Пристрій керування системою опалення виробничих і побутових приміщень

Реферат: Пристрій керування системою опалення виробничих і побутових приміщень містить подавальний і зворотний трубопроводи, джерело теплопостачання, ручний запірний вентиль, манометр для виміру тиску, датчик температури теплоносія, теплолічильник для обліку витрати теплової енергії, витратомір, обчислювач, блоки зміни витрати теплоносія, інжектор, датчик для виміру температури теплоносія, опалювальні прилади, зливальний кран, блоки регулювання витрати теплоносія з електроприводом. UA 76414 U (54) ПРИСТРІЙ КЕРУВАННЯ СИСТЕМОЮ ОПАЛЕННЯ ВИРОБНИЧИХ І ПОБУТОВИХ ПРИМІЩЕНЬ UA 76414 U UA 76414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплопостачання, зокрема, до способів опалення промислових і побутових приміщень, підключених до центральних джерел теплопостачання або котелень, і призначена для регулювання режимів роботи теплової мережі приміщень з метою економії теплової енергії. Відоме технічне рішення [патент UA 58570, F24D 19/10, 11.04.2011, Блок керування системою теплопостачання, Фіщук С.В.], за яким при відкритті запірної арматури теплоносій (гаряча вода), під впливом перепаду тиску у тепломережі надходить до блока керування системою теплопостачання, проходить через витратоміри теплолічильника, де його параметри фіксуються (поточна витрата та температура у подавальному та зворотному трубопроводі), обліковуються, архівуються та через пристрій керування передаються до диспетчера. За командами пристрою керування, в залежності від температури зовнішнього повітря, температур у приміщеннях, що обслуговуються, регулятор температури регулює витрату теплоносія для забезпечення необхідної температури у вторинному контурі циркуляції. Циркуляційний насос здійснює підмішування теплоносія зі зворотного трубопроводу до подавального трубопроводу, що забезпечує постійну циркуляцію теплоносія у вторинному контурі незалежно від положення регулятора температури. Теплоносій проходить через відкритий електромагнітний клапан перетинки з циркуляційним насосом та через відкриту запірну арматуру надходить до споживача. Суттєві ознаки, що збігаються з корисною моделлю, яка заявляється: зняття показань з датчиків температури повітря приміщень та навколишнього середовища, регулювання витрат теплоносія в залежності від показників внутрішньої та зовнішньої температури повітря. Недоліками зазначеного пристрою є те, що технологія модернізації типової системи теплопостачання будівлі вимагає значної перебудови системи опалення - демонтаж існуючих теплових пунктів, це призводить до значних матеріальних витрат; неможливість регулювання температури приміщень з різними тепловими режимами, це призводить до збільшення витрат теплоносія. Найбільш близьким по технічній суті до запропонованої корисної моделі є система опалення виробничих і побутових приміщень (патент UA 44594, F24D 3/00, 12.10.2009, Система опалення виробничих і побутових приміщень, Коломицев Є.О.), за якою теплоносій з температурою надходить по подавальному трубопроводу від джерела теплопостачання через установлені по ходу його руху ручний запірний вентиль, манометр тиску, термодатчик для виміру температури теплоносія на подачі, теплолічильник, затвор з електроприводом, інжектор, манометр тиску, термометр температури теплоносія на подачі до стояків опалювальних приладів у приміщення. За допомогою датчика система автоматичного керування через затвор з електроприводом регулює витрату теплоносія для підтримування в приміщеннях температури на необхідному рівні при будь-яких коливаннях температури навколишнього середовища в робочий час. Після виходу з опалювальних приладів через систему стояків відпрацьований теплоносій фіксується термодатчиком, надходить по зворотному трубопроводу до джерела теплопостачання. Частина відпрацьованого теплоносія по допоміжному трубопроводу надходить на вхід інжектора, де змішується для повторного використання з новою порцією вихідного теплоносія з подавального трубопровода. Після закінчення робочого часу система автоматичного керування починає зменшувати витрати теплоносія через затвор з електроприводом, переводячи усю систему опалення на ощадливий режим роботи. При зниженні температури повітря нижче санітарних норм у приміщеннях, де робочий процес не нормований і присутність персоналу можливо і після закінчення робочого часу, включаються електроконвектори, що підтримують необхідну температуру в цих приміщеннях. Присутність персоналу в приміщеннях фіксується датчиками, що передають сигнал про наявність персоналу в систему автоматичного керування, яка через реле включає електроконвектори. Відсутність персоналу в приміщеннях також фіксується датчиками, і сигнал надходить у систему автоматичного керування, що відключає електроконвектори, переводячи систему опалення в приміщеннях на ощадливий режим опалення, як і в приміщеннях. Перед початком робочого часу, система автоматичного керування переводить опалення приміщень з ощадливого режиму на режим опалення відповідно до санітарних норм шляхом команди на затвор з електроприводом, при цьому, збільшується витрати теплоносія і за допомогою датчика у приміщеннях підтримується задана температура відповідно до санітарних норм. У робочий час система автоматичного керування запобігає включенню електроконвекторів. Суттєві ознаки, що збігаються з корисною моделлю, що заявляється: фіксація теплоносія датчиком температури, зняття показань з датчиків температури повітря приміщень та навколишнього середовища, регулювання витрат теплоносія в залежності від показників температури повітря, використання системи автоматичного керування, яка реалізована у 1 UA 76414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вигляді персонального комп'ютера, із заданими показниками параметрів для опалення приміщень, параметрами опалювальних приміщень і графіком робочого часу. Даний пристрій вибраний як найближчий аналог корисної моделі, що заявляється. Недоліками зазначеної системи є: відсутність датчика температури навколишнього середовища, який необхідний для підвищення швидкості регулювання температури в приміщеннях; наявність фотоелементів, що ускладнює процес регулювання. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення системи теплопостачання, що дозволить у реальному часі здійснювати автоматичне регулювання витратами теплоносія встановлюючи параметри опалювальної системи в залежності від тривалості робочого часу, температурних режимів різних типів приміщення, температури навколишнього середовища, шляхом встановлення блоків зміни витрати теплоносія з електроприводом на подавальному трубопроводі перед опалювальними приладами. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій керування системі опалення виробничих і побутових приміщень, що містить подавальний і зворотний трубопроводи, що підключені до центрального джерела теплопостачання, послідовно розміщені на подавальному трубопроводі ручний запірний вентиль, манометр для виміру тиску і датчик температури теплоносія, теплолічильник для обліку витрати теплової енергії з встановленими в ньому витратоміром і обчислювачем, блоки зміни витрати теплоносія, інжектор, з'єднаний зі зворотним трубопроводом, манометр для виміру тиску і датчик для виміру температури теплоносія після теплолічильника, а також опалювальні прилади, підключені до подавального і зворотного трубопроводів, на яких установлені датчик температури теплоносія після опалювальних приладів, ручний запірний вентиль і зливальний кран, згідно з корисною моделлю, блоки регулювання витрати теплоносія з електроприводом встановлені на кожній лінії опалювальної системи різних типів приміщень для регулювання витрати теплоносія у бік його зменшення при переведенні опалювальної системи приміщень на ощадливий режим опалення після закінчення робочого часу чи зменшення витрат теплоносія тільки у необхідному типі приміщення, або у бік збільшення при переведенні з ощадливого режиму на режим опалення із забезпеченням встановленої температури повітря у відповідних типах приміщеннях протягом усього робочого часу. Приміщення розподілені на два типи, де до першого типу відносяться приміщення, для яких встановлені специфічні умови теплового режиму згідно з санітарними нормами, а до другого типу - приміщення, які не мають жорстко встановлених показників параметрів для опалення приміщень згідно з санітарними нормами. Для керування системою опалення приміщень у будинку введена система автоматичного керування опаленням, з можливістю керуванням блоками зміни витрати теплоносія з електроприводом в залежності від показників датчиків температури повітря, які встановлені у приміщеннях першого і другого типу. Система автоматичного керування опаленням виконана у вигляді персонального комп'ютера, із заданими показниками параметрів для опалення приміщень, параметрами опалювальних приміщень і графіком робочого часу. Використання корисної моделі, що заявляється, дозволяє регулювати відпуск тепла в робочий і неробочий час для підтримки необхідної температури приміщень з урахуванням температури навколишнього середовища протягом доби і типу опалювальних приміщень зі зміною параметрів системи опалення. Усе це дозволяє заощаджувати енерговитрати, пов'язані з опаленням приміщень. Корисна модель пояснюється блок-схемою системи опалення виробничих і побутових приміщень з керуванням витратою теплоносія за допомогою системи автоматичного керування: 1 - джерело теплопостачання; 2 - подавальний трубопровід; 3 - ручний запірний вентиль; 4 манометр технічний; 5 - датчик температури; 6 - теплолічильник із встановленими в ньому витратоміром і обчислювачем; 7 - інжектор; 8 - манометр технічний; 9 - датчик температури; 10, 11 - блоки зміни витрати теплоносія с електроприводом; 12, 13 - опалювальні прилади; 14, 15 типи приміщень; 16 - зворотний трубопровід; 17 - допоміжний трубопровід; 18 - датчик температури; 19 - ручний запірний вентиль; 20 - кран для зливу теплоносія; 21, 22 - датчики температури повітря; 23 - система автоматичного керування опаленням; 24 - датчик температури навколишнього середовища; 25, 26, 27, 28, 29 - канали зв'язку. Пропонована корисна модель складається з центрального джерела теплопостачання 1, від якого теплова енергія надходить по подавальному трубопроводу 2. На подавальному трубопроводі 2, за рухом теплоносія встановлені такі елементи: ручний запірний вентиль 3 для припинення подачі теплоносія, наприклад, при ремонті, манометр технічний 4 для виміру тиску теплоносія на подачі, датчик температури 5 для виміру теплоносія на подачі, підключений до нього теплолічильник 6 із встановленими в ньому витратоміром і обчислювачем, інжектор 7, манометр технічний 8 для виміру тиску після теплолічильника 6, датчик температури 9 для 2 UA 76414 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виміру теплоносія після теплолічильника 6. До подавального трубопроводу 2 через систему стояків та блоки зміни витрати теплоносія з електроприводом 10, 11 для регулювання витрат теплоносія, підключені опалювальні прилади 12, 13, установлені відповідно в приміщеннях першого і другого типів 14, 15. Приміщення першого типу 14 - це приміщення для яких встановлені специфічні умови теплового режиму. Приміщення другого типу 15 - приміщення, які не мають жорстко встановлених параметрів теплового режиму. Опалювальні прилади 12, 13 через систему трубопроводів також підключені до зворотного трубопроводу 16. Зворотний трубопровід 16 з'єднаний із джерелом теплопостачання 1. Крім того, зворотний трубопровід 16 розгалужений і через допоміжний трубопровід 17 з'єднаний із подавальним трубопроводом 2. Допоміжний трубопровід 17 з'єднаний, у свою чергу, із входом інжектора 7 і призначений для відбору частини відпрацьованого теплоносія і змішування його з новим теплоносієм що надходить по подавальному трубопроводу 2. На зворотному трубопроводі 16, після допоміжного трубопроводу 17 установлений датчик температури 18 для виміру теплоносія, що надходить після опалювальних приладів 12, 13, установлений ручний запірний вентиль 19 і кран для зливу теплоносія 20 із системи опалення для технічного обслуговування та ремонту. В приміщеннях першого і другого типу 14, 15 встановлені датчики температури повітря 21, 22, які призначені для отримання інформації про температурний режим у приміщеннях першого і другого типу 14, 15. У будинку розміщена система автоматичного керування опаленням 23 що зв'язана із блоками керування зміни витрати теплоносія з електроприводом 10, 11 через датчики температури повітря 21, 22 за допомогою каналів зв'язку, в приміщеннях першого та другого типу 14, 15 та датчик 24 температури навколишнього середовища. Система автоматичного керування опаленням 23 оснащена програмою, що враховує графік робочого часу, типи опалювальних приміщень і основні показники для забезпечення необхідних параметрів у приміщеннях першого у другого типу 14, 15 відповідно. Робота пристрою керування системою опалення протягом робочого часу здійснюється наступним чином. Теплоносій надходить по подавальному трубопроводу 2 від джерела теплопостачання 1 через установлені по ходу його руху ручний запірний вентиль 3, манометр тиску 4, датчик температури 5 для виміру теплоносія на подачі, теплолічильник 6, інжектор 7, манометр 8, датчик температури 9 для виміру теплоносія на подачі до стояків опалювальних приладів 12, 13 до приміщень 14, 15 через блоки зміни витрати теплоносія з електроприводом 10, 11. Дані з датчиків температури 21, 22, 24 по каналам зв'язку 25, 26, 27 передаються відповідно на входи 1, 2, 3 системи автоматичного керування опаленням 23. З виходів 1, 2 системи автоматичного керування опаленням 23 по каналам зв'язку 28, 29 передається сигнал на блоки керування зміни витрати теплоносія з електроприводом 10, 11, що регулюють витрати теплоносія для підтримування в приміщеннях 14, 15 необхідних температурних режимів при будь-яких коливаннях температури навколишнього середовища, які фіксуються датчиком температури навколишнього середовища 24. Відпрацьований теплоносій після виходу з опалювальних приладів 12, 13 через систему стояків має температуру, яка фіксується датчиком температури 18, надходить по зворотному трубопроводу 16 до джерела теплопостачання 1. При цьому, частина відпрацьованого теплоносія по допоміжному трубопроводу 17 надходить на вхід інжектора 7, де змішується з новою порцією вихідного теплоносія з подавального трубопровода 2 для повторного використання системою опалення. Після закінчення робочого часу система автоматичного керування опаленням 23, що оснащена програмою, у яку введені основні показники щодо графіка робочого часу, параметрів, що забезпечують необхідну температуру в приміщеннях 14, 15, подає сигнал з виходів системи автоматичного керування опаленням 23 по каналах зв'язку 28, 29 для регулювання витрат теплоносія через блоки зміни витрати теплоносія з електроприводом 10, 11 у бік його зменшення. У результаті чого температура повітря в приміщеннях 14, 15 знижується, після чого за допомогою датчиків температури 21, 22, 24, система автоматичного керування опаленням 23 підтримує температуру в приміщеннях 14, 15 на цьому рівні, переводячи, таким чином, усю систему опалення на ощадливий режим роботи. Перед початком робочого часу, приблизно за одну годину (у кожному конкретному випадку час уточнюється) система автоматичного керування опаленням 23 переводить опалення приміщень 14, 15 з ощадливого режиму на режим опалення відповідно до типів приміщень шляхом команди на блоки зміни витрати теплоносія з електроприводом 10, 11, при цьому, збільшується витрати теплоносія і за допомогою датчиків температури 21, 22, 24 підтримується задана температура відповідно до заданих теплових режимів приміщень 14, 15. 3 UA 76414 U Використання запропонованої корисної моделі дозволяє знизити витрати на опалення за рахунок автоматичного регулювання витратами теплоносія. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Пристрій керування системою опалення виробничих і побутових приміщень, що містить подавальний і зворотний трубопроводи, що підключені до центрального джерела теплопостачання, послідовно розміщені на подавальному трубопроводі ручний запірний вентиль, манометр для виміру тиску і датчик температури теплоносія, теплолічильник для обліку витрати теплової енергії з встановленими в ньому витратоміром і обчислювачем, блоки зміни витрати теплоносія, інжектор, з'єднаний зі зворотним трубопроводом, манометра для виміру тиску і датчика для виміру температури теплоносія після теплолічильника, а також опалювальні прилади, підключені до подавального і зворотного трубопроводів, на яких установлені датчик температури теплоносія після опалювальних приладів, ручний запірний вентиль і зливальний кран, який відрізняється тим, що блоки регулювання витрати теплоносія з електроприводом встановлені на кожній лінії опалювальної системи різних типів приміщень для регулювання витрати теплоносія у бік його зменшення при переведенні опалювальної системи приміщень на ощадливий режим опалення після закінчення робочого часу чи зменшення витрат теплоносія тільки у необхідному типі приміщення, або у бік збільшення при переведенні з ощадливого режиму на режим опалення із забезпеченням встановленої температури повітря у відповідних типах приміщень протягом всього робочого часу. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 4