DE3536311A1 - Schaltungsanordnung zur betaetigung eines steuerbaren ventils einer heizungsanlage - Google Patents
Schaltungsanordnung zur betaetigung eines steuerbaren ventils einer heizungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Betätigung
eines steuerbaren Ventils einer Heizungsanlage, welches mit
einem temperaturabhängigen, durch ein elektrisches Heizelement
betätigbaren Dehnstoffkörper mit Arbeitskolben ausgerüstet ist,
bei welcher in dem von einer Stromquelle gespeisten Stromkreis
des Heizelements ein räumlich in einem zu beheizenden Raum an
geordneter temperaturabhängiger Schalter liegt, der einen zuge
ordneten Heizwiderstand aufweist und durch welchen das Heiz
element des Dehnstoffkörpers beim Erreichen einer vorgegebenen
Temperatur eingeschaltet wird, wodurch der Arbeitskolben des
Dehnstoffkörpers in Richtung der Schließstellung des Ventils
bewegt wird.
"Ventil" im Sinne der Erfindung kann dabei das Ventil einer
Warmwasser-Heizungsanlage sein. Es kann sich aber auch um eine
Heizungsklappe, einen Schieber oder eine Luftklappe handeln.
Das steuerbare Ventil soll auf jeden Fall die Wärmezufuhr an
einen Raum beeinflussen, in dem ein temperaturabhängiger
Schalter mit zugeordnetem Heizwiderstand angeordnet ist.
Ein solcher Heizwiderstand wird in der Fachsprache auch als
"thermische Rückführung" bezeichnet. Er sorgt dafür, daß die
am Schalter - auch als "Raumtemperaturregler" bezeichnet -
eingestellte Temperatur schneller erreicht und genauer einge
halten wird. Ohne einen solchen Heizwiderstand würde der zu
beheizende Raum zunächst zu warm werden, da die angeforderte
Wärmemenge erst bis zum Schalter gelangen muß, bis dieser
reagieren kann. Der Heizwiderstand wird dann eingeschaltet,
wenn vom Schalter Wärme verlangt wird. Er täuscht dem Schalter
damit eine Raumtemperatur vor, die tatsächlich noch nicht
erreicht ist. Der Schalter kann daher die Wärmezufuhr an den
Raum schon unterbinden, bevor eine Überheizung eintritt.
Ein Gerät mit einer Schaltungsanordung, wie sie eingangs be
schrieben ist, kann auf dem Markt käuflich erworben werden.
Ein solches Gerät hat drei Anschluß-Klemmen. Eine erste Klemme
für das Heizelement, eine zweite Klemme für den Schalter und
eine dritte Klemme für den Heizwiderstand. Zum vollständigen
Anschluß werden also drei Leitungen benötigt, was insbe
sondere bei großen Heizungsanlagen mit vielen Heizkreisen
einen großen Materialaufwand und viel Montagearbeit erfordert.
Ein entscheidender Nachteil dieser bekannten Schaltungsan
ordnung bzw. des entsprechenden Geräts besteht aber darin, daß
oft aus Bequemlichkeit oder auch aus Unkenntnis nur die beiden
ersten Klemmen angeschlossen werden. Die Schaltungsanordnung
ist dann zwar funktionsfähig, sie arbeitet jedoch mit der
früher üblichen Trägheit. Die thermische Rückführung bleibt
ungenutzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan
ordnung mit temperaturabhängigem Schalter und thermischer Rück
führung anzugeben, die einen verminderten Montageaufwand er
möglicht und trotzdem sicherstellt, daß die thermische Rück
führung stets wirksam ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs
geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- - daß der Heizwiderstand einerseits unmittelbar an den gleichen Pol der Stromquelle wie der Schalter und andererseits unter Zwischenschaltung des Heizelements an den anderen Rol der Stromquelle angeschlossen ist und
- - daß das Heizelement im Verhältnis zum Heizwiderstand nieder ohmig ist.
Bei dieser Schaltungsanordnung sind nur zwei Klemmen vorhanden,
die angeschlossen werden müssen. Die eine Klemme dient zum An
schluß des Heizelements, während die andere Klemme zur gleich
zeitigen Verbindung von Schalter und Heizwiderstand mit der
Stromquelle dient. Statt bisher drei werden also nur noch zwei
Anschlußleitungen benötigt. Trotz dieses verminderten Aufwands
ist sichergestellt, daß der Heizwiderstand - die thermische
Rückführung - wirksam ist, da er keinen eigenen Anschluß hat,
sondern mit den anderen Elementen der Schaltungsanordnung so
verbunden ist, daß er bei deren Anschluß an die Stromquelle
automatisch ebenfalls mit derselben verbunden ist.
Die Schaltungsanordnung arbeitet im Zusammenwirken mit einem
Dehnstoffkörper, der so an das Ventil anschließbar ist, daß die
Bewegung des Arbeitskolbens des Dehnstoffkörpers bei Erwärmung
in eine Schließbewegung des Ventils umgesetzt wird, also in
eine die Wärmezufuhr an den zu beheizenden Raum drosselnde
Bewegung. Eine solche Anordnung von Dehnstoffkörper und Ventil
geht beispielsweise aus der DE-PS 31 40 472 hervor.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den
Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Dehnstoffkörper mit
Heizelement.
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung.
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 ergänzte Schaltungsanordnung.
Mit 1 ist ein Dehnstoffkörper bezeichnet, der einen Arbeits
kolben 2 aufweist, welcher temperaturabhängig in Richtung des
Doppelpfeiles 3 verstellbar ist. Zur Erwärmung des Dehnstoff
körpers 1 dient ein elektrisches Heizelement 4, das im darge
stellten Ausführungsbeispiel an das 220 V-Wechselstromnetz 5
angeschlossen ist. Das Heizelement 4 ist vorzugsweise als
PTC-Widerstand ausgeführt, der besonders einfach mit dem Gehäuse
des Dehnstoffkörpers 1 verbunden werden kann. Ein solcher PTC-
Widerstand kann beispielsweise an der Stirnfläche 6 des Dehn
stoffkörpers 1 angebracht werden. Im Stromkreis des Heiz
elements 4 liegt ein Schalter 7, durch welchen das Heizelement 4
einschaltbar ist. Fig. 1 soll nur den prinzipiellen Zusammen
hang zwischen Dehnstoffkörper 1 und Heizelement 4 zeigen. Heiz
element 4 und Schalter 7 werden anhand von Fig. 2 noch näher
erläutert.
In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung entsprechend der Erfin
dung dargestellt. Dabei ist in einem durch eine strichpunktierte
Linie angedeuteten Gehäuse 8 ein temperaturabhängiger Schalter 9
angeordnet, der dem Schalter 7 nach Fig. 1 entspricht. Der
Schalter 9 ist ein sogenannter Raumtemperaturregler. Er ist
beispielsweise mit einem die Schaltungsfunktion ausführenden
Bimetall ausgerüstet. In unmittelbarer Nähe des Schalters 9
ist innerhalb des Gehäuses 8 ein Heizwiderstand 10 angeordnet,
bei welchem es sich um den oben erwähnten thermischen Rück
führungswiderstand handelt.
Heizelement 4 und Schalter 9 liegen in einem Stromkreis, der
von der Stromquelle 5 gespeist wird. Die Stromquelle 5 soll
wieder das 220 V-Wechselstromnetz sein. Der Heizwiderstand 10
ist innerhalb des Gehäuses 8 einerseits direkt an den gleichen
Pol der Stromquelle 5 angeschlossen wie der Schalter 9.
Andererseits ist der Heizwiderstand 10 nach Fertigstellung
der Schaltungsanordnung über das Heizelement 4 mit dem anderen
Pol der Stromquelle 5 verbunden. Zur Fertigstellung der Schal
tungsanordnung werden somit nur die beiden Klemmen 11 und 12
benötigt, über welche der Schalter 9 und der Heizwiderstand 10
gemeinsam mit dem Heizelement 4 an die Stromquelle 5 ange
schlossen werden.
Der Widerstandswert des Heizelements 4 ist niedrig im Verhältnis
zum Widerstandswert des Heizwiderstandes 10. So kann das Heiz
element 4 beispielsweise 1 kOhm haben, während der Heizwider
stand 10 bei über 200 kOhm liegt. Wenn als Heizelement ein
sogenannter PTC-Widerstand eingesetzt wird, dann ergeben sich
im "kalten" Zustand noch größere Unterschiede in den Wider
standswerten von Heizelement 4 und Heizwiderstand 10. Der
Widerstandswert eines PTC-Widerstandes liegt im kalten Zustand
etwa bei 200 Ohm. Er steigt bei Erwärmung beispielsweise auf
20 kOhm.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 arbeitet beispielsweise
wie folgt:
Der Raum, in dem der Schalter 9 angebracht ist, soll beheizt
werden. Eine zugehörige Heizungsanlage mit einem Ventil wird
eingeschaltet, so daß eine im Raum befindliche Wärmequelle
- beispielsweise ein Radiator - Wärme abgibt. Wenn durch den
Schalter 9 in der in Fig. 2 dargestellten Position a Wärme
angefordert wird, ist der Heizwiderstand 10 an die Stromquelle 5
angeschlossen. Er wird erwärmt und täuscht dadurch dem Schalter 9
eine höhere Raumtemperatur vor. Der Schalter 9 schaltet da
durch früher als ohne thermische Rückführung auf Position b um.
Die Wärmezufuhr wird dadurch gedrosselt und eine Überhitzung
des Raumes ist vermieden.
In der Position b des Schalters 9 ist das Heizelement 4 mit der
Stromquelle 5 verbunden. Durch seine Erwärmung wird das zuge
hörige Ventil durch den Dehnstoffkörper 1 (Fig. 1) in seine
Schließstellung bewegt, so daß die Wärmeabgabe gedrosselt wird.
Gleichzeitig ist der Heizwiderstand 10 in Position b des
Schalters 9 kurzgeschlossen, so daß er abkühlt. Wenn dann
wieder Wärme angefordert wird, schaltet der Schalter 9 in
Position a zurück und das Spiel beginnt von vorn.
Die Vorteile der Erfindung - weniger Montageaufwand und
garantierter Anschluß der thermischen Rückführung - bestehen
auch dann, wenn eine zusätzliche Nachtabsenkung vorgesehen
ist. Im Gehäuse 8 ist dann ein weiterer Widerstand 13 in un
mittelbarer Nähe des Schalters 9 vorhanden, der bei Anschaltung
an die Stromquelle 5 erwärmt wird. Der Widerstand 13 ist so
eingestellt, daß er dem Schalter 9 beispielsweise eine um 5°C
erhöhte Raumtemperatur vortäuscht, so daß die Erwärmung des
Raumes in den Nachtstunden deutlich unterhalb der Erwärmung
während des Tages liegt.
Der Widerstand 13 kann mittels eines Umschalters 14 an die Strom
quelle 5 angeschlossen werden. Der Anschluß erfolgt in Position a
des Umschalters 14 von Hand. In dieser Position ist der Wider
stand 13 einerseits direkt mit dem einen Pol der Stromquelle 5
und andererseits über das Heizelement 4 mit dem anderen Pol
der Stromquelle 5 verbunden. Der Widerstand 13 ist hochohmig
im Verhältnis zum Heizelement 4. Der Anschluß des Widerstands 13
kann aber auch automatisch mittels einer Schaltuhr 15 vorge
nommen werden, wenn der Umschalter 14 sich in Position b be
findet. Zum Anschluß der Schaltuhr 15 wird eine weitere Klemme
16 im Gehäuse 8 benötigt. Das gilt aber auch für bisherige
Schaltungsanordnungen bzw. Geräte mit zusätzlicher Nachtab
senkung.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird mit besonderem
Vorteil bei der Beheizung von Räumen in Gebäuden eingesetzt,
die eine Warmwasser-Heizungsanlage haben. Die Wärmezufuhr an
die Räume wird durch steuerbare Ventile geregelt, die mit
temperaturabhängigen Dehnstoffkörpern ausgerüstet sind. Die
Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist jedoch nicht auf
diesen Anwendungsfall beschränkt. Sie ist auch bei Warmluft
heizungen einsetzbar und es können auch andere Räume beheizt
werden, wie beispielweise die Innenräume von Kraftfahrzeugen.
Als Stromquelle 5 ist im Vorangehenden nur das 220 V-Wechsel
stromnetz erwähnt. Es kann aber auch jede andere geeignete
Stromquelle verwendet werden, beispielsweise ein Akkumulator
oder eine Autobatterie. Prinzipiell kann außerdem zur Span
nungsreduzierung auch ein Transformator eingeschaltet sein.
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zur Betätigung eines steuerbaren Ventils
einer Heizungsanlage, welches mit einem temperaturabhängigen,
durch ein elektrisches Heizelement betätigbaren Dehnstoff
körper mit Arbeitskolben ausgerüstet ist, bei welcher in
dem von einer Stromquelle gespeisten Stromkreis des Heiz
elements ein räumlich in einem zu beheizenden Raum ange
ordneter temperaturabhängiger Schalter liegt, der einen zu
geordneten Heizwiderstand aufweist und durch welchen das
Heizelement des Dehnstoffkörpers beim Erreichen einer vor
gegebenen Temperatur eingeschaltet wird, wodurch der Arbeits
kolben des Dehnstoffkörpers in Richtung der Schließstellung
des Ventils bewegt wird, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Heizwiderstand (10) einerseits unmittelbar an den gleichen Pol der Stromquelle (5) wie der Schalter (9) und andererseits unter Zwischenschaltung des Heizelements (4) an den anderen Pol der Stromquelle (5) angeschlossen ist und
- - daß das Heizelement (4) im Verhältnis zum Heizwiderstand (10) niederohmig ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Heizelement (4) ein PTC-Widerstand in den Stromkreis
eingeschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein für eine zusätzliche Nachtabsenkung vorge
sehener Widerstand (13) einerseits direkt an den gleichen
Pol der Stromquelle (5) wie Heizwiderstand (10) und Schalter
(9) und andererseits entweder über eine Schaltuhr (15) oder
über das Heizelement (4) an den anderen Pol der Strom
quelle (5) anschließbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853536311 DE3536311A1 (de) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Schaltungsanordnung zur betaetigung eines steuerbaren ventils einer heizungsanlage |
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DE19853536311 DE3536311A1 (de) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Schaltungsanordnung zur betaetigung eines steuerbaren ventils einer heizungsanlage |
Publications (1)
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DE3536311A1 true DE3536311A1 (de) | 1987-04-16 |
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ID=6283362
Family Applications (1)
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DE19853536311 Withdrawn DE3536311A1 (de) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Schaltungsanordnung zur betaetigung eines steuerbaren ventils einer heizungsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3536311A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4023439A1 (de) * | 1989-08-12 | 1991-02-14 | Hellmuth Moehlenhoff | Schaltungsanordnung zur regelung der temperatur in einem raum |
DE4118966A1 (de) * | 1991-06-08 | 1992-12-10 | Karl Thiel | Thermostatische steuer- und regeleinrichtung fuer eine raumheizung mit einem stellorgan zur betaetigung eines heizungsventils |
-
1985
- 1985-10-11 DE DE19853536311 patent/DE3536311A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4023439A1 (de) * | 1989-08-12 | 1991-02-14 | Hellmuth Moehlenhoff | Schaltungsanordnung zur regelung der temperatur in einem raum |
DE4118966A1 (de) * | 1991-06-08 | 1992-12-10 | Karl Thiel | Thermostatische steuer- und regeleinrichtung fuer eine raumheizung mit einem stellorgan zur betaetigung eines heizungsventils |
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