Устройство регулирования температуры воздуха в теплице

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для регулирования микроклимата в теплицах. Цель изобретения - повышение равномерности температурного поля теплицы. Вычислительньй блок 7 с датчиками 1-5 выполняет роль задатчика температуры теплоносителя в нижнем контуре 15 системы отопления. Температура в контуре 15 системы отопления, требуемая для.дачных условий , устанавливается задатчиком 6 и управляется регулятором 8 с учетом информации от датчиков 10-12 темпеИ с (Л 4 4; со 00 СП 00 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С014ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 А 01 С 9/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Тн E

Госуддрстзекк и комитет ссср

IlO ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И OTHPblTHA (61) 1113041 (21) 4238745/30-15 (22) 04.05.87 (46) 15. 12. 88. Бюл. N 46 (71) Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и злектрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны

РСФСР (72) Г.В.Литновский, В.Г.Озеров, Б.А.Арутюнян, А.И.Подольский, Н.М.Небрат, Г.Г.Молчанов, В.И.Каширин и В.П.Силанчев (53) 631.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1113041, кл. А 01 G 9/26, 1984.

„„SU„„1443858 A 2 (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ТЕПЛИЦЕ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для регулирования микроклимата в теплицах. Цель изобретения — повышение равномерности температурного поля теплицы. Вычислительный блок 7 с датчиками 1-5 выполняет роль задатчика температуры теплоносителя в нижнем контуре 15 системы отопления.

Температура в контуре 15 системы отопления, требуемая для.дачных условий, устанавливается задатчиком 6 и управляется регулятором 8 с учетом информации от датчиков 10-12 темпе58

14438 ратуры воздуха, которая через блок 9 усреднения поступает на вход регулятора 8. Если электронный ключ 18 открыт, то регулятор 8 основного канала не работает, что соответствует заданной температуре, и сигнал с выхода регулятора 16 корректирующего канала через электронньш ключ 18 поступает на исполнительный механизм 13, который устанавливает температуру теплоносителя в нижнем контуре 15 и обеих ветвях 29 и 30 бокового контура системы отопления. Температура воздуха у ограждений с левой и правой сторон поддерживается с помощью датчиков 11 и 12 температуры, сумматора 31, блока

28 перераспределения потока теплоносителя. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к тепличному овощеводству, преимущественно к пепл»»цам с водяным отоплением.

Цель изобретения — повышение рав- номерности температурного поля теплицы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — функциональная схема бло- 10 ка перераспределения потока теплоносителя.

Устройство содержит датчик 1 температуры Тщ наружного воздуха, датчик 2 уровня солнечной радиации Е, 15 датчик 3 скорости ветра V датчик 4

I влажности воздуха S в теплице, датчик 5 температуры почвы Т,, задатчик 6 требуемой температуры T„ âoçдуха„ которые подключены к входам вычислительного блока 7. Выход задатчика 6 соединен с одним из входов регулятора 8 основного канала регулирования, на второй вход которого подключен выход блока 9 усреднения текущей температуры T . воздуха по

Вqp трем датчикам, а именно датчика 10, расположенного в центре теплицы, и датчиков 11,12, расположенных соответственно слева и справа вблизи боко- 30 ного ограждения теплицы, а выход регулятора 8 соединен с исполнительным механизмом 13 трехходового смесительного клапана 14 нижнего контура 15 системы отопления теплицы. Выход 35 вычислительного блока 7 подключен к одному из входов регулятора 16, к второму входу которого подключен датчик 17 текущей температуры Т> теплоносителя нижнего контура, а его выход соединен с первым входом электронного ключа 18, второй вход которого подключен к выходу регулятора

8, а выход соединен с исполнительным механизмом 13 трехходового смесительного клапана 14 нижнего контура 15 системы отопления теплицы. Выход регулятора 8 соединен со схемой

ИЛИ 19, второй вход которой подключен к выходу датчика 20 налипания осадков D,, а выход схемы ИЛИ 19 соединен с первыми входами второго

21 и третьего 22 электронных ключей.

Причем второй вход электронного ключа 21 соединен с.датчиком 23 температуры теплоносителя Т» верхнего контура системы отопления, второй вход электронного. ключа 22 — с источником

24 питания, а их выходы подключены к исполнительному механизму 25 трехходового смесительного клапана 26 верхнего контура 27 системы отопления теплицы.

Параллельно нижнему контуру 18 системы отопления по прямому и обратному теплоносителям к Х и II входам блока 28 перераспределения потока теплоносителя подключены сооветственно левая (выход VI):и правая (выход V) ветви 29 и 30 бокового контура отопления теплицы, при этом вход III блока 28 соединен с выходом сумматора 31, входами подключенного соответственно к выходам датчиков 11, 12 температуры воздуха у левого и правого ограждений теплицы.

Блок 28 перераспределения потока теплоносителя содержит вихревую ка- меру 32, выходами IV u V соединенную соответственно с левой 29 и пра3 14 вой 30 ветвями бокового контура отопления, а входом I подключенную одно;временно к нижнему контуру 15 отопления по прямому теплоносителю и к выходу насоса 33, вход которого соединен также с нижним контуром 15 по прямому теплоносителю. К выходу насоса 33 подключен двухходовой клапан

34, соединенный с нижним контуром 15 по обратному теплоносителю (выход ТТ) снабженный исполнительным механизмом

35, к входу которого подключен дополнительный регулятор 36, соединенный с выходом сумматора 31 (вход III).

Устройство работает следующим об43858 4 разом.

Сигналы датчиков 1-5, а также задатчика 6 требуемой температуры Т воздуха поступают на вход вычислительного блока 7. Вычислительный блок

7 совместно с датчиками 1-5 выполняет роль задатчика темпаратуры тепло— носителя в нижнем контуре 15 системы отопления, требуемой для данных ус.— ловий. Основным каналом регулирования теплоносителя в нижнем контуре 15 является канал, состоящий из датчиков

10-12 блока 1 усреднения, задатчика

6 и регулятора 8.

Если температура воздуха в теплице соответствует заданной агротребованиями (Т„ =- Т,1,),сигнал U с выхода регулятора 8 основного канала отсутствует (U< = О). При отклонении текущей температуры Т от заданной

Т (Т Т ) на выходе регулятора

8 появляется сигнал U соответствующей полярности, который поступает на исполнительный механизм 13, поворачивая затвор трехходового смесительного клапана 14 и меняя соотношение между прямой (горячей) и обратной (холодной) водой, а значит, температуру теплоносителя в нижнем контуре

15 и — через, вихревую камеру 32— в левой и правой .ветвях 29 и 30 бокового контура отопления. Второй (конректирующий ) контур состоит из датчика 17 текущей температуры Т теплоносителя, задатчика требуемой для данных условий температуры Т теплоносителя в нижнем контуре 15 системы отопления, состоящем из датчиков 1-5, вычислительного блока 7, регулятора

16 и электронного ключа 18. Если температура теплоносителя Т в данный момент отвечает требуемой TT (T =

= Т ), которая определяется вычислительным блоком 7 на основании информации о погодных условиях и параметрах микроклимата, сигнал U на выходе регулятора 16 корректирующего канала отсутствует (U = О) и регулирование температуры теплоносителя в нижнем контуре ведется по основному каналу. Если температура теплоноси10 теля Т отличается от прогнозируемой, то появляется сигнал соответствующей полярности, который поступает на электронный ключ 18. Если

l при этом электронный ключ 18 открыт, т.е. регулятор 8 основного канала не работает (Ui = О), что соответствует заданной температуре, сигнал U с выхода регулятора 16 корректирующего канала через электронный ключ 18

2р поступает на исполнительный механизм

13. Температура теплоносителя в нижнем контуре 15, а значит, и в обеих ветвях 29 и 30 бокового контура устанавливается в соответствии с за25 данной. Если при этом нет осадков, сигнал с выхода датчика 20 осадков отсутствует (U = O), конечный выключатель (не показан) клапана 14 выключен, сигнал с выхода схемы ИЛИ 19

30 отсутствует, электронный ключ 22 открыт, а.исполнительный механизм клапана 26 подключен к источнику 24 питания и находится в крайнем нижнем положении. Это соответствует мини35 мальной температуре теплоносителя в верхнем контуре 27 системы отопления, а значит, и минимальному расходу тепловой энергии.

В холодное время суток, .в зимний период, когда для поддержания заданной температуры воздуха в теплице трехходовой смесительный клапан 14 занимает крайнее верхнее положение (температура теплоносителя в нижнем

45 и боковом контурах достигает максимального значения), срабатывает его конечный выключатель (не показан) и выход регулятора 8 подключается к входу схемы ИЛИ 19. Если при этом температуру воздуха в теплице не удается повысить до заданного уровня, сигналом U через схему ИЛИ 19, электронный ключ 21 включается исполнительный механизм 25, при этом сигнал U< запирает ключ 22 и отключает исполнительный механизм 25 от источника 24 питания, Исполнительный механизм 25, поворачивая трехходовой смесительный клапан 26 верхнего кон"

1443858

55 тура 27 отопления, повышает температуру теплоносителя, увеличивая температуру воздуха в теплице. Когда температура воздуха в теплице достигает заданного значения, срабатывает исполнительный механизм 13 нижнего контура 15, и конечный выключатель клапана 14 отключает регулятор 8 от схемы ИЛИ 19, сигнал с ее выхода пропадает, электронный ключ

22 открывается, подключая исполнительный механизм 25.к источнику 24 питания, и возвращает клапан 26 верхнего контура 27 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 27 автоматически включается, Верхний контур 21 отопления отклюI чается при наличии сигнала от датчика 20 осадков, который через схему ИЛИ 19 и электронный ключ 21 поступает на исполнительный механизм

25, который, как и в случае сигнала с регулятора 9, увеличивает температуру теплоносителя в верхнем контуре 27. Клапан 26 возвращается в исходное состояние сразу после того, как исчезает сигнал с выхода датчика 20 наличия осадков. С целью экономии тепловой энергии максимальная температура теплоносителя в верхнем контуре 27 ограничена уставкой на датчике 23 температуры теплоносителя, выход которого подключен к второму входу электронного ключа 21. Когда температура теплоносителя в верхнем контуре 27.достигает установленного значения, сигнал с датчика 23 закрывает электронный ключ 21 и сигнал с выхода регулятора 8 не проходит на исполнительный механизм 25.

Если, например, из-за сильного бокового ветра в холодное, время года уменьшается температура воздуха у ограждений с левой T „ или правой Ts„ стороны, на выходе сумматора 31, подключенного к выходам датчиков 11 и 12, появляется сигнал соответствующей полярности + 5U, который поступает на вход регулятора 36 блока 8 перераспределения потока теплоносителя. Дополнительный регулятор. 36 . управляет исполнительным механизмом

35, который, поворачивая затвор двухходового клапана 34, меняет проиэво5

40 дительность насоса 33. При постоянной производительности насоса 33

Q ц = Q, + Q< с изменением Q z меняется и составляющая Q<, выполняющая . роль регулирующего потока вихревой камеры 32. Регулируемый поток поступает в вихревую камеру 32 в радиальном направлении от периферии к центру, регулирующий поток Q< поступает в камеру 32 тангенциально к периферйи. В результате смешения двух потоков в камере образуется суммарный поток, обладающий тангенциалъной (закрученный поток) и радиальной (незакрученный поток) составляющими скоростями течения, величины которых определяются соотношением скоростей течения регулируемого и регулирующего потоков на входе в камеру 32. Часть суммарного потока (незакрученный поток Q,) отводится в правую часть 30 !

1 бокового контура отопления, а закрученный поток Я „ — в левую его ветвь

29. Соотношение 0 и Q определяет— ся величиной регулирующего потока Q, и может быть С „, (0 Регулируя положение двухходового клапана 34, сигналом с выхода сумматора 31 основную часть потока теплоносителя отводят в ветвь бокового контура отопления, которая в данный момент расположена у ограждения с пониженной температурой воздуха. Это позволяет с минимальными теплозатратами компенсировать влияние силы и направления бокового ветра °

Таким образом достигается цель изобретения, а именно повышение равномерности температурного поля теплицы.

Формула изобретения

1. Устройство регулирования температуры воздуха в теплице по авт. св. Ð 1113041, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения равномерности температурного поля теплицы, оно снабжено датчиками температуры воздуха, левой и правой ветвями бокового контура отопления, блоком перераспределения потока теплоносителя и сумматором, причем датчики температуры воздуха подключены к входам блока усреднения текущей температуры воздуха и входам сумматора, выход которого соединен с вхо443858

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок перераспределения потока теплоносителя имеет вихревую камеру с радиальным

Составитель Г.Шарков

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор А.Маковская

Заказ 6417/2 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I 1 дом блока перераспределения потока теплоносителя, при этом левая и правая ветви бокового контура отопления подключены одним вводом каждая к нижнему контуру системы отопления, а их другие вводы соединены с нижним контуром отопления через блок перераспределения потока теплоносителя, причем выход блока усреднения текущей температуры воздуха соединен с входом регулятора основного канала регулирования. и тангенциальным входами, насос, двухходовой клапан с исполнительным механизмом и дополнительный регулятор, причем вихревая камера выходами подключена соответственно к левой и правой ветвям бокового контура отопления, по радиальному входу соединена непосредственно с нижним кон1р туром системы отопления, а по тан— генциальному входу соединена с нижним контуром системы отопления через насос, параллельно которому установлен двухходовой клапан с испол15 нительным механизмом, который соединен с выходом дополнительного регу лятора, вход которого подключен к выходу сумматора.