BG2419U1 - Електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася към електротехниката, а именно към отоплителни уреди за битови и офис помещения като жилищни помещения, офиси, вилни къщички, жилищни фургони на строително-монтажни фирми. Електрическият конвекторен отоплителен уред от инверторен тип се състои от корпус (1) с въздухозаборни отвори (2), разположени в долната част и въздухоизпускателни отвори (3), разположени в горната част на корпуса (1), преден топлоизлъчващ панел (4), нагревателен елемент (5), изпълнен от електрически нагревател (тръбовиден). На корпуса (1) е поставен блок за управление (6), панела с копче за включване (7) и дисплей (8), закрепващи елементи (9) от външната задна част за закрепване към стена, температурен датчик (10), захранващ кабел. В корпуса на блока за управление (6) е разположена електронна платка, съдържаща свързани изпълнителен елемент (11) и елемент за контрол (12), като изпълнителният елемент (11) е свързан електрически с нагревателния елемент (5), а елементът за контрол (12) е свързан електрически с температурния датчик (10). Технически резултат - избягване на появяването на нагар в електрическите контакти и негативното влияние на пикове на напрежението в електрическата мрежа поради отсъствието на пускови токове.

Description

Полезният модел се отнася към електротехниката, а именно към отоплителни уреди за битови и офис помещения като жилищни помещения, офиси, вилни къщички, жилищни фургони на строително-монтажни фирми.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е конвекторен отоплителен уред с въздух в качеството на топлоносител, състоящ се а 15 от работен корпус, в чиято долна част е разположен поне един електрически съпротивителен нагревателен елемент и който има отвори за постъпване на въздух в долната част и отвори за излизане на въздуха в горната част, а също 20 и терморегулатори и устройства за защита от прегряване, като също върху съпротивителния нагревателен елемент е поставен поне един топлоакумулиращ елемент, като за целта се използват материали, състоящи се шамот или 25 смес от материали, съдържащи шамот (патент RU № 136138, 2013 и приоритетна заявка DE 202012005137.7).

Съгласно твърденията на авторите, известния електрически конвекторен отоплителен уред при най-малка честота на включване осигурява равномерна температура в помещението и може да бъде изработен с минимални разходи. Освен това известният конвектор не дава възможност 35 за регулиране на мощността.

Известни са водонагревателни устройства за водонагревател, душ, миялна и съдомиялна машина или чайник с регулиране на мощността, които включват съд за нагряване на течност и електрически нагревателен елемент, предназначен да нагрява участъци от съда. Нагревателният елемент включва дебелослойна резистивна нагревателна схема с предпазител с разтопяем детайл, поместена в дебело филмово покритие. Документът освен това описва регулатор на мощ- 45 ността от семисторен тип монтиран непосредствено върху нагревателния елемент и действащ като топлоотвод за семистора.

Също така е описан и терморезистор, датчик на температура в дебелото филмово покритие, предпазител с разтопяем детайл, клапан за контрол на разхода за непрекъснато регулиране на разхода през нагревател, средство за регулиране на разхода и средство за регулиране на температурата. Тези електрически компоненти са свързани с блок на управлението, който може да бъде дистанционен или образуван като част от диелектрическия слой на дебелото филмово покритие на място, разположено до изпускателния щуцер, където металната подложка на нагревателя се поддържа студена, за сметка на подаваната студена вода (ЕР 0485211, DE 10322034, DE 19732414 и DE 19737649).

Известните нагревателни устройства не могат да бъдат използвани като конвектори и не обезпечават плавно регулиране на мощността.

Известен е термоблок, който включва датчик на температурата и електрически нагревател. Датчикът на температурата и нагревателя са свързани с платка с контролер; електрозахранването минава към нагревателя чрез семистор, разположен на платката и управляван от контролер (FR 2799630). Известния термоблок е предназначен за използване в машина за еспресо.

Известно е и електрическо устройство за отопление на помещения във вид на електрически калорифер, който съдържа корпус с входен и изходен отвор за въздух, поставени в противоположните краища на уреда, вентилатор и електронагревателни елементи, поставени вътре в корпуса и съединени електрически с блок на управлението разположен на външната страна на корпуса. Техническият резултат - автоматично поддържане на зададени вътрешната температура и влажност в помещенията, се достига благодарение на това, че електрическия калорифер допълнително съдържа устройство за контрол на влажността и температурата, разместени на корпуса и свързани електрически с блока за управление на електрическия калорифер (патент RU № 124773,2013).

Възможността за автоматично управление на температурата не решава задачата за плавно регулиране на мощността.

Най-близък до предлаганото решение в настоящия полезен модел е електрически конвекторен отоплителен уред, съдържащ корпус от тънка листова стомана с въздухозаборни отвори, разположени в долната част и въздухоизпускателни хоризонтални отвори, разположени в горната част на корпуса, преден топлоизлъчващ панел, нагревателен елемент, съставен от електрически нагревател (тръбовиден), електронен терморегулатор, конзола от външната страна в задната част за закрепване към стена, електрически кабел, термовключвател и крепежни елементи, електронният терморегулатор се състои от корпус, защитен капак, притискателна планка с лабиринтови проходи за пропускане на въздуха, електронна платка; корпусът на терморегулатора е пластмасов, с херметически прозрачен инспекционен екран и херметически копчета на лицевата страна. Блокът за управление на уреда е конструиран така, че експлоатацията на конвектора да бъде максимално удобна и проста (патент RU 133594, 2013).

Известният електрически конвекторен отоплителен уред не позволява плавно регулиране на мощността. В известното устройство, ако температурата се окаже по- ниска от зададената температура, на нагревателния елемент се подава пълна електрическа мощност (или частична), той започва да се нагрява и предава топлината на преминаващия през него въздух. При достигане на нужната температура, нагревателния елемент се изключва напълно. В съществуващите конвекторни отоплителни уреди се прилага стъпково регулиране на мощността или изобщо не се прилага регулиране. Даденият принцип не позволява автоматично и плавно да се регулира електрическата мощност на нагревателния елемент в зависимост от площта на помещението и температурата на околната среда.

Честото включване и изключване на на- 35 гревателния елемент води към неикономична консумация на енергия (наличие на стартови токове); неточно поддържане на предварително зададената температура в помещението; постоянно включване и изключване на нагревателния елемент; намаляване на срока на работа и използване на нагревателния елемент в сравнение с възможния срок на работа; негативно влияние на силни пикове на напрежението в цялата електрическа мрежа на апартамента или къщата по време на включването и изключването; поява на нагар в електрическите контакти.

Предназначението на полезния модел е обезпечаване на автоматично плавно регулиране на мощността.

Техническа същност на полезния модел

Техническият ефект - изключване на появяШ ването на нагар в електрическите контакти и на негативното влияние на силните пикове на напрежението в електрическата мрежа вследствие на липсата на пускови токове.

Така поставената задача се решава като заявения електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип съдържа корпус с въздухозаборни отвори, разположени в долната част Ιθ и въздухоизпускателни отвори, разположени в горната част на корпуса, преден топлоизлъчващ панел, нагревателен елемент, изпълнен от електрически нагревател (тръбовиден), блок на управлението с копче за включване, захранващ 15 кабел, блокът за управление се състои от панел, в който е разположена електронна платка, характеризираща се с това, че на корпуса й е разположен датчик на температура, а на платката са поставе2θ ни свързани изпълнителен елемент и елемент за контрол, като изпълнителният елемент е свързан с нагревателния елемент, а елементът за контрол е свързан с температурен датчик.

Като изпълнителен елемент се използва 25 най-вече тиристор, например - но не ограничено само до това - марка ВТА24-600В W или други аналогични модели.

Като елемент на контрол може да бъде използван процесор, микропроцесор, микроконтролер например - но не ограничено само до това - микропроцесор марка MC80F7708 или процесор MC80F7708Q или други аналогични елементи.

Като температурен датчик може да се използва например - но не ограничено само до това - термодатчик марка WE50220TB638 или аналогични модели температурни датчици.

На корпуса на блока за управление е разположен дисплей с елементи на управление.

На корпуса на конвекторния отоплителен уред може да бъдат разположени елементи за закрепване от външната задна страна за закрепване на вертикална повърхност (стена) или корпуса може да бъде снабден с крачета за поставяне на хоризонтална повърхност.

Поставената задача за автоматично плавно регулиране на мощността се решава с плавно подаване на електрическа мощност на нагревателния елемент, което се осъществява от изпълнителния елемент, изпълнен, например, във вид на тиристор, свързан с елемента на контрол, изпълнен, например, като микропроцесор или

2419 UI процесор, към който постъпва сигнал от температурния датчик, измерващ температурата на околния въздух. Това обезпечава автоматично плавно регулиране на електрическата мощност, която се подава към нагревателния елемент в зависимост от околните температури.

Плавното регулиране на мощността в заявения електрически конвекторен отоплителен уред се осъществява автоматично и позволява регулирането на мощността на нагревателния елемент в широки граници и, следователно, на топлопроизводителността на конвекторното отоплително тяло.

Заявеният електрически конвекторен отоплителен уред се пояснява от следните чертежи.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 представлява общ вид на заявения конвекторен отоплителен уред.

Фигура 2 представлява общ вид на заявения конвекторен отоплителен уред - изглед отстрани.

Фигура 3 представлява общ вид на заявения конвекторен отоплителен уред - изглед отгоре.

Фигура 4 показва схемата на свързване на нагревателния елемент, температурния датчик, изпълнителния елемент и елемента за контрол.

Фигура 5 показва блок-схема на свързването на блока за управление, съдържащ електрическа платка и елемента на контрол и изпълнителния елемент с нагревателния елемент, копчето за включване и дисплея.

Примерно изпълнение на полезния модел

Заявеният електрически конвекторен отоплителен уред се състои от корпус 1 с въздухозаборни отвори 2, разположени в долната част и въздухоизпускателни отвори 3, разположени в горната част на корпуса, преден топлоизлъчващ панел 4, нагревателен елемент 5, изпълнен от електрически нагревател (тръбовиден). На корпуса 1 е поставен блок за управление 6, панел с копче за включване 7 и дисплей 8, закрепващи елементи 9 от външната задна част за закрепване към стена, температурен датчик 10, захранващ кабел (не е показан). В корпуса на блока за управление 6 е разположена електронна платка, съдържаща свързани изпълнителен елемент 11 и елемент за контрол 12, като изпълнителният елемент 11 е свързан електрически с нагревателния елемент 5, а елементът за контрол 12 е свързан електрически с температурния датчик 10.

Заявеният електрически конвекторен отоплителен уред работи по следния начин. След включването на заявения конвекторен отопли5 телен уред, потребителя, посредством дисплея 8 задава желаната температура в помещението, например 25°С. Температурният датчик 10 измерва температурата на околната среда. При достигане на температура на околната среда 1 о 25°С, постъпва сигнал към елемента за контрол 12, където се осъществява събиране и анализ на данните, сигнал постъпва в изпълнителния елемент 11, който променя силата на преминаване на електрически ток през нагревателния елемент 5.

$ При достигане на зададената температура на помещението, изпълнителният елемент 11 понижава подаваното напрежение към нагревателния елемент 5 постепенно. При понижаване на тем2θ пературата в помещението, изпълнителният елемент 11 повишава напрежението подавано към нагревателния елемент 5. Сверяването на показанията на температурния датчик 10 и елемента за контрол се извършва на равни промеждутъци от 25 време. Ако температурата, измерена от датчика е 25°С, не се прави следващо понижение на мощността. През определено време, температурния датчик отново замерва температурата и ако тя е 5Q паднала под 25°С, то автоматично се повишава електрическата мощност, като размера на увеличение се определя от елемента за контрол 12. По този начин понижаването или повишаването на напрежението на нагревателния елемент 5 е плавно в зависимост от температурата на околния въздух и от разликата между зададената от потребителя температура и температурата на околната среда. Температурният датчик 10 подава сигнал към елемента за контрол 12, кой4θ то след обработка на входящия сигнал подава съответстващ сигнал на изпълнителния елемент 11. Последният подава сигнал към нагревателния елемент 5, променяйки силата на електрическия ток, и, като следствие, плавно изменяйки мощността на нагревателния елемент 5.

Благодарение на заявената конструкция, заявеният конвекторен отоплителен уред, в сравнение със съществуващите модели е поикономичен от гледна точка на потребление на електроенергия; осигурява по-гъвкаво и точно поддържане на температурата в отопляемото помещение; позволява рационално използване на конвекторния отоплителен уред в помеще5

2419 UI ния c различна площ; липсва често включване и изключване на нагревателния елемент, което води до увеличаване на срока на използване на нагревателния елемент; максимално точно се поддържа зададената температура на помещението, т.е. изключват се спадове на температурата и се поддържа постоянен климатичен контрол; изключват се силни пикове на напрежението на електрическата мрежа и се изключва появата на нагар в електрическите контакти, тъй като липсват пускови токове, т.е. постига се заявения технически резултат.

Claims (5)

1. Електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип, състоящ се от корпус с въздухозаборни отвори, разположени в долната част и въздухоизпускателни отвори, разположени в горната част на корпуса, преден топлоизлъчващ панел, нагревателен елемент, блок за управление с копче за включване, захранващ кабел, като блокът за управление се състои от панел, в който е разположена електронна платка, характеризиращ се с това, че на корпуса (1) е поставен температурен датчик (10), а на електронната платка са поставени свързани изпълнителен елемент (11) и елемент за контрол (12), като изпълнителният елемент (11) е свързан електрически с нагревателния елемент (5), а елементът за контрол(12)е свързан електрически с температурния датчик (10).

2. Електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че изпълнителният елемент (11) е тиристор.

3. Електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че елементът за контрол (12) е процесор.

4. Електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че елементът за контрол (12)е микропроцесор.

5. Електрически конвекторен отоплителен уред от инверторен тип съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че корпусът на блока за управление (6) е с дисплей.