DE3150838C2

DE3150838C2 - Raumgerät mit einem Raumtemperaturfühler für einen Regler zur Regelung der Temperatur in einem Gebäude

Info

Publication number: DE3150838C2
Application number: DE3150838A
Authority: DE
Inventors: Moritz Ing.(HTL) 6330 Cham Keller
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1981-11-30
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1984-06-28
Also published as: SE8206841D0; CH654678A5; DE3150838A1; SE8206841L

Abstract

An ein bekanntes Zentralgerät (11) eines Reglers sind ein Vorlauftemperaturfühler und zusätzlich an seine Anschlußklemmen (12, 13) wahlweise ein Raumtemperaturfühler (5) eines Raumgerätes (8) oder ein Witterungsfühler (10) angeschlossen. Eine Unterteilung des Raumgerätes (8) in drei Widerstandskreise (14, 15, 18) und eine zusätzliche Anschlußklemme (9) ermöglichen durch entsprechende Parallel- und Reihenschaltung an die gleichen Anschlußklemmen (12, 13) des Zentralgerätes (11) auch den gleichzeitigen Anschluß des Raumtemperaturfühlers (5, 8) und des Witterungsfühlers (10), dessen Einfluß durch zwei Potentiometer (21, 22) einstellbar sein kann.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Raumgerät mit einem Raumtemperaturfühler für einen Regler zur Regelung des Energieflusses zu einem Gebäude bzw. zur bo Regelung der Temperatur in diesem Gebäude nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter »Energiefluß« ist sowohl eine Kühlung als auch eine Heizung von Gebäuden zu verstehen. Die nachfolgenden Ausführungen beschränken sich cinfachheitshalber auf den Vorgang des Heizens, sie beziehen sich sinngemäß angewandt aber auch auf einen Kuhlbetrieb.

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

Es sind seit langem Regler bekannt, bei denen die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur gesteuert wird; dabei ist deren gegenseitige Zuordnung, d. h. die Steilheil der Heizkurvc. einstellbar (Reglerart 1). Dadurch kann das Verhallen des Reglers dem Gebäude angepaßt werden. Solche Regler arbcilen normalerweise ohne Raumfühler.

Da es jedoch auch Fälle gibt, in denen ein stark unterschiedlicher Fremdwärmeanfall zu berücksichtigen ist. sind auch Regler mit einem zusätzlichen Raumfühler bekannt. Es kann sich dabei um einen Raumtemperaturregler mit starrer Aufschaltung der Vorlauftemperatur als Hilfsgröße (Reglerart 2) oder um einen Raumtemperaturregler mit starrer Aufschaltung der witterungsgeführten Vorlauftemperatur als Hilfsgröße (Reglerart 3) handeln. Im ersteren Fall wirken sich unterschiedliche Kesseltemperaturen nicht auf die Raumtemperatur aus, sondern werden bereits in der Vorlauflemperatur ausgeregelt.

Im zweiten, komfortableren Fall werden auch bereits die durch Außentemperaturänderungen hervorgehobenen Störungen von der Vorlauftemperatur aufgefangen.

Bei den bekannten Raumgeräten werden für die genannten Reglerarten für den Raumtemperatur- und Witterungsfühler verschiedene Anschlußklemmen an einem Zentralgerät sowie verschiedene Raumgeräte benötigl. Mit dem Regelsystem Sigmagyr-Junior RVP von LADIS & GYR gelang es schon, mit dem gleichen Zcntralgerät sowohl einen witterungsgeführten Vorlauftemperaturregler als auch einen Raumtemperaturregler mit starrer Aufschaltung der Vorlauftemperatur als Hilfsgröße zu realisieren. Zu diesem Zweck sind an die gleichen Klemmen des Zentralgerätes entweder ein Witterungsfühler oder ein Raum-Temperaturfühler anschließbar, die durch ihre wahlweise mögliche Zuschaltung at:ch unter gleichen thermischen Bedingungen den gleichen inneren Kreiswiderstand aufweisen müssen. Dabei wird in der Anwendung als Raumtemperatur-Regler nur ein Vorlauf- und ein Raumtemperaturfühler verwendet; der Witterungsfühler fällt weg.

Durch die von der Brennstoff-Verteuerung ausgelöst verstärkte Isolierung der Gebäude sowie dem vermehrten Trend zum Einbau von Kaminfeuerstellen in Einfamilienhäusern und dem damit verbundener, größeren Einfluß des Fremdwärmeanteiles sind aber rein witterungsgeführte Vorlauftemperalurregler weniger geeignet, und es besteht daher in Wohnhäusern seit langem ein Bedürfnis nach Raumtemperaiurreglern in komfortabelster Ausführung, d. h. als Raumtempcraturregelung mit starrer Aufschaltung der witterungsgeführten Vorlauftemperatur als Hilfsgröße.

Ein Raumgerät der eingangs genannten Gattung ist bereits bekannt (DE-PS 17 53 224). Durch Änderung von Festwiderständen und Ersatz von Fühlerwiderständen können die drei verschiedenen Reglerarten benutzt werden. Nachteilig dabei ist, daß dazu in die einzelnen Geräte eingegriffen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raumgerät dieser Gattung dahingehend zu verbessern, daß durch entsprechendes Zusammenschalten der drei Anschlußklemmen mit dem Zen'.ralgerät und allenfalls mit

dem Witterungsfühler alle drei Reglerarten erzeugt werden können.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind weitere Verbesserungen beansprucht.

Bei der Erfindung ist nicht nur eine witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung, sondern auch eine Raumtemperaturregelung, und zwar sowoh! mit starrer Aufschaltung der Vorlauftemperatur als auch der witterungsgefühiten Vorlauftemperatur als Hilfsgröße möglich.

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

Fig. 1 die elektrische Schaltung eines bekannten Raumgerätes,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Raumgerät in direktem Anschluß an ein Zeniralgerät,

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

F i g. 4 und 5 je eine vereinfachte Darstellung der Zusammenschaltung eines Raum- und eines Witterungsfühlers.

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

in der F i g. 1 bedeutet 1 ein Gehäuse eines bekannten Raumgerätes 2 mit einer ersten und einer zweiten Anschlußklemme 3 bzw. 4, zwischen welche ein vereinfacht dargestelltes Widerstandsnetzwerk geschaltet ist, das einen Raumtemperaturfühler 5 und mit diesem in Reihe geschaltet einen Widerstand 6 enthält. Der Raumtemperaturfühler 5 besteht zum Beispiel aus einem Halbleiter NTC, dem zur Linearisierung seiner Kennlinie und Anpassung an einen gewünschten Widerstandswert ein weiterer Widerstand 7 parallel geschaltet ist. Das Raumgerät 2 enthält meist noch eine hier nicht dargestellte Schaltuhr zur Vorwahl des zeitlichen Ablaufes eines Tages- und eines Nr.chtprogrammes sowie einen Betriebswahlschaller und gegebenenfalls eine Temperatur-Sollwerieinstellmöglichkeit. Letzteres kann ein in das Widerstandsnetzwerk einbezogenes Potentiometer sein.

In den F i g. 2 und 3 bedeutet 8 ein erfindungsgemäßes Raumgerät mit dem Gehäuse 1 und den Anschlußklemmen 3 und 4. Das Raumgerät 8 weist ferner eine dritte Anschlußklemme 9 auf. Ein Zentralgerät 11, das den elektronischen Teil des Reglers enthält, ist nur mit einer gestrichelten Linie und seinen Anschlußklemmen 12 und 13 dargestellt. Beim Raumgerät 8 wird wie beim bekannten Raumgerät 2 der für den Anschluß an das Zentralgerät 11 nötige Netzwerk-Widerstand aus zwei Widerstandskreisen 14 und 15 gebildet, die in Reihe zwischen die beiden Anschlußklemmen 3 und 4 geschaltet sind, und von denen der erste Widerstandskreis 14 den Raumtemperaturfühler 5 enthält und der zweite Widerstandskreis 15 ein Festwiderstand 6 bzw. 16 ist. Ein dritter Widerstandskreis 18, der aus wenigstens einem Festwiderstand 20 besteht, ist zwischen die dritte Anschlußklemme 9 und einen Verbindungspunkt 19 zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstandskreis 14 bzw. 15 geschaltet. Dies erlaubt eine Schaltungskombination, bei der an den Anschlußklemmen 12, 13 des Zentralgeriites 11 der gleiche Kreiswiderstand erscheint, unabhängig davon, ob das Raumgerät 8 oder ein Witterungsliihk-r to (Fig. 3) allein oder beide gemeinsam in die Schaltung einbezogen sind. Durch Verbinden der Anschlußklemmen 4 und 9 sind der zweite und dritte Widersiandskreis 15 und 18 einander parallel schaltbar. Dies dient der Verwendung des Raumgerätes 8 allein, dessen Anschlußklemmen 3 und 4 dann direkt mit den Anschlußklemmen 12 bzw. 13 des Zentralgerätes 11 verbunden sind (F i g. 2).

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

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

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

a) Witterungsfühler 10 allein,

b) Raumgerät 8 allein und

c) Witterungsfühler 10 und Raumgerät 8 gemeinsam.

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

Nachfolgend werden für den gegenseitigen Einfluß zwei Grenzwerte betrachtet: Der eine, bei dem der Einfluß des Witterungsfühlers 10 gleich groß ist wie derjenige des Raumtemperaturfühlers 5, und der andere, bei dem der Einfluß des Witterungsfühlers 10 unendlich klein ist. Auf diese beiden Zustände beziehen sich die F i g. 4 bzw. 5, wobei dort der den Raumtemperaturfühler 5 enthaltende erste Widerstandskrei» 14 als Raumfühler ftn und der dritte Widerstandskreis 18 mit dem in Reihe geschalteten Witterungsfühler 10 als Außenfühler ^dargestelltist.

Im Falle gleichen Einflusses beider Fühler werden der Raumfühler ??« und der Außenfühler ft a einander parallel und in Reihe mit dem Festwiderstand 16 an die Klemmen 12 und 13 angeschlossen, wie dies die Fig.4 zeigt.

Beträgt der Widerslandswert des Festwiderstandes 16

— und weisen beide Fühler ft α und ftn den Widerstand

Ro auf, dann ergibt sich an den Anschlußklemmen 12 und 13 wieder der gewünschte Kreiswiderstand Ro- Es ist daher zweckmäßig, den Widerstandswert des Festwiderstandes 16 gleich dem halben Kreiswiderstand Ro zu wählen.

Im Falle unendlich kleinen Einflusses des Außenfühlers ft α wird dessen Kreiswiderstand unendlich, was in der F i g. 5 durch eine unterbrochen gezeichnete Zuleitung zum Verbindungspunkt 19 angedeutet ist. An den Anschlußklemmen 12, 13 wirkt dann die Reihenschaltung des Raumfühlers i'/r mit dem Festwidersland 16. Beträgt dessen Widerstand wie vorangehend erwähnt

bo _£o ^ dann _muß j_m betrachteten Grenzfall der Widersland des Raumfühlers Ά< ebenfalls — betragen. Auf

die F i g. 3 zurückbezogen ist daraus abzuleiten, daß der b5 Widerstandswert des ersten Kreiswiderstandes 14 mindestens die Hälfte des Kreiswiderstandes R₀ betragen soll.

In der Draktischen Anwendung des RauniEOräiPs 8

zusammen mit dem Witterungsfühler 10 ist es meistens erforderlich, daß der Einfluß des Witterungsfühlers 10 geringer ist als der Einfluß des Raumtemperaturfühlers 5. Zu diesem Zweck wird durch die Reihenschaltung des dritten Widerstandskreises 18 mit dem Witterungsfühler 10 dieser Fühlerkreis hochohmiger gemacht als im Zustand gleichen Einflusses von Raumtemperatur- und Witterungsfühler. Dazu dienen der Festwiderstand 20 und das Potentiometer 22. Damit aber der Kreiswiderstand Ro an den Anschlußklemmen 12 und 13 erhalten bleibt, muß gleichzeitig der erste Widerstandskreis 14 niederohmiger gewählt werden. Dies erfolgt durch eine andere Anpassung des in den F i g. 2 und 3 als Potentiometer dargestellten Widerstandes 21.

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

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

Das beschriebene Raumgerät erweitert ohne nennenswerten Mehraufwand den Anwendungsbereich des Reglere, indem an dessen Zentralgerät 11 je nach ge- j5 wünschter Regelungsart und ohne Erweiterung der Anzahl Anschlußklemmen am Zentralgerät zusätzliche Geräte angeschaltet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

45

b0

Claims

Patentansprüche:

1. Raumgerät mit einem Raumtemperaturfühler für einen Regler zur Regelung des Energieflusses zu einem Gebäude bzw. zur Regelung der Temperatur in diesem Gebäude, mit einem Zentralgerät und einem an dieses angeschlossenen, vom Energiefluß beeinflußten Vorlauftemperaturfühler und zwei Anschlußklemmen am Zentralgerät, an die mit zwei elektrischen Verbindungen wahlweise entweder ein Witterungsfühler oder das Raumgerät anschließbar sind, sowie mit drei Anschlußklemmen am Raumgerät, bei dem zwischen eine erste und eine zweite Anschlußklemme Widerstandskreise in Reihe ge- is schaltet sind, von denen der erste den Raumtemperaturfühler und der zweite wenigstens einen Festwiderstand enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Widerstandskreis (18) zwischen die dritte Anschiußklemme (9) des Raumgeräts (8) und einen Verbindungspunkt (19) zwischen dem ersten Widerstandskreis (14) und dem zweiten Widerstandskreis (15) mit der Maßgabe geschaltet ist, daß der gleiche Kreiswiderstand (R₀) an den Anschlußklemmen (12,13) des Zentralgerätes (11) unabhängig davon aufrechterhalten bleibt, ob das Raumgerät (8) allein oder der Witterungsfühler (10) allein oder beide gemeinsam in die Schaltung einbezogen sind.

2. Raumgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Widerstandskreis (18) aus wenigstens einem Festwiderstand (20) besteht und daß für die Verwendung des Raumgerätes (8) allein der zweite und dritte Widerstandskreis (15, 18) miteinander durch Verbinden der zweiten und dritten Anschlußklemme (4, 9) parallel schaltbar sind, wäh- J5 rend für die zusätzliche Verwendung des Witterungsfühlers (10) die direkte Parallelschaltung dahinfällt und der Witterungsfühler (10) an die erste und dritte Anschlußklemme (3 bzw. 9) anschließbar ist.

3. Raumgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 4« zeichnet, daß der Widerstandswert des Festwiderstandes (16) im zweiten Widerstandskreis (15) gleich dem halben Kreiswiderstand (Ro) ist.

4. Raumgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des ersten Widerstandskreises (14) mindestens die Hälfte des Kreiswiderstandes (Ri) beträgt.

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