SU1239466A1 - Устройство дл программного регулировани тепмературы в помещении - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматизации тепловых процессов н предназначено дл  программного регулировани  температуры в помещени х, отапливаемых от сети центрального теплоснабжени .

Цель изобретени  - упрощение конструкции устройства дл  программного регулировани  температуры при сохранении стабильности величины программного изменени  температуры в помещении.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит реле 1 времени с размыкающим контактом 2 и установленные на подающем трубопроводе 3 гор чей воды после и перед узлом 4 смешени  со- ответственно датчик-преобразователь 5 сопротивлени  регул тора 6 температуры и исполнительный механизм 7. Перед исполнительным механизмом 7 на подающем трубопроводе 3 установлен термистор 8, помещенный в защитную гильзу (не показана) и подключенный к регул тору 6 температуры последовательно с датчиком-преобразователем 5, а выходной размыкающий контакт 2 реле 1 времени подключен параллельно термистору 8. Кроме датчика-пре- образовател  5 к регул тору 6 подключен термопреобразоватль 9 сопротивлени , служащий датчиком температуры наружного воздуха. В систему трубопроводов теплового абонентского ввода здани  входит , кроме подающего трубопровода 3, тру- бопровод 10, по которому охлажденна  вода возвращаетс  в сеть, и трубопровод 11, по которому охлаждающа  вода возвращаетс  из отопительного контура здани , причем часть воды ответвл етс  к узлу 4 смешени , выполненному в виде эле- ватора. Электропитание подаетс  к регул тору 6 температуры на клеммы 12. По одному выходному концу датчика-преобразовател  5 сопротивлени  гор чей воды и тер- мистора 8 соединены между собой, а два других конца присоединены к клеммным зажимам 13 регул тора 6, предназначенным дл  присоединени  соответствующего датчика температуры. Выходные концы тер- мистора 8 также присоединены к клеммным зажимам 14 программного реле 1 времени, соответствующим присоединению размыкающегос  контакта 2 с выдержкой времени, наход щегос  внутри этого реле 1.

Устройство работает следующим образом .

При замкнутом контакте 2 программного реле 1 времени термистор 8 шунтируетс  и не оказывает вли ни  на процесс регулировани . В соответствии с информацией, получаемой от датчика-преобразовател  5 и термопреобразовател  9, и заданием ре- гул тор 6 поддерживает температуру гор чей воды за узлом 4 смешени  по отопительному графику, выдава  команды испол

нительному механизму 7. Последний измен ет подачу гор чей воды из сети в узел 4 смешени , где вода, выход ща  из отопительной системы, смешиваетс  с сетевой водой. Измен   количество гор чей воды, поступающей из сети, можно измен ть температуру смеси, т. е. воды, поступающей в отопительную систему по трубопроводу 3.

В установленный момент размыкающий контакт 2 реле 1 времени размыкаетс  и последовательно с датчиком-преобразователем 5 сопротивлени  гор чей воды в измерительную схему регул тора 6 оказываетс  подключенным термистор 8. Последний выбираетс  таким образом, чтобы величина его сопротивлени  соответсотвова- ла изменению сопротивлени  датчика-преобразовател  5 сопротивлени , вызванного изменением температуры воды, подаваемой в отопительную систему внутри заданного диапазона (10-25°С). Такое изменение температуры греющей воды обычно приводит к изменению температуры воздуха в помещении на 2-5°С в зависимости от метеоусловий и вида здани .

Процесс программного регулировани  происходит следующим образом.

В соответствии с возросшей величиной сопротивлени  на соответствующем входе регул тора 6 температуры после размыкани  размыкающего контакта 2 программного реле 1 времени регул тор 6 температуры будет воздействовать на исполнительный механизм 7 так, чтобы он измен л расход сетевой воды через сопло узла 4 смешени  нейтрализу  последстви  возмущени .

Это возможно при снижении сопротивлени  датчика-преобразовател  5 сопротивлени , подключенного последовательно с термистором 8, т. е. при охлаждении датчика-преобразовател  5. Процесс снижени  расхода сетевой воды через узел 4 смещени  будет продолжатьс  до того момента, пока температура смешанной воды не снизитс  настолько, что величина сопротивлени  омываемого ею датчика-преобразовател  5 сопротивлени  не уменьшитс  на величину дополнительно подключенного сопротивлени  термистора 8. Снижение температуры греющей воды вызовет снижение температуры воздуха в отапливаемых помещени х . Через установленный промежуток времени размыкающий контакт 2 программного реле 1 времени вновь замкнетс . Реле 1 приходит в исходное состо ние и начинает повторный отсчет времени. Система регулировани  также возвращаетс  в исходное состо ние, т. е. в отапливаемых помещени х температура воздуха будет повышатьс  до уровн  18-22°С, после чего стабилизируетс .

Ниже приводитс  теоретическое обоснование применени  термистора 8 и установки его в гильзе, омываемой гор чей водой, поступающей из сети в тепловой абонентский ввод здани .

Количество тепла, поступающего в помещение от нагревательного прибора и тер емого через наружные ограждени , в ус- тановивщемс  режиме определ етс  с достаточной дл  данного случа  точностью следующими соотнощени ми:

Q K-pFnp (tnp - t. КноР.,оР„о (te - tn) ,( I )

где КПР, и - соответственно коэффициенты теплопередачи нагревателного прибора и наружного ограждени  отапливаемого здани ;

1в и t - соответственно усредненна  температура воздуха в помещении и воздуха снаружи помещени ;

tnp - усредненна  температура нагревательного прибора, равна  полусумме температур воды на входе и выходе tnp 0,5(t,-ft2). Реща  совместно уравнени  (1), получим

tnp +

Как подтверждено исследовани ми, коэффициент теплопередачи нагревательного ,, прибора существенно зависит от величины разности температур греющей воды и воздуха в помещении. При повыщении температуры нагрева воды указанна  разность и коэффициент теплопередачи нагреваЭтому условию отвечает термистор 8, обладающий отрицательным температурным коэффициентом сопротивлени , при установке его в подающий трубопровод 3 гор чей воды, поступающей из сети (до исполнительного механизма 7). Температура воды в сети централизованного теплоснабжени  регулируетс  на источнике (в ко- тельной) в соответствии с требовани ми отопительного графика по наружной температуре воздуха (в пределах 150-70°С или 130-70°С и т. п.) и не зависит от состо ни  конкретного объекта - отапливаемого здани . Это позвол ет исключить вли ние нежелательных обратных св зей на процессы регулировани  устройства при установке термис- тора 8 на подающем сетевом трубопроводе 3.

В узком диапазоне изменени  температельного прибора возрастают и наоборот. 40 тур, с которым приходитс  сталкиватьс 

Это вытекает также из приводимых здесь расчетных соотнощений: в формуле (1) при сопоставимых услови х

в данном случае (изменение температуры в сети в течение всего отопительного сезона в пределах 50-80°С), температурный коэффициент изменени  сопротивлени  тер- мистора 8 измен етс  незначительно, что способствует устойчивости процесса регулировани . Относительно высокий температурный коэффициент термистора 8 позволит удовлетворить разнообразным климатическим услови м.

- t,

т. е..Д.

г но

;1

и в формуле (2) при более низкой температуре греющей воды, отвечающей услови м осенне-весеннего периода отопительного сезона, коэффициент при tnp будет более

Редактор А. Козориз Заказ 3380/37

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

низким, чем при более высокой температуре греющей воды, отвечающей услови м зимнего периода. Поэтому при снижении температуры воды, поступающей в отопительный контур (нагревательный прибор), на одно и то же количество градусов в зимний и осенне-весенний периоды температура воздуха в помещении снизитс  в осенне-весенний период на меньшее число градусов. Дл  того, чтобы предлагаемое устройство обеспечивало программное снижение температуры воздуха в помещени х (благодар  подаче в радиаторы отоплени  помещени  более холодной воды) на одну и ту же величину в течение всего отопительного

сезона, необходимо, чтобы подключаемое добавочное сопротивление само зависело от температуры, причем при более высокой температуре воды, подаваемой в отапливаемое помещение (при более низкой температуре наружного воздуха, т. е. в зимний

период), добавочное сопротивление должно быть меньщим и наоборот.

25

,, Этому условию отвечает термистор 8, обладающий отрицательным температурным коэффициентом сопротивлени , при установке его в подающий трубопровод 3 гор чей воды, поступающей из сети (до исполнительного механизма 7). Температура воды в сети централизованного теплоснабжени  регулируетс  на источнике (в ко- тельной) в соответствии с требовани ми отопительного графика по наружной температуре воздуха (в пределах 150-70°С или 130-70°С и т. п.) и не зависит от состо ни  конкретного объекта - отапливаемого здани . Это позвол ет исключить вли ние нежелательных обратных св зей на процессы регулировани  устройства при установке термис- тора 8 на подающем сетевом трубопроводе 3.

В узком диапазоне изменени  темпера40 тур, с которым приходитс  сталкиватьс 

40 тур, с которым приходитс  сталкиватьс 

45

в данном случае (изменение температуры в сети в течение всего отопительного сезона в пределах 50-80°С), температурный коэффициент изменени  сопротивлени  тер- мистора 8 измен етс  незначительно, что способствует устойчивости процесса регулировани . Относительно высокий температурный коэффициент термистора 8 позволит удовлетворить разнообразным климатическим услови м.

Составитель К. Харитонов

Техред И. ВересКорректор М. Максимишинец

Тираж 649Подписное

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПОМЕЩЕНИИ, содержащее реле времени с размыкающим контактом и установленные на подающем трубопроводе горячей воды после и перед узлом смешения соответственно датчик-преобразователь сопротивления регулятора температуры и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции при сохранении стабильности величины программного изменения температуры в помещении, оно дополнительно содержит помещенный в защитную гильзу термистор, установленный на подающем трубопроводе перед исполнительным механизмом и подключенный к регулятору температуры последовательно с термопреобразователем, а выходной размыкающий контакт реле времени подключен параллельно термистору.