufwasser geregelt
durch den Thermostaten 48 wieder auf die maximale KesselVorlauftemperatur von bspw. 90°C aufheizt. Der Schalter
S5 bleibt in seiner gestrichelten Schaltstellung, so daß der Mischer 45 voll geöffnet bleibt und damit in den
Heizungsvorlauf 12 ausschließlich Kesselvorlaufwasser aus der Leitung 43 einströmt. Hierdurch wird den durch die
Wärmetauscher 11 beheizten Räumen die von der Heizungsanlage 24 maximal aufbringbare Heizleistung zugeführt, so
daß eine Sehne11aufheizung dieser Räume stattfindet. Diese
Schnellaufheizung dauert ;.an bis zum programmierten
Ende t_ des zweiten Zeitintervalles. Zu diesem Zeitpunkt t_ liefert die Programmzeitschaltvorrichtung 31
- in die Leitung 36 einen Schaltimpuls, durch den das Rückstellglied/beaufschlagt wird, welches sämtliche
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in Fig. 1 dargestellten Schalter S in die voll ausgezogen dargestellten Schaltstellungen zurückschaltet, so daß nunmehr
wieder der Normalwert T der Raumtemperatur bis zum Beginn des nächsten zweiten Zeitintervalles gesteuert
wird.
In dem Diagramm nach Fig. 2 wird bei sehr niedrigen Außentemperaturen
und bei höheren Außentemperaturen, wie aus den beispielsweisen Kurven T j., TRJ3 ersichtlich, der
Minimalwert Tf der Raumtemperatur nicht erreicht, sondern
es wird schon vorher auf Schnellaufheizung zum ermittelten Zeitpunkt t umgeschaltet. In einem mittleren Bereich
der Außentemperatur kann dagegen der Fall eintreten, daß die Raumtemperatur während des zweiten Zeitintervalles
bis auf den Wert T£ absinkt und entsprechend erreicht die berechnete Istwertkurve Tj dann den Wert Tf. Dies
ist für die Istwertkurve T J2 in Fig. 2 an einem Beispiel
dargestellt. Da die Temperatur T^ nicht unterschritten
werden soll, wird mittels eines zweiten Vergleichers (Fig.1) festgestellt ,.wenn der zweite Rechner 17 den Wert Tf
berechnet. In diesen zweiten Vergleicher 61 ist auch der an dem Einstellglied 62 eingestellte Wert Tf ebenfalls
eingegeben, und wenn dieser Vergleicher 61 feststellt,
daß der vom Rechner 17 berechnete Istwert T dem Wert T
RJ f
entspricht, schaltet er mittels der Stellglieder 63, 65, 34" die Schalter S7 und S3 in die gestrichelten Stellungen und
den Schalter 34" in die voll ausgezogen dargestellte Stellung um. Nunmehr ist das Einstellglied 62 anstatt des
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zweiten Rechners 17 an den betreffenden Eingang des ersten
Rechners 20 angeschlossen, so daß dieser Rechner 20 nunmehr periodisch den Einschaltzeitpunkt t für die Raumtemperatur
Tf zwecks Ermittlung des Einschaltzeitpunktes t für die Schnellaufheizung berechnet. Ab dem Ansprechen des
Vergleichers 61, was bei der Kurve T_.TO in Fig. 2 zum
Ru 2.
Zeitpunkt t erfolgt, wird die Raumtemperatur durch die elektrische Schaltungsanordnung nach Fig. 1 gemäß dem
am Geber 62 eingestellten minimalen Raumtemperaturwert T-gesteuert.
Dies erfolgt dadurch, daß der Schalter S3 in seine gestrichelte Stellung eingeschaltet ist, so daß
das Heizkurvenglied 14' dem Regler 23 den Sollwert gemäß der Heizkurve 16 liefert. Da der Schalter S5 in der voll
ausgezogen dargestellten Stellung ist, regelt der Regler
die Heizungsvorlauftemperatur T„TT gemäß dem vom Heiζην
kurvenglied 14' gelieferten Sollwert und hierdurch wird die Raumtemperatur auf den Wert Tf gestützt. Ab dem
Zeitpunkt t ist auch der Speisestromkreis der Pumpe 40 mittels des Schalters S1 eingeschaltet, da das Glied 61
dessen Stellglied 34 entsprechend erregt . Wenn der erste Vergleicher 29 fühlt, daß die momentane Zeit t den ihm
vom Rechner 20 periodisch eingegebenen Zeitpunkt t er-
Ji
reicht hat, schaltet er in der bereits oben beschriebenen Weise die Schnellaufheizung ein, wobei er jedoch zusätzlich
den Schalter S5 durch entsprechende Ansteuerung des Einstellgliedes 34", das beispielsweise ein bistabiles
Relais sein' kann, in die gestrichelte Stellung zurückschaltet, so daß das Glied 58 den Stellmotor 47 wieder zum vollen
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Öffnen des Mischers 45 ansteuert und hierdurch die maximale
Heizleistung durch die Heizungsanlage 24 zum Beheizen der Räume aufgebracht wird zwecks der Sehne11aufheizung
dieser Räume. Zum Zeitpunkt t„ wird wie oben beschrieben auf das nächste erste Zeitintervall umgeschaltet.
Die der Steuerung der Raumtemperatur während der ersten und zweiten Zeitintervalle J1 und J2 dienenden Komponenten
der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 können besonders vorteilhaft elektrische und elektronische Komponenten sein/
so daß die Schaltungsanordnung dann eine elektrische Schaltungsanordnung ist. Jedoch ist es auch denkbar, daß man
einzelnen Komponenten auch nichtelektrische Bauart geben kann, beispielsweise den Stellmotor 40 anstatt als Elektromotor
als elektrisch beheiztes Dehnstoffelement, Hydraulikzylinder
oder dergleichen auszubilden, usw.
Anstatt in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel den Extremwert
der Raumtemperatur im zweiten Zeitintervall stets dann zu steuern, wenn der berechnete Istwert der Raumtemperatur
ihn erreicht, kann zur noch weiteren Energieersparnis mit Vorteil auch vorgesehen sein, die Steuerung dieses Extremwertes
immer nur dann einzuschalten, wenn nicht nur der berechnete Istwert den Extremwert erreicht bzw. unterschritten
hat, sondern zusätzlich noch eine weitere Bedingung erfüllt ist, nämlich, daß die momentane Außentemperatur oder ein Mittelwert
der Außentemperatur zumindest um einen vorbestimmten Betrag unter dem Extremwert liegt, bspw. um 6°C und mehr.
Dieser vorbestimmte Betrag kann von der Höhe des Extrem-
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wertes abhängig sein und ist so zu treffen., daß die
Schnellaufheizung sowohl sicher gelingt als auch auf
keinen Fall Frostgefahr Sir die abgeschaltete Heizungsanlage oder sonstige Frostgefahr in den mit der Heizungsanlage
zn .beheizenden Bäumen auftreten 3tann.. Wenn im
Falle des Heiz ens der Extremwert l>spw,. auf B i)is Π 6 C
eingestellt ist., ikann vorgesehen sein, daß nur -dann
seine Steuerung eingeschaltet werden kann * wenn die
momentane Äußen-fcemperafcur ibspw» unter +20C liegt oder
der Mittelwert der A-uBentemperatur während einer vorbestimmten
Anzahl vorangegangener Stunden» Ibspw . 12 i>is
24 Stunden, iiaater 2 C oder unter einem anderen niedrigen
Mittelwert gelegen hat., der vorzugsweise in der Nähe vo'n 0 C liegen kann. Der Mittelwert der Außentemperatur
kann bspw. mittels eines Rechners, z.B. zusätzlich mit vom ersten oder zweiten Rechner 20/17 berechnet werden.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel bezog sich auf die Steuerung der Raumtemperatur durch eine Heizungsanlage.
Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar bei Steuerung der Raumtemperatur der betreffenden Räume durch eine
ihrem Kühlen dienende Klimaanlage, die gegebenenfalls in der kalten Jahreszeit auch dem Beheizen der Räume
dienen kann. Die Anordnung trifft dann selbsttätig die
Entscheidung* ob jeweils Schnellaufheizen oder Schnellabkühlen
einzuschalten ist, um den Normalwert der Raumtemperatur gegen Ende des betreffenden zweiten Seitintervalles
wieder zu erreichen? da der erst® Rechner jeweils den
Istwert der Raumtemperatur ausgibt■„ gleichgültig ob er
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oberhalb oder unterhalb des Normalwertes der Raumtemperatur liegt oder dem Normalwert der Raumtemperatur entspricht
und demzufolge gibt der erste Rechner dann jeweils den Einschaltzeitpunkt für das Schnellaufheizen bzw. Schnellabkühlen,
je nachdem, ob der berechnete momentane Istwert der Raumtemperatur oberhalb oder unterhalb der Normaltemperatur
liegt, und es wird Schnellaufheizen eingestellt, wenn der berechnete Istwert zum betreffenden Zeitpunkt
unterhalb des Normalwertes der Raumtemperatur liegt und Schnellabkühlen dann:, eingeschalt et, wenn zu dem betreffenden
Zeitpunkt der berechnete Raumtemperatur-Istwert über dem Normalwert der Raumtemperatur liegt.
Ϊ-. S Λ
Leerseite
Claims (9)
- Dr.-ing. Dipi-Phy* OSKAR KÖNIG Patentanwalt 2843929Deutsche Bank AG StuttgartTeleTon -. (0? i 1) 'pfW**1^? 29 64 61 Konto Nr. 89 / 00 300Telegramm; Koonigpat 7000 STUTTGAET-l, Kiüpfelitraße β Postecheck StJJt. 84919Postfach Sl4674Patentansprücheί 1.jAnordnung,, vorzugsweise elektrische Schaltungsanordnung . zur gemeinsamen Steuerung der Saumtemperatur einer Gruppe von dem Aufenthalt von Personen dienenden Räumen eines Gebäudes oder dergl. durch Steuerung oder Regelung der ihrer Temperaturbeeinflussung dienen-• den Heiz- oder Kühlleistung einer Heizungs- oder Klimaanlage in Abhängigkeit der Witterung* insbesondere der Außentemperatur, wobei während erster Zeitintervalle _ ein konstanter Normalwert oder ein in Abhängigkeit der Witterung geführter Normalwert der Raumtemperatur gesteuert wird und während vorbestimmter zweiter Zeitintervalle/ von denen jedes mit dem Ende eines ersten Zeitintervalles beginnt und mit dem Beginn des nächsten ersten Zeitintervalles endet, zu Beginn des zweiten Zeitintervalles die Zufuhr bzw. Abfuhr von Wärmeenergie zu der Gruppe von Räumen durch die Heizungs- bzw. Klimaanlage ganz abgeschaltet oder erheblich reduziert wird und die Heizungs- bzw. Klimaanlage so rechtzeitig vor Beendigung des betreffenden zweiten Zeitintervalles auf maximale oder nahezu maximale Zufuhr bzw. Abfuhr von Wärmeenergie in bzw. aus den030015/0810ORIGINAL lNSP£Öf£Ö4674 - 2 -betreffenden Räumen umgeschaltet wird, daß durch diese Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung der Normalwert der Raumtemperatur gegen Ende des zweiten Zeitintervalles wieder erreicht oder zumindest annähernd wieder erreicht ist, wozu die durch die Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung zu erwartende Änderung der Raumtemperatur als Schnellaufheizkurve bzw« Schnellabkühlungskurve unter Berücksichtigung der Gebäudewerte/ der Werte der Heizungs- bzw. Klimaanlage und der momentanen Witterung mittels eines ersten Rechners berechnet und mit der Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung begonnen wird, wenn die zeitliche Istwertkurve der Raumtemperatur die berechnete Schnellaufheizungskurve bzw. Schnellabkühlungskurve erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwertkurve (TR ) der Raumtemperatur (T ) ab Beginn "' jedes zweiten Zeitintervalles l)is zum jeweiligen Beginn der Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung mittels eines zweiten Rechners (17) unter Berücksichtigung der Gebäudewerte, der Werte der Heizungs- oder Klimaanlage und der momentanen Witterung berechnet wird.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Extremwert der Raumtemperatur vorgegeben wird, der im Falle des Heizens ein Minimalwert (T-) der Raumtemperatur und im Falle des Kühlens ein Maximalwert der Raumtemperatur ist, und daß, wenn der be- · rechnete Istwert der Raumtemperatur diesen Extremwert erreicht, auf Steuerung dieses Extremwertes030015/0810- 3 -der Raumtemperatur in Abhängigkeit der momentanen Witterung umgeschaltet wird und auf Schnellaufheizung bzw. Schnellabkühlung umgeschaltet- wird, wenn die Schnellaufheizungskurve bzw. Schnellabkühlungskurve diesen Extremwert erreicht.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den zweiten Zeitintervallen der für den momentan berechneten Istwert (To-j) der Raumtemperatur erforderliche Einschaltzeitpunkt (tx) der Schnellaufheizung bzw. -abkühlung stetig oder periodisch berechnet wird und die Schnellaufheizung bzw. -abkühlung eingeschaltet wird, wenn dieser berechnete Einschaltzeitpunkt (tx) mit der momentanen Zeit (t) übereinstimmt oder die momentane Zeit diesen Einschaltzeitpunkt (t*} seit dem letzten Vergleich überschritten hat.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie der Steuerung der Raumtemperatur einer Wohnung dient.
- 5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie der Steuerung der Raumtemperatur eines ganzen Gebäudes dient.
- 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß siecfer Steuerung der Raumtemperatur einer Gebäudezone dient. ■ "030015/0610- 4 -
- 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden. Ansprüchei dadurch gekennzeichnet»: daß die Zeitlänge des zweiten Zeitintervalles max. 20 Stunden beträgt.
- 8. Anordnung nach Anspruch 2r dadurch gekennzeichnet, daß nur dann auf Steuerung des Extremwertes der Raumtemperatur umgeschaltet wird, wenn nicht nur der berechnete Istwert der Raumtemperatur den Extremwert erreicht bzw. unterschritten oder überschritten hat, sondern zusätzlich die Außentemperatur oder ein Mittelwert der Außentemperatur im Falle des Heizens zumindest um einen vorbestimmten Betrag unter dem bzw. im Falle des Kühlens zumindest um einen vorbestimmten Betrag über dem Extremwert liegt.
- 9. Anordnung nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet/ daß der genannte Mittelwert der Außentemperatur über eine vorbestimmte Zeitspanne gebildet wird, die jeweils bis zur momentanen Zeit reicht und bspw. 24 Stunden betragen kann.030015/0610
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