Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к технике регулирования температуры при пойощи каскадных термобатарей и. обеспечивает повьппение КПД устройства, содержащего последовательно соединенные дифференциальный усилитель, ко входам которого подключены датчик и задатчик температуры, нуль-орган и релейный элемент, и также последовательно соединенные элемент выделения модуля, регулятор, широтно-импульсный модулятор и усилитель мощности, к выходу которого через группы размыкающих и замыкающих контактов релейного элемента подключены последователы опараллельно секции термобатареи. ; 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (511 4 G 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4178558/24;24 (22) 08.01.87 (46) 30.12.88. Бюл. 11- 48 (7 1) Государственное специальное конструкторское бюро теплофиэического приборостроения (72) А.П.Вахонина, В.В.Чистяков, А.А.Хоменко и В.Б.Ясюков (53) 621.555.6 (088.8) (56) Вайнер А.Л. Каскадные термоэлектрические источники холода. И.:

Сов. радио, 1976, с. 13.

Авторское свидетельство СССР

У 752262, кл. G 05 D 23/19, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 842745, кл. С 05 D 23/19, 1979.

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры, в частности к устройствам, обеспечивающим нагрев и охлаждение различных объектов при помощи термобатареи .

Целью изобретения является повышение КПД.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 температуры, задатчик 2 температуры, дифференцйальный усилитель 3, нульорган 4, релейный элемент 5, элемент выделения модуля 6, регулятор 7, широTHo-импульсный модулятор 8, усилитель 9 мощности, источник 10,питания, группы размыкающих и замыкающих

„„80„„1448341 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к технике регулирования температуры при помощи каскадных термобатарей и, обеспечивает повышение КПД устройства, содержащего последовательно соединенные дифференциальный усилитель, ко входам которого годключены датчик и задатчик температуры, нуль-орган и релейный элемент, и также последовательно соединенные элемент выделения модуля, регулятор, широтно-импульсный модулятор и усилитель мощности, к выходу которого через группы размыкающих и замыкакицих контактов релейного элемента подключены последовательнопараллельно секции термобатареи.

1 ил.

2 leaai контактов 11-14 релейного элемента 5, Д;; термобатарею 15, состоящую из двух ф секций 16, 17 в простейшем случае.

Устройство работает следующим образом.

При помощи задатчика температуры

2 производится установка эталонной величины регулируемого параметра— температуры статирования — на одном из входов дифференциального усилителя 3. На второй вход усилителя 3 подается сигнал с датчика 1 (например — терморезистора). Сигнал рассогласования (датчика и задатчика 2 температуры), усиленный в К раз при помощи усилителя 3, одновременно подается на входы элемента выделения

3 144834 модуля 6 (элемента выделения абсолютной величины сигнала) и нуль-органа

4. На элементе выделения модуля 6 выделяется модуль (абсолютная .вели5 чина) сигнала рассогласования. Преобразованный сигнал с выхода элемента выделения модуля 6 поступает на вход регулятора 7, где формируется закон регулирования ° С выхода регулятора 7 сигнал поступает на вход широтно-импульсного модулятора 8, который вырабатывает импульсы постоянной амплитуды и с длительностью, зависящей от величины выходного сигнала регулятора 7. Сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора 8 поступает на усилитель мощности 9, на выходе которого через группы контактов 11-14 релейного элемента 5 включены секции

16 и 1 7 термобатареи 15, причем при охлаждении части 16 и 17 термобатареи включены параллельно через размыкающие контакты групп контактов 11-14, а при нагреве — последовательно че- 25 рез замыкающие контакты тех же групп контактов. Питание на термобатарею подается от источника 10. Коммутацией групп контактов 11-14 управляет нуль-орган 4, переключение которого др происходит в момент отсутствия тока через термобатарею и релейный элемент 5. При этом происходит также изменение полярности тока через термобатарею., 35

Устройство применяется для термостатирования небольших объектов в широком диапазоне температур, например +50 С при окрухсакнцей темперао туре 10-35 С. Таким образом, при ох- 4р лаждении надо преодолеть температурный перепад 8 = 60 — 85 С, а при нагрео ве всего 15-40 С. В режиме охлаждения термобатарея работает как тепловой насос., перекачивая тепло с более низкого температурного уровня (мио нус 50 С) на более высокий в окружающую среду (10-35 С), затрачивая при этом энергию постоянного тока.

B режиме нагрева сбрасываемое тепло поступает на объект термостатирования в результате изменения полярности тока через термобатарею.

Холодильный коэффициент з ависит от температурного перепада по спаям.

Так при перепаде:

eo

Гмс кс — 0,4 с. 85"

t млкс-09902 °

4

Таким образом, электрическая мощность, необходимая для термостатирования объекта при температуре минус 50 С,. составляет

Оо

W ««Я

-50 где Я вЂ” холодопроизводительность (Вт);

W = 50.

Электрическая мощность, необходимая для термостатирования объекта при температуре 50 С, составляет о

W=- — -W=25.

Оо

5о 4

Энергопотребление в режимах охлаждения и нагрева может отличаться в 20 раз. Поэтому простой реверс тока в каскадных термобатареях недопустим.

Предлагаемое устройство позволяет с помощью коммутации частей термобатареи изменять мощность потребления термобатареи в режиме нагрева и охлаждения, питакнцейся от одного источника, что повьппает КПД. формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, нуль-орган и релейный элемент, последовательно соединенные регулятор. широтно-импульсный модулятор и усилитель мощности, а также источник питания и термобатарею, разделенную на секции, о т л и ч а:ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, устройство содержит элемент выделения модуля, а релейный элемент содержит группы раэмыкающих и замыкающих контактов, причем число групп контактов релейного элемента в два раза больше числа секций термобатареи, каждая из которых через размыкающие контакты соответствующих групп контактов соединена одноименными выводами с выходом усилителя мощности и выходом источника питания соответственно, замыкающие контакты каждой группы контактов, связанной с разноименными выводами соответствующих секций термобатареи, соединены последовательно, кроме замыкакнцих контактов, связанI ных с разноименными выводами первой и последней секций термобатареи, сое1448341 6 соединен входом с выходом ди@реренциального усилителя, а выходом — с входом регулятора. диненнык соответственно с выходом усилителя мощности и выходом источника.питания, элемент выделения модуля

Составитель Г. Крейман

Техред .Л.Олийнык

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Горват

Заказ 708 .Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01