Способ управления системой водяного отопления зданий

Изобретение относится к способам управления системами водяного отопления зданий. Технический результат: повышение эффективности и экономичности отопительной системы здания за счет обеспечения равномерной теплоотдачи всех отопительных комплексов, входящих в состав отопительной системы. Способ управления системой водяного отопления включает измерение температуры теплоносителя на выходе отопительных комплексов и изменение положения их дросселирующих клапанов. С целью повышения эффективности функционирования системы водяного отопления на основании измерений температуры теплоносителя на выходе каждого из отопительных комплексов вычисляют отклонения этой температуры от среднего ее значений по всему множеству отопительных комплексов, измеряют положения затворов дросселирующих клапанов и перемещают их у отопительных комплексов в сторону увеличения пропускной способности при положительном знаке отклонения и в сторону уменьшения пропускной способности у отопительных комплексов при отрицательном знаке отклонения. При этом суммарные изменения положений затворов дросселирующих клапанов производят с сохранением постоянства значения общего гидравлического сопротивления системы водяного отопления и до тех пор, пока среднеквадратическое значение отклонений температур на выходе множества отопительных комплексов от среднего значения температуры по этому множеству не станет допустимым. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Известен способ управления системой водяного отопления зданий при помощи ручных балансировочных кранов.

Недостатком этого способа является невозможность обеспечения равномерной теплоотдачи всех отопительных комплексов, входящих в состав отопительной системы здания, при изменениях структуры тепловых потерь в разных частях здания под влиянием погодных условий и изменений гидравлических характеристик системы отопления в процессе эксплуатации.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности и экономичности отопительной системы здания за счет обеспечения равномерной теплоотдачи всех отопительных комплексов, входящих в состав отопительной системы.

Достигается это тем, что вычисляют отклонения температуры воды на выходе отопительных комплексов от среднего ее значений по всему множеству отопительных комплексов, измеряют положения затворов дросселирующих клапанов и перемещают их у отопительных комплексов в сторону увеличения пропускной способности при положительном знаке отклонения и в сторону уменьшения пропускной способности у отопительных комплексов при отрицательном знаке отклонения, при этом суммарные изменения положений затворов дросселирующих клапанов производят с сохранением постоянства значения общего гидравлического сопротивления системы водяного отопления и до тех пор, пока среднеквадратическое значение отклонений температуры от среднего значения температуры на выходе множества отопительных комплексов не станет минимально возможным.

На чертеже изображена блок-схема системы реализации способа.

Комплекс управления системой водяного отопления 1, состоящей из отопительных приборов 2 отопительных комплексов 3₁, 3₂, … 3_n, где n - число отопительных комплексов; магистрали подвода теплоносителя 4; магистрали отвода теплоносителя из отопительной системы 5, включает измерительные преобразователи температуры теплоносителя 6₁, 6₂, … 6_n, установленные в магистралях 7 выхода теплоносителя из отопительных комплексов; дроссельные клапаны 8₁, 8₂, … 8_n, установленные в этих же магистралях; измерительные преобразователи положений затворов дроссельных клапанов 9₁, 9₂, … 9_n; устройства перемещения затворов дроссельных клапанов 10₁, 10₂, … 10_n,; управляющие блоки 11₁, 11₂, … 11_n, каждый из которых соединен с измерительным преобразователем температуры, установленного в магистрали 7 одного из отопительных комплексов, измерительным преобразователем, положения затвора, и устройством перемещения затвора дроссельного клапана, установленного в той же магистрали; канал связи 12, обеспечивающий обмен данными между управляющими блоками.

Способ осуществляется следующим образом.

В память управляющего блока 11 каждого содержащего отопительные приборы 2 отопительного комплекса 3 отопительной системы 1 вводят с помощью связанных с ним и установленных в магистрали 7 выхода из него теплоносителя измерительного преобразователя температуры 6 и измерительного преобразователя положения затвора 9 дроссельного клапана 8 значения температуры теплоносителя и положения затвора его дроссельного клапана.

Зарегистрированные каждым отдельным управляющим блоком значения температуры и положения затвора по каналу связи 12 передают в память всех остальных управляющих блоков системы отопления и таким образом в памяти управляющего блока каждого отопительного комплекса формируют альманах данных значений температур теплоносителя на выходе всех отопительных комплексов и альманах данных положений затворов их дроссельных клапанов.

Управляющие блоки отопительных комплексов вычисляют среднее значение температуры по множеству содержащихся в альманахе значений температуры и отклонения этих значений от вычисленного среднего. Регистрируют в памяти среднее по множеству отопительных комплексов значение температуры и значения отклонений температуры на выходе всех отопительных комплексов от вычисленного среднего значения в виде альманаха отклонений. По данным альманаха отклонений вычисляют среднеквадратическое значение отклонений по множеству отопительных комплексов и запоминают его. Каждый управляющий блок выполняет с помощью связанного с ним устройства перемещения затворов 10 пробное изменение положения затвора дроссельного клапана, на заданную величину, например на 0,5 запаса хода, в сторону увеличения пропускной способности у отопительных комплексов, отклонение температуры теплоносителя на выходе которых от вычисленного среднего значения положительно, и в сторону уменьшения - у отопительных комплексов, отклонение температуры теплоносителя на выходе которых от вычисленного среднего значения отрицательно. У дроссельных клапанов отопительных комплексов, запас хода затвора которых в указанные направления составляет менее минимального заданного значения, положение затворов не меняют. Регистрируют новые установившиеся значения температуры и вычисляют коэффициенты чувствительности для каждого отопительного комплекса как отношение изменения положения затвора его дроссельного клапана к величине вызываемого этим изменению температуры воды на выходе отопительного комплекса. Устанавливают рабочее положение затворов дроссельных клапанов измененными по отношению к первоначальному положению, зарегистрированному в альманахе, пропорционально отклонению температуры от среднего значения в сторону увеличения пропускной способности у отопительных комплексов, отклонение температуры теплоносителя на выходе которых от вычисленного среднего значения положительно, и в сторону уменьшения у отопительных комплексов, отклонение температуры теплоносителя на выходе которых от вычисленного среднего значения отрицательно, при этом берут в качестве коэффициента пропорциональности вычисленные коэффициенты чувствительности. По совокупности новых значений положений затворов дроссельных клапанов определяют пропускную способность отопительной системы 1, включающей магистраль 4 подвода горячего теплоносителя и магистраль 5 отвода теплоносителя из отопительной системы; и если обнаруживают ее отклонение от первоначального значения, то устраняют его путем дополнительных перемещений затворов дроссельных клапанов так, чтобы при этом их соотношения были пропорциональны соотношениям, зафиксированным в альманахе отклонений значений температур.

При достижении температуры теплоносителя на выходе отопительных комплексов установившегося значения повторяют описанную выше процедуру вычисления среднего значения температуры по множеству отопительных комплексов, вычисление отклонений температуры от вычисленного среднего значения у каждого отопительного комплекса и с учетом этого производят, как это было описано выше, перемещения затворов дроссельных клапанов и последующую корректировку этих перемещений из условия соблюдения постоянства гидравлического сопротивления системы отопления. Если в результате новое значение среднеквадратического отклонения будет равно ранее вычисленному значению среднеквадратического отклонения или не больше его на заданную величину, то цикл управления завершают. Если это условие не выполняется, то изложенные выше процедуры формирования установки новых значений положений затворов дроссельных клапанов повторяют.

1. Способ управления системой водяного отопления, включающий измерение температуры теплоносителя на выходе отопительных комплексов и изменение положения их дросселирующих клапанов, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности функционирования системы водяного отопления на основании измерений температуры теплоносителя на выходе каждого из отопительных комплексов вычисляют отклонения этой температуры от среднего ее значений по всему множеству отопительных комплексов, измеряют положения затворов дросселирующих клапанов и перемещают их у отопительных комплексов в сторону увеличения пропускной способности при положительном знаке отклонения и в сторону уменьшения пропускной способности у отопительных комплексов при отрицательном знаке отклонения, при этом суммарные изменения положений затворов дросселирующих клапанов производят с сохранением постоянства значения общего гидравлического сопротивления системы водяного отопления и до тех пока среднеквадратическое значение отклонений температур на выходе множества отопительных комплексов от среднего значения температуры по этому множеству не станет допустимым.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение в рабочее положение затворов дроссельных клапанов каждого отопительного комплекса осуществляют пропорционально отношению пробного изменения положения затвора его дроссельного клапана к величине вызываемой этим изменением температуры воды на выходе отопительного комплекса.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительные корректирующие перемещения затворов дроссельных клапанов осуществляют в таком же соотношении, в каком зарегистрированы значения отклонений значений температур на выходе каждого отопительного комплекса от среднего по множеству отопительных комплексов значения температуры.