WO2012175298A2 - Vorrichtung zur regelung eines heizkörpers - Google Patents

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    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
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    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1018—Radiator valves
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
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    • F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/60—Thermoelectric generators, e.g. Peltier or Seebeck elements

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling a radiator
  • thermostats on radiators are currently in many households pern by electronic, programmable thermostats it sets ⁇ . These thermostats allow you to save energy by automatically lowering the temperature at night or in times when nobody is in the apartment or in special situations such as during ventilation.
  • the power supply is usually done with primary cells, as in accumulators self-discharge prevents long-term use. Because of the relatively low power consumption Wür ⁇ de outweigh the benefits even if a connection to the house mains supply the effort.
  • the heating controller usually opens the radiator valve when a lower threshold of the supply voltage is reached to ensure emergency operation of the heating system.
  • the possibilities of informing the user about this situation are limited - an optical display is easily overlooked, a signal tone is usually perceived as inappropriate or could cause a noise annoyance of the environment, eg neighbors, in the case of non-presence.
  • the object underlying the invention is now to be ⁇ in, to provide a device for controlling a radiator, in which the above-mentioned disadvantages are avoided as possible.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive
  • Figure 2 is a representation for explaining a typical
  • FIG. 1 shows an apparatus for controlling a radiator HK, in which the flow of a heating medium through a elec ⁇ cally operated flow valve V is continuously adjustable ⁇ bar, wherein the flow valve V is adjustable by a servomotor M, of a control unit C as a function of at least an on-site, so in the space in question, by a sensor S measured temperature and at least one default value E is controlled.
  • the servomotor M and the control device C are supplied via an accumulator A, which in turn is fed by a thermogenerator TG, wherein the thermogenerator uses the existing temperature gradient in the region of the radiator HK to generate voltage.
  • thermogenerators are based on the Peltier effect, are typically made of semiconductor materials, are relatively compact, produce at temperatures of 10 to 20 K quite voltages in the volt range and usually have an efficiency of 3-8%.
  • FIG. 2 shows a typical embodiment of the invention, in which the thermogenerator TG at a position 1 substantially flat on the radiator HK attached, for example.
  • Glued is, in which the motor M and the control unit C together ⁇ with the accumulator A are typically present at a position 2 in the region of the flow valve V and are connected to the accumulator A and the thermogenerator via a feed line.
  • the flow valve is usually in the inlet region of the radiator and there the largest usable Tempe ⁇ raturdifferenz to the environment occurs and the length of the feed line is the lowest there, it is particularly advantageous to attach the thermal generator in the vicinity of the inlet region of the radiator.

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Abstract

Die Erfindung betrifft im Wesentlichen eine Vorrichtung zur Regelung eines Heizkörpers, bei der ein elektrischer Stellmotor für ein Durchflussventil und eine zugehörige Steuerungseinheit über einen Akkumulator versorgt werden, der seinerseits von einem Thermogenerator gespeist wird, der seine Energie vom zu regelnden Heizkörper bezieht. Der Einsatzbereich an Heizkörpern geht einher mit einer Umgebung mit hohen Temperaturunterschieden vor allem zwischen Heizkörpermaterial und Umgebungsluft, die mit diversen Materialien und Techniken zur Stromgewinnung nutzbar sind. Durch den praktisch dauernd nachgeladenen Akkumulator können die kurzzeitigen Phasen hohen Stromverbrauches, also vor allem der Betrieb des Stellmotors für das Heizkörperventil, abgefangen werden. Somit werden die Nachteile bestehender Heizungsthermostate beseitigt und der Regler verfügt über die gesamte Lebensdauer hinweg über eine ausreichende Energieversorgung ohne die Notwendigkeit eines Batteriewechsels.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Regelung eines Heizkörpers Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung eines
Heizkörpers, bei der der Durchfluss des Heizmediums in Abhän¬ gigkeit mindestens von vor Ort gemessenen Temperaturwerten und Vorgabewerten durch ein elektrisch betriebenes Durchflussventil kontinuierlich einstellbar ist, wobei das Durch- flussventil bzw. ein zugehöriger Stellmotor netzunabhängig mit Energie versorgt werden.
Zur Energie-Einsparung und Komfortsteigerung werden zurzeit in vielen Haushalten die klassischen Thermostate an Heizkör- pern durch elektronische, programmierbare Thermostate er¬ setzt. Diese Thermostate erlauben Energie-Einsparungen durch automatische Temperaturabsenkung nachts bzw. in Zeiten, in denen niemand in der Wohnung ist oder in speziellen Situationen wie während dem Lüften.
Die Stromversorgung erfolgt in aller Regel mit Primärzellen, da bei Akkumulatoren die Selbstentladung den langen Einsatz verhindert. Wegen des relativ niedrigen Stromverbrauches wür¬ de auch bei einer Anbindung ans Haus-Stromnetz der Aufwand den Nutzen übersteigen.
Die Nutzung von Primärzellen hat aber auch diverse Nachteile. Neben der Umweltbelastung durch Produktion, Transport und Entsorgung öffnet der Heizungsregler meist bei Erreichen ei- ner unteren Schwelle der Versorgungsspannung das Heizkörperventil, um einen Notbetrieb der Heizung sicherzustellen. Die Möglichkeiten, den Benutzer über diese Situation in Kenntnis zu setzen, sind begrenzt - eine optische Anzeige wird leicht übersehen, ein Signalton wird meist als unangemessen empfun- den bzw. könnte bei Nicht-Anwesenheit eine Lärmbelästigung der Umgebung, z.B. Nachbarn, hervorrufen. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun dar¬ in, eine Vorrichtung zur Regelung eines Heizkörpers anzugeben, bei der die die oben genannten Nachteile möglichst vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen be¬ vorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. Die Erfindung betrifft im Wesentlichen eine Vorrichtung zur
Regelung eines Heizkörpers, bei der ein elektrischer Stellmo¬ tor für ein Durchflussventil und eine zugehörige Steuerungs¬ einheit über einen Akkumulator versorgt werden, der seinerseits von einem Thermogenerator gespeist wird, der seine Energie vom zu regelnden Heizkörper bezieht. Der Einsatzbe¬ reich an Heizkörpern geht einher mit einer Umgebung mit hohen Temperaturunterschieden vor allem zwischen Heizkörpermaterial und Umgebungsluft, die mit diversen Materialien und Techniken zur Stromgewinnung nutzbar sind. Durch den praktisch dauernd nachgeladenen Akkumulator können die kurzzeitigen Phasen hohen Stromverbrauches, also vor allem der Betrieb des Stellmo¬ tors für das Heizkörperventil, abgefangen werden. Somit wer¬ den die beschriebenen Nachteile verhindert und der Regler verfügt über die gesamte Lebensdauer hinweg über eine ausrei- chende Energieversorgung ohne die Notwendigkeit des Batterie¬ wechsels .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Dabei zeigt
Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung und
Figur 2 eine Darstellung zur Erläuterung einer typischen
Ausführungsform der Erfindung. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Regelung eines Heizkörpers HK, bei der der Durchfluss eines Heizmediums durch ein elekt¬ risch betriebenes Durchflussventil V kontinuierlich einstell¬ bar ist, wobei das Durchflussventil V durch einen Stellmotor M verstellbar ist, der von einer Steuereinheit C in Abhängigkeit mindestens einer vor Ort, also in dem betreffenden Raum, durch einen Sensor S gemessenen Temperatur und mindestens einem Vorgabewert E angesteuert wird. Der Stellmotor M und die Steuereinrichtung C werden über einen Akkumulator A versorgt, der seinerseits durch einen Thermogenerator TG gespeist wird, wobei der Thermogenerator das bestehende Temperaturgefälle im Bereich des Heizkörpers HK zur Spannungserzeugung nutzt.
Heute übliche Thermogeneratoren basieren auf dem Peltier- Effekt, bestehen typischerweise aus Halbleitermaterialien, sind relativ kompakt, erzeugen bei Temperaturdifferenzen von 10 bis 20 K durchaus Spannungen im Voltbereich und weisen üb- licherweise einen Wirkungsgrad von 3 - 8 % auf.
Figur 2 zeigt eine typische Ausführungsform der Erfindung, bei der der Thermogenerator TG an einer Position 1 im wesentlichen flächig auf dem Heizkörper HK befestigt, bspw. ge- klebt, ist, bei der der Motor M und die Steuereinheit C zu¬ sammen mit dem Akkumulator A typischerweise an einer Position 2 im Bereich des Durchflussventils V vorhanden sind und bei der Akkumulator A und der Thermogenerator über eine Einspeiseleitung verbunden sind.
Da sich das Durchflussventil üblicherweise im Einlassbereich des Heizkörpers befindet und dort die größte nutzbare Tempe¬ raturdifferenz zur Umgebung auftritt und die Länge der Einspeiseleitung dort am geringsten ist, ist es besonders vor- teilhaft den Thermogenerator in der Nähe des Einlassbereiches des Heizkörpers zu befestigen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Regelung eines Heizkörpers (HK) ,
bei der ein elektrischer Stellmotor (M) für ein Durchfluss- ventil (V) und eine zugehörige Steuerungseinheit (C) über ei¬ nen Akkumulator (A) versorgt werden, der seinerseits von einem Thermogenerator (TG) gespeist wird, der seine Energie vom zu regelnden Heizkörper (HK) bezieht und das bestehende Temperaturgefälle im Bereich des Heizkörpers zur Spannungserzeu- gung nutzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei der der Thermogenerator in der Nähe des Einlassbereiches des Heizkörpers befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
bei der der Thermogenerator im Wesentlichen flächig auf dem Heizkörper befestigt ist und eine Verbindungsleitung zum Akkumulator aufweist, der sich seinerseits in unmittelbarer der Nähe zum Stellmotor (M) befindet
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Thermogenerator mit Hilfe eines wärmeleitenden Klebstoffs auf dem Heizkörper aufgeklebt ist.
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