RU83627U1 - Система автоматического регулирования отопления здания - Google Patents
Система автоматического регулирования отопления здания Download PDFInfo
- Publication number
- RU83627U1 RU83627U1 RU2009106410/22U RU2009106410U RU83627U1 RU 83627 U1 RU83627 U1 RU 83627U1 RU 2009106410/22 U RU2009106410/22 U RU 2009106410/22U RU 2009106410 U RU2009106410 U RU 2009106410U RU 83627 U1 RU83627 U1 RU 83627U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- block
- temperature
- coolant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Система автоматического регулирования отопления здания, содержащая блок двухпозиционного регулятора температуры теплоносителя, соединенного с выходным устройством (реле), выход которого соединен с клапаном, соединенным через вентиль с газовой магистралью и камерой сгорания газа котла контура отопления помещения (здания), содержащего циркуляционный насос и тепловые приборы (батареи), датчик температуры теплоносителя, соединенный с регулятором, датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры внутреннего воздуха, блок формирования установочной температуры теплоносителя по отопительному графику и температуре на улице, выход которого соединен с первым входом первого блока (алгебраического) суммирования сигналов, соединенного с блоком двухпозиционного регулятора температуры теплоносителя, блок (на базе таймера) программного задания температуры в помещении и величины коррекции установочной температуры теплоносителя, первый выход которого соединен со вторым входом первого блока суммирования сигналов, второй выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования сигналов, второй вход которого соединен с датчиком температуры воздуха в помещении, выход второго блока суммирования сигналов связан с первым блоком суммирования сигналов, отличающаяся тем, что выход второго блока суммирования сигналов соединен с входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом генератора цикловых управляющих импульсов, а выход ключа соединен с первым входом дополнительного (третьего) блока суммирования сигналов, выход которого соединен с входом блока запоминания сигналов (регистра), один в
Description
Полезная модель относится к области, связанной с системами управления или регулирования температуры с помощью электрических средств, и может быть использована для систем автоматического регулирования (CAP) отопления зданий с местным (индивидуальным) водяным отоплением.
Известна система (устройство) автоматического регулирования в системе отопления (см. RU патент №2325591 01.08.2006), содержащая теплообменник, первичный и вторичный контур тепловой сети, датчики температуры теплоносителей, циркуляционные насосы с приводом, регулятор температуры теплоносителей.
Недостатком является низкая экономичность (перерасход тепловой энергии) и низкая комфортабельность из-за плохой стабилизации (больших колебаний) температуры воздуха в отапливаемых помещениях.
Известно устройство (система) регулирования температуры воздуха в помещении (см. RU патент №2263848 22.03.2004), содержащее контур общей и повторной циркуляции теплоносителя, снабженных циркуляционными насосами с приводом, датчик температуры теплоносителя и датчик температуры воздуха в помещении, регулятор температуры воздуха, регулятор давления.
Недостатком является низкая экономичность из-за высокой динамической ошибки (перерегулирования) регулирования.
Наиболее близким аналогом является система автоматического регулирования температуры в системах отопления (см. Каталог продукции 2008/2009. Компоненты автоматизации ОВЕН. Разработка и производство, с.101, www.owen.ru)
Данная система содержит регулятор температуры теплоносителя контура системы отопления, выходное устройство (реле), выход которого соединен с клапаном, установленном в сети на входе теплообменника, насос
контура отопления, тепловые приборы (батареи), блок формирования установочной температуры теплоносителя по отопительному графику и температуре на улице, выход которого соединен с регулятором температуры теплоносителя, блок (узел) коррекции установочной температуры теплоносителя в режиме «День/ночь», датчик температуры теплоносителя, датчик температуры наружного воздуха, блок суммирования сигналов на входе регулятора.
Недостатком этой системы является низкая комфортность из-за плохой стабилизации (больших колебаний) температуры воздуха в отапливаемых помещениях. В результате также возможно появление дефицита теплоты в отапливаемых помещениях, либо ее избытков, что приводит к перерасходу тепловой энергии на отопление и низкой экономичности системы.
Технической задачей предлагаемой системы автоматического регулирования (CAP) является повышение экономичности и комфортности за счет повышения точности поддержания заданных параметров по температуре отапливаемого помещения путем периодической автокоррекции температуры теплоносителя в системе отопления по температуре воздуха в помещении.
Технический результат по повышению эффективности CAP отопления здания за счет периодической коррекции температуры теплоносителя по температуре воздуха в помещении достигается тем, что CAP отопления здания содержит блок двухпозиционного регулятора температуры теплоносителя, соединенного с выходным устройством (реле), выход которого соединен с клапаном, соединенным через вентиль с газовой магистралью и камерой сгорания газа котла контура отопления помещения (здания), содержащего циркуляционный насос и тепловые приборы (батареи); датчик температуры теплоносителя, соединенный с регулятором, датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры внутреннего воздуха, блок формирования установочной температуры теплоносителя по отопительному графику и температуре на улице, выход которого соединен с первым входом первого блока (алгебраического) суммирования сигналов,
соединенного с блоком двухпозиционного регулятора температуры, блок (на базе таймера) программного задания температуры в помещении и величины коррекции установочной температуры теплоносителя, первый выход которого соединен со вторым входом первого блока суммирования сигналов, второй выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования сигналов, второй вход которого соединен с датчиком температуры воздуха в помещении, выход второго блока суммирования сигналов связаны с первым блоком суммирования сигналов, при этом выход второго блока суммирования сигналов соединен с входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом генератора цикловых управляющих импульсов, а выход ключа соединен с первым входом дополнительного (третьего) блока суммирования сигналов, выход которого соединен с входом блока запоминания сигналов (регистра), один выход которого соединен со вторым входом третьего дополнительного блока суммирования сигналов, а второй выход блока запоминания сигналов соединен с третьим входом первого блока суммирования сигналов.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы автоматического регулирования отопления здания.
Система регулирования содержит блок двухпозиционного регулятора температуры теплоносителя (воды) 1, соединенного с выходным устройством (реле) 2, выход которого 3 соединен с клапаном (распределителем) 4, соединенным через вентиль 5 с газовой магистралью 6 и камерой сгорания газа водогрейного котла 7 контура отопления 8, содержащего насос 9, тепловые приборы (батареи) 10, 11; блок формирования установочной температуры (Т0) теплоносителя 12 по отопительному графику 13 и температуре (Тн) на улице - датчик 14, выход 15 которого соединен с первым входом 16 первого блока (алгебраического) суммирования сигналов 17, соединенного с блоком двухпозиционного регулятора 1; блок (на базе таймера) программного задания температуры (Тз) в помещении и величины (ΔТ0) коррекции установочной температуры (Т0) 18, первый выход 19
которого соединен со вторым входом первого блока суммирования сигналов, а второй выход соединен с первым входом второго блока суммирования (сравнения) сигналов 20, второй вход которого соединен с датчиком 21 температуры воздуха (Тn) в помещении, выход 22 (с сигналом рассогласования - ошибкой (ΔT=Тз-Тn)) блока суммирования 20 соединен с входом ключа 23, управляющий вход 24 которого соединен с выходом генератора 25 цикловых управляющих импульсов 26 (с длительностью tu и периодом tц), а выход 27 ключа 23 соединен с первым входом дополнительного (третьего) блока суммирования сигналов 28, выход 29 которого соединен с входом блока запоминания сигналов (регистра) 30, один выход 31 которого соединен со вторым входом дополнительного блока суммирования сигналов 28, а другой выход 32 блока запоминания сигналов 30 соединен с третьим входом 33 блока 17 суммирования сигналов (T0+ΔT*+ΔT0=T - заданная температура теплоносителя; где ΔT* - суммарный корректирующий сигнал температуры теплоносителя по температуре в помещении, ΔТt - ошибка (рассогласование) в момент (t) срабатывания ключа, - суммарный сигнал с выхода 32 блока запоминания сигналов (информации) 30 в предыдущий (t-1) момент времени - в предыдущее срабатывание ключа); двухпозиционный регулятор 1 через канал 34 соединен с датчиком температуры (Тm) теплоносителя 35 и имеет вход 36 для ввода (ручного) гистерезиса Δ0 в (пределах 5~10°С) в диаграмму работы (прямой гистерезис) 37 выходного устройства (реле) 2. Система регулирования также содержит ограничитель (на рисунке не показан) верхнего и нижнего предела температуры (Т) теплоносителя, подсоединенный между блоком 1 и блоком 17, усилитель ошибки ΔТ с коэффициентом усиления в пределах 1~5 (на рисунке не показан), подсоединенный между блоками 20 и 23, регистратор (на рисунке не показан) экспериментального переходного процесса температуры (Тn) в помещении: суммарных транспортных (чистых) задержек (τз) цепочки реле 2 - распределитель 4 - котел 7 - контур отопления 8 - температура (Тn) в
помещении и постоянной времени (τ), соответствующей времени достижения Тn=0,63Тз нагрева воздуха помещения при ступенчатом (единичном) входном сигнале (Т0±ΔТ0), аналогово-цифровой преобразователь (на рисунке не показан), преобразующий в цифровую форму аналоговые сигналы с датчиков в их цифровые эквиваленты.
Система регулирования работает следующим образом.
Запуск системы осуществляется при выключенном («стоп») генераторе импульсов 25 (разомкнутом ключе 23) и открытии вентиля 5, сигнал установочной температуры Т0 теплоносителя поступает через блок (Т=Т0, ΔТ=0) суммирования сигналов 17 в блок 1, который включает реле 2 и клапан 4, который подает газ из магистрали 6 в камеру сгорания газа котла 7, циркулирующий в контуре отопления 8 под действием насоса 9 теплоноситель (вода) нагревается до температуры Тm=Т0+Δ0, после чего (по сигналу с датчика 35) реле 2 блоком 1 отключается, отключается и клапаном 4 подача газа в котел 7, циркулирующий теплоноситель в контуре отопления постепенно при этом остывает и когда температура Тm теплоносителя уменьшится до значения Т0-Δ0, блок 1 включит реле 2, газ вновь поступит для сгорания из магистрали 6 в котел 7, температура Тm будет вновь повышаться до значения Т0+Δ0, далее циклы включения и выключения реле 2 (клапана 4) будут повторяться, поддерживая в итоге температуру Тm в пределах Т0+Δ0 и Т0-Δ0.
С момента включения системы регулирования температура воздуха Тn в помещении из-за нагрева батареями 10, 11 постепенно (по кривой, близкой к экспоненте) будет повышаться и через время tц=τз+3τ, соответствующее достижению в переходном процессе температурой Тn уровня 0,95Т0, включается (ручная команда «Пуск» или автоматически от блока 18 - пунктирная линия) генератор 25, импульс (импульсы) 26 длительностью tu≥tз где tз - суммарная задержка в срабатывании цепочки ключ 23 - блок 28 - блок 30, включает (замыкает) ключ 23, через который сигнал (коррекции) рассогласования ΔТ заданной температуры Тз в помещении и температурой
Тn в помещении через сумматор 28 подается в запоминающий блок 30, запоминается в нем и выдается через сумматор 17 в регулятор 1, сдвигая (вправо или влево) диаграмму 37 и обеспечивая (через реле 2 и распределитель 4) дополнительную коррекцию (увеличение или уменьшение) температуры Тm, теплоносителя и увеличение (или уменьшение) температуры воздуха Тn в помещении здания.
При очередном срабатывании ключа 23 (через промежуток времени tц) предыдущее значение сигнала () в памяти блока 30, работающему по внутреннему алгоритму, увеличивается (уменьшается) на дискретную величину ΔТt, обеспечивая в итоге пошаговое (обычно 3-4 шага) «приближение» температуры Тn в помещении к заданной температуре Тз, которая задается блоком 18 в зависимости от требуемого режима отопления (ΔТ0: ночь, праздничные и выходные дни (-ΔТ0), натоп утром (+ΔТ0), тестовый ступенчатый входной сигнал (±ΔТ0) в систему регулирования при экспериментальном снятии (регистратором) переходного процесса системы для определения задержек τз и постоянной времени τ).
В период времени tц-tu система регулирования работает в качестве разомкнутой системы, а так как tц≫tu, а tu≪tз (tu менее одной секунды), то система регулирования в любой период времени фактически работает как разомкнутая, которая не имеет по сравнению с замкнутыми системами регулирования проблем устойчивости (автоколебаний, режимов «разноса» и связанных с ними потерями энергии тепловых комплексов), работа же контура коррекции температуры теплоносителя по температуре воздуха в помещении обеспечивает повышенную по сравнению с известными разомкнутыми системами регулирования точность, комфортность поддержания температуры в помещении за счет корректирующихся (пошаговых) сигналов (ΔТ*) с блока запоминания сигналов 30, высокое качество (малую колебательность, малое перерегулирование) переходного процесса и энергосбережение теплового комплекса.
Claims (1)
- Система автоматического регулирования отопления здания, содержащая блок двухпозиционного регулятора температуры теплоносителя, соединенного с выходным устройством (реле), выход которого соединен с клапаном, соединенным через вентиль с газовой магистралью и камерой сгорания газа котла контура отопления помещения (здания), содержащего циркуляционный насос и тепловые приборы (батареи), датчик температуры теплоносителя, соединенный с регулятором, датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры внутреннего воздуха, блок формирования установочной температуры теплоносителя по отопительному графику и температуре на улице, выход которого соединен с первым входом первого блока (алгебраического) суммирования сигналов, соединенного с блоком двухпозиционного регулятора температуры теплоносителя, блок (на базе таймера) программного задания температуры в помещении и величины коррекции установочной температуры теплоносителя, первый выход которого соединен со вторым входом первого блока суммирования сигналов, второй выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования сигналов, второй вход которого соединен с датчиком температуры воздуха в помещении, выход второго блока суммирования сигналов связан с первым блоком суммирования сигналов, отличающаяся тем, что выход второго блока суммирования сигналов соединен с входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом генератора цикловых управляющих импульсов, а выход ключа соединен с первым входом дополнительного (третьего) блока суммирования сигналов, выход которого соединен с входом блока запоминания сигналов (регистра), один выход которого соединен со вторым входом третьего блока суммирования сигналов, а второй выход блока запоминания сигналов соединен с третьим входом первого блока суммирования сигналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009106410/22U RU83627U1 (ru) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Система автоматического регулирования отопления здания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009106410/22U RU83627U1 (ru) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Система автоматического регулирования отопления здания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU83627U1 true RU83627U1 (ru) | 2009-06-10 |
Family
ID=41025175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009106410/22U RU83627U1 (ru) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Система автоматического регулирования отопления здания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU83627U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559690C2 (ru) * | 2010-03-17 | 2015-08-10 | И.В.А.Р. С.П.А. | Способ и устройство регулировки температуры в группе комнат здания |
-
2009
- 2009-02-24 RU RU2009106410/22U patent/RU83627U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559690C2 (ru) * | 2010-03-17 | 2015-08-10 | И.В.А.Р. С.П.А. | Способ и устройство регулировки температуры в группе комнат здания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8086353B2 (en) | Heating system control based on required heating power | |
US8204628B2 (en) | Setpoint recovery with utility time of day pricing | |
CN102721104A (zh) | 集中供热系统供水温度气候补偿算法和控制方法 | |
CN110794775B (zh) | 多台锅炉负荷智能控制系统和方法 | |
JPS62202960A (ja) | 温水加熱制御装置 | |
RU2642038C1 (ru) | Способ регулирования отпуска тепла для отопления зданий и системы регулирования на его основе (варианты) | |
US20080277488A1 (en) | Method for Controlling HVAC Systems | |
EP3510329B1 (en) | Boiler integrated control with non-linear outdoor reset methodology | |
RU83627U1 (ru) | Система автоматического регулирования отопления здания | |
CN201852182U (zh) | 建筑物单管串联供热节能控制系统 | |
CN106595364B (zh) | 一种低谷电固体蓄热设备智能控制方法 | |
CN109405059A (zh) | 一次管网动态负荷智能调压差节能调控系统及调控方法 | |
Liu et al. | An on-off regulation method by predicting the valve on-time ratio in district heating system | |
CN105333492A (zh) | 多热源供热系统的热源控制方法 | |
CN111503719B (zh) | 一种智能供暖系统的室内温度调节方法和装置 | |
RU2474764C1 (ru) | Способ регулирования режима работы системы отопления | |
RU2348061C1 (ru) | Система автоматического регулирования отопления здания с автоматическим задатчиком | |
JP4672046B2 (ja) | 給湯装置 | |
CN113465018A (zh) | 一种保证固体蓄热供热系统供热量的实时控制系统及方法 | |
CN111637633A (zh) | 一种用于固体蓄热炉恒温回水的控制方法 | |
CN111981546B (zh) | 一种供热系统回水温度的调控方法 | |
JP4148885B2 (ja) | 給湯装置 | |
RU2372561C1 (ru) | Тепловой пункт | |
EP4086724B1 (en) | Control of cooling and/or of heating | |
CN115638463A (zh) | 集中供热系统自控预调节系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130225 |