RU2676579C1 - Отопительная система - Google Patents

Отопительная система Download PDF

Info

Publication number
RU2676579C1
RU2676579C1 RU2018123203A RU2018123203A RU2676579C1 RU 2676579 C1 RU2676579 C1 RU 2676579C1 RU 2018123203 A RU2018123203 A RU 2018123203A RU 2018123203 A RU2018123203 A RU 2018123203A RU 2676579 C1 RU2676579 C1 RU 2676579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating system
control valve
heat exchanger
controller
valve
Prior art date
Application number
RU2018123203A
Other languages
English (en)
Inventor
Матьяз ОСОЙНИК
Петер Сков КЕЛСТЕЕН
Йохн КЕЛЛИ
Original Assignee
Данфосс А/С
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 Данфосс А/С filed Critical Данфосс А/С
Application granted granted Critical
Publication of RU2676579C1 publication Critical patent/RU2676579C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
    • 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
    • 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
    • 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
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1036—Having differential pressure measurement facilities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/0002—Means for connecting central heating radiators to circulation pipes
    • F24D19/0004—In a one pipe system
    • F24D19/0007—Comprising regulation 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • 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
    • 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
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/028—Controlling a pressure difference
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0655—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane
    • 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
    • G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1932—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces
    • 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
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)

Abstract

Описана отопительная система (1) для жилых помещений, содержащая теплообменник (2), имеющий первичный контур (3) и вторичный контур (4), причем первичный контур (3) соединен с тепловым источником, а вторичный контур (4) соединен с отопительной установкой, содержащей множество ветвей (6, 7), причем каждая ветвь (6, 7) имеет теплообменное устройство (8, 9). Такая отопительная система для жилых помещений должна минимизировать потребление тепла. Для этого в линии (15) между теплообменником (2) и ветвями (6, 7) расположено клапанное устройство (14), имеющее клапан (16) управления потоком и клапан (17) регулирования давления, поддерживающий постоянную разность давлений на клапане (16) управления потоком. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к отопительной системе для жилых помещений, содержащей теплообменник, имеющий первичный контур и вторичный контур, причем первичный контур соединен с тепловым источником, а вторичный контур соединен с отопительной установкой, содержащей множество ветвей, причем каждая ветвь имеет теплообменное устройство.
Тепло, подаваемое тепловым источником, передается жидкому теплоносителю на вторичном контуре теплообменника. Жидкий теплоноситель применяется для передачи тепла к теплообменным устройствам, например, радиаторам, устройствам нагрева пола, и т.д., применяемым, например, для отопления помещений в здании.
Тепловой источник в первичном контуре может представлять собой, например, систему централизованного теплоснабжения. Однако возможны другие типы тепловых источников, например, солнечная энергия и т.д.
Теплообменными устройствами в ветвях обычно управляют посредством клапанов. Клапаны могут быть настроены вручную пользователем в помещении. В большинстве случаев клапаны приводятся в действие термостатическими головками так, что потребление тепла может быть адаптировано к фактическим потребностям, следовательно, энергопотребление может поддерживаться на низком уровне.
Задачей настоящего изобретения является минимизация потребления тепла или максимизация эффективности энергопотребления.
Данная задача решается с помощью описанной выше отопительной системы для жилых помещений, в которой в линии между теплообменником и ветвями расположено клапанное устройство, имеющее клапан управления потоком и клапан регулирования давления, поддерживающий постоянную разность давлений на клапане управления потоком.
Другими словами, клапанное устройство управляет суммарным потоком всех ветвей, но ниже по потоку от теплообменника. Таким образом, обеспечена возможность настраивать поток, подаваемый во все ветви, чтобы, с одной стороны, удовлетворить потребности, а с другой стороны, свести к минимуму количество подаваемого в ветви тепла. Управление самим клапаном управления потоком может быть довольно простым, так как достаточно настроить степень открытия клапана управления потоком. Поток через клапан управления потоком зависит от степени открытия, например, от расстояния между клапанным элементом и седлом клапана, а также от разности давлений на клапане управления потоком. Разность давлений может поддерживаться на постоянном уровне с помощью клапана регулирования давления. Таким образом, для управления требуемым потоком необходимо только настроить расстояние между клапанным элементом и седлом клапана. Клапан управления потоком и клапан регулирования давления могут быть объединены в общий блок, так что термин "клапан управления потоком" также можно заменить термином "секция управления потоком", а термин "клапан регулирования давления" - термином "секция регулирования давления".
В одном из вариантов осуществления изобретения клапан управления потоком приводится в действие с помощью исполнительного устройства, управляемого регулятором, причем регулятор соединен с датчиком температуры в обратной линии ветвей. Регулятор может управлять требуемым потоком в ветвях. Однако, в некоторых случаях заданное значение, соответствующее, например, расчетному расходу, слишком велико, поэтому не все тепло, подаваемое в теплообменные устройства, используется для отопления помещения. В этой ситуации температура в обратной линии всех ветвей слишком высока, и клапан управления потоком может реагировать соответствующим образом путем уменьшения расхода.
В одном из вариантов осуществления изобретения регулятор соединен с датчиком температуры в линии подачи выше по потоку от ветвей. В данном варианте осуществления обеспечена возможность считывания ΔТ или, другими словами, разности температур, измеренной на клапанном устройстве, например, температуры, измеренной в линии подачи и, соответственно, обратной линии и, таким образом, отображающей изменение температуры в ветвях. Затем результат ΔТ измерения можно использовать для дополнительной настройки расхода.
В одном из вариантов осуществления изобретения датчик температуры в линии подачи расположен выше по потоку от клапанного устройства. Измеренный перепад температур (например, в ветвях и подключенных к ним теплообменниках) дополнительно используется для настройки расхода.
В одном из вариантов осуществления изобретения регулятор соединен с датчиками температуры в помещении. Как упомянуто выше, когда теплообменными устройствами, такими как радиаторы или устройства нагрева пола, управляют с помощью терморегулируемого клапана, доступна информация о температуре в помещении. Данная информация о температуре в помещении может быть передана в регулятор. После этого регулятор может использовать температуру в помещении во множестве помещений или во всех помещениях, чтобы настроить поток в ветвях, управляемый с помощью клапана управления потоком.
В одном из вариантов осуществления изобретения датчики температуры в помещении являются частью устройств управления, управляющих потоком через теплообменные устройства. Как упомянуто выше, во многих клапанах или других устройствах управления потоком уже имеются термочувствительные устройства, применяемые для регулирования потока в каждом отдельном теплообменном устройстве.
В одном из вариантов осуществления изобретения ниже по потоку от вторичного контура теплообменника расположен клапан управления подачей и соединен с датчиком температуры на впускном отверстии первичного контура теплообменника. Таким образом, клапан управления подачей может использоваться для дополнительного управления потоком жидкого теплоносителя в ветвях в зависимости от температуры во впускном отверстии первичного контура теплообменника.
Варианты осуществления изобретения описаны более подробно ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, причем:
на фиг. 1 показано схематическое изображение первого варианта осуществления отопительной системы для жилых помещений;
на фиг. 2 показано схематическое изображение клапанного устройства; и
на фиг. 3 показан второй вариант осуществления отопительной системы для жилых помещений.
На фиг. 1 схематично показана отопительная система 1 для жилых помещений. Отопительная система 1 содержит теплообменник 2, имеющий первичный контур 3 и вторичный контур 4. Первичный контур 3 соединен с тепловым источником 5. Тепловой источник может представлять собой, например, систему централизованного теплоснабжения, солнечную энергию, геотермальное тепло и т.д. В альтернативных вариантах осуществления устройство 2 может представлять собой не теплообменник, а сам тепловой источник, например, котел, электрический нагреватель и т.д.
Вторичный контур 4 соединен с отопительной установкой. Отопительная установка содержит множество ветвей 6, 7. В данной отопительной системе показаны только две ветви 6, 7. Однако отопительная система может являться частью здания, имеющего большее число помещений. Таким образом, может иметься не две, а большее число ветвей 6, 7.
Ветвь 6 содержит теплообменное устройство 8, а ветвь 7 содержит теплообменное устройство 9. Теплообменные устройства 8, 9 могут представлять собой, например, радиаторы, устройства нагрева пола, и т.д. Каждое теплообменное устройство 8, 9 соединено с клапаном 10, 11. Клапаны 10, 11 представляют собой, например, терморегулируемые клапаны или клапаны с электрическим управлением, также выполненные с возможностью управления температурой в зависимости от результата измерения температуры. На чертеже для каждого клапана 10, 11 показан датчик 12, 13 температуры, но в альтернативных вариантах осуществления все или некоторые из датчиков могут быть отделены от клапанов и работать исключительно для измерения температуры, например, в помещении (см. также описанные ниже варианты осуществления). В любом случае, датчик 12, 13 температуры считывает температуру в помещении, отапливаемом посредством теплообменного устройства 8, 9, и соединен с регулятором 26 для передачи данных, относящихся к соответствующим измеряемым температурам.
Показанное клапанное устройство 14 расположено в линии 15 между вторичным контуром 4 теплообменника 2 и ветвями 6, 7, т.е. ниже по потоку от теплообменника, но альтернативно оно может быть расположено, например, в обратной линии, например, в общей обратной линии 28. Клапанное устройство 14 содержит клапан 16 управления потоком и клапан 17 регулирования давления. Клапан 17 регулирования давления поддерживает по существу постоянную разность давлений между двумя точками отопительной системы 1 для жилых помещений, согласно показанному варианту осуществления - на клапане 16 управления потоком.
На фиг. 2 схематично показано клапанное устройство 14, клапан 16 управления потоком и клапан 17 регулирования давления, объединенные в общем корпусе. Таким образом, термин "клапан 16 управления потоком" можно заменить термином "секция управления потоком" или "часть управления потоком", а термин "клапан регулирования давления" - термином "секция регулирования давления" или "узел регулирования давления".
Клапан 16 управления содержит клапанный элемент 18 и седло 19 клапана. Если разность давлений в зазоре между клапанным элементом 18 и седлом 19 клапана постоянна, то поток определяется расстоянием между клапанным элементом 18 и седлом 19 клапана. Однако, во многих случаях разность давлений на клапанном устройстве 14 сама по себе не постоянна. Она зависит, например, от степени открытия клапанов 10, 11 в ветвях 6, 7, а также от перепада давления, вызванного данными клапанами 10, 11.
Для поддерживания постоянной разности или перепада давлений в зазоре между клапанным элементом 18 и седлом 19 клапана предусмотрен клапан 17 регулирования давления, содержащий клапанный элемент 20 и седло 21 клапана. Клапанный элемент 20 приводится в действие с помощью мембраны 22. С одной стороны (со стороны, обращенной к клапанному элементу 18) мембрана 22 нагружена промежуточным давлением Р2, а с противоположной стороны (со стороны, обращенной в направлении от клапанного элемента 18) - давлением Р3 в выпускном отверстии 23 клапанного устройства 14 или другом отверстии, расположенном ниже по потоку от клапанного устройства 14. Промежуточное давление Р2 зависит от расстояния между клапанным элементом 20 и седлом 21 клапана 17 регулирования давления, которое в свою очередь зависит от разности давлений Р2 и Р3. Основная конструкция такого клапана известна. Клапан 17 регулирования давления поддерживает по существу постоянную разность давлений на клапане 16 управления потоком.
В этом случае клапанный элемент 18 клапана 16 управления потоком соединен, например, со штоком 24 клапана, соединенным с исполнительным устройством 25. Исполнительным устройством 25 управляют с помощью регулятора 26. Регулятор 26 может быть частью исполнительного устройства 25, или он может быть соединен с исполнительным устройством 25.
Регулятор 26 может получать, например, заданное значение требуемого суммарного потока через все ветви 6, 7.
Однако, как показано на фиг. 1, регулятор 26 соединен с датчиком 27 температуры в обратной линии 28 всех ветвей 6, 7. Таким образом, регулятор 26 может управлять суммарным потоком через все ветви 6, 7 так, что температура в обратной линии 28 не превышает заданного значения.
Кроме того, регулятор 26 соединен с датчиком 29 температуры в линии подачи выше по потоку от ветвей 6, 7 и выше по потоку от клапанного устройства 14. Вместе с датчиком 29 температуры в линии подачи датчик 27 температуры в обратной линии может считать разность ΔT температур в ветвях 6, 7. Таким образом, клапанное устройство 14 может настраивать общий поток в отопительной установке в зависимости от требуемой разности ΔТ температур.
На фиг. 3 показан немного отличающийся вариант осуществления той же системы, но здесь клапан 17 регулирования давления поддерживает по существу постоянную разность давлений между двумя точками отопительной системы 1 для жилых помещений, причем согласно показанному варианту осуществления он соединен с другой точкой с помощью соединенительного средства 33 со связью по давлению, например, с помощью импульсной трубки, капиллярной трубки и т.п. В показанном варианте осуществления соединительное средство проходит к обратной линии 28, однако оно может проходить к быть на любой линии. Кроме того, оба соединительных средства по давлению могут быть присоединены к различным точкам в отопительной системе 1 для жилых помещений, например, с помощью соединительного средства 33 со связью по давлению, например, с помощью импульсных трубок, капиллярных трубок и т.д. В остальном показанный вариант осуществления работает так же, как вариант осуществления с фиг. 1 и 2, только чтобы поддерживать постоянную разность давлений или перепад давления между двумя точками отопительной системы 1 для жилых помещений.
Отопительная система согласно второму варианту осуществления отопительной системы 1 для жилых помещений отличается от отопительной системы с фиг. 1 тем, что регулятор 26 дополнительно соединен с датчиками 12, 13 температуры в ветвях 6, 7, где они не образуют часть термостатических клапанов. Клапаны 10, 11 могут управляться с помощью исполнительных устройств 35, 36, опционально также в сочетании с регулятором 26.
Таким образом, для оптимизации расхода регулятор может использовать не только температуру в обратной линии или ΔT в качестве информации об обмениваемой энергии. Дополнительно он может использовать информацию о фактической измеренной температуре (например, температуре в помещении), чтобы оптимизировать поток через отопительную систему с минимально возможной энергией с обеспечением при этом требуемой энергии. Отопительная система может быть самообучающейся и оптимизировать потребление энергии в ответ на то, что происходит в связи с теплообменными устройствами.
Результат измерения температуры может использоваться несколькими способами.
Расчетный поток, связанный с определенными условиями отопления, рассчитывается или определяется другими способами.
Расчетный поток представляет собой суммарный поток, проходящий через все ветви 6, 7.
Когда при частичной нагрузке требуется поток меньше расчетного потока, некоторые клапаны 10, 11 теплообменных устройств 8, 9 закрываются из-за изменения потребности в теплоте (например, при более низкой или нулевой потребности в теплоте), а поток через другие клапаны получается слишком большим, что приводит к слишком высокой температуре в обратной линии. Это регистрируется датчиком 27 температуры в обратной линии 28. После этого суммарный поток уменьшается, и обеспечивается динамический баланс для частичной нагрузки.
Если расчетный поток основан на расчете расчетной потребности в теплоте, поток рассчитывается на основе выбранной разности ΔT температур. Из-за нескольких коэффициентов безопасности, включенных в расчет потребности в теплоте, реальная потребность в теплоте, как правило, оказывается ниже. В результате фактическая температура в обратной линии оказывается выше, чем ожидается. Таким образом, дополнительное управление температурой в обратной линии для балансировки ΔT с тем же эффектом позволяет оптимизировать систему с автоматическим достижением требуемой температуры в обратной линии. Это справедливо для всех нагрузок. Это означает, что в ответ на измеренную ΔT отопительная система 1 с помощью регулятора 26 может быстро скорректировать требования системы посредством настройки потока по отношению к расчетному потоку.
Часто при повышении температуры окружающего воздуха, например, температуры воздуха снаружи здания, температура в линии подачи падает, и в одном из вариантов осуществления одновременно также будет уменьшаться ожидаемая температура в обратной линии или заданное значение температуры в обратной линии 28, хотя и не обязательно в той же степени. Таким образом, в данном варианте осуществления управление может выполняться до ΔT, которая уменьшается при понижении температуры в линии подачи и/или температуры окружающего воздуха.
В варианте осуществления изобретения с фиг. 3 система может непрерывно оптимизироваться. Датчики 12, 13 температуры измеряют локальные температуры, например, в помещении, и передают соответствующие данные в регулятор 26. В данном варианте осуществления датчики 12, 13 температуры не сообщаются непосредственно с клапанами 10, 11 управления потоком (которые в некоторых вариантах осуществления могут вообще отсутствовать) и, таким образом, не образуют часть термостатов, а работают для измерения температур в качестве входных данных для регулятора 26. Без коррекции температура воды потока будет настроена в соответствии с самым важным помещением в здании, что означает, что другие помещения получат слишком высокую производительность, т.е. слишком большой поток и/или слишком высокую температуру воды потока. Благодаря управлению температурой в обратной линии управление каждой из ветвей 6, 7 будет оптимизировано динамически, так как, если температура в обратной линии или разность ΔT температур слишком велика, поток будет уменьшен. Если указанные выше значения слишком низки, поток будет увеличен. Результаты измерения температуры (в помещении), полученные от датчиков 12, 13, будут использоваться регулятором 26 для контроля того, что каждая из обогреваемых областей (каждое из помещений) получает достаточное количество тепловой энергии, например, путем контроля температур, которые должны соответствовать заданным температурам.
Однако, если отдельная ветвь 6, 7 содержит температурный узел и результат измерения температуры по фактической измеренной температуре (в помещении), то результаты измерения также могут быть переданы в регулятор 26 и учтены, чтобы обеспечить получение каждой ветвью 6, 7 достаточного потока.
Таким образом, отопительная система с фиг. 1 и 3 объединяет в себе низкую температуру и оптимальный комфорт, достигаемый с высокой эффективностью.
В показанном варианте осуществления клапан 30 управления подачей может быть установлен в линии 15 ниже по потоку от вторичного контура 4 теплообменника 2. Клапан 30 управления подачей соединен с датчиком 31 температуры на впускном отверстии 32 первичного контура 3 теплообменника 2. Таким образом, для управления потоком в ветвях 6, 7 можно дополнительно использовать информацию о температуре на впускном отверстии 32 первичного контура 3 теплообменника 2.
На чертежах видны две ветви 6, 7, однако число ветвей может быть любым. Одно такое клапанное устройство 14 может управлять любым числом ветвей 6, 7, а в других вариантах осуществления оно может управлять любыми параллельными группами отопительных систем 1, соединенных с одним и тем же источником тепла и либо имеющих общий теплообменник 2, либо в каждом случае имеющих свой собственный локальный теплообменник 2. В данном варианте осуществления с параллельными группами каждая из параллельных отопительных систем 1 может иметь свое собственное клапанное устройство 14, или в специальном варианте осуществления выше по потоку от каждой из параллельных отопительных систем 1 расположено одно такое клапанное устройство 14, обслуживающее все эти системы.
Кроме того, на фиг. 3 показано, что с некоторыми или всеми устройствами, такими как исполнительные устройства 34, 35, датчики 12, 13, 27, 29 температуры, регуляторы 26 и т.д., может быть соединен внешний регулятор 36. Это может иметь место в случае любого из показанных вариантов осуществления, в особенности любого из вариантов осуществления с параллельными отопительными системами 1. В этом случае внешний регулятор 36 может управлять объединенной системой, например, устанавливать расчетный поток, например, в соответствии с наиболее критичным из теплообменных устройств 8, 9 всех ветвей 6, 7 всех параллельно соединенных отопительных систем 1. В этом случае клапанное устройство 14 (клапанные устройства) (одно, общее для всех и/или одно, соединенное с каждой из параллельных отопительных систем 1) корректирует поток в соответствии с измеренным ΔT и согласно описанным выше вариантам осуществления изобретения.
Настоящее изобретение не ограничивается проиллюстрированными вариантами осуществления, и для специалиста в данной области техники очевидно, что можно комбинировать элементы из каждого варианта осуществления, например, варианта осуществления с фиг. 1, где датчики температуры 12, 13, как на фиг. 3, не являются частью термостатов.

Claims (12)

1. Отопительная система (1), содержащая теплообменник (2), имеющий первичный контур (3) и вторичный контур (4), причем первичный контур (3) соединен с тепловым источником, а вторичный контур (4) соединен с отопительной установкой, содержащей множество ветвей (6, 7), причем каждая ветвь (6, 7) имеет теплообменное устройство (8, 9), отличающаяся тем, что ниже по потоку от указанного теплообменника (2) расположено клапанное устройство (14), имеющее клапан (16) управления потоком и клапан (17) регулирования давления, поддерживающий постоянную разность давлений между двумя точками отопительной системы (1), и тем, что ниже по потоку от вторичного контура (4) теплообменника (2) расположен клапан (30) управления подачей, соединенный с датчиком (31) температуры на впускном отверстии (32) первичного контура (3) теплообменника (2).
2. Отопительная система (1) по п. 1, в которой указанные две точки расположены с обеих сторон клапана (16) управления потоком, расположенного в линии (15) между теплообменником (2) и ветвями (6, 7).
3. Отопительная система (1) по п. 1, в которой указанные две точки представляют собой точку, расположенную выше по потоку от указанного клапана (16) управления потоком, и точку на обратной линии ветвей (6, 7).
4. Отопительная система по пп. 1, 2 или 3, в которой клапан (16) управления потоком выполнен с возможностью приведения в действие исполнительным устройством (25), управляемым регулятором (26), причем регулятор (26) соединен с датчиком (27) температуры в обратной линии ветвей (6, 7).
5. Отопительная система по п. 4, в которой регулятор соединен с датчиком (29) температуры в линии подачи выше по потоку от ветвей (6, 7).
6. Отопительная система по п. 5, в которой датчик (29) температуры в линии подачи расположен выше по потоку от клапанного устройства (14).
7. Отопительная система по любому из пп. 1-6, в которой регулятор (26) соединен с датчиками (12, 13) температуры в помещении.
8. Отопительная система по п. 7, в которой датчики (12, 13) температуры в помещении являются частью устройств (10, 11) управления, управляющих потоком через теплообменные устройства (8, 9), причем указанные датчики (12, 13) температуры выполнены с возможностью передачи результатов измерения в регулятор (26).
9. Отопительная система по любому из пп. 5-8, в которой клапан (17) регулирования давления выполнен с возможностью работы независимо от регулятора (26), но регулятор (26) выполнен с возможностью корректирования работы клапана (16) управления потоком в зависимости от результатов измерения, полученных от датчика (27) температуры в обратной линии и/или датчика (29) температуры в линии подачи.
10. Отопительная система по п. 9, в которой клапан (17) регулирования давления выполнен с возможностью работы независимо от регулятора (26), но регулятор (26) выполнен с возможностью корректирования работы клапана (16) управления потоком в зависимости от разности температур согласно результатам измерения, полученным от датчика (27) температуры в обратной линии и датчика (29) температуры в линии подачи.
11. Способ управления работой отопительной системы (1), содержащей теплообменник (2), имеющий первичный контур (3) и вторичный контур (4), причем первичный контур (3) соединен с тепловым источником, а вторичный контур (4) соединен с отопительной установкой, содержащей множество ветвей (6, 7), причем каждая ветвь (6, 7) имеет теплообменное устройство (8, 9), при этом ниже по потоку от указанного теплообменника (2) расположено клапанное устройство (14), имеющее клапан (16) управления потоком и клапан (17) регулирования давления, поддерживающий постоянную разность давлений между двумя точками отопительной системы (1), при этом ниже по потоку от вторичного контура (4) теплообменника (2) расположен клапан (30) управления подачей, соединенный с датчиком (31) температуры на впускном отверстии (32) первичного контура (3) теплообменника (2), причем указанный способ заключается в том, что регулятором корректируют поток в зависимости от результата измерения температуры.
12. Способ по п. 11, осуществляемый в отопительной системе по любому из пп. 1-10.
RU2018123203A 2017-07-10 2018-06-26 Отопительная система RU2676579C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201700406 2017-07-10
DKPA201700406A DK179725B1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Heating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2676579C1 true RU2676579C1 (ru) 2019-01-09

Family

ID=62784003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018123203A RU2676579C1 (ru) 2017-07-10 2018-06-26 Отопительная система

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3428547B1 (ru)
CN (1) CN109237600B (ru)
DK (1) DK179725B1 (ru)
RU (1) RU2676579C1 (ru)
UA (1) UA122163C2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900012918A1 (it) * 2019-07-25 2021-01-25 Fimcim Spa Processo ed apparecchiatura di monitoraggio e/o controllo di un impianto di condizionamento e/o riscaldamento
US11692718B2 (en) * 2020-03-02 2023-07-04 Rheem Manufacturing Company Direct current electric on-demand water heater
CN118043756A (zh) * 2021-12-14 2024-05-14 丹佛斯有限公司 具有运行参数优化功能的供暖系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769553A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 张明亮 二次泵循环水供热系统
WO2011030241A2 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Consorzio Per L'area Di Ricerca Scientifica E Tecnologica Di Trieste Covering system for heating/cooling rooms and thermo- acoustically insulating vertically enclosed immovable spaces
US8230911B2 (en) * 2003-03-22 2012-07-31 Danfoss A/S Method for adjusting several parallel connected heat exchangers
RU2473014C1 (ru) * 2010-06-10 2013-01-20 Данфосс А/С Способ регулирования однотрубной системы теплоснабжения

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE521082C2 (sv) * 2002-01-28 2003-09-30 Tour & Andersson Ab Anordning för reglering av differenstrycket i värme- och kylsystem
DE10323981B3 (de) * 2003-05-27 2005-04-21 Danfoss A/S Heizungs-Ventilanordnung
WO2011154003A2 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Danfoss A/S One-pipe heat supply system with flow regulation
ES2621873T3 (es) * 2014-10-22 2017-07-05 Danfoss A/S Disposición de válvulas para intercambiador de calor, sistema de calefacción y método para hacer funcionar un sistema de calefacción

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8230911B2 (en) * 2003-03-22 2012-07-31 Danfoss A/S Method for adjusting several parallel connected heat exchangers
CN101769553A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 张明亮 二次泵循环水供热系统
WO2011030241A2 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Consorzio Per L'area Di Ricerca Scientifica E Tecnologica Di Trieste Covering system for heating/cooling rooms and thermo- acoustically insulating vertically enclosed immovable spaces
RU2473014C1 (ru) * 2010-06-10 2013-01-20 Данфосс А/С Способ регулирования однотрубной системы теплоснабжения

Also Published As

Publication number Publication date
DK201700406A1 (en) 2019-02-18
CN109237600B (zh) 2021-01-26
DK179725B1 (en) 2019-04-12
EP3428547B1 (en) 2020-05-20
EP3428547A1 (en) 2019-01-16
UA122163C2 (uk) 2020-09-25
CN109237600A (zh) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2676579C1 (ru) Отопительная система
JP4786643B2 (ja) 冷暖房装置
EP1564616A2 (en) System for independently regulating temperatures in different spaces and temperatures of one or more hot-water suplies
US20170219219A1 (en) Demand based hvac (heating, ventilation, air conditioning) control
EP2395289B1 (en) Method to regulate a one-pipe heat supply system
JP2007532851A5 (ru)
CN109564438B (zh) 区域制热中的返回温度的降低以及区域制冷中的返回温度的增加
WO2011154003A2 (en) One-pipe heat supply system with flow regulation
EP2963349A1 (en) Fluid-heating apparatus
RU2628005C1 (ru) Способ управления работой привода клапана для балансировочного клапана
RU2508510C1 (ru) Система регулирования распределения текучей среды
EP3073205B1 (en) Method for operating a hydronic heating and/or cooling system, control valve and hydronic heating and/or cooling system
CN103851713A (zh) 空调系统以及对空调系统进行控制的方法
US20240053060A1 (en) A hydraulic unit
US10253997B2 (en) Building climate control system with decoupler for independent control of interacting feedback loops
US11226135B2 (en) Control apparatus and method for combination space and water heating
KR100936162B1 (ko) 온도차를 이용한 냉. 난방 유량제어 시스템
EP3021049A1 (en) Heat interface unit
US5697551A (en) Heating system of the type for apartments or offices in buildings
KR19980018617A (ko) 온수·위생수겸용설비용 수압식 어셈블리
EP3120209B1 (en) Retrofit smart components for use in a fluid transfer system
US4114682A (en) Apparatus for heating, cooling or air-conditioning a room
KR101916357B1 (ko) 온수난방 시스템
GB2599360A (en) Balancing of heating systems
CN110908413A (zh) 温控器、主控器、温度调节系统及其控制方法