Способ управления режимом работы системы отопления и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2492392:

Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "АРГО" (ООО НТЦ "АРГО") (RU)

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования расхода тепла в системах отопления зданий и сооружений. Способ управления режимом работы системы отопления, заключающийся в периодической подаче и прекращении подачи теплоносителя в систему отопления. Подачу и отвод теплоносителя в системе отопления осуществляют в форме импульсов. Длительность импульсов подачи и отвода теплоносителя корректируют с учетом соотношения заданной температуры, фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении и с учетом температуры наружного воздуха. Устройство для управления режимом работы системы отопления содержит подающую и обратную магистрали, подающий и обратный трубопроводы, смесительную камеру, расширительный бак, блок управления, измеритель температуры наружного воздуха, первый и второй обратные клапаны, первый и второй ключи. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение надежности и экономичности регулирования температуры воздуха в отапливаемом помещении. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования расхода тепла в системах отопления зданий и сооружений.

Известен способ автоматического регулирования тепловой нагрузки здания (Патент РФ №2415348, F24D 31/02, 2009 г.), который включает поддержание заданной тепловой нагрузки здания с учетом действительной температуры наружного воздуха, причем тепловую нагрузку регулируют соответствующим изменением расхода воды через систему отопления в зависимости от мгновенного изменения метеоусловий ниже точки излома температурного графика изменением инжекции элеватора и дополнительно корректирующим насосом при работе системы теплоснабжения выше точки излома температурного графика.

Недостатком данного способа являются высокие энергоемкость и стоимость, а также значительная сложность реализации, обусловленные применением корректирующего насоса и специального регулирующего клапана, что требует существенной реконструкции теплового узла.

Наиболее близким к заявляемому является «Способ регулирования режима работы системы отопления» (Авторское свидетельство СССР №1241029, F24D 3/00, 1984 г.), принятый за прототип, заключающийся в периодической подаче и прекращении подачи теплоносителя в систему отопления в зависимости от соотношения заданной температуры и фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении.

Недостаток указанного способа заключается в возникновении в системе отопления режима неконтролируемых автоколебаний температуры воздуха в отапливаемом помещении, что снижает ее надежность из-за необходимости регулярной проверки и корректировки настроек органов релейного регулирования температуры воздуха в отапливаемом помещении. Кроме того, применение циркуляционного насоса существенно усложняет и удорожает реализацию данного способа, а также не учитывается влияние изменения температуры наружного воздуха на процесс регулирования.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении надежности и экономичности регулирования температуры воздуха в отапливаемом помещении.

Технический результат достигается тем, что в способе управления режимом работы системы отопления, заключающемся в периодической подаче и прекращении подачи теплоносителя в систему отопления в зависимости от соотношения заданной температуры и фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении, измеряют температуру наружного воздуха, устанавливают период регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления, подачу теплоносителя в систему отопления и отвод теплоносителя из системы отопления осуществляют в каждом периоде в форме импульсов, длительностью меньшей или равной периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления, длительности импульсов подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления корректируют с учетом соотношения заданной температуры и фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении, а также с учетом температуры наружного воздуха, причем импульсы подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления чередуют, при этом импульс подачи теплоносителя в систему отопления направляют по подающему трубопроводу в смесительную камеру, вытесненный из обратного трубопровода теплоноситель подают в расширительный бак, а во время действия импульса отвода теплоносителя из системы отопления направляют теплоноситель из расширительного бака в смесительную камеру, где смешивают с поданным ранее в смесительную камеру импульсом подачи теплоносителя в систему отопления и направляют теплоноситель в систему отопления. Обеспечивают равенство суммы длительностей импульса подачи теплоносителя в систему отопления и импульса отвода теплоносителя из системы отопления периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления.

Устройство для управления режимом работы системы отопления содержит подающую магистраль, подключенную через первый ключ, подающий трубопровод и смесительную камеру к входу отапливаемого помещения, обратную магистраль, подсоединенную через второй ключ и обратный трубопровод к первому выходу отапливаемого помещения, расширительный бак, блок управления, измеритель температуры наружного воздуха, первый и второй обратные клапаны. Расширительный бак связан через первый обратный клапан с подающим трубопроводом, а через второй обратный клапан соединен с обратным трубопроводом. Второй выход отапливаемого помещения подключен к первому входу блока управления, ко второму входу которого подсоединен измеритель температуры наружного воздуха, первый выход блока управления соединен со вторым входом первого ключа, а второй выход блока управления связан со вторым входом второго ключа.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления режимом работы системы отопления.

Устройство содержит подающую магистраль 1, подключенную через первый ключ 2, подающий трубопровод 3 и смесительную камеру 4 к входу отапливаемого помещения 5, обратную магистраль 6, подсоединенную через второй ключ 7 и обратный трубопровод 8 к первому выходу отапливаемого помещения 5, расширительный бак 9, блок управления 10, измеритель температуры наружного воздуха 11, первый обратный клапан 12 и второй обратный клапан 13. Расширительный бак 9 связан через первый обратный клапан 12 с подающим трубопроводом 3, а через второй обратный клапан 13 соединен с обратным трубопроводом 8. Второй выход отапливаемого помещения 5 подключен к входу блока управления 10, ко второму входу которого подсоединен измеритель температуры наружного воздуха 11, первый выход блока управления 10 соединен со вторым входом первого ключа 2, а второй выход блока управления 10 связан со вторым входом второго ключа 7.

Реализующее способ устройство работает следующим образом.

Предварительно в блоке управления 10 устанавливают период регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5 в зависимости от допустимой частоты включения первого ключа 2 и второго ключа 7, в качестве которых могут, например, использоваться нормально открытые отсечные электромагнитные клапаны, и от тепловой инерции системы отопления отапливаемого помещения 5, а также задаются на первом периоде регулирования длительности импульсов подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5, меньшие или равные периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5.

В исходном состоянии первый ключ 2 открыт, а второй ключ 7 закрыт.

Импульс подачи теплоносителя из подающей магистрали 1 под давлением Рп через первый ключ 2, подающий трубопровод 3 и смесительную камеру 4 поступает в систему отопления отапливаемого помещения 5, вытесняя остывший теплоноситель из обратного трубопровода 8 через второй обратный клапан 13 в расширительный бак 9. Давление теплоносителя в расширительном баке 9 равно Рпо, где Ро - давление теплоносителя в обратной магистрали 6.

Через промежуток времени, равный заданной блоком управления 10 длительности импульса подачи теплоносителя в систему отопления отапливаемого помещения 5, первый ключ 2 закрывается, и теплоноситель не поступает в систему отопления отапливаемого помещения 5. Блок управления 10 открывает второй ключ 7 и теплоноситель под давлением Рп из расширительного бака 9 через первый обратный клапан 12 поступает в смесительную камеру 4, где в результате смешения с ранее поданным импульсом подачи теплоносителя температура теплоносителя снижается, а теплоноситель из обратного трубопровода 8 вытесняется (Рпо) в обратную магистраль 6.

Через промежуток времени, равный заданной блоком управления 10 длительности импульса отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5, второй ключ 7 закрывается. Блок управления 10 открывает первый ключ 2 и процесс регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5 возобновляется.

Длительности импульсов подачи теплоносителя в систему отопления и отапливаемого помещения 5 и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5 устанавливаются меньшими или равными периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5.

Суммы длительностей импульса подачи теплоносителя в систему отопления и импульса отвода теплоносителя из системы отопления устанавливаются равными периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5.

Для увеличения температуры теплоносителя в системе отопления отапливаемого помещения 5 увеличивается длительность импульса подачи теплоносителя в систему отопления и уменьшается длительность импульса отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5.

Соответственно, для уменьшения температуры теплоносителя в системе отопления отапливаемого помещения 5 уменьшается длительность импульса подачи теплоносителя в систему отопления и увеличивается длительность импульса отвода теплоносителя из системы отопления отапливаемого помещения 5.

Коррекция длительности импульсов подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления осуществляется блоком управления 10 с учетом соотношения заданной температуры и фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении 5, а также в зависимости от температуры наружного воздуха, контролируемой измерителем температуры наружного воздуха 11.

Например, температура теплоносителя в системе отопления отапливаемого помещения 5 уменьшается с ростом фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении 5 и с ростом температуры наружного воздуха.

В случае неработоспособности устройства, реализующего предлагаемый способ управления режимом работы системы отопления, подача теплоносителя в систему отопления отапливаемого помещения 5 сохранится через нормально-открытые первый ключ 2 и второй ключ 7.

Таким образом, учитывая низкую энергоемкость электромагнитного клапана и блока управления, реализация предложенного способа позволяет обеспечить высокую надежность и экономичность регулирования температуры воздуха в отапливаемом помещении.

1. Способ управления режимом работы системы отопления, заключающийся в периодической подаче и прекращении подачи теплоносителя в систему отопления в зависимости от соотношения заданной температуры и фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении, отличающийся тем, что измеряют температуру наружного воздуха, устанавливают период регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления, подачу теплоносителя в систему отопления и отвод теплоносителя из системы отопления осуществляют в каждом периоде в форме импульсов, длительностью меньшей или равной периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления, длительности импульсов подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления корректируют с учетом соотношения заданной температуры и фактической температуры воздуха в отапливаемом помещении, а также с учетом температуры наружного воздуха, причем импульсы подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления чередуют, при этом импульс подачи теплоносителя в систему отопления направляют по подающему трубопроводу в смесительную камеру, вытесненный из обратного трубопровода теплоноситель подают в расширительный бак, а во время действия импульса отвода теплоносителя из системы отопления направляют теплоноситель из расширительного бака в смесительную камеру, где смешивают с поданным ранее в смесительную камеру импульсом подачи теплоносителя в систему отопления и направляют теплоноситель в систему отопления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают равенство суммы длительностей импульса подачи теплоносителя в систему отопления и импульса отвода теплоносителя из системы отопления периоду регулирования подачи теплоносителя в систему отопления и отвода теплоносителя из системы отопления.

3. Устройство для управления режимом работы системы отопления, отличающееся тем, что содержит подающую магистраль, подключенную через первый ключ, подающий трубопровод и смесительную камеру к входу отапливаемого помещения, обратную магистраль, подсоединенную через второй ключ и обратный трубопровод к первому выходу отапливаемого помещения, расширительный бак, блок управления, измеритель температуры наружного воздуха, первый и второй обратные клапаны, причем расширительный бак связан через первый обратный клапан с подающим трубопроводом, а через второй обратный клапан соединен с обратным трубопроводом, при этом второй выход отапливаемого помещения подключен к первому входу блока управления, ко второму входу которого подсоединен измеритель температуры наружного воздуха, первый выход блока управления соединен со вторым входом первого ключа, а второй выход блока управления связан со вторым входом второго ключа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения помещений жилищно-коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных отраслей, автономных полевых стоянок, кабин и салонов, транспортных передвижных средств.

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению жилых общественных и промышленных зданий. .

Изобретение относится к установке, предназначенной для систем централизованного теплоснабжения, подключенных к теплообменнику для обеспечения бытовой горячей воды.

Изобретение относится к централизованному теплоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий. .

Изобретение относится к области теплофикации и может использоваться в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для создания импульсного режима течения жидкости. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено в системах электроснабжения и теплоснабжения, использующих теплоту, генерируемую на районных теплоснабжающих станциях.

Заявленная группа изобретений относится к устройствам для нагрева и терморегулирования воды. Плоский водонагреватель и способ регулирования температуры нагрева воды в плоском водонагревателе с двумя или более баками-накопителями, сообщающимися друг с другом, в котором подают холодную воду из системы водоснабжения в один расположенный выше по потоку бак, а затем в один или несколько расположенных ниже по потоку баков. Обеспечивают температуру нагрева посредством терморегуляторов, которые поддерживают ее путем включения/выключения нагревательных приборов. Обеспечивают максимальный объем потребления воды, получаемый за один отбор из плоского водонагревателя. Терморегуляторы позволяют поддерживать в расположенном ниже по потоку баке(-ах) температуру воды не выше заданной температуры хранения, а в расположенном выше по потоку баке более высокую температуру, равную заданной температуре хранения, увеличенной на заданную температуру перегрева, и отвечающую нормам безопасности. Техническим результатом заявленного изобретения является дополнительное уменьшение объема воды, содержащейся в плоском водонагревателе, по сравнению с объемом эквивалентного стандартного водонагревателя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в городских системах теплоснабжения. Система теплоснабжения, содержащая централизованный базовый и установленный в местной системе потребителя пиковый источники теплоты, подключенные подающими и обратными сетевыми трубопроводами к подающей и обратной сетевым магистралям. Местная система потребителя снабжена контроллером, соединенным с датчиком температуры на подающей сетевой магистрали, приводами запорных органов на подающем и обратном сетевых трубопроводах местной системы потребителя и с приводом циркуляционного насоса, установленного на подающем трубопроводе местной системы теплоснабжения за пиковым источником теплоты по ходу движения воды и соединенного трубопроводом-перемычкой с обратным трубопроводом местной системы потребителя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества работы местной системы теплоснабжения за счет ее отключения от подающей и обратной сетевых магистралей и использования пикового источника теплоты в качестве базового при понижении температуры сетевой воды в подающей сетевой магистрали ниже заданных величин. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в городских системах теплоснабжения. Система теплоснабжения содержит централизованный базовый и установленный в местной системе потребителя пиковый источники теплоты, которые подключены подающими и обратными сетевыми трубопроводами к подающей и обратной сетевым магистралям. Местная система потребителя снабжена контроллером, соединенным с датчиком расхода на подающем сетевом трубопроводе местной системы потребителя, приводами запорных органов на подающем и обратном сетевых трубопроводах местной системы потребителя и с приводом циркуляционного насоса, установленного на подающем трубопроводе местной системы теплоснабжения за пиковым источником теплоты по ходу движения воды, и соединенного трубопроводом-перемычкой, с обратным трубопроводом местной системы потребителя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества работы местной системы теплоснабжения за счет ее отключения от подающей и обратной сетевых магистралей и использования пикового источника теплоты в качестве базового при понижении расхода в сетевом трубопроводе местной системы потребителя ниже заданных величин. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в городских системах теплоснабжения. Система теплоснабжения содержит централизованный базовый и установленный в местной системе потребителя пиковый источники теплоты, подключенные подающими и обратными сетевыми трубопроводами к подающей и обратной сетевым магистралям. Местная система потребителя снабжена контроллером, соединенным с датчиками давления на подающей и обратной сетевой магистрали, приводами запорных органов на подающем и обратном сетевых трубопроводах местной системы потребителя и с приводом циркуляционного насоса, установленного на подающем трубопроводе местной системы теплоснабжения за пиковым источником теплоты по ходу движения воды, и соединенного трубопроводом-перемычкой, с обратным трубопроводом местной системы потребителя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества работы местной системы теплоснабжения за счет ее отключения от подающей и обратной сетевых магистралей и использования пикового источника теплоты в качестве базового при понижении давления сетевой воды в подающей и обратной сетевой магистрали ниже заданных величин. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в городских системах теплоснабжения. Система теплоснабжения содержит централизованный базовый и установленный в местной системе потребителя пиковый источники теплоты, подключенные подающими и обратными сетевыми трубопроводами к подающей и обратной сетевым магистралям. Местная система потребителя снабжена контроллером, соединенным с датчиком температуры на подающей сетевой магистрали, приводами запорных органов на подающем и обратном сетевых трубопроводах местной системы потребителя и с приводом циркуляционного насоса, установленного на обратном сетевом трубопроводе местной системы потребителя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества работы местной системы теплоснабжения за счет ее отключения от подающей и обратной сетевых магистралей и использования пикового источника теплоты в качестве базового при понижении температуры сетевой воды в подающей магистрали ниже заданных величин. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в городских системах теплоснабжения. Система теплоснабжения содержит централизованный базовый и установленный в местной системе потребителя пиковый источники теплоты, подключенные подающими и обратными сетевыми трубопроводами к подающей и обратной сетевым магистралям. Местная система потребителя снабжена контроллером, соединенным с датчиком давления на подающей сетевой магистрали, приводами запорных органов на подающем и обратном сетевых трубопроводах местной системы потребителя и с приводом циркуляционного насоса, установленного на обратном сетевом трубопроводе местной системы потребителя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества работы местной системы теплоснабжения за счет ее отключения от подающей и обратной сетевых магистралей и использования пикового источника теплоты в качестве базового при понижении давления сетевой воды в подающей сетевой магистрали ниже заданных величин. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в городских системах теплоснабжения. Система теплоснабжения, содержащая централизованный базовый и установленный в местной системе потребителя пиковый источники теплоты, подключенные подающими и обратными сетевыми трубопроводами к подающей и обратной сетевым магистралям. Местная система потребителя снабжена контроллером, соединенным с датчиком расхода на подающей сетевой магистрали, приводами запорных органов на подающем и обратном сетевых трубопроводах местной системы потребителя и с приводом циркуляционного насоса, установленного на обратном сетевом трубопроводе местной системы потребителя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества работы местной системы теплоснабжения за счет ее отключения от подающей и обратной сетевых магистралей и использования пикового источника теплоты в качестве базового при понижении расхода сетевой воды в подающей сетевой магистрали ниже заданных величин. 1 ил.

Изобретение относится к области контроля, регулирования и управления системами конвективного теплообмена и может использоваться в системе жилищно-коммунального хозяйства. В способе управления распределением температуры по отопительной панели в системе напольного гидравлического отопления размещают внутри отопительной панели трубы, заполняют трубы жидкостью. Cоздают поток жидкости в трубах, определяют разность между желаемой температурой и фактической температурой отопительной панели, корректируют объем подаваемой в трубы жидкости. Устанавливают на отопительной панели реперные точки контроля температуры отопительной панели, период регулирования объема подаваемой в трубы жидкости. Подачу жидкости в трубы осуществляют в каждом периоде в форме импульса. Устройство для управления распределением температуры содержит отопительную панель с встроенным в нее трубопроводом, подающую магистраль, подсоединенную через ключ к входу трубопровода, обратную магистраль, связанную с выходом трубопровода, циркуляционный насос, обратный клапан, блок управления, шину последовательного интерфейса и датчики температуры, размещенные в реперных точках отопительной панели. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение точности и надежности управления температурой отопительной панели, расширение технических возможностей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к сборной теплоизоляционной панели с двумя каналами для прохода горячей воды. Сборная теплоизоляционная панель включает множество панелей; первую и вторую трубки подачи горячей воды, установленные раздельно внутри панели, для обеспечения по меньшей мере двух каналов для прохода горячей воды; и первый и второй соединительные узлы, обеспеченные в панели для соединения с бойлером или с первой и второй трубкой подачи горячей воды другой панели для циркуляции воды в первых и вторых трубках подачи горячей воды. Таким образом, в настоящем изобретении увеличена эффективность нагрева, так как две трубки с горячей водой обеспечивают различные каналы для прохода горячей воды внутри панели, используемой для нагрева помещения, что упрощает выполнение такой двойной конструкции трубок подачи горячей воды с улучшенной устойчивостью к изменениям температуры и коррозии, а также позволяет без ограничений выбрать конфигурацию, шаг и форму трубок за счет использования в качестве материала трубок термоэластопласта со слоем полибутилена на внутренней поверхности, а также уменьшить диаметр и длину трубок подачи горячей воды, установленных в панели, за счет чего снижается толщину панели и минимизируется нагрузку бойлера. 6 з.п. ф-лы, 15 ил.

Настоящее изобретение относится к области коммунальных нагревательных установок. Нагревательная установка для производства бытовой горячей воды, содержащая первый теплообменник, который соединен с двумя контурами с текучей средой и в котором первая текучая среда первичного контура передает тепловую энергию второй текучей среде вторичного контура, представляющей собой бытовую горячую воду. Кроме того, первичный контур содержит основной источник тепловой энергии и дополнительный источник тепловой энергии, причем эти источники в гидравлической цепи установлены последовательно, а дополнительный источник установлен по потоку выше основного источника; обводную трубу дополнительного источника, установленную в гидравлической цепи параллельно этому дополнительному источнику; трехпутевой клапан, выполненный с возможностью избирательно направлять первую текучую среду в дополнительный источник или в обводную трубу. При этом установка содержит блок управления, предназначенный для управления трехпутевым клапаном. Что позволяет упростить нагревательную установку за счет уменьшения количества входящих в их состав теплообменников и повысить эффективность и долговечность входящих в ее состав элементов при одновременном использовании возобновляемых типов энергии. 10 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх