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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von Heizungsanlagen Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von Heizungsanlagen unter Verwendung
eines allen Witterungseinflüssen ausgesetzten beheizten Vergleichsraumes. Bekannt
sind solche Einrichtungen, bei denen der elektrische Heizstrom des Heizkörpers eines
allen Witterungseinflüssen ausgesetzten elektrisch beheizten Vergleichsraumes durch
einen der Wärmewirkung des Heizmittels der Heizungsanlage unmittelbar oder über
einen Wärmeaustauscher ausgesetzten Impulsgeber gesteuert wird und in dem Vergleichsraum
:ein den Regelstoß auslösender Wärmefühler angeordnet ist.
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Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie entweder das Hochheizen
der Anlage zu schnell durchführen, wobei die Räume infolge der Nachwirkung des in
der Temperatur übersteigerten Heizmittels überheizt werden, oder daß sie einer besonderen
Einstellung von Hand während der Aufheizperiode bedürfen. Die Erfindung soll diesen
Nachteil vermeiden, indem sie hei voll selbsttätigem Betrieb die Übersteigerung
der Temperatur des Heizmittels durch einen zweiten Vergleichsraum mit geringem Wärmespeichervermögen
begrenzt.
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In der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführung veranschaulicht,
bedeutet i .einen Warmwasserheizkessel mit seiner Vorlaufleitung a und seiner Rücklaufleitung
3. In dem Vorlauf dieser Heizungsanlage ist ein Quecksüberkontaktthermometer q.
angeordnet, dessen Quecksilberkugel mit dem Minuspol :einer Stromquelle verbunden
ist und dessen an verschiedenen Stellen des Meßbereichs eingeschmolzene Kontaktdrähte
zu einem unterteilten Widerstand 5 führen, dessen der höchsten Temperatur des Meßbereichsentsprechende
Kontaktstelle mit der Heizspirale i o eines allen Witterungseinflüssen ausgesetzten
Quecksilberkontaktthermometers i i und dem Heizwiderstand 6 eines allen Witterungseinflüssen
ausgesetzten Vergleichsraumes 7 leitend verbunden ist. Das andere Ende des Heizwiderstandes
6 ist mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden. Der Heizwiderstand 6, der Vergleichsraum
7 und der Impulsgeber q. mit seinem Widerstand 5 und dessen Unterteilungen sind
so aufeinander abgestimmt, daß sich bei den verschiedenen Außen- und Kesselvorlauftemperaturen
die Temperatur des Vergleichsraumes genau so einstellt wie die Innentemperatur der
von der gleichen Heizungsanlage zu beheizenden Räume. Wenn diese Forderung auch
während der Aufheizperiode erfüllt sein soll, so hat dies zur Bedingung, daß das
Speichervermögen des Vergleichsraumes 7 im Verhältnis zu dem Wärmebedarf des Vergleichsraumes
7 genau so gewählt ist wie das Speichervermögen der beheizten Räume im Verhältnis
zu ihrem Wärmebedarf. Die Heizspirale io, die Oberfläche
und Masse
des mit geringerer Wärmespeicherung als der Vergleichsraum 7 auszuführenden Quecksilberkontaktthermometers
i i und der Impulsgeber ¢ mit seinem Widerstand 5 und dessen Unterteilungen sind
so aufeinander abgestimmt, daß im Beharrungszustande, also einige Zeit nach Beendigung
der Aufheizperiode, das Quecksilberkantakttliermomcter i i auf der gleichen Temperatur
erhalten wird wie der Vergleichsraum 7. Der Vergleichsraum 7 enthält einen Wärmefühler
8, der bei Erreichen einer einstellbaren Temperatur, z. B. 2o" C, den Stromkreis
des die Zugklappe des Kessels betätigenden Elektromotors 9 unterbricht. In den gleichen
Stromkreis ist das Quecksilberkontaktthermometcr i i derart geschaltet, daß es den
Stromkreis unterbricht, wenn seine Temperatur einige Grade, z. B. 5- C, höher ist
als diejenige, bei der der Wärmefühler 8 den Regelstoß auslöst.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Solange der Wärmefühler 8 infolge
einer Temperatur des Vergleichsraumes von 2o- C oder mehr den Kontakt unterbrochen
hält, bleibt der Motor 9 stromlos und die Luftklappe des Kessels i unter dem Einßuß
ihrer Schwerkraft geschlossen. Sinkt nun die Heizwassertemperatur mit zunehmender
Veraschung des Rostes oder aus irgendwelchen anderen Gründen unter den zur Vollerwärmung
der Räume notwendigen Wert, so wird der elektrische Heizstrom der Heizwiderstände
6 und i o durch das Quecksilberthermometer q. im Verein mit dem Widerstand 5 herabgesetzt,
und die Innentemperatur des Vergleichsraumes 7 sinkt gleichfalls, worauf der Wärmefühler
8 den Stromkreis schließt. In diesem Augenblick erhält der Motor Strom und öffnet
die Zugklappe des Kessels i. Dasselbe ereignet sich, wenn bei gleichbleibender Heizmitteltemperatur
sinkende Außentemperatur oder heftiger Wind ein Abfallen der Temperatur des Vergleichsraumes
7 bewirkt. Die durch öffnen der Luftklappe verstärkte Zufuhr von Verbrennungsluft
erhöht die Kesselleistung und mit ihr die Vorlauftemperatur und dadurch wieder die
Wärmeabgabe des elektrischen Heizkörpers 6. Nach Erreichen der vorgeschriebenen
Temperatur von 20" C unterbricht der Kontakt des Wärmefühlers 8 wieder den Stromkreis
des Motors 9, die Luftklappe schließt sich, und das Spiel beginnt von vorn. Das
Maiimalkontaktthermometer i i, das durch die Heizspirale i o gleichlaufend mit dem
Vergleichsraum 7, aber infolge seiner geringeren Wärmespeicherung während des Hochheizens
der Heizungsanlage voreilend erwärmt wird, hält den Stromkreis unterhalb von 25@
C dauernd geschlossen und unterbricht erst, wenn die Temperatur über 25'C steigt.
Seine Wirkung tritt also ein, wenn während des im allgemeinen mehrstündigen Aufheizens
infolge dauernden Gzschlossenhaltens des Motorstromkreises durch den Wärmefühler
8 die Kesseltemperatur unnötig hohe Werte annimmt und das mit geringem Wärmespeicher
versehene Gerät t i zu hoch erwärmt. Ohne diese selbsttätige Höchstbegrenzung der
Kesselvorlauftemperatur würde während der Aufheizperiode bis zum Einiritt der vorschriftsmäßigen
Zimmertemperatur die: Vorlauftemperatur einen weit höheren Wert erlangen, und es
würden dann die sich nur langsam abkühlenden Radiatoren die Räume. überheizen.
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Will man auch die geringste Überheizung der Räume vermeiden, aber
sehr schnell, also mit hofier Vorlauftemperatur, hochlieizen, so kann man drei und
mehr solcher Vergleichsräume in der Weise anordnen und elektrisch nintereinanderschalten,
daß beim Hochheizen zunächst der eine mit dem kleinsten Wärmespeicher versehene
Vergleichsraum den Motorstrom beim Überheizen von beispielsweise 3o C unterbricht,
daß dieser dann nach einiger Zeit den Stromkreis wieder schließt, wenn seine Temperatur
unter 30° C gesunken ist, daß dann allmählich der zweite Vergleichsraum mit etwas
größerem Wärmespeicher auf eine Temperatur von beispielsweise 23" C gelangt, wo
er den Motorstromkreis unterbricht und erst wieder einschaltet, wenn die Temperatur
unter 23° C gesunken ist.
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Statt des in der Figur dargestellten Wärmefühlers 8 und statt des
in der Figur dargestellten Wärmefühlers i i können natürlich auch solche verwendet
werden, die statt des völligen öffnens und Schließens der Luftklappe eine Proportionalregelung
oder eine absatzweise Regelung bewirken, etwa mittels wärmeempfindlicher elektrischer
Widerstände, Thermoelemente o. dgl. Die Wärme-. fühler können auch von außen auf
beliebige Temperaturen einstellbar sein, so daß sie bei eingeschränktem Betrieb,
z. B. bei Nacht, den Stromkreis bereits bei einer niedrigeren Temperatur unterbrechen.
Je nach der Ausführung des Steuerorgans oder Motors können sie auch so eingerichtet
sein, daß sie den Strom bei sinkender Raumtemperatur unterbrechen und bei steigender
Raumtemperatur schließen.
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Die Heizwiderstände der verschiedenen Vergleichsräume können in Reihe
oder parallel geschaltet sein, in letzterem Falle kann jeder der Stromkreise seinen
eigenen zur Feineinstellung notwendigen Regulierwiderstand erhalten, oder beiden
Stromkreisen ist ein gemeinsamer Regulierwiderstand zugeordnet. Es kann auch jeder
dieser Heizwiderstände mit einem besonderen ihn steuernden Wärmefühler
verbunden
sein. Die Wärmefühler der Vergleichsräume können, in Reihe geschaltet, auf ein und
dasselbe Regelglied einwirken, oder sie können jeder für sich getrennten Regelgliedern
Regelstöße erteilen.