RU2273800C1 - Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения - Google Patents
Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273800C1 RU2273800C1 RU2004132337/03A RU2004132337A RU2273800C1 RU 2273800 C1 RU2273800 C1 RU 2273800C1 RU 2004132337/03 A RU2004132337/03 A RU 2004132337/03A RU 2004132337 A RU2004132337 A RU 2004132337A RU 2273800 C1 RU2273800 C1 RU 2273800C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- water
- cold
- hot water
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системам централизованного теплоснабжения и может быть использовано для управления подогревом воды на нужды горячего водоснабжения жилых, административных и промышленных зданий. Технический результат: обеспечение в динамическом режиме заданных отклонений температуры горячей воды и снижение капитальных и эксплуатационных затрат на реализацию способа регулирования путем отказа от использования датчика расхода холодной воды. Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения включает измерение температуры горячей воды ТГ на выходе из теплообменника и поддержание ее на заданном уровне изменением расхода греющей воды регулирующим органом. В способе предварительно задают пороговое значение температуры холодной водопроводной воды ТХП, пороговое значение скорости изменения температуры холодной водопроводной воды VХП и интервал времени t3 запаздывания переходного процесса по температуре горячей воды ТГ. Затем на каждом цикле работы системы регулирования измеряют действительную температуру холодной водопроводной воды ТХ непосредственно во вводном патрубке теплообменника, вычисляют скорость изменения VХ температуры холодной воды по формуле 
, 
, 
- температура холодной водопроводной воды, измеренная на предыдущем и текущем циклах соответственно, tЦ - интервал времени цикла, равный 0.1-1 сек., и, в случае, если VХ превысит VХП при температуре ТХ больше чем ТХП, увеличивают расход греющей воды до максимального значения в течение интервала времени t3 путем полного открытия регулирующего органа. 2 ил.
Description
Изобретение относится к системам централизованного теплоснабжения и может быть использовано для управления подогревом воды на нужды горячего водоснабжения жилых, административных и промышленных зданий.
Известен способ управления системой горячего водоснабжения [1], включающий измерение температуры горячей воды на выходе из второй ступени подогревателя горячего водоснабжения двухступенчатой последовательной схемы с циркуляционным контуром горячего водоснабжения и поддержание ее на требуемом уровне изменением расхода греющей воды, а также измерение температуры обратной сетевой воды до и после первой ступени подогревателя с последующей корректировкой, в зависимости от разности температур, температуры горячей воды на выходе из второй ступени подогревателя.
Недостатком данного способа является то, что он применим только при 2-х ступенчатой смешанной схеме горячего водоснабжения и не может быть использован, например, при подключении потребителей с параллельной одноступенчатой схемой горячего водоснабжения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ автоматического регулирования в установках горячего водоснабжения [2], включающий в себя контроль температуры горячей воды на выходе из теплообменника для поддержания ее на заданном уровне, путем изменения расхода греющей воды, и измерение расхода холодной водопроводной воды непосредственно перед теплообменником с последующей дополнительной коррекцией температуры горячей воды для предотвращения нежелательного снижения температуры горячей воды ниже допустимого значения при резком увеличении водоразбора.
Недостатком данного способа регулирования является относительно высокие капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с необходимостью применения датчика расхода воды.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение в динамическом режиме заданных отклонений температуры горячей воды при снижение капитальных и эксплуатационных затрат на реализацию способа регулирования путем отказа от использования датчика расхода холодной воды.
Поставленная задача в предлагаемом способе автоматического регулирования горячего водоснабжения, включающем измерение температуры горячей воды ТГ на выходе из теплообменника и поддержание ее на заданном уровне изменением расхода греющей воды регулирующим органом, достигается тем, что согласно изобретению предварительно задают пороговое значение температуры холодной водопроводной воды ТХП, пороговое значение скорости изменения температуры холодной водопроводной воды VХП и интервал времени t3 запаздывания переходного процесса по температуре горячей воды TГ, затем на каждом цикле работы системы регулирования измеряют действительную температуру холодной водопроводной воды ТХ непосредственно во вводном патрубке теплообменника, вычисляют скорость изменения VХ температуры холодной воды по формуле
где 
, 
- температура холодной водопроводной воды, измеренная на предыдущем и текущем цикле соответственно, tЦ - интервал времени цикла, равный 0.1÷1 сек, и в случае, если VХ превысит VХП при температуре ТХ больше, чем ТХП, увеличивают расход греющей воды до максимального значения в течение интервала времени t3 путем полного открытия регулирующего органа.
В заявляемом решении при работе системы автоматического регулирования возмущения по расходу холодной воды определяются косвенно по показаниям дополнительно устанавливаемого датчика температуры холодной воды, что позволяет обеспечить в динамическом режиме заданные отклонения температуры горячей воды. При этом установка датчика расхода холодной воды не требуется, что, в свою очередь, приводит к снижению капитальных и эксплуатационных затрат при реализации способа регулирования.
Способ проиллюстрирован чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная схема системы регулирования горячего водоснабжения, а на фиг.2 приведены графики, иллюстрирующие работу предлагаемого способа регулирования.
Принципиальная схема содержит прямой трубопровод 1 и обратный трубопровод 2 тепловой сети, на котором после теплообменника 3 установлен регулирующий орган 4. На трубопроводах холодного 5 и горячего 6 водоснабжения установлены датчики температуры 7 и 8 соответственно. Все датчики связаны с блоком управления 9 регулирующего органа 4.
На графиках изображены следующие линии: а - график изменения температуры холодной водопроводной воды, измеряемой непосредственно во вводном патрубке теплообменника датчиком температуры 7, b - линия порогового значения температуры холодной водопроводной воды, с - график скорости изменения температуры холодной водопроводной воды, вычисленная по формуле (1), d - линия порогового значения скорости изменения холодной водопроводной воды, е - график расхода холодной водопроводной воды, выраженный в процентах, f - линия 100-процентного расхода холодной водопроводной воды, g - ось реального времени.
Способ осуществляют следующим образом.
Прежде всего, экспериментально определяют пороговое значение температуры холодной водопроводной воды ТХП и пороговое значение скорости изменения температуры холодной водопроводной воды VХП. Для этого прогревают теплообменник при отсутствии водоразбора в течение интервала времени переходного процесса увеличения температуры ТХ, измеряемой датчиком температуры 7. Задают пороговое значение температуры холодной водопроводной воды ТХП как среднее арифметическое значение между максимальной возможной температурой холодной воды перед теплообменником для данной системы горячего водоснабжения и температурой холодной воды, измеренной после прогрева теплообменника. Далее обеспечивают близкое к ступенчатому изменение расхода нагреваемой воды до значения, равного 30-40% от максимального возможного. При этом наблюдают изменение и фиксируют значения температуры ТХ в течение времени переходного процесса уменьшения температуры ТХ. По экспериментальным данным вычисляют максимальное изменение температуры ТХ, 
и принимают его в качестве порогового значения скорости изменения температуры холодной водопроводной воды VХП.
Далее экспериментально определяют и задают интервал времени t3. Для этого обеспечивают максимальный возможный расход нагреваемой воды при отсутствии расхода греющей воды, после чего подают максимально возможный расход греющей воды в теплообменник и засекают время прогрева горячей воды, подаваемой потребителям, до заданного рабочего значения. Полученное значение времени прогрева принимают в качестве интервала времени t3.
Затем устанавливают интервал времени цикла tЦ, т.е. промежуток времени, по истечении которого будут считываться очередные показания датчиков и формироваться управляющие сигналы с блока управления. На практике значение этого параметра зависит от конкретной реализации блока управления (контроллера) и может находиться в интервале, например, 0.1÷1 сек. При этом увеличение tЦ свыше 1 сек ведет к снижению точности работы системы регулирования. Уменьшение tЦ ниже 0.1 сек из-за инерционности объекта регулирования (теплообменника) практически не повышает качество регулирования, однако приводит к необходимости увеличения вычислительной мощности блока управления и повышает его стоимость.
При отсутствии водоразбора, например, в ночное время суток расход холодной воды через теплообменник 3 близок к нулю, т.е. теплообменник находится в прогретом состоянии, при этом температура холодной воды TХ в трубопроводе 5, измеренная датчиком 7, больше заданного порогового значения ТХП. Скорость изменения температуры холодной водопроводной воды VХ, вычисленная по формуле (1), незначительна и меньше VХП. Блок управления 9 поддерживает заданную температуру горячей воды в трубопроводе 6, следя за показаниями датчика температуры 8.
При появлении водоразбора происходит снижение температуры холодной водопроводной воды ТХ и соответственно увеличивается скорость изменения температуры холодной водопроводной воды Vх. При этом превышение Vх над VХП температуре ТХ больше, чем ТХП, служит импульсом блоку управления 9 для увеличения расхода греющей воды, поступающей по подающему трубопроводу 1, путем полного открытия регулирующего органа 4, установленного на обратном трубопроводе 2, в течение интервала времени t3, с целью уменьшения нежелательного снижения (провала) температуры горячей воды на выходе теплообменника 3. По окончании периода коррекции t3 блок управления 9 поддерживает заданную температуру горячей воды, следя за показаниями датчика температуры 8.
Предлагаемый способ целесообразно использовать при автоматическом регулировании в системах горячего водоснабжения зданий, подключенных к системам централизованного теплоснабжения.
Источники информации
1. Пат.1495583 СССР, М. Кл.4 F 24 D 17/00. Способ управления системой горячего водоснабжения / Л.С.Локшин. - 1150439; Заявл. 07.05.87; Опубл. 23.07.89, Бюл. №27.
2. Благих В.Т. Автоматическое регулирование отопления и вентиляции. - Челябинск: Южно-Уральское кн. изд., 1964. - С.84-92.
Claims (1)
- Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения, включающий измерение температуры горячей воды Тг на выходе из теплообменника и поддержание ее на заданном уровне изменением расхода греющей воды регулирующим органом, отличающийся тем, что предварительно задают пороговое значение температуры холодной водопроводной воды ТХП, пороговое значение скорости изменения температуры холодной водопроводной воды VХП и интервал времени t3 запаздывания переходного процесса по температуре горячей воды Тr, затем на каждом цикле работы системы регулирования измеряют действительную температуру холодной водопроводной воды Тх непосредственно во вводном патрубке теплообменника, вычисляют скорость изменения Vx температуры холодной воды по формуле
где,
- температура холодной водопроводной воды, измеренная на предыдущем и текущем циклах соответственно, tц - интервал времени цикла, равный 0.1-1 с,
и в случае, если Vx превысит VХП при температуре Тх больше, чем ТХП, увеличивают расход греющей воды до максимального значения в течение интервала времени t3 путем полного открытия регулирующего органа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132337/03A RU2273800C1 (ru) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132337/03A RU2273800C1 (ru) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004132337A RU2004132337A (ru) | 2006-04-10 |
| RU2273800C1 true RU2273800C1 (ru) | 2006-04-10 |
Family
ID=36458956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004132337/03A RU2273800C1 (ru) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273800C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2499198C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "АРГО" (ООО НТЦ "АРГО") | Способ регулирования температурного режима горячего водоснабжения и устройство для его осуществления |
| RU2761689C2 (ru) * | 2020-12-10 | 2021-12-13 | Владимир Григорьевич Гимпельсон | Система центрального отопления и горячего водоснабжения, управления режимом работы и контроля расхода тепла |
| RU2770082C1 (ru) * | 2021-08-12 | 2022-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью «Современные Энергосберегающие Технологии» | Схема узла управления и регулирования параметров горячего водоснабжения |
-
2004
- 2004-11-04 RU RU2004132337/03A patent/RU2273800C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БЛАГИХ В.Т. Автоматическое регулирование отопления и вентиляции. Челябинск, Южно-Уральское издательство, 1964, с.84-92. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2499198C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "АРГО" (ООО НТЦ "АРГО") | Способ регулирования температурного режима горячего водоснабжения и устройство для его осуществления |
| RU2761689C2 (ru) * | 2020-12-10 | 2021-12-13 | Владимир Григорьевич Гимпельсон | Система центрального отопления и горячего водоснабжения, управления режимом работы и контроля расхода тепла |
| RU2770082C1 (ru) * | 2021-08-12 | 2022-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью «Современные Энергосберегающие Технологии» | Схема узла управления и регулирования параметров горячего водоснабжения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004132337A (ru) | 2006-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9631831B2 (en) | Method for controlling the opening of an HVAC valve based on the energy-per-flow gradient | |
| CN104236109B (zh) | 恒温燃气热水器的控制方法及控制装置 | |
| CN104729104B (zh) | 燃气热水器以及燃气热水器的恒温控制方法、装置 | |
| WO2002054165A2 (en) | Thermal comfort controller having an integral energy savings estimator | |
| EP2573471A1 (en) | Method for producing hot water and water for ambient heating, and relative boiler system | |
| RU2325591C1 (ru) | Способ автоматического регулирования расхода тепла в тепловой сети при двухконтурной системе отопления | |
| US10564660B2 (en) | Water heater energy management controller | |
| US10801737B2 (en) | Method for adapting a heating curve | |
| RU2014126365A (ru) | Способ регулирования температуры помещения в одном или группе из нескольких помещений, а также устройство для выполнения способа | |
| JP2013170753A (ja) | 冷凍機システム | |
| EP3073205A1 (en) | Method for operating a hydronic heating and/or cooling system, control valve and hydronic heating and/or cooling system | |
| CN102635894A (zh) | 供暖系统平衡控制方法及诊断测量装置 | |
| CN111503903A (zh) | 一种热水器精准恒温控制系统以及控制方法 | |
| AU2014224719A1 (en) | Method and system for the temperature control of components | |
| RU2273800C1 (ru) | Способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения | |
| Pärisch et al. | Comfort assessment of tankless water heaters: review and suggestions | |
| RU2400796C1 (ru) | Устройство для автоматического регулирования теплопотребления | |
| JP2014070846A (ja) | 給湯装置およびこれを備えた貯湯式給湯システム | |
| RU68146U1 (ru) | Индивидуальный тепловой пункт | |
| RU2196274C1 (ru) | Способ автоматического регулирования расхода тепла в системе центрального отопления здания | |
| GB2225653A (en) | Optimising supply temperature of heating medium | |
| RU96112332A (ru) | Способ управления комплексом тепло- и горячего водоснабжения и автоматизированная водогрейная котельная для его осуществления | |
| RU2719532C1 (ru) | Устройство подогрева топлива дизельного двигателя | |
| RU32143U1 (ru) | Учетно-регулирующий комплекс теплопотребления | |
| GB2446602A (en) | Thermal regulation of water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061105 |