Épületgépészeti fejlesztés · P 07 00603 · Közzétett szabadalmi bejelentés
Hogyan szabályozható egy radiátor fűtőteljesítménye egycsöves fűtési rendszerben anélkül, hogy a beavatkozás indokolatlanul megzavarná a többi fűtőtest működését? Erre a mérnöki kérdésre ad megoldási elvet a 2007-ben bejelentett, 2009-ben közzétett találmány.
A kiinduló műszaki probléma
Az egycsöves központi fűtésben több radiátor közös fűtőközeg-áramlási körhöz kapcsolódik. Egy fűtőtest hőleadásának módosítása nem csak az adott helyiség hőmérsékletét érintheti: a radiátoron és az átkötő szakaszon átáramló víz megoszlása a fűtési kör hidraulikai viszonyaira is hatással lehet. A fűtőtestek egymástól függetlenebb szabályozásához ezért nem elegendő pusztán egyetlen szelep állását változtatni.
A találmány mérnöki felismerése
A találmány a fűtőtesthez vezető ágat és a fűtőtestet megkerülő átkötőágat egyetlen összehangolt szabályozási feladatként kezeli. A szabadalmi leírásban megfogalmazott fő cél az, hogy a fűtőtest és szabályozóegysége közös hálózat felől érzékelhető eredő hidraulikai ellenállása a radiátor beállításától függetlenül azonos értéken maradjon. A radiátorági és átkötőági szelepek ellenállását ezért egymáshoz rendelt párként kell változtatni. Ez a hálózat többi fűtőtestének üzemi viszonyait hivatott függetleníteni az egyedi átállítástól.
Hogyan működik a szabályozóegység?
A teljes, 16 oldalas közzétételi leírás szerint a fűtőcsőhöz kapcsolódó szabályozóegység bevezető csőszakaszból (31), kivezető csőszakaszból (33) és a kettőt összekötő átkötő csőszakaszból (32) áll. A bevezető vagy a kivezető szakaszban legalább egy soros áramlásszabályozó szerkezet (34) található. Ezzel párhuzamosan az átkötő szakaszban külön párhuzamos áramlásszabályozó szerkezet (35) helyezkedik el.
A lényegi elem a működés-összehangoló részegység (36): a két szabályozót olyan kényszerkapcsolatba hozza, amelyben áramlási jellemzőik – például hidraulikai ellenállásuk – előre meghatározott összefüggés szerint változtathatók. Így a radiátorág szabályozása együtt járhat az átkötőág megfelelő utánállításával.
Az összehangolt beállítás működése
A leírás szerint először az adott fűtőtest tervezett hidraulikai ellenállását állapítják meg. Ezután megkeresik a soros radiátorági szelep és a párhuzamos átkötőági szelep összetartozó álláspárjait, amelyek a kívánt eredő ellenállást adják. A teljesen nyitott radiátorági szelephez a példában zárt átkötőági szelep tartozik; a radiátorági átfolyás csökkentésekor az átkötőág megnyitása biztosítja a fűtőközeg másik útját.
Az összetartozó szelepállásokat a találmány többféleképpen képes megvalósítani: mikroszámítógépben tárolt vezérlési adatokkal és motorokkal, profiltárcsa közvetítésével, közös tengellyel vagy egyetlen különleges kiképzésű szeleptesttel. A leírás szerinti ideális cél az állandó eredő hidraulikai ellenállás; egyes szerkezeti példák ezt lényegében vagy közel állandó módon valósítják meg.
Az eredeti hét szabadalmi ábra
A közzétételi leírás 14–16. oldalán hét műszaki rajz szemlélteti az alapelvet és a lehetséges kiviteli alakokat:
A képekre kattintva megnyitható az eredeti méretű rajz.
Miért jelent ez előnyt?
Egy hagyományos, csak a radiátorágban elhelyezett fojtószelep a hozzá tartozó áramláscsökkentéssel a teljes körre is visszahathat. Az összehangolt soros és párhuzamos szabályozás ezzel szemben lehetőséget ad a fűtőtest hőleadásának célzottabb befolyásolására, a hálózat hidraulikai egyensúlyának figyelembevételével. A tényleges hatás a rendszer kialakításától, beszabályozásától és üzemi feltételeitől függ.
Lehetséges alkalmazási területek
- Meglévő, egycsöves fűtésű lakó- és középületek korszerűsítése.
- A radiátorok helyiségenkénti, egyedibb hőmérséklet-szabályozása.
- Fűtési rendszerek hidraulikai beszabályozásának támogatása.
- Olyan épületenergetikai felújítások, ahol a hőkomfort javítása és az energiafelhasználás mérséklése cél.
A teljes szabadalmi leírás szerint a korszerűsítés a radiátor közelében elvégezhető, és nem feltétlenül kívánja meg sem a fűtőtestek, sem a keringtető szivattyúk cseréjét. Ez a tervezett kialakítás beruházási és üzemeltetési előnyének alapja. A dokumentum azonban nem tartalmaz olyan hitelesített épületüzemi méréssorozatot, amelyből konkrét százalékos energia- vagy költségmegtakarítást lehetne megállapítani, és önmagában nem bizonyít megvalósult referenciaépületet.
Feltalálók és a fejlesztés intézményi háttere
A bejelentésben dr. Juhász András Béla 75%-os feltalálói részaránnyal szerepel. További feltalálók: Lenkeyné dr. Bíró Gyöngyvér Mária (15%), Liptai Zoltán (5%) és Szávai Szabolcs (5%). A bejelentő a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány volt. A Pedinfo Kft. ezt a fejlesztést dr. Juhász András Béla szakmai életművének részeként ismerteti; a bejelentő és a feltalálók szerepe nem azonos.
Szabadalmi adatok és forrás
- Cím: Szabályozóegység egycsöves fűtési hálózatokra kapcsolt fűtőtestek egyedi szabályozására.
- Bejelentési ügyszám: P 07 00603.
- Bejelentés napja: 2007. szeptember 17.
- Közzététel: 2009. november 30. (A1).
- Nemzetközi szabadalmi osztály: F24D 19/10.
Hivatalos közzétételi adatok: Szabadalmi Közlöny és Védjegyértesítő, 2009/11 (PDF). Az esettanulmány műszaki részét az eredeti, 16 oldalas, P 07 00603 jelű közzétételi leírás, az abban szereplő hét ábra és a szabadalmi igénypontok alapján dolgoztuk át. Ez közzétett bejelentés ismertetése; a szabadalom későbbi jogállását külön kell ellenőrizni.