RU10442U1 - GAS HEATER - Google Patents

GAS HEATER Download PDF

Info

Publication number
RU10442U1
RU10442U1 RU98119586/20U RU98119586U RU10442U1 RU 10442 U1 RU10442 U1 RU 10442U1 RU 98119586/20 U RU98119586/20 U RU 98119586/20U RU 98119586 U RU98119586 U RU 98119586U RU 10442 U1 RU10442 U1 RU 10442U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
room temperature
water
gas
temperature
Prior art date
Application number
RU98119586/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.И. Попов
Ю.В. Фундатор
В.В. Клещев
И.В. Смирнов
Original Assignee
Попов Александр Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Попов Александр Иванович filed Critical Попов Александр Иванович
Priority to RU98119586/20U priority Critical patent/RU10442U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU10442U1 publication Critical patent/RU10442U1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

1. Газовый нагреватель, содержащий теплообменник, основную и запальную горелки, вентиль, датчик температуры помещения и температуры воды в теплообменнике (отопительной системе), датчики наличия пламени запальной горелки и тяги, блок автоматики, состоящий из электропривода, отсечного газового клапана, клапана с регулятором температуры воды, клапана с регулятором температуры помещения и вентиля, установленных в канале к основной горелке, отличающийся тем, что после отсечного клапана в канале к основной горелке параллельно клапану регулятора температуры воды и вентилю расположен клапан регулятора температуры помещения с дополнительным вентилем, выходы обоих клапанов связаны с основной горелкой.2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что в качестве клапанов и регуляторов температуры воды и помещения используются радиаторные термостаты (термостатические головки и клапаны) водяного отопления.1. A gas heater containing a heat exchanger, a main and pilot burner, a valve, a room temperature and water temperature sensor in the heat exchanger (heating system), ignition flame and draft sensors, an automation unit consisting of an electric drive, a gas shut-off valve, a valve with a regulator water temperature, a valve with a room temperature controller and a valve installed in the channel to the main burner, characterized in that after the shut-off valve in the channel to the main burner, the valve is regulated in parallel with the valve pa water temperature and the valve is a valve room temperature regulator with an additional valve, both valves outputs are connected with the main gorelkoy.2. The heater according to claim 1, characterized in that radiator thermostats (thermostatic heads and valves) of water heating are used as valves and regulators of water and room temperature.

Description

ГАЗОВЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬGAS HEATER

Изобретение относится к автоматическим газовым водонагревателям (АГВ) и может быть использовано также в автоматизированных системах нагрева с твердым и жидким топливом различных строений.The invention relates to automatic gas water heaters (AGW) and can also be used in automated heating systems with solid and liquid fuels of various buildings.

Известны автоматизированные газовые нагреватели 1,2, содержат излишнее количество функциональных газовых клапанов (3 клапана), требующие наладки и регулировки как на заводе-изготовителе, так и у потребителя, и отсюда недостаточно надежн то автоматику газового нагревателя.Automated gas heaters 1,2 are known, they contain an excessive number of functional gas valves (3 valves) that require adjustment and adjustment both at the manufacturer and the consumer, and hence the automation of the gas heater is not reliable enough.

Известные водонагреватели не решают вопрос минимизации затрат энергоносителей (газа) для нагрева помещения и при его применении все еще остаются значительными затраты времени на перенастройку заданий и управление регулятором температуры воды в теплообменнике. Наличие большого количества клапанов, включенных последовательно на газовом тракте питания основной горелки, ведет к большому перепаду давления и существенному ограничению расхода газа особенно при минимально допустимом давлении газа на входе в АГВ (650 На), приводящему либо к отключению АГВ, либо к заметному уз дшению комфорта в отапливаемом помещении.Known water heaters do not solve the problem of minimizing the cost of energy (gas) for heating the room and when it is used, considerable time is still required to reconfigure the tasks and control the water temperature regulator in the heat exchanger. The presence of a large number of valves connected in series on the gas supply path of the main burner leads to a large pressure drop and a significant limitation of gas flow, especially at the minimum admissible gas pressure at the inlet of the gas generator (650 N), leading either to shutdown of the gas generator or to a noticeable reduction comfort in a heated room.

Для минимизации затрат энергоносителей и повышения комфортности в отапливаемом помещении было предложено техническое решение 3 . Однако известное устройство имеет недостаточную надежность и ресурс при эксплуатации. Нри его работе, кроме подачи газа, требуется еще и внешнееTo minimize energy costs and improve comfort in a heated room, a technical solution 3 was proposed. However, the known device has insufficient reliability and service life. During his work, in addition to supplying gas, an external

МКИЧГ23 N 5/00 MKICH 23 N 5/00

электропитание для работы реле времени и катушки электромагнита. Также как ив 1 последовательно на газовом тракте основной и запальной горелки расположен специальный клапан, обеспечивающий запуск и отсечку газа на горелки.power supply for the operation of a time relay and an electromagnet coil. As well as willow 1, a special valve is located sequentially on the gas path of the main and pilot burners, which ensures the start and cut-off of gas to the burners.

В 4 представлен АГВ, у которого количество клапанов на газовом тракте сокращено с 3 до 2, но сохранены энергосберегающие характеристики 3 и автономность функционирования 1 . Вместе с тем увеличено число термопар и элеюромагнитов до 2-х каждого наименования, а также нагрузка в электрической сети питания электромагнитов клапанов подачи газа на горелки, требующая повышения уровня сигнала, вырабатываемого датчиками пламени запальной горелки, что ведет с одной стороны к увеличению мощности запальной горелки, а с другой применения термоэлектрических преобразователей с большим эдс, что не всегда возможно сделать или ведет к удорожанию АГВ.Figure 4 presents the AGV, in which the number of valves on the gas path is reduced from 3 to 2, but the energy-saving characteristics 3 and the autonomy of functioning 1 are preserved. At the same time, the number of thermocouples and electromagnets has been increased to 2 of each item, as well as the load in the electric power supply network of the electromagnets of the gas supply valves to the burners, which requires an increase in the level of the signal generated by the flame sensors of the ignition burner, which on the one hand leads to an increase in the power of the ignition burner and, on the other hand, the use of thermoelectric converters with a large emf, which is not always possible to do or leads to a rise in price of AGV.

Частичное устранение недостатков 4 в части уменьшения числа термопар и электромагнитов с 2-х до 1 каждого наименования и снижения мощности запальной горелки достигается в 5, принятом за прототип. Недостатками этого устройства являются невозможность автоматического задания недельных и суточных режимов отопления; последовательное включение регулирующих клапанов, один из которых связан с регулятором по температуре воды в котле или системе отопления, другой - с регулятором температуры помещения, увеличивает потерю давления газа по пути к основной горелке из-за большого гидравлического сопротивления всего газового тракта от входа в блок автоматики до основной горелки. Далее в известном устройстве 5 регулятор температуры воды в теплообменнике фактически выведен из диапазона регулирования по температуре воды путем его настройки на аварийный режим. Поскольку при последовательном включении в линию газового тракта двух клапанов возможны режимы работы, когда один клапан, например связанный с регулятором по температуре воды.Partial elimination of shortcomings 4 in terms of reducing the number of thermocouples and electromagnets from 2 to 1 of each item and reducing the power of the ignition burner is achieved in 5, adopted as a prototype. The disadvantages of this device are the inability to automatically set the weekly and daily heating modes; sequential activation of control valves, one of which is connected to the regulator for water temperature in the boiler or heating system, the other to the room temperature regulator, increases the gas pressure loss along the way to the main burner due to the large hydraulic resistance of the entire gas path from the entrance to the automation unit to the main burner. Further, in the known device 5, the water temperature controller in the heat exchanger is actually taken out of the range of regulation of water temperature by setting it to emergency mode. Since when sequentially connecting two valves to the gas path, operation modes are possible when one valve, for example, is connected with a regulator for water temperature.

полностью перекрывает подачу газа к основной горелке. Второй клапан в это время будет работать в холостую, т.к. замкнутые контуры регулирования по температуре воды и по температуре помещения имеют различные постоянные времени для вывода выходной координаты (регулируемого параметратемпературы воды или помещения) в равновесное состояние.completely shuts off the gas supply to the main burner. The second valve at this time will work idle, because closed control loops for water temperature and room temperature have different time constants to output the output coordinate (adjustable water or room temperature parameter) to an equilibrium state.

При нарущении равновесного теплового режима на изменение температуры в помещении реагирует только датчик регулятора температуры помещения и входной сигнал отрабатывается только его контуром. Таким образом, при наличии двух регуляторов, материализованных в виде некоторой конструкции блока автоматики с соответствующими финансовыми затратами, фз нкционирует только один регулятор - регулятор по температуре помещения. Это уменьщает надежность всего блока автоматики, потому как, если бы две щтатных системы регулирования функционировали одновременно, то они резервировали бы друг друга, повыщая надежность эксплуатации всего нагревательного аппарата.If the equilibrium thermal regime is violated, only the sensor of the room temperature controller reacts to a change in the room temperature and the input signal is processed only by its circuit. Thus, in the presence of two regulators, materialized in the form of a certain design of an automation unit with the corresponding financial costs, only one regulator functions - the regulator according to the room temperature. This reduces the reliability of the entire automation unit, because if two control systems operated at the same time, they would reserve each other, increasing the reliability of operation of the entire heating apparatus.

Кроме того, существует неуправляемый процесс открытия регулирующего клапана регулятора температуры воды относительно величины давления в системе магистрального газоснабжения АГВ, приводящем при его падении к ухудшению параметров эксплуатации основной горелки водонагревателя.In addition, there is an uncontrolled process of opening the control valve of the water temperature regulator relative to the pressure in the AGV main gas supply system, which, when it falls, leads to a deterioration in the operating parameters of the main burner of the water heater.

Так, например в аппарате АОГВ-23,2 предусмотрен только неуправляемый режим малого огня, который обеспечивается расходом газа через сквозное отверстие в седле регулирующего клапана основной горелки, получающего управляющий сигнал от датчика температуры воды в теплообменнике АОГВ. При изменении давления в газовой магистрали менее нижней допускаемой границы нарушается устойчивость режима малого огня при работе АОГВ, т.к. факел огня перемещается в нерабочую зону основной горелки АОГВ, что укорачивает ресурс горелки, может привести к ее деформации и выходу из строя аппарата в целом.So, for example, the device AOGV-23.2 provides only an uncontrolled mode of small fire, which is ensured by the gas flow through the through hole in the seat of the control valve of the main burner, which receives a control signal from the water temperature sensor in the AOGV heat exchanger. When the pressure in the gas line is less than the lower permissible boundary, the stability of the small fire regime during operation of the AOGF is violated, because the torch of the fire moves to the non-working zone of the main burner AOGV, which shortens the life of the burner, can lead to its deformation and failure of the apparatus as a whole.

Для устранения отмеченных выше недостатков прототипа предлагается газовый нагреватель, содержащий теплообменник, основную и запальную горелки, вентиль, датчики температуры помещения и температуры воды в теплообменнике (отопительной системе), датчики наличия пламени запальной горелки и тяги, блок автоматики, состоящий из электропривода, отсечного газового клапана, клапана с регулятором температуры воды, клапана с регулятором температуры помещения и вентиля, установленных в канале к основной горелке, отличающийся тем, что после отсечного клапана в канале к основной горелке параллельно клапану регулятора температуры воды и вентилю расположен клапан регулятора температуры помещения с дополнительным вентилем, выходы обоих клапанов связаны с основной горелкой.To eliminate the aforementioned disadvantages of the prototype, a gas heater is proposed comprising a heat exchanger, a main and ignition burner, a valve, room temperature and water temperature sensors in a heat exchanger (heating system), ignition flame and draft sensors, an automation unit consisting of an electric drive, a cut-off gas a valve, a valve with a water temperature controller, a valve with a room temperature controller and a valve installed in the channel to the main burner, characterized in that after th valve in the channel to the main burner parallel to the valve of the water temperature regulator and the valve there is a valve of the room temperature regulator with an additional valve, the outputs of both valves are connected to the main burner.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство.Figure 1 presents the proposed device.

Газовый нагреватель содержит теплообменник (бак, котел, емкость) 1, основную горелку 2, запальную горелку 3, датчик 4 наличия пламени запальной горелки, датчик 5 тяги, запорный вентиль 6, блок 7 автоматики безопасности и регулирования (АБР), включающий электропривод 8, например, электромагнит, механически связанный с отсечным клапаном 9, датчик 10 температуры воды в теплообменнике 1 и регулятор (термостат) 1 температуры воды, механически связанный с клапаном 12, датчик 13 температуры помещения и регулятор (термостат) 14 температ ры помещения, механически связанный с клапаном 15, кнопку 16 управления положением якоря электропривода, датчик 17 перегрева воды в теплообменнике 1. Газовый нагреватель подключается к системе отопления помещения трубопроводами 18 подачи горячей воды в систему отопления и 19 обратной воды из системы отопления; газ поступает из магистрали 20 к основной горелке 2 через вентили 6 и 21. Регулятор 14 может быть применен как манометрического, так и электронного типов (с питанием от электросети или автономного) сThe gas heater contains a heat exchanger (tank, boiler, tank) 1, main burner 2, ignition burner 3, ignition burner flame sensor 4, draft sensor 5, shutoff valve 6, safety and regulation automation unit (ADB) 7, including an electric drive 8, for example, an electromagnet mechanically connected to a shut-off valve 9, a water temperature sensor 10 in the heat exchanger 1 and a water temperature controller (thermostat) 1, mechanically connected to a valve 12, a room temperature sensor 13 and a room temperature controller (thermostat) 14, mechanically Ki connected with the valve 15, the button 16 control the position of the armature of the actuator, the sensor 17 overheating of water in the heat exchanger 1. The gas heater is connected to the heating system by pipelines 18 for supplying hot water to the heating system and 19 return water from the heating system; gas flows from line 20 to the main burner 2 through valves 6 and 21. Regulator 14 can be used either of gauge or electronic types (powered by mains or autonomous) with

ВОЗМОЖНОСТЬЮ задания различных режимов отопления: дежурного, дневного, недельного и др., обеспечивающих энергосбережение.POSSIBILITY of setting various heating modes: standby, day, weekly, etc., providing energy saving.

Газовый нагреватель работает следующим образом.Gas heater operates as follows.

Включение. Пользователь устанавливает на блоке задания регулятора 14 задание, по температуре помещения, а на блоке задания регулятора 11 задание, соответствующее желаемой температуры воды. При нажатии на кнопку 16 открывается отсечной клапан 9. Вентили 6 и 21 должны быть закрыты. Газ проходит только к запальной горелке 3. Когда пользователь поджигает газ на запальной горелке 3. начинается разогрев датчика 4 наличия пламени. По достижении у датчика 4 требуемой термоэдс катушка электропривода 8 получает электропитание, необходимое для удержания отсечного клапана 9 в открытом состоянии, кнопку 16 можно пользователю отпустить и якорь электропривода 8 открывает доступ газа в канал основной горелки 2. Далее пользователь открывает вентили 6 и 21. Если температура в помещении ниже заданной пользователем, то автоматически открывается клапан 15, включенный в схеме параллельно клапану 12. При этом газ из магистрали 20, пройдя через открытый отсечной клапан 9, поступает на основную горелку 2 одновременно через открытые клапаны 12 и 15, что значительно уменьшает гидpaвJшчecкoe сопротивление газового тракта, ведущего к основной горелке 2, и увеличивает расход газа в переходном режиме нагрева воды в теплообменнике 1. Газ, проходя по каналу к основной горелке 2, загорится от пламени запальной горелки 3. Параллельная схема включения клапанов 12 и 15 значительно сокращает время перехода системы отопления в новое установившееся состояние теплового равновесия. Соотношение расходов газа через клапаны 12 и 15 можно задавать вентилями соответственно 6 и 21, например по воде 40% и по воздуху 60%, или любое другое.Turning on. The user sets the task on the control unit of the controller 14, according to the room temperature, and on the task block of the controller 11, the task corresponding to the desired water temperature. When the button 16 is pressed, the shut-off valve 9 opens. Valves 6 and 21 must be closed. Gas passes only to the ignition burner 3. When the user ignites the gas on the ignition burner 3. heating of the flame sensor 4 starts. When the sensor 4 reaches the required thermoelectric power, the coil of the electric actuator 8 receives the power necessary to keep the shut-off valve 9 open, the button 16 can be released to the user and the armature of the electric actuator 8 allows gas to enter the channel of the main burner 2. Next, the user opens valves 6 and 21. If the room temperature is lower than the one set by the user, the valve 15 is automatically opened, which is connected in parallel with the valve 12. In this case, gas from the line 20, passing through the open shut-off valve 9, enters the main burner 2 simultaneously through open valves 12 and 15, which significantly reduces the hydraulic resistance of the gas path leading to the main burner 2, and increases the gas flow in the transition mode of heating water in the heat exchanger 1. The gas passing through the channel to the main burner 2 will ignite from ignition burner flame 3. The parallel switching on of valves 12 and 15 significantly reduces the time required for the heating system to transition to a new steady state of thermal equilibrium. The ratio of gas flows through valves 12 and 15 can be set by valves 6 and 21, respectively, for example, 40% for water and 60% for air, or any other.

датчика 13 поступает в регулятор 14 и далее его отработает клапан 15, перемещаясь па открытие и увеличивая расход газа к основной горелке 2 для повышения температуры помещения до заданной.the sensor 13 enters the controller 14 and then the valve 15 runs it, moving to the opening and increasing the gas flow to the main burner 2 to increase the room temperature to the set.

Однако управление подачей газа на основную горелку 2 осуществляется двумя схемами с замкнутыми контурами регулирования, работающими параллельно. На фиг.1 можно выделить эти схемы. Первая схема №1 включает следующие элементы - 13,14,15,2,1,18, приборы отопления системы (на фиг.1 не показаны); вторая схема №2 - 10,11,12,2,18, приборы отопления системы, 19,1. После первой реакции от датчика 13 температуры помещения на клапан 15, через некоторое время приходит второй корректирующий сигнал от датчика 10 температуры воды в теплообменнике на клапан 12, который усредняет подачу газа в канал к основной горелке 2, суммируясь с первым сигналом.However, the gas supply to the main burner 2 is controlled by two circuits with closed control loops operating in parallel. Figure 1 can distinguish these schemes. The first scheme No. 1 includes the following elements - 13,14,15,2,1,18, heating devices of the system (not shown in FIG. 1); the second scheme No. 2 - 10,11,12,2,18, heating devices of the system, 19,1. After the first reaction from the room temperature sensor 13 to the valve 15, after a while the second correction signal from the water temperature sensor 10 in the heat exchanger arrives at the valve 12, which averages the gas supply to the channel to the main burner 2, summing up with the first signal.

Рассмотрим эти схемы по воздействиям входного сигнала и сигнала внещней помехи.Consider these schemes for the effects of the input signal and the external interference signal.

Отдельно схема №2 регулирования по температуре воды, представляет собой два перекрещивающихся контура обратной связи по температуре воды- от датчика 10, установленного на баке 1, и от температуры воздуха в помещении, датчиком которого фактически является температура воды в обратной магистрали 19, расположенной в помещениях. Схема №2 может быть преобразована в схему одноконтурного регулирования, которая показывает, что внешние воздействия (тепловая помеха) на объект регулирования расположены вне контура, замкнутого обратной связью по температ фе теплоносителя (воды), и проходят по прямой цепи на выход всей системы в полном объеме, изменяя температуру помещения, которая с запозданием компенсируется через контур обратной связи по температуре воды обратной магистрали 19 и далее опять по контуру через датчик 10 сигнала по температуре воды теплоносителя в баке 1.Separately, the temperature control scheme No. 2 for water temperature consists of two intersecting feedback loops for water temperature - from the sensor 10 installed on the tank 1 and from the air temperature in the room, the sensor of which is actually the water temperature in the return line 19 located in the rooms . Scheme No. 2 can be converted into a single-circuit control scheme, which shows that external influences (thermal interference) on the control object are located outside the circuit closed by feedback on the temperature of the coolant (water) and pass through a direct circuit to the output of the entire system in full volume, changing the room temperature, which is delayed compensated through the feedback loop for the water temperature of the return line 19 and then again along the loop through the sensor 10 for the signal for the water temperature of the coolant in the tank 1.

температуре помещения, являющейся выходным сигналом всей системы регулирования. Такой сигнал проходит на выход системы, ослабленным в «1+КпрКос раз, т.е. деленный на коэффициент усиления в прямой цепи и цепи обратной связи регулирования всего контура, чем уменьшается воздействие помехи на объект регулирования.room temperature, which is the output signal of the entire control system. Such a signal passes to the output of the system, attenuated by a factor of 1 + KprKos, i.e. divided by the gain in the direct circuit and the feedback loop of regulation of the entire circuit, which reduces the effect of interference on the object of regulation.

По входному сигналу реакция системы отопления в схеме №1 управления по температуре 13 помещения является более быстродействующей (постоянная времени переходного процесса меньше), т.к. выходной сигнал системы непосредственно сразу же передается на вход 13 без обработки в промежуточном контуре, как в случае схемы №2 с управлением по температуре воды обратной магистрали 19 и температуре 10 воды в теплообменнике 1, а также за счет отсутствия дополнительных звеньев- преобразования температуры помещения в температуру теплоносителя, идущего по обратной магистрали 19; смешения объемов нагретой воды в баке 1 и охлажденной воды из обратной магистрали 19; последующего выравнивания температуры воды в объеме всего бака 1 для передачи этой температуры в систему через датчик 10, регулятор 11 и клапан 12, изменяющего расход газа на основную горелку 2.By the input signal, the reaction of the heating system in the control circuit No. 1 for room temperature 13 is faster (the time constant of the transition process is less), because the output signal of the system is immediately immediately transferred to input 13 without processing in the intermediate circuit, as in the case of circuit No. 2 with control by the water temperature of the return line 19 and the water temperature 10 in the heat exchanger 1, and also due to the absence of additional links - converting the room temperature into the temperature of the coolant going through the return line 19; mixing volumes of heated water in the tank 1 and chilled water from the return line 19; subsequent equalization of water temperature in the volume of the entire tank 1 for transmitting this temperature to the system through a sensor 10, a regulator 11 and a valve 12, which changes the gas flow rate to the main burner 2.

При совместной работе двух схем регулирования №1 и №2 они дополняют друг друга при выходе на равновесный тепловой режим. При входном сигнале по температуре 13 помещения первая реакция на поддержание заданного режима идет от регулятора 14 по температуре помещения, далее вторая сглаживающая реакция идет от регулятора 11 по температуре воды 10 в теплообменнике 1 и обратной магистрали охлажденной воды, которая характеризует интегральные свойства всего обогреваемого помещения. Необходимо учитывать, что датчик 13 измеряет температуру помещения, которое является контрольным, по температуре которого примерно оценивается степень обогрева всей площади помещения. Общая же средняя оценка прогрева всей площади помещения характеризуется температурой и величиной тепла, содержащегося в объемах воды, которая поступает по обратному трубопроводуWhen two regulation schemes No. 1 and No. 2 work together, they complement each other upon reaching equilibrium thermal conditions. With an input signal at room temperature 13, the first reaction to maintaining a given mode comes from the controller 14 according to the room temperature, then the second smoothing reaction comes from the controller 11 according to the water temperature 10 in the heat exchanger 1 and the chilled water return line, which characterizes the integral properties of the entire heated room. It should be borne in mind that the sensor 13 measures the temperature of the room, which is a control room, according to the temperature of which the degree of heating of the entire area of the room is approximately estimated. The overall average estimate of the heating of the entire area of the room is characterized by the temperature and the amount of heat contained in the volumes of water that flows through the return pipe

19 В теплообменник 1. При таком регулировании две замкнутые системы поддерживают заданные параметры более качественно и надежно, как бы работая в горячем резерве одна для другой. Этот режим осуществляет частичное энергосбережение за счет более быстрого реагирования контура температуры помещения, уменьщения времени переходного процесса и потребления газа.19 To the heat exchanger 1. With this regulation, two closed systems maintain the set parameters more efficiently and reliably, as if working in a hot reserve for one another. This mode provides partial energy saving due to faster response of the room temperature circuit, reducing the transition time and gas consumption.

Как дополнительное преимзтцество предлагаемого нагревателя можно считать, что при совместной работе регуляторов возможно диагностирование ухудшения теплоотдачи отопительных приборов в помещениях, например, из-за различных в них отложений, когда при подобных режимах отопления и температуре помещения возникают повышенные температуры воды в теплообменнике 1.As an additional advantage of the proposed heater, we can assume that when the regulators work together, it is possible to diagnose a deterioration in the heat transfer of heating devices in the rooms, for example, due to different deposits in them, when at such heating conditions and room temperature elevated water temperatures occur in the heat exchanger 1.

При использовании газового нагревателя с 2-х контурной гидравлической системой типа автоматического комбинированного газового нагревателя (АКГВ), в котором имеется второй гидравлический контур для потребления горячей воды, поддержание равновесного теплового режима происходит следующим образом. Первым гидравлическим контуром считается система отопления с приборами отопления.When using a gas heater with a 2-circuit hydraulic system such as an automatic combined gas heater (ACHW), in which there is a second hydraulic circuit for consuming hot water, maintaining an equilibrium thermal regime is as follows. The first hydraulic circuit is a heating system with heating devices.

Пользователь настраивает требуемую температуру задания в баке нагревателя. В этом случае объектом регулирования уже является теплообменник (бак нагревателя), а не помещение (дом), как в ранее описанном случае регулирования. При этом выходным сигналом служит температура теплоносителя в теплообменнике (баке), а сигналом внешней помехи для контура регулирования по температуре теплоносителя, находящегося в баке, будет изменение температуры в помещении. Однако воздействие сигнала помехи будет уменьшено в «l+KnpKoc раз, т.е. деленный на коэффициент усиления в прямой цепи и цепи обратной связи регулирования всего контура, чем уменьшается воздействие помехи на объект регулирования. Что фактически приводит к регулированию по температуре теплоносителя с з еньшеннойThe user sets the desired reference temperature in the heater tank. In this case, the object of regulation is already the heat exchanger (heater tank), and not the room (house), as in the previously described regulation case. In this case, the output signal is the temperature of the coolant in the heat exchanger (tank), and the external temperature signal for the temperature control loop of the coolant in the tank will be the temperature change in the room. However, the effect of the interference signal will be reduced by "l + KnpKoc times, i.e. divided by the gain in the direct circuit and the feedback loop of regulation of the entire circuit, which reduces the effect of interference on the object of regulation. Which actually leads to temperature control of the coolant with

погрешностью при воздействии сигнала по температуре помещения. Кроме того, реакция (быстродействие выше) контура регулирования по температуре теплоносителя в баке наступает значительно быстрее и его постоянная времени менее постоянной времени контура по температуре помещения. В контур регулирования по температуре теплоносителя входят элементы (фиг.1) 10,11,12,6,2,1,10 и не входят элементы системы отопления с приборами отопления и объекта нагрева (воздух, предметы и стены объекта). В практической эксплуатации пользователь настраивает, например температуру воды на 60°, и она поддерживается постоянной при отборе горячей воды из 2-го контура нагревателя типа АКГВ, не зависимо от расхода холодной воды, поступающей для нагрева в теплообменник. Поддержание температуры теплоносителя позволяет иметь стабильнзлю температуру во 2-ом гидравлическом контуре АКГВ и пользоваться горячей водой независимо от изменения и настройки по температуре помещения. Летом при температуре в помещении, превыщающей температуру задания, клапан 15 температ фы помещения 13 будет закрыт, однако клапан 12, следящий за температурой теплоносителя 10 и тем самым за температурой горячей воды во 2-ом контуре АКГВ, будет открыт для прохода газа к основной горелке 2. Это явление приведет к некоторому перегреву помещения, величина которого будет определяться временем разбора горячей воды, поскольку в рассмотренных контурах регулирования по температурам теплоносителя и помещения имеются разные постоянные времени.error when exposed to a signal according to room temperature. In addition, the reaction (speed higher) of the control loop for the temperature of the coolant in the tank occurs much faster and its time constant is less than the loop time constant for the room temperature. The control loop for the temperature of the coolant includes the elements (Fig. 1) 10,11,12,6,2,1,10 and does not include the elements of the heating system with heating devices and the heating object (air, objects and walls of the object). In practical operation, the user adjusts, for example, the water temperature to 60 °, and it is kept constant during the selection of hot water from the 2nd circuit of the heater type AKGV, regardless of the flow of cold water entering the heat exchanger for heating. Maintaining the temperature of the coolant allows you to have a stable temperature in the 2nd hydraulic circuit of ACHW and use hot water regardless of changes and settings for room temperature. In summer, at a room temperature exceeding the reference temperature, the valve 15 of the room temperature 13 will be closed, however, the valve 12, which monitors the temperature of the coolant 10 and thereby the temperature of the hot water in the 2nd ACHW circuit, will be open for gas to pass to the main burner 2. This phenomenon will lead to some overheating of the room, the value of which will be determined by the time of analysis of hot water, since the considered control loops for the temperature of the coolant and the room have different time constants.

Аварийный режим. 1) При повышении температуры в теплообменнике 1 по различным причинам более аварийной, например 95 С, срабатывает датчик 17 аварийной температуры, который размыкает или шунтирует цепь электропривода 8. Далее, обесточенный якорь электромагнита 8 под действием возвратной пружины закрывает отсечной клапан 9, подача газа в канал основной горелки 2 и запальной горелки 3 прекращается и температура воды в теплообменнике начинает понижаться, предотвращая аварийную ситуацию поEmergency mode. 1) When the temperature in the heat exchanger 1 rises for various reasons, more emergency, for example 95 C, the emergency temperature sensor 17 is activated, which opens or shunts the drive circuit 8. Next, the deenergized anchor of the electromagnet 8 closes the shut-off valve 9 under the action of the return spring, the gas supply to the channel of the main burner 2 and the pilot burner 3 stops and the temperature of the water in the heat exchanger starts to drop, preventing an emergency

перегреву теплообменника 1 и сберегая дорогостоящее оборудование пользователя.overheating of heat exchanger 1 and saving expensive user equipment.

2)В случае выхода из строя датчика 4 наличия пламени (термопары) или при угасании пламени на запальной 3 и основной 2 горелках также обесточивается электропривод 8 из-за отсутствия термоэдс и отсечной клапан 9 перекрывает поступление газа в горелки 2 и 3 нагревателя.2) In case of failure of the sensor 4 of the presence of a flame (thermocouple) or when the flame goes out on the ignition 3 and main 2 burners, the electric actuator 8 is also de-energized due to the lack of thermoelectric power and the shut-off valve 9 blocks the gas supply to burners 2 and 3 of the heater.

3)Также срабатывает отсечной клапан 9 в случае выхода из строя датчика 5, контролирующего тягу в дымоходе при удалении отходов сгорания из камеры теплообменника 1 или при нарушении самой тяги, когда отходы сгорания воздействуют своей температурой на датчик 5. При этом газовый тракт, вед5/1ций к основной 2 и запальной 3 горелкам нагревателя отсечным клапаном 9 отделяется от магистрали 20 газа.3) The shut-off valve 9 also activates in the event of a sensor 5 failure controlling the draft in the chimney when removing combustion waste from the chamber of the heat exchanger 1 or in case of failure of the draft itself, when the combustion waste affects its temperature by its temperature 5. In this case, the gas path, wed5 / 1c to the main 2 and the pilot 3 burner heater shut-off valve 9 is separated from the gas line 20.

4)При выходе из строя по отдельности регуляторов 11 или 14 со своими клапанами 12 и 15 работа всего нагревателя не прерывается.4) In the event of failure of individually regulators 11 or 14 with their valves 12 and 15, the operation of the entire heater is not interrupted.

Работа в условиях пониженного давления в магистрали. Клапаны 12 и 15 включены в схему параллельно. Когда открыты клапаны 12 и 15 регуляторов температуры воды и помещения, общий газовый тракт, связывающий магистраль 20 и основную газовую горелку 2, имеет уменьшенное гидравлическое сопротивление, потерю давления на клапанах и, следовательно, больший расход газа по сравнению с включением одного клапана 12 или включением клапанов 12 и 15 последовательно. Это преимущество в виде уменьшенной потери давления в условиях пониженного давления в общей магистрали позволяет сохранить работоспособность нагревателя и комфорт при обогреве помещения пользователя. То же преимущество можно отнести к работе нагревателя при функционировании в режиме малого огня.Work in conditions of reduced pressure in the line. Valves 12 and 15 are connected in parallel to the circuit. When the valves 12 and 15 of the water and room temperature controllers are open, the common gas path connecting the line 20 and the main gas burner 2 has a reduced hydraulic resistance, pressure loss on the valves and, therefore, a higher gas flow rate compared to turning on one valve 12 or turning it on valves 12 and 15 in series. This advantage in the form of reduced pressure loss under reduced pressure in the common line allows you to maintain the efficiency of the heater and comfort when heating the user's premises. The same advantage can be attributed to the operation of the heater when operating in low fire mode.

Работа нри энергосбережении. Регулятор 14 может быть применен как манометрического, так и электронного типов с возможностью заданияWork for energy saving. The regulator 14 can be applied both gauge and electronic types with the ability to set

нагревателя в режиме более полного энергосбережения необходимо нри установке блоком задания регулятора 14 различных режимов отопления одновременно закрыть вентиль 6, который выключит из процесса совместного регулирования регулятор 12 но температуре воды в теплообменнике 1 (системе отопления).the heater in the more complete energy saving mode, it is necessary to set the valve 6 at the same time by setting the controller unit 14 of the different heating modes, at the same time close the valve 6, which will turn off the controller 12 from the process of joint regulation, but the water temperature in the heat exchanger 1 (heating system).

Кроме того, по желанию пользователя можно устанавливать условия работы нагревателя: 1) совместная работа двух регуляторов по температуре воды 11 и помещения 14; 2) отдельная работа регулятора 14 температуры помещения; 3) отдельная работа регулятора 11 температуры воды в теплообменнике (системе отопления).In addition, at the request of the user, it is possible to set the operating conditions of the heater: 1) joint operation of two regulators for water temperature 11 and room 14; 2) separate operation of the room temperature controller 14; 3) separate operation of the controller 11 of the water temperature in the heat exchanger (heating system).

Работа нагревателя по условию 2) возможна, если закрыть вентиль 6. Работа нагревателя по условию 3) возможна, если закрыть вентиль 21. Работа нагревателя по условию 1) происходит при открытых вентилях 6 и 21.The operation of the heater according to condition 2) is possible if you close the valve 6. The operation of the heater according to condition 3) is possible if you close the valve 21. The operation of the heater according to condition 1) occurs with open valves 6 and 21.

Список литературы.List of references.

1. Аппарат отопительный газовый бытовой АОГВ-23,2-1-У ГОСТ 20219-74. Руководство по эксплуатации. Жуковское машиностроительное производственное объединение. Жуковский. 1988.1. Apparatus heating gas household AOGV-23,2-1-U GOST 20219-74. Manual. Zhukovsky Engineering Production Association. Zhukovsky. 1988.

2. Стаскевич Н.Л. и др. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л.Недра.1990. с.351-360.2. Staskevich N.L. et al. Handbook of gas supply and use of gas. L. Nedra. 1990. p. 351-360.

3. Авторское свидетельство СССР №1721397А1 кл. F23N5/00, опубл.23.03.92. бюлл.№11, приоритет 03.01.903. USSR author's certificate No. 1721397A1 cl. F23N5 / 00, publ. 23.03.92. bulletin No. 11, priority 03.01.90

4.Патент №RU 2056596С1 6F24H9/20. Опубл. 20.03.96. бюлл. №8. приоритет 30.12.92.4. Patent No.RU 2056596C1 6F24H9 / 20. Publ. 03/20/96. bull. Number 8. Priority 12/30/92.

5.Свидетельство на полезную модель №RU 5441 Ul 6F23N5/00 опубл. 16.11.97. бюлл. №11. Приоритет 12.09.96.5. Certificate for Utility Model No.RU 5441 Ul 6F23N5 / 00 publ. 11.16.97. bull. No. 11. Priority 09/12/96.

Claims (2)

1. Газовый нагреватель, содержащий теплообменник, основную и запальную горелки, вентиль, датчик температуры помещения и температуры воды в теплообменнике (отопительной системе), датчики наличия пламени запальной горелки и тяги, блок автоматики, состоящий из электропривода, отсечного газового клапана, клапана с регулятором температуры воды, клапана с регулятором температуры помещения и вентиля, установленных в канале к основной горелке, отличающийся тем, что после отсечного клапана в канале к основной горелке параллельно клапану регулятора температуры воды и вентилю расположен клапан регулятора температуры помещения с дополнительным вентилем, выходы обоих клапанов связаны с основной горелкой.1. A gas heater containing a heat exchanger, a main and pilot burner, a valve, a room temperature and water temperature sensor in the heat exchanger (heating system), ignition flame and draft sensors, an automation unit consisting of an electric drive, a gas shut-off valve, a valve with a regulator water temperature, a valve with a room temperature controller and a valve installed in the channel to the main burner, characterized in that after the shut-off valve in the channel to the main burner, the valve is regulated in parallel with the valve pa water temperature and the valve is a valve room temperature regulator with an additional valve, both valves outputs are connected to the main burner. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что в качестве клапанов и регуляторов температуры воды и помещения используются радиаторные термостаты (термостатические головки и клапаны) водяного отопления.
Figure 00000001
2. The heater according to claim 1, characterized in that the radiator thermostats (thermostatic heads and valves) of water heating are used as valves and regulators of water and room temperature.
Figure 00000001
RU98119586/20U 1998-10-23 1998-10-23 GAS HEATER RU10442U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98119586/20U RU10442U1 (en) 1998-10-23 1998-10-23 GAS HEATER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98119586/20U RU10442U1 (en) 1998-10-23 1998-10-23 GAS HEATER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU10442U1 true RU10442U1 (en) 1999-07-16

Family

ID=48272034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98119586/20U RU10442U1 (en) 1998-10-23 1998-10-23 GAS HEATER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU10442U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488744C2 (en) * 2007-12-15 2013-07-27 Виессманн Верке ГмбХ анд Ко. КГ Heater for heating boiler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488744C2 (en) * 2007-12-15 2013-07-27 Виессманн Верке ГмбХ анд Ко. КГ Heater for heating boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10088852B2 (en) Multi-tank water heater systems
US9885484B2 (en) Multi-tank water heater systems
US8165726B2 (en) Water heater energy savings algorithm for reducing cold water complaints
CN101889176A (en) Device for control room temperature of each room adapted to heating environment and its method
KR100633593B1 (en) Heating control system
US2282013A (en) Air conditioning system
US4019677A (en) Heating system for building structures
US4370949A (en) Waste heat recovery system
RU10442U1 (en) GAS HEATER
KR101194377B1 (en) Individual heating system and control method for heating
US4695052A (en) Hot water heating system using a heat consumption meter
RU36490U1 (en) Gas heater
RU2256856C2 (en) Autonomous safety and adjusting device for gas-fired boiler (versions)
GB1425790A (en) Methods of regulating and monitoring a heating installation including a gas burner for room heating and for providing hot water for consumption purposes
CN211854485U (en) Solar energy and gas combined constant temperature water heater
EP2492602B1 (en) Apparatus and method to optimize the functioning of a boiler to heat water
Peterson et al. Design Tips to Avoid Boiler Short-Cycling
JPH09184659A (en) Hot water supply apparatus
JPH09101059A (en) Hot-water supply system
RU2056596C1 (en) Automatic gas water heater
JP2951694B2 (en) Water heater
US4487361A (en) Heat exchanger flame control
US3171596A (en) Modulating control system for space heaters
RU6872U1 (en) AUTOMATIC GAS WATER HEATER, ROOM TEMPERATURE REGULATOR
KR100297581B1 (en) Hot water device