SK18632001A3 - Room temperature control - Google Patents
Room temperature control Download PDFInfo
- Publication number
- SK18632001A3 SK18632001A3 SK1863-2001A SK18632001A SK18632001A3 SK 18632001 A3 SK18632001 A3 SK 18632001A3 SK 18632001 A SK18632001 A SK 18632001A SK 18632001 A3 SK18632001 A3 SK 18632001A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- valve
- room temperature
- temperature
- operating characteristic
- temperature control
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G05D23/1931—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 one space
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
Vynález sa týka regulácie izbovej teploty pomocou prvého snímača teploty na meranie teploty vzduchu v miestnosti, druhého snímača teploty na meranie teploty privádzaného výhrevného média a pomocou regulátora na ovládanie ventilu regulujúceho prietok výhrevného média.The invention relates to the regulation of room temperature by means of a first temperature sensor for measuring the room air temperature, a second temperature sensor for measuring the temperature of the supplied heating medium and by means of a regulator for controlling a valve controlling the flow of heating medium.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Podľa nariadenia o vykurovacích zariadeniach musia byť vykurovacie zariadenia opatrené zariadeniami na reguláciu teploty v miestnostiach. Spravidla sa na to používajú termostatové ventily. Sú to mechanické regulátory, ktoré merajú teplotu v miestnosti a v závislosti od rozdielu medzi meranou a žiadanou teplotou menia zdvih ventilu. Táto technika sa osvedčila a často sa používa. Napriek tomu však nie je regulácia izbovej teploty optimálna; vyskytujú sa pritom tieto problémy dané systémom;According to the Regulation on heating installations, heating installations must be equipped with room temperature controllers. As a rule, thermostatic valves are used. They are mechanical controllers that measure the room temperature and change the stroke of the valve depending on the difference between the measured and the desired temperature. This technique has proven itself and is often used. However, room temperature control is not optimal; these system-related problems occur;
Charakteristika ventilu, t.j. závislosť prietokového množstva od zdvihu je pri optimálne lineárnom ventile priamková. Pri prevádzke v hydraulickom zmiešanom obvode, napríklad vo vykurovacom zariadení, sa však charakteristika ventilu v závislosti od autority ventilu (t.j. rozsahu oblasti ovládanej ventilom) zdeformuje a pretvorí sa na tzv. pracovnú charakteristiku. Čím menšia je autorita ventilu, tým strmšie je stúpanie pracovnej charakteristiky v oblasti malých absolútnych zdvihov, čo značí, že malé zmeny zdvihu tu majú za následok relatívne veľké zmeny prietokového množstva. Pri konštantných parametroch regulátora sa takto nedá docieliť stála kvalita regulácie v celom rozsahu zdvihu ventilu. Ak sú parametre regulátora dimenzované na ventily s veľkou autoritou a ak regulátor pôsobí na ventil s malou autoritou, bude mať celý systém v oblasti malých zdvihov tendenciu kmitať. Naopak, v prípade, že parametre regulátora budú dimenzované na ventily s malou autoritou a • · · · · · · • ·♦····· · · · • · · · · · ·· · ·· ··· regulátor bude pôsobiť na ventil s veľkou autoritou, resp. v oblasti veľkých zdvihov, bude celý systém veľmi zotrvačný.Valve characteristics, i. The flow-rate dependence on the stroke is linear with the optimal linear valve. However, when operating in a hydraulic mixed circuit, for example in a heating system, the valve characteristic is distorted depending on the authority of the valve (i.e. the extent of the valve-actuated area) and is converted into a so-called valve. working characteristics. The lower the valve authority, the steeper the increase in the operating characteristic in the area of small absolute strokes, indicating that small stroke changes result in relatively large flow rate changes. With constant regulator parameters, a constant control quality over the entire valve stroke range cannot be achieved. If the controller parameters are designed for high authority valves and if the controller acts on a low authority valve, the entire system will tend to oscillate in the small stroke area. Conversely, if the regulator parameters are designed for low authority valves and the regulator will be acting on a valve with great authority, respectively. in the area of large strokes, the whole system will be very inert.
Okrem toho regulátor izbovej teploty následkom vplyvu teploty výhrevného média zachytáva vyššiu teplotu než je skutočná teplota, aká prevláda v strede miestnosti. Vplyv teploty výhrevného média sa stanovuje podľa DIN EN 215 a pri dnešných regulátoroch býva asi 0,5 K / 30 K, t.j. pri zmene teploty výhrevného média o 30 K sa zmení pri rovnakej teplote v miestnosti teplota zachytávaná regulátorom o 0,5 K. Navyše vyžaruje vykurovacie teleso teplo do miestnosti. Toto žiarenie má vplyv aj na regulátor, ktorý potom meria vyššiu teplotu. Táto chyba merania v podstate závisí od teploty privádzaného výhrevného média (závislej od prevádzky) a od konkrétneho priestorového usporiadania. V dôsledku tejto závislosti od prevádzky nie je chyba merania konštantná a spôsobuje to, že podľa skutočného stavu budú teploty v miestnosti viac alebo menej kolísať.In addition, the room temperature regulator captures a higher temperature than the actual temperature prevailing in the center of the room due to the effect of the temperature of the heating medium. The effect of the temperature of the heating medium is determined according to DIN EN 215 and with today's regulators it is about 0.5 K / 30 K, i. if the temperature of the heating medium changes by 30 K, the temperature captured by the regulator by 0.5 K changes at the same room temperature. In addition, the radiator radiates heat into the room. This radiation also affects the controller, which then measures the higher temperature. This measurement error essentially depends on the temperature of the supplied heating medium (dependent on the operation) and the particular spatial arrangement. Because of this dependence on the operation, the measurement error is not constant and causes the room temperature to fluctuate more or less depending on the actual condition.
V DE 32 13 845 A1 sa opisuje metóda na stanovenie tepla odovzdávaného vykurovacími telesami alebo podlahovým kúrením a na reguláciu odovzdávania tepla pomocou snímača teploty privádzaného, snímača teploty odvádzaného výhrevného média a snímača teploty vzduchu v miestnosti, pričom do regulácie vstupuje len meraná teplota vzduchu v miestnosti.DE 32 13 845 A1 describes a method for determining the heat transmitted by heaters or underfloor heating and for controlling the heat transfer by means of a supply temperature sensor, a flow temperature sensor and a room air temperature sensor, with only the measured room air temperature entering the control. .
Rovnako sa aj v EP 0 065 201 B1 opisuje metóda na meranie odvádzania tepla z vykurovacích telies v miestnostiach pomocou troch snímačov. Pri tejto metóde sa tepelný výkon odovzdávaný vykurovacím telesom zisťuje z vopred nastavených konštánt vykurovacieho systému, ako aj z teplôt nameraných počas prevádzky; pritom sa pomocou empirických vzťahov zohľadňuje aj premenlivosť prietoku výhrevného média. Regulácia teploty v miestnostiach na základe nameraných hodnôt sa tu neopisuje.Similarly, EP 0 065 201 B1 describes a method for measuring the dissipation of heat from heating elements in rooms by means of three sensors. In this method, the heat output transmitted by the heater is determined from the preset constants of the heating system as well as from the temperatures measured during operation; the variability of the flow of the heating medium is also taken into account by empirical relationships. Room temperature control based on measured values is not described here.
• ·• ·
Metóda na stanovenie relatívnej spotreby tepla opísaná v DE 32 43 198 používa okrem zachytávania teploty privádzaného a odvádzaného výhrevného média aj veľkosť zdvihu ventilu ako údaj charakterizujúci prietokové množstvo výhrevného média. Použitie veľkosti zdvihu ako miery prietoku má však nevýhodu v tom, že sa nezohľadňuje autorita ventilu, ktorá podstatne ovplyvňuje súvislosť medzi veľkosťou zdvihu a prietokom. Vychádza sa tu z dimenzovania vykurovacieho zariadenia podľa predpisov, čo je prípad, ktorý sa v praxi príliš často nevyskytuje. Rovnako sa na reguláciu nevyužívajú ani ďalšie signály.The method for determining the relative heat consumption described in DE 32 43 198 uses, in addition to capturing the temperature of the incoming and outgoing heating medium, the valve stroke size as an indication of the flow rate of the heating medium. However, the use of the stroke size as a flow rate has the disadvantage that the valve authority is not taken into account, which substantially affects the relationship between the stroke size and the flow. This is based on the sizing of the heating system according to regulations, which is a case that is not very common in practice. Likewise, no other signals are used for regulation.
V DE 297 10 248 U1 sa opisuje zariadenie na zachytávanie spotreby tepla, ktoré okrem snímačov teploty privádzaného a odvádzaného výhrevného média a snímača teploty vzduchu v miestnosti môže mať ešte snímač rozdielu tlakov pred ventilom a za ventilom, čím sa však celý prístroj ešte zdražuje. Na reguláciu vykurovacieho výkonu sa používa ešte ďalší snímač teploty vzduchu v miestnosti.DE 297 10 248 U1 describes a device for capturing heat consumption which, in addition to the temperature sensors of the incoming and outgoing heating medium and the room air temperature sensor, may also have a pressure difference sensor upstream and downstream of the valve. Another room air temperature sensor is used to control the heating capacity.
Napokon v DE 200 09 158 prihlasovatelia patentu opisuje usporiadanie, pri ktorom sa meria teplota vzduchu v miestnosti v blízkosti spätného potrubia, čím sa aspoň chyba merania spôsobená vyžarovaním tepla zníži. Tu sa však veľkosť zdvihu ventilu nezohľadňuje.Finally, DE 200 09 158 of the Applicants describes an arrangement in which the temperature of the air in the room near the return pipe is measured, whereby at least the measurement error caused by the heat radiation is reduced. However, the stroke size of the valve is not taken into account here.
Úlohou predmetného vynálezu je navrhnúť takú reguláciu teploty v miestnosti, pri ktorej sa kvalita regulácie jednoduchým a z hľadiska nákladov prístupným spôsobom zlepší.It is an object of the present invention to provide a room temperature control in which the quality of the control is improved in a simple and cost-effective manner.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Podľa predmetného vynálezu sa táto úloha regulácie teploty v miestnosti spôsobom opisovaným v úvode rieši pomocou tretieho snímača na meranie teploty odvádzaného výhrevného média, pričom sa z teplôt meraných snímačmi teplôt vzduchu v miestnosti, snímačmi teplôt privádzaného a odvádzaného výhrevného média stanoví pracovná charakteristika ventilu a pričom saAccording to the present invention, the task of regulating the room temperature as described at the outset is accomplished by means of a third sensor for measuring the temperature of the exhausted heating medium, whereby the operating characteristics of the valve are determined from the temperatures measured by the room air temperature sensors.
regulačné parametre regulácie teploty v miestnosti prispôsobujú pracovnej charakteristike ventilu v závislosti od pracovného bodu ventilu. Z pracovnej charakteristiky ventilu možno pre určitý daný zdvih presne odčítať prietokové množstvo výhrevného média. Ak je pracovná charakteristika známa, je potom možné na dosiahnutie potrebnej zmeny zdvihu (ventilu) regulačné parametre presne prispôsobiť požadovanej zmene prietoku výhrevného média v závislosti od pracovného bodu, a tým zamedziť rozkolísanie regulačného systému. Takýmto spôsobom sa skutočná izbová teplota priamo prispôsobuje požadovanej izbovej teplote a kvalita regulácie sa výrazne zlepší.The room temperature control parameters adjust the valve's operating characteristics depending on the valve operating point. The flow rate of the heating medium can be accurately read from the operating characteristic of the valve for a given stroke. If the operating characteristic is known, then the control parameters can be precisely matched to the desired change in the flow rate of the heating medium depending on the operating point in order to achieve the required stroke change (valve) and thus prevent the control system from fluctuating. In this way, the actual room temperature is directly adapted to the desired room temperature and the quality of the control is greatly improved.
Pritom sa podľa predmetného vynálezu pracovná charakteristika zistí stanovením prietoku ventilom vždy pri príslušnom zdvihu ventilu tak, že sa prietok určí z podielu skutočného tepelného výkonu a normovaného tepelného výkonu vykurovacieho telesa alebo podlahového kúrenia. Skutočný tepelný výkon sa pritom môže jednoducho stanoviť z priemerného rozdielu medzi teplotou privádzaného a teplotou odvádzaného výhrevného média, a z teploty vzduchu v miestnosti; možno tu použiť tak aritmetický priemer teplotných rozdielov, ako aj logaritmický priemer teplotných rozdielov. Ak sa pracuje s aritmetickým priemerom teplotných rozdielov, mal by sa pri veľkých rozdieloch teplôt privádzaného a odvádzaného výhrevného média použiť ďalší korekčný činiteľ. Normovaný tepelný výkon vyplýva z normalizovaných hodnôt vykurovacieho zariadenia, ktoré sa určia pri uvedení regulačného systému do prevádzky.According to the invention, the operating characteristic is determined by determining the flow rate through the valve at the respective valve stroke, so that the flow rate is determined by dividing the actual heat output and the standard heat output of the radiator or the floor heating. The actual heat output can in this case simply be determined from the average difference between the supply temperature and the temperature of the exhausted heating medium, and from the room air temperature; both the arithmetic mean of the temperature differences and the logarithmic mean of the temperature differences can be used here. If the arithmetic mean of the temperature differences is used, an additional correction factor should be used in case of large temperature differences of the supply and return heating medium. The standardized heat output is based on the standardized values of the heating system to be determined when the control system is put into operation.
Je výhodné, ak sa pracovná charakteristika zisťuje vždy v pravidelných časových intervaloch, aby sa zohľadnili zmeny v hydraulickom vykurovacom systéme, prípadne aj starnutie ventilu. Ukázalo sa, že spravidla je účelné zisťovať pracovnú charakteristiku po dosiahnutí ustáleného stavu. Podľa nárokov na kvalitu regulácie alebo na kvalitu vykurovacieho zariadenia možno pracovnú charakteristiku zisťovať buď v dlhších alebo aj kratších časových intervaloch.It is advantageous if the operating characteristic is always determined at regular time intervals in order to take account of changes in the hydraulic heating system and possibly of valve aging. As a rule, it has been found expedient to ascertain the operating characteristics after reaching a steady state. Depending on the demands on the quality of the control or the quality of the heating device, the operating characteristics can be determined either at longer or even shorter time intervals.
• · · ·• · · ·
5· · · · · · · • · · ·· ·5 · · · · · · · · · · ·
Aby sa pracovná charakteristika ventilu dala určiť v stave aspoň približne ustálenom, zisťuje sa prietok pri danom zdvihu až po určitom relaxačnom čase, napr. 15 minút po zmene veľkosti zdvihu. Po tomto čase sa krátkodobé dynamické výkyvy po zmene prietoku výhrevného média opäť vyrovnajú, takže možno namerať spoľahlivé hodnoty.In order to determine the operating characteristic of the valve in at least approximately steady state, the flow at a given stroke is determined after a certain relaxation time, e.g. 15 minutes after stroke change. After this time, the short-term dynamic fluctuations are rebalanced after changing the flow of the heating medium, so that reliable values can be measured.
Na vyrovnanie krátkodobých výkyvov teploty pochádzajúcich z elektronického šumu a pod., možno podľa predmetného vynálezu meracie signály zo snímačov teploty vyhladiť elektronickým filtrom. Použitím takýchto filtrov sa kvalita regulácie izbovej teploty ešte väčšmi zvýši. S výhodou na tento účel možno použiť dolnopriepustný filter.To compensate for short-term temperature fluctuations resulting from electronic noise and the like, the measurement signals from the temperature sensors can be smoothed by an electronic filter according to the present invention. By using such filters, the quality of the room temperature control is further improved. Preferably, a low-pass filter may be used for this purpose.
Podľa predmetného vynálezu je potrebné, aby regulačný parameter (regulačné parametre) na stanovenie požadovaného zdvihu ventilu bol (boli) závislý (závislé) od strmosti pracovnej charakteristiky pri danom zdvihu. Strmosť pracovnej charakteristiky je mierou toho, ako rýchlo sa skutočný prietok cez ventil pri zmene zdvihu zmení, takže pomocou strmosti možno dobre posúdiť účinok zmeny zdvihu.According to the present invention, the control parameter (s) for determining the desired valve stroke is (are) dependent on the steepness of the operating characteristic at a given stroke. The steepness of the operating characteristic is a measure of how quickly the actual flow through the valve changes as the stroke changes, so that the effect of the stroke change can be well assessed by the steepness.
Je výhodné, ak sa pred vykonaním povelu na nastavenie ventilu zistí aj strmosť pracovnej charakteristiky pri požadovanom zdvihu a ak sa povel na nastavenie ventilu vykoná len vtedy, keď strmosť charakteristiky leží v určitých medziach. Tým sa dajú najmä pri regulátoroch teploty napájaných z batérií eliminovať veľké zdvihy aj pri malej strmosti pracovnej charakteristiky, pri ktorých je vplyv hoci aj veľkej zmeny zdvihu na teplotu miestnosti len malý.Advantageously, before operating the valve adjustment command, the steepness of the operating characteristic at the desired stroke is also detected and if the valve adjustment command is executed only when the steepness of the characteristic lies within certain limits. This makes it possible, in particular for battery-operated temperature controllers, to eliminate large strokes even at low steepness of the operating characteristic, in which the influence of even a large stroke change on the room temperature is small.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Výhodný spôsob vyhotovenia zariadenia podľa predmetného vynálezu sa podrobnejšie opisuje s odvolaním na priložené obrázky.A preferred embodiment of the apparatus of the present invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings.
Obr. 1 diagram s priebehmi pracovných charakteristík pri ventiloch s rôznymi autoritami,Fig. 1 diagram showing the performance characteristics of valves with different authorities,
Obr. 2 schéma usporiadania regulácie izbovej teploty podľa vynálezu pri pohľade zhora.Fig. 2 is a top plan view of the room temperature control arrangement according to the invention.
V diagrame na obr. 1 je znázornená závislosť prietokového množstva ľubovoľným ventilom od veľkosti zdvihu; prietokové množstvo i veľkosť zdvihu sú vyjadrené v percentách. Pri ideálne lineárnom ventile je závislosť prietokového množstva od zdvihu priamka so smernicou 1 (krivka a = 1). V tomto prípade sa aj autorita a ventilu, ktorá vyjadruje pomer tlakovej straty pri otvorenom ventile ku tlakovej strate pri zavretom ventile, rovná jednotke. Pri skutočných ventiloch býva autorita ventilu približne a.« 0,3 a na túto hodnotu sa vykurovacie zariadenia spravidla dimenzujú. Prislúchajúca pracovná charakteristika (krivka a = 0,3) má však v porovnaní s krivkou a = 1 strmšie stúpanie pri menších a pomalšie stúpanie pri väčších zdvihoch. S klesajúcimi autoritami ventilov (porovnaj krivky a = 0,1 a a = 0,01) je pracovná charakteristika ventilu pri malých zdvihoch postupne strmšia a pri väčších zdvihoch sa postupne viacej splošťuje.In the diagram of FIG. 1 shows the dependence of the flow rate by any valve on the stroke size; the flow rate and stroke size are expressed as a percentage. For an ideal linear valve, the flow rate and stroke dependence is a straight line with slope 1 (curve a = 1). In this case, the authority and the valve, which expresses the ratio of the pressure loss with the valve open to the pressure loss with the valve closed, are also equal to the unit. With actual valves, the valve authority is approximately a .3 and the heating devices are usually sized for this value. However, the associated working characteristic (curve a = 0.3) has a steeper ascension at smaller and a slower ascension at larger strokes compared to a = 1. With decreasing valve authorities (compare curves a = 0.1 and a = 0.01), the working characteristic of the valve is gradually steeper for small strokes and gradually more flattening for larger strokes.
Skutočná autorita ventilu okrem jeho konštrukcie veľmi závisí aj od pomerov ovplyvňujúcich prúdenie výhrevného média vo vykurovacom zariadení. Ak sa pri regulácii vychádza z priemernej autority ventilu a = 0,3, nebývajú výsledky v praxi uspokojivé. Najmä pri malých hodnotách autority ventilu sa mení skutočný prietok pri zmene zdvihu podstatne viac, ako sa od regulácie očakáva. Nestabilita regulácie, ktorá z toho vyplýva, sa musí zase vyrovnávať, čo má za následok kolísanie izbovej teploty okolo žiadanej hodnoty.In addition to its design, the actual authority of the valve is highly dependent on the conditions affecting the flow of the heating medium in the heating device. If the control is based on the average valve a = 0.3, the results are not satisfactory in practice. Especially at low valve authority values, the actual flow rate changes significantly more than expected from the control. The resulting instability of the control must again be compensated, resulting in room temperature fluctuations around the setpoint.
• · • ·• · • ·
Príklad uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aby sa uvedeným skutočnostiam zabránilo, má systém regulácie 1_ izbovej teploty prvý snímač teploty 2 na meranie teploty vzduchu v miestnosti, druhý snímač teploty 3 na meranie teploty privádzaného výhrevného média a tretí snímač teploty 4 na meranie teploty odvádzaného výhrevného média. Tieto tri snímače teploty 2, 3, 4 sú pripojené na ovládanie 5 regulátora 6 vykurovacieho telesa, ktorým sa nastavuje zdvih ventilu 7 umiestnenom na prívodnom potrubí k vykurovaciemu telesu 8.To prevent this, the room temperature control system 1 has a first temperature sensor 2 for measuring the room air temperature, a second temperature sensor 3 for measuring the temperature of the supply heating medium and a third temperature sensor 4 for measuring the temperature of the exhaust heating medium. These three temperature sensors 2, 3, 4 are connected to control 5 of the heater regulator 6, which adjusts the stroke of the valve 7 located on the supply line to the heater 8.
Snímač teploty 3 na meranie teploty privádzaného výhrevného média je umiestnený v prívodnom potrubí 9 a je zabudovaný do regulátora 6 vykurovacieho telesa. Snímač 4 na meranie teploty odvádzaného výhrevného média je analogicky umiestnený vo výstupnom potrubí 10 a spolu so snímačom teploty 2 na meranie teploty vzduchu v miestnosti sa nachádza v samostatnej skrinke. Prirodzene, snímače teploty 2, 3, 4 môžu byť zoskupené alebo usporiadané aj inak. Práve tak možno použiť aj dotykové snímače.A temperature sensor 3 for measuring the temperature of the heating medium to be supplied is located in the supply line 9 and is incorporated into the heater controller 6. The sensor 4 for measuring the temperature of the exhausted heating medium is analogically placed in the outlet pipe 10 and, together with the temperature sensor 2 for measuring the room air temperature, is located in a separate box. Naturally, the temperature sensors 2, 3, 4 may be grouped or otherwise arranged. It is also possible to use touch sensors.
Hodnoty namerané snímačmi teploty 2, 3, 4 sa podľa spôsobu montáže privádzajú káblom 11 do ovládacieho systému 5 regulátora vykurovacieho telesa 6, kde sa spracúvajú v operačnej jednotke, napr. v mikroprocesore, ktorá však nie je na obrázku znázornená. Najprv sa stanoví teplota miestnosti, aby sa zistila odchýlka skutočnej izbovej teploty od žiadanej izbovej teploty. Ďalej sa pomocou hodnôt nameraných snímačmi teploty 2, 3, 4_stanoví pracovná charakteristika ventilu 7.The values measured by the temperature sensors 2, 3, 4 are fed by cable 11 to the control system 5 of the heater controller 6, where they are processed in the operating unit, e.g. in a microprocessor, but not shown. The room temperature is first determined to determine the deviation of the actual room temperature from the desired room temperature. Furthermore, the operating characteristic of the valve 7 is determined by the values measured by the temperature sensors 2, 3, 4.
Na tento účel sa zistí výkon odovzdávaný vykurovacím telesom pomocou rovnice uvádzanej v DIN 4703 a slúžiacej na prepočítavanie výkonu vykurovacieho telesa z rôznych teplotných rozdielov:For this purpose, the output transmitted by the radiator is determined using the equation given in DIN 4703 and used to calculate the radiator output from different temperature differences:
(D • · · · · · · • · · · · · · • ······· · · β • · · · · · • · · ·· ··· kde(D · β β D D D D D D D kde kde kde)
Q je skutočný tepelný výkon vykurovacieho telesa 8,Q is the actual heat output of the heater 8,
Qn je normovaný tepelný výkon vykurovacieho telesa 8,Q n is the standardized heat output of the heater 8,
At je priemerný teplotný rozdiel medzi teplotou výhrevného média a teplotou vzduchu v miestnosti,At is the average temperature difference between the temperature of the heating medium and the room air temperature,
AtN je normovaný teplotný rozdiel medzi teplotou výhrevného média a teplotou vzduchu v miestnosti a n je exponent vykurovacieho telesa.At N is the standardized temperature difference between the temperature of the heating medium and the room air temperature and n is the exponent of the heater.
Pri výpočte možno použiť buď aritmetický priemerný teplotný rozdiel ťy + tfíEither the arithmetic mean temperature difference γ + tfi can be used in the calculation
At =--tL alebo logaritmický priemerný teplotný rozdielAt = - t L or logarithmic mean temperature difference
pričom tv je teplota privádzaného, tR je teplota odvádzaného výhrevného média a tL je teplota vzduchu v miestnosti.where t v is the supply temperature, t R is the temperature of the removed heating medium and t L is the room air temperature.
Ak sa pracuje s aritmetickým priemerným teplotným rozdielom, musí sa pri veľkom rozdiele teplôt tv-tR vziať do úvahy ešte korekčný činiteľ.If an arithmetic mean temperature difference is used, a correction factor must also be taken into account in the case of a large temperature difference tv-t R.
··· ·
Tepelný výkon vykurovacieho telesa 8 vyplýva zo vzťahu:The heat output of the heating element 8 results from the relation:
Q =cv.m(tv -tR) (2) kde cw je merné teplo výhrevného média (nosiča tepla) a m je prietokové množstvo.Q = c in .m (t in -t R) (2) where w c is the specific heat of the heating medium (heat carrier), and m is flow rate.
Dosadením rovnice 2 do rovnice 1 bude prietokové množstvoSubstituting Equation 2 into Equation 1 will result in a flow rate
Normovaný tepelný výkon každého vykurovacieho telesa 8 a príslušný normovaný teplotný rozdiel, ako aj exponent vykurovacieho telesa musia byť v tomto prípade vopred známe a pri uvádzaní zariadenia do prevádzky sa musia vložiť do regulátora 6 vykurovacieho telesa. Ako výhrevné médium sa spravidla používa voda, ktorej merné teplo je známe.The standardized thermal output of each heater 8 and the corresponding standardized temperature difference as well as the heater exponent must in this case be known in advance and must be inserted into the heater controller 6 when commissioning the device. As a heating medium, water is generally used, the specific heat of which is known.
Ak nie je normovaný tepelný výkon známy, možno namiesto prietokového množstva m zistiť relatívne prietokové množstvo mR, t.j. prietokové množstvo v pomere k normovanému prietokovému množstvu, z normovaného tepelného výkonuIf the standardized heat output is not known, instead of the flow rate m, the relative flow rate m R , ie the flow rate relative to the standardized flow rate, can be determined from the standardized thermal output
(4) dosadením do rovnice 2:(4) substituting into equation 2:
(5) pričom index w vždy značí normovanú veličinu. Ak nie sú k dispozícii žiadne presnejšie informácie o normovaných veličinách, možno vychádzať z hodnôt normovanej teploty privádzaného výhrevného média tVN = 90°C, normovanej teploty odvádzaného výhrevného média tRN = 70°C, z normovanej teploty vzduchu v miestnosti tLN a z exponentu vykurovacieho telesa n = 1,3 a ako výhrevné médium predpokladať vodu. Výraz pred teplotným rozdielom (na pravej strane rovnice 5) takto bude konštanta.(5) where the index w always denotes a standardized quantity. If no more accurate information on standardized quantities is available, the standardized supply temperature t VN = 90 ° C, the standard exhaust temperature t RN = 70 ° C, the standard room air temperature t LN and the exponent of the radiator n = 1.3 and assume water as the heating medium. Thus, the expression before the temperature difference (on the right side of Equation 5) will be a constant.
Ak je známe prietokové množstvo m, resp. mR a zdvih h, dá sa stanoviť pracovná charakteristika m = f(h), resp. mR = f(h ventilu 7. Podľa autority ventilu bude táto charakteristika viac alebo menej strmá. Keďže autorita ventilu závisí aj od skutočného stavu celého hydraulického systému, zistí sa najvhodnejšia pracovná charakteristika príslušného ventilu 7 pomocou algoritmu. Na zjednodušenie sa pracovná charakteristika určí vypočítaním prietokového množstva v rôznych určujúcich bodoch krivky (ich rozloženie je dané vopred) a potom sa nimi preloží a stanoví spojitá.krivka.If the flow rate m or resp. m R and stroke h, the working characteristic m = f (h), resp. m R = f (h of valve 7. Depending on the valve authority, this characteristic will be more or less steep. Since the valve authority also depends on the actual state of the entire hydraulic system, the most appropriate operating characteristic of the valve 7 is determined using the flow rate at the different determining points of the curve (their distribution is given in advance) and then they are folded to determine a continuous curve.
Na základe znalosti tejto pracovnej charakteristiky dajú sa parametre regulátora prispôsobiť pracovnej charakteristike ventilu 7, čím sa dosiahne zlepšenie kvality regulácie. Regulátor 6 vykurovacieho telesa bude potom pracovať predvídateľným spôsobom a nezávisle od hydraulického stavu vykurovacieho zariadenia.Based on the knowledge of this operating characteristic, the parameters of the controller can be adapted to the operating characteristic of the valve 7, thereby improving the quality of the control. The heater controller 6 will then operate in a predictable manner and independent of the hydraulic condition of the heater.
Vyššie opísaný spôsob stanovenia pracovnej charakteristiky a prispôsobovanie parametrov regulátora sa v pravidelných časových intervaloch, resp. v ustálenom stave opakuje preto, aby sa zohľadnili zmeny v správaní hydraulického systému vykurovacieho zariadenia alebo zmeny na ventiloch. Na vyrovnanie silnejšieho kolísania možno tu vziať do úvahy doteraz platnú pracovnú charakteristiku napr. tak, že sa novým meraním v niektorom bode stanoví určujúci bod novej pracovnej charakteristiky takto:The above-described method of determining the operating characteristic and adjusting the parameters of the controller at regular time intervals, respectively. it repeats at steady state to take account of changes in the behavior of the hydraulic system of the heating device or changes in the valves. In order to compensate for stronger fluctuations, it is possible here to take into account the current working characteristic, e.g. so that a new measurement at some point determines the determining point of the new operating characteristic as follows:
• ·• ·
X (určujúca hodnota pôvodnej pracovnej charakteristiky) + (1-X) (novonameraná hodnota) = určujúci bod novej pracovnej charakteristiky pričom sa ako činiteľ závažnosti berie napr. hodnota X = 0,8.X (determining the value of the original operating characteristic) + (1-X) (newly recorded value) = indicating the point of the new operating characteristic, taking as a factor of severity, e.g. value X = 0.8.
Na dostatočné filtrovanie a vyhladenie signálu teplôt meraných snímačmi 2, 3, 4 sa do ovládacieho zariadenia 5 regulátora vykurovacieho telesa zaraďuje článok na predbežné spracovanie signálu (nie je znázornený na obrázku), ktorý sa v podstate skladá z elektronického dolnopriepustného filtra.To sufficiently filter and smooth out the temperature signal measured by the sensors 2, 3, 4, a signal pre-processing cell (not shown) is substantially included in the control device 5 of the heater controller, essentially consisting of an electronic low-pass filter.
Pri prispôsobovaní parametrov regulátora sa najmä dbá na to, aby parameter regulácie na stanovenie požadovaného zdvihu ventilu 7 bol závislý od strmosti pracovnej charakteristiky pri danom zdvihu ventilu 7, pretože táto strmosť je mierou zmeny prietokového množstva pri vopred definovanej zmene zdvihu. Tým sa okrem iného umožní optimalizovať reakčný čas regulácie 1_ izbovej teploty, pretože účinok danej zmeny zdvihu sa dá presne odhadnúť. Ďalším dôležitým prvkom optimalizácie môže byť minimalizácia veľkosti zdvihu pri vopred zadanej minimálnej kvalite regulácie. Keďže v oblasti malej strmosti pracovnej charakteristiky sú účinky pomerne veľkej zmeny zdvihu na prietokové množstvo malé, je aj vplyv na teplotu miestnosti pomerne malý, takže sa ani kvalita regulácie výrazne nezlepší. Preto je účelné stanoviť strmosť pracovnej charakteristiky v mieste požadovaného zdvihu ešte pred vykonaním nastavovacieho povelu a tento povel vykonať len vtedy, keď strmosť pracovnej charakteristiky leží v určitom rozsahu hodnôt. Dôležité je to najmä pri regulátoroch vykurovacích telies napájaných z batérie, pretože sa tým predĺži ich životnosť.When adjusting the parameters of the regulator, it is particularly important that the control parameter for determining the desired stroke of the valve 7 is dependent on the steepness of the operating characteristic at a given stroke of the valve 7, since this steepness is a measure of the flow rate change at a predefined stroke. This makes it possible, inter alia, to optimize the reaction time of the room temperature control 7, since the effect of a given stroke change can be accurately estimated. Another important element of optimization can be to minimize the stroke size at a predetermined minimum control quality. Since, in the area of low steepness of the operating characteristic, the effects of a relatively large stroke change on the flow rate are small, the effect on room temperature is also relatively small, so that the quality of the control is not significantly improved either. Therefore, it is expedient to determine the steepness of the operating characteristic at the location of the desired stroke before executing the adjustment command and to execute this command only when the steepness of the operating characteristic lies within a certain range of values. This is especially important with battery-operated heaters, as this will extend their service life.
Pri inom spôsobe vyhotovenia sa regulácia 1. izbovej teploty používa aj pri podlahovom vykurovaní. V takomto prípade možno normovaný tepelný výkon a príslušný exponent n vykurovacieho telesa nájsť napr. v predpise DIN o plošnom vykurovaní alebo v podkladoch od výrobcu.In another embodiment, room temperature control is also used for underfloor heating. In this case, the standardized heat output and the corresponding exponent n of the heater can be found e.g. in the DIN surface heating regulation or in the manufacturer's documentation.
·· ··· ·
Prispôsobením parametrov regulátora pracovnej charakteristike ventilu vykurovacieho telesa sa dá kvalita regulácie teploty 1_ v miestnostiach jednoduchým a z hľadiska nákladov výhodným spôsobom zlepšiť, pretože sa činnosť regulátora dá predpovedať nezávisle od hydraulických podmienok vo vykurovacom zariadení. Navyše je možné optimalizovať aj reakčný čas regulátora. Ďalej sa pri vopred danej kvalite regulácie dajú minimalizovať pohyby pri zdvihu a tým sa dá aj znížiť spotreba energie. Pracovná charakteristika sa dá stanoviť jednoducho a s malými nákladmi meraním pomocou troch snímačov teploty.By adjusting the regulator parameters to the operating characteristics of the heater valve, the quality of the room temperature control 7 can be improved in a simple and cost-effective way, since the operation of the regulator can be predicted independently of the hydraulic conditions in the heating device. In addition, the reaction time of the controller can also be optimized. Furthermore, with a predetermined quality of control, stroke movements can be minimized and energy consumption can be reduced. The operating characteristics can be determined easily and at low cost by measuring with three temperature sensors.
• · • · na merame• · • · measured
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10108852A DE10108852C1 (en) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | Room temperature control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK18632001A3 true SK18632001A3 (en) | 2002-09-10 |
Family
ID=7675303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1863-2001A SK18632001A3 (en) | 2001-02-23 | 2001-12-14 | Room temperature control |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1235131B1 (en) |
| AT (1) | ATE332524T1 (en) |
| CZ (1) | CZ2002602A3 (en) |
| DE (2) | DE10108852C1 (en) |
| HU (1) | HUP0200691A2 (en) |
| PL (1) | PL206213B1 (en) |
| SK (1) | SK18632001A3 (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005012597A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-27 | Techem Energy Services Gmbh & Co. Kg | Method for determining a heating surface supply state and supply state regulation |
| DE102005045198C5 (en) * | 2005-09-21 | 2009-06-25 | Techem Energy Services Gmbh | Method and device for determining thermal characteristics of a radiator |
| DE102011011965A1 (en) | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Johann Preininger | Self-learning control method for controlling temperature for e.g. supplying heat to space, involves predetermining minimum temperature value, temperature set value and maximum temperature value |
| CH705804A1 (en) * | 2011-11-28 | 2013-05-31 | Belimo Holding Ag | Method for regulating the room temperature in a room or a group of several rooms and a device for carrying out the method. |
| DE102012112710A1 (en) | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Kieback & Peter Gmbh & Co. Kg | Method for controlling e.g. thermostatic valve in heating system by drive and radio sensor for control of room temperature for window, involves determining operating point of valve by statistical evaluation of adjusting commands to drive |
| EP3120209B1 (en) | 2014-03-18 | 2020-05-06 | IMI Hydronic Engineering, Inc. | Retrofit smart components for use in a fluid transfer system |
| DE102015103604B4 (en) * | 2015-03-11 | 2023-09-14 | Minebea Mitsumi Inc. | Method for determining the control range of a valve actuator |
| PL3246782T3 (en) * | 2016-05-19 | 2021-09-06 | Danfoss A/S | Control means for a valve arrangement, valve arrangement, and method for monitoring temperatures with a control means for a valve arrangement |
| CN110234933B (en) | 2016-11-22 | 2021-10-26 | 贝利莫控股公司 | Liquid circulation system and method for operating the same |
| DK180732B1 (en) * | 2020-02-19 | 2022-02-10 | Danfoss As | Control system and method for controlling a control valve of a hydrodynamic system using an actuator |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4455095A (en) * | 1980-05-08 | 1984-06-19 | Werner Bleiker | System for measuring the heat energy emission of room heating elements |
| DE3213845A1 (en) * | 1982-04-15 | 1983-10-27 | Rump, Hanns, 4750 Unna-Massen | Device for determining the quantity of heat dissipated by heaters or underfloor heating systems, for the purpose of allocating heating costs and simultaneously regulating the heater output |
| DE3243198A1 (en) * | 1982-11-23 | 1984-05-24 | Hanns 4750 Unna-Massen Rump | Method for determining the heat consumption of heaters and device for carrying out the method for the purposes of heating cost allocation |
| DE4022935C1 (en) * | 1990-07-19 | 1991-12-19 | Preh-Werke Gmbh & Co Kg, 8740 Bad Neustadt, De | Regulating heating of single room, in hotel - using electronic control unit to operate electrically adjustable valves in hot water supply of respective radiators |
| FI964522A (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-12 | Rettig Laempoe Oy | Device for controlling a circulating radiator |
| DE29710248U1 (en) * | 1997-06-12 | 1998-10-15 | Raab Karcher Energy Services GmbH, 45131 Essen | Device for recording heat consumption and for regulating the heating power of a single radiator for room temperature control |
| DE10011558A1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-27 | Danfoss Iwk Regler Gmbh | Control valve has regulating cone incorporated in valve element displaced in dependence on temperature for hydraulic adaption of flow to match flow medium temperature |
| DE20009158U1 (en) * | 2000-05-20 | 2000-08-24 | Techem Service AG & Co. KG, 60528 Frankfurt | Device for recording the heat output of a radiator and regulating the room temperature |
-
2001
- 2001-02-23 DE DE10108852A patent/DE10108852C1/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-14 SK SK1863-2001A patent/SK18632001A3/en unknown
- 2001-12-24 AT AT01130807T patent/ATE332524T1/en active
- 2001-12-24 DE DE50110392T patent/DE50110392D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-24 EP EP01130807A patent/EP1235131B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-11 PL PL351667A patent/PL206213B1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-02-19 CZ CZ2002602A patent/CZ2002602A3/en unknown
- 2002-02-22 HU HU0200691A patent/HUP0200691A2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2002602A3 (en) | 2002-10-16 |
| EP1235131B1 (en) | 2006-07-05 |
| EP1235131A3 (en) | 2005-01-26 |
| HU0200691D0 (en) | 2002-04-29 |
| DE10108852C1 (en) | 2002-08-29 |
| HUP0200691A2 (en) | 2002-09-28 |
| ATE332524T1 (en) | 2006-07-15 |
| DE50110392D1 (en) | 2006-08-17 |
| PL206213B1 (en) | 2010-07-30 |
| EP1235131A2 (en) | 2002-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11175039B2 (en) | Regulating turbulent flows | |
| DK2641027T3 (en) | Device and method for controlling the opening of a valve in a heating, ventilation and air conditioning system (VVLK system) | |
| US20150057816A1 (en) | Flow-control valve system and method | |
| US7059536B2 (en) | Air circulation system | |
| US9874880B2 (en) | Device and method for controlling opening of a valve in an HVAC system | |
| DK2874039T3 (en) | Method of controlling a heat transfer system as well as such a heat transfer system | |
| CN110925854B (en) | Flow regulation method and system for improving hydraulic imbalance of secondary heat supply network | |
| EP2395289B1 (en) | Method to regulate a one-pipe heat supply system | |
| SK18632001A3 (en) | Room temperature control | |
| CN111856986B (en) | Control system and method for controlling a fluid distribution system | |
| US20160245533A1 (en) | Method for adapting a heating curve | |
| US10890351B2 (en) | Hydronic system and method for operating such hydronic system | |
| PL185254B1 (en) | Riser flow control fittings | |
| DK3101352T3 (en) | Method for using a heating system and regulator with differential pressure sensor | |
| US11047582B2 (en) | Method and devices for controlling a fluid transportation network | |
| CA3060479C (en) | System and method for controlling water heater output temperature | |
| CN109059302B (en) | A kind of self-adaptive controlled temperature method and system of boiler team control | |
| RU2282792C2 (en) | Method and device for control of water flow temperature | |
| KR100683610B1 (en) | Method and apparatus for controlling heated room using boiler | |
| JP4582396B2 (en) | Water pump control system | |
| CZ2002603A3 (en) | Method for controlling air temperature in a room and apparatus for making the same | |
| RU2695433C1 (en) | Control of pressure controller at boundary values | |
| CN118076836A (en) | Heating system with automatic pressure difference setting | |
| SU1145213A1 (en) | Device for controlling heating of building | |
| KR20190123619A (en) | heating cascade system and control method |