Устройство регулирования температуры воздуха в теплице

 

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ТЕПЛИЦЕ по авт. св. № 1017222, отличающееся тем, что, с целью обеспечения номерности температурного поля в теплице и уменьшения расхода тепловой энергии, в него дополнительно введен верхний контур отопления с каналомрегулирования,содержащим схему ИЛИ, второй и третий электронные ключи, датчик температуры теплоносителя верхнего контура, трехходовой смесительный клапан верхнего контура отопления с исполнительным механизмом, источник питания и датчик наличия осадков; при этом один из входов схемы ИЛИ соединен с выходом регулятора основного каиала регулирования температуры теплоносителя в нижнем контуре отопления, второй ее вход с датчиком наличия осадков, а выход подклю-. чен к первым входам второго и третьего электронных ключей, причем второй вход второго электронного ключа соединен с датчиком температуры теплоносителя в верхнем контуре, второй вход третьего электроннаго ключа подключен к источиику питания, а выходы второго и третьего электронных ключей соединены и подключены к исполнительному механизму трехходового смесительного к.папана верхнего контура отопления .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1017222 (21) 3582190/30-15 (22) 20.04.83 (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) В. Г. Озеров, Г. В. Литновский, В. Д. Челядинов, А. И. Подольский, В. Н. Белов, Ю. М. Беликов и Б. А. Арутюнян (71) Научно-исследовательский и проектнотехнологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (53) 631.73 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1017222, кл. А 01 G 9/26, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В TEllЛИЦЕ по авт. св. № 1017222, отличающееся тем, что, с целью обеспечения рав; 11 номерности температурного поля в теплице и уменьшения расхода тепловой энергии, в него дополнительно введен верхний контур отопления с каналом регулирования,содер„„SU „ШДЩД A жащим схему ИЛИ, второй и третий электронные ключи, датчик температуры теплоносителя верхнего контура, трехходовой смесительный клапан верхнего контура отопления с исполнительным механизмом, источник питания и датчик наличия осадков; при этом один из входов схемы ИЛИ соединен с выходом регулятора основного канала регулирования температуры теплоносителя в нижнем контуре отопления, второй ее входс датчиком наличия осадков, а выход подклю чен к первым входам второго и третьего электрон ных ключей, причем второй вход второго электронного ключа соединен с датчиком температуры теплоносителя в верхнем контуре, второй вход третьего электронного ключа подключен к источнику питания, g а выходы второго и третьего электронных ключей соединены и подключены к исполнительному механизму трехходового смесительного клапана верхнего контура отопления.!

113041

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а частности к тепличному, преимущественно к теплицам с водяным отоплением.

По основному авт. св. № 1017222 известно устройство регулирования температуры воздуха в теплице, включающее вычислительный блок, подключенный входами к выходам датчиков погодных условий и датчиков влажности воздуха и температуры почвы в теплице, а также задатчик и датчик температуры воздуха в теплице, и исполнительный орган, связанный с трехходовым

10 перепускным клапаном.

Устройство снабжено также основным каналом регулирования,. имеющим задатчик температуры воздуха в теплице и регулятор, я корректирующим каналом, имеющим дат-. чик температуры теплоносйтеля, регулятор и электронный ключ, причем входы регулятора основного канала регулирования подключены к выходам датчика и задатчика температуры воздуха в теплице, при этом последний выходом связан с вычислитель20 ным блоком, а регулятор корректирующего ленная неравномерностью температурного поля в теплице и потерей тепловой энергии.. Цель изобретения — обеспечение равномерности теплового поля в теплице и уменьшение расхода тепловой энергии.

Указанная цель достигается тем,. что в

35 устройство дополнительно введен верхний контур отопления с каналом регулирования, . содержащим схему ИЛИ, второй и третий электронные ключи, датчик температуры теплоносителя верхнего контура, трехходовои смесительный клапан верхнего контура с исполнительным механизмом, источник питания и датчик наличия осадков, при этом один из входов схемы ИЛИ соединен с выходом регулятора основного канала регулирования температуры теплоносителя в нижнем контуре отопления, второй ее вход — с датчиком наличия осадков, а выход подключен к первым входам второго и третьего электронных ключей, причем второй вход электронного ключа соединен с датчиком температуры теплоносителя в верхнем контуре, ВТорой вход третьего электронного ключа подключен к источнику литания, а выходы второго и третьего электронных ключей соединены и подключены к исполнительному механизму трехходового смесительного клапана верхнего контура отопления.

50 5 канала входами подключен к выходам вычислительного блока и датчика температуры теплоносителя, связанного с отопительной системой, при этом электронный ключ входами подключен к выходам регулятора основного и корректирующего каналов регулирования, связанных с входами исполнительного органа (1}.

Недостатком известного устройства яв- 0 ляется его низкая эффективность, обусловНа чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики погодных условий, такие как датчик I температуры Ф» наружного воздуха, датчик 2 уровня солнечной радиации Е, датчик 3 скорости ветра Ч, датчик 4 наличия осадков D а также датчик 5 влажности воздуха в теплице у, датчик 6 температуры tä почвы, задатчик 7 требуемой температуры t > воздуха, которые совместно с датчиками 1 — 3 подключены к . входу вычислительного блока 8, выход задатчика 7 требуемой температуры соединен с одним из входов регулятора 9 основного канала регулирования, на второй вход которого подключен датчик 10 текущей температуры ts воздуха, а выход подключен к исполнительному механизму 11, связанному с трехходовым смесительным клаланом 12 нижнего контура 13 системы отопления теплицы. Выход вычислительного блока 8 подключен к одному из входов регулятора 14 корректирующего канала, на второй вход которого подключен датчик 15 текущей температуры i, теплоносителя в нижнем контуре, а его выход подключен к одному из входов электронного ключа 16, второй вход которого соединен с выходом регулятора 9 основного канала регулирования, а выход подключен к исполнительному механизму I трехходового смесительного клапана 12 нижнего контура 13 системы отопления. Выход регулятора 9 одновременно через контакт конечного выключателя верхнего положения клапана 12 исполнительного механизма соединен со схемой ИЛИ 17, второй вход которой подключен к выходу датчика 4 наличия осадков, а выход схемы ИЛИ 17 подключен к первым входам электронных ключей 18 и 19. Причем второй вход электронного ключа соединен с датчиком 20 температу- ры теплоносителя верхнего контура системы отопления, а второй вход электронного ключа 19 соединен с источником питания, а их выходы подключены к исполнительному механизму 21 трехходового смесительного клапана 22 верхнего контура 23 системы отопления теплицы.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 1 — 3, а также 5, 6 и задатчика 7 требуемой температуры айвз воздуха п осту па ют на вход в ычислнтел ь ного блока 8. Последний на основании полученной информации вырабатывает сигнал, пропорциональный требуемой для данных условий (погодных и микроклимата) температуре

t» теплоносителя в нижнем контуре 13, т.е. вычислительный блок 8 совместно с датчиками I — 6 выполняет роль задатчика требуемой для данных условий температуры теплоносителя в нижнем контуре системы отопления. Основным каналом регулирования темле0атуры теплоносителя в нижнем конlll304I туре является канал, состоягций из датчика

10 текущей t температуры, задатчика 7 требуемой температуры t q воздуха и регулятора 9.

Если температура воздуха в теплице соответствует заданной агротребованиями tq ——

=ts, сигнал U, с выхода регулятора 9 основного канала отсутствует (U, = О). При отклонении текущей температуры t от заданной t (t > t ) в ту или иную сторону, на выходе регулятора 9 появляется сигнал соответствующий полярности, который лоступает Аа исполнительный механизм I я одновременно запирает электронный ключ

l6. Исполнительный механизм 11, поворачивая трехходовой смесительный клапан 12 в соответствующую сторону, меняет соотношение между прямой (горячей) и обратной (холодной) водой, а значит, и температуру теплоносителя в нижнем контуре 13 ,.системы отопления теплицы. Второй контур (корректирующий) состоит из датчика 15 текущей температуры (т теплоносителя, задатчика требуемой для данных условий температуры t теплоносителя в нижнем контуре 13 системы отопления, состоящего из датчиков 1 — 6, вычислительного блока 8, регулятора 14 и электронного ключа 16. Если температура теплоносителя t> в данный момент отвечает требуемой t y (t = tT ), которая определяется вычислительным блоком

8 на основании информации о погодных условиях и параметрах микроклимата, сигнал (), на выходе регулятора 14 корректирующего канала отсутствует (Ui = О) и регулирование температуры теплоносителя в нижнем контуре ведется по основному каналу.

Если температура теплоносителя отличается от прогнозируемой, то появляется сигнал U соответствующей полярности, который поступает на электронный ключ 16. Если при этом электронный ключ 16 открыт, т.е. регулятор 9 основного канала не работает (U„=

= О), что соответствует заданной температуре внутреннего воздуха, сигнал U с выхода регулятора 14 корректирующего канала через электронный ключ 16 поступает на исполнительный механизм 11, благодаря чему. температура теплоносителя в нижнем контуре 13 системы отопления устанавливается в соответствии с заданной. Если при этом нет осадков, сигнал с выхода датчика осадков 4 отсутствует (Uq = О), а конечный выключатель клапана 12 выключен, сигнал с выхода схемы ИЛИ 17 отсутствует, электронный ключ 19 открыт, а значит исполнительный механизм 21 клапана 22 подключен к источнику 24 питания и находится в крайнем нижнем положении, что соответствует минимальной температуре теплоносителя в верхнем контуре системы отопления, а значит, и минимальному расходу тепловой энергии. ра и конечный выключатель клапана 12 от, ключает регулятор 9 от схемы ИЛИ 17, сигнал с ее выхода пропадает, электронный кл1оч 19 открывается, подключая исполнительный механизм 21 к источнику 24 питания и возвращает клапан 22 верхнего контура 23 в исходное состояние, тем самым уменьшая расход тепловой энергии. Чтобы исключить оледенение кровли в холодное время года и одновременно экономно расходовать тепловую энергию, верхний контур 23 автоматически включается также при наличии сигнала от датчика 4 осадков, который через схему ИЛИ 7 и электрон35 ный ключ 18 поступает на исполнительный механизм 21, который как и в случае сигнала с регулятора 9 увеличивает температуру теплоносителя в верхнем контуре. Клапан 22 возвращается в исходное состояние сразу после того, как исчезает сигнал с выхода датчика 4 наличия осадков.

55

f0 15

В холодное время суток в зимний период, когда для поддержания заданной температуры воздуха в теплице трехходовой смесительный клапан 12 занимает крайнее верхнее положение (температура теплоносителя в нижнем контуре достигает максимального значения), срабатывает его конечный выключатель и подключается выход регулятора 9 к входу схемы ИЛИ 17. Если при этом температуру воздуха в теплице не удается повысить до заданного уровня, сигналом & через схему ИЛИ !7 и электронный ключ 18 включается исполнительный механизм 21. при этом сигнал U< запирает ключ 19 и отключает исполнительный механизм от дополнительного источника питания. Исполнительный механизм 21, поворачивая трехходовой смесительный клапан

22 верхнего контура 23 системы отопления, повынимает температуру теплоносителя, увеличивая температуру воздуха в теплице.

Когда температура воздуха в теплице достигнет заданного уровня, срабатывает ис полнительный механизм 11 нижнего контуС целью экономии тепловой энергии максимальная температура теплоносителя в верхнем котуре 23 ограничена уставкой на датчике 20 температуры теплоносителя, выход которого подключен к второму входу электронного ключа 18. Когда температура теплоносителя в верхнем контуре достигает установленного значения, сигнал с датчика

20 закрывает электронный ключ 18 и сигнал U, с выхода регулятора 9 не проходит на исполнительный механизм 20.

Таким образом, наличие датчика осадков и канала регулирования температуры теплоносителя в верхнем контуре системы отопления, связанного с каналами регулирования температуры теплоносителя в нижнем . контуре, позволяет расширить функl l l 3041

Составитель Б. Кузьмич

Редактор М, Келемеш Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6>90/2 Тираж 72! . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 t3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 циональиые возмоаяост» устройства регулироваиия температуры воздуха а теплице и обеспечивает более экономное расходование тепловой энергии в течение всего отопительного сезона, особенно во время осадков.

Более равномерное температурное поле, рациональное использование тепловой энер. гии повышает эффективность использования системы отопления а течение всего периода эксплуатации, создает благоприятные ус ровня для роста и развития растений.