Спосіб і пристрій для проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального водяного опалювання

1. Пристрій для проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального опалювання, що включає бойлер для нагріву води і насос для прокачування води через групу з'єднаних трубами радіаторів, кожен з яких забезпечений радіаторним клапаном подвійного регулювання, що включає декілька пар термоголовок, з яких перша головка кожної пари пристосована для установки на вході, а друга головка кожної пари пристосована для установки на виході відповідного одного з вказаної групи радіаторів, блок управління для отримання даних про температуру з термоголовок, засіб передачі в блок управління даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою, для представлення операторові можливості відстежування падіння температури на кожній парі термоголовок, і засіб регулювання кожного радіаторного клапана подвійного регулювання, що включає групу системних вузлів, що містять блоки двигуна, причому один системний вузол пристосований для установки на радіаторному клапані подвійного регулювання кожного радіатора, і системні вузли виконані з можливістю дистанційного приведення в дію від блока управління. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що термоголовки пристосовані для знімної установки на радіаторах. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що блок управління забезпечений блоком візуального відображення для представлення різниці температур на кожній парі термоголовок, встановлених на кожному радіаторі. 2 (19) 1 3 91408 4 ють їх через блоки двигуна до радіаторних клапанів подвійного регулювання, щоб отримати оптимальну задану різницю температур між підвідною і поворотною трубою системи центрального опалювання. 14. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що системні вузли і блок управління забезпечені засобами бездротового зв'язку між собою. 15. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що кожне джерело живлення системного вузла містить акумулятор. 16. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що термоголовки містять радіочастотні засоби ідентифікації, об'єднані з датчиками температури. 17. Спосіб проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального водя ного опалювання, що включає операції з установки термоголовок на вході і виході кожного з групи радіаторів системи центрального опалювання, збору всіх показників температури з головок в блоці управління, пристосованому для відображення цих показників операторові, і установки поворотних засобів на радіаторних клапанах подвійного регулювання кожного радіатора, причому поворотні засоби виконані з можливістю дистанційного приведення в дію від блока управління. 18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що включає операцію дистанційного регулювання обертання поворотних засобів блоком управління у відповідь на значення температури, зареєстровані термоголовками. Дійсний пристрій відноситься до способу і пристрою для проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального водяного опалювання і, зокрема, що забезпечує зниження трудоємкості, що витрачається в даний час на такі роботи. Зазвичай сантехнічний працівник з помічником встановлюють систему центрального водяного опалювання, що включає нагрівач і насос, внутрішній бак-акумулятор гарячої води, радіатори і систему труб протягом дня залежно від розмірів господарства. Головним принципом, що лежить в основі балансування/проведення пусконалагоджувальних робіт системи центрального опалювання, є отримання перепаду температури 11°С між підвідною і зворотною трубою системи, причому перепад температури є величиною, що настроюється. Точно збалансована система матиме перепад температури між підвідною і зворотною трубою 11°С, і однакову температуру для всіх радіаторів. Після повного монтажу сантехніком і його помічником системи центрального опалювання один з них починає розігрівання системи, переконавшись, що вона повністю заповнена водою і не містить повітря. Всі радіаторні клапани подвійного регулювання повністю відкриті, і всі головки датчиків термостатичних клапанів радіатора видалені. Кімнатні терморегулятори і терморегулятор внутрішнього бакаакумулятора гарячої води встановлені на максимум, і сантехнік включає систему опалювання при терморегуляторі бойлера, встановленому трохи нижче за максимум, і при встановленій другій швидкості насоса. Сантехнік повинен потім визначити черговість включення радіаторів, що він робить, визначаючи послідовність, в якій вони нагріваються. Система може бути виведена на стабільний режим роботи, і сантехнік в точці, найближчій до бойлера, вимірює температуру підведення і зворотну температуру, щоб досягти перепаду 11°С. Якщо перепад температури перевищує 11°C, це означає, що параметри роботи насоса дуже низькі, і, якщо перепад температури нижче 11°C, то параметри роботи насоса дуже високі. Сантехнік регулює швидкість насоса до тих пір, поки не отримає різницю темпе ратури підведення і повернення, рівну 11°С. Визначається найбільш віддалений від насоса радіатор, який називають індексним радіатором, і клапани на цьому радіаторі залишають повністю відкритими. Сантехнік або його помічник повертається до першого радіатора системи і спочатку закриває радіаторний клапан подвійного регулювання і, починаючи із закритого положення, відкриває радіаторний клапан подвійного регулювання на 1/4 обороту. Сантехнік дає можливість системі прийти в стабільний стан і перевіряє підвідну і зворотну труби радіатора на відповідність різниці температури одинадцяти градусам. Якщо це досягнуто, сантехнік переходить до наступного радіатора і так по всій системі, поки не досягне індексного радіатора. Це та частина процесу пусконалагоджувальних робіт, яка вимагає значного часу і терпіння, оскільки часто потрібно виконати декілька поворотів радіаторних клапанів подвійного регулювання, щоб досягти належного перепаду температури 11°C. Більше того, після здійснення регулювання раніше відрегульовані радіатори потребують повторної перевірки на можливе відхилення температури, викликане цими послідовними налаштуваннями. Описаний вище процес проведення пусконалагоджувальних робіт і (або) балансування є важким завданням для сантехніка і його помічника в кінці вже довгого робочого дня, особливо враховуючи, що робочим потрібно також укласти інструменти і прибрати робоче місце, перш ніж залишити робочий майданчик. Реальність ситуації полягає в тому, що у багатьох випадках цю частину процесу проведення пусконалагоджувальних робіт не виконують взагалі, або, якщо спроба здійснення робиться, її не проводять належним чином. Це може мати негативні наслідки для ефективності роботи системи центрального опалювання, що дуже важливо з погляду здійснюваного в даний час тиску на всі органи державного управління з вимогою понизити викиди діоксиду і поліпшити у встановлені терміни енергетичну ефективність. Завданням дійсного винаходу є усунення або скорочення трудоємких операцій процесу проведення пусконалагоджувальних робіт і (або) балан 5 сування системи центрального водяного опалювання, так щоб всі вмонтовані системи були належним чином введені в експлуатацію або збалансовані, щоб працювати з оптимальною ефективністю. Відповідно в дійсному винаході запропонований пристрій для проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального опалювання, що включає бойлер для нагріву води і насос для прокачування води через групу зв'язаних між собою радіаторів, що містить декілька пар термоголовок, з яких перша головка кожної пари пристосована для установки на вході, і друга головка кожної пари пристосована для установки на виході радіаторів групи, блок управління для отримання і виведення даних про температуру з термоголовок і засіб передачі даних про температуру, зареєстрованих кожною головкою, в блок управління, щоб дати можливість операторові відстежувати падіння температури на кожній парі термоголовок. Переважно термоголовки пристосовані для знімної установки на радіатори. Блок управління переважно забезпечений блоком візуального відображення. Переважно, щоб на блоці візуального відображення була представлена різниця температури на кожній парі термоголовок, встановлених на кожному радіаторі. Блок управління переважно є портативним комп'ютером. Пристрій також забезпечений засобом регулювання кожного радіаторного клапана подвійного регулювання. Переважний засіб регулювання кожного радіаторного клапана подвійного регулювання включає групу системних вузлів, що містять блоки двигуна (приводу), причому один системний вузол пристосований для установки на радіаторний клапан подвійного регулювання кожного радіатора. У ідеалі системні вузли пристосовані для знімної установки на радіаторні клапани подвійного регулювання. Переважно системні вузли пристосовані для дистанційного приведення в дію від блоку управління. У першому варіанті здійснення винаходу засіб передачі даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою, в блок управління переважно містить групу системних вузлів, кожен з яких включає блок живлення, електрично сполучений з парою термоголовок, і забезпечений приводом двигуна, зістикованим з конкретним радіатором. У першому варіанті здійснення засіб передачі даних про температуру, зареєстрованих кожною головкою, в блок управління містить також системний вузол і блок управління, забезпечені засобами бездротового зв'язку між собою. У першому варіанті здійснення кожен системний вузол забезпечений блоком живлення, який переважно пристосований для підключення до основної мережі електроживлення будівлі і підводить електроживлення до системного вузла. У першому варіанті здійснення кожен системний вузол переважно забезпечує живлення електродвигуна. У першому варіанті здійснення переважно в 91408 6 кожному системному вузлі передбачений засіб з'єднання з термоголовками. У першому варіанті здійснення кожен системний вузол переважно забезпечений засобом отримання і накопичення даних про температуру з відповідної пари головок. У першому варіанті здійснення кожен системний вузол переважно містить мікроконтролер. У першому варіанті здійснення блок управління забезпечений генератором сигналу і антеною блоку управління, і кожен системний вузол забезпечений приймачем-передавачем і антеною для бездротової передачі даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою, в блок управління. У першому варіанті здійснення в блок управління в ідеалі закладена виконувана в ньому керуюча програма отримання даних про температуру з кожного системного вузла і у відповідь на ці дані вироблення і передачі сигналів, що визначають положення радіаторного клапана подвійного регулювання, в кожен системний вузол. У ідеалі керуюча програма побудована на алгоритмі, за яким отримують значення температури з системних вузлів, зістикованих з рядом радіаторів системи опалювання, і виробляють величини, що відповідають ступеню повороту, який потрібно надати одному або більше радіаторному клапану подвійного регулювання. Переважно керуюча програма передає ці величини в мікроконтролери системних вузлів, які прикладають їх через блоки двигуна до радіаторних клапанів подвійного регулювання, щоб отримати оптимальну задану різницю температур 11°С, між підвідною і зворотною трубою системи центрального опалювання. У першому варіанті здійснення для зв'язку між блоком управління і системними вузлами в ідеалі використовують радіочастотні сигнали малої потужності. У другому варіанті здійснення засіб передачі в блок управління даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою, переважно містить термоголовки і блок управління, забезпечені засобами бездротового зв'язку між собою. У другому варіанті здійснення системні вузли і блок управління переважно забезпечені засобами бездротового зв'язку між собою. У другому варіанті здійснення системні вузли переважно забезпечені власним джерелом живлення. У другому варіанті здійснення джерело живлення системного вузла переважно є акумулятором. У другому варіанті здійснення блок управління переважно забезпечений генератором сигналу і антеною блоку управління, і кожна термоголовка забезпечена антеною термоголовки, сполученою з датчиком температури, для бездротової передачі даних про температуру, зареєстрованих кожною головкою, в блок управління. У другому варіанті здійснення в блок управління переважно закладена виконувана в ньому керуюча програма отримання даних з головок і у відповідь на ці дані вироблення і передачі сигналів 7 в системні вузли. Керуюча програма в ідеалі побудована на алгоритмі, за яким отримують значення температури з ряду радіаторів системи опалювання і виробляють величини, що відповідають ступеню повороту, який потрібно надати одному або більше радіаторному клапану подвійного регулювання через системні вузли, щоб отримати оптимальну різницю температур, рівну 11°С. У другому варіанті здійснення керуюча програма переважно передає ці величини в системні вузли, щоб їх блоки двигуна повертали радіаторні клапани подвійного регулювання так, щоб отримати оптимальну різницю температур, рівну 11°C, між підвідною і зворотною трубою системи центрального опалювання. У другому варіанті здійснення для зв'язку між блоком управління і блоками двигуна в ідеалі використовують радіочастотні сигнали малої потужності. У другому варіанті здійснення для зв'язку між термоголовками і блоком управління переважно також використовують радіочастотні сигнали малої потужності. У другому варіанті здійснення термоголовки переважно містять радіочастотні засоби ідентифікації, об'єднані з датчиками температури. Ці термоголовки, пристосовані для установки на вході і виході радіаторів, виконані з можливістю отримання радіочастотних сигналів від блоку управління, вимірювання температури і передачі виміряної температури і даних ідентифікації головки назад в блок управління з використанням пасивного живлення шляхом передачі енергії радіочастотним сигналом. Пропонується також спосіб проведення пусконалагоджувальних робіт і (або) балансування системи центрального водяного опалювання, що включає операції установки термоголовок на вході і виході радіаторів системи центрального опалювання і збору показників температури з головок в блоці управління, пристосованому для відображення цих показників для оператора. Це дозволяє операторові легко бачити вплив регулювання радіаторного клапана подвійного регулювання одного радіатора на різницю температур на будь-якому іншому радіаторі, що входить в систему, і усуває необхідність в постійному поверненні до інших радіаторів системи для контролю їх температури після регулювання кожного радіаторного клапана подвійного регулювання. Спосіб включає також операцію установки на радіаторні клапани подвійного регулювання зворотних засобів, пристосованих для дистанційного приведення в дію від блоку управління. Спосіб включає також операцію дистанційного регулювання обертання зворотних засобів блоком управління у відповідь на значення температури, зареєстровані термоголовками. Далі винахід буде описаний з посиланням на креслення, що додаються, на яких тільки як приклад представлений один варіант здійснення пристрою, що реалізовує спосіб проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального водяного опалювання за дійсним винаходом. 91408 8 На кресленнях показано: на фіг. 1 - схематичний вигляд системи центрального опалювання за попереднім рівнем техніки; на фіг. 2 - схематичний вигляд частини пристрою для проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального водяного опалювання; і на фіг. 3 - електрична блок-схема пристрою. На фіг. 1 представлений пристрій, призначений для проведення пусконалагоджувальних робіт і балансування системи центрального опалювання першого типу, що включає бойлер 5 підігріву води і насос 1 для прокачування води через групу радіаторів 21, сполучених трубами 22. Як видно на фіг. 2, кожен радіатор 21 забезпечений термостатичним радіаторним клапаном 2 і радіаторним клапаном подвійного регулювання 3. Кожен радіатор 21 також забезпечений парою термоголовок 9, 10, з яких перша термоголовка 9 кожної пари встановлена на підвідній трубі 24, і друга термоголовка 10 кожної пари встановлена на зворотній трубі 25 радіатора 21. У пристрій введені блок управління (фіг. 3), призначений для збору і виведення інформації про температуру з термоголовок 9, 10 і вузол, позначений загалом посилальним номером 31, якому по лініях зв'язку 35 передається інформація про температуру, зареєстровану термоголовками 9, 10 для пересилки її в блок управління, щоб дати можливість операторові відстежувати перепад температур на кожній парі термоголовок 9, 10. Термоголовки 9, 10 знімно встановлені на радіаторі 21. Блоком управління зазвичай є портативний персональний комп'ютер з вбудованим дисплейним блоком, на якому відображається різниця температури на кожній парі термоголовок 9, 10, встановлених на радіаторах 21. У пристрій також входить системний вузол, загалом позначений посилальною позицією 8 і призначений для налаштування радіаторних клапанів подвійного регулювання 3. Системний вузол 8, що використовується при налаштуванні радіаторного клапана подвійного регулювання, містить блок 32 двигуна з редукторним двигуном 33 і перехідник, призначений для приєднання до головки радіаторного клапана подвійного регулювання. Системний вузол 8 виконаний з можливістю знімної установки на радіаторний клапан подвійного регулювання 3 і дистанційного керування від блоку управління. Системний вузол включає радіочастотний інтерфейс (UART - універсальний асинхронний інтерфейс), мікроконтролер і схему зв'язку з двигуном. У варіанті здійснення, представленому на фіг. 2, пристрій 31 передачі в блок управління даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою 9, 10, містить блок 11 живлення системного вузла 8, електрично сполучений з парою термоголовок 9, 10 і містить блок 32 двигуна. Пристрій 31 передачі в блок управління даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою 9, 10, містить також системний вузол 8, що має антену 41, і блок управління також містить антену, причому обидві антени пов'язані з схемою генерації і обробки сигналів бездротового зв'язку 9 між ними. Блок 11 живлення може бути підключений до основної мережі електроживлення будівлі, і кожен блок 11 живлення живить системний вузол 8, що містить електродвигун 32, сполучений з блоком 33 редуктора. У кожному системному вузлі 8 передбачене з'єднання з термоголовками 9, 10 і наявність мікроконтролера з пам'яттю, призначеного для отримання і накопичення даних про температуру з термоголовок 9, 10. У блоці управління є генератор сигналів і антена блоку управління, а кожен системний вузол містить антену 41 для бездротової передачі в блок управління даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою 9, 10. У блок управління закладена керуюча програма, що виконується через інтерфейс мікроконтролера і призначена для отримання даних про температуру з кожного системного вузла 8 і у відповідь на ці дані вироблення і передачі сигналів, що визначають положення радіаторного клапана подвійного регулювання для кожного системного вузла 8. Керуюча програма заснована на алгоритмі, за яким отримують дані про температуру з системних вузлів 8, сполучених з рядом радіаторів 21 в системі, і виробляють величини, що відповідають ступеню повороту, який необхідно надати одному або більше радіаторному клапану подвійного регулювання 3. Керуюча програма передає ці величини в мікроконтролери системних вузлів 8, які передають їх через блоки 32 двигуна радіаторним клапанам подвійного регулювання 3, щоб отримати оптимальну різницю температур 11°C між підвідною і зворотною трубою системи центрального опалювання, показаною на фіг.1. Для зв'язку між блоком управління і системними вузлами 8 використовують радіочастотні сигнали малої потужності. Дійсним винаходом передбачений також другий варіант здійснення пристрою, що не показаний на кресленнях і включає засіб передачі даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою, безпосередньо в блок управління. Термоголовки і блок управління включають устаткування для бездротового зв'язку один з одним. Блок двигуна і блок управління також включають устаткування для бездротового зв'язку один з одним. Блок двигуна має своє джерело живлення, яке може бути забезпечене одним або більше акумулятором. Блок управління включає генератор сигналу і антену блоку управління, а термоголовка має сполучену з датчиком температури антену термоголовки для бездротової передачі в блок управління даних про температуру, зареєстрованих кожною термоголовкою. У блок управління закладена виконувана керуюча програма отримання даних з термоголовок і у відповідь на ці дані вироблення і передачі сигналів в блоки двигуна. Робота керуючої програми заснована на алгоритмі, за яким отримують значення температури з ряду термоголовок, встановлених на радіаторах опалювальної системи, і виробляють величини, що відповідають ступеню повороту, який необхідно надати одному або більше радіаторним клапанам подвійного регулювання через блоки двигуна, щоб отримати оптимальну різницю температур 91408 10 11°С. Керуюча програма передає ці величини в системні вузли, які повертають радіаторні клапани подвійного регулювання так, щоб отримати оптимальну різницю температур 11°C між підвідною і зворотною трубою системи центрального опалювання. Для зв'язку між блоком управління і блоками двигунів і для зв'язку між термоголовками і блоком управління використовують радіочастотні сигнали малої потужності. У термоголовках використовують елементи радіочастотної ідентифікації, сполучені з датчиками температури. Ці термоголовки, пристосовані для установки на вході і виході радіаторів, виконані з можливістю отримання живлення по радіочастотних сигналах від блоку управління, вимірювання температури і передачі даних вимірювання і ідентифікаційних даних назад в блок управління. В процесі експлуатації відповідно до варіанту здійснення винаходу, представленого на фіг. 2, після того, як сантехнік і помічник змонтували систему центрального водяного опалювання, як показано на сторінках 1 і 2 дійсного опису і на фіг. 1, один з них встановлює термоголовки 9 і 10 на підвідній трубі 24 і зворотній трубі 25, відповідно, кожного радіатора 21, моніторинг якого потрібно провести, тобто зазвичай на всіх радіаторах 21 системи опалювання. Персонал, що встановлює на радіатори спочатку пари термоголовок 9, 10, може також встановити блоки 32 двигуна на кожен радіаторний клапан подвійного регулювання 3 і електрично під'єднати їх до блоків 11 живлення. При включенні ним блоку управління у нього є два варіанти подальших дій: або вручну провести вхідне налаштування радіаторних клапанів подвійного регулювання 3, або дати можливість блоку управління провести це налаштування на основі керуючої програми, що виконується в блоці управління. Якщо оператор вибирає варіант надання можливості керуючій програмі регулювати роботу блоків 32 двигуна, керуюча програма посилає по бездротовому зв'язку сигнали в системний вузол 8 на початок вимірювання термоголовками 9, 10 температури підвідних і зворотних труб 24, 25 радіаторів. Системний блок реєструє і бездротовим способом посилає дані про температуру в блок управління. В блок управління закладена керуюча програма отримання даних про температуру з кожного системного вузла 8 і у відповідь на ці дані вироблення і передачі сигналів, що визначають положення радіаторного клапана подвійного регулювання для кожного системного вузла 8. Керуюча програма заснована на алгоритмі, за яким отримують дані про температуру з системних вузлів 8, сполучених з рядом радіаторів 21 в системі, і виробляють сигнали, що відповідають ступеню повороту, який необхідно надати одному або більше радіаторному клапану подвійного регулювання 3. Керуюча програма передає ці величини в мікроконтролери системних вузлів 8, які передають їх через блоки 32 двигуна радіаторним клапанам подвійного регулювання 3, щоб отримати оптимальну різницю температур, рівну 11°C, між підвідною і зворотною трубою системи центрального опалювання. 11 Пристрій і спосіб можуть бути використані не тільки при введенні в експлуатацію нової системи центрального водяного опалювання, але також для балансування (налаштування) системи, вже введеної в експлуатацію, проте неправильно збалансованої в процесі її наладки. Без виходу за рамки винаходу можуть бути введені різні зміни і модифікації, наприклад, для низькотемпературних нагрівальних систем, як на основі прокладених під підлогою труб, так і на ос 91408 12 нові радіаторів. Ці системи розробляють таким чином, що необхідна різниця температур може змінюватися від стандартних 11° до 15°C, 20°C і навіть більше. Програма, що виконується в блоці управління, може бути таким чином орієнтована на настроювання джерел тепла або радіаторів, що знаходяться під підлогою, на однакове значення або на створення декількох областей (або груп), в яких проводиться різне налаштування. 13 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 91408 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601