EA034941B1 - Method for controlling a heat supply for heating buildings, and control systems on the basis thereof (variants) - Google Patents
Method for controlling a heat supply for heating buildings, and control systems on the basis thereof (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- EA034941B1 EA034941B1 EA201800496A EA201800496A EA034941B1 EA 034941 B1 EA034941 B1 EA 034941B1 EA 201800496 A EA201800496 A EA 201800496A EA 201800496 A EA201800496 A EA 201800496A EA 034941 B1 EA034941 B1 EA 034941B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- heating
- coolant
- temperature
- heat
- heating system
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 324
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 110
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 5
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 5
- 238000012550 audit Methods 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 102220638341 Spartin_F24D_mutation Human genes 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоснабжению, а именно к регулированию процесса отопления зданий и к схемам узлов отопления тепловых пунктов обеспечивающих данное регулирование [F24D 10/00].The invention relates to heat supply, namely, to regulate the heating process of buildings and to the schemes of heating units of heating units providing this regulation [F24D 10/00].
Отопление - технологический процесс теплоснабжения здания, который должен за счет получения тепловой энергии от теплоносителя обеспечивать в течение отопительного периода поддержание в отапливаемых помещениях постоянной заданной температуры воздуха не ниже значения нормативной (расчетной внутренней) температуры, определяемой Правилами предоставления коммунальных услуг гражданам [1], а также СП отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха [2].Heating is a technological process of heat supply to a building, which must, by receiving heat energy from the heat carrier, ensure that the constant air temperature in the heated rooms is not lower than the standard (calculated internal) temperature determined by the Rules for the provision of public services to citizens [1], and also joint venture heating, ventilation and air conditioning [2].
Подключение системы отопления здания к внешней сети или к источнику тепловой энергии может быть зависимым - с поступлением теплоносителя в систему отопления, а также независимым - с поступлением теплоносителя извне (от источника или сети) в подогреватель отопления [3], в котором нагревается теплоноситель системы отопления. Зависимое подключение, в свою очередь может быть непосредственное (с подачей внешнего теплоносителя прямо в отопительные приборы) или с элеваторным или насосным узлом смешивания (с подмешивающим насосом на перемычке или с циркуляционным насосом на трубопроводе системы отопления) [3].Connection of a building’s heating system to an external network or to a source of thermal energy may be dependent - with the heat carrier entering the heating system, and also independent - with the heat carrier coming from outside (from the source or network) to the heating heater [3], in which the heating system heat carrier is heated . The dependent connection, in turn, can be direct (with the supply of an external coolant directly to the heating devices) or with an elevator or pump mixing unit (with a mixing pump on the jumper or with a circulation pump on the heating system pipeline) [3].
Известно устройство для регулирования расхода тепла на отопление в системах теплоснабжения (патент RU2485407, МПК F24D 3/00, 2011 г.), содержащее подающий и обратный трубопроводы, перемычку между ними с насосом смешения, регулятор расхода тепла на отопление с датчиками температуры воды на отопление и температуры наружного воздуха и регулирующий клапан с приводом на подающем трубопроводе, причем и регулирующий клапан и насос смешения имеют приводы с регуляторами скорости вращения в виде порошковых электромагнитных муфт, соединенных электрически, соответственно, с регистраторами температуры наружного воздуха и температуры воды на отопление, входящими в регулятор расхода тепла на отопление. Данное устройство позволяет снизить энергозатраты на привод насоса смешения за счет исключения регулирующего клапана на перемычке, а также повысить надежность.A device for controlling the flow of heat for heating in heating systems (patent RU2485407, IPC F24D 3/00, 2011), containing the supply and return pipelines, a jumper between them with a mixing pump, a heat flow controller for heating with water temperature sensors for heating and ambient temperature and a control valve with an actuator on the supply pipe, moreover, both the control valve and the mixing pump have actuators with speed controllers in the form of powder electromagnetic couplings, electrically connected, respectively, with the recorders of the outdoor temperature and the water temperature for heating, included in regulator of heat consumption for heating. This device allows to reduce energy consumption for the mixing pump drive by eliminating the control valve on the jumper, as well as to increase reliability.
Отличием данного устройства от предлагаемого является отсутствие учета множества влияющих на отопление величин, а также использование для регулирования отопления нормативного температурного графика, при котором температура внутреннего воздуха в помещениях здания завышена от нормативной (расчетной) при температурах наружного воздуха выше расчетной отопительной. Данное отличие вызывает избыточный расход тепловой энергии на отопление и снижает качество отопления, т.е. точность поддержания внутренней температуры.The difference between this device and the proposed one is the lack of taking into account the many variables that affect heating, as well as the use of a standard temperature schedule for heating control, in which the temperature of the indoor air in the building’s rooms is higher than the standard (calculated) temperature when the outdoor temperature is higher than the calculated heating temperature. This difference causes excessive consumption of thermal energy for heating and reduces the quality of heating, i.e. accuracy of maintaining internal temperature.
Известен автоматизированный тепловой пункт системы отопления (патент RU2300709, МПК F24D 3/08, F24D 19/10, 2005 г.) содержащий подающий трубопровод тепловой сети с установленным на нем регулятором расхода; подающий и обратный трубопроводы системы отопления; насос смешивания на перемычке между ними, который подключен через частотный преобразователь; регулятор отопления, входы которого соединены с датчиками температур подаваемой и обратной воды системы отопления, температур наружного и внутреннего воздуха, а выходы соединены со входом привода регулятора расхода и входом частотного преобразователя. Данный тепловой пункт позволяет экономить электроэнергию на привод насоса смешивания и повысить срок службы и надежность благодаря исключению регулирующего трехходового клапана.A well-known automated heating center of a heating system (patent RU2300709, IPC F24D 3/08, F24D 19/10, 2005) containing a supply pipe of a heating network with a flow regulator installed on it; supply and return pipelines of the heating system; a mixing pump on a jumper between them, which is connected through a frequency converter; a heating controller, the inputs of which are connected to sensors for supply and return water temperatures of the heating system, outdoor and indoor air temperatures, and the outputs are connected to the input of the drive of the flow controller and the input of the frequency converter. This heat point allows you to save energy on the mixing pump drive and increase the service life and reliability due to the exclusion of a three-way control valve.
В отличие от предлагаемого, в данном решении имеется датчик температуры внутреннего воздуха в некотором (модельном) помещении здания, что требует соответствия теплового баланса этого помещения тепловому балансу здания для любого режима отопления, т.е. соотношение приходящих в помещение тепловых потоков (от системы отопления помещения, внутренние тепловыделения и солнечная инсоляция) и уходящих потоков (потери теплопередачей и затраты тепла на инфильтрацию) должно соответствовать соотношению данных потоков (тепловому балансу) для здания. В этом случае температура воздуха в помещении будет соответствовать средней температуре воздуха в здании. Указанное условие сложно выполнимо и датчики температуры внутреннего воздуха редко применяются. Кроме того, в решении отсутствует учет множества влияющих на отопление и динамически изменяющихся величин.In contrast to the proposed solution, this solution has an internal air temperature sensor in a certain (model) room of the building, which requires that the heat balance of this room corresponds to the heat balance of the building for any heating mode, i.e. the ratio of the heat fluxes coming into the room (from the room heating system, internal heat generation and solar insolation) and the outgoing fluxes (heat transfer losses and heat consumption for infiltration) should correspond to the ratio of these fluxes (heat balance) for the building. In this case, the room temperature will correspond to the average temperature in the building. This condition is difficult to achieve and indoor temperature sensors are rarely used. In addition, the solution does not take into account the many affecting heating and dynamically changing values.
В известном решении, выбранном в качестве прототипа (патент RU2473014, МПК F24D 3/00, 2011 г.) предлагается способ регулирования отпуска тепла в однотрубной системы теплоснабжения (отопления), в котором система отопления имеет отопительные приборы с термостатическими клапанами и с замыкающими участками (байпасами), а регулирование отпуска тепла выполняется изменением температуры подаваемого в систему отопления теплоносителя в зависимости от внешних параметров (наружной температуры и т.д.), а также изменением расхода через отдельные стояки и, соответственно, через систему отопления за счет работы установленных на выходящих участках стояков регуляторов расхода в зависимости от внутренней уставки (настройки) температуры данных регуляторов или уставки заданного (постоянного) расхода через них, и как вариант, управления ими по сигналам внешнего электронного регулятора (устройства). Данное решение позволяет эффективно управлять теплопотреблением здания, исключив чрезмерное завышение температуры теплоносителя после стояков и избыточный отпуск тепла на отопление.In a known solution selected as a prototype (patent RU2473014, IPC F24D 3/00, 2011), a method for regulating heat supply in a single pipe heating system (heating), in which the heating system has heating devices with thermostatic valves and with closing sections ( bypasses), and the regulation of heat release is carried out by changing the temperature of the coolant supplied to the heating system depending on external parameters (outdoor temperature, etc.), as well as by changing the flow rate through separate risers and, accordingly, through the heating system due to the work installed on the outgoing sections of the risers of the flow controllers, depending on the internal temperature setting of these controllers or the setpoint of a given (constant) flow through them, and, as an option, control them according to the signals of an external electronic controller (device). This solution allows you to effectively manage the heat consumption of the building, eliminating excessive overestimation of the temperature of the coolant after the risers and excessive heat supply for heating.
Однако в отличие от предлагаемого решение прототипа имеет высокую сложность (множество термостатических клапанов на отопительных приборах и регуляторов расхода на стояках), значительнуюHowever, in contrast to the proposed solution, the prototype has high complexity (many thermostatic valves on radiators and flow regulators on risers), significant
- 1 034941 стоимость и сниженную, вследствие сложности, надежность. Кроме того, в данном способе регулирования отпуска тепла у прототипа отсутствует решение об учете множества влияющих на процесс отопления величин и о снижении гидравлических потерь в системе отопления за счет максимально возможного снижения расхода через систему отопления, обеспечиваемым поддержанием максимальной температуры подаваемого теплоносителя или минимального расхода, т.е. регулирование отпуска тепла по расширенному отопительному температурному графику и графику расхода.- 1 034941 cost and reduced reliability due to complexity. In addition, in this method of regulating heat supply, the prototype does not have a decision to take into account the many variables that affect the heating process and to reduce hydraulic losses in the heating system due to the maximum possible reduction in flow through the heating system, ensuring the maximum temperature of the supplied coolant or minimum flow rate, t .e. regulation of heat supply according to the extended heating temperature schedule and consumption schedule.
Задачей и техническим результатом изобретения является уменьшение затрат тепловой и гидравлической (механической) энергии на отопление и повышение качества процесса отопления, т.е. точности поддержания постоянной температуры внутреннего воздуха.The objective and technical result of the invention is to reduce the cost of thermal and hydraulic (mechanical) energy for heating and to improve the quality of the heating process, i.e. accuracy of maintaining a constant temperature of internal air.
Указанная задача и технический результат достигается согласованным изменением температуры и расхода теплоносителя, подаваемого в систему отопления в соответствии с уравнением регулирования отопления, в том числе, как частный случай, с обеспечением минимального расхода и минимальных гидравлических потерь в системе отопления, с учетом как температур наружного и внутреннего воздуха, так и множества других влияющих, в том числе и динамически изменяющихся величин: параметров расчетного режима работы системы, параметров внешней среды, внешнего теплоснабжения и характеристик системы отопления, теплозащиты здания, внутренних тепловыделений и оборудования теплового пункта.The specified task and technical result is achieved by a coordinated change in temperature and flow rate of the coolant supplied to the heating system in accordance with the heating control equation, including, as a special case, with a minimum flow rate and minimum hydraulic losses in the heating system, taking into account both the outdoor and of internal air, as well as many other influential, including dynamically changing values: parameters of the calculated mode of operation of the system, parameters of the external environment, external heat supply and characteristics of the heating system, thermal protection of the building, internal heat generation and equipment of the heat point.
Выражено это тем, что заявлен способ регулирования отопления здания, характеризующийся подачей теплоносителя в систему отопления и его регулированием автоматизированным узлом управления путем открытия и закрытия регулирующего клапана(ов) и/или изменением напорной характеристики установленного насоса(ов) путем работы его регулятора(ов) и/или изменением количества работающих насосов в узле подготовки теплоносителя, отличающийся тем, что с помощью автоматизированного узла управления отоплением регулируют температуру подаваемого и/или обратного теплоносителя и/или его расход по уравнению регулирования отопления, выраженному формулой:This is expressed by the fact that the claimed method of regulating the heating of a building, characterized by the flow of coolant into the heating system and its regulation by an automated control unit by opening and closing the control valve (s) and / or by changing the pressure characteristics of the installed pump (s) by the operation of its regulator (s) and / or by changing the number of working pumps in the preparation unit of the coolant, characterized in that by means of an automated heating control unit, the temperature of the supplied and / or return coolant and / or its flow rate are controlled by the heating control equation expressed by the formula:
X 1+V4oV„a(t, - t„)(l + μ) - (Q„ + Q„„c) , qXafc - t,)(l + μ) - (QTB + Qmc)X 1+ V4oV „a (t, - t„) (l + μ) - (Q „+ Q„ „ c ), qXafc - t,) (l + μ) - (Q TB + Q mc )
2GC0cT где: Tcoi(2) = Tco3(2) - определяемая датчиками температура теплоносителя, знак ± в формуле следует использовать как + для подаваемого теплоносителя и - для обратного теплоносителя; Gco - расход теплоносителя, определяемый датчиком или иным способом; *н- поддерживаемая регулированием заданная средняя температура внутреннего воздуха в здании и текущая температура наружного воздуха, соответственно; а также задаваемые или определяемые при проектировании или при энергоаудите здания и его системы отопления или иным способом величины: ®^t,CT>Qo.T- параметры расчетного (проектного) режима работы системы отопления: охлаждение теплоносителя, температурный напор, теплоемкость и теоретическая отопительная тепловая нагрузка, соответственно; а также n, p, kco, fco - характеристики отопительных приборов и системы отопления: показатели степени нелинейности теплопередачи от температурного напора и расхода, коэффициенты относительной теплопередачи и относительной площади системы, соответственно; qo, VH, a - характеристики здания: удельная отопительная характеристика, зависящая от его теплозащиты, объем здания, поправочный коэффициент, соответственно; и, кроме того, определяемые или вычисляемые на основе сигналов датчиков и/или ручного и/или программного задания или иным способом величины, характеризующие режим отопления: ст- текущая средняя теплоемкость теплоносителя; QTB - мощность внутренних тепловыделений; μ, Q инс - параметры внешней среды: коэффициент инфильтрации и тепловая мощность солнечной инсоляции, причем коэффициент инфильтрации зависит от площади неплотностей здания, скорости ветра, барометрического давления, температуры наружного воздуха и других параметров.2G C0 c T where: T co i ( 2 ) = T co3 ( 2 ) - heat carrier temperature determined by sensors, the ± symbol in the formula should be used as + for the supplied heat carrier and - for the return heat carrier; G co is the flow rate determined by the sensor or otherwise; * n - the set average temperature of the internal air in the building supported by the regulation and the current outdoor temperature, respectively; as well as the values set or determined during the design or during the energy audit of the building and its heating system: ® ^ t, C T > Qo.T - parameters of the calculated (design) mode of operation of the heating system: coolant cooling, temperature head, heat capacity and theoretical heating heat load, respectively; as well as n, p, k co , f co - characteristics of heating devices and the heating system: indicators of the degree of non-linearity of heat transfer from temperature head and flow, coefficients of relative heat transfer and relative area of the system, respectively; q o , V H , a - building characteristics: specific heating characteristic, depending on its thermal protection, building volume, correction factor, respectively; and, in addition, the values characterizing the heating mode determined or calculated on the basis of sensor signals and / or manual and / or program instructions or in another way: c t is the current average heat capacity of the heat carrier; Q TB is the power of internal heat; μ, Q ins - environmental parameters: the coefficient of infiltration and thermal power of solar insolation, and the coefficient of infiltration depends on the area of leaks in the building, wind speed, barometric pressure, outdoor temperature and other parameters.
Допустимо, что с помощью узла управления отоплением регулируют температуру и расход подаваемого теплоносителя по температурному графику и графику расхода, поддерживая максимально возможную и/или допустимую температуру или, при невозможности этого, минимально возможный и/или допустимый расход, исходя из условия:It is permissible that, using the heating control unit, the temperature and flow rate of the supplied coolant are controlled according to the temperature and flow rate schedules, maintaining the maximum possible and / or permissible temperature or, if this is not possible, the minimum possible and / or allowable flow, based on the condition:
= рю1(С^(1н),1н,1в,...) = τ™?* Tc°l I т fcmin t f λ < Tmax ’ ч ЧоХу'-'со Lcol .max где ‘'col - максимально допустимая (по нормативам или другим условиям) или максимально возможная по условию внешнего теплоснабжения температура, не превышающая максимально допустиGOIIT со . J1 = p (C ^ (1 m), 1 H, 1, ...) = τ ™? * Tc ° l I t fcmin tf λ < T max 'h ChoXu' - 'with L col .max where''col is the maximum allowable temperature (according to standards or other conditions) or the maximum temperature possible under the condition of external heat supply that does not exceed the maximum allowable GOIIT with .
мую; исо - расход теплоносителя в систему отопления по уравнению регулирования отопления при подаTmax. Fmin че теплоносителя с максимальной температурой ‘'col > uco - определяемый из проектных расчетов илиwash; and co - the flow rate of the coolant into the heating system according to the equation of regulation of heating at a flow T max. Fmin of the coolant with the maximum temperature ''col> u co - determined from design calculations or
энергоаудита здания и его системы отопления или иным способом минимально возможный и/или допустимый по условию тепловой и гидравлической устойчивости системы отопления расход теплоносителя через нее; другие величины аналогичны ранее рассмотренным.energy audit of the building and its heating system or in any other way the minimum possible and / or permissible heat carrier flow through it under the condition of thermal and hydraulic stability of the heating system; other quantities are similar to those previously considered.
Допустимо, что с помощью регулирующего клапана(ов) и/или повысительного насоса(ов) с регулятором(ми) или без него (них) и/или изменением количества включенных насосов изменяют и регулируют расход поступающего извне в систему отопления потока теплоносителя.It is permissible that by means of a control valve (s) and / or booster pump (s) with or without regulator (s) and / or a change in the number of switched-on pumps, the flow rate of the coolant flowing from the outside to the heating system is changed and regulated.
Допустимо, что с помощью основного регулирующего клапана(ов) или трехходового регулирующего клапана изменяют расход поступающего извне потока теплоносителя в точку смешения, регулируя, в основном, температуру теплоносителя, подаваемого в систему отопления, а регулирование, в основном, расхода теплоносителя в систему отопления осуществляют изменением напорной характеристики подмешивающего или циркуляционного насоса(сов) при применении регулятора(ов) и/или изменением количества включенных насосов, и/или изменением гидравлического сопротивления контура системы отопления здания дополнительным регулирующим клапаном(ми).It is permissible that with the help of the main control valve (s) or a three-way control valve, the flow rate of the incoming coolant flow to the mixing point is changed, mainly controlling the temperature of the coolant supplied to the heating system, and the control, mainly, of the flow of coolant to the heating system is carried out by changing the pressure characteristic of the mixing or circulating pump (s) when applying the regulator (s) and / or by changing the number of pumps turned on, and / or by changing the hydraulic resistance of the heating circuit of the building with an additional control valve (s).
Допустимо, что с помощью основного регулирующего клапана(ов) изменяют расход поступающего извне потока теплоносителя в подогреватель отопления, регулируя температуру теплоносителя, подаваемого в систему отопления, а регулирование, в основном, расхода теплоносителя в систему отопления осуществляют изменением напорной характеристики циркуляционного насоса(ов) при применении регулятора(ов) и/или изменением количества включенных насосов, и/или изменением гидравлического сопротивления контура системы отопления здания дополнительным регулирующим клапаном(ми).It is permissible that, with the help of the main control valve (s), the flow rate of the incoming coolant flow to the heating heater is changed by adjusting the temperature of the coolant supplied to the heating system, and the regulation, mainly, of the flow of coolant to the heating system is carried out by changing the pressure characteristic of the circulation pump (s) when applying the regulator (s) and / or changing the number of pumps turned on, and / or changing the hydraulic resistance of the building heating circuit with an additional control valve (s).
На основе способа могут функционировать несколько вариантов систем регулирования, описанных ниже.Based on the method, several variations of the control systems described below may function.
Первый вариант - система регулирования отпуска тепла для отопления по заявленному способу, содержащая отопительные приборы, подключенные к трубопроводам системы отопления, в которых: находится теплоноситель; систему управления отпуском тепла с автоматизированным узлом управления, отличающаяся тем, что в узле подготовки теплоносителя для отопления на подающем и/или обратном трубопроводах отопления размещен регулирующий клапан(ы) и/или повысительный насос(ы) с регулятором(ми) или без него, а также установлены датчики параметров теплоносителя.The first option is a system for regulating the heat supply for heating according to the claimed method, comprising heating devices connected to the pipelines of the heating system, in which: there is a coolant; a heat release control system with an automated control unit, characterized in that in the unit for preparing the heat carrier for heating on the supply and / or return heating pipelines there is a control valve (s) and / or booster pump (s) with or without regulator (s), as well as sensors for the parameters of the coolant.
Второй вариант - система регулирования отпуска тепла для отопления по заявленному способу, содержащая отопительные приборы, подключенные к трубопроводам системы отопления, в которых находится теплоноситель; систему управления отпуском тепла с автоматизированным узлом управления, отличающаяся тем, что узел подготовки теплоносителя для отопления имеет трубопровод подмешивания между подающим и обратным трубопроводами отопления с клапаном, выполненным с возможностью предотвращения обратного потока теплоносителя, и на подающем трубопроводе до точки смешения с потоком из трубопровода подмешивания размещен основной регулирующий клапан(ы) или в точке смешения установлен трехходовой регулирующий клапан, а на линии подмешивания расположен подмешивающий насос(ы) с регулятором(ми) или без него, и/или на подающем и/или обратном трубопроводах системы отопления расположен(ы) циркуляционный насос(ы) с регулятором(ми) или без него, и/или установлен дополнительный регулирующий клапан(ы), а также установлены датчики параметров теплоносителя.The second option is a system for controlling the heat supply for heating according to the claimed method, comprising heating devices connected to pipelines of the heating system in which the coolant is located; a heat release control system with an automated control unit, characterized in that the heat carrier preparation unit for heating has a mixing line between the supply and return heating pipelines with a valve configured to prevent return of the heat carrier, and on the supply pipe to the mixing point with the flow from the mixing pipeline the main control valve (s) is located or a three-way control valve is installed at the mixing point, and on the mixing line there is a mixing pump (s) with or without controller (s), and / or located on the supply and / or return pipes of the heating system ) circulation pump (s) with or without regulator (s), and / or an additional control valve (s) is installed, and sensors for the parameters of the coolant are installed.
Третий вариант - система регулирования отпуска тепла для отопления по заявленному способу, содержащая отопительные приборы, подключенные к трубопроводам системы отопления, в которых находится теплоноситель; систему управления отпуском тепла с автоматизированным узлом управления, отличающаяся тем, что узел подготовки теплоносителя для отопления имеет подогреватель отопления для подогрева теплоносителя, причем на трубопроводе внешнего теплоносителя, подключенном к подогревателю отопления, размещен основной регулирующий клапан(ы), а на подающем или обратном трубопроводе системы отопления расположен циркуляционный насос(ы) с регулятором(ми) или без него, и/или установлен дополнительный регулирующий(е) клапан(ы), а также установлены датчики параметров теплоносителя.The third option is a system for regulating the heat supply for heating according to the claimed method, comprising heating devices connected to the pipelines of the heating system in which the coolant is located; a heat release control system with an automated control unit, characterized in that the heat carrier preparation unit for heating has a heating heater for heating the heat carrier, and the main control valve (s) is located on the external coolant pipe connected to the heating heater, and on the supply or return pipe the heating system, there is a circulation pump (s) with or without controller (s), and / or an additional control valve (s) is installed, and heat carrier parameters sensors are installed.
Описание чертежейDescription of drawings
На фиг. 1 показан пример функциональной зависимости для одного режима отопления условного здания.In FIG. 1 shows an example of a functional relationship for one heating mode of a conventional building.
На фиг. 2 показан пример для отопительно-бытового температурного графика, графика отопительной тепловой нагрузки и температуры внутреннего воздуха, в котором показывается увеличение температуры внутреннего воздуха вследствие роста доли внутренних тепловыделений в тепловом балансе отопления с возрастанием наружной температуры.In FIG. Figure 2 shows an example for a domestic heating temperature graph, a graph of heating heat load and indoor air temperature, which shows an increase in the temperature of the indoor air due to an increase in the proportion of internal heat generation in the heat balance of the heating with an increase in the outdoor temperature.
На фиг. 3 показан пример оптимального - расширенного температурного графика глубокого охлаждения и соответствующего ему графика расхода, обеспечивающих минимальные затраты тепловой и гидравлической (механической) энергии на отопление.In FIG. Figure 3 shows an example of an optimal - extended temperature graph of deep cooling and a corresponding flow graph that provide the minimum cost of thermal and hydraulic (mechanical) energy for heating.
На фиг. 4 представлен способ регулирования отпуска теплоты от теплового пункта в систему отопления здания с использованием уравнения регулирования отопления при отсутствии возможности снижения в тепловом пункте температуры теплоносителя и с осуществлением регулирования за счет изменения расхода теплоносителя.In FIG. Figure 4 shows a method for regulating the heat supply from a heat point to a building heating system using the heating control equation if it is not possible to lower the temperature of the heat carrier in the heat point and control by changing the flow rate of the heat carrier.
- 3 034941- 3 034941
На фиг. 5 представлен способ регулирования отпуска теплоты от теплового пункта в систему отопления здания с использованием уравнения регулирования отопления, в том числе по расширенному температурному графику отопления при наличии возможности снижения в тепловом пункте температуры теплоносителя за счет использования схемы со смешиванием или подогревателя отопления и с осуществлением регулирования за счет изменения температуры и расхода теплоносителя.In FIG. Figure 5 shows a method for regulating the heat supply from a heating unit to a building’s heating system using the heating control equation, including an expanded heating temperature schedule, if it is possible to reduce the temperature of the heating medium at the heating station by using a mixing circuit or a heating heater and controlling due to changes in temperature and coolant flow.
На фиг. 6 показана схема теплового пункта без снижения температуры теплоносителя подаваемого в систему отопления здания и с регулированием расхода через систему отопления в соответствии с уравнением регулирования.In FIG. 6 shows a diagram of a heating unit without decreasing the temperature of the coolant supplied to the heating system of the building and controlling the flow through the heating system in accordance with the control equation.
На фиг. 7 показана схема теплового пункта с возможностью снижения температуры подаваемого в систему отопления здания теплоносителя за счет работы узла смешивания с расположением подмешивающего насоса(ов) на трубопроводе в точку смешивания и регулирования отпуска тепла по уравнению регулированию отопления и/или по расширенному температурному графику отопления и графику расхода.In FIG. 7 shows a diagram of a heating unit with the possibility of lowering the temperature of the coolant supplied to the heating system due to the operation of the mixing unit with the location of the mixing pump (s) on the pipeline to the mixing point and regulating the heat supply according to the heating control equation and / or according to the extended heating temperature schedule and schedule expense.
На фиг. 8 показана схема узла теплового пункта с возможностью снижения температуры подаваемого в систему отопления здания теплоносителя за счет работы узла смешивания с расположением циркуляционного насоса(ов) на подающем трубопроводе отопления и регулирования отпуска тепла по уравнению регулированию отопления и/или по расширенному температурному графику отопления и графику расхода.In FIG. Figure 8 shows a diagram of a heating unit assembly with the possibility of lowering the temperature of the coolant supplied to the heating system due to the operation of the mixing unit with the location of the circulation pump (s) on the heating supply pipe and controlling heat supply according to the heating control equation and / or according to the extended heating temperature schedule and schedule expense.
На фиг. 9 показана схема узла теплового пункта с возможностью снижения температуры подаваемого в систему отопления здания теплоносителя за счет работы узла смешивания с расположением циркуляционного насоса(ов) на обратном трубопроводе отопления и регулирования отпуска тепла по уравнению регулированию отопления и/или по расширенному температурному графику отопления и графику расхода.In FIG. Figure 9 shows a diagram of a heating unit assembly with the possibility of lowering the temperature of the heat carrier supplied to the heating system due to the operation of the mixing unit with the location of the circulation pump (s) on the return heating pipe and controlling the heat supply according to the heating control equation and / or according to the extended heating temperature schedule and schedule expense.
На фиг. 10 показана схема узла теплового пункта с возможностью снижения температуры подавае мого в систему отопления здания теплоносителя при независимом подключении системы через подогреватель отопления и регулирования отпуска тепла по уравнению регулированию отопления и/или по расширенному температурному графику отопления и графику расхода.In FIG. 10 shows a diagram of a unit of a heating unit with the possibility of lowering the temperature supplied to the heating system of the heat carrier building when the system is independently connected via a heating heater and controlling heat supply according to the heating control equation and / or according to the expanded heating temperature schedule and flow rate schedule.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Заявленное изобретение основано на следующей теории.The claimed invention is based on the following theory.
На основе известных формул охлаждения теплоносителя, процесса теплопередачи и теплового баланса процесса отопления получены уравнение режимов отопления [4] и, на его основе, уравнение регулирования отопления [5], связывающее основные параметры процесса отопления:Based on the well-known formulas for coolant cooling, heat transfer process and heat balance of the heating process, the equation of heating modes [4] and, on its basis, the heating control equation [5], linking the main parameters of the heating process, are obtained:
τοι = te , ι+п/ ту ,r----ч.τ ο ι = t e , v + p / tu , r ---- h .
+ . V q0VHa(te - QU 4- μ) - (Qme + QUHC) 4J(Gyol(l + u- аут)ст32в')Р , ^иЗг(1 + It) — 0,5cml2 f_ f λ , ζί + Г fa , \- - ^н)(1 I Д) (Qme I Quhc))+. V q 0 V H a (t e - QU 4-μ) - (Q me + Q UHC ) 4J (G yol (l + u- а у ut ) with т32 в ') Р , ^ иЗг (1 + It) - 0.5c ml2 f_ f λ , ζί + Г fa, \ - - ^ н) (1 I Д) (Qme I Quhc))
Gyol(l + u-aym)cml2cm32 7 te,tn,6yo f,cm32',Qo.m ',n,pf^co,fco,aym,cm 12,ст32,^о,Ун,а,//тв,р,0инс где ^в> - средняя температура внутреннего воздуха в здании и температура наружного воздуха;G yol (l + ua ym ) c ml2 c m32 7 te, tn, 6yo f, cm32 ', Qo.m', n, p f ^ co, fco, aym, cm 12, st32, ^ o, Un, and , // tv, p, 0ins where ^ в> is the average temperature of the internal air in the building and the temperature of the external air;
Gyo1, u - расход сетевого теплоносителя и коэффициент инжекции узла смешивания;G yo1 , u is the flow rate of the network coolant and the injection coefficient of the mixing unit;
, At, 0^32, Qom - параметры расчетного режима работы системы отопления (охлаждение теплоносителя, температурный напор, теплоемкость и теоретическая отопительная тепловая нагрузка);, At, 0 ^ 32, Q om - parameters of the calculated mode of operation of the heating system (coolant cooling, temperature head, heat capacity and theoretical heating thermal load);
n, p, kco, fco, аут - характеристики системы отопления (показатели нелинейности теплопередачи от температурного напора и расхода, коэффициенты относительной теплопередачи и площади системы, коэффициент утечек); ^12' ^ти32 - текущая средняя теплоемкость теплоносителя (до и после узла смешивания); qo,VH, α, QTB - характеристики здания (удельная отопительная характеристика, зависящая от его теплозащиты, объем здания, поправочный коэффициент, мощность внутренних тепловыделений); Ц, Q инс - параметры внешней среды (коэффициент инфильтрации, зависящий от площади неплотностей, скорости ветра, барометрического давления, других параметров и тепловая мощность солнечной инсоляции).n, p, k co , f co , and ut are the characteristics of the heating system (indicators of heat transfer non-linearity from temperature head and flow, relative heat transfer coefficients and area of the system, leakage coefficient); ^ 12 '^ ti32 - current average heat capacity of the heat carrier (before and after the mixing unit); q o , V H , α, Q TB - building characteristics (specific heating characteristic, depending on its heat protection, building volume, correction factor, internal heat dissipation power); C, Q ins - environmental parameters (coefficient of infiltration, depending on the area of leaks, wind speed, barometric pressure, other parameters and the thermal power of solar insolation).
Используемые в теплоснабжении стандартные уравнения нормативных температурных графиков регулирования отпуска тепла для температур прямой и обратной сетевой воды, а также для температуры воды подаваемой в систему отопления выводятся из этого уравнения как частный случай при многих допущениях [4].The standard equations used in heat supply for standard temperature schedules for regulating heat supply for temperatures of direct and return network water, as well as for the temperature of water supplied to the heating system, are derived from this equation as a special case under many assumptions [4].
При отсутствии утечек (аут = 0) и узла смешивания (u = 0) из общего уравнения режимов получаем уравнение регулирования отопления для теплоносителя, непосредственно поступающего в систему ото- 4 034941 пления [5]:In the absence of leaks (a ut = 0) and a mixing unit (u = 0), from the general equation of modes we obtain the equation for regulating heating for the coolant directly entering the heating system [5]:
T - τ - t + Δί' ^Qo.mkcofco) %O1(2) - %3(2) ~te + bt 1+n ....—=— XT - τ - t + Δί '^ Qo.m k cofco)% O 1 (2) -% 3 (2) ~ t e + bt 1 + n ....— = - X
V {bc<)CmV )p V {b c < ) CmV) p
X 1+ν<?Λα(ίβ - tw)(l + μ) - (Qme + QUHC) qoVHa(te - t„)(l + μ) - (Qme + QUHC)X 1+ ν <? Λα (ί β - t w ) (l + μ) - (Q me + Q UHC ) q o V H a (t e - t „) (l + μ) - (Q me + Q UHC )
2Geocm где TCoi(2) = TCo3(2) и Gco - температура теплоносителя поступающего в систему отопления (или выходящего из нее) и его расход.2 G eo c m where T C oi (2) = T C o3 (2) and G co is the temperature of the coolant entering the heating system (or leaving it) and its flow rate.
Уравнение регулирования отопления связывает между собой температуру и расход подаваемой в систему отопления воды, т.е. определяет при заданном расходе Gco требуемую температуру подаваемой воды Tco1, при которой будет обеспечена необходимая средняя внутренняя температура в здании при текущей наружной температуре t н, т.е. определяет взаимосвязь Tcol ~ f(.Gco> ^в>^н> ···)> причем в дан ную зависимость прямо или косвенно входят и другие влияющие величины: внутренние тепловыделения и солнечная инсоляция, скорость ветра, площадь неплотностей здания, барометрическое давление, характеристики теплопередачи отопительных приборов и т.д. Кроме того, существуют ограничения на максимальную температуру подаваемого в систему отопления теплоносителя (например, по санитарным нормам) и минимального расхода (например, по условию гидравлической и тепловой устойчивости системы отопления).The heating control equation relates the temperature and the flow rate of water supplied to the heating system, i.e. determines for a given flow rate G co the required temperature of the supplied water T co1 , at which the required average internal temperature in the building will be provided at the current outdoor temperature t n , i.e. determines the relationship T col ~ f (. G co> ^ в> ^ н>···)> and this influence directly or indirectly includes other influential quantities: internal heat and solar insolation, wind speed, area of building leaks, barometric pressure, heat transfer characteristics of heaters, etc. In addition, there are restrictions on the maximum temperature of the coolant supplied to the heating system (for example, according to sanitary standards) and the minimum flow rate (for example, under the condition of hydraulic and thermal stability of the heating system).
Таким образом, по уравнению регулирования для любой температуры наружного воздуха и заданной внутренней температуры имеется множество пар значений температуры и расхода подаваемого в систему отопления теплоносителя, связанных функциональной зависимостью тсо1 — f (.Gco>^e>^n> ···)» причем данная зависимость не является постоянной, а изменяется при изменении других влияющих величин, т.е. является динамической, что должно учитываться при регулировании отопления.Thus, regulation by the equation for any outside air temperature and the set indoor temperature has a plurality of pairs of values of temperature and flow rate of coolant supplied to the heating system associated functional dependence w1 t - f (G co> ^ e > ^ n> ···.) ”And this dependence is not constant, but changes when other influencing quantities change, ie is dynamic, which should be taken into account when regulating heating.
Пример указанной функциональной зависимости для одного режима отопления условного здания приведен в [5] и на фиг. 1, где показаны линии зависимости температуры прямой и обратной воды системы отопления для разных температур наружного воздуха от относительного расхода воды с учетом ограничений по максимально допустимой температуре 95°С и по минимально допустимому расходу подаваемого теплоносителя в 40% от расчетного расхода.An example of the indicated functional dependence for one heating mode of a conventional building is given in [5] and in FIG. 1, which shows the lines of dependence of the temperature of the direct and return water of the heating system for different outdoor temperatures on the relative water flow, taking into account restrictions on the maximum allowable temperature of 95 ° C and the minimum allowable flow rate of the supplied coolant at 40% of the calculated flow rate.
Для осуществления качественного отопления, т.е. точного поддержания постоянной и заданной внутренней температуры в здании соотношение температуры и расхода подаваемого в систему отопления теплоносителя должно быть связано соотношением Тсо1 ~ f ···) и система управ-ления должна регулируя указанные параметры обеспечивать данное условие в любом режиме отопления.For the implementation of high-quality heating, i.e. the exact maintenance of a constant and predetermined internal temperature in the building, the ratio of temperature and flow rate of the coolant supplied to the heating system must be related by the ratio Tco1 ~ f ···) and the control system must regulate these parameters to ensure this condition in any heating mode.
Анализ режимов отопления используемого в теплоснабжении качественного метода регулирования отопления (изменением температуры подаваемого в систему отопления теплоносителя при постоянном его расходе) по нормативному отопительному температурному графику показывает, что данный метод приводит к перегреву помещения в течение отопительного периода [3, 6], к завышенной внутренней температуре и к перетопу, т.е. избыточному отпуску тепла. Это объясняется возрастанием доли внутренних тепловыделений в тепловом балансе отопления с возрастанием наружной температуры, см. пример фиг. 2 для отопительно-бытового температурного графика.The analysis of the heating modes used in the heat supply of a qualitative method of heating control (by changing the temperature of the coolant supplied to the heating system at a constant flow rate) according to the standard heating temperature schedule shows that this method leads to overheating of the room during the heating period [3, 6], to an overstated internal temperature and overflow, i.e. excess heat release. This is explained by an increase in the proportion of internal heat release in the heat balance of the heating with an increase in the outdoor temperature, see the example of FIG. 2 for a domestic heating temperature chart.
Использование регулирования отопления по приведенной формуле _ ···)» соответственно, приведет к постоянной внутренней температуре и к экономии тепловой энергии на отопление за счет исключения перетопа.The use of heating regulation according to the given formula _ ···) ”, respectively, will lead to a constant internal temperature and to save heat energy for heating by eliminating overflow.
При этом, возможно задание графика изменения одного параметра, например, температуры подаваемого в систему отопления теплоносителя - по нормативному отопительному графику и, в соответствии с уравнением регулирования отопления и с учетом всех влияющих величин определение требуемого расхода теплоносителя позволяющего поддерживать заданную среднюю внутреннюю температуру в здании при любой текущей наружной температуре. Аналогично, возможно задание графика изменения дру гого параметра - расхода теплоносителя по системе отопления, например, задать его постоянное значение и, в соответствии с уравнением регулирования отопления и с учетом всех влияющих величин определение требуемой температуры подаваемого теплоносителя. В общем случае, возможно задание произвольного графика согласованного изменения температуры и расхода подаваемого в систему отопления теплоносителя, связанных по уравнению регулирования, который обеспечивает поддержание постоянной и заданной средней внутренней температуры в здании.At the same time, it is possible to set a schedule for changing one parameter, for example, the temperature of the coolant supplied to the heating system - according to the standard heating schedule and, in accordance with the heating control equation and taking into account all the influencing quantities, determine the required coolant flow rate that allows you to maintain a given average internal temperature in the building at any current outdoor temperature. Similarly, it is possible to set a schedule for the change of another parameter — the coolant flow rate in the heating system, for example, to set its constant value and, in accordance with the heating control equation and taking into account all the influencing variables, determine the required temperature of the supplied coolant. In the general case, it is possible to set an arbitrary schedule for a coordinated change in temperature and flow rate of the coolant supplied to the heating system, connected according to the control equation, which ensures the maintenance of a constant and predetermined average internal temperature in the building.
Так как, вся тепловая энергия, отдаваемая теплоносителем в системе отопления, используется без потерь для целей отопления, максимальная энергетическая эффективность процесса обеспечивается максимальным снижением расхода воды через систему с более глубоким ее охлаждением. Вследствие того, что уменьшение расхода требует повышения температуры подаваемой в систему отопления воды (и наоборот), возможности снижения расхода ограничены либо максимально допустимой температурой водыSince all the thermal energy supplied by the coolant in the heating system is used without loss for heating purposes, the maximum energy efficiency of the process is ensured by the maximum reduction of water flow through the system with deeper cooling. Due to the fact that reducing the flow rate requires increasing the temperature of the water supplied to the heating system (and vice versa), the possibility of reducing the flow rate is limited either by the maximum allowable water temperature
- 5 034941 либо минимально допустимым расходом воды в системе отопления.- 5 034941 or the minimum allowable flow rate in the heating system.
Так формируется оптимальный - расширенный температурный график (график глубокого охлаждения) и соответствующий ему график расхода для регулирования отопления [5], фиг. 3, обеспечивающий минимальные затраты тепловой и гидравлической (механической) энергии на отопление.Thus, an optimal — an expanded temperature graph (deep cooling graph) and the corresponding flow graph for regulating heating [5], FIG. 3, providing the minimum cost of thermal and hydraulic (mechanical) energy for heating.
При расширенном температурном графике в систему отопления подается теплоноситель с максимально допустимой или с максимально возможной по условию внешнего теплоснабжения температурой и, соответственно, с минимально возможным - оптимальным расходом по уравнению регулирования отопления. При достижении значения расхода минимально возможного уровня по гидравлике или допустимого уровня по условию тепловой или гидравлической устойчивости системы отопления расход теплоносителя устанавливается минимальным, а температура подаваемого теплоносителя определяется по уравнению регулирования отопления.With an expanded temperature schedule, a heat carrier is supplied to the heating system with the maximum allowable temperature or with the maximum possible temperature according to the condition of external heat supply and, accordingly, with the minimum possible optimum flow rate according to the heating regulation equation. When the flow value reaches the minimum possible level in hydraulics or an acceptable level according to the condition of thermal or hydraulic stability of the heating system, the flow rate of the coolant is set to minimum, and the temperature of the supplied coolant is determined by the equation of regulation of heating.
При данном способе график регулирования отопления не является постоянным (фиксированным), а является адаптивным (динамическим), т.е. зависит от текущего значения многих влияющих на отопление величин, входящих в уравнение регулирования.With this method, the heating regulation schedule is not constant (fixed), but adaptive (dynamic), i.e. depends on the current value of many quantities affecting heating that are part of the control equation.
Это означает, что при поддержании максимальной температуры подаваемой в систему отопления воды ее расход будет определяться не только температурой наружного и внутреннего воздуха, но и указанными выше влияющими и изменяющимися величинами. Аналогично, при поддержании минимального расхода подаваемой в систему отопления воды значение ее температуры зависит как от наружной и внутренней температуры, так и от других влияющих величин.This means that while maintaining the maximum temperature of the water supplied to the heating system, its flow rate will be determined not only by the temperature of the external and internal air, but also by the influencing and changing values indicated above. Similarly, while maintaining the minimum flow rate of the water supplied to the heating system, its temperature value depends on both the external and internal temperatures, as well as other influencing values.
Таким образом, для осуществления качественного отопления, т.е. точного поддержания заданной средней температуры внутреннего воздуха в здании нужно иметь возможность автоматического регулирования температуры и расхода подаваемого в систему отопления теплоносителя по уравнению регулирования отопления и с учетом многих влияющих величин, значение которых передается в систему автоматического управления отоплением сигналами с различных датчиков и/или задается вручную/программно (например, по периодам суток), а для повышения энергетической эффективности отопления регулирование должно проводиться с поддержанием минимального расхода через систему.Thus, for the implementation of high-quality heating, i.e. To accurately maintain the set average temperature of indoor air in a building, you need to be able to automatically control the temperature and flow rate of the coolant supplied to the heating system according to the heating control equation and taking into account many influential values, the value of which is transmitted to the automatic heating control system by signals from various sensors and / or manually set / programmatically (for example, according to the periods of the day), and to increase the energy efficiency of heating, regulation should be carried out while maintaining a minimum flow rate through the system.
При этом, согласно [3], возможности для снижения расхода в системах отопления даже при использовании нормативного отопительного температурного графика имеются. В частности, для насосной системы с верхней подачей воды допускается снижение расхода до 11.. .38%.Moreover, according to [3], there are opportunities to reduce the flow rate in heating systems even when using the standard heating temperature schedule. In particular, for a pumping system with an upper water supply, a flow rate reduction of up to 11 ... 38% is allowed.
При применении предлагаемого расширенного температурного графика с низким расходом, вследствие возрастания разности температур теплоносителя и естественного циркуляционного давления в системе показатель Г гидравлической характеристики системы отопления [3] возрастает, что усиливает явление саморегуляции отпуска тепла от отопительных приборов, т.е. гидравлическую и тепловую устойчивость системы отопления и, соответственно, увеличивает возможность уменьшения расхода воды.When applying the proposed extended temperature schedule with a low flow rate, due to an increase in the temperature difference between the coolant and the natural circulation pressure in the system, the indicator G of the hydraulic characteristic of the heating system [3] increases, which enhances the phenomenon of self-regulation of heat supply from heating devices, i.e. hydraulic and thermal stability of the heating system and, accordingly, increases the possibility of reducing water consumption.
Теплоноситель для системы отопления готовится в индивидуальном тепловом пункте (ИТП) здания, в который поступает теплоноситель либо от собственного теплогенератора здания (котельной), либо из внешней для здания тепловой сети от источника теплоснабжения (котельной, ТЭЦ, центрального теплового пункта - ЦТП сети и т.д.).The heat carrier for the heating system is prepared at the individual heat point (ITP) of the building, to which the heat carrier either comes from the building's own heat generator (boiler room), or from the heat supply network external to the building from the heat supply source (boiler room, CHP, central heat point - the central heating network, etc.) .d.).
Если максимальная (расчетная) температура поступающего в здание теплоносителя превышает допустимое для системы отопления значение, перед подачей теплоносителя в систему отопления возникает необходимость снижения его температуры. Для этого в ИТП устанавливают узел смешивания, в котором за счет подмешивания к поступающей извне воде (теплоносителю) охлажденной обратной воды (теплоносителя) температура воды (теплоносителя) подаваемой в систему отопления снижается до меньших значений или в ИТП устанавливают подогреватель отопления.If the maximum (calculated) temperature of the coolant entering the building exceeds the value acceptable for the heating system, it is necessary to lower its temperature before supplying the coolant to the heating system. To do this, a mixing unit is installed in the ITP, in which, by mixing cooled return water (coolant) with the incoming water (coolant), the temperature of the water (coolant) supplied to the heating system is reduced to lower values or a heating heater is installed in the ITP.
При отсутствии в ИТП здания узла смешивания, т.е. при непосредственном подключении системы отопления к источнику теплоты (теплогенератору здания, ЦТП) источник, для осуществления качественного и энергоэффективного отопления должен отпускать в систему отопления теплоноситель согласно уравнения регулирования, в том числе, как частный случай, согласно расширенного температурного графика и графика расхода с учетом значений влияющих на отопление величин.If there is no mixing unit in the ITP, i.e. When the heating system is directly connected to the heat source (building heat generator, central heating), the source, for the implementation of high-quality and energy-efficient heating, must release the heat carrier into the heating system according to the control equation, including, as a special case, according to the extended temperature schedule and flow chart taking into account the values values affecting heating.
Если в ИТП здания без узла смешивания поступает теплоноситель с некоторой температурой, отличающейся от требуемой по уравнению регулирования при его имеющемся расходе, в том числе, как частный случай, отличающейся от расширенного температурного графика (например, вследствие охлаждения в сети или применения в сети нормативного температурного графика), то система регулирования должна стремиться обеспечить подачу в систему отопления здания воды с расходом в соответствии с уравнением ^col _ f (РсоАвАц> ·)> что может быть достигнуто работой регулирующего клапана(ов) и/или повышающего насоса(ов) с регулируемым приводом (регулятором) на подающем или обратном трубопроводе или изменением количества работающих насосов, а также работой автоматизированного узла управления.If a heat carrier with a certain temperature different from that required by the control equation at its existing flow rate enters the ITP of a building without a mixing unit, including, as a special case, different from the extended temperature schedule (for example, due to cooling in the network or the use of a standard temperature schedule), then the control system should strive to provide water to the building heating system with a flow rate in accordance with the equation ^ col _ f (РСОАвАц>·)> which can be achieved by operation of the control valve (s) and / or boost pump (s) with adjustable drive (regulator) on the supply or return pipe or a change in the number of working pumps, as well as the operation of an automated control unit.
При наличии в ИТП узла смешивания, т.е. если, например, максимальная температура внешнего теплоносителя может быть выше допустимой для отопления, требование возможности снижения температуры и поддержания взаимосвязи температуры и расхода подаваемого в систему отопления теплоноситеIf there is a mixing unit in the ITP, i.e. if, for example, the maximum temperature of the external coolant can be higher than the allowable temperature for heating, the requirement to be able to lower the temperature and maintain the relationship between the temperature and the flow rate
- 6 034941 ля по уравнению регулирования ^col ~ f №со> ^в> ^н> ··· )» в том числе, как частный случай, по расширенному температурному графику и графику расхода, обусловливает наличие и работу по меньшей мере двух устройств регулирования - двух регулирующих клапанов, основного и дополнительного или одного регулирующего клапана(ов) и регулируемого привода (регулятора) подмешивающего или циркуляционного насоса(ов) системы отопления, а также работу автоматизированного узла управления. В общем случае, возможна установка нескольких регулирующих клапанов и насосов с изменением количества работающих насосов при регулировании.- 6 034941 for the control equation ^ col ~ f No.co> ^ b> ^ n> ···) ”including, as a special case, according to the extended temperature and flow diagrams, determines the presence and operation of at least two devices regulation - two control valves, the main and additional or one control valve (s) and an adjustable drive (regulator) of the mixing or circulating pump (s) of the heating system, as well as the operation of an automated control unit. In general, it is possible to install several control valves and pumps with a change in the number of working pumps during regulation.
При наличии в ИТП здания подогревателя отопления подача в систему отопления теплоносителя с заданной температурой и расходом осуществляется в соответствии с уравнением регулирования отопления, в том числе, как частный случай, по расширенному температурному графику и графику расхода, что выполняется за счет работы регулирующего клапана(ов) потока греющего внешнего теплоносителя и регулирующего клапана(ов) для потока теплоносителя системы отопления и/или регулируемого привода (регулятора) циркуляционного насоса(ов) или изменения количества работающих насосов, а также работы автоматизированного узла управления.If there is a heating heater in the ITP of the building, the heating medium with a predetermined temperature and flow is supplied in accordance with the heating control equation, including, as a special case, according to the extended temperature and flow graphs, which is performed due to the operation of the control valve (s ) the flow of the heating external coolant and the control valve (s) for the coolant flow of the heating system and / or the adjustable drive (regulator) of the circulation pump (s) or the change in the number of working pumps, as well as the operation of the automated control unit.
Автоматизированный узел управления отоплением оперирует регулирующим клапаном(ми) и/или регулируемым приводом (регулятором) насоса(ов) по введенному в его алгоритм работы уравнению регулирования, исходя из динамически меняющихся сигналов датчиков, а также заданных параметров (рабочее/нерабочее время, периоды по часам суток, температура внутреннего воздуха, границы изменения расхода и температуры теплоносителя, площадь отопительных приборов, их коэффициент теплопередачи, отопительная характеристика здания и т.д.).The automated heating control unit operates with a control valve (s) and / or an adjustable drive (controller) of the pump (s) according to the control equation introduced in its operation algorithm, based on dynamically changing sensor signals, as well as given parameters (working / non-working time, periods according to hours of the day, the temperature of the internal air, the boundaries of the flow rate and the temperature of the coolant, the area of the heating devices, their heat transfer coefficient, the heating characteristic of the building, etc.).
При этом во всех рассмотренных вариантах системы управление отоплением с учетом всех влияющих величин и контроль качества регулирования отопления по уравнению ^col ~ f(Gco> ^в> ^н> ··· ) осуществляется по параметрам теплоносителя входящего и выходящего из системы отопления по соответствующим датчикам (расхода, температуры, давления), в том числе, но не исключительно, по температуре обратной воды после системы отопления согласно уравнению ^со2 ~~ f (РСо> ^в> ··· )·Moreover, in all the considered variants of the heating control system, taking into account all the influencing quantities and the quality of heating control according to the equation ^ col ~ f (Gco> ^ в> ^ н> ···), it is carried out according to the parameters of the heat carrier entering and leaving the heating system according to the corresponding sensors (flow, temperature, pressure), including, but not limited to, the temperature of the return water after the heating system according to the equation ^ co2 ~~ f (Р С о> ^ в> ···) ·
В схеме без смешивания при поступлении теплоносителя с некоторой температурой Tco1 его расход Gco должен изменяться таким образом, чтобы, но не исключительно, температура обратной воды была Tco2, либо датчик расхода должен показывать значение требуемое значение расхода Gco.In the scheme without mixing, when the coolant enters with a certain temperature T co1, its flow rate G co must be changed so that, but not exclusively, the return water temperature is T co2 , or the flow sensor must show the value of the required value of the flow rate G co .
Аналогично, в схемах со смешиванием или с подогревателем отопления работа по меньшей мере двух регулирующих устройств (двух регуляторов клапанов или одного регулятора клапана и регулятора насоса) должна обеспечивать заданные значения температур воды поступающей в систему отопления Ά>1 ~~ ) и выходящей из нее ^со2 ~ f (.^со>^в>^н> ···)» контролируемые сигналами с соответствующих датчиков, либо датчик расхода должен показывать значение требуемое значение расхода GOo.Similarly, in schemes with mixing or with a heating heater, the operation of at least two control devices (two valve regulators or one valve regulator and a pump regulator) must provide the set values of the temperature of the water entering the heating system Ά> 1 ~~) and leaving it ^ co2 ~ f (. ^ co> ^ b> ^ n> ···) "controlled by signals from the respective sensors, or the flow sensor must show the value of the required flow value G O o.
Способ регулирования отпуска теплоты от теплового пункта в систему отопления 1 здания 2 по фиг. 4 при отсутствии снижения температуры воды T1=T1co из внешней тепловой сети заключается в создании работой узла подготовки теплоносителя 3 теплового пункта 4, содержащего автоматизированный узел управления 5 и оборудование, влияющее на расход, на основании сигналов датчиков 6 (в том числе и датчика температуры обратной воды T2co) и заданных параметров такого расхода теплоносителя через систему отопления Gco в соответствии с уравнением регулирования отопления, за счет которого обеспечивается постоянная средняя температура воздуха в здании.The method of regulating the heat supply from the heat point to the heating system 1 of building 2 of FIG. 4, in the absence of a decrease in water temperature T1 = T1 co from an external heat network, consists in the operation of the preparation unit for the heat carrier 3 of the heating unit 4, containing an automated control unit 5 and equipment that affects the flow, based on the signals of sensors 6 (including the temperature sensor return water T2 co ) and the specified parameters of such a coolant flow through the heating system G co in accordance with the heating control equation, which ensures a constant average temperature in the building.
Уменьшение затрат энергии объясняется следующим образом. Поддержание постоянной средней внутренней температуры в отапливаемом здании обеспечивает уменьшение избыточных затрат тепловой энергии (перетопа), возникающих вследствие перегрева помещений при использовании нормативного отопительного температурного графика.The reduction in energy costs is explained as follows. Maintaining a constant average internal temperature in a heated building provides a reduction in the excess costs of thermal energy (overflow) arising from overheating of the premises when using the standard heating temperature schedule.
Способ регулирования отпуска теплоты от теплового пункта в систему отопления 1 здания 2 по фиг. 5 при наличии снижения температуры Т1 теплоносителя извне заключается в создании работой узла 3 подготовки теплоносителя (узел со смешиванием по трубопроводу подмешивания 7 из потока обратного теплоносителя 8, либо узел с подогревателем отопления) на основании сигналов датчиков 6, в том числе датчика температуры обратной воды T2co, потока теплоносителя по подающему трубопроводу 9 в систему отопления 1 со значениями температуры T1co<T1 и расхода Gco согласно уравнения регулирования отопления, что обеспечивается работой автоматизированного узла управления 5 по исходным сигналам датчиков 6 и другим параметрам, в том числе заданной температуры внутреннего воздуха.The method of regulating the heat supply from the heat point to the heating system 1 of building 2 of FIG. 5 in the presence of a decrease in the temperature of the coolant from the outside, it consists in the operation of the coolant preparation unit 3 (a unit with mixing through a mixing line 7 from the return coolant stream 8, or a unit with a heating heater) based on signals from sensors 6, including a return temperature sensor T2 co , coolant flow through the supply pipe 9 to the heating system 1 with temperature values T1 co <T1 and flow rate G co according to the heating control equation, which is ensured by the operation of the automated control unit 5 according to the initial signals of the sensors 6 and other parameters, including the set internal temperature air.
Другой способ регулирования отпуска теплоты от теплового пункта в систему отопления 1 здания 2 по фиг. 5, заключается в использовании расширенного температурного графика и соответствующего графика расходов, что обеспечивает минимальный расход теплоносителя через систему отопления.Another way to control the heat supply from the heat point to the heating system 1 of building 2 of FIG. 5, consists in the use of an extended temperature schedule and an appropriate flow chart, which ensures a minimum flow rate of the coolant through the heating system.
Уменьшение затрат энергии в способе применения по фиг. 5 объясняется следующим образом. При использовании управления расходом и температурой подаваемого теплоносителя по уравнению регулирования отопления поддержание постоянной температуры в отапливаемом здании обеспечивает уменьшение избыточных затрат тепловой энергии (перетопа) аналогично способу по фиг. 4, а применение вReducing energy costs in the method of use of FIG. 5 is explained as follows. When using the flow rate and temperature control of the supplied coolant according to the heating control equation, maintaining a constant temperature in the heated building provides a reduction in excess heat energy (overflow) costs similarly to the method of FIG. 4, and application in
- 7 034941 способе по фиг. 5 управления по уравнению регулирования отопления и, как частный случай, с использованием расширенного температурного графика и графика расходов обеспечивает минимальные затраты энергии на транспортировку теплоносителя, так как при этом имеются минимальные расход и гидравлические (механические) потери мощности.- 7 034941 of the method of FIG. 5 control according to the equation of regulation of heating and, as a special case, using an extended temperature schedule and a flow chart provides minimum energy costs for transporting the coolant, since there are minimal consumption and hydraulic (mechanical) power losses.
Устройство теплового пункта по фиг. 6 без изменения температуры теплоносителя содержит основной регулирующий клапан(ны) 10 и/или повышающий насос(сы) 11 с регулятором(ми) 12, расположенные на подающем и/или на обратном трубопроводах системы отопления, а также датчики температур теплоносителя Tco1 и Tco2 на данных трубопроводах. Указанные устройства позволяют изменять расход теплоносителя через систему отопления 1 здания по управляющим сигналам от автоматизированного узла управления 5 после обработки им исходных сигналов датчиков 6, в том числе датчиков температур Tco1 и Tco2, и других параметров.The device of the heat point of FIG. 6 without changing the temperature of the coolant contains the main control valve (s) 10 and / or boost pump (s) 11 with the controller (s) 12 located on the supply and / or return pipes of the heating system, as well as the temperature sensors T co1 and T co2 on these pipelines. These devices allow you to change the flow rate of the coolant through the heating system 1 of the building according to the control signals from the automated control unit 5 after it processes the source signals of the sensors 6, including temperature sensors Tco1 and Tco2, and other parameters.
В качестве регулятора 12 какого-либо насоса в данном случае и далее понимается, в общем случае, или электронный частотно-регулируемый привод, или электромагнитная порошковая муфта, или гидромуфта, или любое другое устройство, изменяющее частоту вращения ротора (вала) гидравлической части насоса и его напорную характеристику. Кроме того, при наличии нескольких насосов их суммарная напорная характеристика может изменяться отдельным включением насосов в работу.In this case, hereinafter, as a regulator 12 of any pump, it is generally understood, either an electronic frequency-controlled drive, or an electromagnetic powder coupling, or a hydraulic coupling, or any other device that changes the rotor speed (shaft) of the hydraulic part of the pump and its pressure characteristic. In addition, if there are several pumps, their total pressure characteristic can be changed by separately turning the pumps on.
В данной схеме реализуется способ по фиг. 4, при котором расход через систему отопления изменяется в соответствии с уравнением регулирования отопления, в том числе и по расширенному температурному графику, за счет чего обеспечивается постоянная температура воздуха в здании. При этом в здании поддерживается постоянная температура и происходит уменьшение или исключение затрат (потерь) тепловой энергии, возникающих вследствие перетопа (перегрева помещений) при использовании нормативного отопительного или отопительно-бытового температурного графика.In this scheme, the method of FIG. 4, in which the flow rate through the heating system is changed in accordance with the heating control equation, including the extended temperature schedule, which ensures a constant air temperature in the building. At the same time, the building maintains a constant temperature and reduces or eliminates the cost (loss) of thermal energy arising from overflow (overheating of the premises) when using a standard heating or heating-domestic temperature schedule.
Устройство теплового пункта по фиг. 7 с уменьшением температуры теплоносителя в узле насосного смешивания 13 имеет расположение подмешивающего насоса(ов) 14 на трубопроводе подмешивания с предотвращающим обратный поток теплоносителя (обратным) клапаном 16 между трубопроводом 17 поступающего извне теплоносителя, на котором до точки смешения 18 размещен основной регулирующий клапан(ны) 10, и обратным трубопроводом системы отопления 19, причем для регулирования предлагаемым способом по фиг. 5 в схему введен дополнительный регулирующий клапан(ны) 20 на подающем и/или обратном трубопроводе системы отопления и/или регулятор(ы) 12 насоса(ов) 14, а вместо регулирующего клапа-на(ов) 10 может устанавливаться в точке смешения 18 трехходовой регулирующий клапан, и на подающем и обратном трубопроводах системы отопления установлены датчики параметров теплоносителя, в том числе, но не исключительно, датчики температур Tco1 и Tco2.The device of the heat point of FIG. 7, with a decrease in the temperature of the coolant in the pump mixing unit 13, the location of the mixing pump (s) 14 is located on the mixing pipeline with the return flow preventing (back) valve 16 between the pipe 17 of the incoming coolant, on which the main control valve is located to the mixing point 18 (we ) 10, and the return pipe of the heating system 19, moreover, to regulate the proposed method according to FIG. 5, an additional control valve (s) 20 is introduced into the circuit on the supply and / or return pipe of the heating system and / or controller (s) 12 of the pump (s) 14, and instead of the control valve (s) 10 can be installed at the mixing point 18 a three-way control valve, and sensors for the parameters of the coolant are installed on the supply and return pipes of the heating system, including, but not exclusively, temperature sensors Tco1 and Tco2.
Устройство теплового пункта по фиг. 8 и 9 с уменьшением температуры теплоносителя в узле насосного смешивания 13 имеет трубопровод 17 поступающего извне теплоносителя, на котором до точки смешения 18 с потоком обратного теплоносителя по трубопроводу подмешивания 15 через предотвращающий обратный поток теплоносителя (обратный) клапан 16, размещен основной регулирующий клапан(ы) 10, а циркуляционный насос(ы) 21 расположен(ы) на подающем трубопроводе 9 (фиг. 8) или обратном трубопроводе 19 (фиг. 9) системы отопления, причем для регулирования в схему введен дополнительный регулирующий клапан(ы) 20 на подающем или обратном трубопроводе системы отопления и/или регулятор(ы) 12 циркуляционного насоса(ов) 21, а вместо основного регулирующего клапана(ов) 10 в точке смешения 18 может устанавливаться трехходовой регулирующий клапан и на трубопроводах системы отопления установлены датчики параметров теплоносителя, в том числе, но не исключительно, датчики температур Tco1 и Tco2.The device of the heat point of FIG. 8 and 9, with a decrease in the temperature of the coolant in the pump mixing unit 13, there is a pipe 17 of external coolant flowing to which, to the point of mixing 18 with the return coolant flow through the mixing pipeline 15, through the prevent return flow of the coolant (check) valve 16, the main control valve (s ) 10, and the circulation pump (s) 21 is located (s) on the supply pipe 9 (Fig. 8) or the return pipe 19 (Fig. 9) of the heating system, and for regulation, an additional control valve (s) 20 is introduced on the supply or the return pipe of the heating system and / or controller (s) 12 of the circulation pump (s) 21, and instead of the main control valve (s) 10, a three-way control valve can be installed at the mixing point 18 and heat carrier parameters are installed on the pipelines of the heating system, including including, but not limited to, Tco1 and Tco2 temperature sensors.
Схемы устройства тепловых пунктов по фиг. 7, 8 и 9 реализуют способ регулирования отпуска тепла на отопление по фиг. 5. Они работают следующим образом. Основной регулирующий клапан(ы) 10, изменяя расход поступающего извне потока теплоносителя 17 в точку смешения 18 регулирует, в основном, температуру потока теплоносителя 9, подаваемого в систему отопления, а дополнительный регулирующий клапан(ы) 20, изменяя гидравлическое сопротивление контура системы отопления 1 здания 2 и расход через подмешивающий насос(ы) 14 (фиг. 7) и предотвращающий обратный поток теплоносителя (обратный) клапан 16 в точку смешения 18 или расход через циркуляционный насос(ы) 21 (фиг. 8, 9) регулирует, в основном, расход потока теплоносителя в подающем трубопроводе 9 в систему отопления 1. Также, расход теплоносителя через подмешивающий насос(ы) 14 (фиг. 7) или через циркуляционный насос(ы) 21 (фиг. 8, 9) и, соответственно, расход потока теплоносителя 9 в систему отопления 1 могут регулироваться изменением напорной характеристики подмешивающего насоса(ов) 14 или циркуляционного насоса(ов) 21 при применении регулятора(ов) 19 насоса(ов), а также изменением количества работающих насосов.Schemes of the device of thermal points in FIG. 7, 8 and 9 implement a method for controlling the heat supply to heating of FIG. 5. They work as follows. The main control valve (s) 10, changing the flow rate of the incoming coolant flow 17 to the mixing point 18, mainly regulates the temperature of the flow of coolant 9 supplied to the heating system, and the additional control valve (s) 20, changing the hydraulic resistance of the heating circuit 1 buildings 2 and the flow rate through the mixing pump (s) 14 (Fig. 7) and preventing the backflow of coolant (non-return) valve 16 to the mixing point 18 or the flow rate through the circulation pump (s) 21 (Fig. 8, 9) mainly regulates , the flow rate of the coolant in the supply pipe 9 to the heating system 1. Also, the flow rate of the coolant through the mixing pump (s) 14 (Fig. 7) or through the circulation pump (s) 21 (Fig. 8, 9) and, accordingly, the flow rate coolant 9 to the heating system 1 can be controlled by changing the pressure characteristics of the mixing pump (s) 14 or the circulation pump (s) 21 when applying the controller (s) 19 of the pump (s), as well as by changing the number of va working pumps.
Устройство теплового пункта по фиг. 10 с уменьшением или с сохранением (пренебрегая температурным напором теплопередачи) температуры подаваемого теплоносителя при независимом подключении системы отопления к внешней сети (источнику теплоты) через подогреватель отопления 22 имеет трубопровод 17 поступающего извне теплоносителя, на котором до и/или после подогревателя 22 размещен основной регулирующий клапан(ы) 10, а циркуляционный насос(ы) 21 расположен на трубопроводе контура системы отопления, причем для регулирования способом по фиг. 5 в схему введен дополнительThe device of the heat point of FIG. 10 with decreasing or preserving (neglecting the temperature difference of heat transfer) the temperature of the supplied coolant when the heating system is independently connected to an external network (heat source) through a heating heater 22 has a pipe 17 from the outside of the coolant, on which the main control is located before and / or after the heater 22 valve (s) 10, and the circulation pump (s) 21 is located on the pipeline of the heating circuit, and for regulation by the method of FIG. 5 in the scheme added
- 8 034941 ный регулирующий клапан(ы) 20 на подающем и/или на обратном трубопроводах системы отопления и/или регулятор(ы) 12 циркуляционного насоса(ов) 20, а на трубопроводах системы отопления установлены датчики параметров теплоносителя, в том числе, но не исключительно, датчики температур Tco1 и Tco2·- 8 034941 control valve (s) 20 on the supply and / or return pipelines of the heating system and / or regulator (s) 12 of the circulation pump (s) 20, and on the pipelines of the heating system sensors of the coolant parameters are installed, including but not exclusively temperature sensors T co1 and T co2 ·
Схема по фиг. 10 работает следующим образом. Основной регулирующий клапан(ы) 10, изменяя расход поступающего извне потока теплоносителя 17 в подогреватель отопления 22 регулирует температуру потока 9, подаваемого в систему отопления, а дополнительный регулирующий клапан(ы) 20, изменяя гидравлическое сопротивление контура системы отопления регулирует расход потока 9 в системе отопления 1· Также, расход теплоносителя через циркуляционный насос(ы) 21 и, соответственно, в системе отопления может регулироваться изменением напорной характеристики циркуляционного насоса(ов) 21 при применении регулятора(ов) 12 насоса(ов), а также изменением количества работающих насосов.The circuit of FIG. 10 works as follows. The main control valve (s) 10, changing the flow rate of the incoming coolant flow 17 to the heating heater 22, controls the temperature of the flow 9 supplied to the heating system, and the additional control valve (s) 20, changing the hydraulic resistance of the heating circuit, regulates the flow rate 9 in the system heating 1 · Also, the flow rate of the coolant through the circulation pump (s) 21 and, accordingly, in the heating system can be controlled by changing the pressure characteristic of the circulation pump (s) 21 when applying the controller (s) 12 of the pump (s), as well as by changing the number of working pumps .
Источники информации:Sources of information:
1. Правила предоставления коммунальных услуг гражданам.1. The rules for the provision of public services to citizens.
2. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (акт. ред. СНиП 41-012003).2. SP 60.13330.2012 Heating, ventilation and air conditioning (act. Ed. SNiP 41-012003).
3. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление. Учебник для вузов. - М: Издательство АСВ, 2008 г., 576 с. ил.3. Scanavi A.N., Makhov L.M. Heating. Textbook for high schools. - M: DIA Publishing House, 2008, 576 p. silt.
4. Пятин А.А. Уравнение режимов отопления здания. Часть 2. Вывод и проверка соответствия [Электронный ресурс] ОБЩЕСТВО, НАУКА, ИННОВАЦИИ. (НПК-2015): Всерос. ежегод. науч.-практ. конф.: сб. статей, 13-24 апреля 2015 г. ВятГУ. Киров, 2015 г. 2794 с. - с.873-878.4. Pyatin A.A. Equation of building heating modes. Part 2. Conclusion and verification of compliance [Electronic resource] SOCIETY, SCIENCE, INNOVATION. (NPK-2015): Vseros. annually. scientific-practical Conf .: Sat Articles, April 13-24, 2015, Vyatka State University. Kirov, 2015.2794 p. - p. 873-878.
5. Пятин А.А. Уравнение режимов отопления здания. Часть 3. Оптимальное управление [Электронный ресурс] ОБЩЕСТВО, НАУКА, ИННОВАЦИИ. (НПК-2016): Всерос. ежегод. науч.-практ. конф.: сб. статей, 18-29 апреля 2016 г. ВятГУ. Киров, 2016 г. 5660 с. - с. 1812-1823.5. Pyatin A.A. Equation of building heating modes. Part 3. Optimal management [Electronic resource] SOCIETY, SCIENCE, INNOVATION. (NPK-2016): Vseros. annually. scientific-practical Conf .: Sat Articles, April 18-29, 2016 Vyatka State University. Kirov, 2016 5660 s. - with. 1812-1823.
6. Пятин А.А. Уравнение режимов отопления здания и его применение для анализа теплоснабжения [Электронный ресурс] ОБЩЕСТВО, НАУКА, ИННОВАЦИИ. (НПК-2014): Всерос. ежегод. науч.-практ. конф.: сб. статей, 15-26 апреля 2014 г. ВятГУ. Киров, 2014 г. 2206 с. -с. 1910-1916.6. Pyatin A.A. Equation of building heating modes and its application for analysis of heat supply [Electronic resource] SOCIETY, SCIENCE, INNOVATION. (NPK-2014): Vseros. annually. scientific-practical Conf .: Sat Articles, April 15-26, 2014 Vyatka State University. Kirov, 2014.2206 s. -with. 1910-1916.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140418A RU2642038C1 (en) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Method of regulation of heat relief for heating buildings and regulation system on its basis (versions) |
PCT/RU2017/000625 WO2018070901A1 (en) | 2016-10-14 | 2017-08-29 | Method for controlling a heat supply for heating buildings, and control systems on the basis thereof (variants) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201800496A1 EA201800496A1 (en) | 2019-06-28 |
EA034941B1 true EA034941B1 (en) | 2020-04-09 |
Family
ID=61023600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201800496A EA034941B1 (en) | 2016-10-14 | 2017-08-29 | Method for controlling a heat supply for heating buildings, and control systems on the basis thereof (variants) |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA034941B1 (en) |
RU (1) | RU2642038C1 (en) |
WO (1) | WO2018070901A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674713C1 (en) * | 2018-03-29 | 2018-12-12 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Heat carrier parameters regulation system on the heat supply source depending on the internal air temperature at consumers |
RU188210U1 (en) * | 2018-10-29 | 2019-04-03 | Сергей Николаевич Безладнов | SYSTEM OF MANAGEMENT OF THE ELEVATOR UNIT WITH REGULATION OF CONSUMPTION OF HEAT ENERGY |
RU187444U1 (en) * | 2018-11-02 | 2019-03-06 | Общество с ограниченной ответственностью"Группа Компаний "СОТЭКС" | Heat Control Block Module |
RU2715877C1 (en) * | 2019-07-09 | 2020-03-03 | Вадим Михайлович Голубенко | Method of heating boiler operation in heating system |
CN110410855B (en) * | 2019-08-16 | 2024-06-28 | 河北硕煜科技有限公司 | Heat supply management system and management method |
RU2736684C1 (en) * | 2020-03-27 | 2020-11-19 | Михаил Иванович Голубенко | Method of heating boiler operation in heating system |
WO2023096527A1 (en) * | 2021-11-28 | 2023-06-01 | Андрей Александрович ПЯТИН | Method and system for regulating the heating of a building |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2196274C1 (en) * | 2001-05-28 | 2003-01-10 | Шнайдер Дмитрий Александрович | Method for automatic control of fuel consumption in district house heating system |
CN201327104Y (en) * | 2008-10-29 | 2009-10-14 | 张明亮 | Intelligent highrise-area directly-connected pressurizing heat supply system |
CN202511357U (en) * | 2012-03-20 | 2012-10-31 | 大连科迪节能设备有限公司 | Water mixing unit for heating |
US20140284391A1 (en) * | 2011-11-28 | 2014-09-25 | Belimo Holding Ag | Method for regulating the room temperature in a room or in a group comprising multiple rooms, and apparatus for carrying out the method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2144162C1 (en) * | 1996-07-16 | 2000-01-10 | Кричке Владимир Оскарович | Automated system for measurement and recording of flow rate of heat-transfer agent and heat in heat supply systems |
RU2110734C1 (en) * | 1996-08-28 | 1998-05-10 | Борис Васильевич Булин | Circuit arrangement for connecting water heating system to heat network |
-
2016
- 2016-10-14 RU RU2016140418A patent/RU2642038C1/en not_active IP Right Cessation
-
2017
- 2017-08-29 WO PCT/RU2017/000625 patent/WO2018070901A1/en active Application Filing
- 2017-08-29 EA EA201800496A patent/EA034941B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2196274C1 (en) * | 2001-05-28 | 2003-01-10 | Шнайдер Дмитрий Александрович | Method for automatic control of fuel consumption in district house heating system |
CN201327104Y (en) * | 2008-10-29 | 2009-10-14 | 张明亮 | Intelligent highrise-area directly-connected pressurizing heat supply system |
US20140284391A1 (en) * | 2011-11-28 | 2014-09-25 | Belimo Holding Ag | Method for regulating the room temperature in a room or in a group comprising multiple rooms, and apparatus for carrying out the method |
CN202511357U (en) * | 2012-03-20 | 2012-10-31 | 大连科迪节能设备有限公司 | Water mixing unit for heating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2642038C1 (en) | 2018-01-23 |
WO2018070901A1 (en) | 2018-04-19 |
EA201800496A1 (en) | 2019-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA034941B1 (en) | Method for controlling a heat supply for heating buildings, and control systems on the basis thereof (variants) | |
CN104566596B (en) | A kind of heat supply network balance system | |
US9851163B2 (en) | Regulating method for a heating and/or cooling system with at least one load circuit | |
CN102777959B (en) | Heat supply regulating and controlling method based on water mixing device | |
EP2103884B1 (en) | Room heating and method for controlling the room heating | |
CN109564438B (en) | Reduction of return temperature in zone heating and increase of return temperature in zone cooling | |
RU2655154C2 (en) | Method for adjusting the setpoint temperature of a heat transfer medium | |
US7628337B2 (en) | Secondary heating system | |
CN105674487B (en) | Dynamic hydraulic balance adjusting method for central air conditioning system | |
RU2607775C1 (en) | Automated individual thermal station with dependent connection of heating system and closed hot water supply system | |
RU2313730C2 (en) | Method of and device to control operating conditions of heat center at open heat supply system | |
EP3258185A1 (en) | Heat supply system | |
RU133592U1 (en) | BLOCK AUTOMATED UNIFIED THERMAL ITEM | |
KR101797973B1 (en) | Integrated hot water piping system including hot water preheating and cooling functions | |
JP2015169367A (en) | Air conditioning system and air conditioning system control method | |
KR101706146B1 (en) | Heating and hot water supply apparatus applying for regional or central heating and Control method thereof | |
RU2348061C1 (en) | Automatic building heating adjustment system with automatic setup unit | |
RU2415348C1 (en) | Automatic control method of heat load of building, and device for its implementation | |
RU2287743C1 (en) | System for supplying heat and cold water | |
RU2527186C1 (en) | Automatic control system of building heating | |
JP2008304153A (en) | Heat pump water heater | |
RU2629169C1 (en) | Subscriber input of heat supply system of building | |
JP2007255745A (en) | Heat source device, and control method and control program for flow rate of heating medium | |
CN109140663A (en) | A kind of automatic temperature control system and method | |
RU2239751C1 (en) | Method of control of mode of operation of water heating system and device for realization of this method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG TJ TM RU |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ |