188848. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus feltöltésvezérlő készülék villamos hőtároló helyiségfűtő készülékhez
1 188 848 2 A találmány tárgya elektronikus feltöltésvezérlő készülék villamos vezetőjellel vezérelhető villamos hőtároló helyiségfűtő készülékek előírt bekapcsolási időszakban való időjárásfüggő és kívánt időprogramnak megfelelő felfűtésének automatikus vezérlésére, amelynek időzítőjelképző szervet és időprogramvezérlő szervet tartalmazó időzítő egysége, külső hőmérsékletérzékelőre csatlakozó hőmérsékletfüggő jelet képző szerve, feszültség nullaátmenet detektora, valamint a hőtároló helyiségfűtő készülékek feltöltésszabályozóit befolyásoló periódussorozatvezérlésű vezetőjelet képző vezérlő szerve és beavatkozó szerve van. A hőtároló helyiségfütőkészülékek villamos energiavételezését - mint ismeretes - az áramszolgáltatók csak meghatározott napi időszakokban engedélyezik. A tárolt hőt ezek a hőtároló fűtőkészülékek a hőszükségletnek megfelelően az engedélyezett vételezési időszakoktól függetlenül főleg nappal adják le. A feltöltésvezérlő készülék feladata egy, vagy több hőtároló fűtőkészülék felfűtésének időjárásfüggő, azaz előnyösen a külső hőmérséklettől függő vezérlése olyan értelemben, hogy a hőtároló fűtőkészülékek annyi, de csak anynyi villamosenergiát vegyenek fel a villamos hálózatból, amennyi elegendő a fűtött helyiségek hőszükségletének fedezésére a következő vételezési időszakig. A feltöltésvezérlő készüléknek a hőtároló kályhákban elhelyezett feltöltésszabályozóval együttesen ezenfelül biztosítani kell, hogy a feifütéskor minden egyes fűtőkészüléknél a felfütést megelőző hőkinyerési időszakból visszamaradt ún. maradékhő mennyisége is figyelembe legyen véve. A több maradékhővel rendelkező fűtőkészülékbe ugyanis kevesebb energiát kell betáplálni. A külő hőmérséklet és a maradékhő együttes figyelembevételével elkerülhető a helyiségek indokolatlan túlfűtése. A hőtároló fűtőkészülékek hőleadása ugyanis a hőszigetelés mértékének konstrukciós és gazdaságossági korlátái miatt csak részben vezérelhető beépített ventilátor és fali helyiséghőmérséklet-szabályozó segítségével; a túlságosan felfütött hőtároló fűtőkészülék felületi hőleadása — azaz vesztesége - például enyhe időjárás esetén éjszaka képes a helyiséget túlfűteni akkor is, ha helyiséghőmérséklet-szabályozója kis értékre van állítva. Az áramszolgáltatók a hőtároló helyiségfűtőkészülékek energiavételezésre engedélyezett fent említett időszakait a villamosenergia rendszer terhelési viszonyainak megfelelően állapítják meg, pl. éjszaka 8.. .9 órás és esetleg délután 1.. .2 órás időtartamra. A hőtároló fűtőkészülékek felvett teljesítménye alkalmasa hálózati terhelési görbe szakmai műszóval éjszakai völgynek nevezett mélyedésének kitöltésére, vagyis a villamosenergia rendszer kihasználásának javítására. Tekintve, hogy a hőtároló fűtőkészülékek energiaszükséglete az időjárás függvénye, az energiavételezés időtartama általában rövidebb az engedélyezett időszaknál. Amennyiben a felfűtési csak az időjárás és a maradékhő figyelembevételével vezérelik, a terhelés az engedélyezett időszak elejére koncentrálódik és sok hőtároló fogyasztó esetén a terhelési völgy kitöltése kedvezőtlen lesz. E hátrány kiküszöbölésére a fel töltésvezérlőnek egy további feladatot is el kell látnia : az engedélyezett bekapcsolási időszakon belül a hőtároló fűtőkészülékek energiavételezését olyan időprogramnak megfelelően kell vezérelni, hogy az a terhelési völgy kitöltése szempontjából az áramszolgáltató részére kedvező legyen. Szokás a hőtároló fűlőkészülékek energiavételezését pl. az éjszakai időszak végére eltolni, — ezazún. hátravezérlés - vagy az időszak közepére programozni. Ismeretes több olyan feltöltésvezérlő rendszer, ill. készülék, amely az előbbiekben részletezett hármas feladatot teljesíti, ill. megoldja. Az elterjedt műszaki megoldások ismertetését pl. Friedrichs, Vogler: „A modern háztartás villamos berendezései” c. (Műszaki 1981.) könyvében a 186-197. oldalakon, valamint Jüttemann: Elektrisch heizen und klimatisieren” c. könyvében a 83 — 106. oldalakon (VDI Verlag 1979.) találjuk. Ezekből kitűnik, hogy az ilyen automalikák központi vezérlő készüléke egy időjárásérzékelővel és egy időzítőegységgel van összekötve. A célszerűen - pl. az épület külső falában elhelyezett külső hőmérsékletérzékelő — szokás időjárásérzékelőnek is nevezni - az érzékelt hőmérséklettel egyértelműen összefüggő villamos jelet szolgáltat előnyösen pl. egy NTK vagy PTK termisztor segítségével. Az időzítőegységben, — mely lehet a központi vezérlőkészülékekkel egybe is építve - általában egy kis szinkronmotor van. Ezt a szinkronmotort vagyis magát az időzítőegységet az áramszolgáltató vállalat időprogram kapcsolója, - mely lehet egy hagyományos kapcsolóóra, vagy a hangfrekvenciás központi vezérlés (szakmai műszóval körvezérlés) vevőkészüléke - indítja egy vezérlőjel segítségével. A szinkronmotor - lassító áttételek közbeiktatásával - egy potenciométert forgat és villamos érintkezőt, ill. érintkezőket működtet pl. forgatott bütykös tárcsákkal meghatározott programnak megfelelően. A potenciométer időtől függő villamos jelet szolgáltat. Az idözítőegység futási ideje általában 22 óra, vagyis naponkénti újraindítást igényel. A villamos érintkezők közül az egyik pl. indítás után 6 órával a szinkronmotort az idöprogramkapcsolóval vezérelt bemenetről a világítási hálózatra kapcsolja át, majd a 22 órás futás befejezése előtt visszakapcsol kiindulási helyzetbe, egy másik pl. az eltérő éjszakai és nappali ráfűlési feltöltési szintnek megfelelő vezetője! átkapcsolást hajtja végre kívánt időpontban. A központi vezérlőkészülék az időjárásérzékelő és az. idözítőegység villamos jeleit összegezi és erősíti oly módon, hogy a kívánt lefolyású és értékű vezetőjelet szolgáltasson a rácsatlakozó hőtároló fűtőkészülékek feltöltésszabályozói részére. A hőtároló fűtőkészülékek feltöltésszabályozója egy érzékelő segítségével - általában közvetve - érzékeli a fűtőkészülékben az energiatárolás feladatát ellátó hőtároló mag hőmérsékletét, a tárolt hőmennyiség ugyanis ezzel arányos; a célszerűen kétállású szabályozó kikapcsolási hőmérsékletét a központi vezérlőkészülékből érkező vezetőjel határozza meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
