Устройство для автоматического регулирования температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя

 

Использование: в технике вентиляции и кондиционирования воздуха, а именно в устройствах регулирования температурных режимов. Сущность изобретения: используя регулирующий клапан, подключенный параллельно регулятору по ходу теплоносителя теплообменника, концевые выключатели с замыкающими и размыкающими контактами, а также расположение теплообменников в приточном воздуховоде последовательно по ходу воздуха, обеспечивают надежное и высокоэкономическое регулирование температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 24 Е 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4845895/29

22)30.05.90

46) 28.02.93. Бюл. % 8 (71) Государственный проектный конструкторский научно-исследовательский институт."Сантехниипроект" (72) Е,И.Тарасов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1216575, кл. F 24 F 3/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА И ОБРАТНОГО

ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха, а именно к устройствам регулирования температурных режимов.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности процесса регулирования, расширение диапазона регулирования, обеспечение защиты теплообменников от замерзания в пусковом режиме, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, На фиг.1 представлена функциональная схема устройства при параллельном включении по ходу воздуха обоих теплообменников и с проходным регулирующим клапаном температуры приточного воздуха; на фиг.2— то же, но с трехходовым регулирующим клапаном; на фиг.3 и 4 — аналогичные решения, но при последовательном включении по ходу воздуха обоих теплообмен ников, Представленные на чертежах устройства включают в себу последовательно подключенные к прямой и обратной линиям 1 и . 2 теплосети по крайней мере два теплообменника 3 и 4, регулятор 5 и регулирующий клапан 6 температуры приточного воздуха, 5U,, 1798603 А1 (57) Использование: в технике вентиляции и кондиционирования воздуха, а именно в устройствах регулирования температурных режимов. Сущность изобретения; используя регулирующий клапан, подключенный параллельно регулятору по ходу теплоносителя теплообменника, концевые выключатели с замыкающими и размыкающими контактами, а также расположение теплообменников в приточном воздуховоде последовательно по ходу воздуха, обеспечивают надежное и высокоэкономическое регулирование температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя. 4 э,п.ф-лы, 4 ил. регулятор 7 и регулирующий клапан 8 температуры обратного теплоносителя, послед.ний иэ которых подключен параллельно первому по ходу теплоносителя теплообменнику 3, приточный вентилятор 9, привод

10 которого связан с пускателем 11, включенным по управлению через последовательно соединенные стоповую и пусковую кнопки 12 и 13 управления, последняя из которых блокирована замыкающим контактом 14 пускателя 11, причем регулирующий клапан 6 температуры приточного воздуха . установлен на выходе последнего по ходу теплоносителя теплообменника 4. В устройство дополнительно введен концевой выключатель 15 с замыкающим и раэмыкающим контактами 16 и 17 при полном открытии регулирующего клапана 6 температуры приточного воздуха, причем размыкающий контакт 17 включен по управлению в цепь открытия последнего, а замыкающий — между пусковой кнопкой 13 и пускателем 11.

На фиг.3 и 4 представлены варианты последовательного включения по ходу воэ1798603 духа теплообменников 3 и 4, а на фиг,2 и 4 клапан 8 температуры обратного теплоносителя выполнен трехходовым, выход которого подключен к входу последнего по ходу теплоносителя теплообменника 4, а входы— к прямой линии 1 теплосети и к выходу первого по ходу теплоносителя теплообменника 3.

Представленное на фиг.1 устройство работает следующим образом.

Наружйый холодный воздух, нагреваясь на теплообменниках 3 и 4 вентилятором

9, подается в обслуживаемое помещение (не показано).

Температура приточного воздуха поддерживается на заданном уровне терморегулятором 5, воздействующим на регулирующий клапан 6, который изменяет общий расход теплоносителя из прямой линии в обратную линию 2 теплосети через теплообменники 3 и 4: при повышении температуры приточного воздуха клапан 6 закрывается, при понижении — открывается.

Температура обратного теплоносителя поддерживается на заданном уровне, например 20 С, терморегулятором 7, воздействующим на регулирующий клапан 8, который изменяет одновременно и расход теплоносителя через теплообменник 3 (шунтируя его) и температуру теплоносителя на входе теплообменника 4: при повышении температуры обратного теплоносителя клапан 8 прикрывается, при понижении — открывается.

Поскольку изменение теплосьема на теплообменнике 3 при изменении положения клапана 8 в процессе регулирования автоматически приводит к противоположному, практически равному, изменению теплосьема на теплообменнике 4, то процесс регулирования осуществляется без значительных колебаний и возмущающих воздействий одного узла регулирования на другой. В.любом случае при отрицательных значениях температуры наружного воздуха регулирующие клапаны 6 и 8 займут такие положения, при которых и температура приточного воздуха и температура обратного теплоносителя будут соответствовать заданным значениям.

С ростом температуры наружного воздуха и понижением температуры в прямой линии 1 в соответствии с трафиком теплосети клапан 8 будет пропорционально открываться. Наконец, при каком-то значении температуры наружного воздуха, порядка

5 — 10 С, что для данного устройства не име ет практического значейия, т.к. исключается возможность замерзания теплообменников

3 и 4, полностью открывается клапан 8, шунтируя теплообменник 3, и весь нагрев приточного воздуха осуществляется в основном на теплообменнике 4, расход теплоносителя через который определяет терморегулятор 5 воздействием на клапан 6. При дальнейшем повышении температуры наружного воздуха температура обратного теплоносителя на регулируется и будет снижаться, что способствует более полному использованию энтальпии теплоносителя.

Таким образом, устройство автоматически поддерживает заданную температуру приточного воздуха во всем диапазоне наружных температур, когда требуется нагрев

15 приточного воздуха, также поддерживает заданную температуру обратного теплоносителя при отрицательных наружных температурах и несколько снижает ее при положительных. При этом никаких дополни20 тельных узлов управления или переключения не требуется.

Поскольку во время работы вентсистемы температура обратного теплоносителя автоматически поддерживается на уровне

25 20 С, защита теплообменников 3 и 4 от за-. мерзания также не требуется. В том случае, если в ночном режиме (отключена вентсистема) за счет неплотностей клапана наружного воздуха возможно замерзание

30 теплообменников, устройство может быть дополнено самостоятельным узлом самопрогрева, который может быть выполнен любым из известных способов путем воздействия на клапан 6.

В связи с тем, что теплообменники 3 и 4 в ночном режиме находятся под минимальным прогревом, перед запуском вентилятора 9 во избежание замерзания теплообменников необходим их предпуско40 вой прогрев. В предложенном устройстве это может быть осуществлено следующим образом.

До включения вентилятора 9 клапаны 6 и 8 находятся в закрытом положении, а тер45 морегуляторы 5 и 7 отключены. Для включения вентсистемы нажимается и удерживается пускбвая кнопка 13. В результате этого через замкнутые стоповую кнопку

12 и контакт 17 концевого выключателя 15

50 клапана 6 подается команда на открытие последнего., который обеспечивает проток теплоносителя через теплообменники 3 и 4.

При полном открытии клапана 6 срабатывает кОнцевой выключатель 15, размыкается

55 его контакт 17, отключая цепь управления клапана 6 от пусковой кнопки 13, и замыкается контакт 16, который включает пускатель 11, который своим замкнувшимся контактом 14 самоблокируется через стоповую кнопку 12. При включении пускателя 11

1798603 включаются привод 10 вентилятора 9 и терморегуляторы 5 и 7. В дальнейшем работа вентсистемы осуществляется описанным способом. Отклонение вентсистемы осуществляется нажатием стоповой кнопки

12, при котором отключается пускатель 11, который разблокируется и обестбчивает привод 10 вентилятора 9 и терморегуляторы

5 и 7. При этом клапаны 6 и 8 закрываются.

Работа представленного на фиг.2 устройства аналогична предыдущему. Отличие заключается лишь в том. что регулирующий клапан 8 может полностью перекрывать проход теплоносителя через теплообменник 3, т,е. обеспечивается больший диапазон регулирования, что ведет к менее строгому подбору поверхностей теплообмена теплообменников 3 и 4.

Работа представленных на фиг.3 и 4 устройств аналогична описанному. Отличие заключается в том, что теплообменники 3 и

4 включаются последовательно по ходу воздуха, что создает возможность максимального использования энтальпии теплоносителя. Во многих случаях, особенно для систем приточной вентиляции, когда аэродинамическое сопротивление теплообменников 3 и 4 не выходит за пределы допустимых значений, эти устройства могут быть применимы.

Таким образом, обеспечивается надежное с высокоэкономичное регулирование температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя с меньшим количеством узлов и элементов регулирования.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, содержащее по меньшей мере два теплообменника, расположенных в приточном воздуховоде и последовательно подключенных к прямой и обратной линиям тепловой сети, регулятор и регулирующий клапан температуры приточного воздуха, регулятор и регулирующий клапан температуры обратного теплоносителя, последний из которых установлен па раллельно относительно первого по ходу теплоносителя теплообменника, приточный

5 вентилятор, привод которого связан с пускателем, включенным по управлению через последовательно соединенные стоповук и пусковую кнопки управления. последняя из которых блокирована замыкающим контак10 том пускателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения надежности процесса регули-. рования, регулирующий клапан температуры приточного воздуха установлен на

15 выходе из последнего по ходу теплоносителя теплообменника.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения диапазона, регулирования, регулирующий клапан тем20 пературы обратного теплоносителя выполнен трехходовым, выход которого подключен к входу последнего по ходу теплоносителя теплообменника, а входы — к прямому линии тепловой сети и к выходу

25 первого по ходу теплоносителя теплообменника.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью защиты теплообменников от замерзания в пусковом режиме, оно

30 дополнительно содержит концевой выклю- чатель с замыкающим и размыкающим контактами с целью открытия, причем размыкающий контакт включен по управлению в цепь открытия последнего, а замыка35 ющий — между пусковой кнопкой и пускателем.

4. Устройство по пп,1-3, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления теплообменников, 40 последние расположены s приточном воздуховоде параллельно по ходу воздуха, 5. Устройство по пп.1 — 3, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения экономичности, теплообменники расположены в при45 точном воздуховоде последовательно по ходу воздуха.

1798603

1798603

Составитель E,Tàðàñîâ

Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор

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

Заказ 764 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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