187052. lajstromszámú szabadalom • Automatikus hőmérséklet-szabályozó berendezés fűtőrendszerekhez, főként szilárd tüzelőanyaggal szakaszosan feltöltött kazánokkal táplált fűtőrendszerekhez, előnyösen családi házak melegvizes központi fütéseihez
A találmány tárgya automatikus hőmérsékletszabályozó berendezés fűtőrendszerekhez, főként szilárd tüzelőanyaggal szakaszosan feltöltött kazánokkal táplált fűtőrendszerekhez, előnyösen családi házak melegvizes központi fűtéseihez, melynél az elektronika hőmérsékletérzékelő-, alapjelbeállító-, kiegyenlítő- és állandó tagokból összeállított hídáramköre differenciál- és teljesítményerősítőn keresztül villamosán, a hídáramkör kiegyenlítő tagja pedig merev visszacsatolással van a beavatkozó készülékkel összekötve. Az ipari és kommunális fűtőerőművek kazánjai ill, az ezekkel táplált fűtőrendszerek bonyolult automatika rendszerekkel vannak felszerelve. Az elégetett tüzelőanyagok összmennyisége szempontjából azonban a kisebb teljesítményű, főként melegvizes központi fűtések az előbbiekkel azonos fontossággal bírnak, és egyáltalán nem közömbös, hogy ezek kazánjai milyen hatásfokkal dolgoznak. A központi fűtések szilárd tüzelőanyaggal táplált kazánjainál kézi szabályozás valósul meg, főként az égéstérbe bevezetett levegő mennyiségének beállítása révén. A kézi szabályozás hatékonysága a kezelő tapasztalataitól és igyekezetétől függ. A gyakorlat azt mutatja, hogy a kazánok levegőbevezető-nyilásait egy közepes helyzetbe állítják, és azt csak a legritkább esetben módosítják az igényeknek megfelelően. Ennek következtében a tüzelés gazdaságossága igen gyenge. Elvileg arányos szabályozási kör vált ismertté Korényi János: „Kazánfűtés” c. szakkönyvének (Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1981.) XV. fejezetéből, ahol a fűtött tér hőmérsékletét folyamatosan mérik, és az adott eltérés alapján beavatkoznak. A tényleges mért érték figyelése és a beavatkozás, a levegőcsappantyú beállítása azonban a fűtő feladata. így ezt a szabályozást csakis a könnyen automatizálható olaj* és gáztüzeléshez érdemes megvalósítani. Megjegyzendő azonban, hogy az ilyen rendszerek kétállású szabályozással dolgoznak, tehát vagy működtetik az égőt vagy kikapcsolják. A közismert Wheatstone-híd ilyen körben történő alkalmazására ugyanezen forrás V. fejezetének D. pontja ad példát. Merev visszavezetéses, arányos szabályozó-automatikát ismertet G. V. Arhipov: „Klímaberendezések szabályozása” c. szakkönyvének (Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1964.) 2.1 fejezete, melynek motoros szelepe mechanikus kötéssel van a Wheatstone-híd kiegyenlítőpotméterével összekötve. Ez utóbbi ismert megoldás hátránya is abban van, hogy szilárd tüzelésű, szakaszosan feltöltött kazánokkal táplált fűtőrendszerek szabályozására közvetlenül nem alkalmas. A találmány feladata a pillanatnyi hőigények figyelembevételével dolgozó, a tüzelőanyag hőtartalmát gazdaságosan hasznosító és még szilárd tüzelőanyaggal szakaszosan feltöltött kazánokkal táplált fűtőrendszerek minőségi szabályozására is alkalmas megoldás kidolgozása. A találmány szerint ezt a feladatot azzal oldjuk meg, hogy a kiegyenlítő potméter. egyrészt a hídáramkör állandó ellenállásainak osztáspontjához, másrészt a beavatkozó készülék adott esetben pillangószelepének szélsőállásaihoz rendelt véghelyzetmeghatározó áramkörök összehasonlító tagjaihoz van csatlakoztatva, az összehasonlító tagok kimenetére kötött kapcsoló tranzisztorok és a hídáramkör kimeneti pontjaira kapcsolt műveleti erősítő kimenetére kötött teljesítményerősítő tranzisztorok közös kollektor-körbe vannak összefogva, melynek kimenetére van a beavatkozó készülék motorja csatlakoztatva, továbbá egy második, a keringtetett fűtőközeg megengedett legmagasabb hőmérsékletéhez rendelt - önmagában ismert — hídáramköre van, melyben az összehasonlító tag kimenetének kapcsoló tranzisztorával van az első hídáramkör valamint a beavatkozó készülék tengelykapcsolójának behúzó tekercse táplálva. A találmányt a továbbiakban családi házak szilárd tüzelőanyaggal szakaszosan feltöltött kazánnal táplált melegvizes központi fűtéseihez kidolgozott célszerű példakénti kiviteli alakjának rajza segítségével ismertetjük részletesen. A rajzon az elektronika kapcsolási rajzát és a beavatkozó készülék vázlatos összeállítását tüntettük fel. Az adott kazán ajtajára felszerelt beavatkozó készüléket pont-vonallal határoltuk el az elektronikától. A hídáramkör állandó tagonként az l és 2 ellenállásokból, a fűtött tér hőmérsékletérzékelő tagjaiként a 3 termisztorból, a fűtött tér kívánt hőmérsékletének beállítására szolgáló alapjeibeállitó tagként a 4 potméterből és kiegyenlítő tagként az 5 potméterből van összeállítva. Esetünkben a hídáramkör az alapjelbeállító 4 potméter hitelesítése céljára a 6 potméterrel van kiegészítve. A hídáramkör 7 és 8 kimeneti pontjai a differenciálerősítő 9 műveleti erősítőjének bemenetére vannak kötve. A differenciálerősítőbe a megfelelő mértékű erősítés és a lengésmentes működés biztosítására a 10 ellenállás, a nagyfrekvenciás gerjedés gátlására pedig a 11 és 12 kondenzátor van beépítve. A differenciálerősítő a korlátozó 13 ellenálláson keresztül van a teljesítményerősítő 14 ill. 15 tranzisztorok bázisaira kötve. A 14 és 15 tranzisztorok kollektor-körébe a disszipáció csökkentésére két 16 és 17 dióda van bekötve. A teljesítményerősítő kimenete a beavatkozó készülék 18 motorjára van kötve. A beavatkozó készülékkel merev visszacsatolással összekötött kiegyenlítő 5 potméter egyrészt a korlátozó 19 ellenálláson keresztül a hídáramkör 1 és 2 ellenállásainak osztáspontjához, másrészt közvetlenül a beavatkozó készülék zárt ill. nyitott szélsöállásaihoz rendelt véghelyzetmeghatározó áramkörök célszerűen komparátorokként kiképzett 20 ill. 21 összehasonlító tagjainak bemenetére van csatlakoztatva. A 22-24 ellenállásokból osztóléc van a tagok billenési szintjeinek beállítására összeállítva. A 20 és 21 összehasonlító tagok a nagyfrekvenciás .gerjedés gátlására egy-egy 25 kondenzátorral vannak kiegészítve, kimeneteik pedig a korlátozó 26 ellenállásokon keresztül a teljesítményerősítő 14 és 15 tranzisztorokkal közös kollektorkörbe fogott kapcsoló 27 és 28 tranzisztorok bázisaira vannak kötve. A beavatkozó készülék kinematikai láncába beé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
