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Title:
DEVICE FOR REGULATING A HEATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/175298
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for regulating a heater, said device comprising an electric servomotor for a flow valve and an associated control unit that are powered by an accumulator which itself is powered by a thermogenerator which draws energy from the heater that is to be regulated. The field of use of thermogenerators on heaters goes hand in hand with an environment with high temperature differences, especially between the heater material and the ambient air, said differences being used for generating energy using diverse materials and techniques. The demands of the short-term phases of high electricity consumption, especially during operation of the servomotor for the heater valve, can be met by the accumulator that is practically continuously being recharged. The disadvantages of existing heater thermostats are thus avoided and the regulator receives a sufficient supply of energy throughout its entire lifespan without a change of battery being necessary.

Inventors:
HILLIER GERNOT (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/060142
Publication Date:
December 27, 2012
Filing Date:
May 30, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HILLIER GERNOT (DE)
International Classes:
F24D18/00
Foreign References:
GB2216293A1989-10-04
EP2144015A22010-01-13
EP1729195A12006-12-06
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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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.

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.