RU2769602C1 - Water heating system - Google Patents
Water heating system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769602C1 RU2769602C1 RU2021110371A RU2021110371A RU2769602C1 RU 2769602 C1 RU2769602 C1 RU 2769602C1 RU 2021110371 A RU2021110371 A RU 2021110371A RU 2021110371 A RU2021110371 A RU 2021110371A RU 2769602 C1 RU2769602 C1 RU 2769602C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supply
- electric
- water
- return
- valves
- Prior art date
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
- 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
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (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
Description
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в автоматизации управления системами отопления.The invention relates to the field of heat engineering and can be used in the automation of heating systems.
Известны устройства водяной системы отопления по книге «Эффективные системы отопления зданий», Стройиздат, 1988, стр. 94, рис. III. (4 в) - [1] и патенту на изобретение RU 2285206 С1 от 10.10.2006, F24D 12/00, F24D 3/02, «Система отопления многоэтажного здания» - [2].Known devices for a water heating system according to the book "Efficient heating systems for buildings", Stroyizdat, 1988, p. 94, fig. III. (4 c) - [1] and the patent for invention RU 2285206 C1 dated 10.10.2006, F24D 12/00, F24D 3/02, "Heating system of a multi-storey building" - [2].
Водяные системы отопления многоэтажного здания по аналогам [1] и [2] содержат подающую и обратную магистрали, сообщенные с ними соответственно подающие и обратные стояки, а также размещенные в помещениях многоэтажного здания нагревательные элементы.Water heating systems of a multi-storey building according to analogs [1] and [2] contain supply and return lines, supply and return risers connected to them, respectively, as well as heating elements located in the premises of a multi-storey building.
Недостатком известных систем отопления многоэтажного здания по [1] и [2] является их потенциальная опасность при разгерметизации. В результате этого могут быть затоплены помещения с находящимися в них материальными ценностями (продовольственные и вещевые склады и т.д.), в некоторых случаях невосполнимыми и дорогостоящими, имеющими историческую ценность (архивы, музеи, библиотеки и др.). Причем разгерметизация системы водного отопления может произойти как естественным образом (коррозионным, превышения давления сети, брак запорно-регулирующей арматуры и др.), так и при стихийных (землетрясения, пожары и т.д.) и террористических или военных действиях.A disadvantage of the known heating systems of a multi-storey building according to [1] and [2] is their potential danger during depressurization. As a result, premises with material values located in them (food and clothing warehouses, etc.), in some cases irreplaceable and expensive, having historical value (archives, museums, libraries, etc.) can be flooded. Moreover, the depressurization of the water heating system can occur both naturally (corrosive, excess network pressure, defective shut-off and control valves, etc.), and during natural (earthquakes, fires, etc.) and terrorist or military actions.
Известна «Водяная система отопления» по патенту на изобретение RU 2372560 С1 от 10.11.2009, F24D 10/00 - [3], состоящая из прямой (горячей) и обратной (охлажденной) труб, трубы сброса воздуха, трубы слива воды и комплекса отопительных приборов, гидравлически соединенных между собой, установлены на прямой и на обратной трубах по одному отсечному электроклапану, а также содержит электронный блок управления с датчиками разгерметизации системы и двумя сливными электроклапанами и электронасосом. Два сливных электроклапана установлены соответственно на прямой и на обратной трубах после отсечных электроклапанов, выходы сливных электроклапанов соединены между собой и с входом электронасоса, выход которого подсоединен к канализационному трубопроводу. Электронный блок управления содержит датчики разгерметизации системы в виде датчиков обнаружения воды. В качестве отсечных и сливных электроклапанов могут быть применены вентили с приводами от электродвигателей.Known "Water heating system" according to the patent for the invention RU 2372560 C1 dated 11/10/2009, F24D 10/00 - [3], consisting of a straight (hot) and return (cooled) pipes, an air discharge pipe, a water drain pipe and a heating complex devices, hydraulically interconnected, are installed on the direct and on the return pipes, one shut-off electrovalve each, and also contains an electronic control unit with system depressurization sensors and two drain electrovalves and an electric pump. Two drain solenoid valves are respectively installed on the direct and return pipes after the shut-off solenoid valves, the outlets of the solenoid valves are connected to each other and to the inlet of the electric pump, the outlet of which is connected to the sewer pipeline. The electronic control unit contains system depressurization sensors in the form of water detection sensors. Valves driven by electric motors can be used as shut-off and drain electrovalves.
Недостатком аналога [3] является низкая надежность ее конструкции в виду неполного слива воды из стояков и отопительных приборов, особенно в холодное время года.The disadvantage of analogue [3] is the low reliability of its design due to incomplete draining of water from risers and heaters, especially in the cold season.
Прототипом заявленного технического решения является «Водяная система отопления» по патенту на изобретение RU 2740668 С1 от 19.01.2021, МПК F24D 10/00, F24D 3/02 - [4], состоящая из подающей и обратной труб теплосети и подключенных к ним и подключенных к ним в здании соответственно, по крайней мере, по одному подающему и обратному стоякам с отопительными приборами, гидравлически завязанными между собой, автоматического воздухоотводчика, распложенного в верхней части подающего стояка, при этом подающая и обратная трубы теплосети подключены соответственно к подающему и обратному стоякам через первые выходы водяных трехходовых электровентилей, вторые выходы которых соединены трубами между собой и со входом электронасоса, выход которого через трубу слива воды подсоединен к канализационному трубопроводу, а также электронного блока управления, с датчиками разгерметизации в виде датчиков обнаружения воды, оповещателя, линиями управления электровентилями, электронасосом и оповещателем,The prototype of the claimed technical solution is the "Water heating system" according to the patent for the invention RU 2740668 C1 dated 01/19/2021, IPC F24D 10/00, F24D 3/02 - [4], consisting of supply and return pipes of the heating network and connected to them and connected to them in the building, respectively, at least one supply and return risers with heating devices hydraulically connected to each other, an automatic air vent located in the upper part of the supply riser, while the supply and return pipes of the heating network are connected, respectively, to the supply and return risers through the first outlets of water three-way electric valves, the second outlets of which are connected by pipes to each other and to the inlet of the electric pump, the outlet of which is connected to the sewer pipeline through a water drain pipe, as well as an electronic control unit, with depressurization sensors in the form of water detection sensors, an annunciator, control lines for electric valves, electric pump and alarm,
Недостатком прототипа [4] является низкая его надежность в виду неполного слива воды из стояков и отопительных приборов, особенно в холодное время года.The disadvantage of the prototype [4] is its low reliability in view of the incomplete drainage of water from risers and heaters, especially in the cold season.
Из недостатков аналогов и прототипа следует задача повышения надежности водяной системы отопления с возможностью быстрого и гарантированного опорожнения ее стояков отопления с отопительными приборами для минимизации ущерба в виду неполного слива воды из стояков и отопительных приборов, особенно в холодное время года.Among the shortcomings of analogues and the prototype follows the task of improving the reliability of the water heating system with the possibility of quick and guaranteed emptying of its heating risers with heaters to minimize damage due to incomplete draining of water from risers and heaters, especially in the cold season.
Сущность заявленного технического решения состоит в том что водяная система отопления, состоит из подающей и обратной труб теплосети и подключенных к ним в здании соответственно, по крайней мере, по одному подающему и обратному стоякам с отопительными приборами, гидравлически завязанными между собой, автоматического воздухоотводчика, распложенного в верхней части подающего стояка. При этом подающая и обратная трубы теплосети подключены соответственно к подающему и обратному стоякам через первые выходы водяных трехходовых электровентилей, вторые выходы которых соединены трубами между собой и со входом электронасоса, выход которого через трубу слива воды подсоединен к канализационному трубопроводу. Также содержит электронный блок управления, с датчиками разгерметизации в виде датчиков обнаружения воды, оповещателя, линиями управления электровентилями, электронасосом и оповещателем. При этом водяная система отопления здания дополнительно оборудована баллоном сжатого воздуха, который последовательно через газовый запорный электровентиль высокого давления, воздушный (газовый) редуктор и газовый запорный электровентиль трубопроводом подсоединен к, по крайней мере, к одному подающему стояку выше уровня установки водяного трехходового электровентиля подающей трубы теплосети, при этом по крайней мере, на одном подающем стояке перед его автоматическим воздухоотводчиком установлен газовый запорный электровентиль. Электронный блок управления дополнительно связан линиями управления с газовым запорным электровентилем высокого давления и запорными электровентилями установленными после газового редуктора и перед автоматическим воздухоотводчиком. Если водяная система отопления содержит i - пар прямого и обратного стояков, то каждая пара подающих и обратных стояков здания может быть присоединена соответственно к подающему и обратному трубопроводу через собственные трехходовые электровентили, все вторые выходы которых соединяются между собой и со входом электронасоса, при этом к каждому подающему стояку через свой запорный электровентиль подсоединен выход газового редуктора, а каждый стояк оборудован своим запорным электровентилем и автоматическим воздухоотводчиком. В качестве привода всех электровентилей и трехходовых электровентилей могут быть использованы электродвигатели.The essence of the claimed technical solution is that the water heating system consists of supply and return pipes of the heating network and connected to them in the building, respectively, at least one supply and return risers with heating devices hydraulically connected to each other, an automatic air vent located at the top of the feed riser. At the same time, the supply and return pipes of the heating network are connected, respectively, to the supply and return risers through the first outlets of the water three-way electric valves, the second outlets of which are connected by pipes to each other and to the inlet of the electric pump, the outlet of which is connected to the sewer pipeline through the water drain pipe. It also contains an electronic control unit, with depressurization sensors in the form of water detection sensors, an annunciator, control lines for electric valves, an electric pump and an annunciator. At the same time, the water heating system of the building is additionally equipped with a compressed air cylinder, which is successively connected through a pipeline to at least one supply riser above the installation level of the three-way electric valve of the supply pipe heating network, while at least one supply riser is equipped with a gas shut-off electric valve in front of its automatic air vent. The electronic control unit is additionally connected by control lines to the high-pressure gas shut-off electric valve and shut-off electric valves installed after the gas reducer and before the automatic air vent. If the water heating system contains i - pairs of direct and return risers, then each pair of supply and return risers of the building can be connected, respectively, to the supply and return pipelines through their own three-way electric valves, all the second outputs of which are connected to each other and to the electric pump input, while to Each supply riser is connected to the outlet of the gas reducer through its shut-off electric valve, and each riser is equipped with its own shut-off electric valve and automatic air vent. Electric motors can be used as a drive for all electric valves and three-way electric valves.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение надежности водяной системы отопления путем более полного гарантированного опорожнения стояков и отопительных приборов от воды при их разгерметизации. Данный технический результат особенно актуален в холодное время года.The technical result of the claimed technical solution is to increase the reliability of the water heating system by more complete guaranteed emptying of risers and heaters from water when they are depressurized. This technical result is especially relevant in the cold season.
В заявленную систему отопления добавлен баллон сжатого воздуха с управляемыми от электронного блока управления элетровентилями и газовый (воздушный) редуктор. При этом также, как и в прототипе [4] в заявленной водяной системе отопления осталась такая же увеличенная скорость слива воды, осуществляемая через два трехходовых электровентиля установленные на одну пару стояков. При наличии в многоэтажном здании более одной пары стояков (1…i - пар подающего и обратного стояков), водяная система отопления содержит также всего один электронасос, для ускоренного слива воды, и по два трехходовых электровентиля на каждую пару подающего и обратного стояков. Оповещатель, работающий от электронного блока управления, экстренно сообщает ремонтным службам об отключении конкретной пары стояков в многоэтажном здании. При этом, вода ускоренно сливается только из пары подающего и обратного стояков с отопительными приборами, в которых обнаружена протечка, а остальные стояки с отопительными приборами многоэтажного здания остаются в работоспособном состоянии, и самом здании система отопления не отключается. Однако по заявленному техническому решению для более полного гарантированного опорожнения стояков и отопительных приборов при их разгерметизации, в конце процесса слива воды система дополнительно продувается сжатым воздухом, например, с давлением не более 6 атмосфер, и тем самим удаляются(выдуваются) остатки воды системы отопления. Это позволяет гарантировать, что в холодное время года при минусовых температурах в элементах водяной системы отопления здания на слитых ее участках отопительные приборы и трубопроводы не будут «разморожены». Запас необходимого воздуха для продувки слитых отопительных приборов и трубопроводов хранится в баллоне или батареи баллонов сжатого воздуха (рассчитывается по заполняемому объему водяной системы отопления здания), например при давлении 200 атмосфер.A cylinder of compressed air with electric valves controlled from an electronic control unit and a gas (air) reducer is added to the declared heating system. At the same time, as in the prototype [4], the same increased water drain rate remained in the claimed water heating system, carried out through two three-way electric valves installed on one pair of risers. If there is more than one pair of risers in a multi-storey building (1 ... i - a pair of supply and return risers), the water heating system also contains only one electric pump for accelerated draining of water, and two three-way electric valves for each pair of supply and return risers. The siren, powered by an electronic control unit, urgently informs the repair services about the disconnection of a particular pair of risers in a multi-storey building. At the same time, water is rapidly drained only from a pair of supply and return risers with heating devices in which a leak is detected, and the remaining risers with heating devices of a multi-storey building remain in working condition, and the heating system itself is not turned off. However, according to the claimed technical solution for a more complete guaranteed emptying of risers and heaters when they are depressurized, at the end of the water drain process, the system is additionally blown with compressed air, for example, with a pressure of not more than 6 atmospheres, and thereby the residual water of the heating system is removed (blown out). This ensures that in the cold season at sub-zero temperatures in the elements of the water heating system of the building in its drained sections, heating devices and pipelines will not be “defrosted”. The supply of necessary air for purging drained heaters and pipelines is stored in a cylinder or a battery of compressed air cylinders (calculated according to the volume of the building's water heating system being filled), for example, at a pressure of 200 atmospheres.
Использование отличительных признаков независимого формулы изобретения: «водяная система отопления здания дополнительно оборудована баллоном сжатого воздуха, который последовательно через газовый запорный электровентиль высокого давления, газовый (воздушный) редуктор и газовый запорный электровентиль трубопроводом подсоединен к, по крайней мере, к одному подающему стояку выше уровня установки водяного трехходового электровентиля подающей трубы теплосети, при этом по крайней мере, на одном подающем стояке перед его автоматическим воздухоотводчиком установлен газовый запорный электровентиль» и «электронный блок управления дополнительно связан линиями управления с газовым запорным электровентилем высокого давления и запорными электровентилями установленными после газового редуктора и перед автоматическим воздухоотводчиком» позволяет в конце процесса слива воды осуществить продувку слитых отопительных приборов и трубопроводов сжатым воздухом и гарантированно удалить (выдуть) из последних остатки воды, которые при минусовой температуре могут привести к разрушению (разморозке) этих элементов системы отопления. При этом, случае разгерметизации системы из нее будет слито и удалено (сжатым воздухом) гарантировано максимально возможное количество воды (жидкости) и тем самим будет минимизирован ее пролив в помещения.The use of the distinctive features of the independent claims: “the water heating system of the building is additionally equipped with a compressed air cylinder, which is successively connected through a high-pressure gas shut-off electric valve, a gas (air) reducer and a gas shut-off electric valve to at least one supply riser above the level installation of a water three-way electric valve of the supply pipe of the heating network, while at least one supply riser is equipped with a gas shut-off electric valve in front of its automatic air vent" and "the electronic control unit is additionally connected by control lines to the high-pressure gas shut-off electric valve and shut-off electric valves installed after the gas reducer and in front of the automatic air vent "allows at the end of the process of draining the water to purge the drained heaters and pipelines with compressed air and guaranteed to remove (blow out) from the last static water, which at sub-zero temperatures can lead to the destruction (defrost) of these elements of the heating system. At the same time, in case of depressurization of the system, the maximum possible amount of water (liquid) will be drained and removed from it (by compressed air), and thus its spillage into the premises will be minimized.
Часть вышеприведенного отличительного признака, где воздушный трубопровод подсоединен «к одном подающему стояку выше уровня установки водяного трехходового электровентиля подающей трубы теплосети» позволяет газовые баллоны высокого давления размещать или в самом теплоцентре задания или снаружи здания. При этом поступающий в подающую трубу (подающий стояк) сжатый воздух через саму подающую трубу поднимется вверх и перейдет в обратную трубу с установленными на ней отопительными приборами, удаляя из всех слитых элементов системы отопления остатки воды, как на подающей трубе, так и на обратной трубе. Кроме того, нет необходимости тянуть воздуховоды на верхние этажи или чердачное помещения здания или же размещать воздушные баллоны на чердаке задания.The part of the above feature where the air piping is connected "to one supply riser above the installation level of the heating network supply pipe water three-way electric valve" allows high-pressure gas cylinders to be placed either in the task's heating center itself or outside the building. At the same time, the compressed air entering the supply pipe (supply riser) rises up through the supply pipe itself and passes into the return pipe with heaters installed on it, removing water residues from all drained elements of the heating system, both on the supply pipe and on the return pipe . In addition, there is no need to run ducts to the upper floors or attic of the building, or place air tanks in the attic of the job.
Использование отличительного зависимого признака формулы изобретения: «в качестве привода всех электровентилей и трехходовых электровентилей использованы электродвигатели» позволяет исключить при последующем (после срабатывания электронного блока управления на слив воды) возможного отключении электричества автоматический переход системы водяного отопления в исходное состояние (при котором может продолжится затопление помещений), что повысит надежность всей системы отопления при авариях с отключением электричества. При этом применение электронасоса, например, самого дешевого насоса центробежного типа, позволит воде свободно сливаться в канализацию, только с меньшей скоростью. При штатном режиме - работе дренажного электронасоса в системе отопления создается вакуум, за счет чего выброс воды в помещения минимальный. В конце слива воды, при продувке элементов системы сжатым воздухом скорость слива даже через насос центробежного типа только увеличится.The use of a distinctive dependent feature of the claims: “electric motors are used as a drive for all electric valves and three-way electric valves” makes it possible to exclude, in the event of a subsequent (after the electronic control unit is triggered to drain water) possible power outage, the automatic transition of the water heating system to its initial state (in which flooding may continue rooms), which will increase the reliability of the entire heating system in case of accidents with power outages. At the same time, the use of an electric pump, for example, the cheapest centrifugal type pump, will allow water to freely drain into the sewer, only at a lower speed. In the normal mode - the operation of the drainage electric pump, a vacuum is created in the heating system, due to which the release of water into the premises is minimal. At the end of the water drain, when the elements of the system are purged with compressed air, the drain rate, even through a centrifugal pump, will only increase.
Использование отличительного зависимого признака формулы изобретения: «каждая пара подающих и обратных стояков здания может быть присоединена соответственно к подающему и обратному трубопроводу через собственные трехходовые электровентили, все вторые выходы которых соединяются между собой и со входом электронасоса, при этом к каждому подающему стояку через свой запорный электровентиль подсоединен выход газового редуктора, а каждый стояк оборудован своим запорным электровентилем и автоматическим воздухоотводчиком» позволяет применить заявленное техническое решение для водяной системы отопления многоэтажного здания с 1…i - пар подающих и обратных стояков. При этом (в этом варианте), водяная система отопления для ускоренного слива воды содержит всего один баллон сжатого воздуха с газовым электровентилем высокого давления и воздушным редуктором и по паре (двум) электровентилей на каждую пару стояков, и как в прототипе один электронасос и по два трехходовых электровентиля на каждую пару стояков, что также повышает надежность системы.The use of a distinctive dependent feature of the invention claims: “each pair of supply and return risers of the building can be connected, respectively, to the supply and return pipelines through their own three-way electric valves, all the second outputs of which are connected to each other and to the electric pump inlet, while to each supply riser through its shut-off the electric valve is connected to the outlet of the gas reducer, and each riser is equipped with its own shut-off electric valve and automatic air vent "allows the application of the claimed technical solution for the water heating system of a multi-storey building with 1 ... i - pairs of supply and return risers. In this case (in this embodiment), the water heating system for accelerated draining of water contains only one compressed air cylinder with a high-pressure gas electric valve and an air reducer and a pair (two) of electric valves for each pair of risers, and, as in the prototype, one electric pump and two three-way electric valves for each pair of risers, which also increases the reliability of the system.
Графические материалы, поясняющие сущность изобретения представлены двумя фигурами:Graphic materials explaining the essence of the invention are represented by two figures:
На фигуре 1 представлен чертеж заявленной схемы водяной системы отопления для одной пары подающего и обратного стояков многоэтажного здания.The figure 1 shows a drawing of the claimed scheme of the water heating system for one pair of supply and return risers of a multi-storey building.
На фигуре 2 - чертеж по фигуре 1, адаптированный для водяной системы отопления многоэтажного здания с 1…i - пар подающих и обратных стояков.The figure 2 shows a drawing according to figure 1, adapted for a water heating system of a multi-storey building with 1 ... i - pairs of supply and return risers.
На фигуре 1 обозначены: 1 - подающая (горячая) труба из теплосети; 2 - обратная (охлажденная) труба в теплосеть; 3 и 4 - водяные трехходовые электровентили с приводом от электродвигателя; 5 - подающий стояк; 6 - обратный стояк; 7 - отопительные приборы; 8 - автоматический воздухоотводчик; 9 - электронасос, в качестве которого может быть простейший центробежный; 10 - труба слива воды от соединения вторых выходов трехходовых электровентилей (3) и (4) к электронасосу (9); 11 - электронный блок управления; 12 - датчики разгерметизации; 13 - оповещатель; 14 - линии полсоединения датчиков разгерметизации (12); 15 - линий управления трехходовыми электровентилями (3) и (4); 16 - линия управления электронасосом (9); 16 - линия управления оповещателем (13); 17 - баллон с сжатым воздухом; 18 - газовый электровентиль высокого давления; 19 - воздушный редуктор; 20 - электровентиль подвода воздуха к подающему стояку; 21 - электровентиль установленный перед автоматическим воздухоотводчиком для его временного отключения; 22 - линия управления электровентилями (18), (20) и (21).The figure 1 shows: 1 - supply (hot) pipe from the heating system; 2 - return (cooled) pipe to the heating network; 3 and 4 - water three-way electric valves driven by an electric motor; 5 - supply riser; 6 - reverse riser; 7 - heating devices; 8 - automatic air vent; 9 - electric pump, which can be the simplest centrifugal; 10 - water drain pipe from the connection of the second outlets of the three-way electric valves (3) and (4) to the electric pump (9); 11 - electronic control unit; 12 - depressurization sensors; 13 - annunciator; 14 - lines for connecting depressurization sensors (12); 15 - control lines for three-way electric valves (3) and (4); 16 - electric pump control line (9); 16 - siren control line (13); 17 - cylinder with compressed air; 18 - high pressure gas electric valve; 19 - air reducer; 20 - electric valve for supplying air to the supply riser; 21 - electric valve installed in front of the automatic air vent for its temporary shutdown; 22 - control line for electric valves (18), (20) and (21).
На фигуре 2 дополнительно обозначены: 3.1, 3.2…3.i - трехходовые электровентили соответствующих подающих стояков с горячей водой 5.1, 5.2…5.i; 4.1, 4.2…4.i - трехходовые электровентили соответствующих обратных стояков с охлажденной водой 6.1, 6.2…6.i; 7.1, 7.2…7.i - отопительные приборы соответствующих пар стояков 1, 2…i; 8.1, 8.2…8.i - автоматические воздухоотводчики соответствующих пар стояков 1, 2…i; 20.1, 20.2…20.i - электровентили подвода воздуха соответственно к подающим стоякам с горячей водой (5.1, 5.2…5.i); 21.1, 21.2…21.i - электровентили установленные перед автоматическими воздухоотводчиками 8.1, 8.2…8.i для их временного отключения.Figure 2 additionally marked: 3.1, 3.2...3.i - three-way electric valves of the respective supply risers with hot water 5.1, 5.2...5.i; 4.1, 4.2…4.i - three-way electric valves of the respective chilled water return risers 6.1, 6.2…6.i; 7.1, 7.2…7.i - heaters of the corresponding pairs of
Водяная система отопления, состоит из подающей (горячей) (1) и обратной (охлажденной) (2) труб и подключенных к ним через водяные трехходовые электровентили (3) и (4) соответственно подающий (5) и обратный (6) стояки с отопительными приборами (7), гидравлически завязанными между собой, автоматического воздухоотводчика (8), распложенного в верхней части подающего стояка (5), электронасоса (9), трубы слива воды (10), электронный блок управления (11) с датчиками разгерметизации (12) в виде датчиков обнаружения воды и оповещателем (13). Электронный блок управления (11) с датчиками разгерметизации (12) соединен при помощи линий (14). Для управления трехходовыми электровентилями (3) и (4), электронасосом (9) и оповещателем (13) от электронного блока управления (11) отходят соответственно линии управления (15), (16) и (17). Входы трехходовых электровентилей (3) и (4) соответственно подключены к подающей (горячей) (1) и обратной (охлажденной) (2) труб системы теплоснабжения. Первые выходы трехходовых электровентилей (3) и (4) подсоединены соответственно к подающей (1) и обратной (2) трубам теплосети, а вторые выходы трехходовых электровентилей (3) и (4) соединены трубами между собой и трубой (10) со входом электронасоса (9), выход которого через трубу слива подсоединен к канализационному трубопроводу (к канализации). Водяная система отопления дополнительно оборудована баллоном сжатого воздуха (17), который последовательно через газовый запорный электровентиль (18) высокого давления, воздушный редуктор (19) и газовый запорный электровентиль (20) трубопроводом подсоединен к, по крайней мере, к одному подающему стояку (5) выше уровня установки водяного трехходового электровентиля (3) подающей трубы (1) теплосети. При этом по крайней мере, на одном подающем стояке (5) перед его автоматическим воздухоотводчиком установлен газовый запорный электровентиль (21), а электронный блок управления (11) дополнительно связан линиями управления (22) с газовым запорным электровентилем (18) высокого давления и запорными газовыми электровентилями (20) и (21) установленными соответственно после газового редуктора (19) и перед автоматическим воздухоотводчиком (8).The water heating system consists of supply (hot) (1) and return (cooled) (2) pipes and connected to them through water three-way electric valves (3) and (4), respectively supply (5) and return (6) risers with heating devices (7) hydraulically connected to each other, an automatic air vent (8) located in the upper part of the supply riser (5), an electric pump (9), a water drain pipe (10), an electronic control unit (11) with depressurization sensors (12) in the form of water detection sensors and annunciator (13). The electronic control unit (11) is connected to the leak sensors (12) by means of lines (14). To control the three-way electric valves (3) and (4), the electric pump (9) and the siren (13), control lines (15), (16) and (17) depart from the electronic control unit (11), respectively. The inputs of the three-way electric valves (3) and (4) are respectively connected to the supply (hot) (1) and return (cooled) (2) pipes of the heat supply system. The first outputs of the three-way electric valves (3) and (4) are connected respectively to the supply (1) and return (2) pipes of the heating network, and the second outputs of the three-way electric valves (3) and (4) are connected by pipes to each other and the pipe (10) with the inlet of the electric pump (9), the outlet of which is connected through a drain pipe to the sewer pipeline (to the sewer). The water heating system is additionally equipped with a compressed air cylinder (17), which is successively connected via a high-pressure gas shut-off valve (18), an air reducer (19) and a gas shut-off valve (20) to at least one supply riser (5 ) above the installation level of the water three-way electric valve (3) of the supply pipe (1) of the heating network. At the same time, at least one supply riser (5) in front of its automatic air vent has a gas shut-off electric valve (21), and the electronic control unit (11) is additionally connected by control lines (22) to the high-pressure gas shut-off electric valve (18) and shut-off valves. gas electric valves (20) and (21) installed respectively after the gas reducer (19) and before the automatic air vent (8).
Когда водяная система отопления содержит от 1-й до i-й - пар подающего (5.1, 5.2…5.i) и обратного (6.1, 6.2…6.i) стояков, то каждая пара подающих (5.1, 5.2…5.i) и обратных (6.1, 6.2…6.i) стояков присоединена к подающему (1) и обратному (2) трубопроводам через собственные трехходовые электровентили (3.1, 3.2…3.i) и (4.1, 4.2…4.i), все вторые выходы которых соединяются между собой и со входом электронасоса (9). При этом к каждому подающему стояку (5) через свой запорный электровентиль (20.1, 20.2…20.i) подсоединен выход газового редуктора (19), а каждый подающий стояк (5.1, 5.2…5.i) оборудован своим запорным электровентилем (21.1, 21.2…21.i), установленным соответственно перед автоматическим воздухоотводчиком (8.1, 8.2…8.i) для его временного (на время продувки) отключения. В качестве привода всех электровентилей (18), (19), (21), а также трехходовых (3) и (4) электровентилей использованы электродвигатели, что позволяет повысить надежность водяной системы отопления.When the water heating system contains from the 1st to the i-th - a pair of supply (5.1, 5.2 ... 5.i) and return (6.1, 6.2 ... 6.i) risers, then each pair of supply (5.1, 5.2 ... 5.i ) and return (6.1, 6.2…6.i) risers are connected to the supply (1) and return (2) pipelines through their own three-way electric valves (3.1, 3.2…3.i) and (4.1, 4.2…4.i), all the second outputs of which are connected to each other and to the input of the electric pump (9). At the same time, the outlet of the gas reducer (19) is connected to each supply riser (5) through its shut-off electric valve (20.1, 20.2…20.i), and each supply riser (5.1, 5.2…5.i) is equipped with its own shut-off electric valve (21.1, 21.2…21.i) respectively installed in front of the automatic air vent (8.1, 8.2…8.i) for its temporary (during purge) shutdown. Electric motors are used as a drive for all electric valves (18), (19), (21), as well as three-way (3) and (4) electric valves, which makes it possible to increase the reliability of the water heating system.
Работа заявленного устройства состоит в следующем.The operation of the claimed device is as follows.
При нормальном режиме работы: вода подается по подающей (горячей) (1) трубе теплосети в здание и через трехходовой электровентиль (3) к подающему стояку (5) и далее к отопительным приборам (7), от которых вода (охлажденная) поступает к обратному стояку (6) и отводится через трехходовой электровентиль (4) к обратной трубе (2) теплосети и отводится от здания. На трубе сброса воздуха находится автоматический воздухоотводчик (8), который закрыт под воздействием давления воды. При этом трехходовые электровентили (3) и (4) включены в положение I, когда они соответственно соединяют подающий стояк (5) с подающей (горячей) трубой (1) теплосети и обратный стояк (6) с обратной трубой (2) теплосети с охлажденной водой.During normal operation: water is supplied through the supply (hot) (1) pipe of the heating network to the building and through a three-way electric valve (3) to the supply riser (5) and then to the heaters (7), from which water (cooled) flows to the return riser (6) and is discharged through a three-way electric valve (4) to the return pipe (2) of the heating network and is discharged from the building. On the air outlet pipe there is an automatic air vent (8), which is closed by water pressure. At the same time, three-way electric valves (3) and (4) are included in position I, when they respectively connect the supply riser (5) to the supply (hot) pipe (1) of the heating network and the return riser (6) to the return pipe (2) of the heating network with cooled water.
При протечке воды (по фигуре 1) из отопительного прибора (7) срабатывает расположенным под ним датчик обнаружения воды (12), который по линии (14) подает сигнал в электронный блок управления (11). В электронный блок управления (11) согласно заложенной в него программе формируются и выдаются следующие команды:When water leaks (according to figure 1) from the heater (7), a water detection sensor (12) located below it is triggered, which sends a signal to the electronic control unit (11) via line (14). The following commands are generated and issued to the electronic control unit (11) according to the program embedded in it:
1. По линии управления (15) - на переключение трехходовых электровентилей (3) и (4) в положение И, когда они соответственно разъединяют подающую трубу (1) теплосети и подающий стояк (5), а также обратную трубу (2) теплосети с обратным стояком (6) с охлажденной водой. При этом трехходовые электровентили (3) и (4) соединяют подающий стояк (5) с обратным стояком (6) - (соединяют их между собой) и при помощи трубы (10) со входом электронасоса (9). При этом также автоматический воздухоотводчик (8) под воздействием понижающегося давления открывается (в него поступает воздух) и далее осуществляется слив воды из пары стояков с отопительными приборами (7).1. Through the control line (15) - to switch the three-way electric valves (3) and (4) to position AND, when they respectively disconnect the supply pipe (1) of the heating network and the supply riser (5), as well as the return pipe (2) of the heating network with return riser (6) with chilled water. In this case, three-way electric valves (3) and (4) connect the supply riser (5) with the return riser (6) - (connect them together) and with the help of a pipe (10) with the inlet of the electric pump (9). At the same time, the automatic air vent (8) opens under the influence of decreasing pressure (air enters it) and then the water is drained from a pair of risers with heating devices (7).
2. По линии управления (16) - на включение электронасоса (9), и при этом осуществляется ускоренный слив воды из пары стояков с отопительными приборами (7). По представленной на фиг. 2 схеме ускоренный слив воды осуществляется только из конкретная пара стояков, под отопительным прибором которой произошла утечка воды. Остальные пары стояков (подающий (5) и обратный (6)) со своими отопительными приборами (7) продолжают нормально функционировать.2. Through the control line (16) - to turn on the electric pump (9), and at the same time, the accelerated draining of water from a pair of risers with heating devices (7) is carried out. As shown in FIG. 2, the accelerated draining of water is carried out only from a specific pair of risers, under the heater of which a water leak has occurred. The remaining pairs of risers (supply (5) and return (6)) with their heaters (7) continue to function normally.
3. По линии управления (17) - на информирование с помощью оповещателя оператора (или дежурной команды) обслуживающей организации об отключении конкретной пары стояков многоэтажного задания.3. On the control line (17) - to inform the operator (or duty team) of the service organization about the shutdown of a specific pair of risers of a multi-storey task using an annunciator.
4. По линии управления (22) - и в конце слива воды из стояков (5) и (6) подаются команды на открытие газового электровентиля (18) высокого давления, через который сжатый воздух попадет в воздушный редуктор (19) в котором давление воздуха будет понижено до рабочего давления в водяной системе отопления, например до давления не более 6 атмосфер. При этом, открывается электровентиль (20) и закрывается электровентиль (21). Открытие электровентиля (20) приводит к прохождению через подающий стояк (5) сжатого воздуха, которым удаляются («выдуваются») проходящим под давлением воздухом не слитые остатки воды как из подающего стояка (5), так и из с обратного стояка (6) и связанных с ним отопительными приборами (7). Воздух в обратный стояк (6) попадает через верхнюю часть подающего стояка (5) и «выдувает» остатки воды из отопительных приборов (7). Одновременное с открытием электровентиля (20) закрытие электровентиля (21) позволяет не допустить потерю сжатого воздуха через автоматический воздухоотводчик (8).4. Through the control line (22) - and at the end of the water drain from the risers (5) and (6), commands are given to open the high-pressure gas electric valve (18), through which the compressed air enters the air reducer (19) in which the air pressure will be reduced to the operating pressure in the water heating system, for example, to a pressure of not more than 6 atmospheres. At the same time, the electric valve (20) opens and the electric valve (21) closes. Opening the electric valve (20) leads to the passage of compressed air through the supply riser (5), which removes (“blows out”) the remaining water under pressure from both the supply riser (5) and the return riser (6) and associated heating appliances (7). The air enters the return riser (6) through the upper part of the supply riser (5) and "blows out" the remaining water from the heaters (7). Simultaneously with the opening of the electric valve (20), closing of the electric valve (21) prevents the loss of compressed air through the automatic air vent (8).
5. После того, как сжатым воздухом, будут «продуты» от остатков воды подающий и обратный стояки (5), (6) с отопительными приборами (7) по линии управления (22) подаются команды на закрытие газового электровентиля (18) высокого давления и электровентиля (20), а также на открытие электровентиля (21).5. After the supply and return risers (5), (6) with heaters (7) are “purged” from water residues with compressed air, commands are sent through the control line (22) to close the high pressure gas electric valve (18) and electric valve (20), as well as to open the electric valve (21).
6. По линии управления (16) - на выключение электронасоса (9), после прохождении времени, достаточного на слив воды из пары стояков (подающего (5) и обратного (6) со своими отопительными приборами (7)). При этом время задается в электронном блоке управления (11) с гарантированным резервом, достаточным для полного слива воды, а электровентили (3) и (4) остаются переключенными в положение режима II для слива самотеком остатков воды.6. On the control line (16) - to turn off the electric pump (9), after the passage of time sufficient to drain water from a pair of risers (supply (5) and return (6) with their own heaters (7)). In this case, the time is set in the electronic control unit (11) with a guaranteed reserve sufficient to completely drain the water, and the electric valves (3) and (4) remain switched to the mode II position to drain the remaining water by gravity.
По представленной на фигуре 2 схеме открывается конкретная пара стояков, под отопительным прибором которой произошла утечка воды.According to the scheme shown in figure 2, a specific pair of risers opens, under the heater of which a water leak has occurred.
Включение отключенных конкретных стояков водяной системы отопления многоэтажного здания осуществляется вручную, после того, как дежурная команда (сантехников) устранит неисправности системы в виде протечки воды и проверит герметичность пары стояков - подающего (5) и обратного (6) со своими отопительными приборами (7).Turning on the disconnected specific risers of the water heating system of a multi-storey building is carried out manually, after the duty team (plumbers) eliminates system malfunctions in the form of water leakage and checks the tightness of a pair of risers - supply (5) and return (6) with their heating devices (7) .
Заявленная водяная система отопления в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формулы изобретения не известна из уровня техники общеизвестных систем, и в литературных источниках не найдена, и, следовательно, соответствует критерию «новизна».The claimed water heating system in conjunction with the restrictive and distinctive features of the claims is not known from the prior art of well-known systems, and was not found in the literary sources, and, therefore, meets the criterion of "novelty".
Совокупность признаков заявленной формулы изобретения на данном уровне развития техники ранее не применялась, и не следует из общеизвестных способов и систем для предохранения от протечек водяных систем отопления многоэтажных зданий, что доказывает соответствие критерию «изобретательский уровень».The set of features of the claimed claims at this level of development of technology has not previously been used, and does not follow from the well-known methods and systems for protecting water heating systems from leaks in multi-storey buildings, which proves compliance with the "inventive step" criterion.
Реализация водяной системы отопления с приведенной совокупностью признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, может быть осуществлена применением известных и широко выпускаемых промышленностью устройств, откуда следует соответствие критерию «промышленная применимость».The implementation of a water heating system with the above set of features does not present any structural, technical and technological difficulties; it can be carried out using devices known and widely produced by the industry, which implies compliance with the criterion of "industrial applicability".
Таким образом, заявленное устройство, также как и прототип обладает следующими характеристиками:Thus, the claimed device, as well as the prototype, has the following characteristics:
- ускоренным сливом воды из системы дренажным насосом, что позволяет минимизировать наносимый материальный ущерб;- accelerated draining of water from the system by a drainage pump, which minimizes material damage;
- возможностью использования системы в многоэтажных зданиях;- the possibility of using the system in multi-storey buildings;
- актуальностью применения в промышленном и гражданском строительстве;- relevance of application in industrial and civil construction;
- возможностью работать при аварийном отключении электропитания;- the ability to work during an emergency power outage;
- возможностью использования вентилей с электроприводом в виде электродвигателя, что повышает надежность системы;- the possibility of using valves with an electric drive in the form of an electric motor, which increases the reliability of the system;
- возможностью предупреждения обслуживающего персонала о переключении в аварийный режим.- the ability to warn maintenance personnel about switching to emergency mode.
Заявленное устройство позволяет дополнительно существенно повысить надежность конструкции прототипа, особенно при отрицательной температуре окружающей среды, путем осуществления «продувки» сжатым воздухом подающего и обратного стояков (5), (6) с отопительными приборами (7) от остатков воды.The claimed device allows to further significantly improve the reliability of the design of the prototype, especially at negative ambient temperatures, by "purging" the supply and return risers (5), (6) with heaters (7) from water residues with compressed air.
При этом продувка сжатым воздухом по командам линии управления (22) осуществляется для конкретной пары стояков, под отопительным прибором которой произошла утечка воды - из пары подающего (5) и обратного (6) стояков вместе со связанными с ними с отопительными приборами (7).In this case, purging with compressed air according to the commands of the control line (22) is carried out for a specific pair of risers, under the heater of which water leaked - from a pair of supply (5) and return (6) risers together with the heating devices associated with them (7).
Кроме того, применение заявленного технического решения, а именно «продувки» сжатым воздухом позволит дополнительно ускорить опорожнение стояков отопления с отопительными приборами и тем самим дополнительно минимизировать материальный ущерб, наносимый протечками водяной системы отопления помещениям здания, его внутренней отделке и особенно аппаратуре установленной в помещениях здания.In addition, the application of the claimed technical solution, namely “purging” with compressed air, will further accelerate the emptying of heating risers with heating devices and thereby further minimize the material damage caused by leaks in the water heating system to the premises of the building, its interior decoration and especially the equipment installed in the premises of the building .
Все это позволит сохранить работоспособность водяной системы отопления здания в целом при возникновении аварии, так как будут отключены именно один или несколько участков системы - пар стояков и гидравлически связанными сними отопительными приборами.All this will make it possible to maintain the operability of the water heating system of the building as a whole in the event of an accident, since exactly one or several sections of the system will be turned off - a pair of risers and hydraulically connected heating devices.
ЛитератураLiterature
1. Книга «Эффективные системы отопления зданий», Стройиздат, 1988, стр. 94, рис. III. (4 в).1. The book "Efficient heating systems for buildings", Stroyizdat, 1988, p. 94, fig. III. (4 in).
2. Патент на изобретение РФ: RU 2285206 С1 от 10.10.2006, МПК F24D 12/00, F24D 3/02, «Система отопления многоэтажного здания».2. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2285206 C1 dated 10/10/2006,
3. Патент на изобретение РФ: RU 2372560 С1 от 10.11.2009, МПК F24D 10/00, «Водяная система отопления».3. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2372560 C1 dated 11/10/2009,
4. Патент на изобретение РФ: RU 2740668 С1 от 19.01.2021, МПК F24D 10/00, F24D 3/02, «Водяная система отопления» - прототип.4. Patent for the invention of the Russian Federation: RU 2740668 C1 dated 01/19/2021,
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110371A RU2769602C1 (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Water heating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110371A RU2769602C1 (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Water heating system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2769602C1 true RU2769602C1 (en) | 2022-04-04 |
Family
ID=81076105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021110371A RU2769602C1 (en) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Water heating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2769602C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201184641Y (en) * | 2008-03-18 | 2009-01-21 | 北京海林自控设备有限公司 | Water mixing system |
| RU2372560C1 (en) * | 2008-07-07 | 2009-11-10 | ГОУ ВПО Военный инженерно-технический университет | Water heating-system |
| CN101711330A (en) * | 2007-05-10 | 2010-05-19 | （株）庆东Navien | Hot water supplying system |
| RU2740668C1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-01-19 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации | Water heating system |
-
2021
- 2021-04-13 RU RU2021110371A patent/RU2769602C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101711330A (en) * | 2007-05-10 | 2010-05-19 | （株）庆东Navien | Hot water supplying system |
| CN201184641Y (en) * | 2008-03-18 | 2009-01-21 | 北京海林自控设备有限公司 | Water mixing system |
| RU2372560C1 (en) * | 2008-07-07 | 2009-11-10 | ГОУ ВПО Военный инженерно-технический университет | Water heating-system |
| RU2740668C1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-01-19 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации | Water heating system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4705060A (en) | Detecting leaks in plumbing systems | |
| US20140130888A1 (en) | Condensate management system and methods | |
| US20150114490A1 (en) | Water management system | |
| KR101726215B1 (en) | System for Supply of Stability of Fire Demand Water | |
| KR101937330B1 (en) | apparatus controlling and preventing fastening of pump | |
| KR102522772B1 (en) | Control method of vacuum sewage system for building or marine vessel | |
| CN104896650B (en) | Air-conditioner water system method of controlling exhaust gas, device and air-conditioning system | |
| RU2769602C1 (en) | Water heating system | |
| US11529534B2 (en) | Wet pipe fire protection sprinkler system dual air vent with vent failure failsafe feature | |
| KR100400046B1 (en) | Wet pipe sprinkler system, water-filling method, and method of dealing with a water leak thereof | |
| JP6153363B2 (en) | Sprinkler fire extinguishing equipment and air / water separation and drainage system | |
| US20130220449A1 (en) | Washer Drain System And Method | |
| RU2740668C1 (en) | Water heating system | |
| JP5653261B2 (en) | Sprinkler fire extinguishing equipment | |
| JP2008212323A (en) | Sprinkler fire-extinguishing equipment | |
| CN204972786U (en) | Wet -type automatic sprinkling fire extinguishing system | |
| JP2017169843A (en) | Water discharge and water filling method in secondary-side pipe of wet-type sprinkler system | |
| RU2372560C1 (en) | Water heating-system | |
| KR102119271B1 (en) | Sprinkler system with circulated type of fire fighting water | |
| KR101505897B1 (en) | Multi fire protection system with automated overflow preventing unit | |
| GB2063536A (en) | Pneumatic fire alarm system | |
| KR102119273B1 (en) | Fire hose station system with circulated type of fire fighting water | |
| JP4416069B2 (en) | Bypass drainage device for sewage pipe work | |
| JP4601125B2 (en) | Water treatment system | |
| JP2008253299A (en) | Sprinkler fire-extinguishing equipment |