FI82546C - Control Equipment - Google Patents
Control Equipment Download PDFInfo
- Publication number
- FI82546C FI82546C FI853590A FI853590A FI82546C FI 82546 C FI82546 C FI 82546C FI 853590 A FI853590 A FI 853590A FI 853590 A FI853590 A FI 853590A FI 82546 C FI82546 C FI 82546C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- flow
- district heating
- heating system
- control valve
- subscriber center
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 10
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K17/00—Measuring quantity of heat
- G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
- G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
- G01K17/10—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
- G01K17/12—Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature
-
- 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
- F24D10/006—Direct domestic delivery stations
-
- 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
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1048—Counting of energy consumption
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/60—Planning or developing urban green infrastructure
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
1 825461 82546
Ohjauslaite Tämän keksinnön kohteena on ohjauslaite kaukolämpö järjestelmään liitettyä tilaajakeskusta varten, jolloin tilaajakeskukseen on kytketty toisaalta mittauslaite, 5 joka koostuu virtausmittarista, joka mittaa kaukolämpöve-den virtauksen tilaajakeskuksen läpi, lämpötilananturista kaukolämpöveden tulo- ja paluujohtolämpötilojen mittaamista varten ja summauslaitteesta käytetyn lämpöenergian laskemista ja summausta varten mitattujen virtaus- ja lämpötila-ar-10 vojen perusteella sekä toisaalta variaabeli, virtausta säätävä venttiili tilaajakeskuksen läpi kulkevan kaukolämpöveden virtauksen säätöä varten.The present invention relates to a control device for a subscriber center connected to a district heating system, the subscriber center being connected to a measuring device 5 consisting of a flow meter measuring the district heating on the basis of flow and temperature values and, on the other hand, a variable flow control valve for controlling the flow of district heating water passing through the subscriber center.
Lämmön jakelu tavallisessa kaukolämpöjärjestelmässä tapahtuu siten, että kuumennettua ja jäähtynyttä vettä johde-15 taan vastaavasti tilaajille ja tilaajilta pois erillisen syöttö- ja paluujohtojärjestelmän kautta.The heat is distributed in a conventional district heating system by directing heated and cooled water to and from the subscribers, respectively, via a separate supply and return line system.
Kaukolämpöjärjestelmän tehontarve syntyy siten, että yksityiset tilaajat ottavat tulojohdosta tietyn virtauksen ja antavat sen kulkea yhteen tai useampaan lämmönvaihtimeen, 20 jossa se jäähtyy. Sen jälkeen vesi palautetaan kaukolämpö-järjestelmän paluu johtoon.The power demand of a district heating system arises from the fact that private subscribers take a certain flow from the supply line and allow it to pass to one or more heat exchangers 20 where it cools down. The water is then returned to the district heating system for return to the line.
Lämmöntuotantolaitoksissa on pumppuja toisaalta lämmön jakelemiseksi tilaajille (putkijohdoissa esiintyvien paine-häviöiden voittamiseksi) ja toisaalta tietyn paine-eron yl-25 läpitämiseksi ulkona putkiverkossa, jotta aikaansaadaan tilaajakeskusten toimintaa varten riittävän suuri paine-ero tulo- ja paluujohdon välille.Heat plants have pumps on the one hand to distribute heat to subscribers (to overcome pressure losses in pipelines) and on the other hand to pass a certain pressure difference yl-25 outdoors in the pipeline network to create a sufficiently large pressure difference between supply and return lines.
Tavanomaisessa kaukolämpötilaajän tilaajakeskuksessa lämpöä siirretään kaukolämpöjärjestelmästä yhden tai useamman 30 lämmönvaihtimen kautta kiinteistön sisäisiin lämmitysjärjestelmiin huoneistojen ja tuuletusilman lämmittämiseksi sekä ; hanalämminveden tuottamiseksi.In a conventional district heating subscriber center, heat is transferred from the district heating system through one or more 30 heat exchangers to the building's internal heating systems for heating apartments and ventilation air, and; to produce tap hot water.
Lämpötehon välioton säätö kaukolämpöjärjestelmästä kiinteistön sisäisiin lämmitysjärjestelmiin säädetään sillä ta-35 valla, että tilaajakeskuksen jokaiseen lämmönvaihtimeen otetaan niin suuri virtaus kaukolämpöjärjestelmän tulojohdosta,. että sisäisiin lämmitysjärjestelmiin saadaan halutut tulo-johtolämpötilat. Tämä pätee sekä lämmönvaihtimeen lämmön 2 82546 siirtämiseksi kiinteistön lämpöpattereihin tai tuuletusjär-jestelmään että hanalämminveden tuottamiseksi. Ensimmäisessä tapauksessa haluttu tulojohtolämpötila on sopivimmin ul-kolämpötilasta riippuvainen. Jälkimmäisessä tapauksessa ha-5 lutaan tulojohtolämpötilan olevan vakio kuormituksesta riippumatta samoin kuin, että tapahtuu tulevan kylmän veden tietty säännöstelemätön esilämmitys.The tap control of the thermal power from the district heating system to the internal heating systems of the building is adjusted in such a way that such a large flow is taken from each heat exchanger of the subscriber center from the supply line of the district heating system. that the desired inlet-line temperatures are obtained for the internal heating systems. This applies both to the heat exchanger for transferring heat 2 82546 to the property's radiators or ventilation system and for producing tap hot water. In the first case, the desired inlet line temperature is preferably dependent on the outdoor temperature. In the latter case, the inlet line temperature is assumed to be constant regardless of the load, as well as a certain unregulated preheating of the incoming cold water.
Kiinteistöön siirretyn lämpöenergian mittaus tapahtuu laskemalla yhteen hetkelliset tiedot tilavuusvirtauksesta 10 kerrottuna kaukolämpöjärjestelmän tulo- ja paluu johtojen välisellä lämpötilan erolla. Tavallisesti käytettyjä varusteita ovat tavallinen mittari kaukolämpöveden läpikulkevaa tilavuutta varten, lämpötilan anturi tulo- ja paluulämpöti-laa varten kyseiseen tilaajakeskukseen ja siitä pois sekä 15 elektroninen summauslaite käytetyn lämpöenergian laskemista ja summausta varten.The measurement of the thermal energy transferred to the property is done by summing up the instantaneous data on the volume flow 10 multiplied by the temperature difference between the inlet and return lines of the district heating system. Commonly used equipment includes a standard meter for the volume of district heating water passing through, a temperature sensor for the inlet and return temperature to and from that subscriber center, and an electronic totalizer for calculating and summing the heat energy used.
Se tilanne, joka määrää mitoituksen kaukolämpöjärjestel-mälle kokonaisuudessaan, mitä tulee lämmön tuottoon, jakeluun ja kulutukseen, esiintyy talvella hyvin alhaisissa ul-20 kolämpötiloissa, jolloin huoneistojen ja tuuletusilman läm-mitystarve on suurimmillaan. Tämä tilanne osuus yhteen sen tilanteen kanssa, jolloin vaaditaan maksimivirtausta kaukolämmön jakelemiseksi. Kaukolämpöjärjestelmässä, jossa on suuri lukumäärä tilaajia, kokonaistehontarve hanalämminve-25 den tuottamiseksi on hyvin pieni verrattuna maksimitehontar-peeseen huoneistojen ja tuuletusilman lämmittämiseksi. Sen tähden suurkuormitustilanteissa kuormituksen ja siten virtauksen kaukolämpöjärjestelmässä määrää melkein yksinomaan huoneistojen ja tuuletusilman lämmitystarve.The situation that determines the dimensioning of the district heating system as a whole in terms of heat production, distribution and consumption occurs in winter at very low ul-20 temperatures, where the heating demand of the apartments and ventilation air is greatest. This situation coincides with the situation where maximum flow is required for district heating distribution. In a district heating system with a large number of subscribers, the total power requirement for producing tap hot water is very small compared to the maximum power requirement for heating apartments and ventilation air. Therefore, in high-load situations, the load and thus the flow in the district heating system is almost exclusively determined by the heating demand of the apartments and the ventilation air.
30 Ohjeolosuhteet kiinteistöjen sisäisiä lämmitysjärjestel miä varten ovat normin SBN 80 mukaan ne, jotka esiintyvät ul-·;’ kolämpöt i lassa , joka vastaa LUT:tä (alin ulkolämpöt i la) ky- [ seistä seutua varten. Rakennuksille, joilla on suuri lämpö- inertia (esimerkiksi kiveä tai betonia olevat), sovelletaan 35 LUT 5:ttä, kun taas rakennuksille, joilla on pieni lämpö-inertia (esimerkiksi puuta olevat.), sovelletaan LUT l:tä. Määritelmän mukaisesti LUT 5 ja 1 on se keskilämpötila, joka alitetaan 3°C:lla 5 vuorokauden aikana tai 5°C:lla 1 vuo-30 The reference conditions for the internal heating systems of buildings are, according to SBN 80, those present in the outdoor temperatures corresponding to the LUT (lowest outdoor temperatures 1a) for the region in question. For buildings with high thermal inertia (eg stone or concrete), 35 LUT 5 applies, while for buildings with low thermal inertia (eg wood), LUT 1 applies. By definition, LUT 5 and 1 is the average temperature below 3 ° C for 5 days or 5 ° C for 1 year.
IIII
3 82546 rokauden aikana ainoastaan yhden kerran 30 vuodessa. Sallimalla se, että kiinteistöjen sisäiset lämmitysjärjestelmät mitoitetaan lämmöntarpeelle, joka on pienempi kuin voi esiintyä kysymyksessä olevalla seudulla, hyväksytään se, et-5 tä äärimmäisissä ulko-olosuhteissa syntyy tietty tehonva-jaus.3,82546 during the season only once every 30 years. By allowing the internal heating systems of buildings to be dimensioned for a heat demand that is lower than that which may occur in the area in question, it is accepted that a certain power demand arises in extreme outdoor conditions.
Jos tehonvajausta syntyy tavanomaisesti rakennetussa lämmitysjärjestelmässä, tämä vajaus jaetaan tavallisesti suhteellisesti kiinteistön erilaisten lämmöntarpeiden ja osien 10 välille. Tavallisesti vajaus ilmenee siten, että kaikki huoneistot saavat jonkin verran alemman lämpötilan, jonkin verran kylmempää tuuletusilmaa ja hanalämminvettä. Tällä tavalla keskimääräinen tehonvajaus tulee niin pieneksi, että sitä voidaan pitää hyväksyt tävänä-.lyhyehköjä aikoja ää-15 rimmäisissä ulko-olosuhteissa.If a power shortage occurs in a conventionally built heating system, this shortage is usually divided proportionally between the different heat needs and parts 10 of the property. Usually, the shortage manifests itself in such a way that all apartments get a somewhat lower temperature, somewhat colder ventilation air and tap hot water. In this way, the average power deficit becomes so small that it can be considered acceptable for short periods of time in extreme outdoor conditions.
Jos kaukolämpöjärjestelmän tuottolaite ja jakelujohdot mitoitetaan LUT:n mukaisia olosuhteita varten syntyy samalla tavalla kuin lämmitysjärjestelmää varten kiinteistössä arvioitu vajaustilanne ulkolämpötilois-20 sa, jotka ovat alemmat kuin LUT. Kaukolämpöjärjestelmässä ei tule, vastakohtana kiinteistöjen sisäisille lämmitysjärjestelmille, automaattisesti tapahtumaan tehonvajauksen tasaista jakaantumista kaukolämpöjärjestelmän tilaajien välillä. Sen asemesta tulee, riippuen tavasta, jolla tilaajat 25 säätävät lämmönottonsa kaukolämpöjärjestelmästä, tehonvajaus käytännössä suurimmaksi os.aksi ainoastaan kohtaamaan niitä tilaajia, joilla normaalikäytössä on alin paine-ero. Tähän on syynä se, että käytännössä on mahdotonta jakaa annettu virtaus halutulla tavalla tilaajien välillä kiinteän kuris-30 tuksen avulla, koska tavallisesti jatkuvasti liittyy uusia tilaajia, mikä alituisesti muuttaa edellytyksiä halutulle virtauksen jaolle. Edelleen kaukolämpöjärjestelmässä tapahtuu usein useiden fuotantolaitosten yhteiskäyttö yhdestä ja samasta johtoverkosta,mikä aikaansaa serj, että annettua ti-35 laajakeskusta varten käytettävissä oleva paine-ero voi vaihdella hyvin huomattavasti (jopa suhteessa 1:10). Nämä olosuhteet tekevät mahdottomaksi kiinteän kuristuksen asetuksen annetun virtauksen jakamiseksi. Sen sijaan täytyy ta- 4 82546 pahtua dynaamisesti muuttuva kuristus, niin että aina tapahtuu sovitus todellisiin paine- ja virtausolosuhteisiin.If the production unit and distribution lines of the district heating system are dimensioned for the conditions according to the LUT, the shortfall situation estimated for the heating system in the building at outdoor temperatures of 20, which are lower than the LUT, arises. In the district heating system, in contrast to the internal heating systems of the buildings, there will not automatically be an even distribution of power shortages between the subscribers of the district heating system. Instead, depending on the way in which the subscribers 25 control their heat intake from the district heating system, the power shortage will in practice for the most part only be faced by those subscribers who have the lowest pressure difference in normal use. This is due to the fact that it is practically impossible to distribute a given flow in the desired way between subscribers by means of a fixed throttle, because usually new subscribers are constantly connected, which constantly changes the conditions for the desired flow distribution. Furthermore, in a district heating system, several production plants are often shared from one and the same pipeline network, which means that the pressure difference available for a given ti-35 large substation can vary very considerably (even in a ratio of 1:10). These conditions make it impossible to set a fixed throttle to divide a given flow. Instead, a dynamically changing throttle must take place so that there is always an adaptation to the actual pressure and flow conditions.
Mitä tapahtuu tehonvajauksen esiintyessä kaukolämpöjärjestelmässä, on siis että kaikkien tilaajakeskusten säätö-5 venttiilit avautuvat täydellisesti ja syntyy kontrolloimaton virtauksen jakaantuminen.What happens when a power shortage occurs in a district heating system is that the control-5 valves of all subscriber centers open completely and an uncontrolled flow distribution is created.
Tavallinen toimenpide tällaisten tilanteiden välttämiseksi kaukolämpöjärjestelmässä on mitoittaa sen tuotantolaitteisto sellaista kapasiteettia varten, ettei synny mitään 10 tehonvajausta johtuen tilaajien liian suuresta lämmöntarpeesta. Sen tähden Svenska Värmeverksföreningen suositte-lee, ettei kaukolämpöjärjestelmää mitoiteta sille tehontarpeelle, jonka lasketaan syntyvän LUT:ssä vaan FDUTsssä (oh-jeulkolämpötila kaukolämpöä varten). Tämä lämpötila on noin 15 3°C alle LUT:n, mikä vastaa noin 10 % suurempaa tehontarvet ta .A common measure to avoid such situations in a district heating system is to dimension its production equipment for a capacity that does not create any 10 power shortages due to the excessive heat demand of the subscribers. Therefore, Svenska Värmeverksföreningen recommends that the district heating system is not dimensioned for the power demand that is calculated to be generated in the LUT but in the FDUT (reference outdoor temperature for district heating). This temperature is about 15 3 ° C below the LUT, which corresponds to about 10% higher power consumption.
Jos lämpötehontarpeella, joka on alempi kuin ohjelämpö-tehontarpeet, syntyy tuotantokapasiteetin äkillinen poisjäänti, aiheuttaa tämä sen, että tulojohtolämpötila kysei-20 sestä laitoksesta alenee. Tällaista tilannetta varten on olemassa seuraavat kaksi vaihtoehtoista menettelytapaa.If a thermal power demand lower than the set heat power requirements results in a sudden outage of production capacity, this will cause the inlet line temperature to decrease from that plant. For such a situation, there are the following two alternative approaches.
Jakelupumppujen kapasiteettia pakko-ohjataan alaspäin sillä tavalla, että jaellaan ainoastaan niin paljon vettä, että se vastaa laitoksen jäijelläolevaa tehoa. Tämä merkit-25 see sitä, että säilytetään haluttu tulojohtolämpötila. Ohjaamalla jakelupumppuja pakotetusti alaspäin tilaajakeskuksia varten käytettävissä oleva paine-ero tulee pienenemään. Tämän johdosta niiden säätöventtiilit avautuvat kokonaan. Riippuen alennetusta paine-erosta ainoastaan tuotantolaitok-30 sen välittömässä läheisyydessä olevat tilaajat tulevat saamaan lämpöä, samalla kun kauimpana olevat jäävät käytännöllisesti katsoen kokonaan ilman.The capacity of the distribution pumps is forced downwards in such a way that only enough water is distributed that corresponds to the residual capacity of the plant. This indicates that the desired supply line temperature is maintained. By forcing the distribution pumps downwards, the pressure difference available for the subscriber centers will be reduced. As a result, their control valves open completely. Depending on the reduced pressure difference, only subscribers in the immediate vicinity of the plant will receive heat, while those furthest away will be virtually completely left without air.
Jakelupumppujen annetaan käydä kuten ennen ja tulojohto-lämpötila alenee. Tämä merkitsee sitä, että tilaajat, aina 35 sen mukaan, kun alennettu tulojohtolämpötila saavuttaa heidät, koettavat kompensoida sitä avaamalla säätöventtiilinsä täydellisesti. Tämä tulee aiheuttamaan virtauksellisesti vastaavan tilanteen kuin lämpötehontarpeella ja siten vir- 5 82546 taustarve ylittää sen, mille järjestelmä on mitoitettu. Siten pääasiallisesti ne tilaajat, joilla normaalikäynnissä on alhaisin paine-ero, tulevat kärsimään tehonvajauksesta, kun taas muut lähempänä tuotantolaitosta saavat huomattavasti 5 suuremman osan ja tietyissä tapauksissa koko lämpötehontar-peensa tyydytetyksi.The distribution pumps are allowed to run as before and the inlet line temperature drops. This means that subscribers, up to 35, depending on when the reduced inlet line temperature reaches them, will try to compensate by opening their control valve completely. This will cause a flow situation similar to that of the thermal power demand and thus the background demand will exceed that for which the system is dimensioned. Thus, mainly those subscribers with the lowest pressure difference during normal operation will suffer from a power shortage, while others closer to the plant will have a much larger part and in certain cases their entire heat capacity needs met.
Edellä on selitetty seuraavat probleeman asettelut:The following problem layouts have been explained above:
Kaukolämpöjärjestelmän tuotantolaitteiston tarkoituksellinen ja välttämätön ylimitoitus lämpötehontarpeeseen näh-10 den tilaajia varten ohjeolosuhteissa. Tämä tarkoituksella välttää tilanteita, joissa esiintyy virtauksen ja tehon kontrolloimaton jakelu lämmöntarpeella, joka on suurempi kuin ohjeolosuhteissa kiinteistöjen sisäisiä lämmitysjärjestelmiä varten.Intentional and necessary oversizing of district heating production equipment for thermal power demand for subscribers under reference conditions. This is intended to avoid situations where there is an uncontrolled distribution of flow and power with a heat demand greater than the reference conditions for the internal heating systems of the buildings.
15 Virtauksen ja tehon kontrolloimaton jakelu tehonvajauk- sella johtuen lämmöntuotantokapasiteetin poisjäännistä.15 Uncontrolled distribution of flow and power with power shortage due to outage of heat production capacity.
Edellä esitetyt probleeman asettelut voidaan ratkaista hyväksikäyttämällä jokaiseen tilaajakeskukseen sijoitettuja varusteita jokaiseen tilaajakeskukseen kaukolämpöjärjestel-20 mästä otettavan virtauksen aktiivista rajoitusta varten.The above problem configurations can be solved by utilizing the equipment located in each subscriber center to actively limit the flow to each subscriber center from the district heating system.
Keksinnön mukainen ohjauslaite tunnetaan virtauksenrajoitus-yksiköstä, jossa on tuntolaite, joka on liitetty virtausmittariin tilaajakeskuksen läpi kulkevan kaukolämpöveden virtauksen tuntemista varten, vertauslaitteesta, joka vertaa 25 virtauksen arvoa tätä varten ennalta määrätyn korkeimman arvon kanssa, sekä ohjauslaitteesta, joka on liitetty säätö-venttiiliin ja joka, kun virtaus ylittää mainitun ennalta määrätyn arvon sen johdosta esimerkiksi, että kaukolämpöjärjestelmän lämmöntuotantolaitos ei peitä tehontarvetta kaik-30 kia kaukolämpöjärjestelmään liitettyjä tilaajia varten, pienentää virtauksen mainittuun korkeimpaan arvoon pienentämällä virtausta säätöventtiilin läpi.The control device according to the invention is characterized by a flow limiting unit with a sensor connected to a flow meter for sensing the flow of district heating water through the subscriber center, a reference device comparing the flow value with a predetermined maximum value, and a control device connected to the control valve and , when the flow exceeds said predetermined value due to, for example, that the district heating system's heat production plant does not cover the power demand for all subscribers connected to the district heating system, reducing the flow to said highest value by reducing the flow through the control valve.
Aktiivinen virtausta rajoittava toiminta aikaansaadaan keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan siis tuo-35 maila virtausmittarista signaali kyseisestä virtauksesta, ja jos tämä ylittää ennalta määrätyn korkeimman arvon, laite ryhtyy ohjaamaan lämmönvaihtimen säätöventtiileitä huoneistojen lämmitystä varten (ja mahdollisesti myöskin tuule- 6 82546 tusilman ja hanalämminveden lämmitystä varten} ja sen jälkeen ohjaa alas kokonaisvirtauksen halutulle tasolle. Jos lämpötehontarve ylittää sen, jolle kaukolämpöjärjestelmä on mitoitettu, sekä tuotantokapasiteetin jäädessä pois ja toi-5 mittaessa edellä esitetyn jälkimmäisen vaihtoehdon mukaan, säilytetään tällöin haluttu virtauksen ja siten jäljellä olevan tehon jakelu ja vajaus jaetaan kaikkien tilaajien kesken halutulla tavalla.Thus, according to a preferred embodiment of the invention, an active flow-limiting function is provided by a signal from the flow meter, and if this exceeds a predetermined maximum value, the device controls the heat exchanger control valves for heating apartments (and possibly also for wind and hot water). } and then directs the total flow down to the desired level.If the heat demand exceeds that for which the district heating system is rated, and if production capacity is excluded and measured according to the latter option, the desired flow and thus remaining power distribution and shortfall will be shared by all customers. in the desired manner.
Sopiva suoritus tilaajalta otettavan lämpötehon aktii-10 vista rajoitusta varten voidaan saada vastaavalla tavalla. Tämä tapahtuu silloin tuomalla olemassa olevasta lämpömäärän mittauslaitteesta merkki otettua tehoa varten, vaihtoehtoisesti tuomalla pulssit käytetyn energian ilmaisua varten ja määräämällä niiden välisen aikavälin mittauksen 15 avulla todellinen tehonotto. Jos tämä todellinen tehonotto ylittää ennalta määrätyn korkeimman arvon, pakko-ohjataan säätöventtiilejä sillä tavalla, ettei ylitetä ennalta määrättyä maksimitehoa. Tällä tavalla voidaan rajoittaa kaukolämpö järjestelmän kokonaistehontarve aina kaikkien tilaa-20 jien ennalta määrättyjen maksimitehojen summaksi. Myöskin näin voidaan mitoittaa kaukolämpöjärjestelmän tuotantolaite. Tällä tavalla voidaan pienentää kaukolämpöjärjestelmän kokonaistuotantokapasiteettia suuruusluokkaa 10 %.A suitable performance for the active limitation of the thermal power to be taken from the subscriber can be obtained in a corresponding manner. This is then done by importing a signal from the existing heat meter for the power taken, alternatively by importing pulses to indicate the energy used and determining the actual power consumption by measuring the time between them. If this actual power consumption exceeds a predetermined maximum value, the control valves are forced in such a way that the predetermined maximum power is not exceeded. In this way, the total power demand of the district heating system can always be limited to the sum of the predetermined maximum powers of all space-20s. The production unit of the district heating system can also be dimensioned in this way. In this way, the total production capacity of the district heating system can be reduced by an order of magnitude of 10%.
Ei ole olemassa mitään mainitun ennalta määrätyn suurim-25 man virtauksen vahvistettua määritelmää, vaan arvot sitä varten määrätään mallineella, joka perustuu esim. lämmitettyyn alaan, aikaisempien vuosien energian kulutukseen tai kiinteistön omistajan suorittamiin tehontarpeen laskelmiin. Viimeksi mainittu koskee ennen kaikkea liitettäessä uudis-30 rakennuksia.There is no established definition of said predetermined maximum flow, but the values for this are determined by a model based on e.g. the heated area, the energy consumption of previous years or the power demand calculations performed by the property owner. The latter applies above all to the connection of new-30 buildings.
Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa, viitaten oheiseen piirustukseen, jossa ainoa kuvio on periaateluonnos kaukolämpöjärjestelmään liitetystä tilaajakeskuksesta, jos-j sa on tavanomaista laatua oleva lämpömäärän mittauslaitteis- 35 to, keksinnön mukainen ohjauslaitteisto ja tavanomaisen tyyppinen ohjausautomatiikka.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which the only figure is a schematic diagram of a subscriber center connected to a district heating system with conventional quality heat measuring equipment, control equipment according to the invention and conventional type automation.
Kuviossa esitetty tilaajakeskus 1 käsittää ainakin yhden li 7 82546 lämmönvaihtimen lämpöpatterivettä varten, mahdollisesti useita lämmönvaihtimia lämpöpatterivettä, tuuletusilmaa, ha-nalämminvettä jne varten. Tilaajakeskus 1 on liitetty kaukolämpö järjestelmään tulojohdolla 2 ja paluu johdolla 3 sekä 5 kiinteistön lämmitysjärjestelmään tulojohdolla 4 ja paluu-johdolla 5, ja se siirtää lämpöä kaukolämpövedestä kiinteistön lämmitysjärjestelmän lämpöpatteriveteen. Siirretyn läm-pöenergiamäärän mittaamiseksi käytetään virtausmittaria 6, joka on kytketty paluu johtoon, sekä lämpötilan antureita 7 10 ja 8, jotka on kytketty tulojohtoon 2 ja paluujohtoon 3. Saadut virtaus- ja lämpötila-arvot syötetään johtojen 17, 18 ja 19 välityksellä elektroniseen summauslaitteeseen 9, joka laskee ja summaa käytetyn lämpöenergian. Säätöventtii-liä 10 käytetään säätämään kaukolämpöveden virtausta tilaa-15 jakeskuksen 1 läpi. Paluujohtoon 3 asennettu säätöventtii-li 10 on käsin tai automaattisesti ohjattu ulkolämpötilasta riippuen antamaan lämpöpatterivedelle sen lämpötilan, joka tarvitaan optimaalista lämmitystehoa varten.The subscriber center 1 shown in the figure comprises at least one heat exchanger for radiator water, possibly several heat exchangers for radiator water, ventilation air, tap water, etc. The subscriber center 1 is connected to the district heating system by inlet line 2 and return line 3 and 5 to the building heating system by inlet line 4 and return line 5, and transfers heat from the district heating water to the radiator water of the building heating system. To measure the amount of heat energy transferred, a flow meter 6 connected to the return line and temperature sensors 7 10 and 8 connected to the inlet line 2 and the return line 3 are used. The obtained flow and temperature values are fed via lines 17, 18 and 19 to the electronic summing device 9. , which calculates and sums the thermal energy used. The control valve 10 is used to control the flow of district heating water through the space-15 and the center 1. The control valve 10 mounted on the return line 3 is manually or automatically controlled, depending on the outdoor temperature, to give the radiator water the temperature required for optimal heating efficiency.
Jotta tehonvajauksen tapauksessa, mikä johtuu esimerkik-20 si viasta kaukolämpötuotantolaitoksessa tai liian suuresta tehontarpeesta, rajoitetaan virtausta tilaajakeskuksen läpi ja -jaetaan vajaus kaikille kaukolämpöjärjestelmään liitetyille tilaajille, keksinnön mukainen ohjauslaite 11 on liitetty vastaavaan tilaajakeskukseen. Tällöin ohjauslaite 11 25 käsittää virtauksen rajoitusyksikön 12, joka, kun kaukolämpöveden virtaus tilaajakeskuksen 1 läpi ylittää ennalta määrätyn korkeimman arvon, pienentää virtauksen tähän arvoon. Edellä on esitetty erilaisia tapoja tämän maksimiarvon saamiseksi. Ohjauslaitteen 11 valmistuksen ja asennuksen yk-30 sinkertaistamiseksi virtauksen rajoitusyksikkö 12 varustetaan myöskin tuntolaitteella, joka tuntee virtauksen tilaajakeskuksen 1 läpi, ja vertailulaitteella, joka vertaa virtauksen arvoa ennalta määrätyn korkeimman arvon kanssa. Tämä vertailu määrää sitten, aktivoidaanko virtauksen rajoi-35 tusyksikkö 12 kyseisen virtauksen pienentämiseksi vai ei. Menettely on siis jatkuvatoiminen.In order to limit the flow through the subscriber center and distribute the shortfall to all subscribers connected to the district heating system in the event of a power shortage due to an example in a district heating plant or excessive power demand, the control device 11 according to the invention is connected to a corresponding subscriber center. In this case, the control device 11 25 comprises a flow limiting unit 12, which, when the flow of district heating water through the subscriber center 1 exceeds a predetermined maximum value, reduces the flow to this value. Various ways to obtain this maximum value have been presented above. In order to simplify the manufacture and installation of the control device 11, the flow limiting unit 12 is also provided with a sensing device which senses the flow through the subscriber center 1 and a reference device which compares the value of the flow with a predetermined maximum value. This comparison then determines whether or not the flow restricting unit 12 is activated to reduce that flow. The procedure is therefore continuous.
Ohjauslaite 11 voidaan varustaa toimintaansa varten kai- 8 82546 kiila tarpeellisilla komponenteilla, mutta valmistusta ja asennusta yksinkertaistetaan ja siten kustannukset alenevat käyttämällä hyväksi tilaajakeskuksessa jo olemassa olevia varusteita. Niinpä virtauksen rajoitusyksikkö 12 on liitet-5 ty lämpömäärän mittauslaitteessa olevaan virtausmittariin 6 johdon 20 välityksellä kyseisen virtauksen tuntemiseksi sekä johdon 21 välityksellä säätöventtiiliin 10 sen kautta kulkevan virtauksen kuristamiseksi tarvittaessa. Virtaus-mittariin 6 liitännän lisäksi tai sijasta yksikkö 12 on 1i i — 10 tetty johdon 22 välityksellä laskimeen 9, signaalin tuomiseksi otetusta tehosta tai pulssien tuomiseksi käytetystä tai siirretystä energiasta, jolloin pulssien välinen aikaväli ilmaisee todellisen tehonoton.The control device 11 can be equipped with all the necessary components for its operation, but the manufacture and installation are simplified and thus the costs are reduced by utilizing the equipment already existing in the customer center. Thus, the flow limiting unit 12 is connected to a flow meter 6 in the heat meter by means of a line 20 for sensing that flow and via line 21 to a control valve 10 for restricting the flow therethrough if necessary. In addition to or instead of the connection to the flow meter 6, the unit 12 is connected via a line 22 to the calculator 9, from the power taken to supply the signal or from the energy used or transmitted to supply the pulses, the time interval between pulses indicating the actual power consumption.
Kuten kuvion mukaisesta rakenteesta käy selville, säätö-15 venttiiliä 10 ohjaa tavallisesti johdon 23 välityksellä itsetoimiva laite, jona on lämpötilansäätäjä 13, joka johtojen 24 ja 25 välityksellä on kytketty anturiin 14 ja 15, tiedon tuomiseksi kyseisestä ulkolämpötilasta ja lämpöpatte-riveden tulojohtolämpötilasta ja virtauksen säätämiseksi tä-20 män tiedon perusteella venttiilin 10 läpi, niin että lämpö-patterivesi saa oikean lämpötilan. Sen estämiseksi, että lämpötilansäätäjä 13 vajaustilanteen syntyessä pysyvästi pitää säätöventtiiliä 10 pääasiallisesti täysin auki, jolloin virtaus sen läpi tulee suuremmaksi kuin ennalta määrätty 25 korkein arvo, virtauksen rajoitusyksikössä 12 (tässä johdossa 21) on irtikytkentälaite 16, joka kytkee irti lämpötilan-säätäjän ja sallii säätöventtiiIin ryhtyä ohjaamaan virtauksen pienentämiseksi mainittuun virtauksen maksimiarvoon.As can be seen from the structure of the figure, the control valve 15 is usually controlled via line 23 by a self-acting device with a temperature controller 13 connected to sensors 14 and 15 via lines 24 and 25 to provide information about that outdoor temperature and radiator water supply line temperature and flow temperature. based on this information through valve 10 so that the radiator water gets the right temperature. In order to prevent the temperature controller 13 from permanently keeping the control valve 10 substantially fully open in the event of a fault, the flow through it becoming greater than a predetermined maximum value 25, the flow limiting unit 12 (in this line 21) has a disconnect device 16 which disconnects the temperature controller and allows the control valve take control to reduce the flow to said maximum flow value.
Jotta syntynyt vajaustilanne ja siten pienentynyt vir-30 taus ei jäisi vallitsemaan pitkäksi ajaksi, virtauksen ra-joitusyksikössä 12 on, jos tilaajakeskus 1 käsittää myöskin lämmönvaihtimen hanalämminvettä varten, aikalaite, joka annetun aikavälin jälkeen katkaisee lämmön tuonnin hanalämmin-veden lämmönvaihtimeen sulkemalla täysin siihen kuuluvan 35 säätöventtiilin.In order to avoid a shortage situation and thus a reduced flow for a long time, the flow limiting unit 12 has, if the subscriber center 1 also comprises a heat exchanger for tap hot water, a time device which cuts off heat supply to the tap hot water heat exchanger after a given time. the control valve.
Keksinnön mukainen ohjauslaite on tarkoitettu aktivoitumaan erityisesti silloin, kun maksimilämpötehontarve on suu- li 9 82546 rempi kuin se, jolle kaukolämpöjärjestelmä on mitoitettu, ts. ulkolämpötliassa-, joka on alempi kuin FDUT, tai mahdollisesti syntyvissä vajaustilanteissa, jotka johtuvat viasta kaukolämpöjärjestelmän lämmöntuotantolaitoksessa. Täytyy 5 kuitenkin panna merkille, että ohjauslaite luonnollisesti myöskin tulee toimintaan silloin, kun lämpötehon otto jossakin tilaajakeskuksessa, normaalikäynnin aikana, ylittää virtauksen ennalta määrätyn korkeimman arvon.The control device according to the invention is intended to be activated in particular when the maximum heat demand is greater than 9 82546 higher than that for which the district heating system is dimensioned, i.e. at an outdoor temperature lower than FDUT, or in possible deficiencies due to a fault in the district heating system. It must be noted, however, that the control device naturally also comes into operation when the intake of heat at a subscriber center, during normal operation, exceeds a predetermined maximum value of the flow.
Ammattimiehelle on selvää, että tällä keksinnöllä voi 10 olla monia sovellutuksia ja seuraavien patenttivaatimusten puitteissa monia rakenteellisia sovellutusmuotoja poikkeamatta keksinnön ideasta ja tarkoituksesta.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may have many applications and, within the scope of the following claims, many structural embodiments without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8404711A SE8404711L (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | POWER SOURCE LIMIT FOR SUBSCRIPTION CENTER FOR REMOTE HEATING SYSTEM |
| SE8404711 | 1984-09-20 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI853590A0 FI853590A0 (en) | 1985-09-18 |
| FI853590L FI853590L (en) | 1986-03-21 |
| FI82546B FI82546B (en) | 1990-11-30 |
| FI82546C true FI82546C (en) | 1991-03-11 |
Family
ID=20357076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI853590A FI82546C (en) | 1984-09-20 | 1985-09-18 | Control Equipment |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3533160A1 (en) |
| DK (1) | DK160960C (en) |
| FI (1) | FI82546C (en) |
| SE (1) | SE8404711L (en) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2638223B1 (en) * | 1988-10-26 | 1991-06-07 | Geminox Sa | INSTALLATION AND APPARATUS FOR THE HEATING AND PRODUCTION OF INDIVIDUAL DOMESTIC HOT WATER FROM A COLLECTIVE BOILER |
| DE3940995A1 (en) * | 1989-12-12 | 1991-06-13 | Thomas Baehr | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A HEATING SYSTEM |
| AT273U3 (en) * | 1994-10-25 | 1995-09-25 | Landis & Gry Tech Innovat Ag | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A HEAT EXCHANGER |
| IT1276413B1 (en) * | 1995-06-06 | 1997-10-31 | Eltek Spa | DEVICE AND METHOD FOR REGULATION = FLOW OF A LIQUID, WITH CLOSED LOOP CONTROL |
| US5904292A (en) * | 1996-12-04 | 1999-05-18 | Mcintosh; Douglas S. | Modulating fluid control device |
| SE517497C2 (en) * | 2000-10-24 | 2002-06-11 | Alfa Laval Ab | District heating arrangement and method for operating a district heating arrangement |
| DE10057410C1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-04-25 | Albert Bauer | Central cooling and/or heating device for building has flow valve controlled by pressure difference between feed and return flows for pressure stabilisation |
| DE10144595B4 (en) * | 2001-09-11 | 2004-03-04 | Danfoss A/S | Central heating system |
| JP4910163B2 (en) * | 2005-09-30 | 2012-04-04 | Ｓｍｃ株式会社 | Constant temperature liquid circulation device and temperature control method in the device |
| SE530417C2 (en) | 2005-11-02 | 2008-05-27 | Kimmo Yliniemi | A device for measuring energy consumption is used to heat tap water |
| ITRM20110172A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-05 | Sergio Zangrillo | AUTOMATIC MEASUREMENT METHODS CALCULATION CERTIFICATION AND DATA TRANSMISSION FOR THE ACCOUNTING OF HEAT CONSUMPTION IN CONDOMINIAL PLANTS IN THERMOSIPHONE |
| CH705466A1 (en) | 2011-09-05 | 2013-03-15 | Belimo Holding Ag | Process for operating and / or monitoring an HVAC system and HVAC system for carrying out the process. |
| EP2997430B1 (en) | 2013-05-16 | 2019-08-28 | Belimo Holding AG | Device and method for controlling the opening of a valve in an hvac system |
| US11149976B2 (en) | 2019-06-20 | 2021-10-19 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for flow control in an HVAC system |
| US11092354B2 (en) | 2019-06-20 | 2021-08-17 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for flow control in an HVAC system |
| US11391480B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-07-19 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for freeze protection of a coil in an HVAC system |
| US11624524B2 (en) | 2019-12-30 | 2023-04-11 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for expedited flow sensor calibration |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2655513C2 (en) * | 1976-12-08 | 1985-10-24 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Device for regulating the amount of heat given off by a district heating energy source |
| CH644460A5 (en) * | 1980-02-27 | 1984-07-31 | Aquametro Ag | SYSTEM FOR TRANSPORTING HEAT BY MEANS OF A FLUID. |
-
1984
- 1984-09-20 SE SE8404711A patent/SE8404711L/en unknown
-
1985
- 1985-09-17 DE DE19853533160 patent/DE3533160A1/en not_active Withdrawn
- 1985-09-18 FI FI853590A patent/FI82546C/en not_active IP Right Cessation
- 1985-09-19 DK DK425185A patent/DK160960C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI853590A0 (en) | 1985-09-18 |
| SE444065B (en) | 1986-03-17 |
| DK160960B (en) | 1991-05-06 |
| DK425185D0 (en) | 1985-09-19 |
| DK160960C (en) | 1991-10-28 |
| SE8404711L (en) | 1986-03-17 |
| FI82546B (en) | 1990-11-30 |
| DK425185A (en) | 1986-03-21 |
| FI853590L (en) | 1986-03-21 |
| SE8404711D0 (en) | 1984-09-20 |
| DE3533160A1 (en) | 1986-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI82546C (en) | Control Equipment | |
| DK2021696T3 (en) | A method for optimizing power use in a district heating system | |
| US8955763B2 (en) | Building heating system and method of operation | |
| CN104390253B (en) | The control method of central heating system based on flow independent type radiator end | |
| FI88960B (en) | Arrangement for transferring district heating to a hot water system | |
| CN205079368U (en) | Cold and hot source system of water source VRF air conditioner | |
| CN109654680A (en) | A kind of air conditioning water heat exchanger primary side water pump control method of robustness enhancing | |
| CN206846864U (en) | Double thermal source heat accumulating type intelligent heating systems | |
| CN103314266A (en) | Heat source system, control method therfor, and program therefor | |
| Nalyvaiko et al. | Investigation of termomodernized building's microclimate with renewable energy | |
| JP2001153381A (en) | District heat supplying system | |
| CN107152709A (en) | A kind of efficient cascade utilization heating system that water is mixed with once net backwater | |
| NL8401886A (en) | HEAT DISTRIBUTION WITH BUFFER SYSTEM. | |
| CN204943628U (en) | High steady anticorrosion complete heating system | |
| CN207214205U (en) | A kind of efficient cascade utilization heating system that water is mixed with once net backwater | |
| CN113091122B (en) | Regulation and control method of afterburning type building heat exchange unit | |
| CN211176987U (en) | Multi-region temperature division control system for distributed variable-frequency two-stage pump of central heating heat exchange station | |
| CN109708226B (en) | User variable frequency distributed water mixing access system and method for regional cooling | |
| JP3309282B2 (en) | Design method of air conditioning system with heat storage tank | |
| CN110118665B (en) | Method for judging heating system thermal imbalance based on typical household room temperature and household heat meter | |
| US6125880A (en) | Mass flow (volume flow) stabilized circulation network | |
| CN111520811A (en) | Intelligent temperature control heating air flow adjusting system and method for centralized heat supply | |
| Van Der Meulen | Load management in district heating systems | |
| CN216716340U (en) | Distributed intelligent building heat balance heat exchange unit | |
| CN215861858U (en) | Water mixing valve and heat supply system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: OLSSON & NILSSON ENERGIKONSULT AB |