УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
DEVICE FOR TEMPERATURE CONTROL AND DISTRIBUTION OF HEATING ELEMENT CONSUMPTION

Настоящее изобретение относится к устройству для регулирования температуры и для распределения потребления нагревательного элемента, расположенного в помещении здания. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, в частности, радиационного типа. Изобретение предпочтительно предназначено для регулирования нагрева и для распределения потребления в помещениях жилых или промышленных зданий, оснащенных радиационным нагревательным элементом, хотя оно может с успехом использоваться и в других типах устройств.
Настоящее изобретение относится к области систем отопления и относится, в частности, к устройствам для регулирования температуры и расчета затрат, связанных с системой отопления.
Из уровня техники известны различные типы систем отопления для жилых или промышленных зданий, среди которых, например, системы со стояком, в которых в каждом помещении установлен, как правило, один или более радиационных элементов или радиаторов. В этом случае по меньшей мере в одном помещении каждой квартиры или жилого блока установлен термостат, содержащий чувствительный элемент, выполненный с возможностью детектирования температуры окружающего пространства, которая может быть установлена, как правило, вручную таким образом, чтобы обеспечивалась желаемая температура окружающего пространства. Термостат управляет работой системы отопления, определяя количество теплоты, подаваемое посредством труб для транспортировки горячей воды от бойлера к нагревательным элементам, чтобы регулировать фактическую температуру окружающей среды в соответствии с уставкой на термостате. Кроме того, известно использование хроно-термостатов, которые обеспечивают почасовое программирование температуры окружающей среды и управляют работой системы отопления в соответствии с этой программой. Также известно, в случае использования радиаторов, применение в каждом радиаторе, или, по меньшей мере, в некоторых радиаторах, терморегулирующего элемента, который обеспечивает определение и последующее определение отличия температуры, желательной для каждого отдельного радиатора, и, таким образом, для соответствующего места установки, от температуры, определенной термостатом для окружающего пространства. Эти терморегулирующие элементы могут содержать термостатические головки, содержащие термостат, воздействующий на запорный клапан для текучей среды, протекающей в системе отопления, чтобы регулировать количество текучей среды, которая может поступать в радиатор и, таким образом, изменять непосредственно температуру радиатора и количество теплоты, подаваемое в помещение, где установлен упомянутый радиатор. Каждая термостатическая головка позволяет, как правило, осуществлять ручное регулирование положения начальной уставки, обычно обозначенной просто числами-указателями, что позволяет приблизительно изменять температуру отдельного помещения относительно температуры, определенной термостатом или хроно-термостатом для окружающего пространства. Вторым типом известных терморегулирующих элементов являются электронные или электротермические устройства, содержащие исполнительный механизм с приводом от двигателя, воздействующий на запорный клапан. Этим электрическим приводом управляют посредством чувствительного элемента, который может быть установлен непосредственно в приводе или размещен в помещении, в котором находится радиатор, и определяет температуру в помещении, таким образом управляя открывающим или закрывающим перемещением двигателя и, соответственно, запорного клапана. Кроме того, эти электронные устройства оснащены регулированием положения начальной уставки, дистанционно управляемого непосредственно термостатом или хроно-термостатом.
Электронные терморегулирующие системы, воздействующие непосредственно на один радиатор, как правило, снабжены аккумулятором, поскольку очень сложно подвести электрическую сеть к каждому отдельному радиатору. Пользователь может автоматически заменять аккумулятор, когда он разряжен. Аккумулятор электронного устройства, как правило, обеспечивает питание воздействующего на клапан привода, средств радиосвязи с термостатом или хроно-термостатом, обрабатывающего блока, дисплея, при его наличии, и т.д.
Также известны "распределители" или "счетчики", которые используются с радиатором и вычисляют потребление (мощность) непосредственно радиатора, то есть количество тепловой энергии, используемой радиатором в процессе работы. Распределитель содержит внутри электронный обрабатывающий блок, задача которого состоит в том, чтобы с течением времени вычислять потребление, связанное с радиатором, на котором этот блок установлен. Для этого, как правило, используют, по меньшей мере, один датчик температуры, обнаруживающий температуру поверхности радиатора. Распределитель выдает, на основе этой обнаруженной температуры и используя специальные алгоритмы, загруженные в обрабатывающий блок, значение потребления радиатора относительно общего количества тепловой энергии, используемой всей системой отопления. По существу, каждый радиатор в системе отопления имеет свой собственный распределитель, и все распределители посылают свои данные о потреблении в блок управления, который собирает эти данные и обеспечивает ассоциирование с каждым радиатором части потребления, связанной с этим радиатором. Для этого распределители имеют средства коммуникации, как правило, беспроводные, для отправки данных к блоку управления и получения данных от блока управления. Кроме того, распределители оснащены, как правило, внутренним аккумулятором, поскольку очень сложно подвести электрическую сеть к каждому отдельному радиатору. Упомянутый аккумулятор обеспечивает питание электронных компонентов распределителя.
Существуют специальные правила, определяющие конструкцию и использование распределителей. Совершенно очевидно, что эти устройства должны работать непрерывно и без какой-либо возможности выключения или вмешательства в работу со стороны пользователя. Фактически, правильный расчет потребления в системе отопления непременно зависит от правильной работы всех имеющихся в этой системе распределителей. Если в работу распределителя вмешиваются или выключают его, чтобы он не измерял потребление радиатора, возникает опасность неправильного расчета суммарного потребления. Следует отметить, что распределение потребления может затрагивать несколько жилых блоков в здании или многоквартирном доме, имеющем централизованную систему отопления, и это распределение потребления однозначно основано на распределении затрат по каждому жилому блоку.
По этой причине правила требуют, чтобы аккумулятор распределителя не был доступен для пользователя (то есть аккумулятор должен быть закрыт в корпусе распределителя). Как правило, срок службы аккумулятора составляет несколько лет, после чего профильные технические специалисты (направляемые авторизованными компаниями или сервисными центрами) обязаны заменить аккумулятор и восстановить функцию распределения.
В целом, из уровня техники известно использование, на отдельном радиаторе, терморегулятора, управляющего уровнем комфорта в помещении, в котором установлен упомянутый радиатор, и распределителя, измеряющего потребление этого радиатора.
Заявитель обнаружил, что это известное решение не лишено недостатков и может быть улучшено в различных аспектах. Фактически, известное решение предусматривает использование двух отдельных устройств на каждом радиаторе, что делает его дорогостоящим. Более того, аккумулятор терморегулятора может быть заменен пользователем, тогда как аккумулятор распределителя не может быть заменен самостоятельно, и требуется, в соответствии с законом, вмешательство специализированного персонала. Совершенно ясно, что это вмешательство является дорогим и имеет организационные проблемы, поскольку необходимо осуществлять вмешательство на нескольких устройствах, разбросанных по большому количеству жилых блоков.
Другое решение, известное в данной области техники, предполагает использование одного устройства, которое должно применяться с радиатором и обеспечивать выполнение функций как терморегулятора, так и распределителя. Это устройство, наряду с преимуществом использования одного устройства для одного радиатора, имеет также и недостатки. Фактически, совершенно ясно, что нельзя обеспечить возможность самостоятельной замены пользователем аккумулятора этого устройства: поскольку такое устройство включает функцию распределителя, оно должно, таким образом, удовлетворять правилам, регламентирующим использование распределителей. Поэтому это интегрированное устройство имеет "защищенный" аккумулятор, к которому доступ не дозволяется.
Заявитель обнаружил, что эти устройства, в которых интегрированы терморегулятор и распределитель, имеют, опять же, недостаток, связанный с необходимостью вмешательства специализированного персонала всякий раз, когда аккумулятор разряжен. Тот факт, что в устройстве интегрированы две функции, еще более ухудшает ситуацию, поскольку терморегулирующая часть (с наличием привода на запорном клапане) требует затрат большого количества электроэнергии, что приводит к преждевременному разряду аккумулятора, по сравнению с решением, в котором терморегулятор и распределитель отделены друг от друга. Это обусловливает необходимость еще более частых вмешательств для замены аккумулятора и, соответственно, организационные проблемы для сервис-центров.
С учетом этих обстоятельств, изобретение в различных его аспектах и/или вариантах осуществления направлено на создание устройства и способа для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которые могут устранить один или более вышеупомянутых недостатков.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства и способа для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которые могут решить проблемы, связанные с постоянной необходимостью замены аккумулятора специализированным техническим персоналом.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства и способа для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которые удовлетворяют требованиям правил, касающихся распределителей, в частности правил, касающихся аккумулятора распределителя.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства и способа для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которые могут обеспечивать эффективное регулирование нагрева и распределение.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которое не может быть выключено или подвергнуться вмешательству в его работу.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которое обеспечивает простое и быстрое выполнение функций терморегулирования и распределения для радиатора.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которое отличается высокой эксплуатационной надежностью и/или пониженной восприимчивостью к неисправности и сбоям.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которое отличается простой и рациональной конструкцией.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, которое отличается низкими производственными издержками относительно предоставляемых рабочих характеристик и качества.
Эти и другие задачи, которые станут более понятными из последующего описания, достигаются с основном в устройстве и способе для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента в соответствии с одним или более пунктами приложенной формулы изобретения, рассматриваемыми по отдельности (без зависимых от него пунктов) или в любом сочетании с другими пунктами формулы изобретения, и согласно следующим аспектам и/или вариантам осуществления, различным образом объединенными друг с другом, а также с вышеуказанными пунктами формулы.
В своем первом аспекте изобретение относится к устройству для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, содержащему:
- коробчатый корпус, выполненный с возможностью присоединения или монтажа к нагревательному элементу, в частности, к радиатору,
- терморегулирующие средства, выполненные с возможностью регулирования работы нагревательного элемента для получения желаемой температуры в окружающем пространстве, в котором установлен радиатор;
- средства распределения, выполненные с возможностью вычисления количества теплоты, которую выделил, или тепловой энергии, которую потребил с течением времени нагревательный элемент.
В одном аспекте упомянутое устройство дополнительно содержит:
- первую секцию внутри упомянутого коробчатого корпуса, выборочно доступную снаружи,
- первый аккумулятор, размещенный в упомянутой первой секции,
- вторую секцию в упомянутом коробчатом корпусе, выполненную без доступа снаружи,
- второй аккумулятор, размещенный в упомянутой второй секции.
В одном аспекте для первого режима работы, в котором упомянутый первый аккумулятор заряжен, упомянутый первый аккумулятор выполнен с возможностью обеспечивать питание, по меньшей мере, упомянутых терморегулирующих средств, при этом для второго режима работы, в котором упомянутый первый аккумулятор разряжен, упомянутый второй аккумулятор обеспечивает питание упомянутых средств распределения.
В одном аспекте для упомянутого первого режима работы упомянутый первый аккумулятор выполнен с возможностью обеспечивать питание также упомянутых средств распределения, при этом упомянутый второй аккумулятор не обеспечивает питание средств распределения; в качестве альтернативы, для упомянутого первого режима работы упомянутый первый аккумулятор выполнен с возможностью обеспечивать питание упомянутых терморегулирующих средств, а упомянутый второй аккумулятор выполнен с возможностью обеспечивать питание упомянутого средств распределения. В одном аспекте в упомянутом втором режиме работы второй аккумулятор обеспечивает питание только упомянутых средств распределения, а терморегулирующие средства питание не получают.
В одном аспекте в упомянутом первом режиме работы работает только первый аккумулятор, обеспечивающий питание терморегулирующих средств и средств распределения. В одном аспекте в упомянутом втором режиме работы работает только второй аккумулятор, обеспечивающий питание только средств распределения.
В одном аспекте нагревательный элемент является радиатором или нагревателем, или отопительным конвектором. В одном аспекте терморегулирующие средства включены в упомянутую первую секцию или присоединены к ней. В одном аспекте коробчатый корпус выполнен с возможностью монтажа к нагревательному элементу, так чтобы терморегулирующие средства были расположены у канала для впуска горячей текучей среды в нагревательный элемент.
В одном аспекте терморегулирующие средства содержат, по меньшей мере, запорный клапан для поступающей в нагревательный элемент горячей текучей среды, которым можно выборочно управлять для регулирования количества горячей текучей среды, поступающей в радиатор в зависимости от желаемой температуры окружающего пространства, в котором установлен упомянутый радиатор. В одном аспекте терморегулирующие средства содержат, по меньшей мере, датчик температуры, выполненный с возможностью детектирования температуры окружающего пространства, в котором установлен упомянутый радиатор.
В одном аспекте терморегулирующие средства содержат привод, функционально воздействующий на упомянутый запорный клапан для его выборочного открытия или закрытия и, таким образом, для регулирования количества горячей текучей среды, поступающей в радиатор, в зависимости от разности между значением температуры окружающего пространства, обнаруживаемой упомянутым датчиком температуры, и упомянутой желаемой температурой окружающего пространства, в котором установлен упомянутый радиатор.
В одном аспекте терморегулирующие средства содержат обрабатывающий блок, выполненный с возможностью управления работой, по меньшей мере, упомянутого датчика температуры и упомянутого привода.
В одном аспекте терморегулирующие средства содержат регулирующий элемент, выполненный с возможностью ручной установки значения упомянутой желаемой температуры.
В одном аспекте первый аккумулятор выполнен с возможностью обеспечения электропитания, по меньшей мере, упомянутого привода, упомянутого датчика температуры и упомянутого обрабатывающего блока упомянутых терморегулирующих средств.
В одном аспекте средства распределения включены в упомянутую вторую секцию или присоединены к ней. В одном аспекте средства распределения содержат, по меньшей мере, обрабатывающий блок, выполненный с возможностью вычисления или оценки, или измерения количества теплоты, которую выделяет, или тепловой энергии, которую потребляет нагревательный элемент с течением времени. В одном аспекте упомянутый обрабатывающий блок терморегулирующих средств соответствует упомянутому обрабатывающему блоку упомянутых средств распределения.
В одном аспекте средства распределения содержат первый датчик температуры, выполненный с возможностью детектирования первого значения температуры, связанного с температурой горячей текучей среды, поступающей в нагревательный элемент.
В одном аспекте упомянутый первый датчик температуры выполнен с возможностью детектирования наружной температуры, по отношению к окружающему пространству, в котором установлен упомянутый нагревательный элемент, или температуры горячей текучей среды, поступающей в нагревательный элемент, или температуры поверхности нагревательного элемента.
В одном аспекте обрабатывающий блок упомянутых средств распределения выполнен с возможностью вычисления, при помощи алгоритма, значения теплопотребления нагревательного элемента, которое связано с упомянутым первым значением температуры или пропорционально ему. В одном аспекте средства распределения содержат второй датчик температуры, выполненный с возможностью детектирования второго значения температуры, связанного с температурой окружающего пространства, в котором установлен нагревательный элемент. В одном аспекте упомянутый второй датчик температуры выполнен с возможностью непосредственного детектирования температуры окружающего пространства, в котором установлен нагревательный элемент, или температуры горячей текучей среды, возвращающейся в нагревательный элемент.
В одном аспекте обрабатывающий блок упомянутых средств распределения выполнен с возможностью вычисления при помощи алгоритма значения теплопотребления нагревательного элемента, которое связано с упомянутым первым значением температуры и/или с упомянутым вторым значением температуры или пропорционально им, например, связано с разностью между упомянутым первым значением температуры и упомянутым вторым значением температуры, или пропорционально этой разности.
В одном аспекте второй аккумулятор выполнен с возможностью обеспечения электропитания, по меньшей мере, упомянутого первого датчика температуры, упомянутого второго датчика температуры и упомянутого обрабатывающего блока средств распределения.
В одном аспекте упомянутый коробчатый корпус является единственным.
В одном аспекте первая секция и вторая секция интегрированы в упомянутый коробчатый корпус. Другими словами, первая секция и вторая секция не являются отдельными или разделенными, а заключены в одном и том же коробчатом корпусе устройства.
В одном аспекте первая секция содержит, по меньшей мере, упомянутый первый аккумулятор, и вторая секция содержит, по меньшей мере, упомянутый второй аккумулятор.
В одном аспекте первый аккумулятор съемно размещен в упомянутой первой секции. В одном аспекте второй аккумулятор размещен несъемно в упомянутой второй секции. В одном аспекте первый аккумулятор выполнен с возможностью его самостоятельной замены пользователем.
В одном аспекте второй аккумулятор выполнен без возможности его самостоятельной замены пользователем, то есть с возможностью замены профильным специалистом и/или с помощью инструментов.
В одном аспекте первый аккумулятор и/или второй аккумулятор относятся к подзаряжаемому типу. В одном аспекте устройство содержит средства подзарядки, обеспечивающие возможность переноса электрической энергии от первого аккумулятора ко второму аккумулятору для подзарядки второго аккумулятора.
В одном аспекте упомянутые средства подзарядки переносят электрическую энергию от первого аккумулятора ко второму аккумулятору, если первый аккумулятор заряжен.
В одном аспекте упомянутый средства подзарядки переносит электрическую энергию от первого аккумулятора ко второму аккумулятору, если первый аккумулятор имеет уровень заряда выше заданного порога заряда.
В одном аспекте упомянутые средства подзарядки переносят электрическую энергию от первого аккумулятора ко второму аккумулятору, если первый аккумулятор был только что заменен и/или в результате внешней команды, например, активации кнопки подзарядки.
В одном независимом своем аспекте изобретение относится к нагревательному элементу, например, радиатору, содержащему, по меньшей мере, устройство для регулирования температуры и для распределения потребления в соответствии с одним или более вышеупомянутых аспектов и/или одним или более пунктов формулы изобретения.
В одном независимом своем аспекте изобретение относится к способу регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента, включающему в себя следующие этапы:
- обеспечение наличия устройства для регулирования температуры и для распределения потребления нагревательного элемента, которое содержит:
- коробчатый корпус, выполненный с возможностью присоединения или монтажа к нагревательному элементу, в частности, к радиатору;
- терморегулирующие средства, выполненные с возможностью регулирования работы нагревательного элемента для получения желаемой температуры в окружающем пространстве, в котором установлен радиатор;
- средства распределения, выполненные с возможностью количества теплоты, которую выделяет, тепловой энергии, которую потребляет нагревательный элемент вычисления с течением времени;
- первую секцию внутри упомянутого коробчатого корпуса, выборочно доступную снаружи при смонтированном и/или установленном устройстве;
- первый аккумулятор, размещенный в упомянутой первой секции,
- вторую секцию внутри упомянутого коробчатого корпуса, недоступную снаружи при смонтированном и/или установленном устройстве;
- второй аккумулятор, размещенный в упомянутой второй секции;
- присоединение или монтаж упомянутого коробчатого корпуса к нагревательному элементу, в частности к радиатору.
В одном аспекте упомянутый способ включает в себя этап выборочной работы упомянутого устройства, по меньшей мере, между:
- первым режимом работы, в котором упомянутый первый аккумулятор заряжен и обеспечивает питание, по меньшей мере, упомянутых терморегулирующих средств,
- вторым режимом работы, в котором упомянутый первый аккумулятор разряжен, и упомянутый второй аккумулятор обеспечивает питание упомянутых средств распределения.
В одном аспекте в упомянутом первом режиме работы упомянутый первый аккумулятор обеспечивает питание также упомянутых средств распределения, а упомянутый второй аккумулятор не обеспечивает питание средств распределения, или в упомянутом первом режиме работы упомянутый первый аккумулятор обеспечивает питание упомянутых терморегулирующих средств, а упомянутый второй аккумулятор обеспечивает питание упомянутых средств распределения.
В одном аспекте в упомянутом втором режиме работы второй аккумулятор обеспечивает питание только упомянутых средств распределения, а терморегулирующие средства питание не получают.
В одном аспекте переход из упомянутого первого режима работы в упомянутый второй режим работы происходит (автоматически), когда первый аккумулятор разряжен.
В одном аспекте в упомянутом первом режиме работы работают как терморегулирующие средства, так и средства распределения, причем устройство функционирует как в качестве терморегулятора, так и в качестве распределителя.
В одном аспекте в упомянутом втором режиме работы работают только средства распределения, а устройство функционирует только в качестве распределителя.
В одном аспекте упомянутый способ включает в себя этап замены первого аккумулятора устройства, когда то находится во втором режиме работы, причем такая замена (автоматически) вызывает переход от упомянутого второго режима работы к упомянутому первому режиму работы.
В одном аспекте упомянутый способ включает в себя этап переноса электрической энергии от первого аккумулятора ко второму аккумулятору для подзарядки второго аккумулятора.
В одном аспекте упомянутый этап переноса электрической энергии от первого аккумулятора ко второму аккумулятору имеет место, когда первый аккумулятор заряжен и/или когда первый аккумулятор имеет уровень заряда выше заданного порога заряда, и/или когда первый аккумулятор был только что заменен, и/или в результате внешней команды, например, активации кнопки подзарядки.
В одном аспекте в упомянутом первом режиме работы работает только первый аккумулятор, обеспечивая питание терморегулирующих средств и средств распределения. В одном аспекте в упомянутом втором режиме работы работает только второй аккумулятор, обеспечивая питание только средств распределения.
Каждый из вышеупомянутых аспектов изобретения можно рассматривать в отдельности или в сочетании с любым пунктом формулы изобретения или другими описанными аспектами.
Прочие характеристики и преимущества настоящего изобретения поясняются в подробном описаний некоторых иллюстративных и неисключительных частных вариантов его осуществления, в том числе предпочтительных вариантов осуществления устройства и способа для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента в соответствии с настоящим изобретением.
Описание, имеющее иллюстративный, т.е. не ограничительный характер, приводится ниже со ссылкой на фигуры чертежей, где
- на фиг. 1 схематично изображена структура возможного варианта осуществления устройства для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг. 2 изображен схематический вид спереди устройства в соответствии с настоящим изобретением, в качестве примера с монтажом к радиатору.
На упомянутых фигурах чертежей цифрой 1 обозначено в целом устройство для регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента в соответствии с настоящим изобретением. Как правило, для подобных или идентичных элементов, в случае необходимости описания вариантов их осуществления, использованы одинаковые цифровые обозначения.
На фиг. 1 схематично изображена структура или архитектура возможного варианта осуществления устройства 1, выполненного в соответствии с настоящим изобретением и предназначенного для присоединения к нагревательному элементу 100, который является частью системы отопления и расположен в помещении или в окружающем пространстве.
Прежде всего, как схематично показано на фиг. 2, нагревательный элемент 100, к которому должно быть прикреплено устройство 1, является, как правило, радиатором или нагревателем, или конвектором.
На фиг. 1 схематично изображено устройство 1 с его компонентами, представленными в виде функциональных блоков. Предпочтительно эти компоненты как таковые, взятые по отдельности, известны в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и поэтому не показаны и не описаны в подробностях.
Устройство 1 содержит:
- коробчатый корпус 2, выполненный с возможностью монтажа к нагревательному элементу 100, в частности к радиатору;
- терморегулирующие средства 10, выполненные с возможностью регулирования работы нагревательного элемента 100 для получения желаемой температуры в окружающем пространстве, в котором установлен радиатор;
- средства 20 распределения, выполненные с возможностью вычисления количества выделяемой теплоты, выделяемой нагревательным элементом, или тепловой энергии, потребляемой нагревательным элементом с течением времени;
- первую секцию 3 внутри упомянутого коробчатого корпуса 2, выборочно доступную снаружи смонтированном (т.е. установленном на радиаторе) устройстве;
- первый аккумулятор 4, размещенный в упомянутой первой секции 3;
- вторую секцию 5 внутри упомянутого коробчатого корпуса 2, недоступную снаружи при смонтированном (т.е. установленном на радиаторе) устройстве;
- второй аккумулятор 6, размещенный в упомянутой второй секции 5.
Фраза "доступная снаружи" означает, что первая секция может быть открыта, достигнута и/или осмотрена пользователем, когда устройство смонтировано (то есть собрано) и/или когда оно установлено на радиаторе.
Фраза "недоступная снаружи" означает, что первая секция не может быть открыта, достигнута и/или осмотрена пользователем, когда устройство монтировано (то есть собрано) и/или когда оно установлено на радиаторе, если только не используются инструменты для снятия коробчатого корпуса.
Устройство 1 выполнено и расположено таким образом, что в первом режиме работы, в котором первый аккумулятор 4 заряжен, этот первый аккумулятор обеспечивает питание, по меньшей мере, терморегулирующих средств 10, и во втором режиме работы, в котором первый аккумулятор 4 разряжен, второй аккумулятор 6 обеспечивает питание средств 20 распределения.
По существу, устройство 1 является одновременно как терморегулятором, так и распределителем, то есть оно совмещает в одном устройстве функции терморегулирования и распределения и содержит, по меньшей мере, первый аккумулятор 4 и второй аккумулятор 6, обеспечивающие питание терморегулирующих средств 10 и средств 20 распределения в соответствии с определенными логическими правилами.
В объеме представленных описания и формулы изобретения термин "терморегулирование" в целом означает группу операций, выполняемых устройством, воздействующим на один или более нагревательных элементов, таких как радиаторы, для регулирования с течением времени температуры окружающего пространства, в котором установлены эти нагревательные элементы, в соответствии с набором желаемых параметров, например, желаемым значением температуры. Практически, терморегулирование включает в себя все функции, выполняемые термостатами, хроно-термостатами, термостатическими головками, электротермическими головками или электронными устройствами, температурными датчиками и другими устройствами в системе отопления, чтобы привести параметры окружающего пространства к желаемому комфортному уровню.
Термин "распределение" в целом означает расчет потребления энергии, в виде потребляемой в единицу времени тепловой энергии, связанной с нагревательным элементом, как правило, радиатором, системы отопления. Операции распределения означают вычисление (или "измерение") потребления отдельного нагревательного элемента в отношении к полному потреблению всей отопительной системы. Другими словами, потребление отдельного нагревательного элемента, вычисленное при помощи распределителя, связанного с этим элементом, может быть количественно определено только в том случае, если известны значения, вычисленные всеми другими распределителями, связанными с остальными нагревательными элементами, работающими в той же самой системе отопления (например, в многоквартирном доме или в здании).
Термин "питание", относящийся к аккумуляторам, означает снабжение необходимой электрической энергией электрических или электронных компонентов, которые представлены в устройстве, составляющем объект настоящего изобретения, например, таких как привод терморегулирующих средств, различные чувствительные элементы, обрабатывающий блок, коммуникационный блок, и т.д.
Термин «аккумулятор» означает средство накопления электрической энергии, то есть электрический компонент, выполненный с возможностью накопления и отдачи электрической энергии, например, батарею, аккумулятор, конденсатор, и т.д.
В одном предпочтительном варианте осуществления в вышеупомянутом первом режиме работы первый аккумулятор 4 обеспечивает питание также средств 20 распределения, а второй аккумулятор 6 не обеспечивает питание упомянутого средств распределения. Как вариант, в вышеупомянутом первом режиме работы первый аккумулятор 4 выполнен для обеспечения питания терморегулирующих средств, а второй аккумулятор 6 выполнен для обеспечения питанием упомянутых средств распределения.
Предпочтительно, в вышеупомянутом втором режиме работы (первый аккумулятор разряжен) второй аккумулятор 6 обеспечивает питание только средств 20 распределения, тогда как терморегулирующие средства питание не получают.
Предпочтительно, в вышеупомянутом первом режиме работы работает только первый аккумулятор 4, обеспечивая питание терморегулирующих средств 10 и средств распределения, тогда как во втором режиме работы работает только второй аккумулятор 6, обеспечивая питание только средств 20 распределения.
По существу, первый аккумулятор 4 является "основным аккумулятором" устройства 1, который обычно (то есть в вышеупомянутом первом режиме работы) обеспечивает питание терморегулирующих средств 10 и средств 20 распределения и решает, в основном, задачу обеспечения функционирования всего устройства. Второй же аккумулятор 6 является "буферным аккумулятором", который предпочтительно работает только тогда, когда основной аккумулятор разряжен (второй режим работы), и только для питания средств распределения, обеспечивая поддержание работы устройства в качестве распределителя, хотя при этом оно не выполняет функцию терморегулятора.
На фиг. 1 схематично изображены линии электропитания внутри устройства 1:
- буквой А обозначена линия питания терморегулирующих средств 10 от первого аккумулятора 4, когда устройство находится в первом режиме работы;
- буквой В обозначена предпочтительная линия питания средств 20 распределения от первого аккумулятора 4, когда устройство находится в первом режиме работы;
- буквой С обозначена линия питания средств 20 распределения от второго аккумулятора 6, когда устройство находится во втором режиме работы (первый аккумулятор разряжен).
Предпочтительно, как схематично показано на фиг. 1, терморегулирующие средства 10 включены в упомянутую первую секцию 3 или присоединены к ней.
Предпочтительно (как показано на фиг. 2) коробчатый корпус 2 выполнен с возможностью монтажа к нагревательному элементу 100 так, чтобы терморегулирующие средства были расположены в канале 101 для впуска горячей текучей среды в нагревательный элемент.
Предпочтительно эта горячая текучая среда является горячей водой, производимой системой отопления, как правило, бойлером (не показан).
Предпочтительно терморегулирующие средства 10 содержат, по меньшей мере, запорный клапан для горячей текучей среды, поступающей в нагревательный элемент, причем упомянутым клапаном можно выборочно управлять для регулирования количества горячей текучей среды, поступающей в радиатор, в зависимости от желаемой температуры в окружающем пространстве, в котором установлен упомянутый радиатор.
Предпочтительно терморегулирующие средства содержат, по меньшей мере, датчик температуры, выполненный с возможностью детектирования температуры окружающего пространства, в котором установлен радиатор.
Предпочтительно терморегулирующие средства содержат привод, функционально воздействующий на упомянутый запорный клапан для выборочного управления его открытием или закрытием и, таким образом, для регулирования количества горячей текучей среды, поступающей в радиатор, в зависимости от разности между температурой окружающего пространства, обнаруженной датчиком температуры, и желаемой температурой окружающего пространства, в котором установлен радиатор.
Предпочтительно терморегулирующие средства содержат обрабатывающий блок, выполненный с возможностью управления работой, по меньшей мере, вышеупомянутого датчика температуры и упомянутого привода.
Предпочтительно терморегулирующие средства содержат регулирующий элемент, выполненный с возможностью установки вручную желаемого значения температуры.
Предпочтительно терморегулирующие средства дополнительно содержат блок индикации, например, дисплей, выполненный с возможностью отображения информации о работе нагревательного элемента, например, желаемой температуры окружающего пространства, в котором установлен нагревательный элемент, и/или детектированного датчиком температуры значения температуры окружающего пространства.
Предпочтительно привод является электродвигателем или соленоидным приводом.
Предпочтительно обрабатывающий блок является электронной платой или интегральной схемой.
Как вариант, вместо вышеупомянутого запорного клапана терморегулирующие средства могут содержать электронный клапан или электронный или электротермический механизм.
В одном варианте осуществления терморегулирующие средства могут дополнительно содержать термостат или хроно-термостат для управления работой нагревательного элемента.
Предпочтительно первый аккумулятор 4 обеспечивает электропитание, по меньшей мере, привода, датчика температуры и обрабатывающего блока терморегулирующих средств 10.
Предпочтительно средства 20 распределения в качестве альтернативы включены в упомянутую вторую секцию 5 или присоединены к ней.
Предпочтительно средства 20 распределения содержат, по меньшей мере, соответствующий обрабатывающий блок, выполненный с возможностью вычисления или оценки, или измерения количества теплоты, которую выделяет, или тепловой энергии, которую использует нагревательный элемент с течением времени. В одном варианте осуществления упомянутый обрабатывающий блок терморегулирующих средств может соответствовать вышеупомянутому обрабатывающему блоку средств распределения. По существу, в этом случае обрабатывающий блок (например, электронная плата) используется совместно терморегулирующим блоком и блоком распределения и является единственным для всего устройства.
Предпочтительно средства распределения содержат первый датчик температуры, выполненный с возможностью детектирования первого значения температуры, связанного с температурой горячей текучей среды, поступающей в нагревательный элемент.
Предпочтительно этот первый датчик температуры выполнен с возможностью детектирования наружной температуры относительно окружающего пространства, в котором установлен нагревательный элемент, или температуры горячей текучей среды, поступающей в нагревательный элемент, или температуры поверхности нагревательного элемента.
В одном варианте осуществления обрабатывающий блок упомянутых средств распределения может обеспечивать получение вышеупомянутого первого значения температуры от внешнего устройства, например, от датчика температуры или термостата, или блока управления.
Предпочтительно обрабатывающий блок упомянутых средств распределения выполнен с возможностью вычисления при помощи алгоритма значения теплопотребления нагревательного элемента, которое связано с упомянутым первым значением температуры или пропорционально ему.
Предпочтительно средства распределения могут дополнительно содержать второй датчик температуры, выполненный с возможностью детектирования второго значения температуры, связанного с температурой окружающего пространства, в котором установлен нагревательный элемент. Предпочтительно этот второй датчик температуры выполнен с возможностью непосредственного детектирования температуры окружающего пространства, в котором установлен нагревательный элемент, или температуры горячей текучей среды, возвращающейся в нагревательный элемент.
В одном варианте осуществления обрабатывающий блок упомянутых средств распределения может обеспечивать получение вышеупомянутых второго значения температуры от внешнего устройства, например, от датчика температуры или термостата, или блока управления.
При наличии второго датчика температуры обрабатывающий блок упомянутых средств распределения может обеспечивать вычисление, при помощи алгоритма, значения теплопотребления нагревательного элемента, которое связано с упомянутым вторым значением температуры или пропорционально ему.
Предпочтительно в одном варианте осуществления, предусматривающем два датчика температуры в блоке распределения, обрабатывающий блок упомянутых средств распределения может обеспечивать вычисление, при помощи алгоритма, значения теплопотребления нагревательного элемента, которое связано с первым и со вторым значениями температуры или пропорционально им, например, связано с разностью между первым значением температуры и вторым значением температуры, или пропорционально этой разности.
Предпочтительно средства распределения дополнительно содержат соответствующий блок индикации, например, дисплей, выполненный с возможностью отображения информации о работе непосредственно средств распределения, например, количества выделяемой нагревательным элементом теплоты или потребляемой нагревательным элементом тепловой энергии с течением времени, и/или значения температуры, обнаруживаемой первым датчиком температуры, и/или значения температуры, обнаруживаемой вторым датчиком температуры.
Предпочтительно второй аккумулятор 6 обеспечивает электропитание, по меньшей мере, первого датчика температуры, второго датчика температуры и обрабатывающего блока средств распределения.
Предпочтительно блок индикации упомянутых средств распределения может соответствовать блоку индикации терморегулирующих средств. В этом случае устройство имеет один индикатор, который совместно используется различными блоками и обеспечивает возможность предоставления информации как о регулировании теплового режима в окружающем пространстве, так и о распределении потребления радиатора.
В одном варианте осуществления вышеупомянутый первый датчик температуры или вышеупомянутый второй датчик температуры упомянутых средств распределения может соответствовать датчику температуры терморегулирующих средств. В этом случае, по существу, датчик температуры терморегулирующих средств может использоваться также средствами распределения и может обеспечивать значение температуры, которое используют как для регулирования температуры окружающего пространства, так и для вычисления потребления радиатора.
Предпочтительно, как схематично показано на чертежах, коробчатый корпус 2 является единственным для всего устройства 1.
Предпочтительно первая секция 3 и вторая секция 5 интегрированы в коробчатый корпус 2 (предпочтительно единственный корпус). Другими словами, первая секция и вторая секция не являются отдельными или разделенными, а заключены в упомянутом одном коробчатом корпусе устройства.
Предпочтительно первая секция 3 содержит, по меньшей мере, первый аккумулятор 4, и вторая секция 5 содержит, по меньшей мере, второй аккумулятор 6.
Следует отметить, что первая секция 3 и вторая секция 5, интегрированные в коробчатый корпус, могут быть отдельными только на логическом или функциональном уровне (как схематично показано на фиг. 1), то есть когда первая секция функционально соединена с терморегулирующим блоком, а вторая секция, соединена с блоком распределения. Однако эти секции не могут быть разделены конструктивно или физически. Другими словами, за исключением первого и второго аккумуляторов, которые полностью включены соответственно в первую секцию и во вторую секцию, терморегулирующие средства и средства распределения могут быть различным образом распределены в коробчатом корпусе.
Предпочтительно первый аккумулятор 4 съемно размещен в первой секции 3. Предпочтительно второй аккумулятор 6, в отличие от первого, размещен несъемно во второй секции 5.
Предпочтительно первый аккумулятор 4 выполнен с возможностью его самостоятельной замены пользователем.
Предпочтительно второй аккумулятор 6, выполнен уже без возможности его самостоятельной замены пользователем, то есть с возможностью замены только профильным специалистом и/или при помощи инструментов.
Предпочтительно коробчатый корпус 2 имеет у первой секции дверцу 7 доступа, выполненную с возможностью обеспечения выборочного доступа к первому аккумулятору 4 для его замены.
Предпочтительно коробчатый корпус 2 выполнен закрытым, за исключением дверцы 7 для обслуживания.
Предпочтительно коробчатый корпус содержит средства сборки (не показаны), например, винты и/или точки сварки, предназначенные для того, чтобы сделать устройство закрытым и недоступным для пользователя, за исключением дверцы доступа.
Предпочтительно первый аккумулятор 4 и/или второй аккумулятор 6 относятся к подзаряжаемому типу.
В возможном варианте осуществления устройство может содержать средства подзарядки, обеспечивающие возможность переноса электрической энергии от первого аккумулятора ко второму аккумулятору для подзарядки второго аккумулятора. Предпочтительно, упомянутые средства подзарядки переносят электрическую энергию от первого аккумулятора ко второму аккумулятору, когда первый аккумулятор заряжен и/или если уровень заряда первого аккумулятора выше заданного порога заряда, и/или когда первый аккумулятор был только что заменен, и/или в результате внешней команды, например, активации кнопки подзарядки.
На фиг. 1 буквой D схематично обозначена линия подзарядки второго аккумулятора 6 электрической энергией от первого аккумулятора 4.
Предпочтительно терморегулирующие средства содержат коммуникационный блок, выполненный с возможностью коммуникации с внешним термостатом или хроно-термостатом. В одном аспекте упомянутый коммуникационный блок обеспечивает отправку и/или получение данных, например, команд управления или значений температур.
Предпочтительно средства распределения содержат соответствующий коммуникационный блок, выполненный с возможностью коммуникации с внешним устройством, например, блоком управления распределением. Предпочтительно упомянутый коммуникационный блок выполнен с возможностью отправки данных о вычисленном потреблении. Предпочтительно упомянутый коммуникационный блок относится к беспроводному типу и может содержать радио-модуль, wi-fi, Bluetooth или другой подобный модуль.
В одном варианте осуществления коммуникационный блок средств распределения может совпадать с коммуникационным блоком терморегулирующих средств. На практике коммуникационный блок может быть общим для средств распределения и терморегулирующих средств.
Как правило, упомянутые терморегулирующие средства 10 и средства 20 распределения могут совместно использовать некоторый компонент, например, обрабатывающий блок и/или датчик температуры, и/или блок индикации, и/или коммуникационный блок.
Предпочтительно устройство содержит кнопочную панель управления, обеспечивающую для пользователя возможность управления работой упомянутого устройства, например, путем ввода данных о терморегулировании и/или отображения информации о распределении.
Ниже описан способ регулирования температуры и распределения потребления нагревательного элемента в соответствии с настоящим изобретением. Этот способ может быть осуществлен предпочтительно, хотя и не исключительно, посредством описанного выше устройства 1. В этом случае упомянутый способ может соответствовать рабочему режиму устройства 1.
Предложенный способ включает в себя следующие этапы:
- обеспечение наличия устройства 1 для регулирования температуры и
распределения потребления нагревательного элемента, которое содержит:
- коробчатый корпус 2;
- терморегулирующие средства 10;
- средства 20 распределения;
- первую секцию 3;
- первый аккумулятор 4;
- вторую секцию 5;
- второй аккумулятор 6;
- присоединение или монтаж упомянутого коробчатого корпуса 2 к нагревательному элементу 100, в частности к радиатору,
- выборочная работа устройства между, по меньшей мере:
- первым режимом работы, в котором первый аккумулятор заряжен и обеспечивает питание, по меньшей мере, терморегулирующих средств;
- вторым режимом работы, в котором первый аккумулятор разряжен, а второй аккумулятор 6 обеспечивает питание средств распределения.
Предпочтительно в первом режиме работы первый аккумулятор обеспечивает питание также средств распределения, а второй аккумулятор не обеспечивает питание упомянутого средств распределения. Как вариант, в первом режиме работы первый аккумулятор обеспечивает питание терморегулирующих средств, а второй аккумулятор обеспечивает питание средств распределения.
Более предпочтительно, во втором режиме работы второй аккумулятор обеспечивает питание только средств 20 распределения, а терморегулирующие средства питание не получают.
Предпочтительно переход от первого режима работы ко второму режиму работы происходит автоматически, когда первый аккумулятор разряжен.
Предпочтительно в первом режиме работы работают как терморегулирующие средства, так и средства распределения, а устройство функционирует как в качестве терморегулятора, так и в качестве распределителя.
Предпочтительно во втором режиме работы работают только средства распределения, а устройство функционирует только в качестве распределителя.
Предпочтительно упомянутый способ дополнительно включает в себя этап замены первого аккумулятора 4 устройства 1, когда оно находится во втором режиме работы (т.е. когда первый аккумулятор 4 разряжен), причем такая замена автоматически вызывает переход от второго режима работы к первому режиму работы.
Предпочтительно упомянутый способ может включать в себя этап переноса электрической энергии от первого аккумулятора 4 ко второму аккумулятору 6 для подзарядки второго аккумулятора. Предпочтительно этот этап переноса электрической энергии от первого аккумулятора ко второму аккумулятору имеет место, когда первый аккумулятор заряжен и/или когда уровень заряда первого аккумулятора выше заданного порога заряда, и/или когда первый аккумулятор был только что заменен, и/или в результате внешней команды, например, активации кнопки подзарядки.
К описанному выше изобретению применимы некоторые изменения модификации, которые находятся в рамках сущности изобретения, а упомянутые компоненты могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.
Предложенное изобретение обеспечивает достижение важных преимуществ. Прежде всего, изобретение позволяет преодолеть, по меньшей мере, некоторые из недостатков устройств, известных из уровня техники. Фактически, устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, имеет конструкцию, содержащую "основной аккумулятор" (первый аккумулятор), который обычно обеспечивает питание терморегулирующих средств 10 и средств распределения 20 и решает, в основном, задачу обеспечения функционирования всего устройства, и "буферный аккумулятор" (второй аккумулятор), который предпочтительно работает только тогда, когда основной аккумулятор разряжен, и лишь для того, чтобы обеспечивать питание средств распределения. Таким образом, обеспечивается возможность никогда не прерывать операции распределения потребления в ходе ожидания вмешательства специализированного персонала, поскольку достаточно заменить первый аккумулятор для возобновления двойной функции терморегулирования/распределения. Когда первый аккумулятор разряжен, второй "буферный" аккумулятор продолжает питать средства распределения, обеспечивая тем самым пользователю достаточно времени для самостоятельного вмешательства и замены первого аккумулятора. Как только замена завершена, выполнение функций терморегулирования возобновляется, причем выполнение функций распределения так никогда и не прерывалось.
Все вышеописанное происходит в полном соответствии с правилами, касающимися распределения потребления, которые запрещают самостоятельную замену аккумулятора распределителя. Фактически, в устройстве согласно настоящему изобретению второй аккумулятор (который обеспечивает монопольное, непрерывное питание средств распределения) недоступен для пользователя и "защищен" в коробчатом корпусе.
Таким образом, в настоящем изобретении создается, по существу, устройство, которое полностью соответствует правилам распределения потребления, поскольку второй аккумулятор недоступен и, когда первый аккумулятор разряжен, второй аккумулятор обеспечивает работу распределителя, но не терморегулятора. Таким образом, никогда не возникнет опасности того, что пользователь сможет осуществлять терморегулирование в то же самое время, когда не активно распределение потребления.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что предложенное устройство устраняет проблемы известных устройств, связанные с постоянной необходимостью вмешательства специализированного технического персонала для замены аккумулятора. Решение этой задачи очень важно для сервис-центров, которые с трудом удовлетворяют постоянную необходимость многочисленных вмешательств на больших территориях для замены аккумуляторов в традиционных конструкциях распределителей.
Более того, устройство в соответствии с настоящим изобретением может осуществлять терморегулирование и распределение эффективным образом и не может быть выключено или подвергаться вмешательству в его работу.
В целом, устройство в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает для радиатора быстрое и простое осуществление функций терморегулирования и распределения.
Кроме того, настоящее изобретение позволяет упростить выполнение операций сборки и технического обслуживания устройств для терморегулирования и распределения затрат.
Наконец, устройство в соответствии с настоящим изобретением отличается конкурентоспособной ценой, а также простой и рациональной конструкцией.