Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания Российский патент 2025 года по МПК F24D10/00 F24D19/10 

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для управления системой отопления жилых, общественных и производственных зданий.

Известен способ регулирования отопления здания, характеризующийся подачей теплоносителя в систему отопления и его регулированием автоматизированным узлом управления путем открытия и закрытия регулирующего клапана(ов), и/или изменением напорной характеристики установленного насоса(ов) путем работы его регулятора(ов), и/или изменением количества работающих насосов в узле подготовки теплоносителя (RU, 2642038 MПК F24D 10/00, F24D 19/10, опубл. 23.01.2018).

Недостатком известного способа является высокая инерционность, и обусловленные ей превышения температуры в отапливаемых помещениях. Снижение эффективности и качества теплоснабжения в весеннем-осеннем периоде при пониженных температурах теплоносителя. Характерное для данного периода количественное регулирование ограничивается гидравлическим режимом тепловых сетей системы теплоснабжения.

Наиболее близкой по способу управления и технической сущности является устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания и способ организации его работы. Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания включает источник тепловой энергии, соединенный через подающий и обратный трубопроводы, трехходовой регулирующий клапан, циркуляционный насос, трубопровод подмешивания, узел управления, датчики температуры наружного воздуха и теплоносителя в подающем трубопроводе с системой отопления, при этом в качестве источника тепловой энергии используют собственный теплогенератор. Дополнительно введен низкотемпературный контур системы отопления, подключенный через смесительный трехходовой кран, циркуляционный насос низкотемпературного контура и датчик температуры охлажденного теплоносителя, расположенный на выходе из низкотемпературного контура системы отопления (RU, 2797616 MПК F24D3/00, опубл.07.06.2023).

Недостатком известного способа является ограниченность применения, в частности для систем теплоснабжения, подключенных к тепловым сетям.

Технический результат заключается в повышении энергоэффективности зданий снижением теплоусвоения внутренних ограждающих конструкций зданий, а соответственно и теплового потоказа счет снижения запаздывания при генерации низкочастотной пульсацией температуры теплоносителя в системе отопления здания в зависимости от температуры воздуха в помещении и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции здания, а также в расширении области применения изобретения для систем теплоснабжения, подключенных к тепловым сетям.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания включает вводной подающий участок теплосети, соединенный с подающим распределительным коллектором к которому подключены первые входы трехходовых регулирующих клапанов, выходы которых соединены с циркуляционными насосами, а вторые входы трехходовых регулирующих клапанов параллельно подключены к обратному коллектору, выходы циркуляционных насосов связаны с контурами системы отопления одной температуры и через обратный коллектор параллельно подключены к вводному обратному участку теплосети, электрически трехходовые регулирующие клапаны связаны с узлом управления к которому также подключены датчики температуры воздуха в помещениях и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Во втором варианте изобретения устройство отличающееся тем, что вход первого трехходового регулирующего клапана связан с тепловой сетью через подающий распределительный коллектор и вводной подающий участок теплосети, а вход второго регулирующего клапана соединен через циркуляционный насос с вводным обратным участком теплосети, первые и вторые выходы трехходовых регулирующих клапанов соединены соответственно через обратные клапаны параллельно к входам контуров системы отопления одной температуры, выходы которых через обратный коллектор параллельно подключены к обратному участку теплосети.

В третьем варианте изобретения устройство, отличающееся тем, дополнительно введен теплообменный аппарат, вход и выход греющего контура которого связан с вводным подающим и обратным участком теплосети, выход нагреваемого контура теплообменного аппарата соединен с подающим распределительным коллектором, а вход нагреваемого контура теплообменного аппарата подключен к обратному коллектору.

В четвертом варианте изобретения устройство отличающееся тем, что дополнительно введен теплообменный аппарат, вход и выход греющего контура которого связан с вводным подающим и обратным участком теплосети, при этом вход первого трехходового регулирующего клапана через циркуляционный насос связан с выходом нагреваемого контура теплообменного аппарата, а вход второго трехходового регулирующего клапана соединен через циркуляционный насос с обратным коллектором, первые и вторые выходы трехходовых регулирующих клапанов соединены соответственно через обратные клапаны параллельно к входам контуров системы отопления одной температуры, выходы которых через обратный коллектор параллельно подключены к входу нагреваемого контура теплообменного аппарата.

Способ организации работы устройств для управления теплопотреблением в системе отопления здания по п.1 заключающийся в определении длительности циркуляции подготовленного или без подготовки теплоносителя с расчетной для текущих условий температурой по контуру системы отопления и непрерывном контроле температуры воздуха и внутренней поверхности ограждающей конструкции в характерных помещениях, обеспечивающих тепловой энергией от контура системы отопления здания по выражению

,

где , - продолжительность циркуляции подготовленного или (без подготовки) теплоносителя соответственно подающего распределительного коллектора системы отопления и отводящего (обратного) коллектора системы отопления, с; - среднее значение или за период настроечных работ, с, (зависит от энергоэффективности здания); - фактическая температура воздуха в помещении в период перевода положений входа или выхода трехходового регулирующего клапана, °С; - нормативная (установочная) температура воздуха в помещении, °С; - скорость отклонения температуры внутреннего воздуха от нормативнойтемпературы внутреннего воздуха, °С/с, ; - удельный вес отклонения температуры воздуха в помещении, ; - диапазон (амплитуда) нормативного значения температуры внутреннего воздуха, °С; - удельный вес отклонения температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены) помещения, ; - диапазон (амплитуда) нормативного значения температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены), °С; , - нормативная и фактическая температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены) помещения.

На фиг. 1 изображена схема устройства по первому варианту; на фиг. 2 изображена схема устройства по второму варианту; на фиг. 3 изображена схема устройства для третьего варианта; на фиг. 4 изображена схема устройства для четвертого варианта.

Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания (фиг.1) включает вводной подающий участок теплосети 1, соединенный с подающим распределительным коллектором 2 к которому подключены первые входы трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂, выходы которых соединены с циркуляционными насосами 4₁, 4₂, выходы циркуляционных насосов 4₁, 4₂ связаны с контурами системы отопления 5₁, 5₂ одной температуры и через обратный коллектор 6 параллельно подключены к вводному обратному участку теплосети 7, а вторые входы трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂ параллельно подключены к обратному коллектору 6, электрически трехходовые регулирующие клапаны 3₁, 3₂ связаны с узлом управления 8 к которому также подключены датчики температуры воздуха в помещениях 9 и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции 10.

Второй вариант изобретения (фиг.2) включает вводной подающий участок теплосети 1, соединенный с подающим распределительным коллектором 2 к которому подключены вход первого трехходового регулирующего клапана 3₁, а вход второго регулирующего клапана 3₂ соединен через циркуляционный насос 4 с вводным обратным участком теплосети 7, первые и вторые выходы трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂ соединены соответственно через обратные клапаны 11₁ …11₄ параллельно к входам контуров системы отопления 5₁, 5₂ одной температуры, выходы которых через обратный коллектор 6 параллельно подключены к обратному участку теплосети 7, электрически трехходовые регулирующие клапаны 3₁, 3₂ связаны с узлом управления 8 к которому также подключены датчики температуры воздуха в помещениях 9 и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции 10.

Третий вариант изобретения (фиг.3) включает теплообменный аппарат 12, вход и выход греющего контура которого связан с вводным подающим 1 и обратным 7 участками теплосети, выход нагреваемого контура теплообменного аппарата 12 соединен с подающим распределительным коллектором 2, а вход нагреваемого контура теплообменного аппарата 12 подключен к обратному коллектору 6, к подающему распределительному коллектору 2 подключены первые входы трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂, выходы которых соединены с циркуляционными насосами 4₁, 4₂, а вторые входы трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂ параллельно подключены к обратному коллектору 6, выходы циркуляционных насосов 4₁, 4₂ связаны с контурами системы отопления 5₁, 5₂ одной температуры и через обратный коллектор 6 параллельно подключены к входу нагреваемого контура теплообменного аппарата 12, электрически трехходовые регулирующие клапаны 3₁, 3₂ связаны с узлом управления 8 к которому также подключены датчики температуры воздуха в помещениях 9 и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции 10.

Четвертый вариант изобретения (фиг.4) включает теплообменный аппарат 12, вход и выход греющего контура которого связан с вводным подающим 1 и обратным 7 участками теплосети, при этом вход первого трехходового регулирующего клапана 3₁ через циркуляционный насос 4₁ связан с выходом нагреваемого контура теплообменного аппарата 12, а вход второго трехходового регулирующего клапана 3₂ соединен через циркуляционный насос 4₂ с обратным коллектором 6, первые и вторые выходы трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂ соединены соответственно через обратные клапаны 11₁ …11₄ параллельно к входам контуров системы отопления 5₁, 5₂ одной температуры, выходы которых через обратный коллектор 6 параллельно подключены к входу нагреваемого контура теплообменного аппарата 12, электрически трехходовые регулирующие клапаны 3₁, 3₂ связаны с узлом управления 8 к которому также подключены датчики температуры воздуха в помещениях 9 и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции 10.

Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания (фиг.1) работает следующим образом.

Нагретый теплоноситель системы централизованного теплоснабжения (СЦТ) по вводному подающему участку теплосети 1 поступает в подающий распределительный коллектор 2. Далее при открытом положении первого входа трехходового регулирующего клапана 3₁ нагретый теплоноситель поступает в его камеру смешения, где подмешивается в расчетной пропорции в соответствии с принятыми температурными графиками теплоносителя в теплосети и в системе отопления и поступает на выход трехходового регулирующего клапана 3₁. Подготовленный теплоноситель всасывается циркуляционным насосом 4₁ и нагнетается в контур системы отопления 5₁. Проходя через контур системы отопления 5₁, подготовленный теплоноситель передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам охлаждается. Охлажденный теплоноситель контура отопления 5₁ возвращается в обратный коллектор 6, а далее одна часть охлажденного теплоносителя с сопоставимым расходом по вводному обратному участку теплосети 7 возвращается в СЦТ, а другая при открытом положении второго входа трехходового регулирующего клапана 3_2, всасывается циркуляционным насосом 4₂ и нагнетается в контур отопления 5₂. Проходя через контур системы отопления 5₂, охлажденный теплоноситель дополнительно передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам дополнительно охлаждается. Одновременная подача теплоносителя из подающего распределительного коллектора 2 в соответствующие контуры системы отопления 5₁ или 5₂ осуществляется не более чем в половину (на практике число контуров может быть более 2, но обязательно четным). Одновременно, в другой контур 5₂ или 5₁ системы отопления (половину из общего количества) в тоже время подается теплоноситель обратного коллектора 6. Расход теплоносителя по контурам системы отопления выше расчетного расхода теплоносителя на 15-20 %. По истечении расчетного времени, установленного узлом управления 8 в зависимости от температуры воздуха в помещении и температуры воздуха на внутренней поверхности ограждающих конструкций, измеренные датчиком температуры воздуха 9 и датчиком температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции 10, изменяется на противоположное положение трехходовых регулирующих клапанов 3₁, 3₂. Соответственно на закрытое положение первого входа и открытое положение второго входа трехходового регулирующего клапана 3₁, открытое положение первого входа и закрытое положение второго входа трехходового регулирующего клапана 3₂. При этом в контур системы отопления 5₁ поступит теплоноситель из обратного коллектора 6, а в контур системы отопления 5₂ подготовленный в смесительной камере трехходового регулирующего клапана 3₂ теплоноситель подающего распределительного коллектора 2. По истечении расчетного времени, установленного узлом управления 8 выше приведенные процессы, повторяются. Проходя по контуру системы отопления 5₁ и 5₂ низкочастотная волна температуры подготовленного (смешанного) и охлажденного теплоносителя в процессе теплопередачи от отопительных приборов вызывает пульсацию температуры воздуха в пристенном пространстве помещения, которая создает пульсации температуры на поверхности ограждающих конструкций, а соответственно и теплового потока, что приводит к снижению теплоусвоения ограждающих конструкций помещения и в итоге к увеличению термического сопротивления ограждающих конструкций помещения.

Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания (фиг.2) работает следующим образом.

Нагретый теплоноситель системы централизованного теплоснабжения (СЦТ) по вводному подающему участку теплосети 1 поступает в подающий распределительный коллектор 2. Далее при открытом положении первого выхода трехходового регулирующего клапана 3₁ теплоноситель через обратный клапан 11₁ поступает в контуры системы отопления 5₁. Количество подключенных к данному выходу контуров системы отопления определяется из баланса расчетных расходов теплоносителя (подключаются контура суммарный расчетный расход теплоносителя, по которым не превышает половины расчетного расхода теплоносителя в системе отопления здания). Охлажденный теплоноситель контуров системы отопления возвращается в обратный коллектор 6. Одна часть охлажденного теплоносителя по вводному обратному участку теплосети 7 возвращается в СЦТ. Одновременно в контуры системы отопления 5₂, подключенные к второму выходу трехходового регулирующего клапана 3₂ через обратный клапан 11₄ циркуляционным насосом 4 подается теплоноситель обратного коллектора 6. Расход того или иного теплоносителя по контурам системы отопления немногим (на 15-20 %) выше расчетного расхода теплоносителя. По истечении расчетного времени, установленного узлом управления 8 в зависимости от температуры воздуха в помещении и температуры воздуха на внутренней поверхности ограждающих конструкций, измеренной датчиками 9 и 10 изменяется на противоположное положение первого и второго выхода регулирующих клапанов 3₁ и 3₂. Соответственно на закрытое положение первого выхода и открытое положение второго выхода трехходового регулирующего клапана 3₁, соответственно на открытое положение первого выхода и закрытое положение второго выхода трехходового регулирующего клапана 3₂. В контуры системы отопления будет подаваться соответствующий теплоноситель. Так в контур системы отопления 5₁ циркуляционным насосом 4 при отрытом положении первого выхода трехходового регулирующего клапана 3₂ через обратный клапан 11₃ подается теплоноситель обратного коллектора 6, а в контур системы отопления 5₂ при отрытом положении второго выхода трехходового регулирующего клапана 3₁ через обратный клапан 11₂ за счет напора тепловой сети подается нагретый теплоноситель подающего распределительного коллектора. Проходя через контур системы отопления 5₂, нагретый теплоноситель передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам охлаждается. Проходя через контур системы отопления 5₁, охлажденный теплоноситель дополнительно передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам дополнительно охлаждается. По истечению расчетного времени, установленного узлом управления 8 выше приведенные процессы, повторяются. Проходя по контуру системы отопления 5₁ и 5₂ низкочастотная волна температуры нагретого и охлажденного теплоносителя в процессе теплопередачи от отопительных приборов вызывает пульсацию температуры воздуха в пристенном пространстве помещения, которая создает пульсации температуры на поверхности ограждающих конструкций, а соответственно и теплового потока, что приводит к снижению теплоусвоения ограждающих конструкций помещения и в итоге к увеличению термического сопротивления ограждающих конструкций помещения.

Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания (фиг.3) работает следующим образом.

Нагретый теплоноситель системы централизованного теплоснабжения (СЦТ) по вводному подающему участку теплосети 1 поступает на ввод греющего контура теплообменного аппарата 12, а охлажденный теплоноситель греющего контура теплообменного аппарата 12 отводится по вводному обратному участку теплосети 7 в СЦТ. При открытом положение первого входа трехходового регулирующего клапана 3₁ теплоноситель нагреваемого контура теплообменного аппарата 12 через подающий распределительный коллектор системы отопления 2 поступает в ее камеру смешения, где подмешивается в расчетной пропорции в соответствии с принятыми температурными графиками теплоносителя в теплосети и системы отопления. Подготовленный (смешанный) теплоноситель циркуляционным насосом 4₁ подается в контур системы отопления 5₁. Охлажденный теплоноситель контура отопления 5₁ возвращается в обратный коллектор 6 системы отопления и далее на вводной патрубок нагреваемого контура теплообменного аппарата 12. В тоже время из обратного коллектора 6 системы отопления часть охлажденного теплоносителя при открытом положении второго входа трехходового регулирующего клапана 3_2, циркуляционным насосом 4₂ подается в контур отопления 5₂ системы отопления здания. Одновременная подача теплоносителя нагреваемого контура теплообменного аппарата 12 из подающего распределительного коллектора 2 в соответствующие контура системы отопления осуществляется не более чем в половину от общего количество контуров системы отопления. В другие контура системы отопления (половину из общего количества) в тоже время подается теплоноситель обратного коллектора 6. Расход теплоносителя по контурам системы отопления немногим (на 15-20 %) выше расчетного расхода теплоносителя. По истечение расчетного времени установленной узлом управления 8 в зависимости от температуры воздуха в помещении и температуры воздуха на внутренней поверхности ограждающих конструкций измеренные датчиком 9 и 10, изменяется на противоположное положение первого и второго вводов регулирующих клапанов 3₁, 3₂. Соответственно на закрытое положение первого входа трехходового регулирующего клапана 3₁ и открытое положение первого входа трехходового регулирующего клапана 3₂. В контуры системы отопления будет подаваться соответствующий теплоноситель. Так в контур системы отопления 5₁ циркуляционным насосом 4₁ при отрытом положении второго входа трехходового регулирующего клапана 3₁ подается теплоноситель обратного коллектора 6, а в контур системы отопления 5₂ циркуляционным насосом 4₂ при отрытом положении первого входа трехходового регулирующего клапана 3₂ подается подготовленный теплоноситель подающего распределительного коллектора 2. Проходя через контур системы отопления 5₁, подготовленный теплоноситель передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам охлаждается. Проходя через контур системы отопления 5₂, охлажденный теплоноситель дополнительно передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам дополнительно охлаждается. По истечению расчетного времени, установленного узлом управления 8 выше приведенные процессы, повторяются. Проходя по контуру системы отопления 5₁, 5₂ низкочастотная волна температуры подготовленного (смешанного) и охлажденного теплоносителя в процессе теплопередачи от отопительных приборов вызывает пульсацию температуры воздуха в пристенном пространстве помещения, которая создает пульсации температуры на поверхности ограждающих конструкций, а соответственно и теплового потока, что приводит к снижению теплоусвоения ограждающих конструкций помещения и в итоге к увеличению термического сопротивленияограждающих конструкций помещения.

Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания (фиг.4) работает следующим образом. Нагретый теплоноситель системы централизованного теплоснабжения (СЦТ) по вводному подающему участку теплосети 1 поступает на ввод греющего контура теплообменного аппарата 12, а охлажденный теплоноситель греющего контура теплообменного аппарата 12 отводится по вводному обратному участку теплосети 7 в СЦТ. Теплоноситель нагреваемого контура теплообменного аппарата 12 циркуляционным насосом 4₁ через подающий распределительный коллектор 2 и обратный клапан 11₁ при открытом положение первого выхода трехходового регулирующего клапана 3₁ поступает в контуры системы отопления 5₁. Количество подключенных к данному выходу контуров системы отопления определяется из баланса расчетных расходов теплоносителя (подключаются контура суммарный расчетный расход теплоносителя, по которым не превышает половины расчетного расхода теплоносителя в системе отопления здания). Охлажденный теплоноситель контуров системы отопления возвращается в обратный коллектор 6. Далее часть теплоносителя нагреваемого контура поступает в теплообменный аппарат 12. Одновременно в контуры системы отопления 5₂, циркуляционным насосом 4₂ при отрытом положении второго выхода трехходового регулирующего клапана 3₂ через обратный клапан 11₄ подается теплоноситель обратного коллектора 6. Расход того или иного теплоносителя по контурам системы отопления немногим (на 15-20 %) выше расчетного расхода теплоносителя. Проходя через контур системы отопления 5₁, нагретый в теплообменный аппарат 12 теплоноситель передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам охлаждается. Проходя через контур системы отопления 5₂, охлажденный теплоноситель обратного коллектора 6 дополнительно передает тепло окружающему воздуху помещений, а сам дополнительно охлаждается. По истечению расчетного времени, установленного узлом управления 8 в зависимости от температуры воздуха в помещении и температуры воздуха на внутренней поверхности ограждающих конструкций, измеренной датчиками 9 и 10 изменяется на противоположное положение первого и второго выхода регулирующих клапанов 3₁ и 3₂. Соответственно на закрытое положение первого выхода и открытое положение второго выхода трехходового регулирующего клапана 3₁, открытое положение первого выхода и закрытое положение второго входа трехходового регулирующего клапана 3₂. В контуры системы отопления будет подаваться соответствующий теплоноситель. Так в контур системы 5₁ циркуляционным насосом 4₂ при отрытом положении первого выхода трехходового регулирующего клапана 3₂ через обратный клапан 11₃ подается теплоноситель обратного коллектора 6, а в контур системы отопления 5₂ циркуляционным насосом 4₁ при отрытом положении второго выхода трехходового регулирующего клапана 3₁ через обратный клапан 11₂ подается теплоноситель нагреваемого контура теплообменного аппарата 12. По истечению расчетного времени, установленного узлом управления 8 выше приведенные процессы, повторяются. Проходя по контуру системы отопления 5₁, 5₂ низкочастотная волна температуры нагретого и охлажденного теплоносителя в процессе теплопередачи от отопительных приборов вызывает пульсацию температуры воздуха в пристенном пространстве помещения, которая создает пульсации температуры на поверхности ограждающих конструкций, а соответственно и теплового потока, что приводит к снижению теплоусвоения ограждающих конструкций помещения и в итоге к увеличению термического сопротивления ограждающих конструкций помещения.

Способ организации работы устройств для управления теплопотреблением в системе отопления здания включает определение длительности циркуляции подготовленного или без подготовки теплоносителя с расчетной для текущих условий температурой по контуру системы отопления, а также в непрерывном контроле температуры воздуха и внутренней поверхности ограждающей конструкции в характерных помещениях, обеспечивающих тепловой энергией от контура системы отопления здания.

, (1)

где , - продолжительность циркуляции подготовленного или (без подготовки) теплоносителя соответственно подающего распределительного коллектора системы отопления и отводящего (обратного) коллектора системы отопления, с; - среднее значение или за период настроечных работ, с (зависит от энергоэффективности здания); - фактическая температура воздуха в помещении в период перевода положений входа или выхода трехходового смесительного или распределительного клапана, °С; - нормативная (установочная) температура воздуха в помещении, °С; - скорость отклонения температуры внутреннего воздуха от нормативной, °С/с, ; -удельный вес отклонения температуры воздуха в помещении, ;- отклонение нормативного значения температуры внутреннего воздуха, °С; - удельный вес отклонения температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены) помещения, ; - диапазон (амплитуда) нормативного значения температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены), °С;, - нормативная и фактическая температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены) помещения.

Способ организации работы устройства по схеме фиг.1 для управления теплопотреблением в системе отопления здания заключается в подаче теплоносителя СЦТ по вводному подающему участку теплосети 1 через подающий распределительный коллектор 2 на первый вход трехходовых регулирующих клапанов 3₁ или 3₂; подготовке теплоносителя, при открытом положении первого входа трехходового регулирующего клапана 3₁теплоноситель поступает в камеру смешения с расчетным расходом, где он подмешивается в расчетной пропорции с теплоносителем обратного коллектора 6; подачи подготовленного теплоносителя с расчетным давлением и расходом циркуляционным насосом 4₁ в контур 5₁ системы отопления здания; подачи охлажденного теплоносителя обратного коллектора 6, в это же время при открытом положении второго входа трехходового регулирующего клапана 3₂ из обратного коллектора 6 поступает часть охлажденного теплоносителя, подмешивается с просочившимся через закрытый первый вход нагретого теплоносителя подающего распределительного коллектора 2 и циркуляционным насосом 4₂ подается в контур 5₂ системы отопления здания; отвод части охлажденного теплоносителя в тепловые сети СЦТ через обратный коллектор 6 системы отопления и вводной обратный участок теплосети 7; определение длительности циркуляции подготовленного или без подготовки теплоносителя с расчетной для текущих условий температурой по контуру системы отопления по выражению (1); переключению регулирующих клапанов 3₁ и 3₂, по окончанию периода работы трехходовых регулирующих клапанов 3₁ и 3₂ происходит их переключение выходов узлом управления 8 по сигналам температур воздуха и внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружной стены) помещения датчиками температуры 9 и 10, которые измеряют данные температуры непрерывно. Организация управления положениями первого и второго входа трехходового регулирующего клапана 3₁ и 3₂ в соответствии с определенной по выше приведенной методике продолжительности открытого и закрытого положения данных вводов.

Во втором варианте схемы способ организации отличается тем что, без подготовки теплоноситель в контуры системы отопления здания 5₁ или 5₂ подается соответственно через первый или второй выход трехходового регулирующего клапана 3₁ и обратный клапан, а охлажденный теплоноситель подается циркуляционным насосом 4, соответственно через первый или второй выход трехходового регулирующего клапана 3₂.

В третьем и четвертом варианте способ организации отличается тем что, часть охлажденного теплоносителя контуров системы отопления подогревается в теплообменном аппарате 12 гидравлически разделяя систему отопления здания от тепловой сети.

По сравнению с известным способом управления теплопотреблением и устройством для его осуществления в системе отопления здания заявленный способ и устройства для его осуществления в системе отопления здания, позволит повысить энергоэффективность здания за счет снижения теплоусвоения ограждающих конструкций помещения (увеличение термического сопротивления ограждающих конструкций).

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для управления системой отопления жилых, общественных и производственных зданий. Технический результат, достигаемый заявленным устройством для управления теплопотреблением в системе отопления здания, заключается в повышении энергоэффективности зданий снижением теплоусвоения внутренних ограждающих конструкций зданий, а соответственно и теплового потока за счет снижения запаздывания при генерации низкочастотной пульсацией температуры теплоносителя в системе отопления здания в зависимости от температуры воздуха в помещении и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции здания, а также в расширении области применения изобретения для систем теплоснабжения, подключенных к тепловым сетям. 4 ил.

Устройство для управления теплопотреблением в системе отопления здания, включающее источник тепловой энергии, циркуляционный насос, контуры системы отопления, периодически подключающиеся блоком управления в зависимости от сигналов с датчиков температуры к первому или второму входам трехходовых регулирующих клапанов, связанных с подающим и обратным трубопроводами теплоисточника, отличающееся тем, что теплоисточником служит тепловая сеть, соединенная через вводной подающий участок теплосети с подающим распределительным коллектором, к которому подключены первые входы трехходовых регулирующих клапанов, выходы которых соединены с циркуляционными насосами, а вторые входы трехходовых регулирующих клапанов параллельно подключены к обратному коллектору, выходы циркуляционных насосов связаны с контурами системы отопления одной температуры и через обратный коллектор параллельно подключены к вводному обратному участку теплосети или вход первого трехходового регулирующего клапана связан с тепловой сетью через подающий распределительный коллектор и вводной подающий участок теплосети, а вход второго регулирующего клапана соединен через циркуляционный насос с вводным обратным участком теплосети, первые и вторые выходы трехходовых регулирующих клапанов соединены соответственно через обратные клапаны параллельно к входам контуров системы отопления одной температуры, выходы которых через обратный коллектор параллельно подключены к обратному участку теплосети, или вход и выход греющего контура применяемого теплообменного аппарата для гидравлического разделения системы отопления здания от тепловой сети связаны с вводным подающим и обратным участками теплосети, выход нагреваемого контура теплообменного аппарата соединен с подающим распределительным коллектором, а вход нагреваемого контура теплообменного аппарата подключен к обратному коллектору, к подающему распределительному коллектору подключены первые входы трехходовых регулирующих клапанов, выходы которых соединены с циркуляционными насосами, а вторые входы трехходовых регулирующих клапанов параллельно подключены к обратному коллектору, выходы циркуляционных насосов связаны с контурами системы отопления одной температуры и через обратный коллектор параллельно подключены к входу нагреваемого контура теплообменного аппарата, или вход и выход греющего контура применяемого теплообменного аппарата для гидравлического разделения системы отопления здания от тепловой сети связаны с вводным подающим и обратным участками теплосети, выход нагреваемого контура теплообменного аппарата соединен с подающим распределительным коллектором, а вход нагреваемого контура теплообменного аппарата подключен к обратному коллектору, вход первого трехходового регулирующего клапана через циркуляционный насос подключен к подающему распределительному коллектору, а вход второго трехходового регулирующего клапана соединен через циркуляционный насос с обратным коллектором, первые и вторые выходы трехходовых регулирующих клапанов соединены соответственно через обратные клапаны параллельно к входам контуров системы отопления одной температуры, выходы которых параллельно подключены к обратному коллектору, электрически трехходовые регулирующие клапаны связаны с узлом управления, к которому также подключены датчики температуры воздуха в помещениях и температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции.