УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ОТОПИТЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЙ ВОДЫ ДЛЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ И ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК F24D17/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения и способу управления и, в частности, к устройству для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения и способу управления, которые выполнены с возможностью одновременной подачи отопления и теплой воды.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последнее время крупные жилые комплексы и здания среднего или крупного масштаба обеспечиваются системой центрального отопления или системой централизованного теплоснабжения, в которой для всего жилого комплекса или для всего здания установлена общая отопительная установка, а не отдельная система отопления и отдельная система подачи горячего водоснабжения, тем самым обеспечивая подачу отопительной теплой воды в каждую квартиру или на каждый этаж по общей трубопроводной сети и горячего водоснабжения по общей трубопроводной сети после нагрева подаваемой воды до соответствующей требуемой температуры путем теплообмена между подаваемой теплой водой и подаваемой водой.

Такие системы центрального отопления и централизованного теплоснабжения используют нагревательное оборудование, имеющее относительно высокую эффективность для множества потребностей, и обслуживаются менеджером, имеющим профессиональные навыки, вследствие чего имеются преимущества, заключающиеся в том, что возможна активная реакция на снижение эффективности оборудования с течением времени по сравнению с отдельной системой отопления, общая мощность оборудования может быть снижена вследствие применения параллельной нормы потребления, и ответное действие на аварийную ситуацию, такую как пожар, может быть простым вследствие сосредоточения тепловой мощности и т.п. в одном месте.

Конструкция традиционного трубопровода для центрального отопления и централизованного теплоснабжения, который соединен с каждой квартирой, имеет четырехтрубный тип. То есть традиционная конструкция трубопровода обеспечена трубой подачи отопительной воды, выполненной с возможностью подачи отопительной воды для отопления от источника тепла, трубой возврата отопительной воды, выполненной с возможностью отвода отопительной отработанной воды, представляющей собой отопительную воду, которая подверглась теплообмену в каждой квартире и, следовательно, снизила свою температуру, трубой подачи отопительной воды для горячего водоснабжения, выполненной с возможностью подачи отопительной воды для горячего водоснабжения от источника тепла, и трубой возврата отопительной воды для горячего водоснабжения, выполненной с возможностью отвода отопительной воды, которая подверглась теплообмену между отопительной водой и прямой водой по трубе подачи отопительной воды для горячего водоснабжения и, следовательно, снизила свою температуру, и подает отопительную воду для подачи отопления и теплой воды в каждую квартиру.

Однако, поскольку такой четырехтрубный тип позволяет одновременное использование отопления и теплой воды, но приводит к большим затратам на обслуживание и первоначальную установку, в последнее время существует тенденция использования устройства двухтрубного типа для подачи отопительной теплой воды, которое обеспечено трубой подачи отопительной воды и трубой возврата отопительной воды, соответственно выполненными с возможностью подачи отопительной воды от источника тепла и возврата отопительной воды.

Пример такого устройства двухтрубного типа для подачи отопительной теплой воды раскрыт в корейской полезной модели, регистрационный номер 20-471736.

Фиг. 1 представляет собой схему, иллюстрирующую устройство для подачи отопительной теплой воды, раскрытое в корейской полезной модели, регистрационный номер 20-471736.

Как показано на Фиг. 1, традиционное устройство для подачи отопительной теплой воды обеспечено теплообменником 11, обеспеченным на одной стороне трубопровода 1 отопительной воды, по которому подается отопительная вода, выполненным с возможностью подачи теплой воды и установленным в каждой квартире, трехходовым клапаном 6, обеспеченным на линии трубопровода 1 отопительной воды и выполненным с возможностью выбора подачи отопительной воды в теплообменник 11, трубопроводом 17 для отвода теплой воды, соединенным с теплообменником 11 и выполненным с возможностью отвода теплой воды, трубопроводом 18 прямой воды, соединенным с теплообменником 11 в положении смежно трубопроводу 17 для отвода теплой воды, по которому подается прямая вода внутри трубопровода 18 прямой воды, смесительным клапаном 13 для теплой воды, расположенным в точке пересечения, в которой соединены трубопровод 17 для отвода теплой воды и трубопровод 18 прямой воды и выполненным с возможностью смешивания прямой воды с теплой водой, датчиком 14 расхода, обеспеченным на линии трубопровода 18 прямой воды и выполненным с возможностью определения расхода прямой воды, текущей по трубопроводу 18 прямой воды, распределителем 5 подачи отопительной воды, соединенным с теплообменником 11, распределителем 9 возврата отопительной воды, соединенным с трубой 2 возврата отопительной воды, по которой возвращается отопительная вода, и распределителем 5 подачи отопительной воды множеством соединительных линий 7, перепускным клапаном 10 для теплой воды, расположенным между распределителем 5 подачи отопительной воды и распределителем 9 возврата отопительной воды и выполненным с возможностью перепускания теплой воды, и контроллером 19, выполненным с возможностью управления работой трехходового клапана 6, смесительного клапана 13 для теплой воды и перепускного клапана 10 для теплой воды на основе информации, получаемой датчиком 14 расхода при использовании теплой воды.

В соответствии с таким традиционным устройством для подачи отопительной теплой воды двухтрубного типа существует проблема, заключающаяся в ограничении одновременного использования отопления и теплой воды. То есть, поскольку трехходовой клапан 6 обеспечен на линии трубопровода 1 отопительной воды, отопительная вода, подаваемая по трубопроводу 1 отопительной воды, подается только в одном направлении относительно теплообменника 11 или распределителя 5 подачи отопительной воды, таким образом, существует проблема, заключающаяся в прерывании отопления при использовании теплой воды во время подачи отопления.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Для решения вышеописанных проблем задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения и его способа управления, которые выполнены с возможностью обеспечения одновременного использования отопления и теплой воды.

Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения и его способа управления, которые выполнены с возможностью удовлетворения температуре теплой воды, которая запрошена пользователем, а также предотвращения прерывания отопления путем оптимизации коэффициента распределения отопительной воды между местами, требующими обогрева, и теплообменником горячего водоснабжения при одновременном использовании отопления и теплой воды.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Для решения вышеописанных задач устройство для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя трубу 110 подачи отопительной воды, выполненную с возможностью подачи отопительной воды, которая подается из блока 101 подачи источника тепла в места 102, требующие обогрева; трубу 120 возврата отопительной воды, выполненную с возможностью возврата отопительной воды, которая подверглась теплообмену в местах 102, требующих обогрева, в блок 101 подачи источника тепла; трубу 130 подачи горячего водоснабжения, отходящую от трубы 110 подачи отопительной воды и выполненную с возможностью подачи отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения; трубу 140 возврата горячего водоснабжения, выполненную с возможностью обеспечения течения отопительной воды, которая подверглась теплообмену с прямой водой в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, в трубу 120 возврата отопительной воды; трубу 150 подачи прямой воды, в которую втекает прямая вода; трубу 160 подачи теплой воды, выполненную с возможностью подачи пользователю прямой воды, которая подается по трубе 150 подачи прямой воды и далее подвергается теплообмену с отопительной водой, которая подается по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, в теплообменнике 310 горячего водоснабжения; клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления, выполненный с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в места 102, требующие обогрева, по трубе 110 подачи отопительной воды; клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды, выполненный с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения; и контроллер, выполненный с возможностью регулировки степени открытия каждого из клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления и клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды для подачи в места 102, требующие обогрева, количества тепла для подачи отопления, которое представляет собой оставшееся количество тепла, полученное вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды, которая используется при теплообмене в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, из общего количества подаваемого тепла, которое подается по трубе 110 подачи отопительной воды, при использовании теплой воды во время подачи отопления.

Устройство для подачи отопительной теплой воды может дополнительно включать в себя датчик 270 расхода, выполненный с возможностью определения расхода прямой воды, датчик 250 температуры прямой воды, выполненный с возможностью измерения температуры прямой воды, и датчик 260 температуры теплой воды, выполненный с возможностью измерения температуры теплой воды, которая отводится по трубе 160 подачи теплой воды, причем контроллер вычисляет количество тепла, используемого для подачи теплой воды на основе расхода прямой воды, ее температуры и температуры теплой воды.

Контроллер регулирует степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления в соответствии с установленной температурой регулятора температуры отопления, которая установлена пользователем, при подаче отопления, и при использовании теплой воды во время подачи отопления он закрывает клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления и в то же время открывает клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды при измерении потока прямой воды датчиком 270 расхода, тем самым регулируя степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды для соответствия установленной температуре теплой воды, которая установлена пользователем, и степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для обеспечения подачи количества тепла для подачи отопления в места 102, требующие обогрева.

Устройство для подачи отопительной теплой воды может дополнительно включать в себя датчик 210 температуры подачи отопления, выполненный с возможностью измерения температуры отопительной воды, которая течет по трубе 110 подачи отопительной воды, и датчик 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения, выполненный с возможностью измерения температуры отопительной воды, которая течет по трубе 140 возврата горячего водоснабжения, причем контроллер устанавливает расход для подачи горячего водоснабжения, которой подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения, на расход, соответствующий количеству тепла, используемого для подачи теплой воды, и регулирует степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для осуществления подачи оставшегося расхода подаваемого отопления, который получен вычитанием расхода для подачи горячего водоснабжения из общего подаваемого расхода, соответствующего общему количеству подаваемого тепла, в места 102, требующие обогрева, при использовании теплой воды во время подачи отопления.

Способ управления устройства для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя этапы, на которых a) подают отопление в состоянии открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления, выполненного с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в места 102, требующие обогрева, по трубе 110 подачи отопительной воды, и закрытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды, выполненного с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения; b) определяют, запрашивает ли пользователь теплую воду во время подачи отопления; c) закрывают клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления и открывают клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды при запросе пользователя на теплую воду, причем степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды регулируют для удовлетворения температуре теплой воды, которая установлена пользователем; d) вычисляют количество тепла, используемого для подачи теплой воды, которая подается из теплообменника 310 горячего водоснабжения в прямую воду, в состоянии, в котором регулируют степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды; и e) управляют степенью открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для подачи в места 102, требующие обогрева, оставшегося количества тепла для подачи отопления, которое получают вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды, из общего количества подаваемого тепла, которое подается по трубе 110 подачи отопительной воды.

Количество тепла, используемого для подачи теплой воды на этапе d), вычисляют на основе расхода прямой воды, который измерен датчиком 270 расхода, и разности температур теплой воды между температурой прямой воды, которая измерена датчиком 250 температуры прямой воды, и температурой теплой воды, которая измерена датчиком 260 температуры теплой воды.

Вычисленное количество тепла, используемого для подачи теплой воды, устанавливают для количества тепла для подачи горячего водоснабжения из отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, и оставшееся количество тепла для подачи отопления на этапе e) представляет собой количество тепла, полученное вычитанием количества тепла для подачи горячего водоснабжения из общего количества подаваемого тепла.

Расход для подачи горячего водоснабжения, соответствующий количеству тепла для подачи горячего водоснабжения, вычисляют на основе температуры отопительной воды, которая измерена датчиком 210 температуры подачи отопления, который обеспечен на трубе 110 подачи отопительной воды, температуры отопительной воды, которая измерена датчиком 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения, который обеспечен на трубе 140 возврата горячего водоснабжения, и количества тепла, используемого для подачи теплой воды, и регулируют степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для подачи в места 102, требующие обогрева, оставшегося расхода подаваемого отопления, который получают вычитанием расхода для подачи горячего водоснабжения из общего подаваемого расхода, соответствующего общему количеству подаваемого тепла.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением даже при использовании теплой воды во время подачи отопления теплая вода может подаваться без прерывания отопления для повышения удобства пользователя.

Также при одновременном использовании отопления и теплой воды величина подачи отопительной воды для отопления и отопительной воды для горячего водоснабжения может быть оптимизирована так, что подача отопления может сохраняться при сохранении температуры теплой воды, которая установлена пользователем.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой схему, иллюстрирующую устройство для подачи отопительной теплой воды, раскрытое в корейской полезной модели, регистрационный номер 20-471736.

Фиг. 2 представляет собой схему конфигурации, иллюстрирующую устройство для подачи отопительной теплой воды в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ управления, выполняемый устройством для подачи отопительной теплой воды в соответствии с настоящим изобретением.

Описание ссылочных позиций

101: блок подачи источника тепла

102: места, требующие обогрева

110: труба подачи отопительной воды

120: труба возврата отопительной воды

130: труба подачи горячего водоснабжения

140: труба возврата горячего водоснабжения

150: труба подачи прямой воды

160: труба подачи теплой воды

230: клапан регулировки расхода на стороне отопления

240: клапан регулировки расхода на стороне теплой воды

250: датчик температуры прямой воды

260: датчик температуры теплой воды

270: датчик расхода

310: теплообменник горячего водоснабжения

ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее будут подробно описаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Фиг. 2 представляет собой схему конфигурации, иллюстрирующую устройство для подачи отопительной теплой воды в соответствии с настоящим изобретением.

Устройство 100 для подачи отопительной теплой воды в соответствии с настоящим изобретением обеспечено трубой 110 подачи отопительной воды, выполненной с возможностью подачи отопительной воды, которая подается из блока 101 подачи источника тепла в места 102, требующие обогрева, трубу 120 возврата отопительной воды, выполненную с возможностью возврата отопительной воды, которая подверглась теплообмену в местах 102, требующих обогрева, в блок 101 подачи источника тепла, трубу 130 подачи горячего водоснабжения, выполненную с возможностью ответвления от трубы 110 подачи отопительной воды и подачи отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения, трубу 140 возврата горячего водоснабжения, выполненную с возможностью обеспечения течения отопительной воды, которая подверглась теплообмену с прямой водой в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, в трубу 120 возврата отопительной воды, трубу 150 подачи прямой воды, в которую втекает прямая вода, трубу 160 подачи теплой воды, выполненную с возможностью осуществления подачи пользователю прямой воды, которая подается из трубы 150 подачи прямой воды и далее подвергается теплообмену с отопительной водой, подаваемой по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления, выполненный с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в места 102, требующие обогрева, по трубе 110 подачи отопительной воды, клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды, выполненный с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, и контроллер (не показан), выполненный с возможностью регулировки степени открытия каждого из клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления и клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды.

Труба 110 подачи отопительной воды представляет собой трубопровод, выполненный с возможностью соединения блока 101 подачи источника тепла с местами 102, требующими обогрева, и обеспечена для подачи отопительной воды высокой температуры, которая подается из блока 101 подачи источника тепла в места 102, требующие обогрева.

Места 102, требующие обогрева, могут представлять собой помещения или жилые комнаты, требующие обогрева, в каждой квартире, и отопительная вода, которая подается в места 102, требующие обогрева, циркулирует в блок 101 подачи источника тепла по трубе 120 возврата отопительной воды в состоянии, в котором отопительная вода подверглась теплообмену и, следовательно, снизила свою температуру.

Теплообменник 310 горячего водоснабжения обеспечен для осуществления теплообмена между отопительной водой, которая подается по трубе 110 подачи отопительной воды, и прямой водой, и для дальнейшей подачи теплой воды пользователю при запросе пользователя на теплую воду.

Труба 130 подачи горячего водоснабжения выполнена с возможностью соединения трубы 110 подачи отопительной воды с теплообменником 310 горячего водоснабжения для подачи отопительной воды, которая подается по трубе 110 подачи отопительной воды, в теплообменник 310 горячего водоснабжения.

Труба 140 возврата горячего водоснабжения обеспечена для соединения теплообменника 310 горячего водоснабжения с трубой 120 возврата отопительной воды, и отопительная вода, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, втекает в трубу 120 возврата отопительной воды по трубе 140 возврата горячего водоснабжения в состоянии, в котором отопительная вода подверглась теплообмену с прямой водой в теплообменнике 310 горячего водоснабжения и, следовательно, снизила свою температуру.

Клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды обеспечен на трубе 130 подачи горячего водоснабжения, закрыт при подаче отопления для блокировки подачи отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения и открыт для подачи отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения при запросе пользователя на теплую воду.

Клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления обеспечен на трубе 110 подачи отопительной воды, и степень его открытия регулируется в соответствии с установленной температурой регулятора температуры отопления (не показан), которая установлена пользователем, причем клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления открыт при подаче отопления для обеспечения подачи отопительной воды в места 102, требующие обогрева, и при запросе пользователя на теплую воду он закрыт для обеспечения подачи отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения или открыт вместе с клапаном 240 регулировки расхода на стороне теплой воды для обеспечения одновременного использования отопления и теплой воды.

При запросе пользователя на теплую воду прямая вода втекает в трубу 150 подачи прямой воды, и приток прямой воды измеряется датчиком 270 расхода, обеспеченным на трубе 150 подачи прямой воды, и далее подается теплая вода.

Датчик 270 расхода может измерять значение расхода прямой воды, может быть обеспечен крыльчаткой, которая вращается потоком прямой воды, и может вычислять расход путем определения числа оборотов вращающейся крыльчатки, причем при течении прямой воды и дальнейшем достижении расходом заданного значения в соответствии с запросом пользователя на теплую воду датчик 270 расхода определяет начало использования теплой воды пользователем.

При одновременном использовании теплой воды во время подачи отопления датчик 270 расхода выполнен с возможностью определения расхода текущей прямой воды для вычисления количества тепла, используемого для подачи теплой воды, и дальнейшей подачи измеренного значения расхода в контроллер.

Труба 160 подачи теплой воды обеспечена для подачи пользователю теплой воды, которая повысила свою температуру путем теплообмена с подаваемой прямой водой в теплообменнике 310 горячего водоснабжения.

Датчик 250 температуры прямой воды, выполненный с возможностью измерения температуры прямой воды, обеспечен на трубе 150 подачи прямой воды, а датчик 260 температуры теплой воды, выполненный с возможностью измерения температуры теплой воды, выдаваемой пользователю, обеспечен на трубе 160 подачи теплой воды.

Как описано выше, датчик 270 расхода, датчик 250 температуры прямой воды и датчик 260 температуры теплой воды обеспечены так, что контроллер (не показан) может вычислять количество тепла, используемого для подачи теплой воды. То есть количество тепла, используемого для подачи теплой воды, представляет собой количество тепла в отношении теплообмена, выполняемого в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, и такое количество тепла пропорционально разности температур между прямой водой и теплой водой и расходу прямой воды. В связи с этим контроллер может вычислять количество тепла, используемого для подачи теплой воды, на основе расхода, измеренного датчиком 270 расхода, температуры прямой воды, которая измерена датчиком 250 температуры прямой воды, и температуры теплой воды, которая измерена датчиком 260 температуры теплой воды.

Кроме того, на трубе 110 подачи отопительной воды обеспечен датчик 210 температуры подачи отопления, выполненный с возможностью измерения температуры отопительной воды, подаваемой из блока 101 подачи источника тепла, а на трубе 140 возврата горячего водоснабжения обеспечен датчик 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения, выполненный с возможностью измерения температуры отопительной воды, подвергшейся теплообмену в теплообменнике 310 горячего водоснабжения.

Датчик 210 температуры подачи отопления и датчик 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения обеспечены для вычисления расхода отопительной воды (далее называется «расход для подачи горячего водоснабжения»), которая проходит через теплообменник 310 горячего водоснабжения при использовании теплой воды, тем самым вычисляя количество тепла (далее называется «количество тепла для подачи горячего водоснабжения»), подаваемое в теплообменник 310 горячего водоснабжения.

То есть можно считать, что количество тепла, используемого для подачи теплой воды, которое вычислено выше, равно количеству тепла для подачи горячего водоснабжения, которое подается из блока 101 подачи источника тепла в теплообменник 310 горячего водоснабжения. В этом случае количество тепла, используемого для подачи теплой воды, пропорционально расходу для подачи горячего водоснабжения и разности температур (далее называется «разность температур отопительной воды») между температурой отопительной воды, которая измерена датчиком 210 температуры подачи отопления, и температурой отопительной воды, которая измерена датчиком 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения. Также общий расход отопительной воды (далее называется «общий подаваемый расход»), подаваемый из блока 101 подачи источника тепла в каждую квартиру, установлен постоянным.

При использовании пользователем теплой воды во время подачи отопления, поскольку расход отопительной воды, которая подается в каждое из мест 102, требующих обогрева, и теплообменник 310 горячего водоснабжения, должен быть распределен так, чтобы позволять одновременное использование отопления и теплой воды, контроллер управляет регулировкой степени открытия каждого из клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления и клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды для подачи в места 102, требующие обогрева, оставшегося количество тепла (далее называется «количество тепла для подачи отопления»), которое получено вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды (то есть количество тепла для подачи горячего водоснабжения) из общего количества тепла (далее называется «общее количество подаваемого тепла»), подаваемого из блока 101 подачи источника тепла в каждую квартиру.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ управления, выполняемый устройством для подачи отопительной теплой воды в соответствии с настоящим изобретением и далее со ссылкой на Фиг. 3 будет описан способ управления, выполняемый устройством для подачи отопительной теплой воды в соответствии с настоящим изобретением.

Способ содержит этапы, на которых подают отопление (S1) и определяют, запрашивает ли пользователь теплую воду во время подачи отопления (S2). Во время подачи отопления клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления открыт, а клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды закрыт.

В отношении того, запрашивает ли пользователь теплую воду, запрос на теплую воду может быть определен при достижении расходом прямой воды, который измеряется датчиком 270 расхода, заданного значения.

При определении запроса на теплую воду со стороны пользователя на основе результата определения клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления закрывают, а клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды открывают так, что отопительная вода, которая подается из блока 101 подачи источника тепла, подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения (S3).

В теплообменнике 310 горячего водоснабжения выполняется теплообмен между прямой водой и отопительной водой для преобразования прямой воды в теплую воду, теплая вода подается пользователю по трубе 160 подачи теплой воды, и отопительная вода циркулирует в блок 101 подачи источника тепла по трубе 120 возврата отопительной воды в состоянии, в котором отопительная вода снизила свою температуру.

В этом случае пользователь устанавливает требуемую температуру теплой воды с помощью блока установки температуры теплой воды (не показан), и контроллер регулирует степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды так, чтобы удовлетворять требуемой температуре теплой воды, которая установлена с помощью блока установки температуры теплой воды (S4).

Как описано выше, после регулировки степени открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды вычисляют количество тепла, используемого для подачи теплой воды (S5). Количество тепла, используемого для подачи теплой воды, вычисляют в контроллере на основе расхода прямой воды, который измерен датчиком 270 расхода, и разности температур (далее называется «разность температур теплой воды») между температурой прямой воды, которая измерена датчиком 250 температуры прямой воды, и температуры теплой воды, которая измерена датчиком 260 температуры теплой воды.

В связи с этим после вычисления количества тепла, используемого для подачи теплой воды, вычисляют количество тепла для подачи отопления, которое должно быть подано в места 102, требующие обогрева, для обеспечения одновременного использования отопления.

Количество тепла для подачи отопления представляет собой количество тепла, которое получают вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды из общего количества подаваемого тепла, и, когда задан общий подаваемый расход отопительной воды, подаваемой в каждую квартиру, и известен расход для подачи горячего водоснабжения, то есть расход отопительной воды, подаваемой в трубу 130 подачи горячего водоснабжения, оставшийся расход, который получают вычитанием расхода для подачи горячего водоснабжения из общего подаваемого расхода, становится расходом подаваемого отопления, которое должно быть подано в места 102, требующие обогрева.

То есть количество тепла, используемого для подачи теплой воды, которое вычислено выше, может быть определено как равное количеству тепла, которое подается от отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения, так, что расход для подачи горячего водоснабжения вычисляют на основе разности между температурой отопительной воды, которая измерена датчиком 210 температуры подачи отопления, и температурой отопительной воды, которая измерена датчиком 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения, и расход подаваемого горячего водоснабжения вычитают из общего подаваемого расхода, тем самым получая расход подаваемого отопления.

Как описано выше, после вычисления расхода подаваемого отопления регулируют степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для соответствия расходу подаваемого отопления и далее подают отопительную воду в места 102, требующие обогрева, так, что возможно одновременное использование отопления и теплой воды (S7).

Как описано выше, настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами выполнения, и специалистом в области техники могут быть разработаны различные модифицированные реализации без отклонения от технического замысла настоящего изобретения, который определен в приложенной формуле изобретения. В связи с этим такие различные модифицированные реализации следует толковать как попадающие в пределы объема охраны настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к устройству для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения и способу управления. Устройство содержит трубу подачи отопительной воды, которая подается из блока подачи источника тепла, в места, требующие обогрева; трубу возврата отопительной воды, трубу подачи горячего водоснабжения, отходящую от трубы подачи отопительной воды и выполненную с возможностью подачи отопительной воды в теплообменник горячего водоснабжения; трубу возврата горячего водоснабжения, трубу подачи прямой воды, в которую втекает прямая вода; трубу подачи теплой воды, выполненную с возможностью подачи пользователю прямой воды, которая подвергается теплообмену с отопительной водой в теплообменнике; клапан регулировки расхода воды на стороне отопления, которая подается в места, требующие обогрева, по трубе подачи отопительной воды; клапан регулировки расхода воды на стороне теплой воды, которая подается в теплообменник горячего водоснабжения по трубе подачи горячего водоснабжения. Контроллер, выполненный с возможностью регулировки степени открытия клапанов регулировки расхода на стороне отопления и на стороне теплой воды для подачи в места, требующие обогрева, количества тепла получено вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды, которая используется в теплообменнике горячего водоснабжения, из общего количества подаваемого тепла, которое подается по трубе подачи отопительной воды, при использовании теплой воды во время подачи отопления, причем контроллер регулирует степень открытия клапана регулировки расхода на стороне отопления в соответствии с установленной температурой регулятора температуры отопления, и при использовании теплой воды во время подачи отопления контроллер закрывает клапан регулировки расхода на стороне отопления и в то же время открывает клапан регулировки расхода на стороне теплой воды при определении потока прямой воды датчиком расхода, тем самым регулируя степень открытия клапана регулировки расхода на стороне теплой воды для соответствия установленной температуре теплой воды и степень открытия клапана регулировки расхода на стороне отопления для обеспечения подачи количества тепла для подачи отопления в места, требующие обогрева. Это позволяет обеспечивать температуру теплой воды, которая запрошена пользователем, и предотвращать прерывания отопления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения, содержащее:

трубу 110 подачи отопительной воды, выполненную с возможностью подачи отопительной воды, которая подается из блока 101 подачи источника тепла, в места 102, требующие обогрева;

трубу 120 возврата отопительной воды, выполненную с возможностью возврата отопительной воды, которая подверглась теплообмену в местах 102, требующих обогрева, в блок 101 подачи источника тепла;

трубу 130 подачи горячего водоснабжения, отходящую от трубы 110 подачи отопительной воды и выполненную с возможностью подачи отопительной воды в теплообменник 310 горячего водоснабжения;

трубу 140 возврата горячего водоснабжения, выполненную с возможностью обеспечения течения отопительной воды, которая подверглась теплообмену с прямой водой в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, в трубу 120 возврата отопительной воды;

трубу 150 подачи прямой воды, в которую втекает прямая вода;

трубу 160 подачи теплой воды, выполненную с возможностью подачи пользователю прямой воды, которая подается по трубе 150 подачи прямой воды и далее подвергается теплообмену с отопительной водой, которая подается по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, в теплообменнике 310 горячего водоснабжения;

клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления, выполненный с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в места 102, требующие обогрева, по трубе 110 подачи отопительной воды;

клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды, выполненный с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения; и

контроллер, выполненный с возможностью регулировки степени открытия каждого из: клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления и клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды для подачи в места 102, требующие обогрева, количества тепла для подачи отопления, которое представляет собой оставшееся количество тепла, полученное вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды, которая используется при теплообмене в теплообменнике 310 горячего водоснабжения, из общего количества подаваемого тепла, которое подается по трубе 110 подачи отопительной воды, при использовании теплой воды во время подачи отопления, причем

контроллер регулирует степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления в соответствии с установленной температурой регулятора температуры отопления, которая установлена пользователем, при подаче отопления, и при использовании теплой воды во время подачи отопления контроллер закрывает клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления и в то же время открывает клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды при определении потока прямой воды датчиком 270 расхода, тем самым регулируя степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды для соответствия установленной температуре теплой воды, которая установлена пользователем, и степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для обеспечения подачи количества тепла для подачи отопления в места 102, требующие обогрева.

2. Устройство для подачи отопительной теплой воды по п. 1, дополнительно содержащее:

датчик 270 расхода;

датчик 250 температуры прямой воды, выполненный с возможностью измерения температуры прямой воды; и

датчик 260 температуры теплой воды, выполненный с возможностью измерения температуры теплой воды, которая отводится по трубе 160 подачи теплой воды,

причем контроллер вычисляет количество тепла, используемого для подачи теплой воды на основе расхода прямой воды, ее температуры и температуры теплой воды.

3. Устройство для подачи отопительной теплой воды по п. 1, дополнительно содержащее:

датчик 210 температуры подачи отопления, выполненный с возможностью измерения температуры отопительной воды, которая течет по трубе 110 подачи отопительной воды; и

датчик 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения, выполненный с возможностью измерения температуры отопительной воды, которая течет по трубе 140 возврата горячего водоснабжения,

причем контроллер устанавливает расход для подачи горячего водоснабжения, которое подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения, на расход, соответствующий количеству тепла, используемого для подачи теплой воды, и регулирует степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для осуществления подачи оставшегося расхода подаваемого отопления, который получен вычитанием расхода для подачи горячего водоснабжения из общего подаваемого расхода, соответствующего общему количеству подаваемого тепла, в места 102, требующие обогрева, при использовании теплой воды во время подачи отопления.

4. Способ управления устройства для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения, содержащий этапы, на которых:

a) подают отопление в состоянии открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления, выполненного с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в места 102, требующие обогрева, по трубе 110 подачи отопительной воды, и закрытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды, выполненного с возможностью регулировки расхода отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения;

b) определяют, запрашивает ли пользователь теплую воду во время подачи отопления;

c) закрывают клапан 230 регулировки расхода на стороне отопления и открывают клапан 240 регулировки расхода на стороне теплой воды, когда пользователь запрашивает теплую воду, причем степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды регулируют для удовлетворения температуре теплой воды, которая установлена пользователем;

d) вычисляют количество тепла, используемого для подачи теплой воды, которая подается из теплообменника 310 горячего водоснабжения в прямую воду, в состоянии, в котором регулируют степень открытия клапана 240 регулировки расхода на стороне теплой воды; и

e) управляют степенью открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для подачи в места 102, требующие обогрева, оставшегося количества тепла для подачи отопления, которое получают вычитанием количества тепла, используемого для подачи теплой воды, из общего количества подаваемого тепла, которое подается по трубе 110 подачи отопительной воды.

5. Способ управления по п. 4, в котором количество тепла, используемого для подачи теплой воды на этапе d), вычисляют на основе расхода прямой воды, который измерен датчиком 270 расхода, и разности температур теплой воды между температурой прямой воды, которая измерена датчиком 250 температуры прямой воды, и температуры теплой воды, которая измерена датчиком 260 температуры теплой воды.

6. Способ управления по п. 5, в котором вычисленное количество тепла, используемого для подачи теплой воды, устанавливают для количества тепла для подачи горячего водоснабжения из отопительной воды, которая подается в теплообменник 310 горячего водоснабжения по трубе 130 подачи горячего водоснабжения, и

оставшееся количество тепла для подачи отопления на этапе e) представляет собой количество тепла, полученное вычитанием количества тепла для подачи горячего водоснабжения из общего количества подаваемого тепла.

7. Способ управления по п. 6, в котором расход для подачи горячего водоснабжения, соответствующий количеству тепла для подачи горячего водоснабжения, вычисляют на основе температуры отопительной воды, которая измерена датчиком 210 температуры подачи отопления, который обеспечен на трубе 110 подачи отопительной воды, температуры отопительной воды, которая измерена датчиком 220 температуры возврата на стороне горячего водоснабжения, который обеспечен на трубе 140 возврата горячего водоснабжения, и количества тепла, используемого для подачи теплой воды, и

регулируют степень открытия клапана 230 регулировки расхода на стороне отопления для подачи в места 102, требующие обогрева, оставшегося расхода подаваемого отопления, который получают вычитанием расхода для подачи горячего водоснабжения из общего подаваемого расхода, соответствующего общему количеству подаваемого тепла.