NL8701053A

NL8701053A - METHOD FOR CONTROLLING THE ROOM TEMPERATURE AND AN APPARATUS FOR CARRYING OUT THIS PROCESS

Info

Publication number: NL8701053A
Application number: NL8701053A
Authority: NL
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1987-12-01
Also published as: CH672852A5; SE8701874D0; DE3615253A1; FR2598528B1; CA1286019C; GB8706593D0; FI92961B; DK167633B1; DK132887A; GB2190517A; SE8701874L; DE3615253C2; FI92961C; JPS62268946A; FR2598528A1; FI871994A0; GB2190517B; NL189377B; DK132887D0; NL189377C

Description

NO 34.394 1 “NO 34,394 1 "

Werkwijze voor het regelen van de ruimtetemperatuur en een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.A method for controlling the room temperature and an apparatus for carrying out this method.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor ruimtetempe- ratuurregeling, waarbij aan de ruimte warmte wordt toegevoerd onder de invloed van een thermostaat, in het bijzonder een thermostaatklep van een warmwater-verwarmingsinstallatie en de feitelijke wenswaarde door een voor het verblijf van een persoon ingestelde dag-wenswaarde door 10 toevoer van elektrische energie aan een bij de thermostaatvoeler aangebrachte verwarmingsweerstand tot een ten opzichte van de eigen-wens-waarde van de thermostaat verlaagde wenswaarde kan worden gereduceerd, en op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method for room temperature control, in which heat is supplied to the room under the influence of a thermostat, in particular a thermostatic valve of a hot water heating installation and the actual desired value set by a person set for the stay of a person daily setpoint value can be reduced by supplying electric energy to a heating resistor arranged at the thermostat sensor to a setpoint value lowered relative to the thermostat's own setpoint value, and to a device for carrying out this method.

Uit DE-OS 22 53 511 is een werkwijze van deze soort bekend, waar-15 bij de voelers van thermostaatkleppen van een warmwater-verwarmings-installatie door verwarmingsweerstanden kunnen worden verhit, om op deze wijze een zogenaamde nachtdaling te bereiken, waardoor de ruimtetemperatuur gedurende de nacht tot een lagere waarde dan de dag-wenswaarde wordt gereduceerd. De dag-wenswaarde van de betreffende ruimte 20 komt overeen met de eigen-wenswaarde van de thermos taatklep die door het instellen van een draaihandgreep kan worden gekozen. De verwar-mingsweerstanden worden door schakelaars gestuurd, die met behulp van een synchroon uurwerk kunnen worden bediend. Op een transformator met meerdere aftakkingen aan de sekundaire zijde staan meerdere spanningen 25 ter beschikking. Derhalve kan aan elke verwarmingsweerstand elektrische energie worden toegevoerd, die verschillend is van de andere verwarmingsweers tanden. Daarmee ontstaan verschillend grote dalingen van de wenswaarde gedurende de nachtelijke uren.DE-OS 22 53 511 discloses a method of this kind, in which the sensors of thermostat valves of a hot water heating installation can be heated by heating resistors, in order to achieve a so-called night-time drop, so that the room temperature during the night is reduced to a value lower than the day-desired value. The day set value of the relevant room 20 corresponds to the self set value of the thermostat valve which can be selected by setting a rotary handle. The heating resistors are controlled by switches, which can be operated with a synchronous clockwork. Multiple voltages are available on a transformer with multiple branches on the secondary side. Therefore, electric energy which is different from the other heating elements can be supplied to each heating resistor. This results in various large decreases in the target value during the night hours.

De uitvinding beoogt een werkwijze van de in de aanhef genoemde 30 soort zodanig verder te ontwikkelen, dat nieuwe regelmogelijkheden ontstaan.The object of the invention is to further develop a method of the type mentioned in the preamble, such that new control options are created.

Dit doel wordt volgens de uitvinding aldus bereikt, dat de eigen-wenswaarde van de thermostaat met een voorafbepaald bedrag boven de dag-wenswaarde ligt en aan de verwarmingsweerstand ook overdag elek-35 trisch vermogen wordt toegevoerd, zodat de dag-wenswaarde ontstaat uit de instelling bij de thermostaat en de verwarming van de thermostaatvoeler en dat voor het bereiken van een regelkarakteristiek met verhoogde wenswaarde de toegevoerde elektrische energie wordt gereduceerd.According to the invention, this object is achieved in such a way that the self-desired value of the thermostat is above the day-set value by a predetermined amount and electrical power is also supplied to the heating resistor during the day, so that the day-set value arises from the setting with the thermostat and the heating of the thermostat sensor and that the electrical energy supplied is reduced in order to achieve a control characteristic with an increased setpoint.

Omdat de dag-wenswaarde, dus de gedurende normale tijden overdag 40 door de gebruiker van de ruimte gewenste waarde, onder de eigen-wens- 870 t 053 2 * waarde van de thermostaat ligt, die wordt afgeleid uit de konstruktieve gegevens (bijvoorbeeld op grond van de voorspanning van een wenswaarde-veer), is een verwarming van de thermostaatvoeler door de verwarmings-weerstand niet alleen bij de nachtdaling, maar ook voor het bereiken 5 van de normale dag-wenswaarde nodig. Hierdoor wordt de voorwaarde geschapen, dat de feitelijke wenswaarde niet alleen kan worden verlaagd, maar ook kan worden verhoogd. Dit geschiedt door het reduceren van de elektrische energie. Hierdoor ontstaat een reeks van nieuwe regelmogelijkheden, die hierna nog zullen worden toegelicht.Because the daily set value, i.e. the value set by the user of the room during normal times during the day 40, is below the thermostat's own set 870 t 053 2 * value, which is derived from the constructive data (e.g. based on ground of the bias of a setpoint spring), heating of the thermostat sensor by the heating resistor is necessary not only during the night fall, but also to achieve the normal day setpoint. This creates the condition that the actual desired value can not only be decreased, but also increased. This is done by reducing the electrical energy. This creates a series of new control options, which will be explained below.

10 Bij voorkeur is de elektrische energie in het dagbedrijf zodanig gedimensioneerd, dat de dag-wenswaarde 1° tot 3°, bij voorkeur ongeveer 2° onder de eigen-wenswaarde van de thermostaat ligt. Dit trajekt staat dan ook voor de verhoging van de feitelijke wenswaarde ter beschikking.Preferably, the electrical energy in daytime operation is dimensioned such that the daytime target value is 1 ° to 3 °, preferably about 2 ° below the self-desired value of the thermostat. This range is therefore available for increasing the actual target value.

Het is gunstig als bij een verandering van de feitelijke wenswaar-15 de van een eerste naar een tweede waarde de elektrische energie glijdend volgens een hellingfunktie wordt veranderd. De glijdende verandering kan kontinu of in kleine stappen plaatsvinden. Daarmee ontstaan voor de gebruiker geen onaangename temperatuursprongen. Bovendien verkrijgt men een goede stroomverdeling.It is advantageous if the actual desired value is changed from a first value to a second value, the electric energy slidingly being changed according to an inclination function. The sliding change can be continuous or in small steps. This does not cause unpleasant temperature jumps for the user. Moreover, a good current distribution is obtained.

20 In het bijzonder gedurende de opwarmfase van de ruimte moet de feitelijke wenswaarde glijdend worden verhoogd. De hellingshoek wordt met betrekking tot de traagheidseigenschappen van de te verwarmen ruimte en het bijbehorende verwarmings lichaam gekozen. Als bij meerdere thermostaatkleppen gelijktijdig de feitelijke wenswaarde glijdend wordt 25 verhoogd bestaat er geen gevaar dat deze kleppen direkt volledig openen en daardoor de werkelijk nodige verdeling van het warmwater wordt verstoord. Dit is in het bijzonder van belang bij een afstandsverwarming, waarbij de afrekening volgens kubieke meters plaats vindt.In particular during the heating-up phase of the room, the actual desired value must be increased smoothly. The angle of inclination is selected with regard to the inertial properties of the space to be heated and the associated heating body. If the actual desired value is slideably increased with several thermostat valves simultaneously, there is no danger that these valves immediately open completely and thereby disturb the really necessary distribution of the hot water. This is particularly important in the case of a district heating system, where the settlement takes place in cubic meters.

Bij voorkeur wordt ervoor gezorgd, dat de feitelijke wenswaarde 30 op een afstand voor een tijdstip waarop het gebruik van de ruimte is te verwachten, wordt verhoogd en op een bepaalde afstand na dit tijdstip geleidelijk weer naar de dag-wenswaarde wordt teruggevoerd. Een dergelijke tijdelijke wenswaarde-verhoging verwarmt de ruimte voor en stelt voldoende warmte-energie ter beschikking, opdat de koudestraling van de 35 nog koude wanden, die in de nacht zijn af gekoeld, niet onaangenaam merkbaar is. De geleidelijke daling van de feitelijke wenswaarde geschiedt voor de gebruiker nagenoeg ongemerkt.It is preferably ensured that the actual desired value 30 is increased at a distance before a time at which use of the space is to be expected, and is gradually returned to the daily desired value at a certain distance after this time. Such a temporary increase in the setpoint value preheats the room and provides sufficient heat energy so that the cold radiation from the walls, which are still cold, which have cooled down at night, is not unpleasantly noticeable. The gradual decrease in the actual desired value takes place almost unnoticed for the user.

Een bijzondere komfortabele regeling wordt verkregen, als de feitelijke wenswaarde in de avonduren glijdend tot op een konstant blij-40 vende verhoogde wenswaarde wordt verhoogd. Als namelijk de gebruiker -870 1 05 3 •k 3 'it van de ruimte in de avonduren geen werk meer verricht, maar slechts rustig en ontspannen zit, wordt deze temperatuurverhoging als bijzonder aangenaam ervaren.A special comfortable control is obtained when the actual desired value is slid in the evenings to an increased constant desired value which remains constant. If the user no longer performs any work in the room in the evenings, but only sits quietly and relaxed, this increase in temperature is experienced as particularly pleasant.

Een zeer belangrijke regelmogelijkheid bestaat daarin, dat voor 5 het korrigeren van de proportionele bandfout van de thermostaat de wenswaarde afhankelijk van de buitentemperatuur wordt gewijzigd. Hoe lager de buitentemperatuur en hoe hoger derhalve de doorstroomhoeveel-heid, des te groter is ook de regelafwijking van een proportionele klep. Deze fout kan op deze wijze voor het eerst automatisch worden ge-10 korrigeerd.A very important control possibility consists in that for correcting the proportional band error of the thermostat, the desired value is changed depending on the outside temperature. The lower the outside temperature and therefore the higher the flow rate, the greater the control deviation of a proportional valve. This error can be corrected automatically in this way for the first time.

Een bijzonder eenvoudige verandering van het elektrische vermogen wordt daardoor verkregen, dat aan de verwarmingsweerstand intermitterend stroom wordt toegevoerd en voor de verandering van de feitelijke wenswaarde de puls-pauzeverhouding van de stroom wordt veranderd. Er 15 kunnen naar verhouding lange klok- en pauzetijden worden toegepast, omdat de traagheid van de thermostaatvoe Ier voor een goede gemiddelde waardevorming zorgt.A particularly simple change in the electric power is obtained by supplying intermittent current to the heating resistor and changing the actual desired value by changing the pulse-pause ratio of the current. Relatively long clock and pause times can be used, because the slowness of the thermostat foot provides good average value formation.

In vele gevallen verdient het aanbeveling, dat gedurende de tijd van de stroomtoevoer de spanningsval over een door stroom doorlopen 20 weerstand wordt gemeten en een foutsignaal wordt afgegeven, als de spanningsval beneden een onderste grenswaarde daalt of boven een bovenste grenswaarde stijgt. Op deze wijze kan een kortsluiting of een onderbreking in het gebied van de verwarmingsweerstand tijdig worden vastgesteld.In many cases, it is recommended that during the time of the power supply, the voltage drop across a resistor through current is measured and an error signal is output if the voltage drop falls below a lower limit value or rises above an upper limit value. In this way, a short circuit or an interruption in the area of the heating resistance can be determined in time.

25 Een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze met thermo staten, in het bijzonder thermostaatkleppen, waarvan de voelers elk zijn toegevoegd aan een verwarmingsweerstand en die een instelbare eigen-wenswaarde bezitten, en die voorzien zijn van de toevoer van elektrische energie aan de verwarmingsweerstand sturende stuurelemen-30 ten, die in afhankelijkheid van een in een centraal opgeborgen wens-waardeprogramma beïnvloedbaar zijn, heeft volgens de uitvinding het kenmerk, dat in de centrale een van een digitaal wenswaardeprogramma-geheugen voorziene hoofd-microprocessor is aangebracht, die afhankelijk van het wenswaardeprogramma en eventueel verdere ingangswaarden een 35 reeks van uitgangsdata levert, die telkens het adres van een zone bevatten met een thermostaat of meerdere gelijktijdig te beïnvloeden thermostaten en een kommando, dat de elektrische energie karakteriseert die aan de verwarmingsweerstanden van de aldaar aanwezige thermostaten moét worden toegevoerd, en dat aan elke zone een stuurinrichting is 40 toegevoegd, die telkens een kommando opbergt overeenkomstig het eigen 870 1 053 S\ % 4 adres en in afhankelijkheid hiervan ten minste een stuurelement zodanig bedient, dat de aan de bijbehorende verwarmingsweerstand toegevoerde elektrische energie met het kommando overeenkomt. Omdat de uitgangsdata, die buiten het adres en het bevel ook nog andere informatie om-5 vatten kunnen, voortdurend door de hoofd-microprocessor berekend en geleverd worden, kan de feitelijke wenswaarde van elke thermostaat telkens en bovendien zowel sprongsgewijze als kontinu worden veranderd. De hoofd-microprocessor verzorgt in de eerste plaats het voor elke zone opgeborgen wenswaardeprogramma. Omdat dit programma gesuperponeerd is 10 over de eigen-wenswaarde van de thermostaat, kan de gebruiker door instelling van een eigen-wenswaarde de basislijn van dit programma naar wens veranderen. De extra afstand in elke zone is naar verhouding gering, omdat de stuurinrichting en het bijbehorende stuurelement eenvoudig kunnen zijn opgebouwd.An apparatus for carrying out this method with thermostats, in particular thermostatic valves, the sensors of which are each added to a heating resistor and which have an adjustable self-desired value, and which are provided with the supply of electric energy to the heating resistor According to the invention, control elements which can be influenced in dependence on a set value program stored centrally are characterized in that a central microprocessor, which is dependent on the set value program, is provided in the central unit, provided with a digital set value program memory. and optionally further input values, a series of output data, each containing the address of a zone with a thermostat or several thermostats which can be influenced simultaneously and a command characterizing the electrical energy to be supplied to the heating resistors of the thermostats present there, and that aa In each zone a control device is added 40, each of which stores a command according to its own 870 1 053 S \% 4 address and, depending on this, operates at least one control element in such a way that the electrical energy supplied to the associated heating resistor corresponds to the command. Since the output data, which may also include other information outside the address and command, is continuously calculated and supplied by the main microprocessor, the actual desired value of each thermostat can be changed in each case and in addition both in a jump and continuous manner. The main microprocessor primarily provides the target value program stored for each zone. Because this program is superimposed on the thermostat's own desired value, the user can change the baseline of this program as desired by setting an own desired value. The extra distance in each zone is relatively small, because the steering device and the associated steering element can be simply constructed.

15 Bijzonder gunstig is het als een buitentemperatuurvoeler met de hoofd-microprocessor via een signaalkanaal is verbonden. Dan kan ook bij de berekening van de feitelijke wenswaarde rekening worden gehouden met de telkens heersende buitentemperatuur. Hierdoor kan in het bijzonder het P-bandkommando bij thermostaatkleppen worden gekorrigeerd.It is particularly advantageous if an outside temperature sensor is connected to the main microprocessor via a signal channel. In that case, the prevailing outside temperature can also be taken into account when calculating the actual target value. In particular, this makes it possible to correct the P-band command at thermostatic valves.

20 Bij voorkeur is het stuurelement een schakelorgaan, dat door de stuurinrichting intermitterend in geleidende toestand kan worden geschakeld, bijvoorbeeld betreft het hier een eenvoudige schakeltran-sistor.The control element is preferably a switching element which can be switched intermittently in the conducting state by the control device, for example, this is a simple switching transistor.

In het bijzonder kan de stuurinrichting het schakelorgaan met ge-25 geven schakelfrequentie, maar variabele inschakelduur sturen. De stuurinrichting behoeft dan slechts het veranderbare uitschakeltijdstip te sturen.In particular, the control device can control the switching member with a given switching frequency, but variable duty cycle. The steering device then only needs to control the changeable switch-off time.

Van bijzonder voordeel is het als de, de elektrische energie toevoerende voedingsleidingen ook de hoofd-microprocessor met de stuur-30 inrichtingen verbinden en tegelijkertijd datalijnen vormen. De extra kosten aan leidingen en het aanbrengen hiervan is dan buitengewoon gering. In het meest eenvoudige geval is het voldoende als een twee-ge-leiderstelsel de stuurinrichtingen met elkaar en deze met de hoofd-microprocessor verbindt.It is of particular advantage if the power lines supplying the electric energy also connect the main microprocessor to the controllers and simultaneously form data lines. The extra costs for pipes and the installation thereof are then extremely small. In the simplest case, it is sufficient if a two-conductor system connects the controllers and connects them to the main microprocessor.

35 Bij een voorkeursuitvoeringsvorm worden de stuurinrichtingen door hulp-microprocessoren gevormd. Deze kunnen eenvoudige kommandodata gemakkelijk in de overeenkomstige schakeltijden of dergelijke omzetten.In a preferred embodiment, the control devices are auxiliary microprocessors. These can easily convert simple command data into the corresponding switching times or the like.

Gunstig is het verder, dat aanvullende stuurinrichtingen voor werkeenheden, die telkens een aan-uit-funktie bezitten, via het twee-40 geleiderstelsel met de hoofd-microprocessor zijn verbonden en eventueel 8701053 Φ -¾ 5 hierdoor een adres en een kotnmando bezittende uitgangsdata kunnen worden bediend. Van de hoofd-microprocessor kunnen dan ook pompen, ventilatoren en andere inrichting tijdig worden ingeschakeld en uitgeschakeld, waarbij de sturing met een overeenkomstige datastruktuur als bij 5 de thermostaten plaats vindt.It is furthermore advantageous that additional control units for working units, which each have an on-off function, are connected via the two-conductor system to the main microprocessor and, if necessary, can thereby have an address and a output of data. be operated. Pumps, fans and other devices of the main microprocessor can therefore be switched on and off in time, the control taking place with a corresponding data structure as for the thermostats.

Een bijzonder aanbevelenswaardige inrichting is gekenmerkt door een dubbele gelijkrichter, door een kodeerinrichting, die de uitgangsdata van de hoofd-microprocessor bit voor bit superponeert op de gelijkgerichte wisselspanning in het gebied van zijn nulplaatsen als 10 spanningsonderbrekingen met twee verschillende breedten, en door een aan elke stuurinrichting toegevoegde dekodeerinrichting, die de span-ningsonderbrekingen en hun breedten opneemt en hieruit telkens de.desbetreffende bit afleidt. De spanningsonderbrekingen kunnen gemakkelijk worden opgewekt, bijvoorbeeld door een schakelorgaan en gemakkelijk 15 worden vastgesteld. Omdat zij zich in het gebied van de nulplaatsen bevinden, beïnvloeden zij niet het bijbehorende elektrische vermogen.A particularly recommendable device is characterized by a double rectifier, by an encoder, which superimposes the output data of the main microprocessor bit by bit on the rectified AC voltage in the region of its zero positions as 10 voltage interruptions of two different widths, and by one to each control unit has added the decoder, which records the voltage interruptions and their widths and derives therefrom the respective bit. The voltage interruptions can be easily generated, for example by a switching member, and can be easily determined. Since they are in the region of the zero sites, they do not affect the associated electrical power.

De uitvinding zal hierna aan de hand van in de tekening weergegeven voorkeursuitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht. Deze tonen: 20 figuur 1 een schematisch blokschema van een inrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een thermostaatopstelling van een klep en de bijbehorende stuurinrichting, figuur 3 in een diagram de intermitterende toevoer van de elek-25 trische energie, figuur 4 in een tijddiagram de verandering van de feitelijke wens-waarde ten opzichte van de dag-wenswaarde TS bij snelle verwarming, figuur 5 in een tijddiagram de verandering van de feitelijke wens-waarde ten opzichte van de dag-wenswaarde TS bij een komfortabele ver-30 warming in de avonduren, figuur 6 via de buitentemperatuur de verandering van de feitelijke wenswaarde ten opzichte van de dag-wenswaarde TS voor het korrigeren van de proportionele fout, figuur 7 in een dagdiagram een kurve voor een wenswaarde-program-35 maverloop, waarbij de afwijking van de feitelirjke wenswaarde tot de eigen-wenswaarde ES van de thermostaat is weergegeven, figuur 8 in een tijddiagram de elektrische spanning U·^ met opgedrukte spanningsonderbrekingen, en figuur 9 een gewijzigde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens 40 figuur 1.The invention will be explained in more detail below with reference to preferred exemplary embodiments shown in the drawing. These show: figure 1 a schematic block diagram of a device according to the invention, figure 2 a thermostat arrangement of a valve and the associated control device, figure 3 in a diagram the intermittent supply of the electrical energy, figure 4 in a time diagram. change of the actual desired value compared to the daily desired value TS with rapid heating, figure 5 shows in a time diagram the change of the actual desired value with respect to the daily desired value TS with comfortable heating in the evenings Figure 6 is the change in the actual set point value from the day set point value compared to the day set point value TS for correcting the proportional error, figure 7 shows in a day diagram a curve for a set point program sequence, in which the deviation from the actual setpoint until the self-setpoint ES of the thermostat is shown, figure 8 shows in a time diagram the electrical voltage U · ^ with printed voltage interrupt and Figure 9 shows a modified embodiment of the device according to Figure 1.

87010538701053

V VV V

66

Figuur 1 toont een in een centrale Z aangebrachte hoofd-micropro-cessor 1, die met een wenswaarde-programmageheugen 2 is uitgerust. Met behulp van de instelknop 3 kunnen voor de zones I, II en III van een wartnwater-verwarmingsinstallatie prograimnaverlopen worden opgeborgen, 5 in het bijzonder dus tijdstippen, grootten en hellingshoek van de veranderingen. Verder is op de hoofd-mikroprocessor 1 een buitentempera-tuurvoeler 4 aangesloten. De ingangen 5 zijn voor de toevoer van verdere waarden, bijvoorbeeld binnentemperaturen, windsnelheid, zonnestand en dergelijke, uitgerust. De hoofd-microprocessor 1 bezit meerdere uit-10 gangen 6, waarover verschillende uitgangsdelen kunnen worden gestuurd, bijvoorbeeld circulatiepompen, een prioriteitsschakeling voor warmwater, een snelloop-verwarming van de ketel, de nachtverlichting en dergelijke.Figure 1 shows a main microprocessor 1 arranged in a central Z, which is equipped with a setpoint program memory 2. With the aid of the adjusting knob 3 program loops can be stored for the zones I, II and III of a warm water heating installation, in particular thus times, sizes and angle of the changes. An external temperature sensor 4 is also connected to the main microprocessor 1. The inputs 5 are equipped for supplying further values, for example interior temperatures, wind speed, sun position and the like. The main microprocessor 1 has several outlets 10, over which different output parts can be controlled, for example circulation pumps, a priority circuit for hot water, a rapid heating of the boiler, the night lighting and the like.

Voor de hier van interesse zijnde regeling is de uitgang 7 van be-15 lang. Hierover worden uitgangsdata D aan een kodeerinrichting 8 geleverd. De uitgangsdata omvatten ten minste een adres voor de afzonderlijke zones I, II en III en een kommando, dat de grootte van een elektrisch vermogen kenmerkt. In de regel omvatten echter de uitgangsdata nog verdere informatie, bijvoorbeeld synchroniseersignalen, tempera-20 tuurinformatie en dergelijke. Het gaat hier om digitale uitgangsdata waarop in de kodeerinrichting 8 een stroom I wordt gesuperponeerd of opgedrukt, die in de beide kabels 9 en 10 van een twee-geleiderstelsel 11 vloeit. Op de bron van een wisselspanning ü is een dubbele gelijk-richter 12 aangesloten, zodat in het twee-geleiderstelsel 11 een ge-25 lijkgerichte wisselstroom volgens figuur 8 vloeit. De kodeerinrichting 8 bezit een schakelorgaan, dat de nulposities van de, halve-spannings-perioden ofwel a) in het geheel niet beïnvloedt, ofwel b) van een brede spanningsonderbreking, ofwel c) van een kleine spanningsonderbreking voorziet. De brede spanningsonderbreking kan bijvoorbeeld de waarde 1 30 en de kleine spanningsonderbreking de waarde 0 bezitten.For the arrangement of interest here, the output 7 is long. Output data D is supplied to an encoder 8 about this. The output data includes at least one address for the individual zones I, II and III and a command characterizing the magnitude of an electrical power. As a rule, however, the output data comprise still further information, for example synchronizing signals, temperature information and the like. These are digital output data on which a current I is superimposed or printed in the encoder 8, which flows in the two cables 9 and 10 of a two-conductor system 11. A double rectifier 12 is connected to the source of an alternating voltage ü, so that a rectified alternating current according to figure 8 flows into the two-conductor system 11. The encoder 8 has a switching member which does not affect the zero positions of the half voltage periods either a) at all, or b) providing a wide voltage interruption, or c) providing a small voltage interruption. For example, the wide voltage break can have the value 1 and the small voltage break can have the value 0.

De warmwater-verwarmingsinstallatie bezit meerdere thermostaat-kleppen 13, die in meerdere zones I, II en III van een te verwarmen huis zijn aangebracht. In de regel zijn er meer dan het weergegeven aantal zones, bijvoorbeeld acht zones. In het uitvoeringsvoorbeeld komt 35 elke zone overeen met een ruimte en bevat deze derhalve slechts een thermostaatklep. Er kunnen echter ook meerdere ruimtes, waarvan de feitelijke wenswaarde gelijksoortig moeten worden beïnvloed, tot een zone met meerdere thermostaatkleppen worden samengevat. De thermostaatklep 13 bezit een huis 14 en een thermostaatopzetstuk 15. Het in het inwen-40 dige van dit opzetstuk aanwezige werkelement is via een kapillaire buis 8701053 7The hot water heating installation has several thermostatic valves 13, which are arranged in several zones I, II and III of a house to be heated. As a rule, there are more than the number of zones displayed, for example, eight zones. In the exemplary embodiment, each zone corresponds to a space and therefore contains only one thermostat valve. However, it is also possible to combine several rooms, the actual desired value of which must be influenced in the same way, into a zone with several thermostatic valves. The thermostat valve 13 has a housing 14 and a thermostat attachment 15. The working element present in the interior of this attachment is via a capillary tube 8701053 7

'Λ "V"Λ" V

met een temperatuurvoeler 17 verbonden, die zich in een huis 18 bevindt. Als de voeler 17 een vloeistof-dampvulling bezit, werkt in het werkelement van het opzetstuk de temperatuurafhankelijke dampdruk en neemt de klep een evenwichtspositie in, terwijl een wenswaardeveer in 5 de tegengestelde richting op het werkelement inwerkt. Het opzetstuk bezit een draaihandgreep 19, met behulp waarvan de eigen-wenswaarde ES van de thermostaatklep kan worden gewijzigd, dus bijvoorbeeld de wenswaardeveer kan worden versteld. Als de voeler 17 een vloeistofvulling bezit, kan met behulp van de draaihandgreep 19 de positie van het werk-10 element in het opzetstuk worden veranderd.connected to a temperature sensor 17 located in a housing 18. If the sensor 17 has a liquid vapor filling, the temperature-dependent vapor pressure acts in the working element of the attachment and the valve assumes an equilibrium position, while a target spring acts in the opposite direction on the working element. The attachment has a rotary handle 19, with the aid of which the self-desired value ES of the thermostat valve can be changed, so, for example, the desired value spring can be adjusted. If the sensor 17 has a liquid filling, the position of the working element in the attachment can be changed by means of the rotary handle 19.

Tegen de voeler 17 ligt een elektrische verwarmingsweerstand 20, die via het twee-geleiderstelsel 11 met een door de halve-periodespan-ning üj van figuur 8 afhankelijke stroom kan worden belast, als een stuurelement in de vorm van een schakelorgaan 21, bijvoorbeeld een 15 schakeltransistor, in de geleidende toestand is gestuurd. De sturing geschiedt door een stuurinrichting in de vorm van een hulp-micoprocessor 22, waaraan een dekodeerinrichting 23 is toegevoegd, die ook een deel van deze microprocessor 22 kan vormen. De dekodeerinrichting 23 tast de nulposities van de halve periodespanning II^ af, vormt hieruit 20 de bits en bergt die waarden op die met de adressen van de bijbehorende zones zijn verbonden. Op grond van een voor deze sektor ontvangen informatie wordt het schakelorgaan 21 in de geleidende toestand gebracht.An electric heating resistor 20, which can be loaded via the two-conductor system 11 with a current dependent on the half-period voltage üj of Figure 8, lies against the sensor 17, as a control element in the form of a switching element 21, for example a switching transistor, in the conductive state. The control is effected by a control device in the form of an auxiliary micoprocessor 22, to which a decoding device 23 has been added, which can also form part of this microprocessor 22. The decoder 23 scans the zero positions of the half-period voltage 11, forms the bits therefrom and stores those values which are associated with the addresses of the associated zones. On the basis of information received for this sector, the switching member 21 is brought into the conducting state.

Het uitschakeltijdstip wordt op grond van de opgeborgen kommandodata in de tijd afhankelijk gestuurd, zoals in figuur 3 is weergegeven. De af-25 zonderlijke blokken komen telkens overeen met meerdere halve perioden.The switch-off time is controlled in time according to the stored command data, as shown in figure 3. The individual blocks each correspond to several half periods.

Het inschakeltijdstip wordt door de kloktijd van 15 sekonden bepaald.The switch-on time is determined by the clock time of 15 seconds.

Het is duidelijk dat de inschakelduur in de op elkaar volgende blokken d, e, f en g afneemt, zodat op deze wijze de verwarming van de voeler 17 door de verwarmingsweerstand 20 kan worden gewijzigd.It is clear that the switch-on time decreases in successive blocks d, e, f and g, so that the heating of the sensor 17 can be changed in this way by the heating resistor 20.

30 Het huis 18 neemt de genoemde delen 17, 20, 21, 22 en 23 op.The house 18 accommodates the said parts 17, 20, 21, 22 and 23.

De eigen-wenswaarde ES van de thermostaatklep, die zich zou instellen als de verwarmingsweerstand niet werkzaam is, bezit een hogere waarde dan in het normale dagverloop door een gebruiker wordt gewenst.The self-desired value ES of the thermostat valve, which would set itself if the heating resistor is not active, has a higher value than is desired by a user in the normal course of the day.

In het diagram van figuur 7 is weergegeven, dat de eigen-wenswaarde 35 bijvoorbeeld 23°C bedraagt, terwijl de dag-wenswaarde slechts 21°C moet bedragen. Deze daling met 2eC wordt met behulp van de verwarmingsweerstand 20 bereikt. De dag-wenswaarde TS is derhalve samengesteld uit twee komponenten, de eigen-wenswaarde SE en de aan de verwarmingsweerstand 20 toegevoerde elektrische energie. Als de elektrische energie 40 verandert, verandert de daling ten opzichte van de eigen-wenswaarde.The diagram of Figure 7 shows that the self-desired value 35 is, for example, 23 ° C, while the day-desired value must be only 21 ° C. This decrease by 2eC is achieved with the aid of the heating resistor 20. The daily setpoint TS is therefore composed of two components, the setpoint SE and the electrical energy supplied to the heating resistor 20. As the electrical energy 40 changes, the drop changes from the self-desired value.

8701053 % 88701053% 8

Verandert men de eigen-wenswaarde, dan wordt het totale wenswaardepro-gramma verplaatst.If the self-desired value is changed, the entire desired-value program is moved.

Omdat het reeds voor het bereiken van de dag-wenswaarde noodzakelijk is een verwarmingsenergie toe te voeren, kan de feitelijke wens-5 waarde ten opzichte van de dag-wenswaarde niet alleen worden verlaagd, maar ook worden verhoogd. Als bijvoorbeeld voor het bereiken van de dag-wenswaarde verwarmingsenergie overeenkomstig het blok e in figuur 3 nodig is, kan men door reduktie van de verwarmingsenergie overeenkomstig de blokken f en g de feitelijke wenswaarde verhogen.Since it is already necessary to supply a heating energy before reaching the daily set value, the actual desired value can not only be lowered relative to the daily set value, but also increased. For example, if heating energy corresponding to the block e in Figure 3 is required to achieve the daily target value, the actual desired value can be increased by reducing the heating energy according to blocks f and g.

10 Een met een dergelijke verhoging werkende regelkarakteristiek volgt uit figuur 4. Daar is - uitgaande van de dag-wenswaarde TS - aangegeven, dat de feitelijke wenswaarde met l,5eC sprongsgewijze wordt verhoogd en later via een hellingsfunktie geleidelijk weer naar de dag-wenswaarde wordt teruggevoerd. De wenswaardeverhoging vindt plaats een 15 half uur voor het tijdstip van de verwachte gebruikersopname (uur 0) en blijft een verder uur na de gebruikeropname ongewijzigd. Dan wordt de wenswaarde gedurende een verder uur lineair teruggevoerd. De gearriveerde gebruiker ondergaat de ruimte als aangenaam verwarmd. De koude-potentiaal van de gedurende de nacht afgekoelde wanden wordt zo snel 20 mogelijk weggewerkt. De geleidelijke terugvoering van de temperatuur vindt praktisch ongemerkt door de gebruiker plaats.A control characteristic operating at such an elevation follows from Figure 4. It is indicated there - based on the daily set value TS - that the actual set value is increased by 1, 5eC in a jump and later gradually returns to the day set value via an inclination function. returned. The desired value increase takes place 15 half an hour before the time of the expected user recording (hour 0) and remains unchanged for a further hour after the user recording. The setpoint is then returned linearly for an additional hour. The arrived user experiences the room as pleasantly heated. The cold potential of the walls cooled during the night is eliminated as quickly as possible. The gradual reduction of the temperature takes place practically unnoticed by the user.

In figuur 5 is een tijddiagram van een behaaglijkheidsregeling weergegeven. Gedurende de avond wordt de feitelijke wenswaarde geleidelijk gedurende drie uren, dus hier tussen 19 en 22 uur met 1,5°C boven 25 de dag-wenswaarde TS verhoogd. Daarop aansluitend blijft deze verhoogde wenswaarde ongewijzigd, bijvoorbeeld tot 24 uur. Door het stijgen wordt er rekening mee gehouden, dat een rustig zittende persoon een iets hogere temperatuur als aangenaam ervaart dan een zich bewegende, werkende persoon. Deze temperatuursverhoging wordt opgeheven, als de ge-30 bruiker zich voor het slapen terugtrekt.Figure 5 shows a time diagram of a comfort control. During the evening, the actual desired value is gradually increased over three hours, so here between 19 and 22 hours by 1.5 ° C above 25 the daily desired value TS. Subsequently, this increased desired value remains unchanged, for example up to 24 hours. Due to the rise, it is taken into account that a person who is sitting quietly experiences a slightly higher temperature as pleasant than a moving, working person. This temperature increase is canceled when the user withdraws before sleeping.

In figuur 6 is langs de buitentemperatuur TQ aangegeven, dat de temperatuur met 1°C kan worden gevarieerd. Beneden een buitentemperatuur van -9°C vindt de korrektie 0 plaats. Boven +9eC volgt de korrek-tie 1*C. Tussen deze beide buitentemperatuurwaarden stijgt de korrek-35 tietemperatuur voortdurend. Op deze wijze wordt de P-bandfout van de thermostaatklep gekompenseerd.In figure 6, along the outside temperature TQ, it is indicated that the temperature can be varied by 1 ° C. Correction 0 takes place below an outside temperature of -9 ° C. Above + 9eC follows the correction 1 * C. The correction temperature rises continuously between these two outside temperature values. In this way, the P-band error of the thermostat valve is compensated.

In figuur 7 is een kurve P met het programmaverloop van 0 tot 24 uur weergegegeven. De dag-wenswaarde ligt 2eC beneden de eigen-wenswaarde van de thermostaat. Hierbij is een basisdaling van 1,5°C en een 40 P-bandfoutkorrektie van 0,5°C in aanmerking genomen. In de nacht volgt 8701053 9 tussen 24 en 4 uur een nachtdaling van 9°C ten opzichte van de eigen-wenswaarde, dus bijvoorbeeld tot 15eC. Dit wordt door een sterke verwarming van de voeler 17 bereikt. Om 4 uur volgt de verhoging naar de dag-wenswaarde en om 6.30 uur een verdere verhoging met 1,5°C, terwijl 5 om 7 uur de eerste gebruikers van de ruimte te verwachten zijn. Het deel h van de kurve P komt overeen met figuur 4. Van 9 tot 19 uur is de normale dag-wenswaarde TS ingesteld. Dan volgt een geleidelijke stijging over 1,5°G om het behaaglijkheidsgevoel te verhogen. Het deel g van de kurve P komt derhalve overeen met figuur 5. Er is derhalve een 10 koude fase Al, een opwarmfase A2, een warme fase A3 en een afkoelfase A4. De lengte van de opwarmfase A2 hangt ervan af hoe sterk de betreffende ruimte vooraf was afgekoeld en welke warmte-opbergeigenschappen de ruimte respektievelijk de verwarming bezitten.Figure 7 shows a curve P with the program sequence from 0 to 24 hours. The daytime target value is 2 ° C below the thermostat's own target value. A base drop of 1.5 ° C and a 40 P band error correction of 0.5 ° C have been taken into account. At night, 8701053 9 follows a night drop of 9 ° C between 24 and 4 o'clock compared to the self-desired value, for example up to 15 ° C. This is achieved by strongly heating the sensor 17. At 4 o'clock the increase to the daily setpoint follows and at 6.30 a further increase of 1.5 ° C, while the first users of the room are to be expected at 7 o'clock. The part h of the curve P corresponds to figure 4. The normal daily setpoint TS is set from 9 am to 7 pm. Then there is a gradual increase over 1.5 ° G to increase the feeling of comfort. The part g of the curve P therefore corresponds to figure 5. There is therefore a cold phase A1, a heating phase A2, a warm phase A3 and a cooling phase A4. The length of the heating-up phase A2 depends on how strongly the space in question has previously been cooled and which heat storage properties the space and the heating have.

In figuur 7 is gestippeld een kurvedeel Pl weergegeven, waarbij in 15 de opwarmfase A2 de wenswaarde voortdurend volgens een hellingfunktie toeneemt.Figure 7 shows a dotted curve part P1, wherein in the heating-up phase A2 the desired value continuously increases in accordance with a slope function.

Alle hellingfunkties zijn weliswaar als rechte lijnen getekend. Zij kunnen echter ook trapvormig met kleine trappen zijn samengesteld.All slope functions are drawn as straight lines. However, they can also be stepped with small steps.

Het totale systeem wordt bij voorkeur met netfrequentie en een ge-20 reduceerde spanning van bijvoorbeeld 24 V bedreven. Bij een uitvoe-ringsvoorbeeld werkt de hoofd-microprocessor 1 zodanig, dat hij aan de afzonderlijke hulp-microprocessoren 2 om de drie sekonden nieuwe uitgangsdata levert. Deze data worden telkens opgeborgen en bij het optreden van nieuwe data gewist. Er worden echter alleen die data benut, die 25 als laatste voor de afloop van de cyclus van 15 sekonden worden geleverd . .The entire system is preferably operated with mains frequency and a reduced voltage of, for example, 24 V. In an exemplary embodiment, the main microprocessor 1 operates to provide new output data to the individual auxiliary microprocessors 2 every three seconds. This data is always stored and erased when new data occurs. However, only those data that are delivered last before the end of the 15 second cycle are used. .

De hoofd-microprocessor kan ook de netspanning vaststellen en in afhankelijkheid van eventuele netspanningsschommelingen de lengte van het stroomblok (figuur 3) veranderen. Bijvoorbeeld wordt de gemiddelde 30 waarde van de spanning ü gemeten en over een ingang 5 aan de hoofd-microprocessor 1 toegevoerd.The main microprocessor can also determine the mains voltage and change the length of the current block (figure 3) depending on possible mains voltage fluctuations. For example, the average value of the voltage ü is measured and supplied through an input 5 to the main microprocessor 1.

In figuur 1 is nog schematisch aangegeven hoe een bewakingstoestel 24 de spanningsval over een met de verwarmingsweerstand 20 in serie liggende weerstand 25 gedurende de stroomtoevoer meet en bij de afwij-35 king van de meetwaarde van een vooraf gegeven gebied een fouts ignaal voor het bedienen van een lichtsignaalgever 26 levert. De gebruiker van de ruimte kan derhalve de fout herkennen, als de verwarmingsweerstand kortgesloten zou zijn of er een stroomonderbreking optreedt.Figure 1 schematically shows how a monitoring device 24 measures the voltage drop across a resistor 25 in series with the heating resistor 20 during the current supply and when the measured value of a predetermined area deviates an error signal for operating provides a light signaling device 26. The room user can therefore recognize the error if the heating resistor is shorted or if a power interruption occurs.

Figuur 9 toont dat aan het twee-geleider-stelsel 11 niet slechts 40 de stuurinrichtingen 22 voor de thermostaatkleppen 15 van verwarmings- 8701053 10 lichamen 27, maar ook nog extra-stuurinrichtingen 28 tot 34 voor verdere werkeenheden zijn aangesloten, die elk een aan-uit-funktie bezitten. Uitsluitend als voorbeeld hebben deze extra-stuurinrichtingen de volgende doeleinden: Extra-stuurinrichting 28 schakelt een vorstbe-5 veiliging in. Extra-stuurinrichting 29 schakelt de brandstof- en/of luchttoevoer voor een verwarmingsketel 35 in. De extra-stuurinrichting 30 schakelt een circulatiepomp 36 voor het verwarmen van een tapwater-verwarmer 37. De extra-stuurinrichting 31 bewerkt via een stuurapparaat 38 een zodanige bediening van de mengklep 39, dat de keteltemperatuur 10 snel toeneemt. De extra-stuurinrichting 32 schakelt een circulatiepomp 40 in het trajekt in. De extra-stuurinrichting 33 kan voor de inschakeling van de verlichting dienen. De extra-stuurinrichting 34 dient voor het inschakelen van een zekering. Ook de extra-stuurinrichtingen worden telkens door een adres in de uitgangsdata D gestuurd en door een even-15 eens in de uitgangsdata aanwezig kommando geschakeld. In een konkrete verwarmingsinstallatie behoeven telkens slechts drie hiervoor benodigde extra-stuurinrichtingen aanwezig te zijn. De hoofd-microprocessor 1 in de centrale Z heeft weliswaar de mogelijkheid alle extra-stuurinrichtingen bij de stuurinrichtingen 22 voor de thermostaatkleppen 15 te 20 sturen, maar deze mogelijkheden behoeven niet volledig te worden benut.Figure 9 shows that not only 40 control devices 22 for the thermostatic valves 15 of heating bodies 27, but also additional control devices 28 to 34 for further working units, each of which is connected to the two-conductor system 11 have the off-function. By way of example only, these auxiliary controls have the following purposes: Auxiliary control 28 engages frost protection. Auxiliary control device 29 switches on the fuel and / or air supply for a boiler 35. The auxiliary control device 30 switches a circulation pump 36 to heat a tap water heater 37. The auxiliary control device 31 controls the mixing valve 39 via a control device 38 such that the boiler temperature 10 increases rapidly. The auxiliary control device 32 switches on a circulation pump 40 in the track. The auxiliary control device 33 can serve to switch on the lighting. The auxiliary control device 34 serves to switch on a fuse. The auxiliary control devices are also each controlled by an address in the output data D and are switched by a command also present in the output data. In a concrete heating installation, only three additional control devices required for this need be present. Although the main microprocessor 1 in the central Z has the ability to control all auxiliary controllers at the controllers 22 for the thermostat valves 15, these possibilities need not be fully utilized.

Naar buiten moet het niet te herkennen zijn dat de thermostaat op een hogere eigen-wenswaarde dan de dag-wenswaarde is ingesteld. Alleen behoeft de instelschaal bij de thermostaat over de door de verwarming teweeg gebrachte 2°C-daling te worden versteld.To the outside, it must not be recognizable that the thermostat is set to a higher self-set value than the daily set value. The adjustment scale at the thermostat only needs to be adjusted by the 2 ° C drop caused by the heating.

* 8701053* 8701053

Claims

Method for room temperature control, in which heat is supplied to the room under the influence of a thermostat, in particular a thermostat-valve of a hot water heating installation, and the actual set value by a daily set value set by a person for delay of electrical energy to a heating resistor applied to the thermostat sensor to a desired value lowered relative to the self-desired value of the thermostat, characterized in that the self-desired value of the thermostat over a predetermined amount above the day desired value and that electrical energy is supplied to the heating resistor during the day, so that the day-desired value follows from the setting at the thermostat and the heating of the thermostat

2. A method according to claim 1, characterized in that the electrical energy during daytime operation is dimensioned such that the daily desired value is 1 to 3®C, preferably approximately 2eC below the self-desired value of the thermostat.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that when the actual desired value is changed from a first to a second value, the electrical energy is shifted slidingly according to a slope function.

4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the heating phase of the room the actual desired value is increased slidingly.

Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the actual desired value is increased at a certain distance for a time when use of the space is to be expected, and gradually again at a certain distance after this time. is returned to the daily target value.

6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the actual desired value is increased in the evenings sliding 40 to a constant increased value, 8701053

Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the target value is changed depending on the outside temperature for the correction of the proportional band error of the thermostat. 5

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the heating resistor is supplied with intermittent current and the pulse-pause ratio of the current is changed for the change of the actual desired value. 10

Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that during the time of the current supply the voltage drop over a resistor traversed by this current is measured and an error signal is given if the voltage drop falls below a lower limit value. or rises above an upper limit value.

Device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 9, with thermostats, in particular thermostatic valves, each sensor of which is provided with a heating resistor 20 and which has an adjustable self-desired value, and when supplying electrical elements controlling electrical energy to the heating resistors, which can be influenced depending on a setpoint program stored centrally, characterized in that in the central unit (Z) a main microprocessor (1) provided with a digital setpoint memory (2) which, depending on the setpoint program (P) and possibly further input values, provides a series of output data (D), each comprising the address of a zone (i, II, III) with a thermostat (13) or similarly to be influenced thermostats and a command that characterizes the electrical energy supplied to the heating resistors (20) of the thermostats present there, and that a control device (22) is added to each zone, each of which stores a command corresponding to its own address and, depending on this, operates at least one control element (21) in such a way that the electrical energy supplied to the associated heating resistor (20) corresponds to the command.

Device according to claim 10, characterized in that an outside temperature sensor (4) is connected to the main microprocessor (1) via a signal channel. 40 870 1 053

12. Device according to claim 10 or 11, characterized in that the control element (21) is a switching element which is switched intermittently into the conducting state by the control device (22). 5

Device according to claim 12, characterized in that the control device (22) controls the switching member (21) with a predetermined switching frequency, but with a variable duty cycle.

Device according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the electrical power supply lines (9, 10) also connect the main microprocessor (1) to the control devices (22) and at the same time transmit data lines.

Device according to claim 14, characterized in that a two-conductor system (11) interconnects the control devices (22) and connects them to the main microprocessor (1).

15, and that in order to achieve a control characteristic with an increased desired value, the supplied electric energy is reduced.

Device according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the control devices (22) are auxiliary microprocessors.

Device according to any one of claims 10 to 16, characterized in that auxiliary control devices (28 to 34) for 25 work units, each having an on-off function, via the two-conductor system (11) with the main microprocessor (1) are connected and can optionally be operated here by an address and a command output data.

Device according to any one of claims 10 to 17, characterized by a double rectifier (12), by an encoder (8), which superimposes the output data (D) of the main microprocessor (1) bit by bit on the rectified AC voltage in the region of its zero positions as voltage interruptions (b, c) of two different widths and by a decoder (23) added to each control device (22) which detects the voltage interruptions and their widths and derives the relevant bit therefrom. ***** 8701053