Устройство для регулирования температуры воздуха в теплице Советский патент 1989 года по МПК A01G9/24 A01G9/26 

01

vi

-4

О)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам регулирования температуры воздуха в теплицах, в частности устройство может быть использовано фи регулировании температуры воздуха в теплице с двумя разделенными верхним и нижним контурами обогрева.

Цель изобретения - повышение точности регулирования температурного режима в теплице.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства для регулирования температуры воздуха в теплице.

Устройство содержит теплицу I с верхним 2 и нижним 3 контурами обогрева, греющая вода в которые поступает по трубопроводам прямой воды верхнего 4 и нижнего 5 контуров обогрева из выходных патрубков трехходовых смесительных клапанов 6 и 7 соответственно. При этом, первый входной патрубок клапана 7 подсоединен непосредственно к подводящему трубопроводу 8 тепловой сети, а первый входной патрубок клапана 6 подсоединен к выходному патрубку трехходового смесительного клаиана 7. Вторые патрубки обоих клапанов б и 7 подсоединены к нагнетающему патрубку подмешивающего насоса 9, всасывающий патрубок которого подсоединен к общему для обоих контуров обогрева отводящему трубопроводу 10 тепловой сети. Трехходовой смесительный клапан 7 оборудован исполнительным механизмом 11, подключенным к регулятору 12, вход которого подсоединен к датчику 13 температуры воздуха в теплице 1. Трехходовой смесительный клапан 6 оборудован исполнительным механизмом 14, подключенным к регулятору 15, имеющему два входа. К одному входу подключен измерительный блок 16 метеофакторов, к другому- вычитающий элемент 17, входы которого подключены к датчикам 18 и 19 температуры греющей воды, установленным соответственно на подающих трубопроводах 4 и 5 соответственно контуров 2 и 3 обогрева.

Устройство работает следующим образом.

На основании сигнала от датчика 13 температуры воздуха в теплице 1 регулятор 12 при помощи исполнительного механизма 11 изменяет соответствующим образом температуру греющей воды в выходном патрубке смесительного клапана 7, а следовательно, и температуру греющей воды в обоих контурах обогрева. Температура греющей воды в подающих трубопроводах 4 и 5 изменяется при этом на одинаковую величину, поскольку подмещивающий насос 9 является общим для обоих трехходовых смесительных клапанов 6 и 7. В связи с этим работа смесительного клапана 7 не вызывает изменения выходного сигнала вычитающего элемента 18, а следовательно, отсутствует влияние регулятора 12 на регулятор 15. Регулятор 12 предназначен для поддержания «базового

0

5

0

5

0

5

0

5

значения мощности контуров обогрева. Регулятор 15 работает как регулятор соотношения, поддерживая на уровне, определяемом суммарным действием метеофакторов, соотношение мощностей верхнего и нижнего контуров обогрева, которые при постоянном расходе воды через них определяются температурой греющей воды. При изменении метеофакторов, регулятор 15 не изменя -т мощности нижнего контура обогрева 3, а изменяет только мощность верхнего контура обогрева 2, создавая воздушную подушку компенсирующую их действие.

Регулятор 12, как «базовый регулятор, вступает при этом в работу только, если эти изменения метеофакторов начинают изменять температуру воздуха в теплице несмотря на работу регул.ятора 15, причем регулятор 12 изменяет одновременно и на одинаковую величину мощности и верхнего 2 и нижнего 3 контуров обогрева. В связи с тем, что регуляторы 12 и 15 связаны между собой только через объект управления - теплицу 1 в закон их регулирования можно ввести интегральную составляющую, а следовательно, исключить статическую ошибку регулирования. Поскольку инерционность верхнего контура обогрева меньше инерционности нижнего контура обогрева и учитывая инерционность изменения температуры в рабочей зоне теплицы, можно заключить, что происходит перераспределение частот, при которых работают регуляторы. Регулятор 15 как менее инерционный компенсирует высокочастотную составляющую изменений метеофакторов, а регулятор 12 - их низкочастотную составляющую. С уменьшением диапазона частот, в котором функционируют регуляторы, увеличивается их динамическая точность.

Изобретение позволяет исключить статическую ошибку и увеличить динамическую точность управления, снижая тем самым расход тепла на обогрев теплицы и увеличивая урожайность тепличных культур, при снижении стоимости оборудования автоматизации.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры воздуха в теплице, содержащее верхний и нижний контуры обогрева, каждый из которых оснащен трехходовым смесительным клапаном, снабженным исполнительным механизмом и регулятором, датчики температур воды в подающих трубопроводах верхнего и нижнего контуров обогрева, датчик температуры .воздуха в теплице, связанный с регулятором трехходового смесительного клапана нижнего контура обогрева и измерительный блок метеофакторов, включающий датчики температуры наружного воздуха, уровня солнечной радиации, скорости ветра и наличия осадков, при этом первый

входной патрубок трехходового смесительного клапана нижнего контура обогрева сообщен с подводящим трубопроводом тепловой сети, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности регулирования температурного режима в теплице, оно снабжено подмещивающим насосом и вычитающим элементом, входы которого соединены с выходами датчиков температуры воды в подающих трубопроводах верхнего и нижнега контуров обогрева, а выход - с первым входом регулятора трехходового смесительного клапана верхнего контура обогрева, причем

второй вход последнего связан с выходом измерительного блока метеофакторов, а первый входной патрубок трехходового смесительного клапана верхнего контура обогрева сообщен с выходным патрубком трехходового смесительного клапана нижнего контура обогрева, при этом вторые входные патрубки трехходовых смесительных клапанов подсоединены к нагнетательному патрубку подмещивающего насоса, всасывающий патрубок которого подключен к отводящему трубопроводу тепловой сети.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при регулировании температуры воздуха в теплице. Цель изобретения - повышение точности регулирования температурного режима в теплице. Регулятор 12 изменяет температуру греющей воды на одинаковую величину в верхнем 2 и нижнем 3 контурах обогрева в зависимости от температуры воздуха в теплице 1, которая измеряется датчиком 13. Он предназначен для поддержания базового режима работы систем обогрева. Регулятор 15 работает как регулятор соотношения, поддерживая на уровне, определяемом суммарным действием метеофакторов, соотношение мощностей верхнего 2 и нижнего 3 контуров обогрева. В связи с тем, что регуляторы 12 и 15 связаны между собой только через объект управления - теплицу 1, в закон их регулирования можно ввести интегральную составляющую. При этом регулятор 15 как менее инерционный компенсирует высокочастотную составляющую изменений метеофакторов, а регулятор 12 их низкочастотную составляющую. Устройство исключает статическую ошибку и увеличивает динамическую точность, снижая тем самым расход тепла на обогрев теплицы, и увеличивает урожайность тепличных культур. 1 ил.