Система регулирования распределения текучей среды

Авторы патента:

F24D19/10 - устройство или монтаж устройств управления или предохранительных устройств (управляющие клапаны F16K; только для управления нагревателями F24H 9/20)

Владельцы патента RU 2508510:

Данфосс А/С (DK)

Изобретение относится к системе регулирования распределения текучей среды в теплосетях. Система имеет по меньшей мере два контура регулирования температуры (2, 3, 4). Для упрощения установки и оптимизации расхода энергии в каждом контуре (2, 3, 4) установлен блок (18, 19, 20) регулирования давления. Блоки (18, 19, 20) регулирования давления обеспечивают постоянный перепад давления в соответствующем контуре (2, 3, 4). Блоки (18, 19, 20) регулирования давления балансируют равномерный перепад давления во всех контурах. Технический результат - энергосбережение и повышенный комфорт. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системе регулирования распределения текучей среды, имеющей по меньшей мере два контура регулирования температуры, в которой в каждом контуре установлен блок регулирования давления, обеспечивающий постоянный перепад давления в контурах.

Как правило, системы регулирования распределения текучей среды используют в качестве систем обогрева полов. По вышеуказанным контурам подают горячую текучую среду, например, нагретую воду. Контуры обычно образованы из труб, установленных в полу, потолке или стене здания. Как правило, контуры содержат трубопровод для теплоносителя, включающий в себя подводящий трубопровод и обратный трубопровод. Для обеспечения циркуляции в контурах установлен насос.

Патентный документ WO 2010/095093 A2 относится к системам нагревания или охлаждения, содержащим группу контуров. Производится распределение текучей среды распределительным коллектором по контурам с возвратом в обратный коллектор. Распределительный коллектор соединен с обратным коллектором через магистральный трубопровод, содержащий насос. По меньшей мере в одном из коллекторов установлены исполнительные механизмы. Исполнительные механизмы регулируют расход в контурах. Чтобы защитить насос от чрезмерного давления, по меньшей мере один из исполнительных механизмов оставлен в открытом положении.

Систему регулирования распределения текучей среды возможно использовать в качестве системы регулирования температуры пола. Системы регулирования температуры пола имеют широкое распространение. Распределение тепла или холода от пола в помещении происходит очень однородно. Также предусмотрены такие системы для стен или потолка, но описание в целях упрощения приведено только для систем, установленных в полу. В целом, изобретение предложено для регулирования температуры в помещениях посредством контуров, предусматривающих использование текучей среды с регулируемой температурой. Ниже в описании термин "теплопроизводительность" является синонимом термина "холодопроизводительность".

Согласование контуров в здании часто ведет к проблемам. Маленькому помещению, требующему небольшого количеств тепла, необходим короткий контур. Для равномерного распределения температуры в больших помещениях необходимы длинные контуры. Таким образом, гидравлическое сопротивление в небольших помещениях меньше, чем в больших. Количество текучей среды в контурах находится в соответствии с гидравлическим сопротивлением. Поэтому количество текучей среды в небольших помещениях значительно больше, чем в больших помещениях. Это входит в противоречие с целью обеспечения равномерности расхода и распределения тепла по всем помещениям. Равномерное распределение тепла предоставляет высокую степень комфорта. В свою очередь, неудовлетворительное распределение ведет к энергопотерям.

Известно, как воздействуют на гидравлическое сопротивление установленные в каждом контуре клапаны регулирования расхода или регуляторы потока. В процессе установки системы регулирования температуры пола производится регулировка этих клапанов, обеспечивающая в контурах требуемое распределение расхода. Однако процесс регулировки регуляторов потока сложен и может сопровождаться ошибками.

В патентном документе DE 102006052124 A1 описана система выравнивания для устройства регулирования температуры пола, имеющего по меньшей мере два контура регулирования температуры. Упрощение распределения теплопроизводительности по отдельным контурам обеспечено за счет установки в каждом контуре терморегулируемого исполнительного механизма. Эти исполнительные механизмы обеспечивают одинаковую температуру на выходе всех контуров и, следовательно, автоматическое регулирование расхода.

В документе EP 0677708 А2 раскрыта система обогрева, содержащая множество нагревателей. На входе каждого нагревателя имеется один из множества блоков регулировки давления. Обогреватели установлены в контурах с трубами.

В документе US 2010/0147394 A1 раскрыта обогревающая сеть, содержащая множество блоков регулирования давления. Каждый блок регулирования давления регулирует расход в контуре, содержащем множество обогревателей.

В документе EP 0911714 A1 (Д3) раскрыт клапан управления потоком, содержащий блок регулирования давления. Клапан управления потоком может быть использован в системе обогрева для регулировки перепада давлений.

Одним из недостатков этой конструкции является то, что регулирование всей системы производится по значению температуры в обратном трубопроводе. При необходимости повышения температуры пола имеется возможность увеличения температуры на входе. Но приходится ожидать, пока не понизится заданное значение температуры в обратном трубопроводе. Это приводит к дисбалансу температуры пола и снижает комфорт.

Целью изобретения является предложение легко регулируемой системы регулирования распределения текучей среды.

Указанная цель обеспечена благодаря системе регулирования распределения текучей среды с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Блоки регулирования давления поддерживают перепад давления в контурах на постоянном уровне независимо от длины контура. Термином "контур" обозначены как трубопроводы, так и клапан. Другими словами, каждый блок регулирования давления обеспечивает автоматическую балансировку. Это регулирование не зависит от температуры текучей среды. Следовательно, оно не влияет на отдельное регулирование температуры. Так как перепады давления в контурах выровнены, скорости текучей среды в контурах практически одинаковые. Следовательно, обеспечены равномерное распределение текучей среды и тепла, а также эффективная величина расхода.

Предпочтительно контуры соединены по меньшей мере с одним общим распределительным коллектором и по меньшей мере с одним общим обратным коллектором. Использование общего распределительного коллектора и общего обратного коллектора упрощает распределение и слияние текучей среды в контурах.

Предпочтительно блоки регулирования давления установлены по меньшей мере в одном из этих коллекторов, в частности в обратном коллекторе. Пространства, имеющегося в коллекторе, достаточно для установки блоков регулирования давления. Доступ к коллекторам обычно возможен без проблем, поскольку они расположены не в полу и не в потолке. Следовательно, обеспечен простой доступ к установленным в коллекторе блокам с возможностью обычного техобслуживания блоков. Еще одним преимуществом является простота изготовления и возможность заблаговременного изготовления коллектора с блоками. Для использования коллектора необходимо лишь установить его и соединить с контурами. После этого происходит автобалансировка системы регулирования распределения текучей среды и система готова к использованию.

Предпочтительно по меньшей мере один из коллекторов имеет муфты для присоединения к контурам, и каждая муфта содержит один из блоков регулирования давления. Адаптации самого коллектора не требуется, так как блоки регулирования давления расположены в муфтах. Кроме того, предусмотрена возможность несложной модернизации существующих систем. В случае неисправности одного из блоков регулирования давления легко произвести его замену посредством замены муфты.

Система регулирования распределения текучей среды предпочтительно включает в себя исполнительные механизмы для поконтурного регулирования расхода текучей среды. Посредством этих исполнительных механизмов, например, переключающих клапанов, имеется возможность производить отдельную регулировку величины расхода и, следовательно, теплопроизводительности в каждом контуре. Повышение теплопроизводительности возможно за счет увеличения времени открытия исполнительных механизмов. Таким образом, обеспечена возможность отдельной регулировки температуры в каждом помещении здания.

Предпочтительно исполнительные механизмы расположены в том же коллекторе, что и блоки регулирования давления. Таким образом, все функциональные элементы расположены централизованно, в одном коллекторе. Обеспечен легкий доступ к этому коллектору и, следовательно, к исполнительным механизмам и блокам регулирования температуры. Следовательно, обеспечено предпочтительное удобство технического обслуживания и монтажа системы.

Предпочтительно все блоки регулирования давления имеют одинаковую уставку перепада давления, превышающую значение наибольшего перепада давления в контурах. Таким образом обеспечена равномерность распределения текучей среды во всех контурах. Достаточно незначительного превышения установленного перепада давления над значением наибольшего перепада давления в контурах. Влияние блока регулирования давления в контуре с наибольшим перепадом давления минимально, а в контуре с наименьшим перепадом давления - максимально. Балансировка происходит автоматически.

Предпочтительной является нелинейная характеристика блока регулирования давления. Возрастающий перепад давления вызывает "чрезмерное закрытие" блока регулирования давления. Таким образом имеется возможность обеспечения в наименьшем контуре меньшей скорости текучей среды, чем в самом большом контуре. Результатом является повышенный комфорт.

Предпочтительно каждый блок регулирования давления содержит клапан регулирования давления, имеющий затвор клапана, седло клапана и пружину, действующую на затвор в направлении открытия. Давление в коллекторе или на выходе контура действует в направлении закрытия затвора. Это давление обеспечено в области между блоком регулирования давления и исполнительным механизмом. Таким образом предоставлена возможность простой регулировки перепада давления в каждом контуре. Незначительный перепад давления в контуре приводит к высокому давлению на затворе в направлении закрытия и, следовательно, к повышенной степени закрытия затвора. Это обеспечивает увеличение гидравлического сопротивления в блоке регулирования давления. Большой перепад давления в контуре создает небольшое усилие на затворе, действующее в направлении закрытия. Следовательно, в этом контуре влияние блока регулирования давления незначительно. Что касается входного давления, то есть давления на входе контура или распределительного коллектора, то предпочтительной является независимость системы от состояния исполнительных механизмов в других контурах. Скорость потока и, следовательно, теплопроизводительность, остается постоянной.

В затворе клапана предпочтительно имеется канал, соединяющий камеру с наружной стороны элемента, регулирующего давление, с областью внутри коллектора. Этот регулирующий давление элемент закреплен на затворе клапана. При этом благодаря указанному каналу давление в камере, действующее в направлении открытия, равно по величине или незначительно меньше давления в упомянутой области. Если смотреть в направлении потока, эта область расположена за блоками регулирования давления. Обычно эта область расположена между блоком регулирования давления и исполнительным механизмом.

Предпочтительно произведение силы входного давления на площадь поверхности ее приложения больше, чем произведение силы выходного давления на площадь поверхности ее приложения. Входное давление - это давление перед блоком регулирования давления, а выходное давление - это давление за блоком регулирования давления, если смотреть в направлении потока. Площадь поверхности приложения - это площадь поверхности, которая является частью затвора или регулирующего давление элемента, так что сила давления, приложенного к этой площади, влияет на положение затвора клапана относительно седла клапана. Если произведение силы входного давления на площадь поверхности ее приложения превышает произведение силы выходного давления на площадь поверхности ее приложения, то обеспечено закрытие блока регулирования давления с уменьшением расхода текучей жидкости, когда указанное превышение превосходит усилие пружины, действующей в направлении открытия.

Некоторые варианты осуществления описаны со ссылками на приложенные чертежи, перечисленные ниже.

Фиг.1 - схема системы регулирования распределения текучей среды.

Фиг.2 - коллектор, содержащий муфту и блок регулирования давления, вид в разрезе.

Фиг.3 - местный разрез Фиг.2.

Фиг.4 - местный вид блока регулирования давления.

На Фиг.1 показана схема системы 1 регулирования распределения текучей среды, содержащей три контура 2, 3, 4 регулирования температуры. Каждый контур 2, 3, 4 содержит трубопровод 5, 6, 7 для теплоносителя, установленный в полу, потолке или стене, подводящий трубопровод 8, 9, 10 и обратный трубопровод 11, 12, 13.

Подводящие трубопроводы 8, 9, 10 соединены с распределительным коллектором 14, а обратные трубопроводы 11, 12, 13 соединены с обратным коллектором 15. Коллекторы 14, 15 соединены посредством магистрального трубопровода 16, имеющего тепловой насос 17, обеспечивающий циркуляцию текучей среды в контурах 2, 3, 4.

В каждом обратном трубопроводе 11, 12, 13 каждого контура 2, 3, 4 установлен блок 18, 19, 20 регулирования давления. Каждый блок 18, 19, 20 регулирования давления поддерживает перепад давления в соответствующем контуре 2, 3, 4 на постоянном уровне, независимо от его длины, вместе с гидравлическим сопротивлением контура 2, 3, 4. Таким образом, в контурах 2, 3, 4 обеспечено однородное распределение текучей среды.

Исполнительные механизмы 21, 22, 23 установлены на обратном коллекторе 15. Исполнительные механизмы 21, 22, 23 регулируют расход текучей среды в контурах 2, 3, 4. Блок управления исполнительными механизмами 21, 22, 23 на чертеже не показан. Предусмотрена возможность установки беспроводной системы с термостатом для каждого помещения, измеряющим фактическую температуру в помещении. В этих термостатах предусмотрена возможность задания требуемой уставки температуры в помещении; при несовпадении измеренной и заданной температуры происходит открытие или закрытие соответствующего клапана. Связь между термостатами и соответствующим блоком управления предусмотрена, в частности, по радио.

Исполнительные механизмы 21, 22, 23 возможно установить также на распределительном коллекторе 14. Как вариант, исполнительные механизмы возможно установить как в распределительном коллекторе 14, так и в обратном коллекторе 15.

Исполнительные механизмы 21, 22, 23 необходимы только для обеспечения функции включения и выключения.

Текучая среда представляет собой горячую или холодную воду, либо является другой пригодной жидкостью, и содержит, например, гликоль.

Разность давлений между распределительным коллектором 14 и обратным коллектором 15 составляет, например, 0,6 бар. Контуры 2, 3, 4 имеют разную длину, поэтому в этих контурах предусмотрены разные перепады давления. Перепад давления в контуре 2, самом длинном и, следовательно, имеющим самое большое гидравлическое сопротивление, составляет 0,5 бар. Перепад давления в контуре 3 составляет 0,3 бар, в контуре 4 перепад давления составляет 0,1 бар.

Указанные выше значения приведены в описании системы только в качестве примера.

Если блоки регулирования давления не установлены, то большая часть потока протекает через самый короткий контур 4, имеющий самое низкое гидравлическое сопротивление и самый низкий перепад давления. Это приводит к неудовлетворительному распределению тепла в отдельных контурах. Чтобы обеспечить достаточное количество текучей среды во всех контурах, требуется большой расход. Обычно для этого необходим сравнительно мощный насос.

Чтобы устранить эти недостатки, в каждом контуре 2, 3, 4 установлен блок 18, 19, 20 регулирования давления. Непосредственный эффект заключается в том, что перепад давления и, следовательно, скорость потока в отдельных контурах 2, 3, 4 в такой конструкции практически одинаковые. Другими словами, блоки регулирования давления обеспечивают однородное распределение расхода. Они балансируют равномерный перепад давления 0,6 бар во всех контурах. Блоки регулирования давления имеют уставкой одну и ту же величину перепада давления, в данном примере 0,6 бар. Следовательно, блок 18 регулирования давления в контуре 2 создает дополнительный перепад давления 0,1 бар. Блок 19 в контуре 3 создает перепад давления 0,3 бар, а блок 20 в контуре 4 создает перепад давления 0,5 бар.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения блок регулирования давления имеет нелинейную характеристику. При этом возрастающий перепад давления вызывает повышение гидравлического сопротивления в блоке регулирования давления, своего рода чрезмерное закрытие. В результате скорость потока в коротких контурах меньше, чем скорость потока в более длинных контурах. В итоге обеспечено улучшенное распределение тепла.

На Фиг.2 на виде в разрезе показан обратный коллектор 15, содержащий связанный с ним исполнительный механизм 21 и блок 18 регулирования давления. Блок 18 регулирования давления установлен в муфте 24 обратного коллектора 15. Коллектор 15 имеет муфты 24, 25, 26, по одной муфте на каждый контур 2, 3, 4. В альтернативном варианте осуществления изобретения блок регулирования давления встроен в коллектор.

На Фиг.3 на местном разрезе показан блок 18 регулирования давления. Блок 18 регулирования давления содержит клапан регулирования давления, имеющий затвор 27 клапана и седло 28 клапана. Пружина 29 действует на затвор 27 клапана в направлении открытия. Давление текучей среды в области 30, расположенной за блоком 18 регулирования давления, если смотреть в направлении потока, действует в направлении закрытия. Область 30 образована во втулке 35, которая соединяет муфту 24 с коллектором 15 и образует седло 31 клапана для исполнительного механизма 21.

Кроме того, блок 18 регулирования давления содержит чувствительный к давлению элемент 32. В примере чувствительный к давлению элемент 32 является мембраной, но как вариант, чувствительный к давлению элемент 32 представляет собой сильфон.

Чувствительный к давлению элемент 32 находится в соприкосновении с затвором 27 клапана, так что давление, действующее на наружную поверхность мембраны, приводит к возникновению силы, закрывающей затвор 27 клапана.

В затворе 27 клапана образован канал 34, соединяющий область 30 с камерой 33 с наружной стороны мембраны. Давление в области 30 приложено в направлении закрытия затвора 27 клапана. Давление в камере 33 приложено в направлении открытия затвора 27 клапана. Давление на входе 36 муфты 24 приложено как в направлении открытия, так и в направлении закрытия. Вследствие взаимодействия затвора 27 клапана с седлом 28 клапана между входом 36 и областью 30 существует перепад давления.

Предусмотрено изготовление мембраны, как правило, из резины, а остальных компонентов, в частности, из латуни или пластика. Нет необходимости вводить шланги в коллектор в вертикальном направлении. Таким образом предотвращено занятие шлангами слишком большого пространства в помещении. Кроме того, возможно решение, при котором муфта 24 расположена по оси коллектора 15, образуя с ним единую корпусную деталь.

Теперь подробнее о функции блока 18 регулирования давления, изображенного на Фиг.4. Блок предназначен для снижения расхода при повышении на нем перепада давления. Блок предусмотрено использовать для балансировки скорости потока в контурах систем обогрева пола, имеющих разную длину.

На седле 28 клапана внешний насос 17 создает перепад давления. Пружина 29 стремится сохранить блок 18 регулирования давления в открытом положении.

Результирующая сила, действующая в направлении открытия на затворе 27 клапана, является результатом сложения силы давления Р1 на входе 36, приложенной к площади поверхности А2, силы выходного давления Р2 в области 30, приложенной к площади поверхностей А4 и A3, и силы F пружины 29.

Результирующая сила, приложенная в направлении закрытия на затворе 27 клапана, является результатом сложения силы давления Р1, приложенной к площади поверхности А4, и силы давления Р2 на выходе, приложенной к площади поверхности Р2.

Эти результирующие силы описаны функциями:

Открывающая сила: (A2·P1)+(A4·P2)/2+(A3·P2)+F

Закрывающая сила: (А1·Р2)+(А4·Р1)/2

Произведение силы входного давления Р1 на площадь поверхности А2, А4 ее приложения должно превышать произведение силы выходного давления Р2 на площадь поверхности А1, A3, А4 ее приложения. На величину указанного превышения возможно влиять регулировкой площадей поверхностей А1, А2, A3, А4 приложения указанных сил давления.

Если это превышение превосходит силу пружины 29, то происходит закрытие блока 18 регулирования давления с уменьшением расхода. Регулировка площадей поверхности и коэффициента жесткости пружины, представляющего собой изменение усилия при сжатии пружины на один миллиметр, обеспечивает регулировку дросселирования пропускной способности, то есть авторитета клапана, как функции перепада давления.

1. Система регулирования распределения текучей среды, имеющая по меньшей мере два контура регулирования температуры, причем в каждом контуре (2, 3, 4) установлен блок (18, 19, 20) регулирования давления, обеспечивающий постоянный перепад давления в контурах (2, 3, 4), отличающаяся тем, что указанные блоки (18, 19, 20) регулирования давления балансируют равномерный перепад давления во всех контурах.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что контуры (2, 3, 4) соединены по меньшей мере с одним общим распределительным коллектором (14) и по меньшей мере с одним общим обратным коллектором (15).

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блоки (18, 19, 20) регулирования давления установлены по меньшей мере в одном из коллекторов (14, 15), в частности в обратном коллекторе (15).

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из коллекторов (14, 15) содержит муфты (24, 25, 26) для соединения с контурами (2, 3, 4), а каждая муфта (24, 25, 26) содержит один из указанных блоков (18, 19, 20) регулирования давления.

5. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит исполнительные механизмы (21, 22, 23), регулирующие расход текучей среды отдельно в каждом контуре (2, 3, 4).

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что указанные исполнительные механизмы (21, 22, 23) установлены на том же коллекторе (15), что и блоки (18, 19, 20) регулирования давления.

7. Система по любому из пп.1, 2, 6, отличающаяся тем, что блоки (18, 19, 20) регулирования давления имеют одинаковую уставку перепада давления, превышающую значение наибольшего перепада давления в контурах (2, 3, 4).

8. Система по любому из пп.1, 2, 6, отличающаяся тем, что блок (18, 19, 20) регулирования давления имеет нелинейную характеристику.

9. Система по любому из пп.1, 2, 6, отличающаяся тем, что каждый блок (18, 19, 20) регулирования давления содержит клапан регулирования давления, имеющий затвор (27) клапана, седло (28) клапана и пружину (29), действующую в направлении открытия.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что в затворе (27) клапана имеется канал (34), соединяющий камеру (33), расположенную с наружной стороны регулирующего давление элемента (32), с областью (30) внутри коллектора (15).

11. Система по любому из пп.1, 2, 6, 10, отличающаяся тем, что произведение силы входного давления (Р1) блока (18) регулирования давления на площадь поверхности (А1, A3, А4) ее приложения больше, чем произведение силы выходного давления (Р2) блока (18) регулирования давления на площадь поверхности (А1, A3, А4) ее приложения.

Изобретение относится к устройству для регулирования расхода в работающих на воде нагревательных и охлаждающих системах. Устройство для регулирования и контроля потока в отопительных и охлаждающих системах, в которых поток контролируется комплектным клапаном, представляющим собой сочетание клапана дифференциального давления (5) и клапана управления потока (6).

Клапан трехходовой для подключения прибора водяного отопления // 2485379

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для регулирования степени нагрева отопительного прибора, подключенного к однотрубной системе отопления.

Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя // 2480678

Автоматизированная информационная система для измерения и анализа в реальном масштабе времени основных показателей работы насосных станций с центробежными электронасосами в системах водоснабжения и водоотведения // 2475682

Изобретение относится к области водоснабжения и водоотведения городов, сельской местности и промышленных объектов и может быть использовано для измерения и учета расхода воды с целью регулирования системы водоснабжения и водоотведения.

Система горячего водоснабжения, поддерживающая постоянную температуту горячей воды // 2470235

Система защиты теплового пункта // 2469232

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть реализовано в тепловых пунктах с зависимой схемой присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.

Способ регулирования температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения при низком расходе воды // 2455575

Клапан с регулировочной функцией // 2444665

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования и контроля потока через клапан в системе отопления и охлаждения. .

Установочный модуль в отопительной или холодильной системе // 2434182

Изобретение относится к установочному модулю в системе распределения энергии для отопительной или холодильной системы. .

Устройство для регулирования температуры технической воды // 2429424

Изобретение относится к устройству для регулирования температуры технической воды, подогреваемой посредством тепловой среды в теплообменнике. .

Информационно-измерительная и управляющая система оптимизации производства тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения // 2514586

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета расхода тепла в системах теплоснабжения. Первый выход первого контура с источником тепла - газовым котлом - связан с входом датчика температуры сбросных газов и через теплообменник связан со вторым контуром тепловой сети. Три выхода второго контура связаны с входами датчика температуры в обратном трубопроводе, датчиком давления в прямом трубопроводе, счетчиком производимой тепловой энергии, выходы которых связаны с входами многоканального микропроцессорного блока контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии. Выход регулятора подачи газа посредством датчика расхода газа связан с первым входом котла. Выход вентилятора посредством датчика температуры воздуха, датчика расхода воздуха связан со вторым входом котла. Первый выход микропроцессорного блока контроля энергосбережения связан с входом блока памяти, второй выход связан с входом диспетчерского центра приема информации. Выход диспетчерского центра приема информации посредством узла управления процессом горения в котле соединен с входами регулятора подачи газа и вентилятора. Техническим результатом изобретения является повышение оптимизации процесса производства тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения и энергоэффективности работы объектов. 1 ил.

Автоматизированная система регулирования расхода теплоносителя для теплоснабжения группы потребителей // 2516114

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения тупиковых тепловых сетей. Техническим результатом изобретения является регулирование теплопотребления групп потребителей без установки полного комплекса устройств автоматики при соблюдении температурного режима подключенных к тепловым сетям зданий, что позволяет получить экономию капитальных затрат, затрат на обслуживание, а также экономию тепловой и электрической энергии. Сущность изобретения в том, что система регулирования включает в себя источник тепла, подающий и обратный трубопроводы, узел регулирования расхода теплоносителя, включающий регулятор расхода и датчики расхода, температуры и давления, установленные на подающем и обратном трубопроводах, циркуляционный насос, теплоэнергопроцессор, связанный с датчиками и регулятором. Для достижения технического результата узел регулирования расхода теплоносителя снабжен датчиками температуры наружного и внутреннего воздуха, при этом узел регулирования расхода теплоносителя, циркуляционный насос и теплоэнергопроцессор установлены на потребителе с наибольшей тепловой нагрузкой, остальные потребители системы снабжены датчиками расхода теплоносителя и датчиками температуры внутреннего воздуха, связанными с теплоэнергопроцессором. 1 ил.

Информационно-измерительная система мониторинга энергосбережения при производстве тепловой энергии // 2520066

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета расхода тепла в системах теплоснабжения. Изобретение позволяет оптимизировать процесс производства тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения и повысить энергоэффективность работы представленных объектов. Информационно-измерительная система мониторинга энергосбережения при производстве тепловой энергии содержит первый контур с источником тепла (газовый котел), теплообменник, второй контур тепловой сети, датчик температуры в прямом трубопроводе первого контура, датчик температуры в обратном трубопроводе второго контура, датчик давления в прямом трубопроводе второго контура, регулятор подачи газа, датчик расхода газа, вентилятор, датчик температуры воздуха, датчик расхода воздуха, датчик температуры сбросных газов, счетчик производимой тепловой энергии, многоканальный микропроцессорный блок контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии, блок памяти, диспетчерский центр приема информации, причем первый контур с источником тепла (газовый котел), первый выход которого связан с входом датчика температуры сбросных газов и через теплообменник связан со вторым контуром тепловой сети, соединен с входом датчика температуры в прямом трубопроводе первого контура, три выхода второго контура связаны с входами датчика температуры в обратном трубопроводе, датчиком давления в прямом трубопроводе, счетчиком производимой тепловой энергии, выходы которых связаны с входами многоканального микропроцессорного блока контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии, выход регулятора подачи газа посредством датчика расхода газа связан с первым входом котла, выход вентилятора посредством датчика температуры воздуха, датчика расхода воздуха связан со вторым входом котла, выходы датчика расхода газа, датчика расхода воздуха, датчика температуры воздуха, датчика температуры сбросных газов связаны с входами многоканального микропроцессорного блока контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии, первый выход которого связан с входом блока памяти, второй выход связан с входом диспетчерского центра приема информации. 1 ил.

Информационно-измерительная и управляющая система оптимизации производства и потребления тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения // 2525811

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета расхода тепла в системах теплоснабжения. Задачей изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем управления целым рядом распределенных объектов теплоснабжения (10-20 котельных) с целью повышения их эффективности в соответствии с концепцией «наилучших доступных технологий». Сущность информационно-измерительной и управляющей системы оптимизации производства и потребления тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения содержит первый контур с источником тепла (газовый котел), теплообменник, второй контур тепловой сети, датчик температуры в прямом трубопроводе первого контура, датчик температуры в обратном трубопроводе второго контура, датчик давления в прямом трубопроводе второго контура, регулятор подачи газа, датчик расхода газа, вентилятор, датчик температуры воздуха, датчик расхода воздуха, датчик температуры сбросных газов, счетчик производимой тепловой энергии, многоканальный микропроцессорный блок контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии, блок памяти, диспетчерский центр приема информации, узел управления процессом горения в котле, систему теплоснабжения, узел управления потреблением тепловой энергии, причем первый контур с источником тепла (газовый котел), первый выход которого связан с входом датчика температуры сбросных газов и через теплообменник связан со вторым контуром тепловой сети, соединен с входом датчика температуры в прямом трубопроводе первого контура, три выхода второго контура связаны с входами датчика температуры в обратном трубопроводе, датчиком давления в прямом трубопроводе, счетчиком производимой тепловой энергии, выходы которых связаны с входами многоканального микропроцессорного блока контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии, выход регулятора подачи газа посредством датчика расхода газа связан с первым входом котла, выход вентилятора посредством датчика температуры воздуха, датчика расхода воздуха связан со вторым входом котла, выходы датчика расхода газа, датчика расхода воздуха, датчика температуры воздуха, датчика температуры сбросных газов связаны с входами многоканального микропроцессорного блока контроля энергосбережения при производстве тепловой энергии, первый выход которого связан с входом блока памяти, второй выход связан с входом диспетчерского центра приема информации, второй, третий, четвертый входы диспетчерского центра приема информации соединены с выходами системы теплоснабжения, посредством узлов управления потреблением тепловой энергии четвертый, пятый, шестой выходы второго контура соединены с входами систем теплоснабжения, выход диспетчерского центра приема информации посредством узла управления процессом горения в котле соединен с входами регулятора подачи газа и вентилятора. Таким образом, информационно-измерительная и управляющая система оптимизации производства и потребления тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения позволяет оптимизировать процесс производства и потребления тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения и повысить энергоэффективность работы представленных объектов. 1 ил.

Способ сведения к минимуму расхода энергии в водонагревателе с тепловым аккумулятором // 2525812

Настоящее изобретение относится к способу регулирования поддерживающей температуры воды в водонагревателе с тепловым аккумулятором, управляемым электронным регулятором. Способ управления водонагревателем с тепловым аккумулятором, в котором нагрев воды осуществляется нагревательным элементом, управляемым регулятором, способным доводить температуру воды до изменяемой целевой температуры, и который включает: определение момента (tONk; t′ONi) начала нагрева для обеспечения заборов (Pk; Pi) воды включает следующие стадии: через короткие временные интервалы (δW) учитывают все w заборы (P1, …, Pi,…, Pw), момент (ti) начала которых приходится на заданное временное окно (Δtw), непосредственно следующее за текущим моментом времени, при этом временное окно (Δtw) выбирается, исходя из типа системы водоснабжения, на которую рассчитан водонагреватель (1), и является достаточно протяженным, чтобы включать момент (ti) начала всех заборов (Pi), чьи моменты (t′ONi) начала воображаемого нагрева предположительно предшествуют моментам (t′ON), которые соответствуют (i-1) предшествующих заборов (P1, …, Pi-1), в упомянутый момент (ti) начала забора, приходящийся на временное окно (Δtw), конструируют столько же воображаемых заборов (Р′1, …, P′i, …, P′w), каждый из которых имеет такой же момент (tw) начала, как и момент начала соответствующего реального забора (Pi), и начальную температуру (T′set.i) воображаемого забора, определенную путем сложения начальных температур (Tset1, Tset2, …, Tset(i-1)) всех заборов воды, приходящихся на временное окно (Δtw) и предшествующих самому забору (Pi), и соответствующей начальной температуры (Tset.i) реального забора, на основании которой была определена каждая из начальных температур (Tset1, Tset2, …, Tset(i-1)) оптимальной температуры (Topt) опорожнения согласно формуле T′set.i=Tset.i+(Tset1-Topt)+(Tset2- Topt)+…+(Tset(i-1)-Topt), для каждого из воображаемых заборов (Р′1, …, P′i, …, P′w) вычисляют момент (t′ONi) начала воображаемого нагрева согласно формуле t′ONi=ti-(T′set.i-Tm)/VTh, по достижении самого раннего из моментов (t′ONi) начала нагрева устанавливают целевую температуру (Ttarget) на уровне начальной температуры (T′set.i) соответствующего воображаемого забора (P′i), при этом подразумевается, что верхним пределом упомянутой целевой температуры (Ttarget) является максимальная установленная температура (Tset.max), а до достижения самого раннего из моментов (t′ONi) начала нагрева поддерживают температуру (Ttarget), равной поддерживающей температуре (Tstand-by), при этом указанная поддерживающая температура (Tstand-by) является температурой, поддерживаемой в моменты времени, отдаленные от моментов забора. Это позволяет в запланированном режиме изменять с течением времени температуру в водяном баке. 3 н. и 26 з.п. ф-лы,4 ил.

Трехходовой клапан // 2537658

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве трехходового клапана для подключения приборов водяного отопления с возможностью регулирования степени их нагрева. Клапан содержит корпус 1 с входным 3, выходным 4 и отводным патрубками 5. Между внутренней полостью корпуса 1 и выходным 4 и отводным патрубками 5 расположены седла 6, 7. В корпусе 1 расположен клапанный блок, содержащий клапанные тарелки 8, 9, установленные на поворотном рычаге 10 с возможностью контакта тарелки 8 с седлом 6 в одном крайнем угловом положении поворотного рычага 10 и тарелки 9 с седлом 7 в другом крайнем угловом положении поворотного рычага 10. Ось 11 рычага 10 расположена между выходным 4 и отводным патрубками 5 перпендикулярно плоскости, в которой лежат оси этих патрубков. На корпусе 1 установлен фитинг, через который параллельно оси 11 проходит подвижный шток средств перемещения клапанного блока. Упомянутые средства также содержат усилитель хода в виде двуплечего рычага. Упомянутый шток с одного конца взаимодействует с толкателем термоголовки, а другим - с меньшим плечом двуплечего рычага. Большее плечо двуплечего рычага проходит через герметизирующий элемент. Двуплечий рычаг подпружинен в сторону прижатия клапанной тарелки 8 к седлу 6, примыкающему к выходному патрубку 4. Изобретение направлено на повышение точности регулировки температуры, на снижение гидравлического сопротивления потоку теплоносителя и на повышение удобства эксплуатации клапана. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ для оптимизированного по мощности функционирования насоса, приводимого электродвигателем, с положительной обратной связью // 2550293

Изобретение относится к способу для оптимизированного по мощности функционирования насоса, приводимого электродвигателем, в гидравлической системе с по меньшей мере одним саморегулируемым потребителем. Заданный напор (Hsoll) насоса регулируется в зависимости от его объемного расхода (Q) в соответствии с регулируемой базовой характеристической кривой, которая определяется посредством предопределенного заданного значения (HK) характеристической кривой. Определяется накачиваемый насосом объемный расход (Q) и определяется его тренд (δQ), и в зависимости от объемного расхода (Q) и/или его тренда (δQ) заданное значение характеристической кривой (HK) повышается, когда объемный расход (Q) повышается, или уменьшается, когда объемный расход (Q) снижается. Изобретение направлено на обеспечение оптимального согласования гидравлической мощности насоса с его соответствующей рабочей точкой в гидравлической системе. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 13 ил.

Уравнительный вентиль // 2557150

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для выравнивания давлений в гидравлических сетях зданий, в которых расход текучей среды разный и зависит от времени года. Уравнительный вентиль (1) с заслонкой (2) имеет вход (А) и выход (В) и установлен за терморегулирующим элементом (3), включенным в ветвь (4) гидравлической сети (5) с, по существу, постоянным давлением (ΔP). Уравнительный вентиль снабжен средствами (7) измерения характеристического значения текучей среды, циркулирующей через уравнительный вентиль (1), средствами (8) управления положением заслонки (2) уравнительного вентиля (1), средствами (11) хранения данных, в которых хранятся внутренние и внешние параметры уравнительного вентиля (1), и независимыми средствами (10) обработки, рассчитанными таким образом, чтобы обеспечить автоматическое выравнивание в ветви (4) с использованием величин характеристического значения текучей среды, полученных с помощью измерительных средств (7), средств (8) управления и данных, хранящихся в средствах (11) хранения. Имеются способы для реализации указанных операций выравнивания давления. Группа изобретений направлена на простоту в эксплуатации, на доступность любому пользователю, на экономию времени в процессе монтажа и финансовых средств в течение срока службы. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система подогрева воды, подаваемой потребителю // 2557156

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к использованию тепла дымовых газов котельных установок для нагрева воды, подаваемой потребителю. Задачей изобретения является расширение области применения, повышение КПД теплоотдачи дымовыми газами, автоматизация системы управления. Поставленная задача решается тем, что система подогрева воды, подаваемой потребителю, содержит резервуар для подогрева воды, поступающей от источника водоснабжения по трубопроводу, включающему регулируемую устройством управления задвижку, датчики температуры, расхода и давления, камеру смешения, один или два дутьевых вентилятора. При этом резервуар для подогрева воды снабжен датчиком уровня воды и средством для перемешивания воды, в резервуаре установлен змеевик по всей площади резервуара. Змеевик установлен с возможностью съема и выполнен из материала, обладающего высокой теплопроводностью. К входу змеевика подсоединен входной трубопровод дымовых газов котельной установки. Резервуар соединен с циркуляционным насосом, регулируемым устройством управления, посредством трубопровода, включающего датчики температуры, расхода и давления. Циркуляционный насос через регулируемые устройствами управления задвижки соединен с рециркуляционным трубопроводом для подачи воды в резервуар и трубопроводом для подачи воды в камеру смешения. Система снабжена клапаном аварийного сброса давления. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ управления насосом с переменной подачей, установленным в нагревательной системе // 2560309

Настоящее изобретение относится к области нагревательных систем. Способ управления насосом с переменной подачей, установленным в нагревательную систему, содержащую теплообменник, соединенный с двумя контурами текучих субстанций, при этом упомянутый насос с переменной подачей позволяет изменять скорость тока первой текучей субстанции внутри теплообменника; контур возврата в первичном контуре, позволяющий первой текучей субстанции, достигающей входа теплообменника, смешиваться с частью первой текучей субстанции, выходящей из выхода теплообменника; первый температурный датчик (S1), измеряющий температуру (Т1) второй текучей субстанции, выходящей из вторичного контура, второй температурный датчик (S3), измеряющий температуру (Т3) первой текучей субстанции, выходящей из первичного контура; и блок управления, электрически подсоединенный к упомянутым первому и второму температурным датчикам (S1, S3), при этом упомянутые датчики (S1, S3) генерируют электрические сигналы в функциях температур (Т1) и (Т3) и создают входные электрические сигналы блока управления. Это позволяет регулировать управление насосом с переменной подачей, принимая во внимание температуры обеих - первой и второй - текучих субстанций на соответствующих выходах теплообменника. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.