190140. lajstromszámú szabadalom • Fűtőberendezés villamos energiának hőenergiává alakításával
3 190140 4 A találmány tárgya fűtőberendezés, amely villamos energiának hőenergiává alakításán alapul és amelynek a villamos energiából hőenergiát biztosító átalakítója, továbbá hőtárolója és a hőenergiát hófogyasztóhoz vagy további hőtárolóhoz juttató fűtő körfolyamata veut. A találmány szerinti fűtőberendezés helyiségek fűtésére, technológiai folyamatok igényelte fűtésre, tárolóterek fűtésére és hasonló területeken alkalmazható. Különösen olyan helyen előnyös a találmány szerinti fűtőberendezést használni, ahol magasfokű környezetvédelmi előírásokat kell kielégíteni, vagy ahol nagyon szűk hómérséklethatárok között kell a fűtött tér hőmérsékletét tartani, vagyis pontos szabályozást kell biztosítani, továbbá ahol a fűtött tér tűzveszélyes vagy rob banásveszélyes. A villamos energiának hőenergiává alakításával működő fűtőberendezések ismeri megoldásai közül a legegyszerűbbek az olyan szerkezeti felépítésűek, amelyeknél a villamos árammal átjárt és ennek hatására felmelegedett - sok esetben izzó - vezető szabadon van és így közvetlenül érintkezik a fűtött tér levegőjével. Vannak olyan szerkezeti kialakítások, amelyeknél a fűtőszál (fütószálak) burkolt, például kerámikus anyagú csőben (csövekben) van. Mindkét fajta kivitel élőfordulat ventilátorral, amely intenzív légáramlást biztosít a fűtőszál, vagy annak burkolata mellett. Az ilyen megoldások csak kis teljesítmény szolgáltatására alkalmasak, éppen ezért átmeneti jelleggel vagy kisegítő célzattal alkalmazzák ezeket, és akkor is egy-egy kis légterű helyiség fűtésére. Az ilyen megoldások szabályozási lehetősége igen minimális. Általában az üzemelés közvetlen személyi beavatkozással való megszakítása és megindítása jelenti a futóteljesítmény változtatását. Ezeket a fűtőeszközöket nem lehet alkalmazni tűzveszélyes helyeken és robbanásveszélyes helyeken. Az ismert fűtőberendezések egy másik fajtájánál a villamos áram hőhatásával vizet melegítenek és az így termelt meleg vizet cirkuláltatják a radiátorokat vagy más hőközlőket tartalmazó fűtő körfolyamatban. Ezek a berendezések már nagyobb fűtóteljesítményekre épülnek és kielégítóek a tűzveszélyes valamint robbanásveszély kiküszöbölése szempontjából is. Az ilyen berendezés vízrendszerében lévő víz általában olyan nagy tömegű, hogy az kihasználható hőtárolósra, vagyis megoldható az éjjeli felfűlés, nappali hőleadás ciklikus alkalmazása, ami köztudottan előnyös mind a fogyasztó, mind az energiatermelő és elosztó számára. Hátrányosak viszont az ilyen berendezések a villamos energiát hőenergiává átalakító és a víz hőhordozó közeg szempontjából. A víz miatt igen szűk tartományban kell tartani a villamos fűtőeszköz felületi hőmérsékletét, továbbá a vízmelegítő térnek vízkövesedése is határt szab az e térben tartható hőmérsékletnek és nyomásnak. Az is hátrányos, hogy a víz villamos vezető, holott egyes konstrukcióknál kedvezőbb volna szigetelő anyagú hőhordozót alkalmazni, vagy másként lehetne a szerkezetet kialakítani, továbbá más paramétereket lehetne választani ha a víztől eltérő - pl. szigetelő anyagú - hőhordozót alkalmaznának. Megemlíthetők még az olyan hőtárolós fütőeszközök, amelyeknél szilárd anyag szolgál hőtárolásra, és villamos áram hőhatásával történik a felfűlés. Ezek a hőtárolós fűtőeszközök - általában cserépkályhák formájában kerülnek forgalomba - csak helyiségek fűtésére alkalmasak, de például technológiai célból felmerült hőigény fedezésére szóba Bem jöhetnek. Az ilyen fütőeszközök szabályozási lehetősége szintén elenyésző. Az ismert berendezések egy-egy szűk felhasználási területen biztosítanak kielégítő megoldást, de általános érvényű hasznosításra nem alkalmasak. Pedig a villamos energiának hőenergiává alakításán alapuló fűtőberendezésekhez igen jelentős előnyök fűzhetők, ezért indokolatlan, ha a villamos fűtés terjedését korlátozzák. A villamos energia alapján álló fűtési rendszerek általános érvényű előnyei között feltétlenül szólni kell arról, hogy nemzetgazdasági szempontból jó az ilyen rendszerek összhatásfoka. A tüzelőanyagot az erőművekben jobb hatásfokkal lehel elégetni, mint mondjuk a háztartási tüzelőeszközökben, és az éjszakai árammal való fűtés az erőművi berendezések jobb kihasználását jelenti. A villamos fűtési rendszerek általában jobban szabályozhatók mint a közvetlen tüzelési alkalmazó fütőeszközök és ez jelentős megtakarítást eredményez az energiahordozók terén. A jó szabályozhatóságnak köszönhető, hogy helyiségfűtés esetén kellemes hőérzet biztosítható. A villamos fűtőberendezések mellett szól még az a körülmény, hogy nem kell elaprózva házhoz szállítani a tüzelőanyagot, hanem a villamos energiát kell - sokkal olcsóbban és könnyebben, kisebb veszteséggel - a felhasználás helyére juttatni. Az is jelentős szempont, hogy a felhasználás helyén nincs szennyező hatás, kényelmes, az üzemeltetés, mert a felügyelet vagy ellenőrzés alig igényel munkát, jól automatizálható az üzem. Elesik a tüzelőanyag tárolásával kapcsolatos hely- és építési probléma is. A villamos fűtőberendezések üzembiztonsága is megnyugtató, meri a kooperációs rendszerben tartós áramkiesés gyakorlatilag nem fordul elő. A villamos fűtőberendezések általános előnyeire tekintettel a találmány szerinti berendező« célja, hogy ezeket az általános előnyöket megtartva, az ismert hasonló berendezések hibáit, hiányosságait kiküszöbölve, olyan berendezést biztosítson, amelyik 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
