Устройство для регулирования расхода тепла в системе центрального отопления

Союз Советскнк

Соцнвлнстнческнк

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)887887 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 03.04.79 (21) 2745036/29 — 33 с присоединениеат заявки JO (28) Приоритет (51)М. Кл.

F 24 0 3/02

Госуааретаеный коинтет

СССР

Il0 делан нзабретеннй и открытий

Опубликовано 07.12.8?. Бюллетень )чЪ 45

Дата опубликования описания 07.12.81 (53) УД К 697.434 (088.8) {72) Авторы изобретения

И. М. Михайлеико, В. Ф. Михеев и Ю. С. Берне .

Научно — исследовательский и проектно — технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства

Нечерноземной зоны РСФСР Всесоюзной ордена Ленина академии сельскохозяйственных наук имени В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА

В СИСТЕМЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам, регуптрующим температуру внутри помещений с водяным прибором отопления и может быть использовано в системах обогрева крупногабаритных жилых и производственных помещений, хранилищ, теплиц.

Известно устройство для регулирования температуры в системах центрального отопления, содержащие питающий трубопровод, смесительный клапан, регулирующий орган, датчики темпераtO туры воздуха в помещении, температуры теплоносителя и температуры наружного воздуха (1J.

Однако устройство не обеспечивает учета тепловой энергии, запасенной всей системой вцелом, что приводит к ухудшению качества регулирова15 ния за счет колебания температуры в объекте в широких пределах, а иногда к неустойчивости режима регулирования.

Известно устройство для регулирования расхода тепла в системе центрального отопления, содержащее нагревательные приборы, подключенные к прямому и обратному трубопроводам, бойпасный трубопровод с клапаном, трубопровод повторной циркуляции с насосом, смесительный клапан с исполнительным механизмом, соединенный с трубопроводами прямым, повторной циркуляции и бойпасным, датчик температуры воздуха в помещении и регулятор, причем датчик температуры воздуха в помещении подключен к одному входу регулятора, выход которого соединен с исполнительным механизмом смесительного клапана (2J.

Однако известное устройство не обеспечивает учета тепловой энергии, запасенной отопительной системой, вследствие чего точность ретулирования низкая.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования расхода тепла в системе центрального отопления введены два импульсных трубопровода,, четыре теплообменника с установленными в них датчиками температуры, причем первый теплообменник установлен в номен;енин, второй — на нагревательном приборе, третий — на первом импульсном трубопроводе, который включен между прямым и обратным трубопроводами, четвертый

887887 теплообменник установлен на втором импульсном трубопроводе, который включен между трубопроводом повторной циркуляции и обратным трубопроводом, а выходы датчиков температуры подключены к соответствующим входам регулятора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — конструкция первого теплообменника для измерения температуры отапливаемого помещения; на фиг. 3 — 1в конструкция второго теплообменника для измерения температуры поверхности нагревательного

I прибора; на фиг. 4 — конструкция третьего и четвертого теплообменника для измерения температуры теплоносителя. 13

Устройство состоит из отапливаемого помещения 1 (см. фиг. 1), нагревательного прибора

2, трехходового смесительного клапана 3, прямого 4 и обратного 5 трубопроводов. Перепады давлений на трехходовом смесительном клапане 3 стабилизируются с помощью перепуска теплоносителя по перепускному 6 и байпасному 7 трубопроводам, где установлены регулирующие клапаны 8 и 9. На подающем трубопроводе 10 отопительной системы устанавливается дроссель- р3 ная шайба 11, снижающая давление в системе.

Обратный трубопровод 5 соединен с трехходовым смесительным клапаном 3, трубопроводом повторной циркуляции 12 с циркуляционным насосом 13.

Температура воздуха в отапливаемом помеще\, нии 1 измеряется датчиком температуры 14, подключенным к одному из входов регулятора 15, который управляет положением регулирующего органа трехходового смесительного клапана 3

33 через исполнительный механизм 16.

Датчик температуры 17 помещен в первый эталонный теплообменник - 18, который выполнен в виде емкости 19 с ребрами 20 (см. фиг. 2) из материала с большой теплопроводностью.

4О

Емкость заполнена жидкостью 21.

Температура поверхности отопительного прибора 2 измеряется датчиком 22, размещенном во втором теплообменнике 23, который выполнен в виде емкости 24 (см. фиг. 3), изготовлен45 ной из термоизоляционного материала и наполненной жидкостью 25, а сквозь нее пропущена труба 26 отопительного прибора 2. Соприкосновение трубы 26 с жидкостью 25 осуществляется через внутреннее кольцевое оребрение 27.

Температура прямого теплоносителя измеря50 ется датчиком 28, а обратного теплоносителя— датчиком 29. Оба датчика установлены в третьем и четвертом теплообменниках 30 и 31 (см. фиг. 4), имеющих одинаковую конструкцию.

Они выполнены в виде емкости 32, изготовлен- 33 ной из термоизоляционного материала и заполненной жидкостью 33. Внутри емкости имеется нагревательный трубчатый элемент 34, который для измерения температуры прямого теплоносителя подключается между прямым 4 и обратным

5 трубопроводами с помощью импульсного трубопровода малого диаметра 35, а для измерения температуры обратного теплоносителя подключается с помощью импульсного трубопровода 36 параллельно циркуляционному насосу 13.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении температуры воздуха в помещении 1, измеряемой датчиком 14, в сторону меньших значений от заданной, на выходе регулятора 15 появляется сигнал, поступающий на исполнительный механизм 16, который увеличивает проходное сечение трехходового смесительного клапана 3 для горячей воды и уменьшает для холодной обратной воды. Таким образом повышается температура прямого теплоносителя по трубопроводу 4 и, как следствие, возрастает температура. воздуха внутри помещения 1. При увеличении температуры воздуха в помещении 1 регулятор 15 вырабатывает такой сигнал, что исполнительный механизм 16 умень— шит проходное сечение трехходового смеситель,ного клапана 3 для горячей воды и увеличит для обратной, а так как температура обратной воды значительно ниже температуры прямой воды, то температура прямого теплоносителя по трубопроводу 4 снизится, а следовательно, снизится температура воздуха в объекте 1.

Кроме основного сигнала с датчика 14, на регулятор 15 подаются дополнительные сигна-лы с датчиков температуры 17, 22, 28, 29, пропорциональные запасенной тепловой энергии, распределенной между тепловым объектом 1, отопительным прибором 2, прямым и обратным теплоносителями по трубопроводам 4 и 5. Изменение энергетического состояния системы, например, увеличение или уменьшение температуры поверхности нагревательного прибора 2, измеряемой датчиком 22, приведет к медленному изменению выходного сигнала регулятора 15 так, чтобы с помощью положения регулирующего органа трехходового смесительного клапана 3 компенсировать эти изменения. Аналогичный корректирующий сигнал подается на вход регулятора 15 с других датчиков температуры 17, 28, 29. В этих сигналах содержится информация о ранее запасенной тепловой энергии в каждом из контролируемых датчиками температуры элементов системы (отапливаемое помещение, отопительный прибор, теплоноситель в прямом и обратном трубопроводе). Кроме того, эти сигналы содержат информацию о перераспределении в процессе работы тепловой энергии межцу вышеперечисленными элементами системы.

Таким образом, регулирование расхода тепла осуществляется с помощью датчика температуры 14, быстро реагирующего на изменение

887887 температуры объекта 1, и с помощью датчиков

17, 22, 28, 29, реагирующих на изменение энергетического состояния системы с большой инерционностью (динамическим запаздыванием)

Поэтому процесс регулирования температуры объекта носит монотонный быстрозатухающий характер. В связи с этим существенно снижается расход тепловой энергии.

Формула изобретения

Устройство для регулирования расхода тепла в системе центрального отопления, содержащее нагревательные приборы, подключенные: к прямому и обратному трубопроводам, байпасный трубопровод с клапаном, трубопровод повторной циркуляции с насосом, смесительный клапан с исполнительным механизмом, соединенный с трубопроводами прямым, повторной циркуляции и байпасным, датчик температуры воздуха в помещении и регулятор, причем датчик температуры воздуха в помещении подключен к одному входу регулятора, выход

4 которого соединен с йсполнительным механизмом смесительного клапана, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены два импульсных трубопровода, четырех теплообменника с установленными в них датчиками температуры, причем первый теплообменник установлен в помещении, второй — на нагревательном приборе, третий — на первом имиульст© . ном трубопроводе, который включен между прямым и обратным трубопроводами, четвертый теплообменник установлен на втором импульсном трубопроводе, который включен между трубопроводом повторной циркуляции и обратным трубопроводом а выходы датчиков темпе .

Ф ратуры подключены к соответствующим входам регулятора.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 433323, кл. F 24 D 3/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2495304, кл. F 24 О 3/02, 1977.

Фиг. 1

887887

Фиг 2

Составитель А. Кузнецова

Техред Е.Гаврилешко

Корректор Л. Бокшан

Редактор Н. Козлова

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1070б/8 Тираж 827

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5