Установка для электрообогрева помещений
Патент 995071
Авторы
Установка для электрообогрева помещений
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
995071
Союз Советских
Социалистических
Республик
{6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлено 10.02.81 (21) 3246665/24-07 (51)М. Кд.
605 D 23/19
Н 05 В 1/02 с прнсоединениевт заявки ЭЙ
Гбеудзрстееллый квинтет (23) Приоритет
Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5 (53) УДК621.
365.41 (088.8) вв делам лзебретенлй в аткрмтнй
Дата опубликования описания 07,02,83 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРООБОГРЕВА
ПОМЦШЕНИЙ
Изобретение относится к электроотоп» лению помещений, конкретно к системам напольного электроотопления с греющим кабелем,. токопроводящая жила которого характеризуется высоким температурным коэффициентом сопротивления (сталь, алюминий, медь) .
Известно устройство для защитът от перегрева кабеля и прилегающих к нему конструкций, включающее термопары, обто разованньте соединением концов термопарных проводов, проложенных в кабеле, компенсационные провода и регулирующий прибор. Автоматика регулирования температуры воздуха в отапливаемых помещениях в этом устройстве решается любым известным способом.
- Данное устройство при значительном количестве термопар, помещенных вблизи токопроводяшей жилы, защищает кабель и прилегающие к нему конструкции как от локального (под ящиками, чемоданами и т.п., установленными на пол в процессе
2 эксплуатации), так и. от общего церет ре 1);
Недостатками известного устройства являются сложность монтажа компенсационных проводов и сложность конструкции коматтдного прибора вследствие наличия системы опроса датчиков.
Наиболее близкой по технической cymности к предлагаемой является установка для электрообогрева помещений, содержащая подключенный к источнику питаттия через коммутатор резистивный поверх ностный нагревательный элемент, преимущественно-в виде кабеля, измерительный мост, входная диагональ которого подключена к источнику питания, & вь ходная к входу фазочувствительного уси-. лителя с ключом на выходе, и позиционный регулятор температуры воздуха в помещении, выход которого связан с управляющим входом коммутатора, связанно. го с ключом усилителя.
На уровне заложения греющего кабеля установлен терморезистор, выполнен-, 3 . 0080 ный, например, из никеле-вольфрамовой проволоки или углецеллюлозной нити.
При повышении температуры греющего кабеля растет и температура термореэистора, что вызывает рост его сопротивления. Изменение сопротивления приводит к разбалансу измерительного моста, который после усиления подается на коммутатор. Коммутатор при температуре терморезистора выше заданной отключает 10 источник питания греющего кабеля, а при температурах ниже заданной включа:ет L2) .
Однако, во-первых, использовыяе спе пиального распределительного терморе- 15 зистора, необходимость обеспечения надежного термоконтакта термореэистора греющим кабелем и исключения электри ческого контакта между ними обуславливает увеличение материалоемкости устрой- щ ства и трудозатрат при монтаже.
Во-вторых, для этого устройства характерна нечувствительность к локальному перегреву, греющего кабеля под дополнительной теплоизоляцией (ящики, чемоданы и т.п.), если локальный перегрев совпадает по времени со снижением температуры воздуха B отапливаемом поме шении. При таких условиях на большей части длины кабеля и терморезистора температура хотя и незначительно, но ниже номинальной, а на меньшей части намного превышает последнюю, в целом же сопротивление терморезистора может не превышать номинального значения и устройство не будет реагировать на локальный перегрев. Установлено, что для греющих кабелей со значительным температурным коэффициентом сопротивления токопроводящей жилы (с о = 5 ° 10 С ) .4О именно локальнвш перегрев кабеля и конструкции под перекрытыми дополнительной изоляцией участками пола (ящиками, чемоданами и т„п.) является наиболее опасным. Опасность локального перекрытия возрастает при снижении против расчетной
45 . температуры воздуха в помещении (разбито или открьгго окно и т.д.), т.е. устройство не реагирует на наиболее опасные ситуации в системах отопления.
Целью изобретения является повышение надежности работы при локальном перегреве нагревательного элемента, Для достижения этой цели установка, содержащая подключенный к источнику питания через коммутатор резистивный поверхностный нагревательный элем ент, преимущественна в виде кабеля, измери. тельный мост, входная диагональ которо
71 4 го подключена к источнику питания, а выходное - к входу фазочувстви гельного усилителя с ключом на выходе, и позиционный регулятор температуры воздуха в помещении, выход которого связан с управляющим входом коммутатора, связанного с ключом усилителя, дополнительно снабжена логическим блоком ИЛИ и датчиком температуры помещения, выполненным в виде покрьггого теплоизоляпнонным слоем термистора, включенного в одно из плеч моста, в противоположное плечо которого включен нагревательный элемент, а указанные связи регулятора и усилителя с управляющим входом коммутатора осуществлены через блок
ИЛИ.
Кроме того, блок ИЛИ снабжен реле, катушка которого соединена последовательно с ключом усилителя, замыкающий контакт подуслючен параллельно ключу усилителя, а размыкающий контакт — последовательно с управляющим входом коммутатора.
На фиг. 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 — пример выполнения схемы логического блока ИЛИ.
Устройство включает избиратель 1 управления, коммутатор 2, измерительный мост 3 с распределенным терморезистором - жилой греющего кабеля 4 и термистором 5, покрытым изоляцией из низкотемпературопроводного материала 6, блок 7 питания, фазочувствительный усилитель 8, позиционнь|й регулятор 9 температуры воздуха в помещении, логический блок ИЛИ 10, выходной ключ 11, фазочувствительного усилителя, размыкающий контакт 12 позиционного регулятора температуры воздуха в помещении, катушка
l3, замыкающий контакт 14 и размыкающий контакт 15 реле.
Измерительный мост 3 соответствующим подбором сопротивлений настраиваеъ ся на появление раэбаланса-заданной фазы при превышении перепада температур токопроводящая жила кабеля - воздух помещения некоторой величины, равной разности между допустимой температурой кабеля и. заданной температурой воздуха.
Для уменьшения рассеяния энергии в элементах измерительного моста (кроме греющего кабеля - распределенного терморезистора) отношение общих сопротивлений, параллельных по питанию ветвей г с термистором и кабелем, примерно состав. ляет 1000, а отношение сопротивлений, последовательнвгх по питанию элементов . 100.
5 608011 6 работает следующим обре :: раэбаланса заданной фазы,-который нос -, ле усиления в фазочувствительном уси- системы отопления и лителе 8 поступает в логический блок года (низкие темпера- 10 и последний подает команду коммупомешении, кабеля и при- татору 2 на отключение. у конструкций) избиратель При понижении температуры воздуха тавится в нижнее положе-. в помещении, например, до +5 C (вызкоммутатор 2 оказывае т - ванном превышением фактических тепло ым и по греющему ка- потерь помещением против расчетных, еленному терморезистору и например, при открывании на длительное ектрический ток, нагревая время окон, двери и т.п.); если поверхилегаюшие к нему консь- ность пола локально не перекрыта доs пUоoмMеeщ еeн ии, независи оЬнительной теплоизолнцией, снижается коммутатора 2. При - также и температура токопроводящей ературы воздуха до aa» »> s жилы кабеля 4, 6пагодаря чему разбалаиы избиратель" 1 управления са заданной фазы моста 3 не происховерхнее положение. При - дит, т.е. допустимый перепад тампера т7р реющего кабеля - распре - кабель-воздух не превьштается, и систеорезистора 4 осушествляеъ ма отопления продолжает работать. При з коммутатор 2., 20 этом изоляция 6 способствует выравни-. тура токонроводящей жилы ванию темпа охлаждении токопроводящей
ышает допустимой величины жилы кабеля 4 и термистора 5. Если воздуха поддерживается на пол локально перекрыт допотдтительной е, то в диагонали измери- . Теплоизоляцией, то при иониженни тем
3, настроенного на допус- 5 пературы воздуха перегрев под е температур кабель - воз" возрастает, что приводит к меньшему твительный усилитель 8 жилы 4, чем сопротивления Te Ð, а логический .блок ИЛИ 5, в результате чего в диагонали моста сигнала разбаланса мос 3 появляется сигнал разбала тса зада :. и
Зо т,ыходной ключ ll фазо- фазы и система отопления о усилителя 8 и блокиро- Описанные выше процессы характеРи14 катушки 13 реле - зуют работу устройства и режиме зашиты тушка реле обесточена, . от перегрева. При этом логический блок еле замкнут. В этом слу- 10, подавая команду коммутатору чается и отк почается по З5 отключение системы отопления, самобл0 онного регулятора 9 тем- кируется и повторное включение системы емому через логический может быть произведено только вручную коммутатору 2, причем после устранения причин, вызвавших пеия логический блок 10 не регрев. Для этого избирателем 1 Управ>те как при замкнутом кон- ния кабель отключается и снова включа
40 цепь управления коммута- ется. Происходит это следующим обрается и размыкается толь зом.
Устройство
ЗОМ.
При включении холодный период туры воздуха в легающих к нем
1 управления с ние. При. этом ся зашунтированн белю — распред
4 протекает эл его, а затем пр рукции и воздух мо от положения повышений темп данной величин переводитея в этом питание r деленного терм ся только чере
Если темпера кабеля не прев а температура заданном уровн тельного моста тимый перепад
-дух, не возника фазы и фазочувс не срабатывает
10 не получает та 3,.так как чувствительйого вочный контакт разомкнуты, ка а контакт 15 р чае кабель вклю сигналу позици пературы, подава блок ИЛИ 10 к после отключен блокируется, так такте 15 реле тором 2 замыка ко контактом 12 позиционного регулятора 9, т.е. происходит обычный процесс позиционного регулирования температуры . 45 воздуха в помещении. Данный процесс характеризует работу устройства в режиме регулирования.
Если температура кабеля превышает допустимое значение прн нормальной темнератуге воздуха в помещении (т.е. пре-вышается допустимый перепад температур кабель - воздух ), что может произойти при сплошном или локальном перекрытии поверхности пола дополнительной тедлоизоляцией,или повышении питающе-го йапряжения, то в диагонали измерительного моста 3 появляется сигнал
При возникновении разбаланса моста
3 заданной фазы выходной ключ 11 фазочувстви тельного усилителя 8 замыкается, по катушке 13 реле протекает ток и контакт 15 реле размыкает цепь управления коммутатором 2, а контакт 14 замыкается, блокируя питание катушки
13 реле. Система отключается. Отключается также .питание измерительного моста 3 и, следовательно в его диагонали не возникает сигнала разбаланса, поэтому. выходной ключ 11 усилителя R размыкается. Однако, поскольку питание катушки 13 реле блокировано контактом
14 реле, то по .. ей протекает ток и кон такт 15 реле разомкнут, т.е. кабель
7 QQ остается отключенным. При отключении избирателем 1 управления катушки 13
-- реле обесточивается, блокировочный кон такт 14 размыкается, а контакт 15 замыкается. Система вновь готова к работе. йля ее включения ручку избирателя управления следует перевести в верхнее положение.
При повышении температуры воздуха в помещении выше допустимой повышает» ся и температура токопроводяшей жилы 4 и разбаланса заданной фазы моста 3 не происходит, однако срабатывает позиционно ный регулятор температуры воздуха в помещении 9 и логический блок 10 подает команду коммутатору 2 на отключе ние системы отопления. При этом, как, уже отмечалось, логический блок 10 не блокируется, т.е. терморегулятор в дан— ном устройстве выполняет не только функцию поддержания температуры воздуха на заданном уровне, но и защищает греющий кабель от перегрева, вызванного повышением температуры воздуха в помещении, так как при данной, ситуации в диагонали моста 3 сигнала разбаланса заданной фазы не возникает.
Преимуществом предложенного устройства является то, что оно защищает греющийся кабель и прилегающие к нему конструкции от перегрева, происходящего при действии всех возможных причин, и выполняет функцию регулирования. Вместе с тем защита обеспечивается простыми средствами. Устройство может найти ши,рокое применение в системах напольного отопления греющим кабелем.
Формула изобретения
2. Установка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок ИЛИ снабжен реле, катушка которого соединена последовательно с ключом усилителя, замыкаю« ший контакт подключен параллельно ключу, а размыкающий контакт - последовательно с управляющим входом коммутатора.
1. Установка для электрообогрева помещений, содержащая подключенный к
50)i 8 источнику питания через коммутатор рь зистивный поверхностный нагреваемый элемент, преимущественно в виде кабеля, измерительный мост, входная диагональ которого подключена к источнику питания, а выходная - к входу фазочувствительного усилителя с ключом на выходе, и позиционный регулятор температуры воздуха в помещении, выход которого связан с
1о управляющим входом коммутатора, свя» занного с ключом усилитеж, о т л ичающаяс ятем,что, с цельюповышения надежности работы при локальном перегреве нагревательного элемента, установка снабжена логическим блоком
ИЛИ и датчиком температуры помещения, выполненным в виде покрытого твплоизоляционным слоем термистора, включенного в одно из плеч моста, в противо о положное плечо которого включен нагревательный элемент, а указанные связи регулятора и усилителя с управляющим входом коммутатора осуществлены через блок ИЛИ.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Патент ФРГ Ке 2625495, кл. Н 05 В 3/56, 1978.
2. Патент ФРГ Мю 1765729, кл. 21 4 13/13, 1970.
Составитель О. Турнак редактор f. Кугрышева Техред М.Костик Корректор С. Шекмар
Заказ 644/33 Тиршй 872 Поднисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4IG
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4