專利名稱：房間加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝有可加熱地板的房間加熱系統(tǒng)，該地板具有地板加熱系統(tǒng)，以及一種房間溫度調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器具有房間空氣傳感器并且與用于地板加熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)單元相連接。
背景技術(shù)：
這種房間加熱系統(tǒng)已公開于，例如，2002年1月的Danfoss A/S No.VD.78.K3.02的公司技術(shù)手冊“地板加熱的無線調(diào)節(jié)”。房間溫度調(diào)節(jié)器測量房間的溫度，并根據(jù)房間溫度作用于地板加熱系統(tǒng)，從而使房間空氣的溫度可被保持為基本上恒定。
地板加熱系統(tǒng)可具有不同的實施例。通常所知的例如是使用諸如熱水的載熱介質(zhì)進行工作的地板加熱系統(tǒng)。在這種情況下，調(diào)節(jié)單元影響這個載熱介質(zhì)通過地板的流動。地板然后作為熱交換器，將熱量從載熱介質(zhì)供給于室內(nèi)空氣中。
在另一實施例中，地板加熱系統(tǒng)可使用電進行工作。為了實現(xiàn)這個目的，將電阻加熱元件插入地板中。然后，調(diào)節(jié)裝置影響流過電阻加熱元件的電流。同樣在這種情況下，地板會使房間空氣中的溫度增加，這是通過流動電流在電阻加熱元件中產(chǎn)生的。
對于許多人來說，經(jīng)由地板進行的房間加熱是非常舒服的。不過，地板加熱系統(tǒng)也涉及一些問題，這些問題并非出現(xiàn)于散熱器方面。根據(jù)所使用的地板的本質(zhì)，使地板的溫度受到控制是非常重要的。例如，當(dāng)使用的是木制地板時，必須限制溫度以防止木頭的干燥以及隨后會損壞地板。從另一方面來講，當(dāng)?shù)匕甯采w有瓷磚、石頭或者混凝土板(slab)時，需要保持一個最低溫度以避免用戶感到“腳部發(fā)涼”。
為了確定地板的溫度，可將溫度傳感器置于地板中。在許多情況下，需要提供中空的空間，例如管道，在其中可放置溫度傳感器。不過，采取這樣的位置，會出現(xiàn)一些調(diào)節(jié)的問題。由于地板的慣量，在溫度測量時會出現(xiàn)延遲，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)進行得太晚，這會導(dǎo)致調(diào)節(jié)過量。而且，由于房間未來添加新的設(shè)備會影響測量的溫度，所以在地板中的溫度傳感器的位置必須進行非常仔細的選擇。例如，當(dāng)衣柜正好位于溫度傳感器上方時，衣柜會將熱量反射回地板，這會影響到地板溫度的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以改善房間內(nèi)的溫度控制的任務(wù)為基礎(chǔ)的。
在采用上述介紹中提及的房間加熱系統(tǒng)中，該任務(wù)通過使用具有表面溫度傳感器的房間溫度調(diào)節(jié)器得以解決，該調(diào)節(jié)器可確定在一定距離內(nèi)的地板表面上的溫度。
因此，該表面溫度傳感器是一種“遠程傳感器”，該傳感器的位置與地板隔有一距離。這尤其會消除將溫度傳感器嵌入地板所帶來的所有問題。而且，房間溫度調(diào)節(jié)器與表面溫度傳感器結(jié)合使用，從而可獲得一緊密結(jié)構(gòu)的部件。該部件僅僅非常不明顯地大于或者根本不大于傳統(tǒng)的房間溫度調(diào)節(jié)器，從而對于房間的用戶來說，在實際情況下所帶來的變化不會被注意到。而且，調(diào)節(jié)單元和單個傳感器之間的通信，也就是房間空氣傳感器與表面溫度傳感器之間的通信也可被簡化。當(dāng)這兩個傳感器相互接近時，使用一個單獨的傳送路徑通向調(diào)節(jié)單元就已足夠了。房間溫度調(diào)節(jié)器的位置必須進行選擇，從而一方面房間的溫度調(diào)節(jié)器可確定房間的空氣溫度；另一方面，也可確定地板的表面溫度。這會給房間添加新的設(shè)備留下更大的自由度，因為定位表面溫度傳感器時所采取的結(jié)構(gòu)措施與將溫度傳感器嵌入地板中相比基本上需要較少的工作。
優(yōu)選情況下，表面溫度傳感器是紅外線傳感器。借助紅外線傳感器，地板表面的溫度可相對精確地進行確定，在一距離范圍內(nèi)也可精確地確定。這種紅外線傳感器例如可以從DE 297 16 166 U1中獲得。不過，這里的溫度在封閉的房間內(nèi)沒有被控制，本發(fā)明中涉及到了這一情況。
優(yōu)選情況下，房間溫度調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)單元無線連接。因此，不需要安裝線路就可確保房間溫度傳感器與調(diào)節(jié)單元之間的通信。相反，無線連接可經(jīng)由諸如無線電波或光的電磁波而進行。這就使溫度調(diào)節(jié)器在房間中的位置更加靈活，也就是，房間添加新設(shè)備所帶來的變化可以被非常快地彌補。表面溫度傳感器僅僅需要能夠“看到”地板，也就是，可在特定距離內(nèi)進行測量。
優(yōu)選情況下，所述房間溫度調(diào)節(jié)器在影響所述調(diào)節(jié)單元方面將所述表面溫度傳感器設(shè)定為優(yōu)先級。換句話說，表面溫度傳感器對調(diào)節(jié)單元的作用大于房間溫度調(diào)節(jié)器傳感器的作用。這是因為考慮了下述需求，即地板的溫度是作用于調(diào)節(jié)單元的決定性因素。
優(yōu)選情況下，房間溫度調(diào)節(jié)器具有用于表面溫度的最小/最大值選擇單元。因此，可選擇地板溫度是否應(yīng)該限制于最小值或者最大值。當(dāng)?shù)匕寰哂欣缒局票砻鏁r，需要將溫度的最大值設(shè)為25℃?，F(xiàn)在假定房間溫度應(yīng)為26℃，地板溫度被設(shè)定為25℃，那么地板加熱系統(tǒng)就會提供熱量直到地板溫度達到25℃。當(dāng)溫度較低時，例如只有24℃，例如由窗戶開啟導(dǎo)致的，那么當(dāng)?shù)匕鍦囟纫呀?jīng)達到最大限度時，就不需要提供更多的熱量。不過，為了避免腳部發(fā)涼，浴室中帶有瓷磚的地板的溫度被設(shè)定為至少27℃，同時房間溫度被設(shè)定為一較低值，例如23℃，當(dāng)同時地板溫度為至少27℃時，地板加熱系統(tǒng)被關(guān)掉。當(dāng)房間溫度超過其預(yù)定值時，例如因為太陽照進房間而引起的，這也同樣適用。
優(yōu)選情況下，房間溫度調(diào)節(jié)器的高度位于地板上方的1.2至1.8米范圍內(nèi)。在該高度下，房間溫度調(diào)節(jié)器可以以足夠的精度一方面確定房間的空氣溫度，另一方面確定地板上的表面溫度，從而可以以所需的可靠性進行房間內(nèi)的溫度控制。
優(yōu)選情況下，房間溫度調(diào)節(jié)器與墻壁的最大距離為0.3米。因此，與房間添加新的設(shè)備干涉很小。
優(yōu)選情況下，房間溫度調(diào)節(jié)器以特定的間隔確定表面溫度。尤其當(dāng)房間溫度調(diào)節(jié)器無線連接于調(diào)節(jié)單元時，向房間溫度調(diào)節(jié)器供給能量的線路也不需要使用。因此，房間溫度調(diào)節(jié)器由電池供電。這些電池應(yīng)該盡可能地耐用。當(dāng)?shù)匕宓谋砻鏈囟葍H僅是以時間間隔進行確定時，用于該過程的能量也需要按照時間間隔進行供給。確定表面溫度的間隔時間可以是預(yù)先設(shè)定的。不過，它們也可由用戶自由選擇。最終，也可借助隨機發(fā)生器產(chǎn)生這些間隔。
當(dāng)變化超過預(yù)定值時，房間溫度調(diào)節(jié)器最好僅將表面溫度的值傳送至調(diào)節(jié)單元。當(dāng)房間溫度調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)傳送至調(diào)節(jié)單元時，會消耗相對較大的電能。這種傳送只有絕對需要時才能進行。只有在下述情況，即表面溫度的值已經(jīng)變化從而使調(diào)節(jié)單元必須介入以保持或者重新建立理想的狀態(tài)時。
當(dāng)表面溫度的中間值的變化在預(yù)定期間內(nèi)超過預(yù)定值時，房間溫度調(diào)節(jié)器僅將表面溫度值傳送至調(diào)節(jié)單元，這是有利的。例如，在15至30分鐘的期間內(nèi)可進行四次測量。只有當(dāng)中間值增加或者減小時，這一變化會傳送至調(diào)節(jié)單元。因此，來自例如太陽輻射、房間里的人或動物的短期影響以沒有引起額外能量消耗的方式被吸收。


在下文中，根據(jù)優(yōu)選實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進行說明，附圖示出圖1是具有多個房間的加熱系統(tǒng)的示意圖；圖2是房間加熱系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了具有多個房間2、3、4的加熱系統(tǒng)1的示意圖，每個房間都設(shè)置有地板加熱系統(tǒng)5至7。在該實施例中，每個地板加熱系統(tǒng)5至7被制造為加熱軟管，也就是，以彎曲形狀裝配的管道，該軟管裝配于地板9的灰泥8(圖2)中。載熱流體，例如熱水，流經(jīng)這些地板加熱系統(tǒng)5至7。
地板加熱系統(tǒng)5至7經(jīng)由入口連接器得以供給，地板加熱系統(tǒng)5至7連接于該入口連接器。通過地板加熱系統(tǒng)5至7的載熱流體經(jīng)由控制模塊11得以控制，地板加熱系統(tǒng)5至7連接于該模塊。對于每個地板加熱系統(tǒng)來說，控制模塊11具有可控制的閥12至14。根據(jù)閥12至14的釋放開口程度，較小或較大量的載熱流體流過地板加熱系統(tǒng)5至7。
控制模塊11由控制設(shè)備15進行控制?？刂圃O(shè)備15與區(qū)域控制器16相連，在該控制器上，應(yīng)用于整個加熱系統(tǒng)1的特定參數(shù)可經(jīng)由設(shè)定元件17a、17b進行設(shè)定。
每個房間2至4具有房間溫度調(diào)節(jié)器18至20，該調(diào)節(jié)器通過無線連接器21至23與控制設(shè)備15進行通信，并將各種信號中的實際房間溫度，也就是，房間空氣溫度反饋至控制設(shè)備15。理想的房間空氣溫度可經(jīng)由設(shè)定設(shè)備24至26為每個房間2至4進行設(shè)置。區(qū)域控制器16可用于為控制設(shè)備15編程。
如圖2所示，除了設(shè)定設(shè)備24，每個房間溫度調(diào)節(jié)器18還具有房間溫度傳感器27，使用該傳感器可確定房間空氣溫度。此外，每個房間溫度調(diào)節(jié)器也具有表面溫度傳感器28，借助該傳感器可確定地板9表面29的溫度。表面溫度傳感器28是，例如紅外線傳感器，該傳感器可接收源自表面29的熱輻射。為了實現(xiàn)該目的，僅僅需要表面溫度傳感器28可“看到”表面29，也就是，可借助于輻射進行連接。
地板9的溫度直接決定于地板29的表面這一事實會導(dǎo)致地板加熱作出較快的反應(yīng)。例如，當(dāng)陽光接觸表面29時，此處的溫度會升高。這種情況可與地板加熱系統(tǒng)5至7的供給共同考慮。同樣的情況也適用于地板上的水，例如，當(dāng)人離開浴室或淋浴時。直到目前，必須等待水進行蒸發(fā)，這會導(dǎo)致地板變涼，然后才能被內(nèi)在的傳感器檢測到。在本發(fā)明的方案中，水直接被表面溫度傳感器28檢測到，并可進行相應(yīng)的快速反應(yīng)。
地板9表面29上的理想溫度在眾多因素中取決于形成地板9表面的層31。
當(dāng)該層31由木材制成時，人們一直努力使其不超過一預(yù)定溫度，以防止木制地板的干燥。例如，表面29上的溫度不應(yīng)超過29℃。
不過當(dāng)層31包括瓷磚或者混凝土板時，人們希望設(shè)定例如25℃或27℃的特定最小溫度，從而使用戶在地板9的表面29上來回走動時不會感到“腳部發(fā)涼”。
因此，房間溫度調(diào)節(jié)器不僅評估房間空氣傳感器27的信號，還會評估表面溫度傳感器28的信號。這里，用戶可決定他想要表面溫度的最小預(yù)定值或者最大預(yù)定值。如上所述，可為例如木制地板設(shè)置不應(yīng)被超過的最大值，而可為帶有瓷磚的地板設(shè)置預(yù)定的最小溫度。
現(xiàn)在可確保表面溫度28的輸出信號與房間空氣傳感器27的輸出信號相比具有較高的優(yōu)先級。這一設(shè)置已經(jīng)可以在房間溫度調(diào)節(jié)器18中進行，該設(shè)置優(yōu)先將源自表面溫度傳感器28的信號傳送至區(qū)域控制器16。不過，這種優(yōu)先設(shè)置也可在區(qū)域控制器16或者控制設(shè)備15中進行。區(qū)域控制器16與控制設(shè)備15和控制模塊11共同形成調(diào)節(jié)設(shè)備，該設(shè)備影響地板加熱。
該優(yōu)先權(quán)將在下文進行簡要地說明當(dāng)層31是木制材料時，理想的房間溫度被設(shè)定為26℃，最高地板溫度被設(shè)定為25℃，地板加熱系統(tǒng)5被供給有熱量，直到地板溫度達到25℃。這是借助表面溫度傳感器28確定的。當(dāng)例如因為窗戶被打開，房間溫度下降至例如24℃時，由于地板9的溫度已經(jīng)達到了極限，所以不會供給有額外的熱量。
不過，當(dāng)層31由溫度至少為27℃的瓷磚制成時，同時房間溫度被設(shè)定為23℃，當(dāng)?shù)匕?表面29的溫度至少為27℃時，并且太陽輻射增加或者房間中人員較多以導(dǎo)致房間溫度超過預(yù)定值23℃時，熱量供給才被關(guān)閉。
房間溫度調(diào)節(jié)器18在地板上方的安裝高度的范圍是從1.2米至1.8米。該調(diào)節(jié)器與它所安裝的墻壁32的最大距離為0.3米。
房間溫度調(diào)節(jié)器18與區(qū)域控制器16之間的無線通信這一事實不僅僅會使加熱系統(tǒng)1非常靈敏。當(dāng)單個房間2至4中的每個由于添加新的設(shè)備而出現(xiàn)變化時，對其的反應(yīng)也不會存在問題。由于用戶可容易地確定房間溫度調(diào)節(jié)器18是否出現(xiàn)故障，所以這種系統(tǒng)也易于維護。一般來講，這種加熱系統(tǒng)1具有多個房間溫度調(diào)節(jié)器18至20，其他的房間溫度調(diào)節(jié)器18至20中的一個可用于確定是否只有單個房間溫度調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障或者是整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障。例如，當(dāng)需要確定房間溫度調(diào)節(jié)器18和控制設(shè)備15之間的傳輸路徑是否工作時，就可使用設(shè)置于房間溫度調(diào)節(jié)器18上的發(fā)光二極管和按鈕。為了簡潔起見，在這里沒有詳細地說明。當(dāng)按鈕被按下時，二極管亮起，房間溫度調(diào)節(jié)器18會嘗試與控制設(shè)備15通信。當(dāng)這兩個元件之間建立通信時，二極管將關(guān)閉。然后，用戶可立即看到是否已經(jīng)建立起連接。
當(dāng)房間溫度調(diào)節(jié)器18至20與區(qū)域控制器16之間建立起無線通信時，每個房間溫度調(diào)節(jié)器18至20會從電池供給所需的電力。為了確保電池的最長可用壽命，房間溫度調(diào)節(jié)器18至20不持續(xù)進行測量和傳送數(shù)據(jù)是有利的。
因此，需確保只以特定的間隔測量表面溫度。這些間隔可預(yù)設(shè)為固定值或者自由選擇。它們也可通過隨機發(fā)生器而得出。當(dāng)測量的表面31的溫度沒有較大變化時，沒有數(shù)據(jù)傳送至區(qū)域控制器16。由例如陽光輻射或者躺在表面溫度傳感器下的寵物導(dǎo)致的突然的溫度變化也可以以較簡單的方式過濾掉。相反，可嘗試在預(yù)定數(shù)量的測量值中形成一中間值并僅將該信息傳送至區(qū)域控制器16，該中間值反映了溫度的變化。
權(quán)利要求
1.一種具有可加熱地板的房間加熱系統(tǒng)，該地板具有地板加熱系統(tǒng)，以及房間溫度調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器具有房間空氣傳感器并連接于用于地板加熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)單元上，其特征在于，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)具有表面溫度傳感器(28)，該傳感器可在一定距離上確定所述地板(9)的表面(29)的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述表面溫度傳感器(28)是紅外線傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述房間溫度傳感器(18至20)無線連接于所述調(diào)節(jié)單元(11、15、16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)在影響所述調(diào)節(jié)單元(11、15、16)方面給所述表面溫度傳感器(28)賦予優(yōu)先級。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)具有用于所述表面溫度的最小/最大值選擇單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)在地板(9)上方的高度(A)范圍為1.2至1.8米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)距離墻壁(32)的最大距離(B)為0.3米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述房間溫度傳感器(18至20)以特定時間間隔確定所述表面溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)變化超過一預(yù)定值時，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)僅將關(guān)于所述表面溫度的值傳送至所述調(diào)節(jié)單元(11、15、16)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)表面溫度中間值在預(yù)定期間內(nèi)變化超過一預(yù)定值時，所述房間溫度調(diào)節(jié)器(18至20)僅將所述表面溫度值傳送至所述調(diào)節(jié)單元(11、15、16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有可加熱地板(9)的房間加熱系統(tǒng)，該地板具有地板加熱系統(tǒng)(5)，以及房間溫度調(diào)節(jié)器(18)，該調(diào)節(jié)器具有房間空氣傳感器(27)并連接于用于地板加熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)單元上。本發(fā)明的目的是改善房間(2)中的溫度控制。為了實現(xiàn)該目的，應(yīng)確保房間溫度調(diào)節(jié)器(18)具有房間溫度傳感器(28)，該傳感器確定一定距離上的地板(9)的表面(29)上的溫度。
文檔編號F24D19/00GK1752595SQ20051010979
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者萊斯·喬爾根森, 拉斯·達姆, 杰斯珀·B·漢森 申請人:丹佛斯公司