Спосіб регулювання температури приміщення в опалювальний період

Реферат: Спосіб регулювання температури приміщення в опалювальний період включає почергове змінювання заданих користувачем параметрів комфортного та економного режимів: тривалості, температур і діапазонів їх регулювання, вимірювання та накопичення значень температури внутрішнього повітря, математичну обробку накопичених даних, перервне регулювання теплової потужності опалювального пристрою за допомогою електронного регулятора виконавчого пристрою шляхом формування керуючих впливів на основі виміряних, розрахованих та заданих величин. Одночасно з вимірюванням температури внутрішнього повітря вимірюють час, проводять математичну обробку накопичених даних. Після цього регулюють теплову потужність опалювального пристрою шляхом керування виконавчими механізмами з локального контролера в залежності від виміряних, розрахованих та заданих величин. UA 98179 U (54) СПОСІБ РЕГУЛЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ПРИМІЩЕННЯ В ОПАЛЮВАЛЬНИЙ ПЕРІОД UA 98179 U UA 98179 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплоенергетики, а саме до енергозберігаючих технологій та може бути використана при опаленні. Одним з найбільш розповсюджених способів регулювання температури внутрішнього повітря є спосіб [System and method for using ramped setpoint temperature variation with networked thermostats to improve efficiency, Патент США, номер US 8,010,237 B2 від 30 серпня 2011], при якому щонайменше один термостат розташований всередині приміщення та використовується для керування системами опалення, вентиляції і кондиціювання в приміщенні, щонайменше один віддалений процесор знаходиться на зв'язку із термостатом та принаймні одна база даних зберігає повідомлення термостату, щонайменше один процесор порівнює температуру навколишнього середовища, щонайменше в одному місці та щонайменше в один момент часу з інформацією, переданою на віддалений процесор від термостата. Віддалений процесор задає налаштування на термостаті таким чином, щоб зменшити середню різницю між внутрішньою температурою повітря та температурою навколишнього повітря з метою зниження споживання енергії та підтримання комфортних умов в приміщенні. Віддалений процесор враховує вплив погодних умов та утримує перевагу у визначенні того, коли задати нове налаштування. Недоліком даного способу є те, що при такому способі регулювання температури внутрішнього повітря відсутня можливість автоматичного досягнення заданого користувачем значення температури комфортного режиму в кінці поточного економного режиму, безпосередньо перед поверненням користувача в приміщення. Тобто, у відповідності до заданого часу при поверненні користувача в приміщення опалювальний прилад відразу включається в роботу, при цьому температура внутрішнього повітря буде нижчою від температури комфортного режиму, яка буде досягнута лише згодом. Найближчим аналогом є спосіб оптимізації та скорочення споживання енергії з автоматичним керуванням системами опалення, вентиляції та кондиціювання [System and method for optimizing and reducing the energy usage of an automatically controlled HVAC system, патент США, номер US 2013/0238144 Al від 12 вересня 2013]. Спосіб включає прийом з сервера множину параметрів: температуру всередині приміщення, температуру навколишнього середовища, програмну утиліту ціноутворення, накопичені дані протягом попереднього часу, що належать до систем опалення, вентиляції і кондиціювання та/або налаштування, яким віддає перевагу користувач. Також спосіб включає можливість генерації моделі, яка може бути сконфігурована для визначення змін в робочому стані систем вентиляції та кондиціювання, необхідної для отримання множини температури внутрішнього повітря. Модель може бути згенерована з використанням множини заданих параметрів. Модель може багаторазово генеруватися. Спосіб включає отримання з серверу множини додаткових параметрів для перегляду моделі та формування сервером сигналу для регулювання роботи систем вентиляції та кондиціювання. У найближчому аналогу, на відміну від аналога для забезпечення температури комфортного режиму при безпосередньому поверненні користувача в приміщення, завчасно переводиться режим роботи системи опалення з економного режиму в комфортний режим та підвищується температура внутрішнього повітря до температури комфортного режиму заданої користувачем, при цьому використовуються статистичні дані часу повернення користувача до приміщення, що накопичені протягом певного часу на сервері. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу регулювання теплової потужності опалювального пристрою приміщення протягом опалювального періоду в залежності від часу перебування користувача в ньому і температури навколишнього середовища, що забезпечить раціональне керування витратою теплової енергії та, як наслідок, керування температури повітря в приміщенні та дасть змогу встановити значення комфортної температури заданої користувачем безпосередньо перед його поверненням в приміщення. Поставлена задача вирішується тим, спосіб регулювання температури приміщення в опалювальний період, що включає почергове змінювання заданих користувачем параметрів комфортного та економного режимів: тривалості, температур і діапазонів їх регулювання, вимірювання та накопичення значень температури внутрішнього повітря, математичну обробку накопичених даних, перервне регулювання теплової потужності опалювального пристрою за допомогою електронного регулятора виконавчого пристрою шляхом формування керуючих впливів на основі виміряних, розрахованих та заданих величин, згідно з корисною моделлю, одночасно з вимірюванням температури внутрішнього повітря вимірюють час, проводять математичну обробку накопичених даних, після чого регулюють теплову потужність опалювального пристрою шляхом керування виконавчими механізмами з локального контролера в залежності від виміряних, розрахованих та заданих величин. 1 UA 98179 U 5 10 15 20 25 30 35 Технічним результатом корисної моделі є підтримання температури комфортного режиму заданої користувачем протягом фіксованого ним же проміжку часу безпосередньо перед його поверненням в приміщення шляхом керування тепловою потужністю опалювального пристрою, що дозволяє знизити витрату теплової енергії на (13…15)% для житлових будівель та 20 % для офісних приміщень. Суть корисної моделі пояснюється графіками, представленими на Фіг. 1 і Фіг. 2, на яких зображено залежність температури приміщення і тепловиділення опалювального приладу від часу з проміжком часу підтриманням економної температури та без нього. Спосіб регулювання температури приміщення в опалювальний період здійснюється наступним чином. Користувач в опалювальний період для роботи алгоритму регулятора опалювального приладу задає наступні дані: 1) температури комфортного tк і економного te режимів з діапазоном регулювання Δt, при цьому, Δt для tк і te може мати різні значення; 2) температуру економного режиму; 3) початок та кінець комфортного режиму (0; τ1); 4) початок та кінець економного режиму (τ1; τ2); Далі, згідно з вихідними даними, локальний контролер формує керуючі впливи на електронний регулятор виконавчого пристрою, внаслідок чого здійснюється перервне регулювання теплової потужності опалювального пристрою протягом комфортного та економного режимів для підтримання відповідних температур. Протягом тривалості комфортного режиму здійснюється накопичення виміряних значень температур внутрішнього повітря та часу їх виміру Фіг. 1а і Фіг. 2а. Потім проводиться математична обробка даних та може здійснюватися коригування керуючих впливів. Принцип формування та коригування керуючих впливів локальним контролером наступні. В момент часу 1, що відповідає початку економного режиму, опалювальний прилад вимикається і температура внутрішнього повітря починає зменшуватись. В цей час продовжується накопичення значень температури внутрішнього повітря і часу вимірювання, здійснюється математична обробка отриманих значень протягом тривалості останнього комфортного та поточного економного режимів і визначається момент часу включення * опалювального приладу для підвищення температури внутрішнього повітря до температури комфортного режиму в заданий момент часу Фіг. 1. Якщо температура внутрішнього повітря досягла значення te -Δt, а момент часу включення * не наступив Фіг. 2, то опалювальний прилад починає підтримувати te±t до настання моменту включення. Після настання моменту включення опалювальний прилад вмикається та підвищує температуру приміщення до температури tк, та починається наступний комфортний режим. На початку кожного комфортного режиму вимірювання часу може починатися знову. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 Спосіб регулювання температури приміщення в опалювальний період, що включає почергове змінювання заданих користувачем параметрів комфортного та економного режимів: тривалості, температур і діапазонів їх регулювання, вимірювання та накопичення значень температури внутрішнього повітря, математичну обробку накопичених даних, перервне регулювання теплової потужності опалювального пристрою за допомогою електронного регулятора виконавчого пристрою шляхом формування керуючих впливів на основі виміряних, розрахованих та заданих величин, який відрізняється тим, що одночасно з вимірюванням температури внутрішнього повітря вимірюють час, проводять математичну обробку накопичених даних, після цього регулюють теплову потужність опалювального пристрою шляхом керування виконавчими механізмами з локального контролера в залежності від виміряних, розрахованих та заданих величин. 2 UA 98179 U 3 UA 98179 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4