CH637463A5

CH637463A5 - Method and device for influencing room temperature

Info

Publication number: CH637463A5
Application number: CH172479A
Authority: CH
Inventors: Hermann Kozelka; Fritz Jauss; Franz Raufenbarth
Original assignee: Centra Buerkle Gmbh & Co
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1983-07-29
Also published as: NL7901590A; DE2809770A1; BE874636A; AT387848B; NL186725B; FR2419475B1; NL186725C; ATA121379A; FR2419475A1; DE2809770C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 2631476) wird zu Beginn der Endzeitspanne des Zwischenin-tervalles nur dann auf Schnellaufheizung bzw. -abkühlung umgeschaltet, wenn zu diesem Zeitpunkt die Raumtemperatur entsprechend der Stütztemperatur geregelt wird, d.h. falls die Raumtemperatur die Stütztemperatur bereits vor Beginn der Endzeitspanne erreicht. Mit Beginn des Zwischenzeitinterval-les wird bei diesem bekannten Verfahren eine aussentempera-turabhängige Sollwertkurve der Raumtemperatur zeitabhängig erzeugt, deren Wert am Ende der Endzeitspanne die Normaltemperatur erreicht und, falls es vor Beginn der Endzeitspanne nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, wird dann das Schnellaufheizen bzw. -abkühlen eingeschaltet, wenn der laufende Wert der Sollwerttemperaturkennlinie die momentane Raumtemperatur erreicht. Dieses Verfahren bringt zwar sehr gute Ergebnisse, doch ist der apparative Aufwand wegen der Erzeugung der Sollwertkennlinie für einfachere Anwendungsfälle relativ gross, insbesondere für Wohnhäuser oder sonstige Gebäude, bei denen die Zwischenzeitintervalle nur relativ kurz sein können, bspw. nur von abends 10 Uhr bis morgens 5-7 Uhr reichen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich mit geringerem apparativen Aufwand realisieren lässt und sich insbesondere auch für Wohnhäuser eignet.

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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Dieses erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere für Fälle, bei denen die Länge der Endzeitspanne des Zwischenzeitintervalles relativ kurz sein kann, vorzugsweise 1 bis 3 Stunden, insbesondere ungefähr 2 Stunden betragen kann. Dies ist insbesondere bei Ein- oder Mehrfamilienwohnhäusern der Fall, so dass dieses Verfahren sich bevorzugt für Wohngebäude und Anwendungsfälle mit ähnlichen Bedingungen bezüglich den Zeitlängen der Zwischenzeitintervallen eignet.

Indem mit der Schnellaufheizung bzw. -abkühlung stets zu Beginn der Endzeitspanne des Zwischenzeitintervalles begonnen wird, ergeben sich erhebliche Vereinfachungen von der Durchführung dieses Verfahrens dienenden Schaltungsanordnungen.

Die Zwischenzeitintervalle können bei Wohnhäusern relativ kurz sein, meist nur ca. 6 bis 9 Stunden betragen, so dass es nicht zu einem starken Auskühlen der Begrenzungswände des Raumes und seiner Einrichtungsgegenstände kommt. Man kommt so mit verhältnismässig kurzen Endzeitspannen von normalerweise 1 bis 3 Stunden, vorzugsweise von etwa 2 Stunden aus. Dies wird mit dadurch erreicht, indem die Stütztemperaturen in an sich aus der DE-OS 2631476 bekannten Weise bis zu einem vorbestimmten Extremwert in Abhängigkeit der Aussentemperatur selbsttätig unterschiedlich eingestellt werden. In dem Bereich, in dem die Stütztemperaturen in Abhängigkeit der Aussentemperatur selbsttätig verstellt werden, ist die Differenz zwischen der Normaltemperatur und der Stütztemperatur um so kleiner, je grösser die Differenz zwischen der Aussentemperatur und der Normaltemperatur ist.

Bei Wohnräumen muss man auch darauf achten, die im Falle des Heizens vorgesehene niedrigste Stütztemperaturen so zu wählen, dass keine Pflanzen oder sonstigen temperaturempfindlichen Objekte in dem betreffenden Raum Schaden erleiden können. Der niedrigste Wert der Stütztemperatur kann im Falle des Heizens bspw. 8 bis 14 °C betragen bei Normaltemperaturen von bspw. 18 bis 24 °C.

Es ist am einfachsten und oft ausreichend, wenn man vorsieht, das Schnellaufheizen bzw. -abkühlen stets mit maximaler oder nahezu maximaler Zufuhr bzw. Abfuhr von Energie durch die Heizungs- oder Kühlungsanlage zu dem betreffenden bzw. von dem betreffenden Raum durchzuführen und ab Erreichen der Normaltemperatur diese zu regeln oder aussen-temperaturabhängig zu steuern. Es kommt dabei zwar dann, falls die Raumtemperatur die Stütztemperatur nicht erreichte, dazu, dass die Normaltemperatur bereits vor Ende der Endzeitspanne erreicht wird. Jedoch wird dann sofort auf Steuerung oder Regelung der Normaltemperatur umgeschaltet, so dass die Normaltemperatur nicht überschritten wird.

Wenn man das durch die Massnahme nach Anspruch 2 häufig zu frühe Erreichen der Normaltemperatur vermeiden will, kann man dies auf einfache Weise durch die Massnahme nach Anspruch 4 erreichen. Durch diese Massnahme nach Anspruch 4 wird bei allen Aussentemperaturen die Normaltemperatur erst gegen Ende des Zwischenzeitintervalles erreicht. Es ist deshalb oft ausreichend, wenn man auf Steuerung bzw. Regelung der Normaltemperatur stets erst zeitabhängig mit Beendigung des Zwischenzeitintervalles umschaltet, unabhängig von der momentanen Raumtemperatur. Besser ist es jedoch, die Massnahme nach Anspruch 6 vorzusehen, wobei vorzugsweise stets das Umschalten bei ungefährer Gleichheit von Raum- und Normaltemperatur vorgesehen sein kann, oder es wird spätestens am Ende der Endzeitspanne umgeschaltet. Unter Raumtemperatur wird meist die Lufttemperatur des Raumes in dem Aufenthaltsbereich für Personen verstanden. Falls erwünscht, kann man jedoch auch gemäss der DE-OS 2631476 vorsehen, als Raumtemperatur einen dem humanen Wärmeempfinden genauer entsprechenden Mittelwert aus einer Wandtemperatur und der Raumlufttemperatur zu verwenden.

Eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist in Anspruch 9 beschrieben.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zeit-Temperatur-Diagramm, in welches einige beispielsweise Verläufe von Raumtemperaturen und einige Stütztemperaturen für unterschiedliche Aussentemperaturen eingezeichnet sind,

Fig. 2 ein Temperatur-Zeit-Diagramm mit zwei beispielsweisen zeitlichen Verläufen von Heizungsvorlauftemperaturen zur Erläuterung einer vorteilhaften Weiterbildung,

Fig. 3 eine Heizungsanlage in ausschnittsweiser schemati-scher Darstellung und ein Blockschaltbild zur Regelung und witterungsgeführten Steuerung der Raumtemperatur eines durch diese Heizungsanlage beheizten Testraumes eines Gebäudes,

Fig. 4 eine Tabelle zu Fig. 3, die Schalterstellungen für unterschiedliche Betriebszustände der Schaltung zeigt.

Die verwendeten Symbole haben folgende Bedeutungen:

Tr = Raumtemperatur des Testraumes, bei welcher es sich hier vorzugsweise um die Lufttemperatur im Testraum handelt. Jedoch ist auch eine Mitberücksichtigung der Wandtemperatur oder einer sonstigen Körpertemperatur im Raum möglich, die sich auf das humane Wärmeempfinden mit auswirkt, falls dies erwünscht ist. Tn = Einstellbarer Normalwert der

Raumtemperatur. Dieser Normalwert liegt im allgemeinen zwischen 18 und 24 ° C, kann in Sonderfällen auch etwas höher oder etwas kleiner sein. Ts = Stütztemperatur, auf welche durch Regeln die Raumtemperatur im Zwischenzeitintervall Ats durch Regeln gestützt wird, falls sie bis auf diese Stütztemperatur absinkt.

Trl,Tr2, Tr3 = Drei beispielsweise Temperaturverläufe der Raumtemperatur in Fig. 1.

Trmax = Von der Aussentemperatur abhängiger

Maximalwert der Raumtemperatur, der sich einstellt, wenn der Raum mit max. Energiezufuhr durch die Heizungsanlage bis zum Erreichen des stationären Maximalwertes beheizt wird.

TsT, Ts2, Ts3 = Beispiele von in Abhängigkeit der

Aussentemperatur selbsttätig einstellbaren Stütztemperaturen im Zeitraum Ats. THv = Heizungsvorlauftemperatur, d.h. die

Temperatur des Heizungsvorlaufmediums (z.B. Wasser) in der Heizungsvorlaufleitung 10 der Fig. 3. Thvi,Thv2 = Zwei unterschiedliche Kurven von

Heizungsvorlauftemperaturen in Fig. 2. Tkv = Kesselvorlauftemperatur, d.h. die

Temperatur des Kesselvorlaufmediums (z.B. Wasser) in der Leitung 11 der Fig. 3. TKVmax = An einem Kesselthermostaten einstellbarer

Maximalwert der Kessel- und damit auch der Heizungsvorlauftemperatur. Ta = Aussentemperatur

ATr = Trraax-Tn t = Zeit tl = Jeweiliger Beginn eines

Zwischenzeitintervalles. Die Zwischenzeitintervalle können

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t3

Atl

Ats t2

At2

k tageszeitlich und/oder kalenderzeitmässig programmiert sein und/oder auch je nach Wunsch auch von Fall zu Fall an der Schaltuhr jeweils einmalig eingestellt werden.

= Zeitpunkt der Beendigung des jeweiligen Zwischenzeitintervalles Atl.

= Zeitlänge des jeweiligen Zwischenzeitintervalles.

= Von tl bis t2 recihendes Zeitintervall

= Jeweiliger Beginn des Aufheizens im Zwischenzeitintervall ;

= Zeitlänge t3 -12 der programmierten Aufheizzeit (Endzeitspanne genannt).

= Eine vom Gebäude und der

Heizungsanlage abhängige Konstante.

I

II

Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Regelung und witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur eines in Fig. 3 durch die gestrichelte Umrandung angedeuteten, 20 beheizten Testraumes 7 eines Gebäudes oder einer Heizzone eines Gebäudes. Die Ausführungen lassen sich jedoch entsprechend auch auf den Fall des Kühlens des Testraumes 7 sinngemäss anwenden.

Die dargestellte Heizungsanlage 9 weist einen Kessel 12 auf, dessen Kesselvorlauftemperatur in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Kesselthermostaten 13 ständig auf eine bestimmte maximale Temperatur TKvmax (z.B. 90 °C) geregelt wird, das dem einen Eingang eines Dreiweg-Mischventiles 14 über die Leitung 11 zuströmt. Der andere Eingang dieses 30 Mischventiles 14 ist über die Zweigleitung 16 an die Heizungsrücklaufleitung 15 angeschlossen. In die an den Ausgang des Mischventiles 14 angeschlossene Heizungsvorlaufleitung 10 ist eine Pumpe 17 zwischengeschaltet und ein Temperaturfühler 18 dient dem Fühlen der Heizungsvorlauftemperatur THv- Die 35 Heizungsvorlaufleitung 10 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel über mehrere Stockwerke des betreffenden lila Gebäudes oder der betreffenden Gebäudezone, bspw. eines Einfamilien- oder Mehrfamilienwohnhauses oder dergleichen. Es kann nur die Raumtemperatur des Testraumes 7 dieses 40 Gebäudes geführt und geregelt werden. Die Wärmetauscher, wie bspw. 19', in den anderen Räumen dieses Gebäudes oder der Gebäudezone erhalten Heizungsvorlaufwasser mit dersel- Mb ben Temperatur THv zugeleitet, wie es auch dem Wärmetauscher 19 des Testraumes 7 zuströmt.

Dem Einstellen der Normaltemperatur Tn dient ein Steller 20, der bspw. einen manuell betätigbaren Drehknopf zum Einstellen von Tn aufweist. Diese Normaltemperatur Tn ist die bspw. von einem bestimmten Zeitpunkt morgens bis zu einem bestimmten Zeitpunkt am Abend des betreffenden Tages zu regelnde bzw. aussentemperaturabhängig zu steuernde Raumtemperatur. Während eines Teils der Nachtzeit wird dagegen zur Ersparnis an Heizkosten die Raumtemperatur Tr selbsttätig abgesenkt. Die programmierte Zeitdauer der Nachtabsenkung ist als Zwischenzeitintervall Atl bezeichnet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer dem witte- IV

rungsgeführten Steuern und dem alternativen Regeln der Raumtemperatur Tr dienende Schaltung ist in Fig. 3 mit als Blockschaltbild dargestellt. Die vollausgezogen dargestellte Schaltung ist eine Grundschaltung, welche dann noch, wie strichpunktiert bzw. strichzweipunktiert dargestellt ist, weitergebildet ist.

Die Diagramme nach den Fig. 1 und 2 und die Tabelle der Fig. 4 werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 3 erläutert.

Der in Fig. 3 vollausgezogen dargestellte Teil der Schaltungsanordnung kann Raumtemperaturverläufe steuern und regeln, wie sie an drei beispielsweisen Kurven Tri, Tr2 und Tr3 in Fig. 1 eingezeichnet sind. Solange die Raumtemperatur nicht abgesenkt ist, also in den von jeweils t3 bis zum jeweils nachfolgenden Zeitpunkt tl reichenden Zeitintervallen, wird die Normaltemperatur Tn im Testraum witterungsgeführt gesteuert, d.h. in Abhängigkeit der Aussentemperatur Ta. 5 Gegebenenfalls können der Temperatur Ta auch noch Stör-grössen, wie Sonneneinstrahlung, Windstärke oder dgl. mit aufgeschaltet sein, was bekannt ist. Diese Steuerung kann jedoch schon innerhalb der Endzeitspanne At2, wie weiter unten noch erläutert wird, eingeschaltet werden oder in einer 10 bevorzugten Weiterbildung, wie sie strichzweipunktiert in Fig. 3 eingezeichnet ist, kann es zur Umschaltung auf die witterungsgeführte Steuerung stets erst dann kommen, wenn nach Erreichen der Normaltemperatur Tn diese Normaltemperatur Tn solange geregelt wurde bis die für diese Regelung benötigte 15 Energiezufuhr zum Testraum durch die Heizungsanlage auf die für die aussentemperaturabhängige Steuerung benötigte Energiezufuhr (bei der jeweils vorliegenden Aussentemperatur) abgesunken ist, was anhand der Fig. 2 noch näher erläutert wird.

Die Schalter SI bis S8 werden in der weiter unten beschriebenen Weise selbsttätig geöffnet und geschlossen. Die Übersicht über die Stellungen dieser Schalter ergibt die in Fig. 4 dargestellte Tabelle, in der bedeuten:

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der betreffende Schalter S ist geschlossen;

der betreffende Schalter S ist geöffnet.

Diese Spalte der Tabelle der Fig. 4 betrifft die Schalterstellungen bei Steuerung des Normalwertes Tn der Raumtemperatur durch aussentemperaturabhängige Regelung der Heizungsvorlauftemperatur THv-Die Stellungen der Schalter S in den Zeitintervallen Ats der Zwischenzeitintervalle Atl.

Schaltstellungen der Schalter S, wie sie zum Zeitpunkt t2 zwecks Schnellaufheizung eingeschaltet werden,

falls die Raumtemperatur stets mit maximal möglicher Heizleistung bis auf Tn aufgeheizt wird.

Stellungen der Schalter S, wie sie zum Zeitpunkt t2 zwecks Schnellaufheizung eingeschaltet werden, falls nur dann, wenn es im Zeitintervall Ats zum Stützen der Raumtemperatur kam, das Aufheizen des Raumes mit maximal möglicher Energiezufuhr erfolgt und in allen anderen Fällen die Energiezufuhr beim Aufheizen so gedrosselt wird, dass die Normaltemperatur Tn ebenfalls erst gegen Ende des programmierten Zwischenzeitintervalles Atl, d.h. ungefähr zum Zeitpunkt t3 erreicht wird.

Diese Spalte der Tabelle der Fig. 4 bezieht sich auf die strichzweipunktiert dargestellte weitere Ausgestaltung der Schaltung nach Fig. 3, durch welche auf die witterungsgeführte Steuerung der Normaltemperatur Tn erst umgeschaltet wird, wenn vorangehend bei Vorliegen der Normaltemperatur Tn diese solange geregelt wurde, bis die durch diese Regelung gesteuerte Energiezufuhr zum Raum auf die für die bei der betreffenden Aussentemperatur für aussentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur benötigte Energiezufuhr abgesunken ist.

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Zunächst sei die Funktionsbeschreibung der Schaltung nach Fig. 3 gegeben, die nur den vollausgezogenen Teil unter Weglassung der strichpunktierten und strichzweipunktierten Schaltungstelle betrifft.

Vor dem Zeitpunkt tl wird im Testraum 7 die Normaltem- 5 peratur Tn witterungsgeführt gesteuert, d.h. in Abhängigkeit der Aussentemperatur, so, dass gemäss Spalte I der Tabelle der Fig. 4 alle Schalter S mit Ausnahme des Schalters S1 geöffnet sind. Dabei liefert der Addierer 23, welchem als Eingang wegen der geöffneten Schalter S3 und S7 nur Tn eingegeben 10 wird, nur Tn als Ausgang in ein Rechnerglied 24, welches in diesem Fall folgende, durch die DE-OS 2004233 bekannte Funktion ausübt:

Dieses Rechnerglied 24, welches bspw. gemäss der DE-OS 2004233 eine Messbrücke sein kann, jedoch ggfs. auch andere 15 Ausbildung haben kann, bspw. auch als digitales Rechnerglied ausgebildet sein kann, dient dem Erzeugen des Sollwertes der Heizungsvorlauftemperatur THv in Abhängigkeit der Aussentemperatur Ta, der eingestellten Normaltemperatur Tn und von in dem Verlauf und der Neigung der Sollwertkurve 25 20 berücksichtigten Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungsanlage 9. Diese Sollwertkurve 25 liefert für die mittels des Fühlers 18' in dieses Glied 24 eingegebene jeweilige Aussentemperatur Ta den für die Steuerung der Normaltemperatur Tn erforderlichen jeweiligen Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur Thv. Beispielsweise ergibt in dem in das Glied 24 eingetragenen Diagramm die Aussentemperatur Tal auf der Ausgangsleitung 26 ein der Heizungs vorlauftemperatur THvi entsprechendes Signal. Die dem Diagramm des Gliedes 24 zugrundeliegenden Details ergeben sich aus DE-OS 30 2004233. Die Abszisse entspricht Ta, wobei Ta von rechts nach links grösser wird. Die Ordinate entspricht THv- Die normalerweise zweckmässig unter 45° zu der Abszisse und der Ordinate geneigte Koordinatenlinie Tr entspricht der Raumtemperatur Tr. Durch Veränderung des Ausgangssignales des 35 Addierers 23 wird die Kennlinie 25 parallel zu sich selbst verschoben, wobei ihr auf der Koordinatenlinie Tr befindlicher Punkt auf dieser Koordinatenlinie Tr wandert. Sofern die Einstellung von Tn geändert wird, bedeutet dies also eine solche Parallelverschiebung der Kennlinie 25. Auch die weiter unten 40 noch erläuterten Glieder 36 und 51 dienen solchem Parallelverschieben dieser Kennlinie 25, da sie ebenfalls den Ausgang des Addierers 23 verändern.

Durch nicht dargestellte Einsteilglieder lässt sich die Gestalt und Neigung der Kennlinie 25 verstellen, um ihre Stel- 45 lung und ihren Verlauf den Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungsanlage 9 so anzupassen, dass genaue aussentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur des Testraumes 7 erreicht wird. Das der Verstellung ihrer Neigung dienende Drehen der Kennlinie 25 erfolgt um 50 ihren auf der Koordinatenlinie Tr liegenden Punkt, wie es in der DE-OS 2004233 beschrieben ist.

Die Ausgangsleitung 26 des Gliedes 24, in welche der Schalter S1 zwischengeschaltet ist, führt zu dem einen Eingang eines Reglers 27 (dieser kann vorzugsweise ein P- oder PI- 55 Regler sein), dessen anderem Eingang die vom Fühler 18 gelieferte Heizungsvorlauftemperatur THv aufgedrückt ist. In diesem Regler 27 wird die Regelabweichung zwischen dem durch den Fühler 18 gelieferten Istwert und dem durch das Rechnerglied 24 gelieferten Sollwert der Heizungsvorlauftem- 60 peratur gebildet. Diese Regelabweichung entspricht THv(Soii)-

THV(Ist)-

Der Regler 27 liefert auf seiner zu den der Verstellung des Mischventiles 14 dienenden Stellmotor 29 führenden Ausgangsleitung 30 Signale, die den Stellmotor 29 jeweils so schal- 65 ten, dass die dem Regler 27 aufgedrückte Regelabweichung durch Änderung der Heizungsvorlauftemperatur THV verkleinert wird, so dass die Heizungsvorlauftemperatur THv auf den jeweils von dem Rechnerglied 24 gelieferten Sollwert geregelt wird. Hierdurch wird die Raumtemperatur 7 im Testraum und auch in den anderen, von der Vorlaufleitung 10 mit Heizmedium bedienten Räumen auf die Normaltemperatur Tn gesteuert.

Diese witterungsgeführte Steuerung hält solange an, bis der Zeitpunkt tl erreicht ist. Dieser Zeitpunkt tl ist in dem Programmspeicher einer vorzugsweise elektronischen Zeitschaltuhr 31 gespeichert. Das die Schalter SI bis S8 schaltende Schaltwerk dieser Schaltuhr 31 kann sowohl von der Uhr dieser Schaltuhr 31 als auch von einigen anderen Schaltungskomponenten fallweise zur Durchführung von Schaltbefehlen angesteuert werden, oder es kann auch vorgesehen sein, dass der Zeitschaltuhr, falls erwünscht, auch einzelne Zwischenzeitintervalle von Hand eingegeben werden können, ggfs. erst zu Beginn des jeweils gewünschten Zeitpunktes tl, so dass im letzteren Falle die Zeitschaltuhr sofort dann die zum Absenken der Raumtemperatur erforderlichen Schaltungen ausführt. Und zwar schaltet die Zeitschaltuhr zum Zeitpunkt tl die Stellungen der Schalter Si bis S8 gemäss der Spalte II der Tabelle der Fig. 4 ein.

Es wird nach Einschalten der Schalterstellungen gemäss Spalte II die Raumtemperatur während des Zeitintervalles Ats gemäss einer von der Aussentemperatur abhängigen Stütztemperatur Ts geregelt, sofern die Raumtemperatur Tr im Zeitintervall Ats bis zur jeweils vorliegenden Stütztemperatur Ts absinkt, welche Stütztemperatur also dem Sollwert der Raumtemperatur Tr im Zeitintervall Ats entspricht. Das Absinken der Raumtemperatur im Zeitintervall Ats erfolgt nur durch natürliche Auskühlung des Raumes infolge Absperrung der Zufuhr von Heizenergie und geht deshalb entsprechend langsam und aussentemperaturabhängig vor sich, so dass es häufig nicht zum Erreichen der Stütztemperatur kommt.

Die Stütztemperaturen Ts sind, wie in der DE-OS 2631476 beschrieben, so in Abhängigkeit der Aussentemperatur getroffen, dass, falls die Raumtemperatur bis zur jeweiligen Stütztemperatur absinkt, durch das Schnellaufheizen die Raumtemperatur ungefähr zum Zeitpunkt t3 die Normaltemperatur Tn des Raumes 7 erreicht, wenn das Schnellaufheizen mit maximaler oder nahezu maximaler Heizenergiezufuhr zum Raum 7, d.h. mit maximal geöffnetem Mischventil 14 oder zumindest nahezu maximal geöffneten Mischventil 14 durchgeführt wird.

Die Stütztemperatur Ts wird bei der Schaltung nach Fig. 3 vorteilhaft wie folgt berechnet. Es ist ein Glied 33 vorhanden, welches zwei nicht dargestellte manuell bedienbare Einsteilglieder hat, von denen eines dem Einstellen einer dem Wert des betreffenden Gebäudes und der Heizungsanlage 9 berücksichtigenden Konstanten k und das andere dem Einstellen der gewünschten Zeitlänge der Endzeitspanne At2 dient. Dieses Glied 33 bildet aus diesen beiden Werten die Funktion

A"fc2.

e

1

(1)

Der Wert dieser Gleichung (1) wird dem einen Eingang eines Multiplizierers 34 eingegeben, in dessen anderen Eingang über den in der Zeitspanne Ats geschlossenen Schalter S3 und die Leitung 35 das Ausgangssignal eines weiter unten noch näher erläuterten Vergleichers 36 eingegeben wird, welches Ausgangssignal den Wert einer Raumtemperaturdifferenz

ATr = Tr„

Tn

(2)

hat.

Trmax ist die fiktive Raumtemperatur, wie sie bei der betreffenden Aussentemperatur im Raum 7 dann erreicht würde, falls die Heizungsanlage 9 bei voll geöffnetem Mischer 14 den Testraum 7 mit der maximalen Kesselvorlauftemperatur Ticvmax solange beheizt, bis die Raumtemperatur im Testraum nicht mehr weiter ansteigt, also sie ihren maximalen Wert

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Trmax bei der vorliegenden Aussentemperatur und voller Heiz-leistüng der Heizungsanlage hat.

Diese Raumtemperaturdifferenz ATr wird ebenfalls mittels des Rechnergliedes 24 berechnet, wodurch erhebliche Kosten für die Schaltungsanordnung eingespart werden. Es genügt 5 nämlich zur Ermittlung von ATr die Kennlinie 25 zu sich selbst parallel solange zu verschieben, bis das einen Funktionsgenerator darstellende Rechnerglied 24 auf der Ausgangsleitung 26 als Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur den Maximalwert von THv liefert, der der maximalen Kesselvor io lauftemperatur TKVmax entspricht, die am Thermostat 13 des Kessels 12 eingestellt ist und auch in einen Vergleicher 36 eingegeben wird. Und zwar muss, wie man ohne weiteres aus Fig. 3 und den bereits zu ihr gegebenen Erläuterungen ersieht, der über die Leitung 64 in den Addierer 23 eingegebene, dem Wert 15 Tn hinzuzuaddierende Wert notwendigerweise der Differenz Trmax — Tn entsprechen, wenn der von der Leitung 26 aus in den Vergleicher 36 eingegebene Sollwert THv dem durch das mit dem Einsteilglied des Kesselthermostaten 13 gekoppelte Glied 65 in das Glied 36 eingegebenen Wert TKVmax entspricht. 20 Damit entspricht bei Gleichheit dieser beiden Eingangssignale des Vergleichers 36 sein über den geschlossenen Schalter S3 über die Leitung 64 in den Addierer 23 eingegebene Zusatzwert notwendig der genannten Differenz Trmax — Tn. Der Schalter S1 ist dabei geöffnet, so dass dieser vom Rechner- 25 glied 24 gelieferte Sollwert THvmax nur dem betreffenden Eingang des Vergleichers 36 aufgedrückt wird.

In dem im Glied 24 eingezeichneten Diagramm entspricht Trmax dem Schnittpunkt der Koordinatenlinie Tr mit derjenigen Kennlinie, z.B. der gestrichelt eingezeichneten Kennlinie 30 25", auf welcher sich die maximale Heizungsvorlauftemperatur THv mit der jeweils vorliegenden Aussentemperaur Ta schneiden.

Der Ausgang des Multipliziergliedes 34 liefert so ein Signal 35

y - (r-

r- max.

Tn)(a^

-l)

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Der Schalter S4 ist im Zeitintervall Ats geschlossen, so dass y in ein Subtraktionsglied 37 gegeben wird, in dessen anderer Eingang Tn eingegeben wird und in diesem Subtraktionsglied 37 wird so die Differenz Tn - y = Ts gebildet und diese Stütztemperatur Ts als erniedrigter, aussentemperaturabhängi- 45 ger Sollwert einem Raumtemperaturregler 39 über die Leitung 40 eingegeben.

Über die Leitung 41 wird dem Istwert-Eingang dieses Reglers 39 der im Temperaturfühler 21 gefühlte Istwert Tr der Raumtemperatur des Raumes 7 eingegeben und im Regler 39 50 die Regelabweichung gebildet, und da der Schalter S2 geschlossen ist, wird der Ausgang des Reglers 39 infolge des geöffneten Schalters Sl allein dem Sollwert-Eingang des Reglers 27 eingegeben, dessen Ausgang den' Stellmotor 29 in der zur Regelung der Raumtemperatur Tr gemäss der Stütz- 55 temperato Ts erforderlichen Weise verstellt. Die Kaskadenschaltung der beiden Regler 39,27 bewirkt eine genaue Regelung der Raumtemperatur Tr. Den Regler 27 kann man dabei als dem Regler 39 unterlagert oder untergeordnet bezeichnen.

Der Regler 39 kann in diesem Ausführungsbeispiel bevor- 60 zugt ein P-Regler mit schmalem Proportionalband sein (z.B.

kann sein Proportionalband sich über 2 0 C erstrecken) und demzufolge steuert der Ausgang des Reglers 39 den Regler 27 bereits bei geringen Regelabweichungen voll aus.

Im Zeitintervall Ats kommt es jedoch nur dann zur Rege- 65 lung gemäss der jeweiligen Stütztemperatur Ts, wenn die vom Fühler 21 gefühlte Raumtemperatur Tr bis auf die Stütztemperatur Ts absinkt. Dies sei anhand der Fig. 1 noch näher erläutert.

In Fig. 1 sind drei verschieden grosse Stütztemperaturen Tsl, Ts2 und Ts3 eingezeichnet, wie sie wie vorbeschrieben selbsttätig berechnet werden. In Wirklichkeit variieren die Stütztemperaturen stetig. Zweckmässig kann ein unterster Grenzwert der Stütztemperatur vorgesehen sein, der nicht mehr unterschritten werden darf, der bspw. zwischen 6 bis 14 °C betragen kann. Die höchste Stütztemperatur kann vorzugsweise der Normaltemperatur Tn entsprechen, und zwar für den Fall, dass diejenige extrem niedrige Aussentemperatur herrscht, bei welcher die Heizungsanlage 9 bei voll geöffnetem Mischventil 14 gerade noch die eingestellte Normaltemperatur Tn aufrechterhalten kann. Bei allen anderen Aussentemperaturen liegt die Stütztemperatur Ts unter der Normaltemperatur Tn, und zwar ist die Stütztemperatur in ihrem stetigen Verstellbereich um so niedriger, je höher die Aussentemperatur ist. In Fig. 1 können bspw. folgende Temperaturwerte vorliegen: Tn = 20 °C, Tsl = 8 °C, Ts2 = 0 °C, Ts3 = 10 °C.

Ferner ist die Zeitspanne At2 fest eingestellt, bspw. beträgt sie zwei Stunden und braucht dann nicht mehr verstellt zu werden. Da jedoch ihre manuelle Verstellmöglichkeit vorgesehen ist, kann sie, falls erwünscht, auch manuell verstellt werden. At2 wird in die Zeitschaltuhr 31 und in das Rechnerglied 33 eingegeben, was zweckmässig mittels eines einzigen Ein-stellgliedes erfolgen kann.

Je niedriger die Aussentemperatur Ta ist, um so rascher sinkt die Raumtemperatur Tr nach Einschalten des Zeitinter-valles Ats ab, in welchem gemäss Spalte II der Fig. 4 Regelung der Raumtemperatur durch den Regler 39 eingeschaltet ist und dies veranlasst ab Beginn des Zeitpunkts tl rasches Schliessen des Mischventiles 14, d.h. Überführen seines Ventilgliedes in diejenige Grenzstellung, in welcher der Zufluss von Kesselvorlaufwasser aus der Leitung 11 abgesperrt ist, so dass die Pumpe 17 nur Wasser aus der Leitung 16 durch das Mischventil 14 hindurch in die Heizungsvorlaufleitung 10 fördern kann.

Das im Heizkreis 10,19', 19,15,16 und 14 zierkulierende Wasser kühlt sich deshalb rasch ab und THv sinkt entsprechend rasch auf Tr ab und die Raumtemperatur Tr sinkt langsam ab. Das Mischventil 14 sperrt den Zufluss von Kesselvorlaufwasser 11 in die Heizungsvorlaufleitung 10 solange ab, als die vom Fühler 21 gefühlte Raumtemperatur Tr grösser als die über die Leitung 40 in den Regler 39 eingegebene Stütztemperatur Ts ist.

In Fig. 1 sinkt die Raumtemperatur gemäss der Raumtemperaturkurve Tri bei der für sie angenommenen tiefen Aussentemperatur rasch ab bis zur Stütztemperatur Tsl und wird dann auf Tsl bis zum Zeitpunkt t2 gestützt, d.h. durch Regelung mittels der Regler 39,27 gehalten. Falls sich dabei die Aussentemperatur ändert, ändert sich die Stütztemperatur Ts, so dass sich während des Zeitintervalles Ats ändernden Aussentemperaturen selbsttätig Rechnung getragen wird. Auch die in Fig. 1 eingezeichnete Raumtemperatur gemäss der Raumtemperaturkurve Tr2 sinkt noch innerhalb des Zeitintervalles Ats bis zur Stütztemperatur Ts2 ab, gemäss welcher sie dann geregelt wird. Dagegen ist bei der höheren Aussentemperatur, welcher die Stütztemperatur Ts3 zugeordnet ist, der zeitliche Abstieg der Raumtemperatur gemäss der Raumtemperaturkurve Tr3 so langsam und auch die Stütztemperatur schon so niedrig, dass es im Zeitintervall Ats nicht zum Stützen dieser Raumtemperatur T3 kommt.

Der vollausgezogen dargestellte Teil der Schaltung in Fig. 3 arbeitet ab dem Zeitpunkt t2 wie folgt weiter.

Zum Zeitpunkt t2 wird unabhängig davon, ob es im Zeitintervall Ats zum Stützen der Raumtemperatur kam oder nicht, stets auf maximale Schnellaufheizung umgeschaltet, und zwar mittels der Schaltuhr 31, welche die Schalter S gemäss Spalte lila der Tabelle in Fig. 4 schaltet. Da nunmehr die Schalter Sl und S4 geöffnet sind, wird dem Glied 37 über Leitung 28 nur noch Tn eingegeben und damit liefert das Glied 37 zum Regler 39 über die Leitung 40 als Sollwert den Wert Tn, so dass nun-

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mehr dieser Regler 39 den am Geber 20 eingestellten Normal- Zeit auf den Wert Tn geregelt wurde, sich die Temperatur der wert Tn der Raumtemperatur regelt. Da zu diesem Zeitpunkt Begrenzungswände, Decke und des Bodens und der Einrich-die Raumtemperatur mehr oder weniger weit unter Tn liegt, tungsgegenstände des Raumes 7, welche im Zeitintervall Ats bewirkt der Regler 39 über den Regler 27 rasches vollständiges mehr oder weniger stark auskühlten, durch die Raumtempera-Öffnen des Mischventiles 14, so dass es den Zufluss aus der 5 turregelung rascher als durch die witterungsgeführte Steue-Leitung 16 absperrt und den Zufluss von Kesselvorlaufwasser rung der Raumtemperatur annähern. In Verbindung mit Fig. 2 in die Leitung 10 maximal öffnet, so dass dann in die Hei- wird weiter unten noch eine Ausführungsform beschrieben,

zungsvorlaufleitung 10 ausschliesslich Kesselvorlaufwasser die letzterem Sachverhalt ganz besonders gut Rechnung trägt, mit der maximalen Kesselvorlauftemperatur TKVmax einströmt. Oft ist es erwünscht, dass die Normaltemperatur Tn auch

Damit findet rasche Schnellaufheizung der Raumtemperatur io dann, wenn es nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, Tr statt und dieses maximal rasche Aufheizen dauert an, bis erst ungefähr zum Zeitpunkt t3 erreicht wird. Dies lässt sich die Raumtemperatur den Wert Tn erreicht hat. durch die Regelung der Heizungsvorlauftemperatur auf einen

In Fig. 3 wird mittels des Gliedes 44 die Differenz Tn — Tr jeweils geeignet berechneten Sollwert erreichen.

gefühlt und wenn diese Differenz ungefähr zu Null wird, d.h., In Fig. 1 ist eine Kurve 60 punktiert dargestellt, welche von wenn die Raumtemperatur Tr den Normalwert Tn ungefähr 15 der Kurve Tr3 zum Zeitpunkt t2 abzweigt und sie erst zum erreicht, liefert das Glied 44 über die Ausgangsleitung 45 zur Zeitpunkt t3 wieder trifft. Sie entspricht dem Fall, dass die Zeitschaltuhr 31 ein Signal, durch das Schaltwerk der Zeit- Temperaturkurve Tr3 im Zeitintervall Ats nicht gestützt wurde schaltuhr 31 veranlasst wird, wieder auf witterungsgeführte und deshalb im Zeitintervall At2 die Heizungsvorlauftempera-Steuerung der Raumtemperatur Tr umzuschalten, d.h. die tur THv auf einen unterhalb ihres Maximalwertes liegenden

Schalter S gemäss Spalte I der Fig. 4 zu schalten. Diese witte- 20 Sollwert geregelt wurde, der so berechnet ist, dass die Nor-rungsgeführte Steuerung der Heizungsvorlauftemperatur auf maltemperatur Tn erst gegen Ende des Zeitintervalles At2 den Wert Tn findet dann bis zum nächsten Zeitpunkt tl unun- erreicht wird. Dies wird in der Schaltung nach Fig. 3 durch die terbrochen statt. strichpunktiert dargestellten zusätzlichen Komponenten 50,

Die Stütztemperaturen Ts sind so auf die Länge der einge- 51, S6 und S7 erreicht. Es liegt also dann der voll ausgezogen stellten Endzeitspanne At2 abgestimmt, dass, falls es im Zeit- 25 dargestellte Teil der Schaltung in Kombination mit dem strich-intervall Ats zum Stützen der Raumtemperatur kam, die Zeit- punktierten Teil vor.

spanne At2 gerade ausreicht, damit bei maximal möglicher Die Schaltuhr 31 schliesst zum Zeitpunkt t2 nunmehr

Zufuhr von Heizenergie zum Testraum 7 mittels der Heizungs- gemäss Spalte Mb der Fig. 4 die Schalter Sl, S5, S6 und S7. anlage 9 die Normaltemperatur Tn ungefähr am Ende des Die Schalter S2, S3, S4, S8 sind dagegen geöffnet. Es ist also

Zwischenzeitintervalles Atl, d.h. ungefähr zum Zeitpunkt t3 30 Regelung der Heizungs Vorlauftemperatur gemäss dem vom erreicht wird. Im Falle der Fig. 1 erreichen also die im Zeitin- Rechnerglied 24 in die Leitung 26 eingegebenen Sollwert die-tervall Ats gemäss den Stütztemperaturen Tsl bzw. Ts2 ser Heizungsvorlauftemperatur eingeschaltet, jedoch ist dieser gestützten Temperaturverläufe Tri und Tr2 die Normaltempe- Sollwert höher als für die Steuerung von Tn bei der betreffen-ratur Tn ungefähr zum Zeitpunkt t3. Dies gilt jedoch nicht für den Aussentemperatur. Es wird dabei der Wert THvsoii stets so den in Fig. 1 als Beispiel mit eingezeichneten Raumtempera- 35 berechnet, dass zur Zeit t3 die Normaltemperatur Tn ungefähr turverlaufTr3, da bei diesem Verlauf die Raumtemperatur im erreicht ist. Falls die Raumtemperatur im Zeitintervall Ats Zeitintervall Ats nicht gestützt wurde und deshalb geringeren gestützt wurde, muss für das Schnellaufheizen wieder die Abstand von der Normaltemperatur Tn hat, als wenn es zur maximale Heizungsvorlauftemperatur vorliegen. In den ande-Stützung gekommen wäre. ren Fällen, wenn es also nicht zum Stützen der Raumtempera-

Da jedoch im Falle der Schalterstellungen nach Spalte lila 40 tur im Zeitintervall Ats kam, muss mit kleiner Heizungsvorl-der Fig. 4 auch für den nicht temperaturgestützten Tempera- auftemperatur aufgeheizt werden. Der jeweils erforderlichen turverlauf Tr3 zum Zeitpunkt t2 dem Regler 39 als Sollwert die Sollwert THvsoii wird in beiden Fällen wie folgt berechnet: Normaltemperatur Tn eingegeben wird, findet ebenfalls ab Zum Zeitpunkt t2 wird in einem Speicher 50 der ihm vom dem Zeitpunkt t2 maximal rasche Schnellaufheizung der Glied 44 eingegebene Differenzwert Tn-Tr für das Zeitinter-

Raumtemperatur Tr statt. Demzufolge wird für alle Raumtem- 45 vali At2 gespeichert. Den Befehl zum Speichern liefert die peraturverläufe, bei denen es im Zeitintervall Ats nicht zum Zeitschaltuhr 31. Sobald dieser Speicherwert später nicht mehr Stützen der Raumtemperatur kam, der Normalwert Tn der benötigt wird, kann er wieder gelöscht werden. Dieser im Spei-Raumtemperatur mehr oder weniger weit schon vor dem Zeit- eher 50 gespeicherte Wert ist bis Tn erreicht und wird ständig punkt t3 erreicht. Im Falle des in Fig. 1 eingezeichneten Tem- einem Eingang eines Dividiergliedes 51 aufgedrückt, in der er peraturverlaufs Tr3 ist dies der Zeitpunkt t3', so dass hier 50 durch den im Glied 33 gespeicherten Wert geteilt wird, d.h. schon bei t3' auf witterungsgeführte Steuerung der Raumtem- dass der Ausgang z des Dividiergliedes ist;

peratur umgeschaltet wird. _ --

Bei einer Variante bleibt in Spalte lila der Fig. 4 der Schal- ^ _ ln ~ tr (4)

ter S5 abweichend zur gezeichneten Schalterstellung in Spalte 2 — A-t 7.

lila geöffnet, und es wird durch die Zeitschalter 31 stets zum 55 0 K. — 1

Zeitpunkt t3 auf witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur Tr umgeschaltet. Es kommt dennoch nicht zum Über- Da der Schalter S7 geschlossen ist, wird im Addierer 23 regeln der Raumtemperatur, da der Regler 39 die Raumtempe- gebildet Tn + z und dieser Wert in das Glied 24 eingegeben, ratur vom Zeitpunkt t3' bis zum Zeitpunkt t3 regelt entspre- Hierdurch wird die Kennlinie 25 entlang der Raumtemperachend dem Sollwert Tn. 60 turkoordinatenlinie Tr in Richtung des Pfeiles, bspw. in die Es kann auch vorgesehen sein, dieses Regeln der Raum- Stellung 25' parallel zu sich selbst verschoben, und auf der temperatur mittels des Reglers 39 auf den Wert Tn durch eine Ausgangsleitung 26 des Gliedes 24 tritt dann entsprechend ein programmierte vorbestimmte oder sich selbsttätig ergebende Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur THV auf, welcher dem variable Zeitspanne über die Zeit t3 hinaus noch fortzusetzen Schnittpunkt der vorliegenden Aussentemperatur mit der Hei-und so erst zeitlich nach dem Zeitpunkt t3 auf witterungsge- 65 zungsvorlauftemperatur auf dieser Kennlinie 25' entspricht, führte Steuerung der Raumtemperatur umzuschalten. Hier- Falls es zum Stützen der Raumtemperatur im Zeitintervall Ats durch lässt sich die Genauigkeit der witterungsgeführten Steu- gekommen war, ergibt dies eine selbstätige Berechnung der erung nach ihrem Einschalten auf einfachste Weise noch ver- maximalen Heizungsvorlauftemperatur als Sollwert, so dass es bessern, weil immer dann, wenn die Raumtemperatur einige nicht erforderlich ist, diese maximale Heizungsvorlauftempe-

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ratur mittels des Reglers 39 herbeizuführen, obwohl dies auch möglich wäre, indem man vorsieht, dass zum Zeitpunkt t2 abgefragt wird, ob die Raumtemperatur im Zeitintervall Ats gestützt wurde oder nicht und im Falle des stattgefundenen Stützens die Schnellaufheizung mittels des Reglers 39, wie 5 bereits weiter oben in Verbindung mit den Schalterstellungen der Spalte lila beschrieben wurde, durchgeführt wird. Baulich einfacher ist es jedoch, unabhängig davon, ob die Raumtemperatur im Zeitintervall Ats gestützt wurde oder nicht, das Schnellaufheizen mit den Schalterstellungen nach Spalte Illb io der Tabelle der Fig. 4 durchzuführen, also stets das Schnellaufheizen durch Regelung der Heizungsvorlauftemperatur unter Berechnung des Sollwertes durch das Glied 24 durchzuführen. Wie erwähnt, berechnet das Glied 24 stets für den Fall, dass es im Zeitintervall Ats zum Stützen der Raumtemperatur 15 kam, als Sollwert für die Heizungsvorlauftemperatur deren Maximalwert THvmax- Falls es dagegen nicht zum Stützen der Raumtemperatur gekommen war, ist stets der wie beschrieben berechnete Sollwert THvsoii so gross, dass durch die gemäss ihm geregelte Heizungsvorlauftemperatur THV die Raumtemperatur 20 ungefähr zum Zeitpunkt t3 den Normalwert Tn erreicht.

Da der Schalter S5 gemäss Spalte Illb der Tabelle der Fig. 4 geschlossen ist, wird dann, wenn die Raumtemperatur Tr den Normalwert Tn ungefähr erreicht hat, der Zeitschaltuhr 31 vom Glied 44 der Befehl gegeben, auf witterungsgeführte 25 Steuerung der Raumtemperatur Tn umzuschalten. Wie bereits erwähnt, kann gegebenenfalls auch vorgesehen sein, dass nach Erreichen der Normaltemperatur Tn zunächst noch einige Zeit lang die Raumtemperatur mittels des Raumtemperaturreglers 39 gemäss Tn geregelt und dann erst auf witterungsgeführte 30 Steuerung der Raumtemperatur umgeschaltet wird, um dem durch die ausgekühlten Wände und Einrichtungsgegenstände nach Erreichen der Normaltemperatur Tn noch vorübergehend erhöhten Bedarf an Wärmeenergie Rechnung zu tragen.

Die witterungsgeführte Steuerung der Raumtemperatur hat 35 den grossen Vorteil gegenüber der Raumtemperaturregelung, dass bei auf den Testraum einwirkenden erheblichen Störgrös-sen sich diese nicht auf die aussentemperaturabhängig geregelten Heizungsvorlauftemperaturen auswirken und folglich solche Störgrössen nicht zu Änderungen der gesteuerten 40 Raumtemperatur in den anderen durch denselben Heizkreis mit Heizungsvorlaufwasser beschickten Gebäuderäumen führen.

Aus den weiter oben erwähnten Gründen ist es besonders vorteilhaft, nach Erreichen der Normaltemperatur Tn nicht 45 sofort auf aussentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur umzuschalten, sondern einige Zeit lang die Raumtemperatur mittels des Reglers 39 auf die Normaltemperatur Tn zu regeln. Eine vorteilhafte Möglichkeit, dies zu erreichen, die sich als ganz besonders gut erwiesen hat, ist schematisch in 50 Fig. 2 in Form von zwei beispielsweisen zeitlichen Verläufen THVi und THv2 der Heizungsvorlauftemperatur THv dargestellt, wobei beiden Verläufen unterschiedliche, jedoch konstante Aussentemperaturen unterstellt sind. Die Einteilung der Zeitachse t in die Zeitpunkte tl, t2 und t3 ist identisch mit der Ein- 55 teilung der Zeitachse t in Fig. 1. Die Kurven THvi und THV2 entsprechen jedoch Heizungsvorlauftemperaturen. Der Maximalwert THvmax liegt bei «max.».

Vor dem Zeitpunkt tl wird die Raumtemperatur Tr temperaturabhängig gesteuert und solange die Aussentemperatur, 60 wie hier angenommen, konstant bleibt, bleibt auch der Sollwert der jeweiligen Heizungsvorlauftemperatur konstant und die effektive Heizungsvorlauftemperatur wird auf diesen Wert geregelt. Der Ktfrve THvi liegt eine tiefere Aussentemperatur als der Kurve THV2 zugrunde. Ab dem Zeitpunkt tl findet die 65 Temperaturabsenkung der Raumtemperatur statt und die Heizungsvorlauftemperatur nimmt bei beiden Kurven THvi und THv2 rasch ab. Es ist für die Kurve Thv2 angenommen, dass es nicht zum Stützen der Raumtemperatur im Zeitintervall Ats kam. Die Heizungsvorlauftemperatur fällt dann rasch auf die Raumtemperatur ab und bleibt bis zum Zeitpunkt t2 etwa auf der Höhe der langsam absinkenden Raumtemperatur, so dass die Kurve THv auch langsam mit der Raumtemperatur absinkt. Zum Zeitpunkt t2 wird die Schnellaufheizung eingeschaltet. Der Kurve THvi liegt dagegen der Fall zugrunde, dass die Raumtemperatur im Zeitintervall Ats gestützt wurde. Beiden Kurven THvi und THV2 liegt der Fall zugrunde, dass Tn ungefähr zum Zeitpunkt t3 erreicht wird. Sobald Tr ungefähr Tn erreicht hat, wird selbsttätig auf Regelung der Raumtemperatur auf den Sollwert Tn umgeschaltet, und zwar mittels eines vom Vergleicher 44 in das Schaltwerk der Zeitschaltuhr 31 eingegebenen Signals, das die Schalter SI bis S8 gemäss Spalte IV der Fig. 4 schaltet.

Es wird bevorzugt erst dann selbsttätig von der Regelung der Raumtemperatur auf die Steuerung der Raumtemperatur umgeschaltet, wenn die aussentemperaturabhängige Regelung der Vorlauftemperatur unmittelbar nach dem Zeitpunkt der Umschaltung ungefähr dieselbe Energiezufuhr zum Raum 7 wie die Regelung der Raumtemperatur unmittelbar vor dem Umschalten benötigt. Dies liegt dann vor, wenn Istwert und Sollwert von THv gleich gross sind oder wenn das den Sollwert für den Regler 27 bildende Ausgangssignal des Raumtemperaturreglers 39 gleiche Grösse wie der vom Glied 24 gelieferte Sollwert von THv hat. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Umschaltung von der Raumtemperaturregelung auf die aussentemperaturabhängige Steuerung mittels des Vergleichers 61 vorgenommen; dessen beiden Eingängen werden der auf der Leitung 26 vorliegende Sollwert der Heizungsvorlauftemperatur und ferner der vom Temperaturfühler 18 gefühlte Istwert der Heizungsvorlauftemperatur eingegeben. Bei Gleichheit dieser beiden Werte liefert der Vergleicher 61 über den geschlossenen Schalter S8 in das Schaltwerk der Zeitschaltuhr 31 ein Signal, durch welches dieses Schaltwerk die Schalter aus den Stellungen gemäss Spalte IV der Fig. 4 in die der aus-sentemperaturabhängigen Steuerung der Normaltemperatur dienenden Stellungen gemäss Spalte I der Fig. 4 umschaltet.

Solange vor diesem Umschalten die Raumtemperatur mittels des Reglers 39 geregelt wird, tritt selbsttätige Verminderung der Heizungsvorlauftemperatur ein, weil dabei nur der Wert der Raumtemperatur Tn aufrechterzuerhalten ist und keine Erhöhung der Raumtemperatur mehr stattfindet. Es wird also durch diese Regelung der Raumtemperatur die Heizungsvorlauftemperatur durch den Kaskadenregler 39,27 langsam abgesenkt.

Das Rechnerglied 24 ist ständig wirksam und erhält während der beschriebenen Regelung der Raumtemperatur wegen der geöffneten Schalter S3 und S7 nur Tn über die Leitung 28 eingegeben und liefert folglich an seinem Ausgang einen Sollwert für die Heizungsvorlauftemperatur, wie er der Steuerung für die Normaltemperatur Tn dienen soll. Da der Schalter Sl jedoch vor dem Umschalten auf die Steuerung der Raumtemperatur geöffnet ist, wirkt sich dieser Sollwert auf den Regler 27 vor dem Umschalten nicht aus. Im Diagramm nach Fig. 2 findet die Umschaltung von Raumtemperaturregelung auf aussentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur zu den Zeitpunkten t4, t4' statt.

Die vorstehend angegebenen und anhand der Schaltung nach Fig. 3 erläuterten Rechnungen zur selbsttätigen Berechnung der jeweiligen Stütztemperatur bzw. des jeweiligen Sollwertes der Heizungsvorlauftemperatur haben sich als für die Praxis hervorragend brauchbar erwiesen, wovon nicht berührt wird, dass ggfs. auch etwas abweichende Gleichungen für diese Berechnungen ebenfalls geeignet sein können, bspw. auch Gleichungen noch höherer Ordnungen oder in einfachen Fällen können anstelle der e-Funktion des Gliedes 33 auch eine ihr angenäherte lineare Funktion oder ihr angenäherte Potenzfunktionen oder sonstige ausreichend genauen Funktionen vorgesehen sein.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Beeinflussung der Temperatur mindestens eines Raumes eines Gebäudes mittels einer ihm Energie zuführenden Heizungsanlage oder mittels einer aus ihm Energie abführenden Kühlungsanlage, bei welchem in dem Raum (7) geregelt oder witterungsgeführt gesteuert eine verstellbare Normaltemperatur (Tn) aufrechterhalten wird, die zum längeren Aufenthalt von Personen in diesem Raum geeignet ist, und bei dem Zwischenzeitintervalle (A ts) programmiert und/oder manuell einstellbar sind, in denen zur Energieeinsparung die Zufuhr bzw. Abfuhr von Energie durch die Anlage in diesen bzw. aus diesem Raum abgeschaltet wird und, falls die Raumtemperatur eine in Abhängigkeit der Aussentemperatur selbsttätig verstellbare Stütztemperatur (Tsl, Ts2, Ts3) erreicht, gemäss dieser Stütztemperatur geregelt wird und die so getroffen ist, dass die Raumtemperatur, wenn sie von der Stütztemperatur aus mit durch die Heizungsanlage oder Kühlungsanlage bewirkbarer maximaler oder nahezu maximaler Zufuhr oder Abfuhr von Energie bis zur Normaltemperatur geändert wird, bis zum ungefähren Erreichen der Normaltemperatur eine einstellbare, von der Aussentemperatur unabhängige konstante Endzeitspanne (At2) benötigt, dadurch gekennzeichnet, dass auch dann, wenn es im Zwischenzeitintervall (Ats) vor Beginn der Endzeitspanne nicht zum Stützen der Raumtemperatur kommt, dennoch die Schnellaufheizung bzw. -abkühlung zu Beginn der Endzeitspanne eingeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einschalten der Schnellaufheizung oder -abküh-lung stets maximale Energiezufuhr bzw. -abfuhr oder zumindest nahezu maximale Energiezufuhr bzw. -abfuhr zu dem bzw. aus dem betreffenden Gebäuderaum (7) eingeschaltet wird, und dass, sobald die Raumtemperatur (Tr) die Normaltemperatur (Tn) ungefähr erreicht, stets auf Regelung oder Steuerung dieser Normaltemperatur umgeschaltet wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellaufheizung oder -abkühlung durch Regelung der Raumtemperatur (Tr) unter Verwendung eines der Normaltemperatur entsprechenden Sollwertes durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, falls es im Zwischenzeitintervall vor Beginn der Endzeitspanne (At2) nicht zum Stützen der Raumtemperatur kommt, dann zu Beginn der Endzeitspanne die Differenz zwischen Normaltemperatur (Tn) und Raumtemperatur (Tr) ermittelt und in Abhängigkeit dieser Temperaturdifferenz, der Aussentemperatur und von Konstanten des betreffenden Gebäudes und der Heizungs- oder Kühlungsanlage (9) die Vorlauftemperatur des den Gebäuderaum heizenden Heizmediums bzw. kühlenden Kühlmediums auf solchen von dem maximalen Heizen bzw. Kühlen entsprechenden Extremwert abweichenden Wert eingestellt wird, dass die Raumtemperatur die Normaltemperatur ungefähr am Ende der Endzeitspanne erreicht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schnellaufheizen bzw. -abkühlen die Vorlauftemperatur (THv) des Heiz- bzw. Kühlmediums gemäss einem berechneten Sollwert geregelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass, falls die Raumtemperaturen (Tr) die Normaltemperatur (Tn) bereits vor Ende der Endzeitspanne erreicht, schon vor Ende der Endzeitspanne auf die Regelung bzw. Steuerung der Normaltemperatur umgeschaltet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Schnellaufheizung bzw. -abkühlung zunächst die Normaltemperatur (Tn) der Raumtemperatur geregelt wird und dass von dieser Regelung nach einiger Zeit umgeschaltet wird auf witterungsgeführte Regelung der Vorlauftemperatur (THv) mittels eines witte-rungsgeführten Vorlauftemperaturreglers (27) des den betreffenden Raum heizenden bzw. kühlenden Heiz- oder Kühlmediums zur Steuerung der Raumtemperatur, wobei diese

Umschaltung vorzugsweise dann erfolgt, wenn die aussentem-peraturabhängige Regelung der Vorlauftemperatur, welche der Raumtemperatursteuerung dient, dieselbe Energiezufuhr bzw. -abfuhr zum bzw. vom Raum bedingt, wie die momentan noch vorliegende Regelung der Raumtemperatur.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein einer Vorrichtung zur witterungsgeführten Steuerung der Normaltemperatur der den Zusammenhang zwischen Aussentemperatur und Vorlauftemperatur des Heiz- bzw. Kühlmediums berechnende Analog- oder Digitalrechner (24) in den Zwischenzeitintervallen dem Rechner (34,37) zum Berechnen der Stütztemperaturen als eine seiner Komponenten zugeschaltet werden und dem Berechnen derjenigen Raumtemperatur dient, die bei der betreffenden Aussentemperatur die Heizungs- oder Kühlungsanlage (7) in dem Raum mit der maximalen Vorlauftemperatur erzeugen könnte.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Analog- oder Digitalrechner (24) im Zwischenzeitintervall zumindest dann, wenn es nicht zum Stützen der Raumtemperatur kam, auch dem Berechnen des Sollwertes der Vorlauftemperatur des Heiz- oder Kühlmediums für das Schnellaufheizen bzw. -abkühlen dient.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebäuderaum (7) der Testraum des Gebäudes bzw. einer Gebäudezone ist und die Vorlauftemperatur (THv) des Heiz- oder Kühlmediums in den anderen Räumen des Gebäudes bzw. dieser Zone derjenigen im Testraum entspricht.

11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zeitschaltvorrichtung (31) aufweist, welche die Aufheizung oder Abkühlung des Raumes auf die Normaltemperatur (Tn), stets eine einstellbare Endzeitspanne (At2) vor Ende des Zwischenzeit-intervalles (Ats), einschaltet, und zwar unabhängig davon, ob es in diesem Zwischenzeitintervall zur Stützung der Raumtemperatur (Tr) mittels der aussentemperaturabhängigen Stütztemperatur kam oder nicht.