Система регулирования подачи горячей воды на отопление многоквартирных и многоэтажных зданий при их независимом присоединении к внешней тепловой сети
Полезная модель относится к системам теплоснабжения и может быть использован при создании систем автоматического регулирования теплоснабжения многоквартирных и многоэтажных зданий или группы зданий при их независимом (через теплообменник) присоединении к внешней тепловой сети. Система регулирования содержит датчик температуры наружного воздуха ДТНВ 10, датчик температуры горячей воды ДТГВ 11 в подающей линии 7 внутреннего контура отопительной системы и датчик расхода воды ДРВ 12 в этом контуре, а также регулирующий клапан РК 13, установленный на подающей линии 4 внешнего контура, и оборудованный программно-вычислительным блоком ПВБ 14 регулятор температуры горячей воды РТГВ 15 в подающей линии 4 внешнего контура отопительной системы. РТГВ 15 имеет три входа, два из которых соединены с датчиками 10, 11, а выход - с исполнительным механизмом указанного РК, причем ПВБ 14 настроен на выработку управляющего сигнала на основе задаваемой расчетной или экспериментальной функциональной зависимости требуемой температуры горячей воды в подающей линии 7 от температуры наружного воздуха. Отличие: ДРВ 12 соединен с третьим входом регулятора РТГВ 15, а ПВБ 14 настроен с учетом дополнительного воздействия на выработку управляющего сигнала расхода воды во внутреннем контуре и заданных интегральных тепловых характеристик здания или группы зданий. Достигаемый технический результат - сокращение числа регуляторов до одного и получение более представительных данных о тепловых характеристиках внутреннего контура отопительной системы для выработки программно-вычислительным блоком регулятора более качественного управляющего сигнала на исполнительный орган регулирующего клапана. 1 нез.п. ф-лы, 1 ил.
Область использования полезной модели
Полезная модель относится к системам теплоснабжения и может быть использована при создании систем автоматического регулирования теплоснабжения многоквартирных и многоэтажных зданий или группы зданий при их независимом (через теплообменник) присоединении к внешней тепловой сети.
Уровень техники
Известна принятая заявителем в качестве прототипа система регулирования подачи горячей воды на отопление многоквартирных и многоэтажных зданий или группы зданий при их присоединении к тепловой сети через теплообменник по схеме с внешним и внутренним независимыми контурами, каждый из которых имеет свои подводящую и отводящую линии, содержащая датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура и датчик расхода горячей воды во внутреннем контуре, а также регулирующий клапан, установленный на подающей линии внешнего контура, и оборудованный программно-вычислительным блоком, регулятор температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура, причем указанный регулятор имеет три входа, два из которых соединены с указанными двумя датчиками температуры, а выход - с исполнительным механизмом указанного регулирующего клапана, а указанный программно-вычислительный блок настроен на выработку управляющего сигнала на основе задаваемой расчетной или экспериментальной функциональной зависимости регулируемой температуры от температуры наружного воздуха (Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник / В.И.Манюк и др. // Москва. Стройиздат.1988, с.308, рис.6.25).
Недостатком данной известной системы регулирования является то, что регулирование температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура производится без учета фактической величины расхода воды во внутреннем контуре, так как установленный на этой линии датчик расхода соединен с отдельным независимым регулятором расхода воды во внутреннем контуре. Это приводит к завышению температуры воздуха в помещениях и перерасходам тепла на отопление. Предусмотренное же прототипом соединение третьего входа регулятора отпуска тепла с датчиком расхода горячей воды в подающей линии внешнего контура имеет целью блокировку превышения допустимой величины указанного расхода и с процессом регулирования отпуска тепла не связано. Другим недостатком прототипа является сложность и, как следствие, ненадежность регулировочной схемы, в которую входят два независимых регулятора.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества и надежности регулирования отпуска и снижение перерасходов тепла на отопление многоквартирных и многоэтажных зданий при их независимом присоединении к тепловой сети, а достигаемым техническим результатом - сокращение числа регуляторов до одного и получение более представительных данных о тепловых характеристиках внутреннего контура отопительной системы для выработки программно-вычислительным блоком регулятора более качественного управляющего сигнала на исполнительный орган регулирующего клапана.
Раскрытие полезной модели
Указанные задача и достигаемый технический результат обеспечиваются тем, что в системе регулирования подачи горячей воды на отопление многоквартирных и многоэтажных зданий при их присоединении к тепловой сети через теплообменник по схеме с внешним и внутренним независимыми контурами, каждый из которых имеет свои подводящую и отводящую линии, содержащая датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура и датчик расхода воды во внутреннем контуре, а также регулирующий клапан, установленный на подающей линии внешнего контура, и оборудованный программно-вычислительным блоком регулятор температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура, причем указанный регулятор имеет три входа, два из которых соединены с указанными двумя датчиками температуры, а выход - с исполнительным механизмом указанного регулирующего клапана, а указанный программно-вычислительный блок настроен на выработку управляющего сигнала на основе задаваемой расчетной или экспериментальной функциональной зависимости регулируемой температуры от температуры наружного воздуха, согласно полезной модели третий вход указанного регулятора соединен с указанным датчиком расхода воды во внутреннем контуре, а программно вычислительный блок настроен с учетом дополнительного воздействия на выработку управляющего сигнала расхода воды во внутреннем контуре и интегральных тепловых характеристик отапливаемого здания или группы зданий. Причинно-следственная связь между указанными отличительными признаками полезной модели и ее указанными задачей и техническим результатом состоит в том, что учет фактического расхода горячей воды во внутреннем контуре и указанных интегральных тепловых характеристик при регулировании температуры горячей воды в подающей линии внутреннего отопительного контура делает излишним введение дополнительных независимых регуляторов других параметров системы отопления, что при повышении качества регулирования повышает его надежность.
Краткое описание чертежа
На чертеже в качестве примера изображена принципиальная схема системы отопления многоэтажного здания от независимо присоединенной к ней по двухконтурной схеме тепловой сети с элементами системы регулирования согласно полезной модели.
Подробное описание полезной модели
Система отопления многоквартирного здания 1 содержит отопительные приборы 2, а также теплообменник 3 и два водяных циркуляционных контура - внешний и внутренний (на чертеже позициями не обозначены). Внешний циркуляционный контур содержит подающую линию 4 горячей воды, теплообменную поверхность 5 и отводящую линию 6, а внутренний контур - подающую линию 7 горячей воды, теплообменную поверхность 8 и отводящую линию 9. Система регулирования согласно полезной модели содержит датчик температуры наружного воздуха ДТНВ 10, датчик температуры горячей воды ДТГВ 11 в подающей линии 7 внутреннего контура и датчик расхода воды ДРВ 12 во внутреннем контуре, а также регулирующий клапан РК 13, установленный на подающей линии 4 внешнего контура, и оборудованный программно-вычислительным блоком ПВБ 14 регулятор температуры горячей воды (РТГВ) 15 в подающей линии 7 внутреннего контура. РТГВ 15 имеет три входа (на чертеже позициями не обозначены), соединенные соответственно с указанными тремя датчиками 10, 11, 12, а выход - с исполнительным механизмом (на чертеже не показан) указанного РК 13. ПВБ 14 РТГВ 15 настроен на выработку управляющего сигнала на основе задаваемой расчетной или экспериментальной функциональной зависимости требуемой температуры горячей воды в подающей линии 7 внутреннего контура от температуры наружного воздуха. При этом ПВБ 14 настроен с учетом дополнительного воздействия на выработку управляющего сигнала расхода воды во внутреннем контуре и заданных интегральных тепловых характеристик отапливаемого здания или группы зданий (общая излучающая поверхность тепловых приборов, теплопроводность стен и окон и др.).
Описание работы системы регулирования
Система регулирования подачи горячей воды в систему отопления согласно полезной модели работает следующим образом. При изменении температур наружного воздуха программно-вычислительный блок ПВБ 10 регулятора РТГВ 15 в соответствии с введенными в него программами и заданными интегральными тепловыми характеристиками здания или группы зданий определяет требуемую температуру горячей воды на отопление в подающей линии 7 внутреннего контура, в соответствии с которой регулятор РТГВ 15 вырабатывает управляющий сигнал на необходимое изменение положения регулирующего клапана РК 13. При этом обеспечивается средняя требуемая подача тепла на отопление с учетом расхода воды во внутреннем контуре отопительной системы и интегральных тепловых характеристик отапливаемого здания или группы зданий, что позволяет получить комфортные условия в отапливаемых помещениях до фиксации отклонения температуры наружного воздуха от первоначального значения. В ПВБ 10 вводится также информация о минимальном допустимом расходе воды на отопление данного здания или группы зданий, меньше которого снижение указанного расхода не производится, что позволяет избежать вертикальной поэтажной тепловой разрегулировки в зданиях. Обеспечение требуемой температуры воздуха в каждом конкретном помещении производится дополнительным индивидуальным регулированием на отопительных приборах (батареях) системы отопления. При необходимости программно-вычислительный блок ПВБ 10 может быть легко перенастроен путем ввода в него новых программ и требуемых характеристик.
Система регулирования подачи горячей воды на отопление многоквартирных и многоэтажных зданий или группы зданий при их присоединении к тепловой сети через теплообменник по схеме с внешним и внутренним независимыми контурами, каждый из которых имеет свои подводящую и отводящую линии, содержащая датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура и датчик расхода воды во внутреннем контуре, а также регулирующий клапан, установленный на подающей линии внешнего контура, и регулятор температуры горячей воды в подающей линии внутреннего контура, причем указанный регулятор имеет три входа, два из которых соединены с указанными двумя датчиками температуры, а выход - с исполнительным механизмом указанного регулирующего клапана, отличающаяся тем, что третий вход указанного регулятора соединен с указанным датчиком расхода воды во внутреннем контуре, а указанный регулятор оборудован программно-вычислительным блоком, осуществляющим функцию задания поддерживаемой температуры подаваемой на отопление воды в зависимости от температуры наружного воздуха с учетом ее расхода во внутреннем контуре и интегральных тепловых характеристик отапливаемого здания или группы зданий.
