SE442054B

SE442054B - ROOM DEVICE FOR REGULATING THE SUPPLY TEMPERATURE IN A HEATING PLANT

Info

Publication number: SE442054B
Application number: SE8001371A
Authority: SE
Inventors: M Keller
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1985-11-25
Also published as: FR2449923B1; DE2908147A1; CH638910A5; SE8001371L; DE2908147C2; FR2449923A1

Description

8001571-7 2 Uppfinningen kännetecknas av de i patentkravet 1 angivna särdragen. ut Nedan beskrivs ett utföringsexempel av uppfinningen i detalj under hänvisning till den bifogade ritningen. På ritning- en visar _ fig.l ett principschema för en rumsanordning och tillhö- rande regulator för en uppvärmningsanläggning, och I fig. 2 ett kopplingsschema för rumsanordningen med större detaljrikedom än i fig. l. 8001571-7 2 The invention is characterized by those specified in claim 1 the features. out An embodiment of the invention is described below in detail with reference to the accompanying drawing. On the drawing one shows _ Fig. 1 is a schematic diagram of a room device and associated regulator for a heating system, and In Fig. 2 a wiring diagram for the room device with larger richness of detail than in Fig. 1.

I de båda figurerna används samma hänvisningsbeteckningar för samma delar. Nedan beskrivs först figur 1, i vilken hänvis- ningsbeteckningen l avser en rumsanordning, som i och för mat- ning av densamma med två anslutningar 2 och 3 är ansluten till en första och en andra matningsledning 4 oc}15. Mellan de båda matningsledningarna 4 och 5 ligger en matningsspänning U, vilken matar både rumsanordningen l och en av väderleken styrd framled- ningstemperaturregulator, fortsättningsvis benämnd regulatorn 6.In the two figures, the same reference numerals are used for the same parts. Figure 1 is first described below, in which designation 1 refers to a room device which, for of the same with two connections 2 and 3 is connected to a first and a second supply line 4 and} 15. Between the two the supply lines 4 and 5 are a supply voltage U, which feeds both the room device 1 and a weather-controlled flow temperature controller, hereinafter referred to as controller 6.

En utgång 7 på regulatorn 6 inverkar antingen på en icke visad inställningslänk eller direkt på en brännare. Regulatorn 6 och rumsanordningen 1 är förbundna med varandra genom en enda till- kommande ledning 8, vars spänning Ul till en matningsledning 5 är förändringsbar från rumsanordningen l och såsom styrstorhet tillsammans med en yttre avkännare påverkar den framlednings- temperatur som skall upprätthållas av regulatorn 6.An output 7 on the controller 6 acts on either one not shown setting link or directly on a burner. The regulator 6 and the room device 1 are connected to each other by a single incoming line 8, whose voltage U1 to a supply line 5 is changeable from the room device 1 and as control variable together with an external sensor affects the flow temperature to be maintained by the controller 6.

Vidare är mellan ledningen 8 och ledningarna 4 och 5 varde- ra en transistor 9 och 10 anordnade. Dessa är i figur 1 ritade såsom två omkopplare. De verkar tillsammans med ytterligare nedan beskrivna förstärkare 28, 29 i en temperaturmätanordníng 24 såsom tröskelvärdesomkopplare. Dessa reagerar på en bestämd temperaturskillnad mellan rumstemperaturens är- och börvärde och åstadkommer då en fullständig bortkoppling respektive en full- ständig inkoppling av värmeeffekten.Furthermore, between line 8 and lines 4 and 5, transistors 9 and 10 are provided. These are drawn in Figure 1 such as two switches. They work together with additional amplifiers 28, 29 described below in a temperature measuring device 24 as a threshold switch. These respond to a particular temperature difference between the actual and setpoint of the room temperature and then provides a complete disconnection and a complete constant switching on of the heating effect.

I figur 2 antyds rumsanordningen 1 med en streckad linje.In Figure 2, the room device 1 is indicated by a dashed line.

En första spänningsdelare består av seriekopplingen av två mot- stånd ll och 12 och en skjutpotentiometer 13 och är ansluten till matningsledningarna 4 och 5. En program- och börvärdesgiva- re 14 kan bestå av ett kopplingsur och av för hand betjänings- bara kopplingselement. Den påverkar spänningsfallet över poten- 8001371-7 3 tiometern 13 och förändrar därmed även spänningsfördelningen mellan en mittpunkt 15 på spänningsdelaren och de båda matnings- ledningarna 4 och 5. Mittpunkten 15 är förbindelsestället för motstånden ll och 12. Vid mittpunkten 15 är två förstärkare 18, 19 anslutna med sina icke inverterande ingångar 16 respektive 17, medan den inverterande ingången till vardera förstärkaren 18, 19 är förbunden med sin utgång 20 respektive 22. Den första förstärkarens 18 utgång 20 är med ett motstånd 21 ansluten till ledningen 8, medan den andra förstärkarens 19 utgång 22 via ett motstånd 23 inverkar på en ytterligare nedan beskriven tempera- turmätanordning 24.A first voltage divider consists of the series connection of two stands 11 and 12 and a sliding potentiometer 13 and is connected to supply lines 4 and 5. A program and setpoint transmitter re 14 may consist of a timer and of manually operated only coupling elements. It affects the voltage drop across the potential 8001371-7 3 the ten meter 13 and thus also changes the voltage distribution between a center point 15 of the voltage divider and the two supply lines 4 and 5. The center point 15 is the connection point for resistors 11 and 12. At the center 15 are two amplifiers 18, 19 connected with their non-inverting inputs 16 respectively 17, while the inverting input of each amplifier 18, 19 are connected with their output 20 and 22, respectively. The first the output 20 of the amplifier 18 is connected to a resistor 21 line 8, while the output 22 of the second amplifier 19 via one resistor 23 affects a further temperature described below speed measuring device 24.

Varje ändring av spänningsfördelningen på mittpunkten 15 till de båda matningsledningarna 4 och 5 påverkar de båda för- stärkarna 18, 19. Den första förstärkaren påverkar vid sin ut- gång 20 den förändringsbara spänningen U1 och påverkar därigenøm regulatorn 6, medan den andra förstärkaren 19 vid sin utgång 22 avger en jämförelsesignal till den ävenledes av spänningen på matningsledningarna 4 och 5 matade temperaturmätanordningen 24.Any change in the voltage distribution at the midpoint 15 to the two supply lines 4 and 5 affect the two amplifiers 18, 19. The first amplifier affects in its output time 20 the variable voltage U1 and thereby affects the controller 6, while the second amplifier 19 at its output 22 emits a comparison signal to it also by the voltage on the supply lines 4 and 5 fed the temperature measuring device 24.

I stället för de båda förstärkarna 18, 19 skulle även endast en förstärkare kunna användas, exempelvis förstärkaren 18. Denna skall då med sin icke inverterande ingång 16 såsom tidigare anslutas till mittpunkten 15, medan dess utgång 20 skall kopplas både till ledningen 8 och till temperaturmätanord- ningen 24. Därtill måste utgången 20 vara förbunden med både motståndet 21 och med motståndet 23. Den inverterande ingången skall även anslutas till utgången 20.Instead of the two amplifiers 18, 19 would also only one amplifier can be used, for example the amplifier 18. This shall then with its non-inverting input 16 as previously connected to the center point 15, while its output 20 shall be connected both to the line 8 and to the temperature measuring device In addition, the output 20 must be connected to both resistor 21 and with resistor 23. The inverting input shall also be connected to the output 20.

Användningen av två förstärkare 19, 19 enligt figur 2 möj- liggör en ren separering av signalerna till regulatorn respekti- ve till temperaturmätanordningen 24. Icke önskvärd ömsesidig påverkan utesluts. Den andra förstärkaren 19 erbjuds utan mer- kostnad om operationsförstärkare används såsom förstärkare 18, 19; 28, 29, varvid fyra förstärkare är inbyggda i ett gemensamt hus och bildar en i kommersiella sammanhang vanlig byggsten och av vilka två förstärkare används för den nedan beskrivna tempe- raturmätanordningen 24. Nedanstående förklaringar hänför sig enbart till konstruktionen enligt figur 2.The use of two amplifiers 19, 19 according to Figure 2 is possible. a pure separation of the signals to the controller respectively ve to the temperature measuring device 24. Undesirable mutual impact is excluded. The second amplifier 19 is offered without cost if operational amplifiers are used as amplifiers 18, 19; 28, 29, with four amplifiers built into a common one house and forms a common building block in commercial contexts and of which two amplifiers are used for the temperature described below ratur measuring device 24. The following explanations apply only to the construction according to figure 2.

Temperaturmätanordningen 24 innefattar två ytterligare till matningsledningarna 4 och 5 anslutna spänningsdelare samt de två 8001571-7 i 4 tillkommande förstärkarna 28, 29, av vilka den första spännings- delaren bildas av två seriekopplade motstånd 25 och 26, vars förbindelsepunkt 27 å ena sidan med motståndet 23 är ansluten till förstärkarens 19 utgång 22 och å andra sidan med vardera en första ingång på den tredje och fjärde förstärkaren 28 respekti- ve 29. ' Den andra spänningsdelaren i temperaturmätanordningen 24 består av en å ena sidan till matningsledningen 4 ansluten rums- avkännare 30 och två med denna seriekopplade motstånd 31 och 32.The temperature measuring device 24 comprises two more supply lines 4 and 5 connected voltage dividers and the two 8001571-7 i 4 additional amplifiers 28, 29, of which the first voltage the divider is formed by two series-connected resistors 25 and 26, whose connection point 27 on the one hand with the resistor 23 is connected to the output 22 of the amplifier 19 and on the other hand with one each first input of the third and fourth amplifiers 28 respectively and 29. ' The second voltage divider in the temperature measuring device 24 consists of a room space connected on one side to the supply line 4 sensor 30 and two with this series-connected resistor 31 and 32.

En förbindelsepunkt 33 mellan rumsavkännaren 30 och motståndet 31 bildar en andra ingång till den tredje förstärkaren 28, medan en förbindelsepunkt 34 mellan motstånden 31 och 32 är förbunden med den andra ingången av den fjärde förstärkaren 29. Motstån- dets 32 andra anslutning ligger på matningsledningen 5.A connection point 33 between the room sensor 30 and the resistor 31 forms a second input to the third amplifier 28, while a connection point 34 between the resistors 31 and 32 is connected with the second input of the fourth amplifier 29. Resistors its 32 second connection is located on the supply line 5.

Vardera en utgång 35 och 36 av förstärkarna 28 respektive 29 är via vardera ett motstånd 37 förbunden med vardera en bas av transistorerna 9, 10. Transistorernas 9,10 ko1lektor-emitter- sträcka är kopplad mellan ledningen 8 och vardera en av mat- ningsledningarna 4 respektive 5. Mellan basen och emittern på de båda transistorerna 9 och 10 är vardera ett tillkommande mot- stånd 38 anordnat. Vardera ett motstånd 39 förbinder de andra ingångarna av den tredje och fjärde förstärkaren 28 respektive 29 med dess utgångar 35 respektive 36. Förstärkarna 28, 29 verkar därigenom tillsammans med transistorerna 9 respektive 10 såsom tröskelvärdesomkopplare. 1 I tilledningen till transistorns 9 bas är dessutom en manuell omkopplare 40 anordnad.Each an output 35 and 36 of the amplifiers 28 respectively 29 is connected via each a resistor 37 to each a base of the transistors 9, 10. The collector-emitter of the transistors 9,10 distance is connected between the line 8 and each one of the between the base and the emitter of the both transistors 9 and 10 are each an additional resistor. stand 38 arranged. Each one resistor 39 connects the others the inputs of the third and fourth amplifiers 28, respectively 29 with its outputs 35 and 36, respectively. Amplifiers 28, 29 thereby acts together with the transistors 9 and 10, respectively such as threshold switches. 1 In the lead to the base of the transistor 9 is also one manual switch 40 arranged.

Den beskrivna anordningen arbetar enligt följande.The described device operates as follows.

Den första spänningsdelaren med motstånden ll, 12 och 13 är så konstruerad att vid ett på program- och börvärdesgivaren 14 inställt börvärde på exempelvis 20°C och icke genomkopplade transistorer 9, 10 utgången 20 av förstärkaren 18 alstrar en 5PäﬂHiﬂ9[H_på 1edningen.8,vilken spänning är hälften så stor som matningsspänningen U. Regulatorn 6 verkar i detta tillstånd såsom styrd enbart av väderleken och reglerar enligt den in- ställda värmekurvan den mot den momentana yttertemperaturen sva- rande framledningstemperaturen. Vid till byggnaden riktigt an- passad värmekurva erhålles då i bostadsrummet den önskade tempe- 8001571-7 raturen på ZOOC.The first voltage divider with resistors 11, 12 and 13 is so constructed that at one on the program and setpoint sensor 14 set setpoint of, for example, 20 ° C and not switched on transistors 9, 10 the output 20 of the amplifier 18 generates one 5On ﬂ Hi ﬂ9 [H_on 1edningen.8, which voltage is half as large as the supply voltage U. The regulator 6 operates in this state as governed solely by the weather and regulates according to the set the heat curve that corresponds to the instantaneous outside temperature flow temperature. When properly attached to the building fitted heating curve is then obtained in the living room the desired temperature 8001571-7 ration on the ZOOC.

Temperaturmätanordningen 24 jämför löpande rumsavkännarens 30 temperaturvärde med den av den andra förstärkaren 19 avgivna börvärdessignalen. Om mätvärdet ligger mer än 3OC över eller under börvärdet genomkopplas via en av de båda utgångarna 35 eller 36 motsvarande transistor 9 eller 10, medan transistorerna 9, 10 spärras vid ungefärlig överensstämmelse mellan temperatu- rens är- och börvärde.The temperature measuring device 24 continuously compares the room sensor Temperature value with that emitted by the second amplifier 19 the setpoint signal. If the measured value is more than 3OC above or below the setpoint is switched on via one of the two outputs 35 or 36 corresponding to transistor 9 or 10, while the transistors 9, 10 is blocked at approximately correspondence between the temperature the actual and setpoint value.

Så snart en av transistorerna 9, 10 kopplar igenom leder detta till att ledningen 8 närapå kommer på samma potential som motsvarande matningsledning 4 eller 5, vilket betyder en stark snedställning av regulatorn 6. Detta stänger antingen helt av värmetillförseln till uppvärmningen eller kopplar in denna till full effekt. I fallet med en temperatursänkning vid omkoppling av programgivaren till nattprogrammet kommer sålunda värmealst- ringen att förbli avstängd ända tills den önskade rumstemperatu- ren åter har uppnåtts, vilket ytterligare beskrivs nedan. I fallet med omkoppling till en högre temperaturnivå, exempelvis vid återkoppling till dagprogrammet på morgonen, sker en upp- värmning med en framledningstemperatur, som approximativt kan uppnå den på uppvärmningsanläggningens pannregulator inställda temperaturen. Det vill säga, man erhåller en snabbuppvärmning, dock endast när den manuella omkopplaren 40 är sluten och transistorn 9 har bringat ledningens 8 potential approximativt på matningsledningens 4 potentiaL För att förhindra en pendling av reglerkretsen har de av transistorerna 9, 10 och tillhörande förstärkare 28 respektive 29 bildade tröskelvärdesomkopplarna vardera en kopplingsskillnad på ungefär lOC. Så snart rumstemperaturen både vid avkylning och vid uppvärmning åter närmat sig till ZOC från börvärdet spärras åter motsvarande transistor 9, lO och uppträder på ledningen 8 åter den mot det momentana börvärdet svarande spänningen Ul- Framledningstemperaturen regleras återigen i lnotsvarighet till den momentana yttertemperaturen. Därmed undviks varje översväng- ning av rumstemperaturen.As soon as one of the transistors 9, 10 switches through leads this leads to line 8 coming close to the same potential as corresponding supply line 4 or 5, which means a strong tilting the controller 6. This either shuts off completely the heat supply to the heater or connect it to full effect. In the case of a temperature drop during switching by the broadcaster for the night program, the heat generator to remain switched off until the desired room temperature clean again has been achieved, which is further described below. IN the case of switching to a higher temperature level, for example when feedback to the day program in the morning, an heating with a flow temperature, which approximately can achieve it set on the boiler's boiler regulator the temperature. That is, one obtains a rapid heating, however, only when the manual switch 40 is closed and the transistor 9 has brought the potential of the line 8 approximately on the 4 potentials of the supply line To prevent a oscillation of the control circuit, they have off transistors 9, 10 and associated amplifiers 28, respectively 29, the threshold switches each formed a switching difference at about 10 ° C. As soon as the room temperature both on cooling and upon heating again approached the ZOC from the setpoint is blocked again corresponding to transistor 9, 10 and appears on line 8 again the voltage corresponding to the instantaneous setpoint The flow temperature is again regulated in the usefulness of the instantaneous outside temperature. This avoids any overshoot. of the room temperature.

Eftersom börvärdessignalerna för matningsspänningen U är valda såsom relativa storheter är det möjligt att välja en stor ändring av spänningen U1 per l°C börvärdesomställning och att i *Wax ,__ __ll;__l}::r:, ~l.._l.______~_~f»~f ¿r5¿í:ll_§§zI:íe----~-a 8001371-7 6 ett motståndsnätverk svarande mot motstånden 23, 25, 26 i tempe- raturmätanordningen i regulatorn åter försvaga det på ledningen 8 överförda värdet till avkännarnas känslighet. Överföríngen blir därigenom relativt okänslig gentemot inkomna störspänningar och svängningar i matningsspänningen.Since the setpoint signals for the supply voltage U are selected as relative quantities, it is possible to select a large one change of the voltage U1 per 1 ° C setpoint change and that i * Wax , __ __ll; __ l} :: r :, ~ l .._ l .______ ~ _ ~ f »~ f ¿r5¿í: ll_§§zI: íe ---- ~ -a 8001371-7 6 a resistance network corresponding to the resistors 23, 25, 26 in temp. the temperature measuring device in the controller again weaken it on the line 8 transferred the value to the sensitivity of the sensors. The transfer thereby becomes relatively insensitive to received interference voltages and fluctuations in the supply voltage.

Den beskrivna rumsanordningen möjliggör med endast en till~ kommande ledning 8 överföringen av normala börvärdeskommandon samt av specialkommandon för snabbuppvärmning.och avkylning.The described room device enables with only one more ~ next line 8 the transmission of normal setpoint commands as well as by special commands for rapid heating.and cooling.

Claims

8OÛ1571 ~~ 7 7 PATENTKRAV

l. the regulator (6) is supplied with a voltage (U) and is connected only through an additional line (8) to the regulator (6), the voltage (U1) of which is changed to one of the supply lines (4, 5). - switchable from the room device (1) and as control variable together with an external sensor affects the flow temperature to be maintained by the controller (6), and that a response to a predetermined difference between an actual and a setpoint for the room temperature threshold switch (9, 28; 10, 29) in a temperature measuring device (24) is connected between the additional line (8) and the supply lines (4, 5) in order to completely disconnect and switch on the rmee effects.

Room device according to Claim 1, characterized in that a first voltage divider consisting of a series connection of at least two resistors (11, 12, 13) is connected to the supply lines (4, 5), the voltage drop across one of the resistors. (13) as the control variable can be influenced by the program and setpoint sensor (14) by changing the voltage distribution between a center point (l5) on the voltage divider and the supply lines (4, 5).

Room device according to claim 2, characterized in that the input (16) of an amplifier (18) is connected to the center point (15) and that its output (20) is connected on the one hand to the additional line (8) and on the other hand, a comparison signal emits to a temperature measuring device (24) also supplied by the voltage (U) on the supply lines (4, 5).

Room device according to claim 2, characterized in that two amplifiers (18, 19) with their non-inverting inputs (16, 17) are connected to the center point (15) of the first voltage divider (11, 12). , 13), while the inverting input of each amplifier (18, 19) is connected to its respective output (20 and 22, respectively), and that the output (20) of the first amplifier (18) to a resistor (21) is connected to the additional line (8), while the output (22) of the second amplifier (19) alone outputs the comparison signal to the temperature measuring device (24) via a resistor (23).

Room device according to Claim 3 or 4, characterized in that the temperature measuring device (24) has two amplifiers (28, 29) whose outputs (35 and 36, respectively) are each connected to a base of a transistor (9), 10), and that at transistors (9, 10) corresponding to too low and too high room temperature, it switches through that the collector-emitter distances of the transistors are connected between the additional line (8) and each one of the supply lines (4, 5), wherein each amplifier (28, »29) together with its transistor (9, 10) forms a threshold switch, and that operational amplifiers serve as amplifiers (18, 19; 28, 29), four amplifiers being built into a common housing.

Room device according to Claim 2, characterized in that at a preset setpoint of approximately 20 ° C on the program and setpoint sensor (14) and non-connected transistors (9, 10), the output (20) of the amplifier (18) ) generates a voltage (U1) on the additional line (8), which is half as large as the supply voltage (U), and that the transistors (9, 10) block at approximately correspondence between the setpoint and actual value of the temperature.