Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungssystem für eine Kombinationsheizung, insbesondere Gas- oder Oel- Elektroheizung, mit einer Zentralheizung mit Brenner und Kessel und mehreren daran angeschlossenen Radiatoren od. dgl., die zumindestens teilweise mit einem elektrischen Heizelement versehen' sind und Schalter und Ventile aufweisen, mittels denen wahlweise ein Radiator mit dem Heizelement als Einzelheizkörper oder über den Kes¬ sel als Teil der Zentralheizung betätigbar ist.

Seit geraumer Zeit ist die Zentralheizung mit Radia¬ toren das mit Abstand beliebteste Heizungssystera für Ein- und Mehrfamilienhäuser im europäischen Raum. Anfangs wur¬ den Gußheizkörper installiert, später ging man auf Stahl¬ heizkörper über, und seit geraumer Zeit bietet der Markt auch zusätzliche Aluminiumradiatoren an.

Bei der Entwicklung von Heizungsanlagen hat man bis zur Energieverteuerung der 70er-Jahre alle Überlegungen nur in Richtung Vollautomatisierung und Bequemlichkeit angestellt. Für Kostenvergleiche wurden vor allem Inve- stitionskosten in Betracht gezogen, denn die Anschaffungs¬ kosten standen in einem wesentlich anderen Verhältnis zu den Betriebskosten als heute. Erst die Energiepreissteige¬ rungen der letzten Jahre zwangen zu neuen, energiesparen¬ den Überlegungen.

Die erste und einfachste Möglichkeit, die natürlich genützt wurde, war, bei der bestehenden Zentralheizung die Heizkörperventile zurückzudrehen sowie Thermostatventile einzusetzen und die Heizkesseltemperatur zu reduzieren. Weiters wurden von der Außentemperatur abhängige Raumrege- lungen eingesetzt. Als Sofortmaßnahme hat man in der Über¬ gangszeit zu elektrischen Behelfsheizungen gegriffen. We¬ sentliche Einsparungen konnten bei dem Austausch von öl- brennern erzielt werden.

Lösungen, wie der Einbau einer Fußbodenheizung, konnten nicht gänzlich befriedigen, da eine derartige Heizung sich beispielsweise nur mit stundenlangen Verzögerungen regeln läßt. Aufgrund ihrer großen Wärmeträgermassen ist sie 5 nicht in der Lage, sich dem normalen Tageste peraturver- lauf rasch anzupassen, ganz abgesehen von der Auswirkung starker Temperaturveränderungen infolge von Sonnenein¬ strahlung oder Föhn bzw. von Kälteeinbrüchen.

Die Nachteile hinsichtlich der Regelbarkeit sind auch bei 10 den beliebten Kachelöfen festzustellen..

Die euphorischen Erwartungen, die in Alternativheizsysteme, wie Solaranlagen und Wärmepumpen gesetzt wurden, wurden zum Großteil enttäuscht, da die Amortisationszeiten und die Heizkostenersparnis weit hinter diesen Erwartungen zurück- 15 lagen.

Zusammenfassen läßt sich sagen, daß auf kurze Sicht wesent¬ liche Heizkostenersparnis nicht mit alternativen Heiz¬ systemen zu erzielen ist, sondern durch den gezielteren Energieeinsatz an sich herkömmlicher Wärmespender im

20 Zentralheizungssystem. Der Wirkungsgrad eier Zentral¬ heizung ist bei geringem Raumwärmebedarf sehr unwirtschaft¬ lich, bedingt durch die hohen Bereitstellungs- und Wärme¬ transportverluste. Man heizt daher am Anfang und am Ende der Heizperiode billiger mit direkt beheizten Elektro-

25 radiatoren.

Ein Schritt in dieser Richtung war es, einen Radiator, der an ein Zentralheizungssystem anschließbar war, mit einem Widerstandsheizer zu versehen.

. Auf diese Art und Weise konnte der Radiator einmal als Teil 30 der Zentralheizungsanlage fungieren, und er konnte in der Übergangszeit, vor oder nachdem es notwendig war, das ganze Haus zu heizen, als Einzelheizkörper Verwendung

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finden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuerungssystem für Kombinationsheizungen dieser Art zu schaffen, sodaß die Heizung in optimaler Weise den jeweils herrschenden Temperaturbedingungen mit dem billigsten Energieeinsatz automatisch entsprechen kann. Weiters soll auch ein wirtschaftlicher Betrieb im Hinblick auf die genutzten Räume möglich sein.

Dies wird erreicht durch einen auf ein Signal eines o Temperaturfühlers und vorzugsweise eines Rechners an¬ sprechenden automatischen Umschalter, an den der Brenner, die elektrisch steuerbaren Ventile der Radiatoren und die elektrischen Heizelemente angeschlossen sind.

Vorteilhaft istvorgesehen, daß der Temperaturfühler ein Außentemperaturfühler ist.

Die Steuerung des Umschalters kann in direkter Abhängig¬ keit vom Temperaturfühler erfolgen, d.h. wird eine gewisse Mindesttemperatur erreicht, schaltet der Umschalter die Zentralheizung ein, und wenn die Temperatur wieder auf einen gewissen Wert angestiegen ist, wird vom Umschalter der Brenner der Zentralheizung abgeschaltet und es werden die Ventile an den Radiatoren geschlossen, sodaß diese als Einzelheizkörper mit Elektroheizung in Funktion treten können.

Ist zusätzlich zum Temperaturfühler ein Wirkungsgrad¬ rechner vorgesehen, so kann dieser auch eine gewünschte Absenkung in einzelnen Räumen des Heizobjektes und Außen¬ temperaturschwankungen berücksichtigen, d.h. wenn genügend Räume nicht oder nicht voll beheizt werden sollen, ist es unter Umständen günstiger, erst bei einer noch niederen Temperatur oder mit einer Zeitverzögerung von der Einzel¬ heizung auf die Zentralheizung umzuschalten, und dadurchiirmer den

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kostengünstigsten Energieeinsatz zu wählen.

Die dritte Möglichkeit wäre die, daß direkt, ohne Temperaturfühler für die Außentemperatur, aufgrund der in den einzelnen Räumen gewünschten Temperatur und auf- grund des Energieverbrauches die Umschaltung von Zentral¬ heizung auf Einzelheizung verursacht wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem wird eine voll¬ automatische Steuerung des kompletten Heizsystems erzielt. Ausgehend von der warmen Jahreszeit ergibt sich folgende Funktionsweise des Steuerungssystems. Der automatische Um¬ schalter hat den Brenner ausgeschaltet, die Zentralheizung ist außer Betrieb, und ebenso die einzelnen Elektroheizun¬ gen. In den verschiedenen Räumen, in denen sich die Radiatoren der Zentralheizung mit Elektroheizung befinden, sind ebenfalls Temperaturfühler angeordnet, die das Ein- und Ausschalten des jeweiligen elektrischen Heizelementes steuern. Diese Temperaturfühler können unmittelbar am Radiator angeordnet sein. Weiters können die Radiatoren mit Schaltern versehen sein, die die Elektroheizung prinzi- piell ausschalten oder einen gewissen Temperaturwert an¬ geben, bei dem sich der Radiator als Einzelheizkörper einschalten soll.

Die Radiatoren können in herkömmlicher Art und Weise mit einem Thermostat versehen sein, der bei Erreichung einer eingestellten Maximaltemper tur das elektrische Heiz¬ element, beispielsweise einen Widerstandsheizer, wieder ausschaltet.

Sinkt die Außentemperatur weiter und erreicht eine vorher im SteuerungsSystem eingestellte untere Temperatur, schal- tet der automatische Umschalter sämtliche Elektroheizungen der einzelnen Radiatoren aus und den Brenner der Zentral¬ heizungsanlage ein. Die komplette Heizanlage funktioniert fortan wie eine normale Zentralheizung.

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Der Zeitpunkt der Umschaltung kann jedoch, wie gesagt, durc einen Wirkungsgradrechner korrigiert werden. Das heißt, wenn die Außentemperatur einen niederen Wert erreicht, bei dem an sich die Zentralheizung eingeschaltet werden müßte, jedoch mehrere Räume im Heizobjekt abgesenkt sind, bzw. es gewünscht wird, daß eine Anzahl von Radiatoren überhaupt nicht in Betrieb genommen wird, kann die Umschaltung vom Rechner verzögert werden. Das heißt, die Zentralheizung wird beispielsweise anstatt bei den ursprünglich einge- gebenen 0°C erst bei -3°C eingeschaltet. Ebenso werden durch den Wirkungsgradrechner unwirtschaftliche Umschaltun¬ gen bei kurzen TemperaturSchwankungen verhindert.

Steigt die Außentemperatur wieder an, erfolgt wieder durch den automatischen Umschalter ein Abschalten der Zentral- heizung und des Brenners und eine Freigabe der Widerstands¬ heizer, die individuell in den einzelnen Räumen in Betrieb gesetzt werden können.

Jeder Radiator kann beispielsweise auch mit einem Schalter in Verbindung sein, der diesen abschaltet, wenn das Fenster geöffnet wird. Eine andere Möglichkeit, die beispielsweise in der Hotellarie zur Anwendung kommen wird, wäre, die einzelnen Radiatoren so zu steuern, daß diese ausgeschaltet werden oder ihre Temperatur abgesenkt wird, wenn der Schlüssel des jeweiligen Zimmers in der Schlüsselzentrale abgegeben wird.

Der erste Vorteil des erfindungsgemäßen Steuerungssystems ist der, daß die gesamte Steuerung der Heizanlage voll¬ automatisch bei höchster Wirtschaftlichkeit abläuft, dies¬ bezüglich also auf jegliche Wartung verzichtet werden kann.

Weiters wird durch den uπwweltfreundliσhen Elektrohetrieb

Betrieb der kritische Bereich bei Kesseltemperaturen unter 35°C im Niedertemperaturbereich vermieden.

Dies führt sonst zu schlechter Verbrennung, Verrußung, zu einem Schwitzen des Kessels und zur Kaminversottung. Bei dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem wird der Brenner in diesem Bereich nicht angefahren, sondern die Heizung automatisch von den elektrischen Heizelementen übernommen.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem kann als Folge somit auch auf ein Mischventil mit Vor- und Rücklaufver¬ mischung für das Heizwasser verzichtet werden. Dadurch sind auch die Bereitstellungsverluste auf ein Minimum reduziert,ebenso isteine Pufferspeicherung im Niedertempera¬ turbereich nicht mehr notwendig.

Weiters ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Radiatoren mit einer Frostschutzsicherung versehen sind. Dies trägt wesentlich zur Wartungsfreiheit der Zentralheizung bei- der RaumtemperaturabSenkung bei.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß ein Stunden- oder Stromzähler für einen einzelnen oder mehrere Widerstandsheizer vorgesehen ist. Dies kann z.B. besonders in der Hotellerie Anwendung finden, wo es an extrem kalten Tagen während der Sommersaison, an denen kein Heizungszuschlag berechnet wird, dem Gast freigestellt ist, den Radiator als Einzelheizkörper einzusetzen oder nicht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die Zeitschaltuhr jeweils am Radiator angeordnet ist.

Vorteilhaft ist jeder Radiator mit einem Thermostat ver¬ sehen, der an den Widerstandsheizer und/oder an das Ventil für den Zentralheizungsanschluß angeschlossen ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt ein Schaltdiagramm des erfindungsgemäßen SteuerungsSystems, die Fig. 2 ein schematisch gehaltenes Schaubild eines erfindungsgemäß einsetzbaren Radiators.

Der Temperaturfühler 1 wird vorteilhaft an der Außenseite des Gebäudes. angebracht. Der Temperaturfühler 1 kann bei¬ spielsweise ein NTC-Widerstand oder auch ein Thermostat sein. Die vom Temperaturfühler 1 aufgenommene Information wird zum Umschalter 2 direkt oder über den Rechner 20 indirekt weitergegeben, der das gesamte Heizungssystem entweder auf Zentralheizung mit Kesselbetrieb oder generell auf Elektroheizung oder individuell auf Elektroheizung schaltet.

Bei sehr niederen Temperaturen wird der Umschalter 2 den Brenner 3 einschalten, der den Kessel 4 aufheizt und das Warmwasser über Leitungen 5 den Radiatoren 6 in den ver¬ schiedenen Räumen zuführt. Die Radiatoren 6 sind dabei mit elektrisch ansteuerbaren Ventilen 7 versehen. Die Ventile•7 sind über Leitungen 13 mit dem Umschalter 2 verbunden.

Steigt die Temperatur an, wird der Umschalter 2 aufgrund des Signals des Temperaturfühlers 1 den Brenner ausschalten und beispielsweise die Heizungsanlage auf individuelle Elektroheizung umstellen, d.h. jeder Radiator 6 spricht auf einen am Radiator6'oder im jeweiligen Raum angeordneten Temperaturfühler oder Thermostat 9 an und schaltet auf- grund des Signals des Thermostaten 9 das elektrische Heiz¬ element 10 im. Radiator 6 ein oder aus. Der Thermostat9 kann selbstverständlich auch durch einen NTC-Widerstand ersetzt werden.

Durch den Umschalter 2 wurden die Ventile 7 der Radiatoren geschlossen, sodaß eine Zirkulation des Wassers in die Ge¬ samtanlage hinein verhindert wird und jeder Radiator 6 als Einzelheizkörper einsetzbar ist.

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Die in den Zeichnungen gezeigten Ventile 11 dienen ledig¬ lich zum Absperren der Leitungen 5, wenn ein Radiator 6 ausgewechselt werden muß, sie bleiben über den gesamten Betrieb der Heizungsanlage geöffnet.

Bei der Anlage kann sich eine Steuerzentrale 12 befinden, die die elektrischen Heizelemente 10 individuell steuert bzw. die von ihnen erbrachte Heizung aufrechnet.

Baulich können der Umschalter 2 , der Rechner 20, Schalt¬ uhren für die einzelnen Radiatoren und sonstige Schalt- elemente in die Steuerzentrale 12 integriert sein.

Der Radiator 6 der erfindungsgemäßen Anlage weist in her¬ kömmlicher Weise ein unteres Sammelrohr 13, ein oberes Sammelrohr 14 und dazwischen verlaufende, vertikale Steig¬ rohre 15 auf. Die Sammelrohre 13 und 1 und die Steigrohre 15 sind vorteilhaft aus Aluminium, da Aluminium-Heizkörper den geringsten Wasserinhalt haben und daher schnell auf¬ heizbar sind.

Beim oberen Steigrohr 14 befindet sich ein Wassereinlaß 16, und beim unteren Sämmelrohr 13 der Wasserauslaß 17. Beim Wassereinlaß 16 befindet sich das elektrisch gesteuerte

Ventil 7, beispielsweise ein Ventil mit thermischem Antrieb.

Im unteren Sammelrohr 13 ist das elektrische Heizelement 10, beispielsweise ein Heizstab, einer elektrischen Heizung angeordnet.

Der Radiator ist weiters mit einem Thermostat 9 versehen, der raumtemperaturabhängig das elektrische Heizelement 10 oder das Ventil 7 steuern kann.

Weiters weist der Radiator 6 eine Schaltuhr 21 auf, die wiederum sowohl das elektrische Heizelement 10 als auch das Ventil 7 beim Wassereinlaß 16 steuert. Weiters ist

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der Radiator 6 mit einem Anschluß 22 für die Steuerzentrale 12 versehen.

Durch das erfindungsgemäße Steuerungssystem können sämtlich Räume eines Hauses oder einer Wohneinheit individuell be- heizt werden. Eine Steuerungszentrale 12 wird insbesondere für den Einsatz in Großanlagen, z.B. bei Verwaltungsge¬ bäuden oder Hotelprojekten, Anwendung finden.