CS245369B1

CS245369B1 - Connection for automatic charging of storage heating systems depending on outdoor temperature

Info

Publication number: CS245369B1
Application number: CS585483A
Authority: CS
Inventors: Jiri Kouril
Original assignee: Jiri Kouril
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1986-09-18

Abstract

Očelem zapojení je zlepšení využiti energie pro akumulační vytápění, při minimálních nákladech na realizaci u dosavadních i nově budovaných topných systémů. Uvedeného výsledku je dosaženo instalací elektronického, převážně číslicového zařízení, sloužícího k ovládání přívodu elektrické energie k akumulačním spotřebičům. Doba nutná pro akumulaci tepelného náboje, potřebného pro vytápění, je odvozena od venkovní teploty. V komparátoru (6) je porovnávána uplynulá doba cyklu nabíjení, odvozená ze zdroje hodinových impulsů (1) a počítaná čítačem (2) hodinových impulsů s potřebnou dobou nabíjení, odvozenou od venkovní teploty, která je měřena čidlem (3), zapojeným na převodník (4) teplota - elektrická veličina a dále na analogově číslicový převodník (5), jehož výstup udává potřebnou dobu nabíjení. Shoda obou dob je využita k ovládání vyhodnocovacího a akčního členu (7), zapínajícího čí vypínajícího topný systém. Zapojení je s minimálními úpravami využitelné jak v systémech s 24hodinovým časovým spínačem nočního proudu, tak v systémech s dálkovým ovládáním.The purpose of the connection is to improve the use of energy for storage heating, with minimal implementation costs for existing and newly built heating systems. The above result is achieved by installing an electronic, mainly digital device, used to control the supply of electrical energy to storage appliances. The time required for the accumulation of the thermal charge required for heating is derived from the outside temperature. In the comparator (6), the elapsed time of the charging cycle, derived from the clock pulse source (1) and calculated by the clock pulse counter (2), is compared with the necessary charging time, derived from the outside temperature, which is measured by the sensor (3), connected to the temperature - electrical quantity converter (4) and further to the analog-to-digital converter (5), the output of which indicates the necessary charging time. The coincidence of both times is used to control the evaluation and actuator (7), which switches the heating system on or off. The connection can be used with minimal modifications in both systems with a 24-hour night power timer and in systems with remote control.

Description

Vynález se týká zapojení pro automatické nabíjení akumulačních topných systémů v závislosti na venkovní teplotě.The invention relates to a circuit for automatic charging of storage heating systems depending on the outside temperature.

V současné době vyráběna akumulační topidla jsou vybavena ručně ovládaným termostatem, kterým je možno nastavit teplotu akumulační náplně, a tím akumulovaný náboj tepla. Tento termostat je využíván minimálně, nebot jeho denní obsluha je nepraktická. Proto je termostat obvykle nastaven na maximum, bez ohledu na skutečnou potřebu tepla. Tento nedostatek byl dosud řešen různými elektromechanickými systémy s bimetalovými spínači teploty jako čidly teploty. Regulace teploty je u těchto systémů hrubá, obvykle po dvou hodinách.Currently, the accumulation heaters are equipped with a manually controlled thermostat, which can be used to adjust the temperature of the accumulation charge and thus the accumulated charge of heat. This thermostat is used minimally because its daily operation is impractical. Therefore, the thermostat is usually set to maximum, regardless of the actual heat demand. This drawback has so far been addressed by various electromechanical systems with bimetallic temperature switches as temperature sensors. Temperature control is rough in these systems, usually after two hours.

Podstata zapojení pro automatické nabíjení akumulačních topných systémů v závislosti na venkovní teplotě spočívá v tom, že v binárním komparátoru jsou porovnávána dvě čísla, z nichž první představuje dobu uplynulou od počátku cyklu nabíjení, odvozenou od zdroje hodinových impulsů napojeného na binární čítač, a druhé určuje potřebnou dobu zapnutí topného systému odvozenou od venkovní teploty, která je měřena teplotním čidlem a do vhodného binárního tvaru je převedena dvojicí převodníků teplota - elektrická veličina a analogově číslicovým. Shoda na vstupu komparátoru je dále připojeným akčním členem vyhodnocena jako signál k ovládání topného systému.The principle of connection for automatic charging of storage heating systems depending on the outside temperature is that two numbers are compared in the binary comparator, the first representing the time elapsed since the start of the charging cycle, derived from the clock source connected to the binary counter. the required time of switching on the heating system derived from the outside temperature, which is measured by a temperature sensor and converted into a suitable binary form by a pair of temperature - electrical quantities and analogue to digital converters. Conformity at the comparator input is then evaluated by the connected actuator as a signal to control the heating system.

Navrhované zapojení je převážně číslicové elektronické zařízení. Tím je jeho řešení jednoduché, levné, spolehlivé, snadno reprodukovatelné, s minimálním objemem. Umožňuje přesnější regulaci v kratších časových intervalech. Zařízení je vhodné i pro doplnění dosavadních systémů akumulačního vytápění, které pracují s termostatickou regulací, přičemž přinese úsporu až 15 % elektické energie a prodlouží životnost topných elementů.The proposed connection is mainly digital electronic device. This makes its solution simple, cheap, reliable, easy to reproduce, with minimal volume. Allows more accurate control at shorter time intervals. The device is also suitable for supplementing existing accumulation heating systems, which work with thermostatic regulation, while saving up to 15% of electrical energy and extending the life of heating elements.

Na výkresu je znázorněno funkční schéma zapojení.The drawing shows the circuit diagram.

Zapojení pro automatické nabíjení sestává ze zdroje hodinových impulsů, čítače hodinových impulsů, čidla teploty, převodníku teplota - elektrická veličina, analogově-čísli cového převodníku, komparátoru a akčního členu.The circuit for automatic charging consists of a clock pulse source, a clock pulse counter, a temperature sensor, a temperature-electrical converter, an analog-to-digital converter, a comparator and an actuator.

V komparátoru jsou porovnávána dvě binární čísla, z nichž první udává dobu funkce zařízení, odvozenou ze zdroje 1. hodinových impulsů, které jsou počítány čítačem 2 hodinových impulsů, a druhé udává potřebnou dobu nabíjení, která je odvozena od venkovní teploty měřené čidlem 3, převedené na elektrickou veličinu převodníkem 2 teplota - elektrická vevičina a dále do číslicového tvaru analogově-číslicovým převodníkem 5. Shoda obou binárních čísel je vyhodnocena akčním členem 7 jako signál k zapnutí či vypnutí topného systému.The comparator compares two binary numbers, the first indicating the device's operating time, derived from the 1st clock pulse source, which is calculated by the 2-hour pulse counter, and the second indicating the required charging time, which is derived from the outside temperature measured by sensor 3. to electrical quantity by converter 2 temperature - electrical quantity and further into digital form by analogue-digital converter 5. Conformity of both binary numbers is evaluated by the actuator 7 as a signal for switching on or off the heating system.

Realizované zapojení bylo sestaveno ze zdroje hodinových impulsů, odvozených od sítového kmitočtu a čtyřbitového čítače, který počítá impulsy ze zdroje hodinových impulsů, přičemž doba nabíjení je rozdělena na 15 dílů po 32 minutách. V komparátoru tvořeném čtyřmi hradly exclusive-or jsou porovnávány výstupy z čítače 2 hodinových impulsů a čtyřbitového analogově-číslicového převodníku 2< jehož výstup udává binárním číslem bodu, za kterou má být zapnuto nebo vypnuto topení. Tato doba je odvozena od venkovní teploty, měřené čidlem 2 teploty, termistorem, připojeným na převodník 2 teplota - napětí a dále na analogově-číslicový převodník 2- Shoda na výstupech komparátoru 6 je vyhodnocována čtyřvstupovým hradlem, které přes výkonový zesilovač spíná silové relé k ovládání topení.The wiring was made up of a clock pulse source derived from the mains frequency and a four-bit counter that counts pulses from the clock pulse source, with the charging time divided into 15 parts after 32 minutes. In a comparator consisting of four exclusive-or gates, the outputs from the 2-hour pulse counter and the 4-bit analog-to-digital converter 2 <whose output indicates the binary number of the point at which the heater is to be switched on or off are compared. This time is derived from the outdoor temperature, measured by a temperature sensor 2, a thermistor connected to a temperature-voltage converter 2 and an analogue-to-digital converter 2. Conformance at comparator 6 outputs is evaluated by a 4-input gate. heating.

Celé zapojení je uvedeno do funkce zapnutím nočního proudu, čímž se uvede v činnost zdroj hodinových impuleú a po uplynutí doby odvozené od venkovní teploty je zapnuto topení akčním členem. Ukončení akumulace tepla je dáno vypnutím nočního proudu po ukončení osmihodinového cyklu.The whole circuit is activated by switching on the night current, which activates the clock source and after the time derived from the outdoor temperature, the heating of the actuator is switched on. Termination of heat storage is given by switching off the night current after the end of the eight-hour cycle.

Zapojení může být využito v systémech se 24hodinovým spínačem nočního proudu nebo v systémech s dálkovým ovládáním, kde je nutno doplnit čítač hodinových impulsů mazacím obvodem, zajištujícím nulování po ukončení denního cyklu nabíjení.The connection can be used in systems with a 24-hour night-time switch or in systems with remote control, where it is necessary to add a clock pulse counter to the lubrication circuit to ensure resetting after the end of the daily charging cycle.

Claims

Circuit for automatic charging of storage heating systems depending on outdoor temperature, characterized in that it consists of a comparator (6) with an actuator (7) connected, the comparator (6) being connected with an output from the clock pulse counter (2) for counting pulses from the clock source (1) and also output from the analogue-to-digital converter (5), to which the temperature sensor (3) is connected via the temperature-electrical converter (4).