Спосіб позиційного регулювання температури повітря в будівлі

Реферат: Спосіб позиційного регулювання температури повітря в будівлі заснований на вимірюванні температур зовнішнього повітря і зворотної води з використанням обчисленої для вибраного кліматичного району постійної суми температур зовнішнього повітря та зворотної вод, при цьому температуру зворотної води регулюють за формулою. UA 95637 U (12) UA 95637 U UA 95637 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технології, яка здійснює теплопостачання будівель, та яка забезпечує регулювання подання тепла в будівлю та температури повітря в будівлі. Відомий спосіб регулювання температури повітря в будівлі (Авторське свідоцтво СРСР № 546760, кл. F24D3/00, публ. 1973 [1]), який забезпечує регулювання співвідношення параметрів системи опалення і коректування співвідношення температури повітря приміщень будівель, що опалюють та зовнішнього повітря, при цьому ступінь корекції залежить від температури повітря приміщень, що опалюють. Цей спосіб передбачає підсумовування сигналів від декількох датчиків, які розташовані у приміщеннях будівлі, а також щонайменш двох регулюючих клапанів, які одночасно впливають на стан опалювальної системи будівлі. Недоліком цього способу є регулювання температури в приміщеннях будівлі по сумі показників окремих декількох датчиків температури в приміщеннях будівлі, що утворює в одних приміщеннях "перегрів" температури повітря, а в інших приміщеннях "недогрів" температури повітря. І таким чином, відповідно до цього способу не можливо досягти підвищення якості опалення будівель та регулювання температури повітря в будівлях, зокрема - не можливо зменшити розхід теплоносія та теплової енергії в опалювальних системах комунальних господарств. Відомий також спосіб регулювання температури повітря в будівлі (Авторське свідоцтво СРСР № 657221, кл. F24D3/00, публ. 1979 [2]), що полягає в тому, що вимірюють температуру зовнішнього повітря та зворотної води, обчислюють півсуму температур зовнішнього повітря для певного регіону (кліматичного, географічного) та температури зворотної води, та здійснюють стабілізацію обчислень півсуми температур зміною розходу або температури теплоносія. Цей алгоритм регулювання описаний рівнянням: t t 2  2C 1  m  н , (1) k де tн - температура зовнішнього повітря, t2 - температура зворотної води. Ця ж перетворена формула має вигляд t2=2C-tн (2). Величина константи С складає 23 °C в тих регіонах, де розрахункова температура опалення дорівнює мінус 25 °C. Цей спосіб дозволяє з достатньою точністю підтримувати температуру зворотної води, яку потребує опалювальний графік при аналоговому регулюванні температури зворотної води. Константа С вибрана із умови, що подача теплоносія буде подаватися пропорційно зміні температури, тобто - аналогово. Але, при позиційному регулюванні в системі опалення відбувається більш інтенсивний теплообмін і константа С буде меншою, а значить величина регулювання температури зворотної води повинна бути нижчою. Це може призвести до "перегріву" будівлі. І таким чином, відповідно до цього способу не можливо досягти підвищення якості опалення будівель та регулювання температури повітря в будівлях, зокрема - не можливо зменшити розхід теплоносія та теплової енергії в опалювальних системах комунальних господарств В основу розробки способу позиційного регулювання температури повітря в будівлі поставлено задачу за рахунок сукупності всіх суттєвих ознак досягти підвищення якості опалення будівель та регулювання температури повітря в будівлях, зокрема - зменшити розхід теплоносія та теплової енергії в опалювальних системах комунальних господарств. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб позиційного регулювання температури повітря в будівлі, заснований на вимірюванні температур зовнішнього повітря і зворотної води з використанням обчисленої для вибраного кліматичного району постійної суми температур зовнішнього повітря та зворотної води. Новим є те, що температуру зворотної води регулюють за формулою: t t 2  2C 1  m  н , k де tн - температура зовнішнього повітря, t2 - температура зворотної води, 2С - сума температур зворотної води та розрахункової температури повітря вибраного кліматичного району, m - коефіцієнт теплової ефективності будівлі, k - коефіцієнт ослаблення впливу температури зовнішнього повітря шляхом подачі обігріваючої води в опалювальну систему будівлі імпульсами максимального розходу. 1 UA 95637 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Сукупність усіх суттєвих ознак заявленого способу дозволяє досягти поставленої задачі, що наведено в наступних прикладах здійснення способу позиційного регулювання температури повітря в будівлі. Регулювання температури повітря в будівлі шляхом подання обігріваючої води імпульсами максимального розходу збільшують тепловіддачу води, що гріє, тому що під час імпульсу теплообмін відбувається при великому температурному напорі. Тому для алгоритму регулювання необхідно зменшувати як частку впливу температури зовнішнього повітря в залежності від її величини, так і суму температур зовнішнього повітря. Сума температур зовнішнього повітря і зворотної води залежить від теплової ефективності будівлі, в тому числі факторами теплової ефективності будівлі є: розташування будівлі відносно до рози вітрів, орієнтація до сторін світу та інші фактори. Це враховується тепловим коефіцієнтом будівлі m. Коефіцієнт k послаблює вплив температури зовнішнього повітря на температуру зворотної води за рахунок більш інтенсивного теплообміну імпульсу гарячої води. Правильний підбір коефіцієнтів k та m дозволяє досягти зменшення розходу обігріваючої води та тепла (теплової енергії). На кресленні представлена схема позиційного регулювання температури повітря в будівлі. У відповідності до формули регулювання: t t 2  2C 1  m  н , (3) k На суматор S надходять сигнали від датчика температури зворотної води t2, задатчика 3, а також сигнал температури зовнішнього повітря tн, який перетворений з урахуванням коефіцієнта k. Величина коефіцієнта k може бути встановлена в межах від 1 до 1,65, в залежності від типу будівлі та температури зовнішнього повітря. Сумарний сигнал надходить на регулятор Ρ, який видає серію імпульсів струму і на клапан регулюючий КР, а клапан регулюючий КР (від магістралі) подає обігріваючу воду імпульсами максимального розходу Q в будівлю. Імпульси обігріваючої води будуть слідувати доти, поки t2 не стане рівною до правої частини формули (3). При настанні такої рівності регулятор Ρ видає команду на припинення імпульсів Q. Обігріваюча вода, яка надходить в будівлю, має більшу температуру, чим необхідна середня температура води, і тому теплообмін буде відбуватися інтенсивніше, а середня температура обігріваючих приладів та повітря в будівлях, маючи на увазі їх інерційність, буде змінюватися незначно. Тому, внаслідок підвищеного теплообміну, в формулі (3) константа 2С зменшується на коефіцієнт теплової ефективності будівлі m, а температура зовнішнього повітря впливає на температуру зворотної води, і тому її вплив зменшується за допомогою коефіцієнта k. Під час практичного використання способу позиційного регулювання температури повітря, за рахунок всіх суттєвих ознак цієї корисної моделі, досягається підвищення якості опалення будівель та регулювання температури повітря в будівлях, зокрема - зменшується розхід теплоносія та теплової енергії в опалювальних системах комунальних господарств. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 546760, м. кл. F24В3/00, публ. 1973. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 657221, м. кл. F24В3/00, публ. 1979 - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Спосіб позиційного регулювання температури повітря в будівлі, що заснований на вимірюванні температур зовнішнього повітря і зворотної води з використанням обчисленої для вибраного кліматичного району постійної суми температур зовнішнього повітря та зворотної води, який відрізняється тим, що температуру зворотної води регулюють за формулою: t t 2  2C 1  m  н , k де tн - температура зовнішнього повітря; t2 - температура зворотної води; 2С - сума температур зворотної води та розрахункової температури повітря вибраного кліматичного району; m - коефіцієнт теплової ефективності будівлі; k - коефіцієнт ослаблення впливу температури зовнішнього повітря шляхом подачі обігріваючої води в опалювальну систему будівлі імпульсами максимального розходу. 2 UA 95637 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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