SU1734082A1 - Устройство дл дистанционного управлени обогревом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может использоватьс  в энергетике дл  обогрева оборудовани  электростанций и в других отрасл х народного хоз йства. Цель изобретени  - повышение экономичности устройства дл  дистанционного управлени  обогревом. Устройство содержит двухпозиционный датчик 2 температуры, соединенный через исполнительный орган 1 с обогревател ми, подогреватель 3 датчика, подключенный к выходу исполнительного органа 1. Датчик 2 и подогреватель 3 заключены в общий кожух 4, который может быть выполнен с теплоизол цией . Датчик 2 с подогревателем 3, заключенные в кожух 4, образуют имитатор обогреваемого объекта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может использоватьс  в энергетике дл  обогрева оборудовани  электроустановок и в других отрасл х народного хоз йства.

Известно, что р д объектов при эксплуатации ниже определенной температуры наружной среды нуждаетс  в обогреве. Например, согласно правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) дл  значительной части оборудовани  при температуре наружной среды ниже 0° С должен включатьс  обогрев. В электроустановках примен ют дистанционное управление обогревом - одно устройство управл ет обогревом всех объектов электроустановки. Устройство имеет исполнительный орган магнитный пускатель и управл ющий орган - двухпозиционный датчик температуры, соединенный с управл ющим входом исполни- тельного органа. Управл ющий орган установлен во внешней среде.

Управление обогревом заключаетс  в следующем. При снижении температуры наружной среды ниже заданной величины датчик срабатывает и обогрев включаетс . Обогрев остаетс  включенным до тех пор, пока температура наружной среды не станет на несколько градусов выше (на зону нечувствительности датчика) температуры выключени .

Мощность обогрева не регулируетс . Мощность обогревателей объектов выбираетс  такой,чтобы обеспечить эксплуатацию

XI

СО N О 00

ю

электроустановки при экстремально низкой температуре наружной среды. Посто нно включенный обогрев повышает температуру объектов на 50°. Это приводит к тому, что к моменту отключени  обогрева при потеплени х , температура оборудовани  достигает 60° С (с учетом компенсации погрешности и зоны нечувствительности датчика), тогда как допустима  температура большинства оборудовани  40° С, При данном способе управлени  обогревом, значительна  часть энергии расходуетс  бесполезно, и происходит перегрев оборудовани .

В электроустановках при дистанционном управлении обогревом примен ютс  двухпозиционные биметаллические датчики температуры типа ДТКБ и сходные по параметрам манометрические. Параметрами датчика определ етс  работа устройства .

Датчики ДТКБ имеют погрешность срабатывани  до 2,5°. Чтобы компенсировать погрешность, уставку срабатывани  выполн ют на 3-5° выше заданной температуры. Зона нечувствительности датчика до 8°. Это приводит к дополнительным потер м энергии , особенно весной и осенью при большом суточном ходе наружной температуры, так как днем обогрев не отключаетс  или отключаетс  на короткое врем .

Цель изобретени  - повышение экономичности устройства за счет снижени  затрат энергии на обогрев путем регулировани  средней мощности обогрева пропорционально температуре наружной среды,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  дистанционного управлени  обогревом, содержащем двухпозиционный датчик температуры, соединенный через исполнительный орган с обогревател ми, датчик температуры снабжен нагревателем, который подключен к выходу исполнительного органа и заключен вместе с датчиком температуры в общий кожух, причем общий кожух может быть выполнен в теплоизол цией , что увеличивает длительность цикла регулировани  и расшир ет область применени  устройства при использовании датчика температуры и исполнительного органа, имеющими подвижные части.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - графики зависимости средней мощности РСр. обогрева от температуры Т наружной среды.

Устройство содержит исполнительный орган 1, двухпозиционный датчик 2 температуры и подогреватель 3 датчика 2, подключенный к выходу исполнительного органа. Датчик с подогревателем заключены в общий кожух 4 с теплоизол цией, на0

5

0

5

0

5

0

5

пример из пенополистирола (теплоизол ци  не показана), и образуют функциональную модель, т.е, иммитатор обогреваемого объекта. Вход исполнительного органа соединен с источником электроэнергии, а выход - с обогревател ми объектов,

Устройство работает следующим образом .

При понижении температуры наружной среды до температуры срабатывани  датчика включаетс  обогрев объектов и подогрев датчика. Эта температура  вл етс  верхней границей зоны регулировани  обогрева. Температура управл ющего органа за счет подогрева будет повышатьс  и превысив температуру срабатывани  на зону нечувствительности датчика обогрев отключаетс . Подогрев управл ющего органа прекратитс  и температура его будет понижатьс . Процесс будет повтор тьс . Температура управл ющего органа будет поддерживатьс  в пределах зоны нечувствительности датчика. Чем ниже наружна  температура, тем дольше управл ющий орган будет нагреватьс  и быстрей охлаждатьс , следовательно средн   мощность обогрева будет увеличиватьс . При некоторой температуре наружной среды подогреватель не сможет нагреть управл ющий орган до температуры отпускани  датчика, это будет нижн   граница зоны регулировани , завис ща  от мощности подогревател  датчика. Врем  ts включенного и to отключенного обогрева за один цикл регулировани  определ етс  функци ми:

tB r-ln(1 +т);

to-T-lnO+Tj r),

где т-температурна  посто нна  иммита- тора;

ДТ - зона нечувствительности собственно датчика 2;

Т - температура наружной среды TI и Т2 - верхн   и нижн   границы зоны регулировани  обогрева.

Относительна  средн   мощность обогрева

Рср

te

Ti -Т

(D

te + to Ti - T2 Из этого следует, что средн   мощность обогрева пр мо пропорциональна температуре наружной среды. На фиг. 2 изо- бражен график 5 зависимости средней мощ- ности в относительных величинах от температуры наружной среды дл  устройства управлени  обогревом оборудовани  подстанции.

На фиг. 2 показана зависимость РСр (Т) при следующих параметрах иммитатора

Т 4° С; Ti + 5° С; Т2 -35° С; т 80 мин

Нелинейность графика у границ зоны регулировани  обусловлена зоной нечувствительности датчика и составл ет около 3%.

Устройство может использоватьс  не только при электрообогреве, но и с другими теплоносител ми. Например, теплоносителем может быть нагрета  жидкость.

При подогреве датчика основным теплоносителем режим обогрева объектов в пределах зоны регулировани  не зависит от параметров теплоносител . При изменении параметров теплоносител  будет измен тьс  нижн   граница зоны регулировани .

Устройство не имеет зоны нечувствительности , так как при повышении темпера- туры наружной среды выше температуры срабатывани  датчика после очередного цикла датчик не срабатывает.

На фиг. 2 пр мые 6-8 отображают работу прототипа. Пр мые 6 и 7 - при понижении температуры наружной среды, 7 и 8 - при повышении, 9 - зона нечувствительности очевидна. Ее можно определить, зна  среднюю температуру сезона обогрева. Поскольку , средн   мощность обогрева практически пр мо пропорциональна температуре наружной среды, то и средн   мощность обогрева на сезон пропорциональна средней температуре сезона обогрева. Дл  описанного устройства максимальна  температура сезона составл ет +5° С. Минимальна  температура сезона зависит от климатической зоны.

Так, дл  Луги Ленинградской области самый холодный мес ц имеет среднюю многолетнюю температуру (-9)° С. Следовательно, разность температур за сезон обогрева 14° С. Учитыва , что годовой ход средних температур близок к синусоидальной форме , а сезон обогрева составл ет примерно полуволну синусоиды, можно считать, что средн   температура сезона составл ет: Тсез +5° С - 14° С .0,71 -5° С. Использу  формулу (1), получаем Рср.сез. 0,25. Учитыва  нелинейность реальной характеристики , получаем Рср.сез. 28%. Экономи  за сезон составл ет 72%.

Claims (2)

1.Устройство дл  дистанционного управлени  обогревом, содержащее двухпо- зиционный датчик температуры наружной среды, соединенный через исполнительный орган с обогревател ми, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  экономичности устройства за счет снижени  затрат энергии на обогрев объектов путем регулировани  средней мощности обогрева пропорционально температуре наружной среды, двухпозициоиный датчик температуры снабжен подогревателем, который подключен к выходу исполнительного органа, причем двухпозиционный датчик температуры и подогреватель заключены в общий кожух.

2.Устройство поп, 1,отличающее- с   тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, общий кожух снабжен теплоизол цией.

Фиг. 1

Фиг. 2

059