RU2658193C1 - Устройство для управления теплопотреблением - Google Patents

Устройство для управления теплопотреблением Download PDF

Info

Publication number
RU2658193C1
RU2658193C1 RU2017130115A RU2017130115A RU2658193C1 RU 2658193 C1 RU2658193 C1 RU 2658193C1 RU 2017130115 A RU2017130115 A RU 2017130115A RU 2017130115 A RU2017130115 A RU 2017130115A RU 2658193 C1 RU2658193 C1 RU 2658193C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
key
control unit
heat exchanger
output
circulation pump
Prior art date
Application number
RU2017130115A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Григорьевич Букреев
Александр Анатольевич Шилин
Сергей Валерьевич Прохоров
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2017130115A priority Critical patent/RU2658193C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2658193C1 publication Critical patent/RU2658193C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • 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]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Устройство для управления теплопотреблением содержит подающую магистраль, на выходе которой установлен ключ, потребитель тепла со стояковой системой отопления, соединенный с циркуляционным насосом, обратную магистраль, блок управления, подключенный к ключу, к циркуляционному насосу и к датчику температуры, установленному на входе потребителя тепла. Обратный клапан соединен с напорным насосом, который подключен к балансировочному клапану, выход которого соединен с ключом и пластинчатым теплообменником, который подключен к входу обратного клапана и к обратной магистрали. Пластинчатый теплообменник подключен к потребителю тепла, а циркуляционный насос соединен с пластинчатым теплообменником. К напорному насосу подключен преобразователь частоты, который соединен с блоком управления. Второй датчик температуры установлен на выходе ключа. Третий датчик температуры установлен на входе обратной магистрали. Второй и третий датчики температуры соединены с блоком управления. Обеспечиваются повышение быстродействия при переходе между режимами работы и регулирование скорости перемещения теплоносителя. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области управления расхода в потоке текучей среды и может быть использовано в системах отопления зданий и сооружений.
Известно устройство для автоматического управления теплопотреблением [RU 2509335 С2, МПК G05D 7/00 (2006.01), опубл. 10.03.2014], выбранное в качестве прототипа, содержащее подающую магистраль, соединенные последовательно ключ, водоструйный элеватор, потребитель тепла со стояковой системой отопления, обратную магистраль, а также блок управления, выход которого подключен ко второму входу ключа. Первый вход циркуляционного насоса связан с обратной магистралью. Второй вход циркуляционного насоса соединен со вторым выходом блока управления. Выход циркуляционного насоса подключен ко второму входу водоструйного элеватора. Устройство содержит «m» блоков измерения температуры теплоносителя на входах в стояки системы отопления потребителя тепла со стояковой системой отопления, где m - количество стояков, входы которых подсоединены к соответствующим «m» выходам с 2-го по (1+m)-й потребителя тепла со стояковой системой отопления. Выходы «m» блоков измерения температуры теплоносителя на входах в стояки системы отопления потребителя тепла со стояковой системой отопления связаны с соответствующими «m» входами с 1-го по m-й блока управления.
Известное устройство обладает низким быстродействием при переходе между режимами работы, так как использованный в нем циркуляционный насос, предназначенный для перемещения теплоносителя, не создает достаточного перепада давления. Кроме того, это устройство не позволяет регулировать скорость перемещения теплоносителя.
Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия при переходе между режимами работы и возможность регулирования скорости перемещения теплоносителя.
Устройство для управления теплопотреблением, также как в прототипе, содержит подающую магистраль, на выходе которой установлен ключ, потребитель тепла со стояковой системой отопления, соединенный с циркуляционным насосом, обратную магистраль, блок управления, выходы которого подключены к ключу, к циркуляционному насосу и к датчику температуры, установленному на входе потребителя тепла.
Согласно изобретению обратный клапан соединен с первым входом напорного насоса, который подключен к балансировочному клапану, выход которого соединен с выходом ключа и первым входом пластинчатого теплообменника, первый выход которого подключен ко входу обратного клапана и к обратной магистрали. Второй выход пластинчатого теплообменника подключен к потребителю тепла. Выход циркуляционного насоса соединен со вторым входом пластинчатого теплообменника. Ко второму входу напорного насоса подключен преобразователь частоты, который соединен с блоком управления. Второй датчик температуры установлен на выходе ключа. Третий датчик температуры установлен на входе обратной магистрали. Выходы второго и третьего датчиков температуры соединены с соответствующими входами блока управления.
В предложенном устройстве напорный насос позволяет создать высокое давление на участке от обратного до балансировочного клапана, вследствие чего возникает перепад давления, больший, чем в прототипе при использовании циркуляционного насоса, что позволяет увеличить скорость перемещения теплоносителя. Использование преобразователя частоты, управляемого блоком управления, позволяет эффективно регулировать скорость перемещения теплоносителя, создаваемую напорным насосом.
На фиг. 1 показана схема устройства для управления теплопотреблением.
Устройство для управления теплопотреблением содержит подающую магистраль 1 (ПМ), на выходе которой установлен ключ 2 (К), обратную магистраль 3 (ОМ), потребитель тепла 4 (ПТ) со стояковой системой отопления. К потребителю тепла 4 (ПТ) подключен циркуляционный насос 5 (ЦН). Первый выход блока управления 6 (БУ) подключен ко второму входу ключа 2 (К). Второй выход блока управления 6 (БУ) подключен к преобразователю частоты 7 (ПЧ), который соединен с первым входом напорного насоса 8 (НН), ко второму входу которого подключен обратный клапан 9 (ОК). Третий выход блока управления 6 (БУ) подключен к циркуляционному насосу 5 (ЦН). Выход напорного насоса 8 (НН) соединен с входом балансировочного клапана 10 (БК), выход которого подключен к выходу ключа 2 (К) и первому входу пластинчатого теплообменника 11 (ТО). Первый выход пластинчатого теплообменника 11 (ТО) подключен ко входу обратного клапана 9 (ОК) и к обратной магистрали 3 (ОМ). Второй выход пластинчатого теплообменника 11 (ТО) подключен к потребителю тепла 4 (ПТ). Выход циркуляционного насоса 5 (ЦН) соединен со вторым входом пластинчатого теплообменника 11 (ТО).
Первый датчик температуры 12 установлен на выходе ключа 2 (К). Второй датчик температуры 13 установлен на входе обратной магистрали 3 (ОМ). Третий датчик температуры 14 установлен на входе потребителя тепла 4 (ПТ). Выходы датчиков 12, 13, 14 соединены с соответствующими входами блока управления 6 (БУ).
В качестве подающей 1 (ПМ) и обратной 3 (ОМ) магистралей использованы подающий и обратный трубопроводы в системе отопления. Ключом 2 (К) служит задвижка с управляемым положением штока. Потребителем тепла 4 (ПТ) являются радиаторы. В качестве циркуляционного насоса 5 (ЦН) использован насос, ротор которого выполнен с рабочим колесом, находящимся в жидком теплоносителе (техническая вода). Использован однофазный преобразователь частоты 7 (ПЧ). Напорный насос 8 (НН) выполнен на основе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, например, AUTO ADB-35-(8L). Блоком управления 6 (БУ) служит программируемый логический контроллер с преобразователем частоты. В качестве обратного клапана 9 (ОК) использован клапан пластинчатый пружинный муфтовый. Использован балансировочный клапан 10 (БК) динамического типа. Пластинчатым теплообменником 11 (ТО) служит теплообменник для неагрессивных сред. Использованы накладные датчики температуры 12, 13, 14, предназначенные для измерения температуры на трубопроводах и выгнутых поверхностях.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии ключ 2 (К) открыт. Подают теплоноситель из подающей магистрали 1 (ПМ) через ключ 2 (К) к первому входу пластинчатого теплообменника 11 (ТО) и от его первого выхода в обратную магистраль 3 (ОМ). Напорный насос 8 (НН) может быть выключен или продолжать работать на минимальной скорости, чтобы давление, создаваемое скоростью подачи теплоносителя, было равно давлению подачи теплоносителя из подающей магистрали 1 (ПМ).
Обратный клапан 9 (ОК) служит для предотвращения подачи теплоносителя из подающей магистрали 1 (ПМ) через ключ 2 (К), балансировочный клапан 10 (БК) и напорный насос 8 (НН) в обратную магистраль 3 (ОМ).
Блок управления 6 (БУ) при помощи третьего датчика температуры 14 контролирует температуру потребителя тепла 4 (ПТ), а также задает ограничение по скорости вращения циркуляционного насоса 5 (ЦН) в зависимости от потребляемой энергии потребителя тепла 4 (ПТ). На основании данных, полученных от датчиков температуры 12, 13, 14, с помощью блока управления 6 (БУ) подают сигналы управления для преобразователя частоты 7 (ПЧ) для задания величины перепада давления, создаваемого напорным насосом 8 (НН), перемещающего теплоноситель, от напорного насоса 8 (НН) через балансировочный клапан 10 (БК), пластинчатый теплообменник 11 (ТО), обратный клапан 9 (ОК) к напорному насосу 8 (НН).
Через промежуток времени, равный длительности заполнения теплоносителем участка от напорного насоса 8 (НН) через балансировочный клапан 10 (БК), пластинчатый теплообменник 11 (ТО), обратный клапан 9 (ОК) к напорному насосу 8 (НН), блок управления 6 (БУ) дает сигнал преобразователю частоты 7 (ПЧ), который управляя напорным насосом 8 (НН), повышает давление подающей магистрали 1 (ПМ), и теплоноситель циркулирует от выхода напорного насоса 8 (НН) через балансировочный клапан 10 (БК), пластинчатый теплообменник 11 (ТО), обратный клапан 9 (ОК) к напорному насосу 8 (НН). Клапан 2 (К) при этом закрывается. При отдаче достаточного количества тепловой энергии, после окончания периода регулирования подачи теплоносителя, работа устройства переходит в исходное состояние на заполнение теплоносителем участка от напорного насоса 8 (НН) через балансировочный клапан 10 (БК), пластинчатый теплообменник 11 (ТО), обратный клапан 9 (ОК) к напорному насосу 8 (НН) и вывод остывшего теплоносителя от обратного 9 (ОК) через напорный насос 8 (НН) к балансировочному клапану 10 (БК), теплообменник 11 (ТО) в обратную магистраль 3 (ОМ).

Claims (1)

  1. Устройство для управления теплопотреблением, содержащее подающую магистраль, на выходе которой установлен ключ, потребитель тепла со стояковой системой отопления, соединенный с циркуляционным насосом, обратную магистраль, блок управления, подключенный к ключу, к циркуляционному насосу и к датчику температуры, установленному на входе потребителя тепла, отличающееся тем, что обратный клапан соединен с напорным насосом, который подключен к балансировочному клапану, выход которого соединен с ключом и пластинчатым теплообменником, который подключен к входу обратного клапана и к обратной магистрали, при этом пластинчатый теплообменник подключен к потребителю тепла, а циркуляционный насос соединен с пластинчатым теплообменником, к напорному насосу подключен преобразователь частоты, который соединен с блоком управления, второй датчик температуры установлен на выходе ключа, третий датчик температуры установлен на входе обратной магистрали, второй и третий датчики температуры соединены с блоком управления.
RU2017130115A 2017-08-24 2017-08-24 Устройство для управления теплопотреблением RU2658193C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130115A RU2658193C1 (ru) 2017-08-24 2017-08-24 Устройство для управления теплопотреблением

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130115A RU2658193C1 (ru) 2017-08-24 2017-08-24 Устройство для управления теплопотреблением

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658193C1 true RU2658193C1 (ru) 2018-06-19

Family

ID=62620375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130115A RU2658193C1 (ru) 2017-08-24 2017-08-24 Устройство для управления теплопотреблением

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658193C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797616C1 (ru) * 2022-08-29 2023-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания и способ организации его работы

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU122753U1 (ru) * 2012-08-03 2012-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Тепловой пункт с термогидравлическим распределителем системы централизованного теплоснабжения
RU2509335C2 (ru) * 2012-04-06 2014-03-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "АРГО" (ООО НТЦ "АРГО") Устройство для автоматического управления теплопотреблением
CN104848290A (zh) * 2014-10-25 2015-08-19 青岛万力科技有限公司 建筑组团用二次泵变频供暖系统
US20170067656A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 Fimcim S.P.A Conditioning and/or heating plant and process of controlling the same plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509335C2 (ru) * 2012-04-06 2014-03-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "АРГО" (ООО НТЦ "АРГО") Устройство для автоматического управления теплопотреблением
RU122753U1 (ru) * 2012-08-03 2012-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Тепловой пункт с термогидравлическим распределителем системы централизованного теплоснабжения
CN104848290A (zh) * 2014-10-25 2015-08-19 青岛万力科技有限公司 建筑组团用二次泵变频供暖系统
US20170067656A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 Fimcim S.P.A Conditioning and/or heating plant and process of controlling the same plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797616C1 (ru) * 2022-08-29 2023-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания и способ организации его работы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2573378C2 (ru) Устройство и способ управления открытием клапана в системе hvac
EP2685174B1 (en) Heat transfer module and method related thereto
CN102667370A (zh) 双向级联热泵系统
JP2006266587A (ja) ヒートポンプ式暖房装置
CA2846621A1 (en) Space conditioning control and monitoring method and system
KR20150036594A (ko) 가정용 온수 히터들을 위한 시스템, 모듈 및 밸브
US10208966B2 (en) Fluid heating and/or cooling system and related methods
US10077908B2 (en) Method for heating and/or cooling of building interior by use of variable speed pump, programmable logic controller, and temperature sensors at heating/cooling inlet and outlet for maintaining precise temperature
EP2913614B1 (en) Groundwater thermal storage system
EP2587171B1 (en) Method of controlling a variable delivery pump fitted to a heating system
RU2019129723A (ru) Локальный теплопотребляющий блок и локальный теплогенерирующий блок для районной системы распределения тепловой энергии
RU2658193C1 (ru) Устройство для управления теплопотреблением
DK2795199T3 (en) Heat Supply System and heat supply process
JP6685602B2 (ja) 空調システム
JP3733371B2 (ja) 温度制御系
HRP20230783T1 (hr) Sustav grijanja
RU2509335C2 (ru) Устройство для автоматического управления теплопотреблением
RU2287743C1 (ru) Система снабжения здания теплом и холодной водой (система 3 т)
JP2015045478A (ja) 熱搬送システム
JPH10232000A (ja) 熱利用に供する液体配管設備
JP6109776B2 (ja) 電気瞬間温水器システム
EP2148164A2 (en) Single flow circuit heat absorbing/release device for periodic positive and reverse directional pumping
RU2543465C1 (ru) Тепловой пункт
RU68146U1 (ru) Индивидуальный тепловой пункт
RU2449340C1 (ru) Система автоматического селективного регулирования теплопотребления

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200825