Устройство для регулирования температуры воздуха в помещении Советский патент 1988 года по МПК F24D19/10 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования температуры воздуха в помещении, обогреваемом системой отоп ления с независимыми контурами общей и местной циркуляции.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

На чертеже изображена принципиаль- ная схема системы отопления с предлагаемым устройством регулирования.

Отапливаемое помещение 1- подключено к нагревающей стороне поверхностного теплообменника 2 прямым 3 и обратным 4 трубопроводами, образуя с ним контур местной циркуляции. Теплоноситель в этом контуре побуждается циркуляционным насосом 5, оборудованным регулятором 6 скорости вращения.

Нагреваемая сторона теплообменника 2 подключена прямым 7 и обратным трубопроводами к источнику 9 теплоносителя, образуя с ним контур общей циркуляции; Teплokocитeль здесь побуждается циркуляционным насосом 10, оборудованным регулятором 11 скорости вращения.

Вход регулятора 6 скорости враще- ния насоса 5 контура местной циркуляции соединен с выходом регулятора 12 температуры, ко входу которого подключены датчик 13 температуры воздуха в помещении 1 и блок 14 постоянных заданий.

Вход регулятора 11 скорости вращения насоса О- контура общей циркуля- ции соединен с выходом регулятора 15 температуры, к входу которого подклю- чены дятчик 16 температуры, установленный на прямом трубопроводе 3 контура местной циркуляции, и блок 17 формирования заданий. Выход блока 17 формирования заданий соединен с выхо™ дом блока 18 измерения параметров метеоусловий, по входу которого подключены датчики 19-21 соответственно наружной температуры, скорости ветра и солнечной радиации.

Устройство работает следующим образом.

Датчиками 19-21 измеряются параметры метеоусловий: температура воздуха, скорость ветра и солнечная радиация соответственно. Сигналы датчиков 19-21 поступают на блок 18 измерения параметров метеусловий, на

выходе которого формируется сигнал, определяемый следующим выражением:

X(t) K,X,(t) + ,,(t) - K,X(t)

()

где X(t) - сигнал на выходе блока 18 ) - сигнал датчика 19 температуры воздуха;

XjCt) - сигнал датчика 21 солнечной радиации;

Xj(t) - сигнал датчика 20 скорости ветра;

К,, КJ - параметры, характеризующие чувствительность конкретного отпаливаемого помещения 1 к параметрам метеоусловий.

Сигнал блока 18 измерения параметров метеоусловий, отгределяемый согласно выражению (), поступает на вход блока 17 формирования заданий, выходной сих нал которого определяется следующим выражением:

Z(t) a ,Z(t) - a,X(t), Z(to)Z,

(2)

где Z(t) скорость изменения выходного сигнала блока 17; Zg - значение сигнала блока 17 в начальный момент времени; а, а - параметры, учитьшающие

чувствительность конкретного отапливаемого помещения 1 к температуре теплоносителя и тепловую инерцию теплообменника 2. Согласно выражениям (1) и (2), определяющим закон изменения задания оно будет уменьшаться при увеличении температуры наружного воздуха и солнечной радиации и увеличиваться при увеличении скорости ветра. При этом скорость его изменения Z(t) зависит от соотношения параметров метеоусловий, тепловой инерции скоростного теплообменника и чувствительности отапливаемого помещения к температуре теплоносителя во внутреннем контуре циркуляции. Кроме того, величина задания Z(t) огран11чена начальным значением Z и сигналом обратной связи, задаваемым параметром а.

Сигнал задания Z(t) с выхода блока 17 подается на вход ;регулятора 15 температуры, куда также подключен

датчик 16 температуры теплоносителя установленный на прямом трубопроводе 3 контура местной циркуляции.

Если сигнал 16 датчика температуры больше сигнала Z(t) блока 17, то на выходе регулятора 15 температуры появляется отрицательный сигнал, который, поступая на вход регулятора 11 скорости вращения насоса 10, уменьшает частоту вращения рабочего колеса насоса и его подачу. При этом начинает уменьшаться расход теплоносителя в общем контуре циркуляции, что при неизменном расходе теплоно- .сителя в контуре местной циркуляции приводит к уменьшению температуры в нем до тех пор, пока сигнал датчика 16 не станет равным велтшне задания Z(t) на выходе блока 17,

Если сигнал датчика 16 температур меньше сигнала Z(t) блока 17, то на выходе регулятора 15 температуры появляется положительный сигнал, который, поступая на вход регулятора 11 скорости вращения насоса 10,

уменьшает его подачу до тех пор, пока сигнал датчика 16 температуры не станет равным сигналу Z(t) блока 17.

Одновременно измеряется температура воздуха в помещении 1 датчиком 13, сигнал которого поступает на вход регулятора 12 температуры, куда также поступает сигнал блока 14 постоянных заданий.

Если сигнал датчика 13 больше сигнала блока 14 постоянных заданий, то на выходе регулятора 12 появляется отрицательный сигнал, который, поступая на вход регулятора 6 скорости вращения насоса 5, уменьшает частоту вращения его рабочего колеса и пода- |чу. Это вызьшает уменьшение расхода теплоносителя в контуре местной циркуляции до тех пор, пока температура в отапливаемом помещении 1 не станет равной заданному значению. Одновре- ;Менно регулятором 15 корректируется расход теплоносителя в контуре общей циркуляции по температуре теплоносителя в контуре местной циркуляции, которая увеличивается при уменьшении расхода,

Если сигнал датчика 13 меньше сигнала блока 14 постоянных заданий, то на выходе регулятора.12 появляется ВНШШИ Закаэ 6272/39

положительный сигнал, которьш, поступая на вход регулятора 6 скорости вращения насоса 5, увеличивает расход теплоносителя в контуре местной циркуляции до тех пор, пока температура воздуха в помещении I не станет равной заданному значению.

При этом регулятором 15 корректируется расход теплоносителя в контуре общей циркуляции по, температуре в контуре местной циркуляции, которая уменьшается при увеличении расхода.

Предваритель}1ое изменение температуры теплоносителя в контуре-местной циркуляции по сигналам о параметрах етеоусловий регулятором 15 позволяет обеспечить переводы на необходимьй энергеттгеский уровень режим работы теплообменника 2 и обеспечить наибоее благоприятные условия для работы регулятора 12 температуры воздуха. При этом оба регулятора функционируют

в режиме малых отклонений регулируеых величин, что создает условия для уменьшения динамической и статической ошибок регз лирования, т.е. достигается повьш1ение точности регулировая.

ормула изобретения

Устройство для регулирования температуры воздуха в помещении, обогре- Баемом системой отопления с независимыми контурами общей и местной цирку- , яции, содержащее регуляторы расхода, установленные в каждом контуре циркуляции, и регулятор температуры, выход которого соединен с входом регулятора расхода контура общей циркуляции, а вход - с датчиком температуры теплоносителя на прямом трубопроводе контура местной циркуляции и по меньшей мере с одним датчиком метеоусловш, отличающе ес-я тем, что, с целью повьщ1ения точности регулирования, оно дополнительно содержит регулятор температуры отапливаемого по- мещения с блоком постоянных заданий, причем выход этого регулятора соединен с входом регулятора расхода кон тура местной циркуляции, а вход - с датчиком температуры в отапливаемом помещении. раж 663 Подписное

Изобретение м.б. использовано в системах отопления с независимыми контурами общей и местной циркуляции. Цель изобретения - повышение точности регулирования устройства. Устройство дополнительно содержит регулятор 12 температуры отапливаемого помещения с блоком 14 постоянных заданш1. Выход регулятора 12 температуры соединен с входом регулятора 6 расхода контура местной циркуляции, а вход - с датчиком 13 температуры в отапливаемом помещении. Предварительное изменение температуры теплоносителя в контуре местной циркуляции по сигналам о параметрах метеоусловий регулятором 15 позволяет обеспечить переводы на необходимый энергетический уровень режим работы теплообменника 2 и тем самым обеспечить благоприятные условия для работы регулятора 12 .температуры воздуха. Регулятор 15 корректирует расход теплоносителя в контуре общей циркуляции по температуре в контуре местной циркуляции. Регуляторы 15 и 12 функционируют в режиме малых отклонений регулируемых величин, уменьшая динамическзто и статическую ошибки регулирования. 1 ил. Й7 /У Р СЛ С со Ч fj