СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА В ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ПРИ ДВУХКОНТУРНОЙ СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F24D19/10 

Описание патента на изобретение RU2325591C1

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета и регулирования расхода тепла в системах теплоснабжения.

Современные системы теплоснабжения являются сложными инженерными сооружениями, особенностью которых является то, что они двухпараметрические, когда количество отпускаемой тепловой энергии определяется как температурой теплоносителя, так и перепадом давления в сети, поэтому управлять ими надо двумя взаимосвязанными системами, одна для регулирования температурного режима, а другая для регулирования гидравлического режима. Реализация этой задачи требует знания большого количества первичной информации о параметрах тепловой сети, получаемых в реальном масштабе времени, и, как следствие, большого количества соответствующей аппаратуры.

Известны способы и устройства для регулирования, измерения и учета расхода тепла, которые характеризуются следующими показателями: для измерения расхода необходимо в потоке жидкости устанавливать первичные датчики, эксплуатационная надежность и экономичность которых не отвечает требованиям сегодняшнего дня, поэтому они широкого применения не нашли; для регулирования расхода необходимо устанавливать регуляторы расхода, что экономически невыгодно; для большого изменения расхода используются насосы различной производительности, что понижает надежность системы и приводит к дополнительным эксплуатационным затратам; наличие нескольких насосных установок с различной производительностью приводит к большой дискретности изменения расхода, что понижает эффективность регулирования. / Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: Справочное пособие. / Под. ред. В.Д.Кашарского. - Л.: Машиностроение, 1976 / [1]. / Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И.Манюк, Я.И.Каплинский, Э.Б.Хиж и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988. - 432 с. [2]. / Учет и контроль расхода энергоносителей и тепловой энергии. Методы и приборы / Каханович В.С. [ и др.], Под ред. B.C.Кахановича. - М.: Энергия, 1990 / [3].

В предлагаемых способах регулирования измерение расхода производится без установки измерительных средств в потоке жидкости, так как сам насос является расходомером, что повышает надежность системы и снижает эксплуатационные расходы на ее обслуживание. Регулирование расхода осуществляется преобразователем частоты с использованием только одной насосной установки.

Известны также способы определения расхода жидкости и тепла по параметрам насосной установки / Пат. 2119148 Российская Федерация, МПК6 G01F 1/34. Способ измерения массового расхода и плотности жидкости, подаваемой центробежным электронасосом / Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В. - №96104446; заявл. 05.03.96; опубл. 20.09.1998, Бюл. №26 / [4].

Известна автоматизированная система для измерения и учета расхода теплоносителя и тепла в системах теплоснабжения / Пат. 2144162 Российская Федерация, МПК 7 F24D 19/10. Автоматизированная система для измерения и учета расхода теплоносителя и тепла в системах теплоснабжения / Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В. - №96114663 заявл. 16.07.96; опубл. 10.01.2000 Бюл. №1 / [5]. Недостатками этих способов является то, что измерение расхода теплоносителя производится непосредственно насосными установками, однако в них не рассматриваются двухконтурные системы отопления и использования для регулирования подачи теплоносителя частотных преобразователей.

Сущностью изобретения является обеспечение теплового баланса в тепловой сети, когда количество тепла, подаваемого за определенное время источником тепла, равно количеству тепловой энергии, расходуемой потребителем тепла с учетом ее потерь в сети при высокой надежности и экономичности используемых технических средств.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и экономичности в регулировании расхода тепла в тепловой сети.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе автоматического регулирования расхода тепла в тепловой сети при двухконтурной системе отопления, заключающемся в обеспечении оптимального режима тепловой сети путем поддержания заданных соотношений между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах сети, содержащей первый контур с источником тепла, сетевой насос с выходом на теплообменник, к которому подключен второй контур тепловой сети с циркуляционным насосом и системой отопления с регулированием параметров сети с помощью регуляторов, установленных в трубопроводах сети непосредственно в потоке теплоносителя, особенностью является то, что сигналы с датчиков давлений и температур подаются в микропроцессорные контроллеры, с которых для обработки и хранения они подаются в ЭВМ, а изменение расхода теплоносителя и его регулирование осуществляется насосными установками с частотными преобразователями по способу, когда от датчиков давления, находящихся на приеме и выходе насоса, а также от датчика активной мощности, потребляемой электродвигателем привода насоса, подаются сигналы в микропроцессорный контроллер, а затем - в ЭВМ, где по ним вычисляется подаваемая теплота по формулам:

G=Q(Тпо)с, Гкал/с,

где Q=A(1-e-M/m), м3

или G=А(1-е-M/m)(Тпо)с, Гкал/с,

где Q - расход теплоносителя, м3/с; А и m - расчетные коэффициенты; с - теплоемкость перекачиваемой жидкости; Тп - температура в подающем трубопроводе, °С; То - температура в обратном трубопроводе, °С; М -расходный коэффициент, который равен

,

где эксплуатационный коэффициент ηэк равен

,

коэффициент сходимости К равен

К=Мн/[(N/p)ηэк-(No/po)],

где N·No·р-ро - мощность на валу насоса N кВт и развиваемое насосом давление р МПа в период измерения и мощность на валу насоса No кВт и давление, создаваемое насосом ро МПа при работе насоса на закрытую задвижку, взятые из паспортной характеристики насоса или полученные заранее экспериментально, при этом обеспечивается программное регулирование подаваемого тепла от источника и создаваемого давления в соответствии с программой, заложенной в микропроцессорном контроллере первого контура с учетом наружной температуры и потерь в сети, при этом регулирование расхода осуществляется частотным преобразователем путем изменения частоты вращения вала насоса, тепло из первого контура тепловой сети поступает по заданной программе в теплообменник, где оно передается во второй контур сети, в котором с помощью циркуляционного насоса и регулятора подпитки поддерживаются заданные соотношения между давлением и температурой в прямом и обратном трубопроводах сети, при которых обеспечивается оптимальный режим работы сети, когда количество тепла, подаваемого от источника тепла Gит, равно количеству тепла, отпускаемого потребителю

Gсо с номинальными потерями ΔGпл в сети

Gит-ΔGпл=Gco, Гкал/ч;

при невозможности поддерживать заданный перепад температуры в прямом и обратном трубопроводах второго контура тепловой сети подается команда на сетевой насос первого контура, который снижает расход до тех пор, пока во втором контуре не наступит заданное соотношение между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах, и при необходимости сетевой насос первого контура останавливается на определенное время, пока во втором контуре поддерживается заданное соотношение между давлениями и температурами в сети, при которых система отопления работает в заданном режиме.

Доказательство существенных признаков предлагаемого способа регулирования расхода тепла в тепловой сети при двухконтурной системе отопления производилось только по сравнению с указанными выше.

На фиг.1 дана схема двухконтурной системы отопления.

На фиг.2 даны условные температурные графики подачи теплоносителя во времени: а - в первом контуре регулирования и б - во втором контуре регулирования.

На фиг.3 для примера даны рабочие характеристики центробежного электронасоса СЭ 1250-14-11 вместе с расходной характеристикой M-Q.

На фиг.1 изображена двухконтурная система отопления в тепловой сети, которая состоит из: котельной установки 1, узла управления процессом горения в котле 2, сетевого насоса 3, тепловой сети первого контура 4, теплообменника 5 у потребителя тепла, циркуляционного насоса 6 второго контура, тепловой сети 7 второго контура, системы отопления 8, регуляторов подпитки 9 - первого контура и 10 - второго контура.

Задача регулирования состоит в том, чтобы обеспечить такой режим работы тепловой сети, при котором количества тепла Gит подаваемой котельной установкой 1 с учетом потерь в линии ΔGпл были равны количеству тепла Gco, потребляемого в системе отопления 8.

Для обеспечения регулирования в системе предусмотрена установка следующих приборов и технических средств. Для измерения температуры - датчики температуры с электрическим выходом ТТ1, ТТ2, ТТ3, ТТ4, ТТ5 и ТТ6. Для измерения давления - датчики давления с электрическим выходом РТ7, РТ8, РТ9, РТ10, РТ11, РТ12, РТ13 и РТ14. Для измерения активной мощности потребляемой электродвигателями привода насосных установок - датчики мощности или счетчики активной энергии PW15, PW16. Для регулирования частоты вращения роторов электродвигателей приводов, а следовательно, валов насосов с целью регулирования их производительности имеется частотный преобразователь ЧП. Сигналы от всех датчиков поданы для обработки в микропроцессорные контроллеры К1, К2 и К3, выходы с которых поданы в ЭВМ, которая находится на диспетчерском пункте. Управление пуском насосов осуществляется пускателями SA1 и SA2 с кнопками SB1 и SB2, а управление котлом через узел управления УУК кнопкой SB3. Для поддержания заданных давлений служат регуляторы подпитки в первом контуре PC17 и во втором контуре PC18.

Задача регулирования состоит в том, чтобы обеспечить такой режим работы тепловой сети, при котором количество тепла Gит было равно количеству тепла Gсо, потребляемого в системе отопления 8

Gит-ΔGпл=Gco, Гкал/ч

При этом обеспечивается отношение, при котором количество подаваемого тепла котельной установкой должно находиться в строгом соответствии с теплом, которое обратно возвращается к котельной установке. Этим обеспечивается минимальная потеря тепла при его транспортировке от источника к потребителю. Количество подаваемого тепла по заданной программе регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха. На фиг.2а дан график программируемой температуры T1 теплоносителя, идущего от источника тепла Gит при номинальной потребности Т2 с учетом ее потери ΔT=T12 в сети и график фиг.2б программного изменения температуры Т2 при подачи тепла Gсо от теплообменника во втором контуре. При этом потери ΔG в сети равны

ΔG=Gит-Gco, Гкал/ч

График программного изменения температуры Т2 во втором контуре по своему характеру изменения сходится с графиком изменения температуры T1 в первом контуре.

Регулирование давления и температуры в сети производится следующим образом. В микропроцессорном контроллере К1 предварительно заложена программа по поддержанию заданных значений давления и температуры подаваемого теплоносителя. Значение давления в сети контура один измеряется в подающем трубопроводе датчиком давления РТ11, а в обратном трубопроводе датчиком давления РТ12, сигналы с которых поданы в микропроцессорный контроллер К1, который сравнивает их с заданными значениями, заложенными в программе, и контролирует соотношения давлений на подающем и обратном трубопроводах сети. При отклонении давлений от заданных соотношений контроллер вырабатывает сигнал, который подается в частотный преобразователь ЧП. Последний меняет частоту вращения двигателя насоса, что приводит к изменению подачи и напора, создаваемого насосом, и это делается до тех пор, пока значения измеряемых давлений не будут равны заданным. В случае утечки теплоносителя в первом контуре его компенсация реализуется с помощью регулятора подпитки PC 17 с жидкость, поступающей из емкости с реагентом. Сигналы с датчиков температуры ТТ1 - подаваемого теплоносителя и ТТ2 - наружной температуры воздуха также поданы в микропроцессорный контроллер К1, который сравнивает их с заданными значениями температуры, заложенными в программу контроллера, и если эти значения отклоняются от заданных, то микропроцессорный контроллер К1 выдает сигнал в узел управления 2 процессом горения в котле УУК для изменения температуры подаваемого теплоносителя до тех пор, пока эти значения не будут равны заданным. Одновременно с помощью сетевого насоса 3 измеряется расход тепла в сети, когда насос является одновременно расходомером [1].

При этом датчик давления РТ7 на входе в насос, датчик давления РТ8 на выходе из насоса и датчик мощности PW 15, измеряющий активную мощность, потребляемую электродвигателем привода насоса, подают сигналы в микропроцессорный контроллер К3, который по этим данным определяет расход тепла G по формуле:

G=Q(Тпо)с, Гкал/с,

где Q=A(1-e-M/m), м3

или G=A(1-e-M/m)(Тпо)с, Гкал/с,

где Q - расход теплоносителя, м3/с; А и m - расчетные коэффициенты; с - теплоемкость перекачиваемой жидкости; Тп - температура в подающем трубопроводе, °С; То - температура в обратном трубопроводе, °С;

М - расходный коэффициент, который равен

,

где эксплуатационный коэффициент ηэк равен

,

коэффициент сходимости К равен

К=Мн/[(N/p)ηэк-(No/po)],

где N·No·р-ро - мощность на валу насоса N кВт и развиваемое насосом давление рo МПа в период измерения и мощность на валу насоса No кВт и давление, создаваемое насосом ро МПа при работе насоса на закрытую задвижку, взятые из паспортной характеристики насоса или полученные заранее экспериментально. Значение расхода находится по базовой расходной характеристике насоса М-Q, которая дана на фиг.3, по приведенной формуле или непосредственно по характеристике. Для этого по вычисленному значению расходного коэффициента М находится точка А на графике, затем на расходной характеристике M-Q точка В, а по ней расход Q точка С. Таким образом в первом контуре тепловой сети по заданной программе (фиг.2а) поддерживаются заданный график температуры в сети и соответствующий перепад давления на теплообменнике 5. Во втором контуре тепловой сети через теплообменник 5 поступает температура по графику, заложенному в микропроцессорном контроллере К1 первого контура. Тепло из первого контура тепловой сети поступает по заданной программе, заложенной в контроллере К1 в теплообменник 5, где оно передается во второй контур тепловой сети, в котором с помощью циркуляционного насоса 6 второго контура и регулятора подпитки второго контура 10 поддерживаются заданные соотношения между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах сети, при этом обеспечивается оптимальный режим работы сети, при котором количество тепла, поданного от источника тепла Gит, равно количеству тепла, отпускаемого на отопление Gсо при номинальных потерях тепла ΔGпл в сети, и равно

Gит-ΔGпл=Gсо, Гкал/ч.

При невозможности поддерживать заданные перепады температур в прямом и обратном трубопроводах второго контура подается команда на сетевой насос первого контура, который снижает расход до тех, пор пока во втором контуре не наступит заданное соотношение между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах. При необходимости сетевой насос первого контура может быть остановлен на определенное время, пока во втором контуре поддерживается заданное соотношение между давлением и температурой, при которых система отопления работает в заданном режиме. Задачей регулирования во втором контуре является поддержание соотношения температур и давлений в прямом и обратном трубопроводах с помощью микропроцессорного контроллера К2, в который от датчиков температур ТТ5 и ТТ6 и датчиков давления РТ13 и РТ14 соответственно подаются сигналы о значении температур и давлений в подающем и обратном трубопроводе второго контура, которые микропроцессорным контроллером К2 сравниваются с заданными значениями, и если они не равны заданным значениям, то микропроцессорный контроллер К2 выдает команду на регулятор подпитки PC 18 для поддержания заданного соотношения давлений в подающем и обратном трубопроводах второго контура и команду на контроллер К1, который меняет частоту вращения вала сетевого насоса 3 до тех пор и в такую сторону, чтобы эти давления были равны заданным. Одновременно от датчиков давления РТ9 и РТ10 и датчика мощности PW16 подаются сигналы также в микропроцессорный контроллер К2, который по ним вычисляет расход тепла, потребляемого системой отопления 8. Если запрограммированные соотношения между температурами ТТ5 и ТТ6 в подающем и обратном трубопроводах не поддаются реализации, то микропроцессорный контроллер К2 подает команду микропроцессорному контроллеру К 1 для изменения режима работы первого контура с помощью регулирования расхода сетевого насоса 3 преобразователем частоты ЧП. Это делается до тех пор, пока параметры сети по давлению РТ11 и РТ12 и температуре ТТ3 и ТТ4 не будут равны заданным. При определенных режимах работа тепловой сети сетевой насос 3 может быть на определенное время остановлен до тех пор, пока во втором контуре не будет обеспечиваться заданный режим работы отопления по соотношению давлений РТ9 и РТ12 и температур ТТ5 (130-70°С) и ТТ6 (95-70°С) на подающем и обратном трубопроводах. В результате такого регулирования обеспечивается оптимальный тепловой комфорт у потребителей при минимальных экономических затратах.

Источники информации

1. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: Справочное пособие / Под. ред. В.Д.Кашарского. - Л.: Машиностроение, 1976.

2. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И.Манюк, Я.И.Каплинский, Э.Б.Хиж и др. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988. - 432 с.

3. Учет и контроль расхода энергоносителей и тепловой энергии. Методы и приборы / Каханович B.C. и др. Под ред. B.C.Кахановича. - М.: Энергия, 1990.

4. Пат. 2119148 Российская Федерация, МПК6 G01F 1/34. Способ измерения массового расхода и плотности жидкости, подаваемой центробежным электронасосом / Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В. - №96104446; заявл. 05.03.96; опубл. 20.09. 1998, Бюл. №26.

5. Пат. 2144162 Российская Федерация, МПК 7 F24D 19/10. Автоматизированная система для измерения и учета расхода теплоносителя и тепла в системах теплоснабжения / Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В. - №96114663; заявл. 16.07.96; опубл. 10.01. 2000, Бюл. №1.

Похожие патенты RU2325591C1

название год авторы номер документа
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ОТОПИТЕЛЬНОЙ КОТЕЛЬНОЙ С ВОДОГРЕЙНЫМИ КОТЛАМИ 2007
  • Кричке Владимир Оскарович
  • Галицков Станислав Яковлевич
  • Волков Юрий Вениаминович
  • Кияченко Иван Семенович
  • Серветник Павел Шепович
  • Ермаков Владислав Николаевич
  • Кричке Виктор Владимирович
  • Громан Александр Оттович
  • Попов Игорь Андреевич
  • Введенский Владимир Юрьевич
RU2340835C2
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И УЧЕТА РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И ТЕПЛА В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 1996
  • Кричке В.О.
  • Громан А.О.
  • Кричке В.В.
RU2144162C1
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЯХ 2011
  • Кричке Владимир Оскарович
  • Баранов Виктор Андреевич
  • Мешканов Владимир Александрович
  • Кричке Виктор Владимирович
  • Кричке Ольга Алексеевна
RU2473048C1
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ С ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ ЭЛЕКТРОНАСОСАМИ В СИСТЕМАХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ 2011
  • Кричке Владимир Оскарович
  • Волков Юрий Вениаминович
  • Макеев Александр Евгеньевич
  • Сапыряев Максим Николаевич
  • Кричке Виктор Владимирович
  • Кричке Ольга Алексеевна
  • Громан Александр Оттович
RU2475682C2
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ НАСОСОВ В НАСОСНО-ТРУБОПРОВОДНОМ КОМПЛЕКСЕ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА 2005
  • Кричке Владимир Оскарович
  • Тихонов Игорь Васильевич
  • Волков Юрий Вениаминович
  • Акбердин Альберт Мидхатович
  • Вишневская Татьяна Никодимовна
  • Кричке Виктор Владимирович
  • Громан Александр Оттович
RU2320007C2
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ И АНАЛИЗА В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ НАСОСОВ В НАСОСНО-ТРУБОПРОВОДНОМ КОМПЛЕКСЕ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА 2003
  • Кричке Владимир Оскарович
  • Кричке Виктор Владимирович
  • Громан Александр Оттович
RU2277186C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И МЕСТА УТЕЧКИ В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ МЕЖДУ ДВУМЯ СМЕЖНЫМИ НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ НАСОСНО-ТРУБОПРОВОДНОГО КОМПЛЕКСА ПО ПЕРЕКАЧКЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2007
  • Кричке Владимир Оскарович
  • Кричке Виктор Владимирович
  • Громан Александр Оттович
RU2362134C1
Система управления элеваторным узлом с регулированием потребления тепловой энергии 2021
  • Безладнов Сергей Николаевич
  • Колмогоров Александр Никифорович
RU2769912C1
Регулятор расхода тепла в тепловой сети 1990
  • Кричке Владимир Оскарович
SU1809253A1
Тепломер 1990
  • Кричке Владимир Оскарович
SU1814036A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 325 591 C1

Реферат патента 2008 года СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА В ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ПРИ ДВУХКОНТУРНОЙ СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета и регулирования расхода тепла в системах отопления. Технический результат: повышение эффективности и экономичности в регулировании расхода тепла в тепловой сети, при котором обеспечивается тепловой баланс в системе теплоснабжения, когда количество тепла, отпускаемого за определенный промежуток времени от теплового источника, равно количеству тепловой энергии, расходуемой потребителями тепла в системах отопления. Способ автоматического регулирования расхода тепла в тепловой сети при двухконтурной системе отопления заключается в обеспечении оптимального режима тепловой сети путем поддержания заданных соотношений между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах сети, содержащей первый контур с источником тепла, сетевой насос с выходом на теплообменник, к которому подключен второй контур тепловой сети с циркуляционным насосом и системой отопления с регулированием параметров сети с помощью регуляторов, установленных в трубопроводах сети непосредственно в потоке теплоносителя. Причем сигналы с датчиков давлений и температур подаются в микропроцессорные контроллеры, с которых для обработки и хранения они подаются в ЭВМ. Изменение расхода теплоносителя и его регулирование осуществляется насосными установками с частотными преобразователями по способу, когда от датчиков давления, находящихся на приеме и выходе насоса, а также от датчика активной мощности, потребляемой электродвигателем привода насоса, подаются сигналы в микропроцессорный контроллер, а затем - в ЭВМ, где по ним вычисляется подаваемая теплота по расчетным формулам. При этом обеспечивается программное регулирование подаваемого тепла от источника и создаваемого давления в соответствии с программой, заложенной в микропроцессорном контроллере первого контура с учетом наружной температуры и потерь в сети. При этом регулирование расхода осуществляется частотным преобразователем путем изменения частоты вращения вала насоса. Тепло из первого контура тепловой сети поступает по заданной программе в теплообменник, где оно передается во второй контур сети, в котором с помощью циркуляционного насоса и регулятора подпитки поддерживаются заданные соотношения между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах сети, при которых обеспечивается оптимальный режим работы сети, когда количество тепла, подаваемого от источника тепла Gит, равно количеству тепла, отпускаемого потребителю Gсо с номинальными потерями ΔGпл в сети. При невозможности поддерживать заданный перепад температуры в прямом и обратном трубопроводах второго контура тепловой сети подается команда на сетевой насос первого контура, который снижает расход до тех пор, пока во втором контуре не наступит заданное соотношение между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах, и при необходимости сетевой насос первого контура останавливается на определенное время, пока во втором контуре поддерживается заданное соотношение между давлениями и температурами в сети, при которых система отопления работает в заданном режиме. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 325 591 C1

Способ автоматического регулирования расхода тепла в тепловой сети при двухконтурной системе отопления, заключающийся в обеспечении оптимального режима тепловой сети путем поддержания заданных соотношений между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах сети, содержащей первый контур с источником тепла, сетевой насос с выходом на теплообменник, к которому подключен второй контур тепловой сети с циркуляционным насосом и системой отопления с регулированием параметров сети с помощью регуляторов, установленных в трубопроводах сети непосредственно в потоке теплоносителя, отличающийся тем, что сигналы с датчиков давлений и температур подаются в микропроцессорные контроллеры, с которых для обработки и хранения они подаются в ЭВМ, а изменение расхода теплоносителя и его регулирование осуществляется насосными установками с частотными преобразователями по способу, когда от датчиков давления, находящихся на приеме и выходе насоса, а также от датчика активной мощности, потребляемой электродвигателем привода насоса, подаются сигналы в микропроцессорный контроллер, а затем - в ЭВМ, где по ним вычисляется подаваемая теплота по формулам

G=Q(Tп-To)c, Гкал/с,

где Q=А(1-е-M/m), м3/с,

или G=A(1-e-M/m)(Tп-To)с, Гкал/с,

где Q - расход теплоносителя, м3/с; А и m - расчетные коэффициенты; с - теплоемкость перекачиваемой жидкости; Тп - температура в подающем трубопроводе, °С; То - температура в обратном трубопроводе, °С; М - расходный коэффициент, который равен

где эксплуатационный коэффициент ηэк равен

коэффициент сходимости К равен

К=Mн/[(N/p)ηэк-(No/po)],

где N·No·p-po - мощность на валу насоса N, кВт, и развиваемое насосом давление р, МПа, в период измерения и мощность на валу насоса No, кВт, и давление, создаваемое насосом, ро, МПа при работе насоса на закрытую задвижку, взятые из паспортной характеристики насоса или полученные заранее экспериментально, при этом обеспечивается программное регулирование подаваемого тепла от источника и создаваемого давления в соответствии с программой, заложенной в микропроцессорном контроллере первого контура с учетом наружной температуры и потерь в сети, при этом регулирование расхода осуществляется частотным преобразователем путем изменения частоты вращения вала насоса, тепло из первого контура тепловой сети поступает по заданной программе в теплообменник, где оно передается во второй контур сети, в котором с помощью циркуляционного насоса и регулятора подпитки поддерживаются заданные соотношения между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах сети, при которых обеспечивается оптимальный режим работы сети, когда количество тепла, подаваемого от источника тепла, Gит, равно количеству тепла, отпускаемого потребителю, Gсо, с номинальными потерями ΔGпл в сети

Gит-ΔGпл=Gсо, Гкал/ч,

при невозможности поддерживать заданный перепад температуры в прямом и обратном трубопроводах второго контура тепловой сети подается команда на сетевой насос первого контура, который снижает расход до тех пор, пока во втором контуре не наступит заданное соотношение между давлениями и температурами в прямом и обратном трубопроводах, и при необходимости сетевой насос первого контура останавливается на определенное время, пока во втором контуре поддерживается заданное соотношение между давлениями и температурами в сети, при которых система отопления работает в заданном режиме.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2325591C1

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И УЧЕТА РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И ТЕПЛА В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 1996
  • Кричке В.О.
  • Громан А.О.
  • Кричке В.В.
RU2144162C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА В ТЕПЛОВОЙ СЕТИ 1990
  • Кричке В.О.
RU2022235C1
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА В СИСТЕМЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ 2001
  • Шнайдер Д.А.
  • Постаушкин В.Ф.
  • Казаринов Л.С.
  • Шишкин М.В.
RU2196274C1
Способ автоматического регулирования расхода тепла в системе центрального отопления здания 1975
  • Грудзинский Марк Моисеевич
  • Медведь Валерий Иосифович
SU524044A1
US 4093868 А, 06.06.1978.

RU 2 325 591 C1

Авторы

Кричке Владимир Оскарович

Карцев Владимир Викторович

Бермышев Александр Анатольевич

Кричке Виктор Владимирович

Громан Александр Оттович

Даты

2008-05-27Публикация

2006-08-01Подача