CH392013A

CH392013A - Control unit for heating system

Info

Publication number: CH392013A
Application number: CH2763A
Authority: CH
Inventors: Baeriswyl Xavier
Original assignee: Baeriswyl Xavier
Priority date: 1963-01-07
Filing date: 1963-01-07
Publication date: 1965-05-15

Description

Appareil de commande pour installation de chauffage 11 existe des appareils .de commande pour iuistal- lations de chauffage qui reglent la tempdrature de 1'eau d'alimentation des radiafieurs en fonetion de la temperature ext6rieure. Ils pouvent commander ou bien des installations fonctionnant sofft ä l'huile lo-urde, sofft au charbon, ou bien des installations combinees de chauffage et de preparation d'eau chaude. La plupart de Ges apparoils ont une courbe de commande lindaire et oeci malgre quc Fon s.ache depuis longtemps qu'une tolle courbe n'est pas propice ä 1'obtention dune temp6rature constante dans los locaux chauff6s (voir par exemple ä ce sujet Rietschel 9e 6dition, Page 62). Control device for heating installations There are control devices for heating installations which regulate the temperature of the supply water to the radiators according to the outside temperature. They can control either heavy oil or coal-fired installations, or combined heating and hot water preparation installations. Most of these devices have a linear control curve, and despite the fact that it has been known for a long time that a curved sheet is not conducive to obtaining a constant temperature in heated rooms (see for example on this subject Rietschel 9th Edition, Page 62).

La fig. 1 du dessin ci-joint muntre en 1 un exem- ple de courbe adequate et en 2 une courbe lineaire convenablement dsposee pour repartir los emreurs. Ces courbes representent la tempdrature moyenne de 1'eau d'alimentation des corps de chauffe pour diverses temp6ratures ext6rieures. 0n se rendra fa- cilement compte qu'en utilisant la courbe 1 an ob- tiendra un chauffage plus rdgulier ; en outre, i1 n'y aura pas besoin de r6partir los crreurs, ce qui facili- tera la xnse au point. Par ailleurs, an remarquera quo seine la courbe 1 passe par 1e point singulier P oü la temp6rature de 1'eau est egale ä Gelle de fair et quo ce point repres@ente en meme temps, Jans 1e Gas particulier qui nous occupe, la te-mperature quo Fon d6sire maintenir dans los locaux chauffes. Dans Ges conditions, si Fon peut, dune part, modifier la pente de la courbe 1 en la faisant pivoter autour du point P, an pourra s'adapter ä des installations ayant des surfaces de chauffe diff6rentes saus changer la temp6rature ddsire@e et, d'autre part, si 1'on peut dd- placer chaque courbe paral1elemcnt ä elle-meine, an pourra obtenir differentes temp6ratures dA@ir6es et calibrer en temp6ratures ddsirdes 1'organe per- mettant cette translation. 0n obtiendira alors un appa- reil de commande fache ä mettre en servicc. L'in- vention vise ä obtenir un tel appareil de construction plus simple que ceux connus. Elle a donc pour objet un appareil de commande pour installation de chauf- fage qui ne donne aucune difficulte de mise,au point Tors de la fabrication et dans lequel an peut utiliser, moyennant certaines conditions, des resistances de mesure des temp6ratures ayant de relativement fortes to16rances. fig. 1 of the attached drawing shows in 1 an example of a suitable curve and in 2 a linear curve suitably placed to distribute the wheels. These curves represent the average temperature of the supply water to the heating elements for various outside temperatures. It will be easy to see that using the 1 year curve will result in more even heating; moreover, there will be no need to distribute the creators, which will facilitate development. Furthermore, one will notice that curve 1 passes through the singular point P where the temperature of the water is equal to Gelle de fair and that this point represents at the same time, in the particular gas which concerns us, the temperature of the water. -temperature that you wish to maintain in the heated rooms. Under these conditions, if one can, on the one hand, modify the slope of curve 1 by making it pivot around the point P, one will be able to adapt to installations having different heating surfaces without changing the desired temperature and, on the other hand, if it is possible to move each curve parallel to itself, it will be possible to obtain different desired temperatures and to calibrate the organ allowing this translation in desired temperatures. You will then obtain a control device which is difficult to put into operation. The invention aims to obtain such an apparatus of simpler construction than those known. It therefore relates to a control device for a heating installation which does not give rise to any difficulty in development during manufacture and in which it is possible to use, subject to certain conditions, resistances for measuring temperatures having relatively high resistances. tolerances.

La fig. 2 du dessin ei-annexe repr6sente, ä titre d'exemple, une partie dune forme d'exdeution de 1'objet de 1'invention, ä savoir 1e RTI ID="0001.0269" WI="7" HE="4" LX="1566" LY="1597"> pont de commande de cette forme d'exdcution. fig. 2 of the appended drawing represents, by way of example, part of a form of exdeution of the object of the invention, namely the RTI ID="0001.0269" WI="7" HE="4" LX ="1566" LY="1597"> control bridge of this form of execution.

Ce pont comprend clans une de s:es branches, AC, dispos6es en s6rie, une resmstance reglable r, une r6sistance Reu destinee ä mesurer la temp6rature de 1'eau d'alimentation des radiateurs, e@t enfin une räsistance Ra;, destinäe ä mesurer la tempdrature exterieure. Ces deux demiäres r6sistances sont ä fort coefficient de temp6rature negatif ; olles sont shunt6es, par des r6sistances R2 et R3, de fagon ä donner Jans 1e domaine des temp,eratures oü chacune doit travailler une variation de r6sistance pratique- ment lindaire en fonction de la temp6rature et pour diminuer 1'effet des tol6rances. La brunche EC de ce pont comprend un potentiometre P. Quant aux branches AD et DE clles camportent des rdsistances ordinaires R1 et R4. L'alimentation du pont se fait en C et D et los bornes de sortie sont Gelles A et E. L'amplificateur branchd ä Ges bornes est ä haute impedance vis-ä-vis de Gelle du pont et los branchm DE et EC sont ä basse iunp6dance vis-ä-vis de Gelles correspondantes DA et AC. Ce pont comprend en- core, entre 1e curseur du potentiometre P et 1e pont de jonction (B) des r6sstances Reuu et Ra;r, une resistance reglable R. L'amp hficateur mentionnd ci- dessus, qui est par exemple ä transistors, actionne dans le cas qui nous occupe, un relais d'enclenche ment d'un brûleur à mazout. This bridge comprises in one of its branches, AC, arranged in series, an adjustable resistor r, a resistor Reu intended to measure the temperature of the supply water to the radiators, and finally a resistor Ra, intended to measure the outside temperature. These last two resistors have a strong negative temperature coefficient; They are shunted, by resistors R2 and R3, so as to give, in the range of temperatures where each must work, a practically linear resistance variation as a function of the temperature and to reduce the effect of the tolerances. The brunch EC of this bridge includes a potentiometer P. As for the branches AD and DE, they carry ordinary resistors R1 and R4. The bridge power supply is at C and D and the output terminals are Gelles A and E. The amplifier connected to these terminals is at high impedance with respect to Gelle of the bridge and the DE and EC branches are at low iunp6dance vis-à-vis corresponding Gelles DA and AC. This bridge also comprises, between the cursor of the potentiometer P and the junction bridge (B) of the resistors Reuu and Ra;r, an adjustable resistor R. The amplifier mentioned above, which is for example with transistors, actuates in the case which concerns us, an engagement relay of an oil burner.

Pour mettre au point le pont décrit, on inter rompt tout d'abord le circuit disposé entre le poten tiomètre P et le point B. On règle ensuite, après avoir mis les résistances Reau et Rai, à une tempéra ture égale située dans le domaine des températures désirées (-,` 15e C à -f- 25e C environ), de préfé rence égale à 20e ou 22e, la résistance r de façon que le relais soit parcouru par un courant qui soit nette ment au-dessus de la moyenne de celui qui cause son attraction et de celui qui cause son relâchement. En outre, on inscrit 20e ou 22e en regard d'un index solidaire de l'axe de réglage de cette résistance. En fin, on règle le potentiomètre P de façon que le cur seur de celui-ci soit au même potentiel que le point B. Ce potentiomètre permet donc de s'affranchir encore plus de l'effet des tolérances des résistances Rai, et Re, On a défini de cette façon un point tel que celui P de la fig. 1 car, quelle que soit la valeur de R, aucun courant ne la traversera. Supposons maintenant que la température de la résistance Rai, s'abaisse; sa valeur augmentera et le potentiel du point B en fera de même; un courant traversera donc la résistance R et ce courant sera d'autant plus fort que la résistance R sera plus faible. Donc, pour une même variation de la température extérieure, on arrive à modifier le potentiel du point B -en faisant varier R. Si R est très petit, le point B aura tendance à se maintenir au potentiel du point F. La tension au point B variera peu pour un abaissement déter miné de température à l'extérieur et Reau devra peu modifier sa valeur pour rétablir la température dési rée : la pente de la courbe de réglage sera donc faible lorsque R est faible. Si R est grand, alors le poten tiel au point B variera beaucoup pour le même abais sement de température et Reau devra beaucoup va rier pour rétablir la température désirée ; la pente sera alors forte. On a donc ainsi la possibilité de faire varier la pente de la courbe de :réglage sans changer son point de rotation, ce qui est intéressant pour obtenir un réglage facile. To develop the bridge described, the circuit arranged between the poten tiometer P and the point B is first interrupted. desired temperatures (-,` 15e C to -f- 25e C approximately), preferably equal to 20e or 22e, the resistance r so that the relay is traversed by a current which is clearly above the average of that which causes its attraction and that which causes its release. In addition, the 20th or 22nd is written opposite an index integral with the axis for adjusting this resistance. Finally, potentiometer P is adjusted so that its cursor is at the same potential as point B. This potentiometer therefore makes it possible to overcome even more the effect of the tolerances of the resistances Rai, and Re, We have defined in this way a point such as that P of fig. 1 because, whatever the value of R, no current will flow through it. Suppose now that the temperature of the resistance Rai, drops; its value will increase and so will the potential of point B; a current will therefore cross the resistance R and this current will be all the stronger as the resistance R will be weaker. Therefore, for the same variation in the outside temperature, we manage to modify the potential of point B - by varying R. If R is very small, point B will tend to remain at the potential of point F. The voltage at point B will vary little for a determined lowering of the outside temperature and Reau will have to modify its value little to restore the desired temperature: the slope of the adjustment curve will therefore be low when R is low. If R is large, then the potential at point B will vary a lot for the same drop in temperature and Reau will have to change a lot to restore the desired temperature; the slope will then be steep. There is therefore thus the possibility of varying the slope of the adjustment curve without changing its point of rotation, which is advantageous for obtaining easy adjustment.

En outre, il y a lieu de remarquer que, la charge entre les bornes de sortie A et E étant pratiquement nulle, le circuit représenté à 1a fig. 2 comprend un autre circuit en pont dont la diagonale de sortie est BF, ce pont étant équilibré lorsque Rair = Reau (à 203 ou à 22e, dans le cas de notre exemple). Or, comme cela est bien connu, tout circuit en pont donne une tension de sortie U dont la forme en fonction du déséquilibre d est approximativement celle visible à la fig. 3. La partie de la courbe de cette dernière figure se trouvant dans le 2e quadrant est tout à fait semblable à la courbe 1 de la fig. 1. Il s'ensuit que le pont représenté à la fig. 2, lors qu'il est correctement établi, :donne directement une courbe de réglage ayant l'allure désirée. Furthermore, it should be noted that, the load between the output terminals A and E being practically zero, the circuit shown in FIG. 2 comprises another bridge circuit whose output diagonal is BF, this bridge being balanced when Rair = Reau (at 203 or at 22nd, in the case of our example). However, as is well known, any bridge circuit gives an output voltage U whose shape as a function of the imbalance d is approximately that visible in fig. 3. The part of the curve of this last figure located in the 2nd quadrant is quite similar to curve 1 of fig. 1. It follows that the bridge shown in FIG. 2, when it is correctly established, : directly gives an adjustment curve having the desired appearance.

Un autre réglage de la résistance r ou bien une variation du gain de l'amplificateur donneront, comme on peut facilement s'en rendre compte, une transla tion de la courbe de réglage parallèlement à elle- même. Another adjustment of the resistor r or else a variation of the gain of the amplifier will give, as one can easily realize, a translation of the adjustment curve parallel to itself.

En variante, on pourrait aussi prendre comme bornes de sortie du pont les bornes G et E, au lieu de celles A et E. En variante encore, on peut prévoir un relais remplaçant la résistance R3 par une autre de plus forte valeur et ceci pendant le temps de la mise en route de l'installation de chauffage, chaque matin, pour faire chauffer plus fortement l'eau qu'en cas d'un régime de chauffage à température constante pendant le jour aussi bien que pendant la nuit, afin d'atteindre plus rapidement l'état stable. Ce relais pourra être branché en série avec le relais de com- mande du brûleur. Il sera agencé pour n'entrer en action que lorsque le courant traversant ces deux relais sera nettement plus fort que celui nécessaire pour faire normalement enclencher le brûleur. Ceci aura lieu lorsque l'eau sera beaucoup plus froide qu'elle devrait l'être ; par exemple, ce sera le cas après une nuit au cours de laquelle le chauffage aura été déclenché. Il sera de préférence disposé pour ne relâcher son action que lorsque l'autre relais arrêtera le brûleur. En lieu et place de ce relais addi tionnel, on peut utiliser une pendule électrique ou un thermostat placé dans un local mettant beaucoup de temps à atteindre la température désirée. As a variant, one could also take as output terminals of the bridge the terminals G and E, instead of those A and E. As a further variant, one can provide a relay replacing the resistor R3 by another of higher value and this during the time of switching on the heating system each morning to heat the water more strongly than in the case of a constant temperature heating regime during the day as well as during the night, in order to reach steady state faster. This relay can be connected in series with the burner control relay. It will be arranged to come into action only when the current flowing through these two relays is significantly higher than that required to normally engage the burner. This will take place when the water is much colder than it should be; for example, this will be the case after a night during which the heating has been switched off. It will preferably be arranged to release its action only when the other relay stops the burner. Instead of this additional relay, it is possible to use an electric clock or a thermostat placed in a room that takes a long time to reach the desired temperature.

Enfin, si l'amplificateur branché à la sortie du pont est à transistors ou à lampes, on branchera l'émetteur (ou l'électrode correspondante) au point E par l'intermédiaire d'une résistance et sa base (ou l'électrode correspondante) au point A ou à celui G. De cette façon, on pourra employer une seule source d'alimentation pour le pont et l'amplificateur. Finally, if the amplifier connected to the output of the bridge is transistor or tube, the emitter (or the corresponding electrode) will be connected to point E via a resistor and its base (or the electrode corresponding) to point A or to point G. In this way, a single power source can be used for the bridge and the amplifier.

Claims

CLAIM Control apparatus for a heating installation, characterized in that it comprises, on the one hand, connected in series in one branch of a bridge circuit, two measuring resistors with a high temperature coefficient, one of these being intended to be mounted on the hot water outlet pipe of the installation with which it will cooperate and the other to be placed in the open air, on the other hand, in the adjacent branch of the bridge located on the same side of the output diagonal, a voltage divider and, furthermore, between the output of this voltage divider and the junction point of the two measuring resistors, an adjustable resistor, and in that it is arranged so that, when the two measuring resistors are at the same temperature determined from the range of the desired temperatures, no current passes through said adjustable resistor. SUB-CLAIMS 1. Apparatus according to claim, characterized in that the output terminals of the bridge circuit deliver on a high impedance.

2. Apparatus according to claim, characterized in that the branch of the voltage divider comprises an adjustable poitentiometer.

3. Apparatus according to claim, characterized in that the voltage divider has a lower impedance than that of the branch comprising the two measuring resistors arranged in series.

4. Apparatus according to claim and sub-claims 1 and 3, characterized in that it com takes in series with the two measuring resistors an adjustable resistor calibrated in desired temperatures.

5. Apparatus according to claim and the sub-claims 1 and 3, characterized in that it comprises, in the branch adjacent to that comprising the two measuring resistors, branch, adjacent which is arranged on the other side of the diagonal output of the bridge, an adjustable resistor calibrated to the desired temperatures.

6. Apparatus according to claim, characterized in that it comprises means making it possible to reach the stable state more quickly than by heating to the normal temperature corresponding to this stable state itself.

7. Apparatus according to claim, characterized in that it comprises an electronic amplifier device whose input circuit is connected to the output terminals of the bridge, the arrangement being such that a single source is necessary to supply the circuit in bridge and this amplifier device.

8. Apparatus according to sub-claims 2 and 4.

9. Apparatus according to sub-claims 2 and 5.

10. Apparatus according to sub-claims 6 and 8.

11. Apparatus according to sub-Tevendica-tions 6 and 9.