Устройство для обогрева пола Советский патент 1983 года по МПК G05D23/24 

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьпиения долговечности греющего кабеля, распреиеленный терморезистор выполнен в вид

жилы греющего кабеля по материалу и сечению аналогичной токопроводящей жиле и размещен в общей изоляции с ней.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ПОЛА, содержащее переключатель режима работы, первый и второй выводы которого через блок питания соединены с входной диагональю первого термочувствительного моста, в измерительное плечо которого включен распределенный терморезистор, а выходная диагональ подключена к входу первого усилителя, а также нагреватель, выполненный в виде токопровод5пцей жилы греющего каб ля, отличающееся тем, что, с, целью повьЕпения надежности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй термочувствителЕяый мост с датчиком температуры воэауха в помещении, входной диагональю подклю ченный к выходу блока питания, вторснК усилитель, элемент ИЛИ, втором входом соединенный с выходом первого усилителя, и коммутатор, первый .выход которого соединен с первым выходом переключателя режима работы, а второй выход - С/) .с его вторым выводом переключателя режима и через нагреватель - с третьим С выводом переключателя режима работай о Ю до Ю о я со

Изобретение относится к электроотоплению жилых и общественных зданий, строящихся в Северной строительноклиматической зоне, а более конкретно к электрическим системам обогрева полов первых этих зданий греющим кабелем, токопровоцящая жила которого характеризуется высоким температурным коэффициентом сопротивления (сталь, алюминий, медь),, Особе1шостью систем обогрева полов является то, что они не рассчитываются на подачу в помещения определенного количества тепла, а обеспечивают только тепловой барьер в цокольном перекрытии, исключающий поток, тепла из поме- щения в подполье, В связи с этим в зад чу систем обогрева полов входитподдержа ние на протяжении всего отопительного сез на средней температуры на уровне заложе ния кабеля, примерно равной температуре воздуха в помещении, Характерным для электрических систем обогрева является возможность перегрева кабеля и прилегающих к нему конструкций при увеличении напряжения питания, повышении температуры воздуха в помещениях-. Кроме ТОГО; перегрев кабеля происходит на участках пола, в процессе эксплуатации перекрытых дополнительной. .теплоизоляцией (ковры, чемоданы и т.п.) при снижении температуры воздуха в помещениях (разбито или открыто окно и т.д.). Известны электрические системы обог рева пола, содержащие уложеннБй в конст рукции пола греющий кабель, в котором наряду о токопроводящей жилой улонсены термопарные провода, термопары, получаемые путем соединения кЪнцов термопарных проводов, регулиру;юший прибор и при расчленении кабеля в нескольких местах - компенсационные провода. В данной системе при значительном количестве термопар, помещенных вблизи токо проводящей жилы, обеспечивается защита кабеля и прилегающей к нему конструкции . от перегрева, вызванного действием всех возможных факторов. Вместе с тем также поддерл ивается .температура кабеля на пкзбЬм заданном уровне 1.1 J, Оанако не аосгатком-извесгного устройства является сложность выполнения работ по многократному расчленению кабеля,соединенную концов термопарных проводов, соединенную гокопроводящей жилы и монтажу компенсационных-проводов,, сложность устройства командного прибора всле.аствие наличия системы опроса датчиков, надежность системы обогрева в силу наличия больщого количества соединений токопроводящей жилы. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электрическая система обогрева пола, содержащая греющий кабель, уложенный в конструкции пола, измерительный мост, в плечо которого введен распределенный терморезистор, выполненный, например из никелевовольфрамовой проволоки. или углецеллюлозной нити и размещенный на уровне заложения греющего кабеля, источник стабилизцрованного напряжения, усилитель и отключающее реле. В данной системе также обеспечивается поддержание любой заданной температуры на уровне заложения кабеля 2. . Недостатками данной системы являются сложность укладки тёрморезистора с учетом обеспечения необходимого термоконтакта его с греющим кабелем при исключении электрического контакта между, ними, а также нечувствительность рбюпрецелительного терморезистора к локальному перегреву сабеля и прилегающих к нему конструкций под перекрытыми дополнительной теплоизоляцией участками пола при понижении температуры воздуха в помещении (разбито или открыто окно и т.п.). При этом на больщей части обогре-ваемой площади пола температура кабеля и, соответственно, терморезистора будет. хотя и незначительно, X но ниже номинальной, а ца меньшей части пола намного нревьйцать последнюю, в целом же сопро- ТШНёййе терморезистора может не превы- ffiStfe нЬминадьнога значейиаь Установлено ЧЧ {шёнйо такая ситуацй5 в электричео. АИ обогрезва является наиболее ЬМсйеЙ ;, Т.е. известная система не реаги рует на йаиболеё опасное состояние jfca ля и прилег атдщих к нему конструкций. Кроме .того,в известной системе при выходе из строя греющего кабеля (его .токрпроБоцящей жилы)- необходимо оперативн.ое проведение большого объема работ - по восстановлению ее работоспособности (замене кабеля), Цель изобретения - повышение нацеж- кости И-. долговечности устройства. , Поставленная цель дсюТигается тем, что устройство обогрева пола, содержаще переключатель режима работы, первый и . второй выводы ксугорого. через блок питания .соединены с. входной .диагональю перв . го термочувствительного ;моста, в измерительное плечо которюго включен распре целител.ьный терморезистрр, а выходная диагональ подключенак входу первого усилителя, а также наг реватель, выполнен . ный в виде токопроводящей жилы греющег кабеля,.содержит последовательно соединенные второй термочувствительный мост с датчиком температуры воздуха в пофлещении, входной диагональю подключен ный к выходу блока, питания, второй усилитель, элемент ИДИ, вторым входом соединенный с вькодом первого усилителя и коммутатор первый вь1ход которого сое динен с первым выходом переключателя , режима работы, а второй /выход - с его jBTopbiM выводом и че рез нагреватель -, с третьим выводом переключателя режима работы, причем распределенный терморе- зистрр выполнен в виде жилы греющего Ka6ejM по материалу и сечению аналогичной токопроводящей жиле, и размещен в общей изоляции с ней. , На фиг. 1 изображена общая схема устройства; йа фиг. 2.:- конструкция греющего кабеля. .Устройство для регулирования температуры обогрева пола (фиг. 1) содержит переключатель 1 режима работы, нагре. ватеяь 2, вылсмшенный в виде токопрово дящей жилы греющего кабеля, коммутатор 3,-блок 4 питания, первый 5 термочувствительный мост с . распределенным 6 .герморезйстором, в качестве которого использована жила, по риалу и сечению аналогичная токопроводящей жиле греющего кабеля и уложенная в одной изоляции с ней, первый 7 усилитель, второй 8 термочувствительный мост с аатчи- ком 9 воздуха в помещении, второй Ю усилитель, (логический) элемент 11 ИЛИ, синтезирующий усиленные сигналы разбаланса мостов 5 и 8 и подающий управляющий импульс яа коммутатор 3. Греющий кабель (фиг. 2) соцержйт токопроводящую жилу 12, характертсэующуюся высоким температурным коэффгахнентом сопротивления, жияу 13, используемую в качестве ра:спреивл1внного тер |К резистора и аналогичную по материалу и сечению жиле 12, изоляцию 14. Устройство работает следующим образом... , Запуск устройства при температуре во духа в помещении ниже предельно цопуотимой, например осушествляется при переводе переключателя 1 в подожение ручное упушвление (ручка перемешается по стрелке вяиз). При этом коммутато Ь 3 оказьшается зашунтированным, и элёк- . трический ток, протекая по токопровоай- щей жиле 12, минуя кО(1ймутатор 3, нагревает кабель и прилегающие к нему конструкции. При повышений температуры воздуха вьпде, например 4- С, переключатель 1 переводится в положение автоматическое yпf влeниe авт (ручка пе- . ремещается по стрелке вверх). При этом питание наг эевателя 2 греющего кабеля осуществляется только через коммута- . тор 3. . Если температура воздуха в п.омещшии находится на заданном уровне, а средняятемпература распрецеленнога терморезйо тора 6 не превышает необходимую среднюю температуру на уровне заложения кабеля, . то мосты 5 и 8 находятся в равновесии, и логический элемент 11, не получая сиг налов разбаланса мостов 5 и 8, оставляет нагреватель 2 включенным. Если средняя температура на уровне :зайожения кабеля по каким-либо причинам повышается (повыщается температура внутреннего и/или наружного воздуха, появляется перенапряжение в сети и т.д.); то повышается сопротивление распределей- ,ного терморезкстора 6, ш .диагонали мое-i та 5 появляется сигнал разбаланса, кото- рый после усиления в усилителе 7 поступает в логический элемент ИЛИ 11, подающий управляющий сигнал крммутато- . jy 3 на отключение нагревателя 2, что .приводит к снижению средней температуры на уровне заложения кабеля, мост 5 5102 прикопит в равновесие, и нагреватель 2 включается. Если по каким-либо причинам снижаепся температура воздуха в помещении ниже, например + , то появляется опасность лерегрева кабеля под учасгками пола, покрытыми дополнительной теплоизоляцией (ковры, чемоданы и т.ш). Причем перегрев кабеля в этом случае может не привести к изменению сопротивления распределенного терморезистора 6, так как большая его часть имеет температуру ниже номинальной, а меньшая часть значительно её превышает, в целом же сопротивление терморезистора может не измениться. Однако в этомслучае повыше ется сопротивление датчика 9, реагирующего на -температуру воздуха в помешеиии, и в -диагонали моста 8 появляется сигнал разбаланса, который после усиления в усилителе 10, поступает в логический элемент 11, подающий управляющий сигнал коммутатору 3 на отключение нагревателя 2. При повышении температуры воздуха вьш1е, например +5°С, .нагреватель 2 включаётся.

12

13 П

(

fol.2 93.6 Таким образом, происходит одновременно и поддержание ореднёй температуры на уровне заложения кабеля и защита его от перегрева. Если по каким-либо причинам выходит из строя токопроводящая жила 12 кабеля, то в качестве токопроводящей жилы можно использовать жилу 13 и продолжать экс(плуатацию системы обогрева в ручном режиме, либо применить иной известный способ регулирования. Последнее обстоятельство значительно повышает долговечность греющего J8:aбeля. В устройстве для обогрева пола обеспечивается защита греющего кабеля и прилегающих к нему конструкций от перегрева при действии всех возможных фак« торов и поддержание на определенном уровне средней температуры на уровне заложения кабеля, Вмецте с тем защита и регулирование обеспечиваются простыми средствами и способствуют снижению трудоемкости монтаяса, повышению надежкости и долговечности устройства.