Система кондиционирования с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя

 

Изобретение относится к системам кондиционирования с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя. Цель изобретения - повышение экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания. Для этого в систему, содержащую включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники (Т)1 и (Т)2, подклю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1>s F 24 Е 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826600/29 (22) 17.05.90 (46) 30.07.92. Бюл. N 28 (71) Государственный проектный, конструкторский научно-исследовательский институт "Сантехниипроект" (72) Е.И.Тарасов и С.И.Жадин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1216575, кл. F 24 F 3/06, 1986. (54) СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ С

АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА И

ОБРАТНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к системам кондиционирования с автоматическим регулированием температурй приточного воздуха и обратного теплоносителя. Цель изобретения — повышение экономичйости системы и надежности защиты теплообменников QT замерзания. Для этого в систему, содержащую включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники (Т)1 и Pg, подклю1751614 ченные к прямой и обратной линиям 3 и 4 теплосети, вентилятор 5 с приводом (П) 6, терморегуляторы 7 и 8 с датчиками 9 и 10 температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия 15 и

16 входного и обводного регулирующих клапанов (PK) 17 и 18 Т 1, термореле 19 наружного воздуха, автоматический выключатель

20, последовательно включеннные стоповую и пусковую кнопки 21 и 22, реле 23 времени, пускатель 25, дополнительно введены термореле 27 обратного теплоноситеИзобретение относится к системам кондиционирования.

Цель изобретения — повышение экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания.

Цель достигается тем, что в систему кондиционировэния, содержащую включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники, подключенные к прямой и обратной линиям теплосети, вентилятор с приводом, терморегуляторы с датчиками температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия приводов входного и обводного регулирующих клапанов первого теплообменника, термореле наружного воздуха, автоматический выключатель, последовательно вклю" -ченные стойовую и пусковую кнопки, реле времени, пускатель привода вентилятора, дополнительно введены.термореле обратного тейлоносителя, реле пуска, задержки, защиты, прогрева и аварии, лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле защиты, реле времени через пускатель привода вентилятора и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке и дополнительно через реле пуска — к стоповой кнопке, при этом реле защиты подключено через последовательно включенные термореле наружного воздуха и обратного теплоносителя, феле прогрева подключено через термореле наружного воздуха, реле и лампа аварии подключены через реле защиты к стоповой кнопке, пускатель и лампа включения подключены через реле задержки, терморегуляторы обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через реле прогрева и задержки, обмотка закрытия привода обводного клапана йодключена через реле прогрева, обмотки ля, реле пуска 28, задержки 32, защиты 37, прогрева 42 и аварии 45, лампы сигнализации включения 47 и аварии 48, причем реле

28 через реле 37, реле 23 через пускатель 25 и реле 32 через реле 23 подключены каждое к пусковой кнопке 22 и дополнительно через реле 28 — к стоповой кнопке 21, при этом реле 37 подключено через последовательно включенные термореле 19 и 27, реле 42 подключено через термореле 19, реле 45 и лам.па аварий 48 подключены через реле 37 к кнопке 21. 2 ил. открытия и закрытия привода входного клапана подключены соответственно через реле пуска и защиты, а обмотка открытия дополнительно подключена через реле пус5 ка и задержки, На фиг.1 и 2 показана схема системы кондиционирования.

Система кондиционирования включает в себя включенные параллельно по воздуху

10 и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники 1 и 2, подключенные к прямой и обратной линиям 3 и 4 теплосети, вентилятор 5 с приводом 6, тер15 морегуляторы 7 и 8 с датчиками 9 и 10 температуры приточного "воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками 11, 12 и 13, 14 открытия и закрытия приводов 15 и 16 входного и обводного

20 регулирующих клапанов 17 и 18 первого теплообменника 1, термореле 19 наружного воздуха, автоматический выключатель 20, последовательно включенные стоповую и. пусковую кнопки 21 и 22, реле 23 времени с

25 замыкающим с выдержкой времени контактом 24, пускатель 25 привода 6 вентилятора

5 с раэмыкающим контактом 26, дополнительно введенные термореле 27 обратного теплоносителя, реле 28 пуска с первым и

30 вторым замыкающим и третьим размыкающим контактами 29-31, реле 32 задержки с первым, вторым и третьим замыкающими и . четвертым размыкающим контактами 3336, реле 37 защиты с первым и вторым эа35 мыкаащими и третьим и четвертым размыкающими контактами 38 — 41, реле 42 прогрева с замыкающим и размыкающим контактами 43 и 44, реле 45 аварии с замыкающим контактом 46, лампы 47 и 48 сигна40 лизации включения и аварии, причем катушка реле 28 пуска подключена через третий размыкающий контакт 40 реле 37 защиты к пусковой кнопке 22 и через свой первый замыкающий контакт 29 — к стопо1751614

25

35

55 вой кнопке 21, катушка реле 23 времени подключена через размыкающий контакт 26 пускателя 25 также к пусковой кнопке 22, к которой дополнительно подключена катушка реле 32 задержки через параллельную цепочку из своего первого замыкающего контакта 33 и замыкающего с выдержкой времени контакта 24 реле 23 времени, катушка реле 37 защиты подключена через последовательно включенные термореле 19 и 27 наружного воздуха и обратного теплоносителя, катушка реле 42 прогрева подключена через термореле 19 наружного воздуха, катушка реле 45 и лампа 48 аварии подключены к стоповой кнопке 21 через параллельную цепочку из первого замыкающего контакта 38 реле 37 защиты и замыкающего контакта 46 реле 45 аварии, катушка пускателя 25 и лампа 47 включения подключены через второй замыкающий контакт 34 реле 32 задержки, терморегуляторы

8 и 7 обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через первый и третий замыкающие конаткты 43 и 35 реле 42 и 32 прогрева и задержки, обмотка 14 закрытия привода 16 обводного клапана 18 дополнительно подключена через второй размыккающий контакт 44 реле

42 прогрева, обмотка 13 закрытия привода

15 входного клапана 17 дополнительно подключена через третий и четвертый размыкающие конаткты 31 и 41 соответственно реле

28 и 37 пуска защиты, а обмотка 11 открытия привода 15 дополнительно подключена через две параллельные цепочки, первая из которых состоит из последовательно включенных третьего размыкающего и второго замыкающего конта кторв 31 и 39 соответственно реле 28 и 37 пуска и защиты, а вторая — из последовательно. включенных второго замыкающего и четветвертого размыкающего контактов 30 и 36 соответственно реле

28 и 32 пуска и задер>кки.

Кроме того, система может включать в себя клапайы наружного и рециркуляционного воздуха, камеру орошения и теплообменник второго подогрева (на чертежах не указайы) со своими узлами регулирования, которые могут быть реализованы известными техническими решениями, B этом случае датчик 9 терморегулятора 7 устанавливается за камерой орошения и работает на поддержание температуры "точки росы" . В чистом ниде, как указано на чертежах, предлагаемая система может быть использована для приточной системы вентиляции с нагревом воздуха в холодный период года.

Система кондиционирования работает следующим образом, При включенном автоматическом выключателе 20 питания, отключенной системе (ночной режим) и положительных температурах (больше+3 С) наружного воздуха через замкнутый контакт 44 подается питание на обмотку14 закрытия привода 16, который закрывает обводной клапан 18, а через замкнутые контакты 31 и 41 реле 28 и

37 подается питание на обмотку 13 закрытия привода 15, который закрывает входной клапан 17.

При понижении температуры наружного воздуха ниже+3 С срабатываеттермореле 19 и включается реле 42, которое размыкает контакт 44 и контактом 43 подает, питание на терморегулятор 8, который начинает поддерживать температуру обратного теплоносителя в линии 4 на заданном минимальном уровне, например +15-20 С, путем подачи питания на обмотки 12 и 14 открытия и закрытия привода 16, который будет импульсно открывать обводной клапан 18 при понижении температ фы обратного теплоносителя и импульсно же закрывать при ее повышении. Датчик 10 терморегулятора 8 желательно устанавливать непосредственно на выходе теплообменника 2.

При возможном понижении температуры обратного теплоносителя ниже, например, +10 С (отказал обводной клапан 18, привод 16 или терморегулятор 8, что случается весьма часто) срабатывает термореле

27 (если при этом температура наружного воздуха ниже +3 C) и включается реле 37 аварийной защиты, которое своим контактом 39 через замкнутые контакт 31 реле 28 подает питание на обмотку 11 открытия привода 15, который аварийно открывает входной клапан 17, который пропускает прямой теплоноситель из линии 3 через оба теплообменника 1 и 2, исключая их замерзание. Одновременно с этим через замкнувшийся контакт 38 реле 37 включается реле

45 аварии, которое своим контактом 46 становится на самоблокировку через замкнутую стоповую кнопку 21, и загорается лампа

48 аварии, оповещая дежурный персонал о неисправности системы, При прогреве теплообменников 1 и 2 и повышении температуры обратного теплоносителя отключается термореле 27, которое отключает реле 37 защиты, которое размыкает контакт 39 и, замыкая контакт 41, подает питание на обмотку 13 закрытия привода 15, который закрывает входной клапан

17, исключая неоправданный переток прямого теплоносителя из линии 3 в обратную линию 4 теплосети.

Для снятия памяти аварийного сигнала нажимается стоповая кнопка 21, в результа1751614 те чего отключается реле 45 аварии и гаснет лампа 48 аварии.

Для запуска системы нажимается пусковая кнопка 22 и через замкнутый контакт

40 реле 37 защиты включается реле 28 пуска, которое своим контактом 29 самоблокируется, а замкнувшимся контактом 30 через еще замкнутый контакт 36 реле 32 задержки подает питание на обмотку 11 открытия привода 15, который открывает входной клапан

17, обеспечивая предпусковой прогрев обоих теплообменников 1 и 2, исключая возможность замерзания их в момент запуска вентилятора 5.

Одновременно с этим через еще замкнутый контакт 26 пускателя 25 включается реле 23 времени, котрое через некоторое время, необходимое для предпускового прогрева теплообменников 1 и 2 (выбирается из конкретных условий), своим конатктом

24 включает реле 32 задержки, которое своим контактом 33 становится на самоблокировку, контактом 34 включает пускатель 25 вентилятора 5 и лампу 47, контактом 35 подает питание на терморегулятор 7 приточного воздуха и контактом 36 отключает обмотку 11 открытия привода 15 клапана 17, При включении пускателя 25 через его силовые контакты (на чертежах не указаны) включается привод 6 вентилятора 5 и размыканием контакта 26 отключается ерле 23 времени, исключая неоправданную выработку его ресурса.

При включении вентилятора 5 по сигналу датчика 9 и команде терморегулятора 7 происходит регулирование заданной температуры приточного воздуха путем воздейст: вия приводом 15 на клапан 17, который импульсно,"акрывается. при повышении температуры и открывается при понижении температуры.

Поддержание температуры обратного теплоносителя на минимальном уровне

+15 -20ОС осуществляется при температурах наружного воздуха ниже+3 С вышеописанным образом по сигналу датчика 10 и командетерморегулятора 8 путем воздействия приводом 16 на обводной клапан 18, который импульсно открывается при пони" женйи температуры и закрывается при повышении температуры обратного теплоносителя. Причем процесс регулирования последней существенно не влияет на процесс регулирования темпера гуры приточного воздуха, так как при увеличении или уменьшении теплосъема на теплообменнике 2 происходит неизбежное взаимообратíое изменение теплосьема на теплообменнике 1, что обеспечивает высокое качество и устойчивость системе регулирования.

При повышении температуры наружного воздуха выше+3 С во время работы сис5 темы термореле 19 отключает реле 42 прогрева, которое своими контактами 43 и, 44 отключает. терморегулятор 8, подает питание на обмотку 14 закрытия привода 16, который полностью закрывает обводной

10 клапан 18, в результате чего теплообменни.ки 1 и 2 включаются по теплоносителю только последовательно, что ведет к максимальному использованию теплоносителя за счет снижения температуры обрат15 ного теплоносителя практически до уровня температуры наружного воздуха.

Поскольку при положительных температурах наружного воздуха замерзание теплообменников 1 и 2 исключено, то система

20 работает в этот момнет с максимально возможной эффективностью использования энтальпии теплоносителя, т.е. с минимально возможным потреблением прямого теплоносителя ТЭЦ.

25 . При температурах наружного воздуха ниже +3 С и аварийном понижении температуры обратного теплоносителя ниже

+10ОС (неисправность привода 16, обводного клапана 18, терморегулятора 8, пониже30 ние давления в самой теплосети и т,д) во время работы системы срабатывает термореле 37 и своим контактом 40 отключает реле 28, которое обесточивается и разблокируется своим контактом 29, отключая при

35 этом реле 32, которое своим контактом 34 отключает пускатель 25, который отключает привод 6 вентилятора 5. B результате этого система отключается и переводится в аварийный отключенный режим с автоматиче40 ским прогревом и аварийной сигнализацией, осуществляемыми вышеописанным образом. Снятие памяти аварийной сигнализации осуществляется нажатием споповой кнопки 21, которое в

45 общем случае осуществляет и принудительное отключение системы и перевод ее в

"ночной режим" с самопрогревом и регулированием температуры обратного теплоносителя.

50 Таким образом, благодаря новой совокупностии существенных отличительных признаков предлагаемая система кондиционирования воздуха обеспечивает высокую экономичность системы с более

55 эффективной защитой от замерзания теплообменников как при работающей или отключенной системе, так и при ее запуске.

Формула изобретения

Система кондиционирования с автоматическим регулированием температуры

1751614

10 приточного воздуха и обратного теплоносителя, содержащая включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники, подключенные к прямой и обратной линиям 5 теплосети, вентилятор с приводом, терморегуляторы с датчиками температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия приводов входного и об- 10 водного регулирующих клапанов первого теплообмен ника, термореле наружного воздуха, автоматический выключатель, последовательно включенные стоповую и пусковую кнопки, реле времени, пускатель 15 привода вентилятора, о т л и ч а ю щ а я с si тем, что, с целью повышения экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания, в нее дополнительно введены термореле обратного теплоносите- 20 ля, реле пуска, задержки, защиты, прогрева и аварии, лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле защиты, реле времени через пускатель привода вентилятора и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке и дополнительно через реле пуска— к стоповой кнопке, при этом реле защиты подключено через последовательно включенные термореле наружного воздуха и обратного теплоносителя, реле прогрева подключено через термореле наружного воздуха, реле и лампа аварии подключены через реле защиты к стоповой кнопке, пускатель и лампа включения подключены через реле задержки, терморегуляторы обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через реле прогрева и задержки, обмотка закрытия привода обводного клапана подключена через реле прогрева, обмотки открытия и закрытия привода входного клапана подключены соответственно через реле пуска и защиты, а обмотка открытия дополнительно подключена, через реле пуска и задержки, 1751614

Составитель M. Пильник

Редактор Н, Лошкарева Техред.M.Ìoðãåíòàë Корректор С. Черни

Заказ 2685 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101