Устройство для обогрева пола

/24 ЗОБРЕТ ый 1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ И(71) Проектный и научно исследовательский институт "Красноярский промстройниипроект"(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ПОЛА, содержащее переключательрежима работы, первый и второй выводыкоторого через блок питания соединенысс входной диагональю первого термочувствитедьного моста, в измерительное плечо которого включен распределенатерморезистор, а выходная диагональподключена к входу первого усилителя,а также нагреватедь, выполненный в виде токопроводящей жиды греющего кабеля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с, целью повышения надежности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй те рмочувствительныймост с датчиком температуры воздухав помещении, входной диагональю подключенный к выходу блока питания, второйусилитель, элемент ИЛИ, вторым входомсоединенный с выходом первого усилиедя, и коммутатор, первый выход которого соединен с первым выходом переключатедя режима работы, а второй выход, с его вторым выводом переключателярежима и через нагреватель - с третьимвыводом переключателя режима работы.1023283 2. Устройство по и. 1, о т д и ч а юш в е с я тем, что, с целью повышения долговечности греющего кабеля, распре-деленный терморезистор выполнен в виде 1Изобретение относится к электроотоплению жилых и общественных зданий,строящихся в Северной строительноклиматической зоне, а более конкретнок электрическим системам обогреваполов первых этажей этих зданий греющимкабелем, токопровоцящая жила которогохарактеризуется высоким температурнымкоэффициентом сопротивления (сталь,ал 1 оминий, медь).Особенностью систем обогрева половявляется то, что они не рассчитываютсяна подачу в помещения определенного.количества тепла, а обеспечивают толЬкотепловой барьер в цокольном перекрытии, исключающий поток тепла из номещения в подполье, В связи с этим в зада-чу систем обогрева полов входитподдержание на протяжении всего отопительного сезона средней температуры на уровне заложения кабеля, примерно равной температуре возауха в помещении,Характерным для электрических систем.обогрева является возможность перегревакабеля и прилегающих к нему конструкций при увеличении напряжения питания,повышении температуры воздуха в помешенияь Кроме того; перегрев кабеляпроисхопит на участках пода, в процессеэксплуатации перекрытых дополнительной.теплоизоляцией (ковры, чемоданы и т.п,)при снижении температуры воздуха впомещениях (разбито или открыто окнои т,д.).Известны электрические системы обоърева пола, содержащие уложенньщ в конструкции пола греющий кабель, в которомнаряау с токопроводящей жилой уложенытермапарные провода, тврмопары, получаемые путем соединения концов термопарных проводов, регулирующий прибор ипри расчленении кабеля в несколькихместах - компенсационные провода, Вданной системе при значительном количестве термопар, помещенных вблизи токопроводящей жилы, обеспечивается зашита жиды греющего кабеля по материалу исечению аналогичной токопроводяшейжиле и размещен в общей изоляциис ней. 2кабеля и прилегающей к нему конструкцииот перегрева, вызванного действием всехвозможных факторов. Вместе с тем также поддерживается. температура кабеля5 на любом заданном уровне 11,Опнаконепостатком известногоустройства является сложность выполнения работпо многократному расчленению кабеля,соединеннуюю концов термопарных проводов, соепи 10 ненную т окопроводящей жилы и монтажукомпенсационных проводов, сложность устройства командного прибора вследствие наличия системы опроса датчиков, Малая надежность системы обогрева в силу наличия15 большого количества соединений токопровопяшей жилы.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является электрическая. система обогрева пола, содержащая гре 20 юнадий кабель, уложенный в конструкциипола, измерительный мост, в плечо которого введен распределенный терморезистор,выполненный, например из никедевовольфрамовой проволоки или углецедлюлоз 25 ной нити и размещенный на уровне заложения греющего кабеля, источник стабилизированного напряжения, усилитель и отключающее реле, В данной системе такжеобесцечивавтся поддержание любой заданЗоной температуры на уровне заложениякабеля 12.. Недостатками данной системы являются сложность укладки терморезистора сучетом обеспечения необходимого термоконтакта его с греющим кабелем приисключении электрического контакта между ними, а также нечувствительностьраспределительного терморезистора клокальному перегреву кабеля и прилегающих к нему конструкций поа перекрытымидополнительной твплоизоляцией участкамипола при понижении температуры воздуха .в помещении (разбито или открыто окно ит,п.). При этом на большей части обогре 45-ваемой плошади пола температура кабеляи, соответственно, терморезистора будет,1023293 3 хотя и незначительноно ниже номинальной, а на меньшей части пола намногоцревьйцать послецнюю, в целом же сопротивлейие терморезистора может не превыШИь номинального значения, Установлено,ФРФ Жйбнно такая ситуащй в электричес.. кЫМ системах обогрева является наиболеебйасйОй. Т.е. известная система не реагирует на Наиболее опасное состояние кабеля. и прилега 1 ощих к нему конструкций.Кроме .того, в известной системе при. выходе из строя греющего кабеля (еготокопроводящей жилы) необходимо оперативное проведение большого обьема работпо восстановлению ее работоспособности(эамене кабеля),Бель изобретения - повышение нацежности и. долговечности устройстваПоставпенная цель достигается тем, :, .что устройство обогрева пола, содержащеепереключатель режима работы, первый ивторой выводы которого. через блок питания,соединены с.входной диагональю перво. го термочувствительного моста; в измерительное плечо которого включен распределительный терморезистор, а выхоцная.диагональ подключена:к входу первогоусилителя, а также нагреватель выполнен ный в вице токопреводящей жилы греющегокабеля,. содержит послецовательно сое диненные второй .термочувствительныймост с цатчиком температуры воздуха впомещении, вхоцной диагональю поцключенный к выхоцу блока. питания, второй усилитель, элемент ИЛИ, вторым входомсоециненный с выходом первого усилителя,и коммутатор первый выход которого соединен с первым выхоцом переключателя. режима работы, а второй:выход с еговторым вывоцом и через нагреватель -,с третьим выводом переключателя режимаработы, причем распределенный термор.- эистор выполнен в. вице жиды греющегокабеля по материалу и сечению аналогичной токопровоцящей жиле и размещен вобщей изоляции с ней.На фиг. 1 изображена общая схемаустройства; иа фиг, 2,.- конструкциягреющего кабеля.Устройство цля регулирования температуры обогрева пола (фиг, 1) содержитпереключатель 1 режима работы, нагреватель 2, выполненный в вице токопроводящей жилы греющего кабеля, коммутатор З,.блок 4 питания, первый 5 термочувствительный мост с. распределенным 6,терморезистором, в качестве которогоиспользована жила, по материалу и сечению аналогичная токопровоцящей жиле 4греющего кабеляи уложенная в оцнойизоляции с ней,первый 7 усилитель, второй 8 термочувствитэльный мост. с цатчиком 9 воздуха в помещении, второй 1 О5 усилитель, (логический) элемент 11 ИЛИ,синтезирующий усиленные сигналы разбаланса мостов 5 и 8 и подающий управляюший импульс на коммутатор 3,Греющий кабель (фиг. 2) соцержиттокопровоцящую жиду .12, характеризующ-уюсяя высоким температурным коэффици.ентом сопротивления, жилу 13, испоиьэу -емую в качестве распрецеленного терйорезистора и аналогичную по материалуи сечению жиле 12, изоляцию 14,Устройство работает следующим образом.Запуск устройства при температуре воздуха в помещении ниже предельно цопус20 тимой, например +5 С осуществляется щипереводе переключателя 1 в положение"ручное управление" (ручка перемещаетсяпо стрелке вниз). При этом коммутато 5 3оказывается зашунтированным, и элек ф25трический ток, протекая по токопровоцйщей жиде 12, минуя коммутатор 3,нагревает кабель и прилеающие к веиуконструкции. При повышении температурывоздуха выше, например + б С, переклюЗО чатель 1 перевоцится в положение автоматическое управление фавт" (ручка перемешается по стрелке вверх), При этомпитание нагревателя 2 греющего кабеляосуществляется только через коммута35 тор 3Если температура воздуха в. помещениинаходится на зацанном уровне, а средняятемпература распределенного терморезвтора 6 не превышает необхоцимую среднюю40 температуру на уровне заложения кабеля,то мосты 5 и 8 нахоцятся в равновесии,и логический элемент 11, не получая сигналов разбаланса мостов 5 и 8, оставляет нагреватель 2 включенным.45Если средняя температура на уровнезаложения кабеля по каким-лйбо причинамповышается (повышается температуравнутреннего и/или наружного воздуха,появляется перенапряжение в сети и т,ц,)то повышается сопротивление распрецелен,ного терморезистора 6, в .диагонали мос-чта 5 появляется сигнал раэбаланса, который после усиления в усилителе 7 поступает в логический элемент ИЛИ 11, по 55цающий управляющий сигнал коммутатору 3 на отключение нагревателя 2 что приводит к снижению срецней температуры на уровне заложения кабеля, мост 510232 прихопит в равновесие, и нагреватель 2 включается.Боли по каким либо причинам снижаеъся температура возпуха в помещении ниже,. например5 Сто появляется опасность перегрева кабеля поц у астками пола, пок рытым и пополнительной теплоизоляцией (ковры, чемоданы и т.п.), Причем перег рев кабеля в этом случае может не привести к изменению сопротивления распре- О деленного терморезистора 6, так как большая его часть имеет температуру ниже номинальной, а меньшая часть значительно ее превышает, в целом же сопротивление терморезистора может не из мениться, Однако в этомслучае повышается сопротивление датчика 9, реагирующего на температуру воздуха в помещении, и в диагонали моста 8 появляется сигнал разбаланса, который после усиления в 20 усилителе 10, поступает в логический элемент 11, подающий управляющий сигнал коммутатору 3 на отключение нагревателя 2. При повышении температуры воздуха выше, например +5 С, .нагреватель 2 25 включается. 93 ЬТаким образом, происхоцит оцновременно и поццержание средней температуры на уровне заложения кабеля и зашита его от перегрева.Бсли по какимлибо причинам выхоцит из строя токопроводяшая жила 12 кабеля, то в качестве токопровоцящей жилы можно использовать жилу 13 и прополжать экс плуатапию системы обогрева в ручном режиме, либо применить иной известный способ регулирования, Послепнее обстоятельство значительно повышает цолговечность греющего кабеля.Б устройстве цля обогрева пола обеспечивается зашита греющего кабеля и прилегающих к нему конструкций от перегрева прн пействии всех возможных факторов и поддержание на опрепеленном уровне срецней температуры на уровне заложения кабеля. Вместе с тем зашита и регулирование обеспечиваются простыми средствами и способствуют снижению тпуцоемкости монтажа, повышению напежности и долговечности устройства,Заказ 4211/32 Тираж 874 Поп писное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4