Установка для электрообогрева помещений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ п 1995071 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кд. 605 Э 23/19 Н 05 В 1/02 с прнсоединениеет заявки ЭЙ Гееударстееилый кемитетДата опубликования описания 07,02.83(54) УСТАНО ДЛЯ ЭЛЕКТРООБОГРЕВАПОМЦШЕНИЙ Изобретение относится к электроотоплению помещений, конкретно к системамнапольного электроотопления с греющимкабелем,. токопроводящая жила которогохарактеризуется высоким температурнымкоэффициентом сопротивления (сталь,алюминий, медь).Известно устройство для защиты отперегрева кабеля и прилегающих к немуконструкций, включающее термопары, оборазованньте соединением концов термопарных проводов, проложенных в кабеле,компенсационные провода и регулирующийприбор. Автоматика регулирования температуры воздуха в отапливаемых помеще"ниях в этом устройстве решается любымизвестным способом,. Данное устройство при значительномколичестве термопар, помещенных вблизитокопроводяшей жилы, защищает кабельи прилегающие к нему конструкции какот локального (под ящиками, чемоданамии т.п., установленными на пол в процессе 2эксплуатации), так и, от общего церегрева 1 .Недостатками известного устройства являются сложность монтажа компенсационных проводов и сложность конструкциикомандного прибора вследствие наличия системы опроса датчиков.Наиболее близкой по технической суп- ности к предлагаемой является установка для электрообогрева помещений, содержащая подключенный к источнику питания через коммутатор резистивный поверх ностный нагревательный элемент, преимущественно-в виде кабеля, измерительный мост, входная диагональ которого подключена к источнику питания, а 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, связанного с ключом усилителя.На уровне заложения греющего кабеля установлен терморезистор, вьетолнен-,3 . ОО 80ный, например, из никеле-вольфрамовойпроволоки или углецеллюлозной нити.При повышении температуры греющегокабеля растет и температура термореэистора, что вызывает рост его сопротивления. Изменение сопротивления приводитк разбалансу измерительного моста, который после усиления подается на коммутатор, Коммутатор при температуре терморезистора выше заданной отключает 10источник питания греющего кабеля, а притемпературах ниже заданной включает 1,2 1,Однако, во-первых, использовыяе специального распределительного терморезистора, необходимость обеспечения надежного термоконтакта термореэисторагреющим кабелем и исключения электри.ческого контакта между ними обуславливает увеличение материалоемкости устрой- щства 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 перегревсовпадает по времени со снижением температурывоздуха в отапливаемом помешении, При таких условиях на большейчасти длины кабеля и терморезисторатемпература хотя и незначительно, нониже номинальной, а на меньшей частинамного превышает последнюю, в целомже сопротивление терморезистора можетне превышать номинального значения иустройство не будет реагировать на локальный перегрев. Установлено, что длягреющих кабелей со значительным температурным коэффициентом сопротивлениятокопроводящей жилы ( со = 510С ),4 Оименно локальнвш перегрев кабеля иконструкции под перекрытыми дополнительной изоляцией участками пола (ящиками,чемоданами и тп.) является наиболееопасным. Опасность локального перекрытиявозрастает при снижении против расчетной45. 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 локальномперегреве нагревательного элемента,Для достижения этой цеди установка,содержащая подключенный к источникупитания через коммутатор резистивныйповерхностный нагревательный элемент,преимущественна в виде кабеля, измери. тельный мост, входная диагональ которо 71 4го подключена к источнику питания, авыходное - к входу фазочувствигельногоусилителя с ключом на выходе, и позиционный регулятор температуры воздухав помещении, выход которого связан суправляющим входом коммутатора, связанного с ключом усилителя, дополнительно снабжена логическим блоком ИЛИ идатчиком температуры помещения, выполненным в виде покрьггого теплоизоляционным слоем термистора, включенного в одно из плеч моста, в противоположное плечо которого включен нагревательный элемент, а указанные связи регулятора и усилителя с управляющим входомкоммутатора осуществлены через блокИЛИ.Кроме того, блок ИЛИ снабжен реле,катушка которого соединена последовательно с ключом усилителя, замыкающийконтакт подключен параллельно ключуусилителя, а размыкающий контакт - последовательно с управляющим входом коммутатора.На фиг, 1 представлена общая схемаустройства; на фиг, 2 - пример выполнения схемы логического блока ИЛИ,Устройство включает избиратель 1 управления, коммутатор 2, измерительныймост 3 с распределенным терморезистором - жилой греющего кабеля 4 и термистором 5, покрытым изоляцией из низкотемпературопроводного .материала 6,блок 7 питания, фазочувствительный усилитель 8, позиционньй регулятор 9 температуры воздуха в помещении, логическийблок ИЛИ 10, выходной ключ 11, фазочувствительного усилителя, размыкающийконтакт 12 позиционного регулятора температуры воздуха в помещении, катушка13, замыкающий контакт 14 и размыкающий контакт 15 реле,Измерительный мост 3 соответствующим подбором сопротивлений настраиваеъся на появление раэбаланса заданной фазы при превышении перепада температуртокопроводящая жила кабеля - воздухпомещения некоторой величины, равнойразности между допустимой температуройкабеля и заданной температурой воздуха.Для уменьшения рассеяния энергии вэлементах измерительного моста (кромегреющего кабеля - распределенного терморезистора) отношение общих сопротивлений, параллельных по питанию ветвейс термистором и кабелем, примерно составляет 1000, а отношение сопротивлений,последовательных по питанию элементов5 М 6011 6 работает следующим обрераэбаланса заданной фазы,-который цос-,ле усиления в фазочувствительном уси-системы отопления в лителе 8 поступает в логический бпокгода (низкие темпера и последний подает команду комму- помещении, кабеля ища татору 2 на отключение. у конструкций) избиратель При понижении температуры воздуха тавится в нижнее положь;.: в помещении, например, до +5 С (вызкоммутатор 2 оказываеч- ванном превышениео фактических тепло ым и по греющему ка- потерь помещением против Расчетных, еленному терморезистору 10 например, при открывании на длительное ектрический ток, нагревая время окон, двери и т.п.); если поверхилегающие к нему консь- ность попа локально не перекрыта дов помещении, независи- цоЬнительной теплоизолнцией, снижаетсякоммутатора 2. При также и температура токопроводящей ературы воздуха до ж 5 жилы кабеля 4, благодаря чему разбалаиы избиратель" 1 управления са заданной фазы моста 3 не происховерхнее положение. При дит, т.е. допустимый перепад те 4 перач 7 р реющего кабеля - распре- кабель. воздух не превьшиется, и систеорезистора 4 осушествляеъ- ма отопления продолжает работать. При з коммутатор 2., 20 этом изоляция 6 способствует выравни-, тура токонроводящей жилы ванию темпа охлаждения токопроводящей ышает допустимой величиныв жилы кабеля 4 и термистора 5, Если воздуха подрерживается на пол локально перекрыт допсящительной е, то в диагонали измери- теплоизоляцией, то при иониженни тем"3, настроенного на допус пературы воздуха перегрев под изоля 9 ей температур кабель - воз-" возрастает, что приводит к меньшему ,рЙ .,Юот Я твительный усилитель 8 жилы 4, чем сопротивления термистора , а логический. блок ИЛИ 5, в результатечего в диагонали моста сигнала разбаланса мос 3 появляется сигнал разбаланса заданнойЗовыходной ключ 11 фазо- фазы и система отопления отключается.усилителя 8 и блокиро- Описанные выше процессы характери катушки 13 реле зуют работу устройства и режиме зашиты тушка реле обесточена, от перегрева. При этом логический блок еле замкнут. В этом слу, подавая команду коммутатору 2 на чается и отключается по з 5 отключение системы отопления, самобпо онного регулятора 9 тем- кируется и повторное включение системыемому 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 1 ькак при замкнутом кон- ния кабель отключается и снова включа40цепь управления коммута- ется. Происходит это следующим обрается и размыкается толь- зом. 50 Устройствозом.При включениихоаодный перищтуры воздуха влегающих к нем1 управления сние. При. этомся зашунтированнбелю - распред4 протекает элего, а затем прРукции и воздухмо отположенияповышений темпданной величинпереводитея вэтом питание гделенного термся только череЕсли темперакабеля. не прева температуразаданном уровнтельного мостатимый перепад.дух, не возникафазы и фазочувсне срабатывает10 не получаетта 3,.так какчувствительноговочный контактразомкнуты, каа конмкт 15 рчае кабель вклюсигналу позиципературы, подаваблок ИЛИ 10 кпосле отключенблокируется, тактакте 15 релетором 2 замыкако контактом 12 позиционного регулятора 9, т.е. происходит обычный процесс позиционного регулирования температуры . 45 воздуха в помещении. Данный процесс характеризует работу устройства в режмме регулирования. Если температура кабеля превышает допустимое значение прн нормальной темцератуге воздуха в помещении (т.е. превышается допустимый перепад температур кабель - воздух ), что может произойти при сплошном или локальном перекрытии поверхности пола дополнительной тедлоизоляцией,или повышении питающего йапряжения, то в диагонали измерительного моста 3 появляется сигнал При возникновении разбаланса моста 3 заданной фазы выходной ключ 11 фазочувстви тельного усилителя 8 замьпщется, 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 й размыкается. Однако, поскольку питание катушки 13 реле блокировано контактом 14 реле, то по;ей протекает ток и коьтакт 15 реле разомкнут, т,е, кабель7остается отключенным. При отключенииизбирателем 1 управления катушки 13реле обесточивается, блокировочный кон такт 14 размыкается, а контакт 15 замыкается, Система вновь готова к работе.Для ее включения ручку избирателя управления следует перевести в верхнее положение.При повышении температуры воздухав помещении выше допустимой повышаезся и температура токопроводящей жилы 4и разбаланса заданной фазы моста 3 непроисходит, однако срабатывает позиционноный регулятор температуры воздуха впомещении 9 и логический блок 10 подает команду коммутатору 2 на отключение системы отопления. При этом, как, уже отмечалось, логический блок 10 неблокируется, т.е. терморегулятор в дан -ном устройстве выполняет не только функцию поддержания температуры воздуха назаданном уровне, но и защищает греющийкабель от перегрева, вызванного повышением температуры воздуха в помещении,так как при данной, ситуации в диагонали моста 3 сигнала разбаланса заданнойфазы не возникает,Преимуществом предложенного устройства является то, что оно защищает греющийся кабель и прилегающие к нему конструкции от перегрева, происходящего придействии всех возможных причин, и выполняет функцию регулирования. Вместе стем защита обеспечивается простымисредствами. Устройство может найти ши,рокое применение в системах напольногоотопления греющим кабелем.формула изобретения 1. Установка для электрообогрева помещений, содержащая подключенный кМ 11 8источнику питания через коммутатор резистивный поверхностный нагреваемыйэлемент,преимущественно в виде кабеля,измерительный мост, входная диагональкоторого подключена к источнику питания,а выходная - к входу фазочувствительногоусилителя с ключом на выходе, и позиционный регулятор температуры воздухав помещении, выход которого связан с 10 управляющим входом коммутатора, связанного с ключом усилитеж, о т л ичаюшаяс ятем,что, с цельюповышения надежности работы при локальном перегреве нагревательного элемента,установка снабжена логическим блокомИЛИ и датчиком температуры помещения,выполненным в виде покрытого твплоизоляционным 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 черезблок ИЛИ.252. Установкапоп, 1, отличающ 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. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент фРГ Мо 2625495,кл. Н 05 В 3/56, 1978,2. Патент ФРГ Мо 1765729,ф кл. 21 Ь 13/13, 1970.Составитель О. Турпакрышева Техред М,Костик Кор тор Т аушс Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,з 644/33 Тирий 872 ВНИИПИ Государственйого по дедам изобретени 113035, Москва, Ж, Подписноетета СССРткрытийкая набд. 4 У