SK9420Y1 - Elektrický prietokový ohrievač a spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača - Google Patents
Elektrický prietokový ohrievač a spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača Download PDFInfo
- Publication number
- SK9420Y1 SK9420Y1 SK612021U SK612021U SK9420Y1 SK 9420 Y1 SK9420 Y1 SK 9420Y1 SK 612021 U SK612021 U SK 612021U SK 612021 U SK612021 U SK 612021U SK 9420 Y1 SK9420 Y1 SK 9420Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- water
- channel
- measuring
- heating
- heater
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2028—Continuous-flow heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
- F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
- F24H1/103—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance with bare resistances in direct contact with the fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/128—Preventing overheating
- F24H15/132—Preventing the operation of water heaters with low water levels, e.g. dry-firing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
- G01N27/08—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid which is flowing continuously
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
- G01N27/08—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid which is flowing continuously
- G01N27/10—Investigation or analysis specially adapted for controlling or monitoring operations or for signalling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Elektrický prietokový ohrievač (100) na ohrev vody pomocou holých drôtov ponorených vo vode zahŕňa vstupný kanál (1) na prívod studenej vody, výstupný kanál (2) na odvod ohriatej vody a oblasť na ohrev vody (3) usporiadanú medzi vstupným kanálom (1) a výstupným kanálom (2), pričom vstupný kanál (1), výstupný kanál (2) a oblasť na ohrev vody (3) tvoria prietokový kanál (4), aspoň jeden vykurovací element (10) usporiadaný v oblasti na ohrev vody (3), aspoň jeden snímač (5) na meranie teploty ohriatej vody, riadiacu jednotku (9) na riadenie vykurovacieho výkonu vykurovacích elementov (10), dve od seba vzdialené meracie elektródy (20, 30) zasahujúce do prietokového kanála (4) a majúce priamy kontakt s vodou v prietokovom kanáli (4) a meracie zariadenie (8) na kontinuálne meranie odporu vody pretekajúcej prietokovým kanálom (4).
Description
Technické riešenie sa týka elektrického prietokového ohrievača vody s ohrevom pomocou vykurovacích prvkov, ktoré sú v priamom kontakte s ohrievanou vodou, vybaveného prostriedkami na kontinuálne merame vodivosti vody.
Doterajší stav techniky
Na prípravu horúcej vody pre domácnosti s využitím elektrickej energie sa používajú elektrické prietokové ohrievače vody.
Takýto prietokový ohrievač vody obsahuje jeden alebo niekoľko elektrických ohrievacích prvkov, pomocou ktoiých sa voda, vedená cez kanály v prietokovom ohrievači vody, ohrieva na požadovanú nastaviteľnú teplotu. Prietokové ohrievače vody ohrievajú vodu na základe potreby, ohrievaná voda sa v prietokovom ohrievači neakumuluje. Prietokové ohrievače vody sú najčastejšie vybavené vykurovacím telesom s holým drôtom, vytvárajúcim vykurovaciu špirálu.
Rozdiel potenciálov medzi holým drôtom a kanálom na prívod vody alebo kanálom na odtok vody pripojeným k potenciálu zeme elektricky vodivým spôsobom vedie k zodpovedajúcim unikajúcim prúdom počas prevádzky vykurovacieho zariadenia. Veľkosť týchto unikajúcich prúdov závisí okrem iného od vodivosti vody pretekajúcej zariadením.
Pre elektrické ohrievače vody používané v domácnostiach sú platné viaceré normy, pričom prvoradá je bezpečná prevádzka. Pri ich nedodržaní hrozí úraz elektrickým prúdom.
Medzinárodná norma DIN EN 60335-2-21 sa zaoberá bezpečnosťou elektrických akumulačných ohrievačov vody pre domácnosť, v časti 13.2 stanovuje maximálne hodnoty unikajúcich prúdov pre elektrické zariadenia používané v domácnosti a norma DIN EN 60335-2-35 určená pre prietokové ohrievače vody v časti 7.1 zverejňuje tabuľku s povolenými hodnotami vodivosti vody pri prevádzkovej teplote.
Vzhľadom na to, že v rôznych častiach sveta je voda v distribučnej sieti často kontaminovaná soľou alebo inými nežiaducimi nečistotami zapríčiňujúcimi zvyšovanie vodivosti vody, na dodržanie bezpečnostných noriem je nutné v prietokových ohrievačoch zabezpečiť kontinuálne (nepretržité) vyhodnocovanie vodivosti vody počas prevádzky elektrického prietokového ohrievača. V prípade prekročenia povolenej hodnoty musí zariadenie zabezpečiť nevyhnutné činnosti, napríklad odpojiť vykurovacie telesá od zdroja elektrickej energie.
V stave techniky sú známe riešenia na meranie odporu alebo vodivosti vody.
Publikácia DE8428975 U1 zverejňuje elektrický prietokový ohrievač s meracím usporiadaním na merame vodivosti vody a na základe tejto hodnoty vyhodnocuje nedostatok vody, spôsobený napríklad bublinami vzduchu. Meracia elektróda je do kanála s vodou naskrutkovaná.
V závislosti od tejto nameranej hodnoty sa vykurovací prúd vykurovacej špirály zapne iba vtedy, ak meranie vodivosti ukáže, že v prietokovom kanáli prietokového ohrievača vody je dostatok vody. Vykurovaciu špirálu je možné okamžite vypnúť počas prevádzky, ak dôjde k úniku vody.
Uvedené riešenie nezohľadňuje normou predpísané limitné hodnoty vodivosti vody a nie je tak zaistená bezpečnosť prevádzky zariadenia.
Dokument EP 2840404 BI zverejňuje spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača s holým drôtom. Elektrický prietokový ohrievač zahŕňa riadiace zariadenie, ktoré obsahuje vyhodnocovaciu jednotku nastavenú na stanovenie hypotetickej hodnoty unikajúceho prúdu na základe hodnoty vodivosti vody a najmenej jednej vopred stanovenej hodnoty, súvisiacej s konštrukciou (dizajnom) zariadenia. Riadiace zariadenie je prispôsobené na zníženie vykurovacieho výkonu vykurovacieho zariadenia s holým drôtom, ak hypotetická hodnota únikového prúdu prekročí vopred stanovenú prahovú hodnotu unikajúceho prúdu.
Nevýhodou metódy riadenia je, že regulovaná veličina (zvodový prúd) sa odchyľuje od meranej veličiny (hodnota vodivosti) a skutočnosť, že sa neprijmú žiadne opatrenia, aby sa zabránilo poškodeniu v dôsledku prehriatia vykurovacieho elementu v dôsledku vzduchových bublín. V prípade, že jednou z meracích elektród je odporová vykurovacia špirála, takéto zapojenie neumožňuje kontinuálne merame, ale len merame v nečinnom stave - bez súčasného ohrevu vody.
Uvedený nedostatok rieši predkladané technické riešenie elektrického prietokového ohrievača vody s kontinuálnym meraním vodivosti vody.
Podstata technického riešenia
Elektrický prietokový ohrievač na ohrev vody pomocou holých drôtov ponorených vo vode zahŕňa vstupný kanál na prívod studenej vody, výstupný kanál na odvod horúcej vody a oblasť na ohrev vody usporiadanú
SK 9420 Υ1 medzi vstupným kanálom a výstupným kanálom. Spolu vytvárajú prietokový kanál, v ktorom prúdi voda. V oblasti na ohrev vody je umiestnený aspoň jeden vykurovací element s holými drôtmi.
Súčasťou elektrického prietokového ohrievača vody sú ďalej snímače teploty, obvykle na vstupe a výstupe, snímače tlaku, škrtiace ventily alebo obmedzovače prietoku riadené krokovým motorom a merače prietoku. Výstupy snímačov sú použité riadiacou jednotkou na riadenie činnosti prietokového ohrievača, najmä na zabezpečenie nastavenej požadovanej výstupnej teploty. Na základe objemu a teploty vody v prietokovom ohrievači riadi riadiaca jednotka výkon vykurovacích elementov.
Na merame vodivosti vody sa použijú dve od seba vzdialené elektródy, ktoiými môžu byť v podstate akékoľvek elektricky vodivé komponenty, ktoré zasahujú do prietokového kanála, a meracie zariadenie, ktoré je pomocou konektorov a/alebo vodičov pripojené k elektródam a tiež aj k riadiacej jednotke, na presný parametrický výpočet vodivosti vody.
Meracie zariadenie genemje striedavé napätie veľkosti 0,5 V - 1,0 V a frekvencie 8-12 kHz, ktoré je privedené medzi elektródy pomocou pripojených vodičov. Použitie striedavého napätia zabraňuje elektrolýze a umožňuje spoľahlivé a dlhodobé merame. Paralelne k elektródam je pripojený rezistor s veľkosťou 0,5 - 2 kQ na eliminovanie elektromagnetického rušenia z vykurovacích elementov, nakoľko počas kontinuálneho merania vodivosti sú vykurovacie elementy v prevádzke.
Meracie zariadenie je pomocou štvorpinového konektora (GND, +5 V a dva vodiče pre spätnú väzbu) pripojené k riadiacej jednotke a jednosmerné napätie od 0 V do 5 V vedené z meracieho zariadenia do riadiacej jednotky zodpovedá prevedenej hodnote nameraného okamžitého odporu. V riadiacej jednotke sa prepočíta privedené napätie na okamžitú hodnotu vodivosti vody, pričom parametrami funkcie na určenie koeficientu pre vodivosť vody sú: merný odpor materiálu kovovej rúrky pripojenej k vstupnému kanálu alebo k výstupnému kanálu, vzdialenosť medzi meracími elektródami, okamžitá hodnota teploty ohriatej vody, veľkosť styčnej plochy elektród, ktorá je v priamom kontakte s vodou, a hodnota veľkosti odporu paralelne pripojeného rezistora.
Vzduchové bubliny v prietokovom kanáli sú delegované tak, že meracie zariadenie nameria odpor medzi elektródami rovnajúci sa veľkosti odporu paralelne pripojeného rezistora na eliminovanie elektromagnetického rušenia, čomu bude zodpovedať aj hodnota okamžitej vodivosti vody vyhodnotená riadiacou jednotkou.
Riadiaca jednotka v oboch prípadoch - pri prekročení limitnej hodnoty vodivosti vody, ako aj pri detekcii vzduchových bublín, vypne ohrev vody bez ohľadu na to, či bola dodávka teplej vody uskutočnená. Vykurovacie elementy sa odpoja od zdroja elektrickej energie, aby sa chránil používateľ pred úrazom alebo ohrievač pred poškodením.
Ohrev vody sa opätovne uskutoční, ak okamžitá hodnota vodivosti vody nepresiahne normou stanovené hodnoty, ktoré sú zapamätané v pamäťových obvodoch riadiacej jednotky elektrického ohrievača a využívané jej riadiacim softvérom a nie sú delegované vzduchové bubliny v prietokovom kanáli.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Technické riešenie bude teraz opísané s odkazom na nasledujúce obrázky, ale bez obmedzenia na ne.
Obr. 1 znázorňuje prietokový kanál elektrického prietokového ohrievača so snímačom teploty ohriatej vody.
Obr. 2 vyobrazuje príklad elektródy, ktorou je kovová rúrka vedená do vstupného kanála elektrického prietokového ohrievača.
Obr. 3 vyobrazuje príklad prepojenia prietokového kanála s meracím zariadením a s riadiacou jednotkou v elektrickom prietokovom ohrievači v zjednodušenom blokovom vyobrazení.
Obr. 4 vyobrazuje graf porovnávajúci vodivosť vody zmeranú presným multiparametrovým prístrojom na meranie kvality vody s hodnotami vodivosti vody vypočítanými riadiacou jednotkou.
Príklady uskutočnenia
Elektrický prietokový ohrievač 100 na ohrev vody pomocou holých drôtov ponorených vo vode zahŕňa vstupný kanál 1 na prívod studenej vody, výstupný kanál 2 na odvod ohriatej vody a oblasť 3 na ohrev vody usporiadanú medzi vstupným kanálom 1 a výstupným kanálom 2, pričom vstupný kanál 1, výstupný kanál 2 a oblasť 3 na ohrev vody tvoria prietokový kanál 4.
V oblasti na ohrev vody 3 je usporiadaný aspoň jeden vykurovací element 10 s holými drôtmi ponorenými do vody.
Teplota ohriatej vody vo výstupnom kanáli 2 sa na účely riadenia výkonu elektrického prietokového ohrievača 100 kontinuálne meria pomocou snímača 5 teploty, pričom v elektrickom prietokovom ohrievači 100 sa môže ďalším snímačom (nevyobrazeným) merať tiež teplota vody vo vstupnom kanáli 1.
SK 9420 Υ1
Riadiaca jednotka 9 používa údaje zo snímačov na riadenie vykurovacieho výkonu vykurovacích elementov 10, pričom do algoritmov riadenia vstupujú aj iné údaje, okrem uvedenej okamžitej hodnoty teploty meranej snímačom 5 teploty, ako napríklad hodnoty z merača prietoku (nevyobrazený), hodnota požadovanej teploty vody na výstupe, tieto algoritmy sú známe odborníkom v stave techniky a nebudú detailne opisované.
Keďže snímač 5 teploty ohriatej vody je bežnou súčasťou každého prietokového ohrievača, je veľmi výhodné použiť kovový kryt snímača, ktorý je v priamom kontakte s vodou vo výstupnom kanáli 2 ako prvú elektródu 20 na merame vodivosti vody. Kovový kryt snímača môže byť vyhotovený z akéhokoľvek elektricky vodivého materiálu, najčastejšími materiálmi sú meď, mosadz, oceľ alebo hliník. Podmienkou je, aby všetky aktívne prvky a meracie vodiče snímača 5 teploty boli odizolované od kovového krytu snímača 5 elektricky nevodivým materiálom.
Druhou meracou elektródou 30 môže byť výhodne kovová rúrka pripojená k vstupnému kanálu 1 alebo kovová rúrka pripojená k výstupnému kanálu 2, pričom kovová rúrka je uzemnená - podľa predpisov - na spoločnú zem zariadenia (GND).
Kovové rúrky sú väčšinou medené, ale môžu byť použité aj iné kovové materiály a ich použitie ako elektródy na merame vodivosti vody je výhodné, keďže majú priamy kontakt s vodou, je známy merný elektrický odpor materiálov, z ktorých sú vyrobené a sú súčasťou zariadenia.
Na obr. 1 je schematicky vyobrazený prietokový kanál elektrického prietokového ohrievača so snímačom teploty 5 ohriatej vody, pričom v detaile je vyobrazené použitie krytu snímača ako prvej elektródy 20 s pripojeným meracím vodičom 6.
Obr. 2 vyobrazuje príklad druhej elektródy 30, ktorou je kovová rúrka vedená do vstupného kanála elektrického prietokového ohrievača s meracím vodičom 7.
Meracie zariadenie 8 na kontinuálne merame odporu vody je pomocou vodičov 6 a 7 pripojené k meracím elektródam 20 a 30.
Vodiče 6 a 7 sú paralelne spojené s rezistorom 50 s veľkosťou odporu 1 kQ na eliminovanie elektromagnetického rušenia z vykurovacích elementov 10 počas kontinuálneho merania odporu vody.
Na kontinuálne merame okamžitého odporu vody pomocou meracieho zariadenia 8 je medzi vodiče 6 a 7 pripojené striedavé napätie veľkosti 0,7 V a frekvencie 10 kHz.
Meracie zariadenie 8 je v príklade uskutočnenia pripojené k riadiacej jednotke 9 pomocou štvorpinového konektora 40 (GND, +5 V a dva vodiče na spätnú väzbu).
Príklad prepojenia prietokového kanála s meracím zariadením a s riadiacou jednotkou v elektrickom prietokovom ohrievači v zjednodušenom blokovom vyobrazení je na obr. 3.
Výhodne môže byť meracie zariadenie 8 súčasťou riadiacej jednotky 9.
Jednosmerné napätie od 0 V do 5 V vedené z meracieho zariadenia 8 do riadiacej jednotky 9 zodpovedá prevedenej hodnote nameraného okamžitého odporu vody. V riadiacej jednotke 9 sa prepočíta privedené napätie koeficientom na okamžitú hodnotu vodivosti vody, pričom parametrami funkcie na určenie koeficientu na vodivosť vody sú: merný odpor materiálu kovovej rúrky použitej ako druhá elektróda 30, vzdialenosť medzi meracími elektródami 20 a 30, okamžitá hodnota teploty ohriatej vody, veľkosť styčnej plochy elektród, ktorá je v priamom kontakte s vodou, a hodnota veľkosti odporu paralelne pripojeného rezistora 50.
Riadiaca jednotka 9 pomocou opísaného zapojenia a jednoduchého prepočítavacieho softvéru dostáva presnú informáciu o vodivosti vody pri nameranej prevádzkovej teplote a zariadenie je schopné reagovať na kolísanie kvality vody v súlade s medzinárodnými a národnými bezpečnostnými normami.
Pri prekročení stanovenej medznej hodnoty vodivosti vody je riadiacou jednotkou prerušená dodávka výkonu do vyhrievacích elementov 10.
Vzduchové bubliny v prietokovom kanáli sú delegované tak, že meracie zariadenie nameria odpor medzi elektródami rovnajúci sa veľkosti odporu paralelne pripojeného rezistora 50. Ak riadiaca jednotka 9 vyhodnotí hodnotu vodivosti vody delegujúcu prítomnosť vzduchových bublín v prietokovom kanáli 4, aj v tomto prípade je riadiacou jednotkou prerušená dodávka výkonu do vyhrievacích elementov 10.
V oboch prípadoch môže elektrický prietokový ohrievač generovať varovný signál pre používateľa, prípadne sa môže na zobrazovacej jednotke ohrievača zobraziť chybové hlásenie.
Ohrev vody sa opätovne uskutoční, ak okamžitá hodnota vodivosti vody nepresiahne normou stanovené hodnoty, ktoré sú zapamätané v pamäťových obvodoch riadiacej jednotky elektrického ohrievača a ak okamžitá hodnota vodivosti vody nepoukazuje na vzduchové bubliny v prietokovom kanáli.
Rezistor 50 môže mať veľkosť odporu 0,5 - 2 kD, výhodne 1 1<Ω. striedavé napätie je veľkosti 0,5 V 1,0 V a frekvencie 8-12 KHz, výhodne veľkosti 0,7 V a frekvencie 10 kHz.
Testovaním bolo overené, že opísané merame vodivosti vody je veľmi presné. Na obr. 4 je vyobrazený graf porovnávajúci vodivosť vody zmeranú presným multiparametrovým prístrojom na meranie kvality vody s hodnotami vodivosti vody vypočítanými riadiacou jednotkou, pričom odchýlka meraní je menšia než 5 %.
SK 9420 Υ1
Priemyselná využiteľnosť
Požiadavka na bezpečnosť prevádzky elektrického prietokového ohrievača vody s ohrevom pomocou vykurovacích prvkov, ktoré sú v priamom kontakte s ohrievanou vodou, vedie k nevyhnutným úpravám na do5 teraz používaných zariadeniach. Predkladané technické riešenie je vybavené prostriedkami na kontinuálne meranie vodivosti vody a zabezpečenie pred úrazom elektrickým prúdom v dôsledku kontaminácie vody s minimálnymi nákladmi, nakoľko využíva bežné komponenty zariadenia a jednoduché meracie zapojenie.
SK 9420 Υ1
Zoznam vzťahových značiek
- vstupný kanál
- výstupný kanál
- oblasť ohrevu
- prietokový kanál
- snímač teploty , 7 - vodiče
- meracie zariadenie
- riadiaca jednotka
- vykurovací element
- prvá elektróda
- druhá elektróda
- konektor
- rezistor
- graf závislosti vodivosti vody od teploty vody s hodnotami meranými multiparametrickým meracím prístrojom
- graf závislosti vodivosti vody od teploty vody s hodnotami meranými prietokovým ohrievačom
100 - prietokový ohrievač
Claims (6)
1. Elektrický prietokový ohrievač (100) na ohrev vody pomocou holých drôtov ponorených vo vode, zahŕňajúci vstupný kanál (1) na prívod studenej vody, výstupný kanál (2) na odvod ohriatej vody a oblasť na ohrev vody (3) usporiadanú medzi vstupným kanálom (1) a výstupným kanálom (2), pričom vstupný kanál (1), výstupný kanál (2) a oblasť na ohrev vody (3) tvoria prietokový kanál (4), aspoň jeden vykurovací element (10) usporiadaný v oblasti na ohrev vody (3), aspoň jeden snímač (5) na merame teploty ohriatej vody, riadiacu jednotku (9) na riadenie vykurovacieho výkonu vykurovacích elementov (10), dve od seba vzdialené meracie elektródy (20, 30) zasahujúce do prietokového kanála (4) a majúce priamy kontakt s vodou v prietokovom kanáli (4), meracie zariadenie (8) na kontinuálne merame odporu vody pretekajúcej prietokovým kanálom (4), vyznačujúci sa tým, že meracie zariadenie (8) je pomocou vodičov (6, 7) pripojené k meracím elektródam (20, 30) a meracie zariadenie (8) je pripojené k riadiacej jednotke (9), vodiče (6, 7) sú paralelne spojené s rezistorom (50) s veľkosťou odporu 0,5 - 2 kQ, výhodne 1 kQ, na eliminovanie elektromagnetického rušenia z vykurovacích elementov (10), na kontinuálne merame okamžitého odporu vody pomocou meracieho zariadenia (8) je medzi vodiče (6, 7) pripojené striedavé napätie veľkosti 0,5 V 1,0 V a frekvencie 8-12 kHz, výhodne veľkosti napätia 0,7 V a frekvencie 10 kHz.
2. Elektrický prietokový ohrievač (100) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvá meracia elektróda (20) je tvorená kovovým opláštením snímača (5) teploty vody, druhá meracia elektróda (30) je tvorená kovovou rúrkou pripojenou k vstupnému kanálu (1) alebo kovovou rúrkou pripojenou k výstupnému kanálu (2), pričom druhá meracia elektróda je uzemnená.
3. Elektrický prietokový ohrievač (100) podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že na stanovenie okamžitej hodnoty vodivosti ohrievanej vody pretekajúcej prietokovým kanálom (4) je hodnota napätia z meracieho zariadenia (8) zodpovedajúca okamžitému odporu ohrievanej vody prepočítaná v riadiacej jednotke (9) pomocou parametrický určeného koeficientu, pričom parametrami funkcie na určenie koeficientu sú merný odpor materiálu kovovej rúrky pripojenej k vstupnému kanálu (1) alebo k výstupnému kanálu (2), vzdialenosť medzi meracími elektródami (20, 30), okamžitá hodnota teploty ohriatej vody, veľkosť styčnej plochy elektród, ktorá je v priamom kontakte s vodou, a hodnota veľkosti odporu rezistora (50).
4. Elektrický prietokový ohrievač (100) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že meracie zariadenie (8) je súčasťou riadiacej jednotky (9).
5. Spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača (100) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pri prekročení stanovenej medznej hodnoty vodivosti vody v prietokovom kanáli (4) je riadiacou jednotkou (9) prerušená dodávka výkonu do vyhrievacích elementov (10).
6. Spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača (100) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pri vyhodnotení hodnoty vodivosti delegujúcej prítomnosť vzduchových bublín v prietokovom kanáli (4) je riadiacou jednotkou (9) prerušená dodávka výkonu do vyhrievacích elementov (10).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK612021U SK9420Y1 (sk) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | Elektrický prietokový ohrievač a spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača |
| CN202210423672.8A CN115388546A (zh) | 2021-05-07 | 2022-04-21 | 即热式电热水器及其控制方法 |
| EP22169934.1A EP4086533B1 (en) | 2021-05-07 | 2022-04-26 | Instantaneous electric water heater and method of controlling the instantaneous electric water heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK612021U SK9420Y1 (sk) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | Elektrický prietokový ohrievač a spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK612021U1 SK612021U1 (sk) | 2021-09-16 |
| SK9420Y1 true SK9420Y1 (sk) | 2022-01-26 |
Family
ID=77669798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK612021U SK9420Y1 (sk) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | Elektrický prietokový ohrievač a spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4086533B1 (sk) |
| CN (1) | CN115388546A (sk) |
| SK (1) | SK9420Y1 (sk) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8428975U1 (de) | 1984-10-02 | 1985-12-19 | Bernhardt, Werner, 8069 Ilmmünster | Heißwasser-Durchlauferhitzer |
| ES2572090T3 (es) | 2013-08-20 | 2016-05-30 | Gerdes Ohg | Calentador eléctrico continuo de hilo desnudo y procedimiento para el control del mismo |
| DE102014000536A1 (de) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen einer elektrischen Leitfähigkeit in einem Durchlauferhitzer |
| DE102019123760A1 (de) | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Warmwasserbereiter und Verfahren zum Steuern eines Warmwasserbereiters |
-
2021
- 2021-05-07 SK SK612021U patent/SK9420Y1/sk unknown
-
2022
- 2022-04-21 CN CN202210423672.8A patent/CN115388546A/zh active Pending
- 2022-04-26 EP EP22169934.1A patent/EP4086533B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115388546A (zh) | 2022-11-25 |
| EP4086533C0 (en) | 2023-08-16 |
| SK612021U1 (sk) | 2021-09-16 |
| EP4086533A1 (en) | 2022-11-09 |
| EP4086533B1 (en) | 2023-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4056006B2 (ja) | 流体を急速に加熱するシステムおよび方法 | |
| US7706670B2 (en) | Fluid-heating apparatus, circuit for heating a fluid, and method of operating the same | |
| US20070125764A1 (en) | Fluid-heating apparatus, circuit for heating a fluid, and method of operating the same | |
| CN204084813U (zh) | 电气的裸线连续式加热器 | |
| WO2010067299A2 (en) | Electricity meters | |
| CN105223329B (zh) | 基于热电效应的变压器绕组材质鉴别方法 | |
| EP2894466B1 (en) | Anticorrosive performance deterioration detection sensor, and hot-water supply and heating system provided with same | |
| CN112042265B (zh) | 具有温度感测功率引脚和辅助感测接头的电阻加热器 | |
| US20230164885A1 (en) | Control system for controlling a heater | |
| CN109479341A (zh) | 用于自适应控制的加热器束和减少电流泄漏的方法 | |
| SK9420Y1 (sk) | Elektrický prietokový ohrievač a spôsob riadenia elektrického prietokového ohrievača | |
| CN103703350B (zh) | 电功率变压器的绕组温度的表示和显示 | |
| KR20080039570A (ko) | 열배관누수감지장치 및 그 방법 | |
| CN106953527A (zh) | 具有低电压输出的定时电力供应 | |
| JP6897603B2 (ja) | ケーブル断線予兆検知装置 | |
| CN209264886U (zh) | 一种导体间电气连接质量的检测系统 | |
| CN104897969A (zh) | 在即热式电热水器中检测电导率的方法和设备 | |
| KR20100064704A (ko) | 전구간 온도 감지가 가능한 전열케이블 | |
| US20210396599A1 (en) | Heating device comprising a temperature measuring device and methods for temperature measurement at the heating device and for production | |
| CN114424072A (zh) | 用于压紧测量传感器和传递电的测量信号的压紧器 | |
| GB2332072A (en) | Controlling heating element usable for flow or thermal conductivity measurement | |
| KR20190133317A (ko) | 전류원 기반의 감열선 모니터링 장치 | |
| JPS593706B2 (ja) | 抵抗加熱体の品質検査システム | |
| JPH02263580A (ja) | 抵抗溶接機における抵抗測定装置 | |
| AU2007234597A1 (en) | System and method for rapid heating of fluid |