Автоматизований тепловий пункт

Реферат: Автоматизований тепловий пункт включає пластинчастий теплообмінник, розширювальні баки, насоси, блок керування, запірно-регулюючу апаратуру, вимірювальні прилади, блок генерування теплової енергії. Блок генерування теплової енергії містить сонячний колектор та акумулятор тепла, які оснащені датчиками температури і циркуляційним насосом, з'єднані запірними та триходовим клапанами з пластинчастим теплообмінником. UA 72168 U (54) АВТОМАТИЗОВАНИЙ ТЕПЛОВИЙ ПУНКТ UA 72168 U UA 72168 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до комунальної енергетики і може знайти застосування в автоматизованому автономному теплопостачанні будівельних споруд. Відомий модульний блок автоматичного регулювання теплопостачання фірми "АльфаЛаваль", який містить систему теплообмінників, насосів, запірно-вентильної апаратури і вузла автоматики, що забезпечує регулювання параметрів і теплогідравлічних характеристик систем опалення, які змінюються в процесі роботи (http://novaenergo.ru/to-alfalaval-modul.html). Відомий блок не дозволяє підтримувати параметри теплоносія в тепломережі в залежності від температури повітря всередині приміщення і здійснювати автономну роботу при різких коливаннях температури і тиску в мережі централізованого теплопостачання і при аварійних ситуаціях. Найбільш близьким по технічній суті до запропонованої корисної моделі є індивідуальний тепловий пункт систем опалення і гарячого водопостачання (Патент UA №38541 A., G05D27/00, F24H1/02., Публ. 12.01.2009, Бюл. № 1), що складається з теплообмінника, блока електрокотлів, розширювальних баків, насосів, запірно-регулюючої апаратури, системи автоматичного регулювання. Недоліком відомого індивідуального теплового пункту систем опалення і гарячого водопостачання є відсутність допоміжних відновлювальних джерел енергії, які при необхідності могли б замінити централізоване теплопостачання будівель. Задачею корисної моделі є вдосконалення індивідуального теплового пункту систем опалення і гарячого водопостачання, шляхом включення до його складу сонячного колектора, датчика температури теплоносія в системі сонячного колектора, датчика тепла акумулятора тепла, насоса теплоносія сонячного колектора та акумулятора тепла, який регулюється триходовим клапаном та двома запірними клапанами, що дозволяє за необхідності переходити на опалення за допомогою сонячного колектора в сонячні дні року. За рахунок чого витрати теплової енергії знижуються на 25 %. Поставлена задача вирішується тим, що автоматизований тепловий пункт, що включає пластинчастий теплообмінник, розширювальні баки, насоси, блок керування, запірно-регулюючу апаратуру, вимірювальні прилади, блок генерування теплової енергії, згідно з корисною моделлю, в блоці генерування теплової енергії містить сонячний колектор та акумулятор тепла, які оснащені датчиками температури і циркуляційним насосом, з'єднані запірними та триходовим клапанами з пластинчастим теплообмінником. Додаткове оснащення автоматизованого теплового пункту сонячним колектором та акумулятором тепла дозволяє знизити споживання теплової енергії на 25 %, за рахунок керування системою теплопостачання блоком керування. Наявність вказаного додаткового джерела (сонячний колектор) відновлювальної енергії дозволяє при виникненні аварійної ситуації в мережі теплопостачання працювати певний період в автономному режимі, що дає можливість уникнути замерзання внутрішньої мережі опалення будівлі. На кресленні зображена схема автоматизованого теплового пункту, де 1 - кульовий кран, 2 сітчастий фільтр, 3 - регулятор перепаду тиску, 4 - регулюючий клапан, 5 - датчик температури теплоносія від системи центрального теплопостачання, 6 - теплообмінник, 7 - датчик температури зовнішнього повітря, 8 - датчик температури повітря в контрольованому приміщені, 9, 11 - запірні електромагнітні клапани, 10 - сонячний колектор, 12 - насос теплоносія сонячного колектора, 13 - регулюючий триходовий клапан, 14 - датчик температури теплоносія в системі сонячного колектора, 15 - зворотний клапан, 16 - розширювальний бак системи сонячного колектора, 17 - розширювальний бак системи опалення, 18, 19 - основний та резервний насос системи опалення, 20 - датчик температури акумулятора тепла, 21 - акумулятор тепла сонячного колектора, 22 - датчик "сухого" ходу, 23 - датчик температура теплоносія, що подається в систему опалення, 24 - регулятор тиску "до себе", датчик сухого ходу, 25 - блок керування, 26 - запобіжно-скидний клапан. Автоматизований тепловий пункт працює наступним чином. Теплоносій надходить з тепломережі і проходить через кульовий кран на теплообмінник. Регулятор перепаду тиску 3, що підтримує постійний тиск для нормальної роботи регулятора температури, який через блок керування 25 приводиться в дію сервоприводом. При проходженні в міжпластинних зазорах теплообмінника 6 гріючий теплоносій первинного контуру передає тепло через тонколистові пластини теплоносію вторинного контуру, який нагрівається, забезпечуючи гідравлічну незалежність від теплових мереж для замкнутого контуру систем опалення. Циркуляцію теплоносія забезпечують циркуляційні насоси 18, 19 переважно з мокрим ротором. Датчик сухого ходу 22 дає сигнал на блок керування 25 для включення насоса 19 при падінні тиску перед насосом 19 нижче 5мм вод. ст. 1 UA 72168 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Якщо температура теплоносія, що надходить від системи центрального теплопостачання, більша за температуру акумулятора тепла 20 або температура акумулятора тепла 20 менша за температуру теплоносія, що подається в систему опалення 23, то запірний електромагнітний клапан 9 відкритий, запірний електромагнітний клапан 11 закритий, регулюючий триходовий клапан 13 знаходиться в крайньому положенні А-Б, а блок керування 25 розраховує температуру теплоносія, що подається в систему опалення, 23 та регулюється клапаном 4. Якщо температура теплоносія, що надходить від системи центрального теплопостачання, 5 менша за температуру акумулятора 20 або температура акумулятора тепла 20 більша за температуру теплоносія, що подається в систему опалення 23, то блок керування 25 переводить систему в режим роботи від акумулятора тепла сонячного колектора 2(принцип роботи якого описаний нижче), при цьому запірний електромагнітний клапан 9 закритий, запірний електромагнітний клапан 11 закритий, регулюючий клапан 4 відкритий. Регулювання температури теплоносія, що подається в систему опалення, 23 відбувається за допомогою регулюючого триходового клапана 13. Блок керування 25 розраховує температуру теплоносія, що подається в систему опалення, 23 в залежності від температури зовнішнього повітря 7 по температурному графіку та добових графіках, які програмуються під час наладки системи. В разі аварії, при відсутності центрального теплопостачання і якщо температура теплоносія, що надходить від системи центрального теплопостачання, менша за температуру акумулятора тепла 20, то блок керування 25 переводить систему на роботу від акумулятора тепла сонячного колектора 21, що не дає замерзнути системі трубопроводу та радіаторам протягом значного проміжку часу. Система нагрівання від сонячного колектора 10 працює наступним чином. Поки температура теплоносія в системі сонячного колектора 14 більша за температуру акумулятора тепла 20, насос теплоносія сонячного колектора 12 працює. Теплоносій циркулює через сонячний колектор 10, нагрівається і віддає своє тепло акумулятору тепла сонячного колектора 21 через теплообмінник. Якщо температура теплоносія в системі сонячного колектора 14 менша за температуру акумулятора тепла 20, то блок керування 25 вимикає насос теплоносія сонячного колектора 12 і циркуляція припиняється. Втрати тепла через сонячний колектор 10 відсутні. Під час роботи систем опалення у весняний та осінній періоди, коли достатня кількість сонячних днів, час від часу буде виконуватись умова - температура акумулятора тепла більша за температуру теплоносія, що подається в систему опалення, система буде переходити в режим роботи від акумулятора тепла сонячного колектора 21, що збільшить економію енергоресурсів центрального теплопостачання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Автоматизований тепловий пункт, що включає пластинчастий теплообмінник, розширювальні баки, насоси, блок керування, запірно-регулюючу апаратуру, вимірювальні прилади, блок генерування теплової енергії, який відрізняється тим, що блок генерування теплової енергії містить сонячний колектор та акумулятор тепла, які оснащені датчиками температури і циркуляційним насосом, з'єднані запірними та триходовим клапанами з пластинчастим теплообмінником. 2 UA 72168 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3