DE2004233A1 - Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung der Raumtemperatur - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung der RaumtemperaturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Raumtemperatur mittels einer witterungsgeführten Regelung der Vorlauftemperatur des Heiz- oder Kühlmittels in Klima- oder Heizungsanlagen, bei dem die Raumtemperatur durch Parallelverschiebung einer Kennlinie verstellt wird, die die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur bestimmt, und deren Steilheit durch Verschwenken um einen Schwenkpunkt verstellt werden kann und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei derartigen Einrichtungen dient die Verstellung der Steilheit der Kennlinie der Anpassung der Regelvorrichtung an unterschiedliche Gebäudekonstanten und Konstanten der Heizungsanlage bzw. Klimaanlage. Die Steilheit soll hierbei so eingestellt werden, dass die Raumtemperatur von Schwankungen der Außentemperatur möglichst wenig beeinflusst wird, d.h., dass mit sich ändernder Außentemperatur die Vorlauftemperatur selbsttätig stets so verstellt wird, dass sich die Raumtemperatur nicht wesentlich ändert.
Die Parallelverschiebung der Kennlinie dient dagegen der Verstellung des angesteuerten oder geregelten Raumtemperaturwertes.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ging man dabei bisher so vor, dass bei der Parallelverschiebung der Kennlinie nur eine der beiden Koordinaten ihres Schwenkpunktes geändert wurde, nämlich die der Vorlauftemperatur entsprechende Koordinate des Schwenkpunktes, wogegen die andere Koordinate, nämlich die der Außentemperatur entsprechende Koordinate des Schwenkpunktes, konstant gehalten wurde. Dies hat u.a. den Nachteil, dass die Skala der der Verstellung der Raumtemperatur dienenden Stellvorrichtung nicht in Raumtemperaturgraden geteilt werden kann, da eine bestimmte Verstellung der Stellvorrichtung unterschiedlich große Raumtemperaturänderungen zur Folge hat, je nach der Einstellung der Steilheit der Kennlinie. Auch erschwert dies die Einstellung einer von der Steilheit der Kennlinie unabhängigen Nachtabsenkung und hat auch andere Nachteile.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Einfluß der Kurvensteilheit der eingestellten Kennlinie bei einer der Raumtemperaturverstellung dienenden Parallelverschiebung der Kennlinie zu sich selbst zu vermindern, vorzugsweise ganz oder im wesentlichen zu vermeiden. Erfindungsgemäß gelingt dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, dass die Verstellung der Raumtemperatur durch Parallelverschiebung
der Kennlinie zu sich selbst so vorgenommen wird, dass beide Koordinaten (Vorlauftemperatur und Außentemperatur) des Schwenkpunktes der Kennlinie verstellt werden und dass diese Verstellung für beide Koordinaten gleichsinnig zu der Richtung der Verstellung der Raumtemperatur erfolgt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei einer Einrichtung zur Beeinflussung der Raumtemperatur durch witterungsgeführte Regelung der Vorlauftemperatur eines Heiz- oder Kühlmittels einer Heizungs- oder Klimaanlage in Abhängigkeit der Außentemperatur gemäß einer Kennlinie, die mittels ersten Stellmitteln parallel zu sich selbst verschoben und deren Steilheit mittels zweiten Stellmitteln durch Schwenken um einen Schwenkpunkt verstellt werden kann, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die ersten Stellmittel zur Verschiebung der Kennlinie unter Verstellung der beiden Koordinaten ihres Schwenkpunktes ausgebildet sind, wobei die beiden Koordinaten jeweils gleichsinnig zur Verstellrichtung der Raumtemperatur verstellbar sind.
Die ersten Stellmittel können irgendeine geeignete Ausbildung aufweisen, wenn sie nur so ausgebildet sind, dass die Parallelverschiebung der Kennlinie so erfolgt, dass die Koordinaten ihres Schwenkpunktes in einer zu der Verstellung der Raumtemperatur gleichsinnigen Richtung verschoben werden. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass die beiden Koordinaten des Schwenkpunktes
jeweils um gleich große Beträge geändert werden.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen beschrieben bzw. dargestellt, wobei es sich versteht, dass die Erfindung in zahlreichen weiteren Ausführungsformen verwirklicht werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Darstellung des Standes der Technik und anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm mit Kennlinienscharen, deren Verschiebung gemäß dem Stande der Technik erfolgt,
Fig. 2 ein Diagramm mit Kennlinienscharen, deren Verschiebung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung,
Fig. 4 ein Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung,
Fig. 5 eine Variante der Regelvorrichtung nach Fig. 3 in Blockbilddarstellung.
Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Symbole haben folgende Bedeutung:
T[tief]v = Vorlauftemperatur des Heiz- bzw. Kühlmittels,
T[tief]r = Rücklauftemperatur des Heiz- bzw. Kühlmittels,
T[tief]z = Raumtemperatur,
T[tief]a = Außentemperatur,
b = Gebäudekonstante,
M = zeitliche Strömungsmenge des Heizmittel- bzw. Kühlmittelvorlaufes,
kleines Alpha = Temperaturspreizung,
a = M (1-kleines Alpha),
Q[tief]1 = vom Wärmetauscher an den Raum abgegebene Heiz- oder Kühlleistung,
Q[tief]2= zeitliche Wärmemenge des Wärmeflusses zwischen dem Raum und der Außenatmosphäre.
In den Diagrammen nach den Figuren 1 und 2 sind rechtwinklige Koordinatensysteme dargestellt, deren Abszisse jeweils die Außentemperatur und deren Ordinate jeweils die Vorlauftemperatur des Heiz- bzw. Kühlmittels darstellt. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Die in diesen Diagrammen dargestellten Kennlinien sind nur ausschnittsweise dargestellt. Ferner sind die Kennlinien als Grade dargestellt, was besonders vorteilhaft ist. Jedoch ist die Erfindung nicht auf gerade Kennlinien beschränkt. Jede Kennlinie gibt einen bestimmten funktionellen Zusammenhang zwischen der Vorlauftemperatur und der Außentemperatur an. Die Kennlinie kann sowohl um einen in sie fallenden Schwenkpunkt verschwenkt als auch parallel zu sich selbst verschoben werden. Wenn eine Kennlinie um einen bestimmten Schwenkpunkt 49 (Fig. 1) verschwenkt wird, entsteht eine strahlenförmige Kennlinienschar. In Figur 1 sind einige Kennlinien von vier derartigen Kennlinienscharen A, B, C und D ausschnittsweise dargestellt. Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird zur Verstellung der
Raumtemperatur eine in ihrer Steilheit eingestellte Kennlinie zu sich selbst parallel so verschoben, dass ihr Schwenkpunkt entlang der Vorlauftemperaturachse T[tief]v wandert, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn beispielsweise die Kennlinie 50 eingestellt ist, so bestimmt sie, wie die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur geregelt wird. Diese Regelung hat hierbei den Zweck, die Raumtemperatur auf einem möglichst konstanten Wert zu halten. Bei der Kurve 50 wäre dies eine Raumtemperatur von ca. 20 Grad Celsius. Wenn eine höhere oder tiefere Raumtemperatur gewünscht wird, wird dann bei dem Diagramm nach Fig. 1 die betreffende Kennlinie parallel zu sich selbst so verschoben, dass ihr Schwenkpunkt 49 auf der Achse T[tief]v verschoben wird, beispielsweise zu dem Punkt 51. Durch diese Verschiebung wird in diesem Fall die Raumtemperatur erhöht. Die Größe der Änderung der Raumtemperatur ist hierbei abhängig von der Steilheit der eingestellten Kennlinie. Je steiler die eingestellte Kennlinie ist, um so geringer ist die Raumtemperaturänderung bei einer bestimmten Verstellung des Schwenkpunktes der Kennlinie.
In Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren an einem bevorzugten Beispiel in Diagrammform dargestellt. Es sind vier Kennlinienscharen A', B', C' und D' angedeutet, wobei jedoch im Unterschied zu Fig. 1 der Schwenkpunkt 49' der betreffenden Kennlinie nicht auf oder parallel zur Achse T[tief]v, sondern erfindungsgemäß
geneigt zu ihr auf der mit T[tief]z bezeichneten Kurve oder Achse verschoben wird. Demzufolge werden die beiden Koordinaten T[tief]v und T[tief]a dieses Schwenkpunktes 49' bei jeder Parallelverschiebung der Kennlinie gleichzeitig geändert. Hierdurch gelingt es durch geeignete Wahl der Kurve T[tief]z, die Parallelverschiebung so vorzunehmen, dass jede Verschiebung des Schwenkpunktes 49' eine von der eingestellten Steilheit der Kennlinie praktisch unabhängige Änderung der Raumtemperatur verursacht, so dass das die Parallelverschiebung der Kennlinie bewirkende Stellmittel, welches der Einstellung der Raumtemperatur dient, in Temperaturgraden geteilt werden kann. Es hat auch noch sonstige Vorteile, z.B. bei Schaltungen mit selbsttätiger Nachtabsorbung der Raumtemperatur usw. Die Raumtemperatur ist in Fig. 2 auf der Kurve T[tief]z aufgetragen, da diese Kurve hier praktisch der Raumtemperaturachse entspricht. In der Praxis wird so vorgegangen, dass man die dem betreffenden Gebäude und der betreffenden Heizungsanlage angepasste Steilheit der Kennlinie einstellt und diese Einstellung dann in der Regel nicht mehr ändert. Zur Verstellung der Raumtemperatur wird das die Parallelverschiebung dieser Kennlinie bewirkende Stellmittel, z.B. ein Potentiometer, verstellt. Wenn z.B. die voll ausgezogene Kurve 50a eingestellt ist, so ergibt sie eine Raumtemperatur von ungefähr 16°C. Um die Raumtemperatur auf 20°C zu erhöhen, wird diese Kennlinie parallel zu sich selbst in die mit 50a' bezeichnete Stellung überführt. In der mit 50a''
bezeichneten Stellung dieser Kennlinie beträgt die Raumtemperatur ca. 27°C. Wenn an Stelle der Kennlinie 50a eine Kennlinie mit anderer Neigung eingestellt ist, beispielsweise die Kennlinie 50b, gilt entsprechendes. Wenn beispielsweise die Kennlinie 50b parallel zu sich selbst in die Stellungen 50b' bzw. 50b'' verschoben wird, wird die Raumtemperatur von 16°C auf ca. 20°C bzw. 27°C erhöht.
Die von der Kurve T[tief]z aus nach rechts oben führenden Kennlinienäste entsprechen den Heizkurven, entlang denen bei Heizen geregelt wird, wogegen die von der Achse T[tief]z nach links unten führenden Kennlinienäste den funktionellen Zusammenhang zwischen der Vorlauftemperatur und der Außentemperatur bei Kühlen darstellen, sofern es sich um eine Klimaanlage handelt. Bei reinen Heizungsanlagen werden selbstverständlich nur die von der Achse T[tief]z nach rechts oben führenden Kennlinienäste benötigt.
Die Kurve T[tief]z ist in diesem bevorzugten Beispiel eine Gerade, was in der Praxis im allgemeinen vorteilhaft und ausreichend ist. Bevorzugt ist sie, wie in Fig. 2 dargestellt, ungefähr so gerichtet, dass sich die beiden Koordinaten T[tief]v und T[tief]a ihres Schwenkpunktes beim Verschieben um jeweils gleich große Beträge ändern, von denen jeder ungefähr dem Betrag der gewünschten Raumtemperaturänderung entspricht. Dies lässt sich mathematisch unter folgenden
idealisierten Annahmen begründen:
Es sei angenommen, dass 1. der Wärmeübergang zwischen außen und dem Raum durch Leitung stattfindet und der Wärmeübergang durch Einstrahlung bzw. Abstrahlung vernachlässigt wird;
2. die Wärmeleitung zwischen dem Raum und außen wird als lineare Funktion der Temperaturdifferenz zwischen der Raumtemperatur und der Außentemperatur angenommen;
3. der Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeaustauscher und dem Raum wird als lineare Funktion der Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und der Rücklauftemperatur des Heiz- bzw. Kühlmittels angenommen.
Es gilt dann (1) Q[tief]1 = M (T[tief]v - T[tief]r) (2) Q[tief]2 = b (T[tief]z - T[tief]a)
Wenn man ferner die Temperaturspreizung kleines Alpha zu (3)
definiert, dann ergibt sich im stationären Zustand, bei dem Q[tief]1 = Q[tief]2 ist, aus den Gleichungen (1) bis (3) nach
einigen Umformungen (4)
Diese Gleichung (4) zeigt, dass unter den angenommenen Bedingungen eine gewünschte Raumtemperatur erreicht wird, wenn die Steilheit der Kennlinie - b/a ist und der jeweils eingestellte Schwenkpunkt der Kennlinie in dem Diagramm nach Figur 2 auf der eingezeichneten Geraden T[tief]z liegt und die Werte seiner Koordinaten T[tief]v und T[tief]a der gewünschten Raumtemperatur entsprechen.
Auch wenn die der obigen mathematischen Ableitung zugrunde liegenden Bedingungen in praktischen Fällen nicht vollständig vorliegen, lässt sich mittels dieses neuartigen Verfahrens der gewünschte Effekt in einem für die Praxis ausreichenden Maße stets erzielen, wobei es je nach den Abweichungen von den idealisierten Bedingungen erforderlich sein kann, der Kurve, die der Schwenkpunkt der Kennlinie zur Verstellung der Raumtemperatur im rechtwinkligen T[tief]v-T[tief]a-Diagramm durchläuft, eine etwas andere Neigung als in Figur 2 oder eine von der Geraden abweichende Gestalt zu geben. Wesentlich ist jedoch, dass der Schwerpunkt der Kennlinie entlang einer Kurve bewegt wird, deren Kurvenkoordinaten im T[tief]v-T[tief]a-Diagramm abhängig von T[tief]v und T[tief]a sind.
In den nachfolgenden Figuren sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Regelvorrichtung dargestellt, die zur Durchführung des anhand der Fig. 2 erläuterten Verfahrens geeignet ist. Mit 60 ist ein Außentemperaturfühler und mit 61 ein Vorlauftemperaturfühler bezeichnet, die hier temperaturabhängige Widerstände sind und deren Eingangspotentiale mittels eines an eine Spannungsquelle angeschlossenen Spannungsteilers 73 über die je ein Funktionsglied bildenden Vorwiderstände 67 und 68 in konstantem Verhältnis durch Verstellung des Abgriffes 74 des Spannungsteilers 73 so verstellt werden können, dass eine Parallelverschiebung der Kennlinie erfolgt. Die Kennlinie wird in dem mit den Ausgangsspannungen der Temperaturfühler beaufschlagten Funktionsregler 48, der ein Verhältnisregler sein kann, gebildet. Mittels des Spannungsteilers 73 und der Vorwiderstände 67, 68 werden folglich die Eingangsspannungen der Temperaturfühler 60 und 61 so verstellt, dass bei der Parallelverschiebung der Kennlinie die beiden Koordinaten T[tief]v und T[tief]a ihres Schwenkpunktes in gleichem Verhältnis verschoben werden.
Der Ausgang des Funktionsreglers 48 steuert ein die Vorlauftemperatur beeinflussendes Stellglied 44 so, dass bei jeder Außentemperatur T[tief]a die durch die eingestellte Kennlinie bestimmte Vorlauftemperatur T[tief]v eingeregelt wird, wie es durch die Wirkungslinie 43 angedeutet ist.
Die Steilheit der Kennlinie kann mittels eines auf den Funktionsregler 48 einwirkenden Stellgliedes 69 verstellt werden.
Die in Fig. 3 dargestellte Regelvorrichtung, bei der die den beiden als elektrische Widerstände ausgebildeten Temperaturfühler aufgedrückten Potentiale in gleichem Verhältnis elektrisch verschoben werden, ist zwar besonders vorteilhaft, doch kann die neuartige Parallelverschiebung der Kennlinie in manchen Fällen auch auf irgend eine andere geeignete Weise erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Verschiebung mittels einer thermischen Beeinflussung der beiden temperaturempfindlichen Widerstände 60, 61 vorzunehmen.
In Fig. 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Brückenschaltung einer witterungsgeführten Regelvorrichtung zur außentemperaturabhängigen Regelung der Vorlauftemperatur entlang einer in ihrer Steilheit einstellbaren und parallel zu sich verschiebbaren Kennlinie dargestellt. In der nachfolgenden Beschreibung sind hierbei mit Eckpunkten stets Leitungsstellen verstanden, von denen Diagonalverbindungen abzweigen. Diese Brückenschaltung ist an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen und weist insgesamt vier mit der Speisespannung beaufschlagte, zueinander parallel geschaltete Längsverbindungen 52, 55, 56 und 57 auf, von denen die die Widerstände 53 und 54 aufweisende Längsverbindung 55 die eine Hälfte einer Wheatstone'schen-Brücke bildet, deren andere Brückenhälfte durch die beiden weiteren Längsverbindungen 56 und 57 gebildet ist, die die Widerstände 58, 59, 60 und 61 aufweisen. Die Widerstände 60 und 61 sind hierbei temperaturabhängige Widerstände mit negativen Temperaturkoeffizienten. Der Widerstand 60 fühlt die Außentemperatur und der Widerstand 61 die Vorlauftemperatur des Heiz- oder Kühlmittels. An den zwischen den Widerständen 58 und 60 bzw. 59 und 61 befindlichen Eckpunkten 62 und 63 sind zwei zueinander parallel geschaltete Diagonalverbindungen 64 und 65 angeschlossen, von denen in der Diagonalverbindung 64 ein als Potentiometer ausgebildeter einstellbarer Spannungsteiler 66 und in der Diagonalverbindung
65 ein aus zwei festen Widerständen 67 und 68 gebildeter Spannungsteiler angeordnet ist. Der Abgriff 69 des Spannungsteilers 66 ist zu dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 70 geführt, dessen anderer Eingang mit dem durch die Verbindungsleitung zwischen den beiden Widerständen 53 und 54 der Längsverbindung 55 gebildeten Eckpunkt 72 verbunden ist, so dass zwischen den Stellen 69 und 72 der Brückenschaltung eine weitere Diagonalverbindung mit dem Differenzverstärker 70 gebildet ist. In der vierten Längsverbindung 52 ist als Spannungsteiler ein Potentiometer 73 angeordnet, dessen Abgriff 74 an die Diagonalverbindung 65 zwischen ihren beiden Widerständen 67 und 68 angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise dieser Brückenschaltung ist wie folgt.
Die bei Temperaturänderungen der Widerstände 60 und 61 an den Eckpunkten 62 und 63 auftretenden Potentialverschiebungen werden vom Abgriff 69 des Potentiometers 66 in den seiner Stellung entsprechenden Anteilen erfasst. Das am Abgriff oder Eckpunkt 69 gefühlte Potential wird mit demjenigen am Eckpunkt 72 verglichen, indem die beiden Potentiale den beiden Eingängen des Differenzverstärkers 70 aufgedrückt werden. Bei Ungleichheit der Potentiale werden über weitere, nicht dargestellte Regelkreisglieder, die von irgend einer bekannten und geeigneten
Bauart sein können, Schaltfunktionen derart ausgelöst, dass die Vorlauftempertur T[tief]v so geändert wird, dass die Potentialdifferenz zwischen den Punkten 69 und 72 verkleinert wird. Mittels des Potentiometers 66 lässt sich die Steilheit der Kennlinie einstellen. Wenn der Abgriff 69 bezogen auf Fig. 4 in seiner äußersten rechten Stellung steht, ist der Einfluss der Vorlauftemperatur am stärksten und entsprechend ist bei dem Diagramm nach Fig. 2 die flachste Kennlinie eingestellt. Durch Verschieben des Abgriffes 69 aus dieser äußersten rechten Stellung nach links wird die Steilheit der Kennlinie vergrößert.
Mittels des Potentiometers 73 werden über die Widerstände 67 und 68 die Potentiale der Eckpunkte 62 und 63 verschoben, so dass mittels des Potentiometers 73 die in ihrer Steilheit mittels des Potentiometers 66 eingestellte Kennlinie parallel zu sich selbst verschoben werden kann, wobei die Koordinaten T[tief]v und T[tief]a des Schwenkpunktes der Kennlinie gleichzeitig geändert werden und die Änderung gleichsinnig zu der gewünschten Veränderung der Raumtemperatur erfolgt. Durch die von dem Potentiometer 73 über die Widerstände 67 und 68 den Eckpunkten 62 und 63 aufgedrückten Potentialänderungen wird diesen Eckpunkten je nach Verstellungsrichtung eine höhere oder tiefere Außentemperatur bzw. höhere oder tiefere Vorlauftemperatur vorgetäuscht. Durch geeignete Dimensionierung der Widerstände 67 und 68 kann hierbei erreicht werden, dass die Koordinaten des Schwenkpunktes
der Kennlinie bei jeder Parallelverschiebung der Kennlinie um gleich große Beträge geändert werden, so dass dieser Schwenkpunkt auf der in Fig. 2 dargestellten Achse T[tief]z hin- und herverschoben werden kann. Die Verschiebung erfolgt ausschließlich mittels des Potentiometers 73, dessen zugeordnete Skala 45 bei diesem neuartigen Verfahren in Temperaturgraden geteilt sein kann.
Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung dient der witterungsgeführten Regelung der Vorlauftemperatur. Die Raumtemperatur wird hierbei nicht geregelt, sondern nur gesteuert.
Im allgemeinen ist eine Raumtemperatursteuerung für normale Bedürfnisse ausreichend. Für höhere Ansprüche ist es jedoch oft erwünscht, die witterungsgeführte Regelung der Vorlauftemperatur zu einer Raumtemperaturregelung zu erweitern.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Differenz zwischen dem Istwert der Raumtemperatur und ihrem Sollwert gebildet und in Abhängigkeit dieser die Regelabweichung der Raumtemperatur bildenden Differenz die Kennlinie in einer die Regelabweichung verkleinernden Richtung selbsttätig verschoben wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer solchen Schaltung ist in Fig. 5 dargestellt. In dieser Schaltung ist die Schaltung nach Fig. 4 voll enthalten, so dass zur besseren Übersicht und Vereinfachung diejenigen Teile der Fig. 5, die Teilen der
Fig. 4 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, unterscheidet sich diese Schaltung von der Schaltung nach Fig. 4 nur durch die Hinzufügung folgender zusätzlicher elektrischer Komponenten: eine mit der Speisespannung beaufschlagte Längsverbindung 80, die einen festen Widerstand 75 und einen die Raumtemperatur fühlenden temperaturabhängigen Widerstand 76 in Reihe aufweist, und parallel zu den anderen Längsverbindungen 52, 55, 56 und 57 geschaltet ist; eine Diagonalverbindung 78, die zwei Widerstände 77 und 79 in Reihe aufweist, die einen Spannungsteiler bilden, wobei die Diagonalverbindung 78 parallel zu den Diagonalverbindungen 64 und 65 geschaltet ist; eine Diagonalleitung 91 zwischen dem Punkt 90 der Längsverbindung 80 und einer zwischen den beiden Widerständen 77 und 79 befindlichen Anschlußstelle der Diagonalverbindung 78, wobei in die Diagonalleitung 91 ein Verstärker 92 mit vorzugsweise einstellbarem Verstärkungsgrad (zur Einstellung des Proportionalbandes der Raumtemperaturregelung) zwischengeschaltet ist; und eine einen Widerstand 94 aufweisende Verbindungsleitung 95 zwischen dem Eckpunkt 90 und dem Abgriff 74 des Potentiometers 73.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 5 ist wie folgt.
Ihre elektrischen Komponenten, die der Schaltung nach Fig. 4 entsprechen, haben die gleiche Wirkungsweise wie im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben ist. Auf eine nochmalige Beschreibung ihrer Wirkung kann deshalb verzichtet werden. Zusätzlich zu der mittels des Abgriffes 74 des Potentiometers 73 manuell einstellbaren Parallelverschiebung der Kennlinie wird diese Kennlinie mittels des Raumtemperaturfühlers 76 selbsttätig zu sich selbst parallel verschoben, wobei diese selbsttätige Parallelverschiebung der Raumtemperaturregelung dient, d.h., jeweils in einer solchen Richtung erfolgt, dass der eingestellte Sollwert der Raumtemperatur möglichst eingehalten wird. Diese Raumtemperaturregelung ist hier eine Proportionalregelung. Die Breite des Proportionalbandes wird durch den Verstärkungsgrad des Verstärkers 92 bestimmt. Der Verstärkungsgrad ist deshalb vorzugsweise einstellbar. Bei passender Dimensionierung der Temperaturfühler kann auf den Verstärker 92 auch verzichtet werden. Das Potentiometer 73 dient nicht nur der Parallelverschiebung der Kennlinien von Hand, sondern gleichzeitig auch der Einstellung des Sollwertes der Raumtemperatur. Hierbei tritt am Punkt 90 die Regelabweichung der Raumtemperatur auf, das heißt, die Differenz zwischen dem durch das Potentiometer 73 eingestellten Raumtemperatur-Sollwert und dem durch den Widerstand 76 gefühlten Raumtemperatur-Istwert. Diese am Punkt 90 auftretende Regelabweichung wird über den Verstärker 92 und über die Widerstände 77 und 79 zur Verschiebung der Potentiale der Eckpunkte 62 und 63 und damit zur Parallelverschiebung der Kennlinie benutzt.
Diese selbsttätige Parallelverschiebung erfolgt hierbei selbstverständlich stets in einer die Regelabweichung der Raumtemperatur verkleinernden Richtung.
Die dargestellten Schaltungen sind besonders vorteilhaft, doch versteht es sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch mit zahlreichen anderen Schaltungen durchgeführt werden kann.
Claims (12)
1. Verfahren zur Beeinflussung der Raumtemperatur mittels einer witterungsgeführten Regelung der Vorlauftemperatur des Heiz- oder Kühlmittels in Klima- oder Heizungsanlagen, bei dem die Raumtemperatur durch Parallelverschiebung einer Kennlinie verstellt wird, die die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur bestimmt, und deren Steilheit durch Verschwenken um einen Schwenkpunkt verstellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Raumtemperatur durch Parallelverschiebung der Kennlinie zu sich selbst so vorgenommen wird, dass beide Koordinaten (Vorlauftemperatur und Außentemperatur) des Schwenkpunktes der Kennlinie verstellt werden und dass diese Verstellung für beide Koordinaten gleichsinnig zu der Richtung der Verstellung der Raumtemperatur erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Koordinaten des Schwenkpunktes der Kennlinie zur Verstellung der Raumtemperatur um jeweils ungefähr gleich große Beträge verstellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Koordinate des Schwenkpunktes der Kennlinie jeweils um einen Betrag verstellt wird, der ungefähr dem Betrag der gewünschten Raumtemperaturänderung entspricht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumtemperatur gesteuert
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumtemperatur geregelt wird und dass zu diesem Zweck die Differenz zwischen dem Istwert der Raumtemperatur und ihrem Sollwert gebildet und in Abhängigkeit dieser die Regelabweichung der Raumtemperatur bildenden Differenz die Kennlinie in einer die Regelabweichung verkleinernden Richtung selbsttätig verschoben wird.
6. Einrichtung zur Beeinflussung der Raumtemperatur durch witterungsgeführte Regelung der Vorlauftemperatur eines Heiz- oder Kühlmittels einer Heizungs- oder Klimaanlage in Abhängigkeit der Außentemperatur gemäß einer Kennlinie, die mittels ersten Stellmitteln parallel zu sich selbst verschoben und deren Steilheit mittels zweiten Stellmitteln durch Schwenken um einen Schwenkpunkt verstellt werden kann, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stellmittel (73, 67, 68; 75, 76, 77, 79) zur Verschiebung der Kennlinie (50a) unter Verstellung der beiden Koordinaten ihres Schwenkpunktes (49') ausgebildet sind, wobei diese Koordinaten in einer zu der Verstellungsrichtung der Raumtemperatur gleichsinnigen Richtung verstellbar sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie als temperaturabhängige Widerstände (60, 61) ausgebildete Fühler zum Fühlen der Außentemperatur und der Vorlauftemperatur aufweist, deren sie beaufschlagenden Spannungen mittels den ersten Stellmitteln (73, 74, 67, 68; 76, 77, 79) verstellbar, vorzugsweise in konstantem Verhältnis verstellbar sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Brückenschaltung aufweist, deren eine Brückenhälfte zwei in zueinander parallel geschalteten Brückenlängsverbindungen (56, 57) angeordnete temperaturempfindliche Widerstände (60, 61) zum Fühlen der Außentemperatur und der Vorlauftemperatur aufweist, die die Potentiale an den beiden Eckpunkten (62, 63) einer diese beiden Brückenlängsverbindungen (56, 57) verbindenden ersten Diagonalverbindung (64) beeinflussen, wobei in der ersten Diagonalverbindung (64) ein einstellbarer Spannungsteiler (66) angeordnet ist, dessen Abgriff (69) einen Eckpunkt einer zweiten Diagonalverbindung bildet, deren anderer Eckpunkt (72) zwischen zwei Widerständen (53, 54) der Längsverbindung (55) der anderen Brückenhälfte liegt, wobei die an dieser zweiten Diagonalverbindung auftretende Potentialdifferenz der auszuregelnden Regelabweichung der Vorlauftemperatur entspricht, und dass zu der ersten Diagonalverbindung (64) eine dritte Diagonalverbindung (65) parallel geschaltet ist, die einen zwischen zwei Widerständen liegenden Anschlußpunkt hat, der mit dem Abgriff (74) eines in einer vierten Längsverbndung (52) der Brückenschaltung angeordneten einstellbaren dritten Spannungsteilers (73) verbunden ist, so dass mittels des dritten Spannungsteilers (73) das Potential an den Eckpunkten
(62, 63) der ersten Diagonalverbindung (64) zur Parallelverschiebung der Kennlinie geändert werden kann.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stellmittel ein Stellglied (73) zur manuellen Parallelverschiebung der Kennlinie aufweisen.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stellmittel ein als Raumtemperaturfühler ausgebildetes Stellglied (76) zur selbsttätigen Parallelverschiebung der Kennlinie zum Zwecke einer Raumtemperaturregelung aufweisen.
11. Einrichtung nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenschaltung eine fünfte Längsverbindung (80) aufweist, in der in Reihe ein Widerstand (75) und ein temperaturempfindlicher Widerstand (76) zum Fühlen der Raumtemperatur angeordnet sind, dass ferner die Verbindungsstelle (90) zwischen diesen beiden Widerständen mit dem Abgriff des dritten Spannungsteilers (73) verbunden ist und von der genannten Verbindungsstelle (90) ferner eine weitere elektrische Verbindung (91) zu einem in einer vierten Diagonalverbindung (78) angeordneten vierten Spannungsteiler (77, 79) führt, wobei diese vierte Diagonalverbindung parallel zu der ersten Diagonalverbindung (64) geschaltet und mit deren Eckpunkten (62, 63) verbunden ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in die von der fünften Längsverbindung (80) zu der vierten Diagonalverbindung (78) führenden Verbindungsleitung (91) ein Verstärker (92) mit vorzugsweise verstellbarer Verstärkung zwischengeschaltet ist.
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