LT6048B - Convection space heating system - Google Patents
Convection space heating system Download PDFInfo
- Publication number
- LT6048B LT6048B LT2012071A LT2012071A LT6048B LT 6048 B LT6048 B LT 6048B LT 2012071 A LT2012071 A LT 2012071A LT 2012071 A LT2012071 A LT 2012071A LT 6048 B LT6048 B LT 6048B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- fan
- electronic converter
- convector
- heating system
- converter
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 241001522021 Stylosanthes hamata Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso šildymo įrengimams ir skirtas patalpų šildymui.The invention relates to heating equipment and is intended for space heating.
Žinoma daug įvairių tipų šildymo prietaisų, tame tarpe ir konvektorinių, kurie aprašyti įvairiuose informacijos šaltiniuose bei naudojami pramonėje bei buityje. Vienas iš konvektorinių šildytuvų yra pateiktas patente JP11083046. Konvekcinis elektrinis šildytuvas taip pat yra aprašytas paraiškoje WO2011078731. Tačiau šie įrenginiai jau neatitinka šiuolaikinių sanitarijos reikalavimų, kadangi labai sausina orą ir mažina komfortą gyvenamajame kambaryje arba kitose patalpose, taip pat garina drėgmę iš sienų. Tokiu būdu tokie įrenginiai neigiamai veikia žmonių sveikatą ir gali būti pritaikyti tik tam tikro ploto erdvėje.There are many types of heating devices known, including convectors, which are described in various sources of information and used in industry and household. One of the convector heaters is disclosed in JP11083046. Convection electric heater is also described in WO2011078731. However, these units are no longer up to date with sanitary requirements as they are highly dehumidifying and reducing comfort in the living room or other areas, as well as evaporating moisture from walls. In this way, such devices adversely affect human health and can only be adapted to a specific area.
Patalpų šildymui taip pat naudojami grindų šildymo įrenginiai. Tokio tipo įrenginys aprašytas patente JP 2251020. Šis įrenginys skleidžia malonią ir komfortišką šilumą, tačiau šiluma pasiskirsto netolygiai, todėl susidaro skirtumas tarp temperatūros patalpos apačioje ir viršuje.Floor heating units are also used for space heating. A device of this type is described in JP 2251020. This device emits pleasant and comfortable heat, but the heat is distributed unevenly, resulting in a difference in temperature at the bottom and top of the room.
Dabartiniu metu grindinės konvektorinės patalpų šildymo sistemos (grindiniai konvektoriai) priskirtinos moderniai ir šiuolaikiškai šildymo technikai. Pastaraisiais metais grindiniai konvektoriai naudojami įvairios paskirties statiniuose bei patalpose: tiek verslo sektoriuje (viešbučiai, restoranai), tiek viešajame sektoriuje (ligoninės, poliklinikos, gyventojų aptarnavimo skyriai), tiek ir privačiame sektoriuje (gyvenamieji namai, butai, pirtys). Šios šildymo sistemos dažnai naudojamos modernioje pastatų bei patalpų architektūroje, kurioje lengvos pastatų ir sienų konstrukcijos neretai gaminamos iš netradicinių medžiagų, pvz. iš stiklo. Tokios eksploatavimo sąlygos, aukšti estetikos ir ergonomikos reikalavimai skatina šildymo specialistus ieškoti efektyvių, kompaktiškų ir derančių prie interjero šildymo prietaisų.At present, floor convector space heating systems (floor convectors) belong to modern and modern heating technology. In recent years, floor convectors have been used in a variety of applications in buildings and facilities, both in the business sector (hotels, restaurants), the public sector (hospitals, outpatient clinics, residential services) and the private sector (dwellings, apartments, saunas). These heating systems are often used in modern building and indoor architecture, where lightweight building and wall constructions are often made from non-traditional materials, eg. of glass. Such operating conditions, high aesthetics and ergonomic requirements encourage heating professionals to look for efficient, compact and compatible with interior heating devices.
Tačiau atskirų konvektorių efektyvumas, nenaudojant papildomų pašildyto oro išsklaidymo įrenginių, yra nepakankamas ir reikalauja palyginti didelių šilumos energijos sąnaudų. Todėl neretai konvektoriai montuojami j sistemą su elektriniais ventiliatoriais, kurie greičiau išsklaido pašildytą orą patalpoje, taip užtikrinant didesnį šildymo efektyvumą.However, the efficiency of individual convectors without the use of additional heat dissipation units is insufficient and requires relatively high heat energy costs. Therefore, convectors are often installed in a system with electric fans, which dissipate preheated air indoors, thus ensuring higher heating efficiency.
Artimiausia siūlomam techniniam sprendimui yra sistema, aprašyta firmos „VERANO konwektor“ (adresas: Vetterow g., 20-277 Lublin, Lenkija) 2011 metų kataloge. Šioje šildymo sistemoje ventiliatoriai turi bent dvi veikimo pozicijas (įjungta/išjungta), kurios parenkamos mechaniškai įjungiant arba išjungiant jungiklį. Ventiliatorių jungikliai montuojami kartu su temperatūros davikliu, kuriuo užfiksavus nustatytą oro temperatūros ribą, įjungiamas ventiliatorius. Ventiliatorių greičio reguliatorius yra trijų lygių, kuris be įjungta/išjungta pozicijų turi tarpinę poziciją, kurioje ventiliatorius veikia sumažintu greičiu. Šios įrangos greičio reguliatoriaus pagrindinis trūkumas toks, kad ventiliatoriams pradėjus veikti visu pajėgumu (kai pasiekiama nustatyta temperatūros riba arba mechaniškai įjungiamas ventiliatorius) šiluma, kylanti nuo konvektoriaus, išsklaidoma per greitai, todėl šildymo sistema turi naudoti papildomą energiją. Tai atsitinka dėl to, kad dėl konstrukcinių įrenginio trūkumų ventiliatoriaus greičio reguliuoti tolygiai neįmanoma.The closest to the proposed technical solution is the system described in the 2011 catalog of VERANO konwektor (address: Vetterow g., 20-277 Lublin, Poland). In this heating system the fans have at least two operating positions (on / off) which are selected by mechanical switching on or off. Fan switches are installed together with a temperature sensor, which activates the fan when a set air temperature limit is reached. The fan speed controller is three-level, which, in addition to the on / off positions, has an intermediate position where the fan operates at reduced speed. The main disadvantage of the speed controller in this equipment is that when the fans are running at full capacity (when the set temperature limit is reached or when the fan is turned on mechanically) the heat coming from the convector is dissipated too quickly and the heating system needs to use extra energy. This is due to the fact that due to structural defects of the unit the fan speed can not be adjusted evenly.
Išradimo tikslas - sukurti konvektorinę patalpų šildymo sistemą, kurioje ventiliatorių greitis būtų reguliuojamas tolygiai, ir dėl to kylanti nuo konvektoriaus šiluma būtų išskaidoma tolygiai ir pageidaujamu greičiu.The object of the invention is to provide a convector room heating system in which the speed of the fans is regulated evenly, and the resulting heat from the convector is evenly distributed at the desired speed.
Šis tikslas pasiekiamas naują konvektorinę patalpų šildymo sistemą, aprašytą šioje paraiškoje. Sistemą sudaro šildytuvas, ventiliatorius, ventiliatorių rėmas, elektroninis keitiklis ir termojutiklis. Elektroninis keitiklis turi puslaidininkių mikroschemą (lustą), ir yra programuotas taip, kad elektros srovė iš keitiklio j ventiliatorius būtų keičiama tolygiai ir priklausomai nuo temperatūros reikšmės, pateikiamos į elektroninį keitiklį iš termojutiklio.This objective is achieved by the new convector space heating system described in this application. The system consists of a heater, a fan, a fan frame, an electronic converter and a thermal sensor. The electronic converter has a semiconductor chip (chip) and is programmed so that the electrical current from the converter to the fan is changed evenly and depending on the temperature value supplied to the electronic converter from the thermal sensor.
Išradimas yra iliustruojamas žemiau išvardintais brėžiniais:The invention is illustrated by the following drawings:
Fig. 1 yra pavaizduota bendra šildymo sistemos schema.FIG. 1 is a general diagram of a heating system.
Fig. 2 yra pavaizduota konvektorinio ventiliatoriaus korpuso išklotinė, nurodant jos matmenis.FIG. 2 shows an outline of the convector fan housing indicating its dimensions.
Fig. 3 pavaizduota elektroninio keitiklio veikimo priklausomybė nuo temperatūros.FIG. Fig. 3 shows the temperature dependence of the operation of the electronic converter.
Fig. 4 pavaizduota elektrinė šildymo sistemos schema.FIG. Figure 4 shows an electrical diagram of the heating system.
Šildymo sistema sudaryta iš ventiliatoriaus arba ventiliatorių bloko 1, ventiliatorių rėmo 2, elektroninio keitiklio 3, termojutiklio 4, konvektoriaus 5. Įrenginys taip pat turi 12 V elektros srovės jungtį (3,5 mm) maitinimo šaltiniui ir jungtį termojutikliui (3,5 mm). 12 V srovė laidais perduodama į elektroninį keitiklį, o iš jo - į ventiliatorius.The heating system consists of fan or fan unit 1, fan frame 2, electronic converter 3, thermo sensor 4, convector 5. The unit also has a 12 V electrical connector (3.5 mm) for power supply and a thermo sensor connector (3.5 mm) . A 12 V current is wired to the electronic converter and from there to the fans.
Ventiliatorių rėmo 2 išmatavimai parinkti taip, kad sudarytų minimalų pasipriešinimą oro srovėms, tekančioms pro ventiliatorius. Detalūs išmatavimai pateikiami ventiliatorių rėmo 2 brėžinyje Fig. 2. Siekiant maksimalaus efektyvumo, rėmas išpjaunamas naudojant lazerines metalo apdirbimo technologijas. Rėmas gali būti sudarytas iš trijų, šešių arba devynių vietų ventiliatoriams. Ventiliatorių skaičius yra parenkamas priklausomai nuo konvektoriaus šilumokaičio tipo ir išmatavimų taip, kad būtų užtikrinta maksimali oro cirkuliacija, t.y. įrenginio išoriniai matmenys turi būti artimi šilumokaičio matmenims.The dimensions of the fan frame 2 are chosen to provide minimal resistance to the air currents flowing through the fans. Detailed dimensions are given in Figure 2 of the fan frame. 2. For maximum efficiency, the frame is cut using laser metalworking technology. The frame can consist of three, six or nine seats for fans. The number of fans is selected depending on the type and dimensions of the convector heat exchanger so as to ensure maximum air circulation, i.e. the external dimensions of the unit must be close to those of the heat exchanger.
Ventiliatoriai 1 gali būti 6W, 12 cm skersmens su guoliais, kurie pasižymi mažu triukšmo lygiu ir tarnavimo laikas yra ne mažesnis negu MTBF 20 000 vai. Ventiliatoriai 1 į ventiliatorių rėmą 2 montuojami naudojant šilumai atsparius hermetikus, kurie taip pat atlieka vibracijos slopinimo funkciją. Elektroninis keitiklis 3 sudarytas iš puslaidininkių mikroschemos, kitų elektroninių detalių. Elektroninis keitiklis 3 įmontuojamas j ventiliatorių rėmo 2 vidų. Elektroninis keitiklis užprogramuotas įrašant j puslaidininkių mikroschemą programinę įrangą, kuri leidžia keisti įtampą, tiekiamą j ventiliatorius 1 tolygiai paverčiant konvektoriaus šilumokaičio temperatūros reikšmę, nuskaitomą termojutiklio 4 į atitinkamą įtampą keitiklio išėjime. Principinis elektroninio keitiklio tiekiamos įtampos j ventiliatorius 1 priklausomybės nuo temperatūros schema pateikta fig. 3. Tačiau galimas ir kitoks elektroninio keitiklio kontroliuojamų reikšmių parinkimas ir atitinkamas užprogramavimas. Pavyzdžiui, poilsio patalpose, kur prioritetas teikiamas tyliam veikimui, gali būti programuojamas lėtesnis ventiliatorių veikimo greitis, nors tokiu atveju šiek tiek pailgėja patalpos įšilimo laikas nuo konvektoriaus veikimo pradžios. Taip pat galimas toks elektroninio keitiklio reikšmių programavimas, kuris priklauso nuo paros laiko. Termojutiklis 4 yra elektroninis, paverčiantis aplinkos temperatūros reikšmę j elektroninį signalą, teikiamą į elektroninį keitiklį 3. Termojutiklio 4 matuojama temperatūra turi būti nuo 50 iki +150 laipsnių, matavimo tikslumas +/- 1%, trumpiausias matavimo laikas apie sekundės, apsaugotas nuo atmosferos ir cheminio poveikio.Fans 1 can be 6W, 12cm in diameter with bearings that are low noise and have a lifetime of at least 20,000 MTBF. The fans 1 are mounted in the fan frame 2 using heat-resistant sealants which also perform vibration damping. The electronic converter 3 consists of a semiconductor chip and other electronic components. The electronic converter 3 is mounted inside the fan frame 2. The electronic converter is programmed by recording to a semiconductor chip software that allows the voltage supplied to the fan 1 to be varied evenly by converting the temperature of the convector heat exchanger read into the corresponding voltage at the converter output. A schematic diagram of the temperature dependence of the supply voltage to the fan 1 of the electronic converter is shown in FIG. 3. However, other values can be selected and programmed by the electronic converter. For example, in lounges where quiet operation is a priority, slower fan speeds can be programmed, although this slightly increases the warm-up time of the room since the convector starts operating. It is also possible to program the electronic converter values depending on the time of day. The temperature sensor 4 is an electronic converter that converts the ambient temperature value into an electronic signal provided by the electronic converter 3. The temperature sensor 4 must measure a temperature between 50 and +150 degrees, a measurement accuracy of +/- 1%, a minimum measurement time of about chemical effects.
Elektrinėje šildymo sistemos schemoje (Fig.4) naudojamas žemiau išvardintas raidinis su atitinkamais skaičiais elementų žymėjimas:The electrical heating scheme (Fig.4) uses the following alphanumeric designation of the elements:
R- rezistorius su kintama arba nuolatine varža;R- resistor with variable or constant impedance;
C- kondensatorius;C- capacitor;
D- diodas;D- diode;
L- induktyvumo rite;L- inductance coil;
U- procesorius;U- processor;
IC- fiksuotos teigiamos įtampos stabilizatorius;IC- Fixed positive voltage stabilizer;
Q- bipolis tranzistorius;Q- bipolar transistor;
X- nuolatinės įtampos maitinimo gnybtai; DC_MOTOR- nuolatins itampos variklis/ventiliatorius.X- DC power terminals; DC_MOTOR- DC motor / fan.
Šildymo sistemos valdymas vykdomas sekančiu principu. Iš rezistoriaus ir analoginio temperatūros daviklio suformuotas įtampos daliklis, iš kurio į mikrovaldiklj patenka nuo temperatūros besikeičianti įtampa. Priklausomai nuo šios įtampos, mikrovaldiklio išėjime formuojamos skirtingos aukšto dažnio platuminio signalo reikšmės (PWM). Signalas toliau yra stiprinamas ir perduodamas į elektroninio rakto ir induktyvinės ritės kontūrą, tokiu budu formuojant iš jų Buck topologijos įtampos keitiklį. Kontūro išėjime formuojasi nuo temperatūros priklausanti įtampa ventiliatoriams.The heating system is controlled according to the following principle. A voltage divider is formed from the resistor and the analog temperature sensor, which supplies the microcontroller with a temperature-varying voltage. Depending on this voltage, different values of the high-frequency latitude signal (PWM) are formed at the output of the microcontroller. The signal is further amplified and transmitted to the circuit of the electronic key and inductor to form a Buck topology voltage converter. At the output of the circuit, a temperature-dependent voltage is formed for the fans.
Šios šildymo sistemos privalumas yra toks, kad joje ventiliatorių greitis yra reguliuojamas tolygiai ir priklausomai nuo besikeičiančios temperatūros, pagamintos šilumos išsklaidymas taip pat yra tolygus. Tokiu būdu konvektorių efektyvumas gali padidėti 3-5 kartus. Vienas iš pagrindinių šio įrenginio pranašumų lyginant su panašiais įrenginiais yra toks, kad jis efektyviai išnaudoja likutinę konvektoriaus šilumą, išsijungus šilumą gaminančiam (šilumnešį šildančiam) įrenginiui, o šilumą gaminančiam įrenginiui įsijungus leidžia greitai pasiekti reikiamą temperatūrą patalpoje.The advantage of this heating system is that it adjusts the speed of the fans evenly and depending on the changing temperature, the heat dissipated is also uniform. In this way the efficiency of the convectors can be increased 3-5 times. One of the major advantages of this unit over similar units is that it efficiently utilizes the residual heat of the convector by switching off the heat generator (heat carrier) and turning the heat generator on to quickly reach the required temperature in the room.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2012071A LT6048B (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Convection space heating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2012071A LT6048B (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Convection space heating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2012071A LT2012071A (en) | 2014-02-25 |
| LT6048B true LT6048B (en) | 2014-06-25 |
Family
ID=50114942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2012071A LT6048B (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Convection space heating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT6048B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02251020A (en) | 1989-03-22 | 1990-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Device for floor heating |
| JPH1183046A (en) | 1997-09-10 | 1999-03-26 | Corona Corp | Fan convector |
| WO2011078731A1 (en) | 2009-12-25 | 2011-06-30 | Igor Valerievich Timoshenko | Convective electric heater |
-
2012
- 2012-08-07 LT LT2012071A patent/LT6048B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02251020A (en) | 1989-03-22 | 1990-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Device for floor heating |
| JPH1183046A (en) | 1997-09-10 | 1999-03-26 | Corona Corp | Fan convector |
| WO2011078731A1 (en) | 2009-12-25 | 2011-06-30 | Igor Valerievich Timoshenko | Convective electric heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2012071A (en) | 2014-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5637377B2 (en) | Air conditioning control device, air conditioning control method, air conditioning control program | |
| CN101809514A (en) | Application of microsystems for comfort control | |
| WO2015011844A1 (en) | Air conditioning device and method for operating air conditioning device | |
| US9500393B2 (en) | System and method for optimal cooling by thermo electric cooling module (TEC) and an electric fan thereof | |
| Martín-Gómez et al. | Thermoelectric cooling heating unit prototype | |
| JP6939899B2 (en) | Sealed electronic device | |
| CN113639334A (en) | Electric heating device, equipment, air conditioner, control method and storage medium | |
| Stein | Building technology: mechanical and electrical systems | |
| JP3199815U (en) | wine cellar | |
| LT6048B (en) | Convection space heating system | |
| US20250102163A1 (en) | System for heating and cooling system with stand-alone modular units | |
| JP2015025650A (en) | Air conditioning device and method for operating air conditioning device | |
| JP2020513525A (en) | Electric radiator-type heating device having at least one radiant radiator incorporating two resistive shield elements operating with alternating current and direct current | |
| CN219036767U (en) | Novel cooling and heating bathroom heater device | |
| US11920802B2 (en) | Air conditioner units and heating elements thereof | |
| US20240044526A1 (en) | Air conditioner units and heating elements thereof | |
| WO2020066581A1 (en) | Air-conditioning system, controller, control method, and program | |
| JP2016003822A (en) | Control device and air conditioning system | |
| JP4729300B2 (en) | Blowing air conditioner using thermoelectric elements | |
| RU143280U1 (en) | ELECTRIC HEATING DEVICE FOR HEATING YURT | |
| TWI344070B (en) | Self-adjusting hot box | |
| WO2024147103A1 (en) | A radiant cooling system for providing personalized cooling effect to users, and method thereof | |
| Ali et al. | Computational fluid dynamic (CFD) of Air conditioning system for human thermal comfort analysis: a simulation study | |
| CN111271755A (en) | High-temperature virus-killing heater | |
| RU92942U1 (en) | ELECTRIC CONVECTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20140225 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20140625 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20140807 |