Система кондиционирования с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя Советский патент 1992 года по МПК F24F11/00 

Изобретение относится к системам кондиционирования.

Цель изобретения - повышение экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания.

Цель достигается тем, что в систему кондиционирования, содержащую включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники, подключенные к прямой и обратной линиям теплосети, вентилятор с приводом, терморегуляторы с датчиками температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия приводов входного и обводного регулирующих клапанов первого теплообменника, термореле наружного воздуха, автоматический выключатель, последовательно включенные стоповую и пусковую кнопки, реле времени, пускатель привода вентилятора, дополнительно введены термореле обратного теплоносителя, реле пуска, задержки, защиты, прогрева и аварии, лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле защиты, реле времени через пускатель привода вентилятора и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке и дополнительно через реле пуска - к стоповой кнопке, при этотм реле защиты подключено через последовательно включенные термореле наружного воздуха и обратного теплоносителя, реле прогрева подключено через термореле наружного воздуха, реле и лампа аварии подключены через реле защиты к стоповой кнопке, пускатель и лампа включения подключены через реле задержки, тер морегуля- торы обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через реле прогрева и задержки, обмотка закрытия привода обводного клйпана подключена через реле прогрева, обмотки

открытия и закрытия привода входного клапана подключены соответственно через реле пуска и защиты, а обмотка открытия дополнительно подключена через реле пуска и задержки.

На фиг.1 и 2 показана схема системы кондиционирования.

Система кондиционирования включает в себя включенные параллельно по воздуху

и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники 1 и 2, подключенные к прямой и обратной линиям 3 и 4 теплосети, вентилятор 5 с приводом 6, терморегуляторы 7 и 8 с датчиками 9 и 10 температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками 11, 12 и 13, 14 открытия и закрытия приводов 15 и 16 входного и обводного

регулирующих клапанов 17 и 18 первого теплообменника 1, термореле 19 наружного воздуха, автоматический выключатель 20, последовательно включенные стоповую и. пусковую кнопки 21 и 22, реле 23 времени с

замыкающим с выдержкой времени контактом 24, пускатель 25 привода б вентилятора 5 с размыкающим колтактом 26, дополнительно введенные термореле 27 обратного теплоносителя, реле 28 пуска с первым и

вторым замыкающим и третьим размыкающим контактами 29-31, реле 32 задержки с первым, вторым и третьим замыкающими и четвертым размыкающим контактами 33- 36, реле 37 защиты с первым и вторым замыкающими и третьим и четвертым размыкающими контактами 38-41, реле 42 прогрева с замыкающим и размыкающим контактами 43 и 44, реле 45 аварии с замыкающим контактом 46, лампы 47 и 48 сигнализации включения и аварии, причем катушка реле 28 пуска подключена через третий размыкающий контакт 40 реле 37 защиты к пусковой кнопке 22 и через свой первый замыкающий контакт 29 - к стоповой кнопке 21, катушка реле 23 времени подключена через размыкающий контакт 26 пускателя 25 также к пусковой кнопке 22, к которой дополнительно подключена катушка реле 32 задержки через параллельную цепочку из своего первого замыкающего контакта 33 и замыкающего с выдержкой времени контакта 24 реле 23 времени, катушка реле 37 защиты подключена через последовательно включенные термореле 19 и 27 наружного воздуха и обратного теплоносителя, катушка реле 42 прогрева подключена через термореле 19 наружного воздуха, катушка реле 45 и лампа 48 аварии подключены к стоповой кнопке 21 через па- раллельную цепочку из первого замыкающего контакта 38 реле 37 защиты и замыкающего контакта 46 реле 45 аварии, катушка пускателя 25 и лампа 47 включения подключены через второй замыкающий кон- такт 34 реле 32 задержки, терморегуляторы 8 и 7 обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через первый и третий замыкающие конаткты 43 и 35 реле 42 и 32 прогрева и задержки, обмотка 14 закрытия привода 16 обводного клапана 18 дополнительно подключена через второй размыккающий контакт 44 реле 42 прогрева, обмотка 13 закрытия привода 15 входного клапана 17 дополнительно под- ключена через третий и четвертый размыкающие конаткты 31 и 41 соответственно реле 28 и 37 пуска защиты, а обмотка 11 открытия привода 15 дополнительно подключена через две параллельные цепочки, первая из которых состоит из последовательно включенных третьего размыкающего и второго замыкающего контакторе 31 и 39 соответственно реле 28 и 37 пуска и защиты, а вторая -из последовательно включенных второго замыкающего и четветвертого размыкающего контактов 30 и 36 соответственно реле 28 и 32 пуска и задержки.

Кроме того, система может включать в себя клапаны наружного и рециркуляцией- ного воздуха, камеру орошения и теплообменник второго подогрева (на чертежах не указаны) со своими узлами регулирования, которые могут быть реализованы известными техническими решениями, В этом случае датчик 9 терморегулятора 7 устанавливается за камерой орошения и работает на поддержание температуры точки росы. В чистом виде, как указано на чертежах, предлагаемая система может быть использована для приточной системы вентиляции с нагревом воздуха в холодный период года.

Система кондиционирования работает следующим образом.

При включенном автоматическом вы ключателе 20 питания, отключенной системе (ночной режим) и положительных температурах (больше +3°С) наружного воздуха через замкнутый контакт 44 подается питание на обмотку 14 закрытия привода 16, который закрывает обводной клапан 18, а через замкнутые контакты 31 и 41 реле 28 и 37 подается питание на обмотку 13 закрытия привода 15, который закрывает входной клапан 17.

При понижении температуры наружного воздуха ниже +3°С срабатывает термореле 19 и включается реле 42, которое размыкает контакт44 и контактом 43 подает питание на терморегулятор 8, который начинает поддерживать температуру обратного теплоносителя в линии 4 на заданном минимальном уровне, например+15-20°С, путем подачи питания на обмотки 12 и 14 открытия и закрытия привода 16, который будет им- пульсно открывать обводной клапан 18 при понижении температуры обратного теплоносителя и импульсно же закрывать при ее повышении. Датчик 10 терморегулятора 8 желательно устанавливать непосредственно на выходе теплообменника 2.

При возможном понижении температуры обратного теплоносителя ниже, например, Н0° С (отказал обводной клапан 18, привод 16 или терморегулятор 8, что случается весьма часто) срабатывает термореле 27 (если при этом температура наружного воздуха ниже +3°С) и включается реле 37 аварийной защиты, которое своим контактом 39 через замкнутые контакт 31 реле 28 подает питание на обмотку 11 открытия привода 15, который аварийно открывает входной клапан 17, который пропускает прямой теплоноситель из линии 3 через оба теплообменника 1 и 2, исключая их замерзание. Одновременно с этим через замкнувшийся контакт 38 реле 37 включается реле 45 аварии, которое своим контактом 46 становится на самоблокировку через замкнутую стоповую кнопку 21, и загорается лампа 48 аварии, оповещая дежурный персонал о неисправности системы.

При прогреве теплообменников 1 и 2 и повышении температуры обратного теплоносителя отключается термореле 27, которое отключает реле 37 защиты, которое размыкает контакт 39 и, замыкая контакт 41, подаетпитание наобмотку 13закрытия привода 15, который закрывает входной клапан 17, исключая неоправданный переток прямого теплоносителя из линии 3 в обратную линию 4 теплосети.

Для снятия памяти аварийного сигнала нажимается стоповая кнопка 21, в результате чего отключается реле 45 аварии и гаснет лампа 48 аварии.

Для запуска системы нажимается пусковая кнопка 22 и через замкнутый контакт 40 реле 37 защиты включается реле 28 пуска, которое своим контактом 29 самоблокируется, а замкнувшимся контактом 30 через еще замкнутый контакт 36 реле 32 задержки подает питание на обмотку 11 открытия привода 15, который открывает входной клапан 17, обеспечивая предпусковой прогрев обоих теплообменников 1 и 2, исключая возможность замерзания их в момент запурка вентилятора 5.

Одновременно с этим через еще замкнутый контакт 26 пускателя 25 включается реле 23 времени, котрое через некоторое время, необходимое.для предпускового прогрева теплообменников 1 и 2 (выбирается из конкретных условий), своим конатктом 24 включает реле 32 задержки, которое своим контактом 33 становится на самоблокировку, контактом 34 включает пускатель 25 вентилятора 5 и лампу 47, контактом 35 подает питание на терморегулятор 7 приточного воздуха и контактом 36 отключает обмотку 11 открытия привода 15 клапана 17.

При включении пускателя 25 через его силовые контакты (на чертежах не указаны) включается привод 6 вентилятора 5 и размыканием контакта 26 отключается ерле 23 времени, исключая неоправданную выработку его ресурса.

При включении вентилятора 5 по сигналу датчика 9 и команде терморегулятора 7 происходит регулирование заданной температуры приточного воздуха путем воздействия приводом 15 на клапан 17, который импульсно акрывается при повышении температуры и открывается при понижении температуры.

Поддержание температуры обратного теплоносителя на минимальном уровне +15 -20°С осуществляется при температурах наружного воздуха ниже +3°С вышеописанным образом по сигналу датчика 10 и команде терморегулятора 8 путем воздействия приводом 16 на обводной клапан 18, который импульсно открывается при понижении температуры и закрывается при по- вышении температуры обратного теплоносителя. Причем процесс регулирования последней существенно не влияет на процесс регулирования температуры приточного воздуха, так как при увеличении или уменьшении теплосьема на теплообменнике 2 происходит неизбежное взаимообратное изменение теплосьема на теплообменнике 1, что обеспечивает высокое качество и устойчивость системе регулирования.

При повышении температуры наружного воздуха выше +3°С во время работы системы термореле 19 отключает реле 42 прогрева, которое своими контактами 43 и 44 отключает .терморегулятор 8, подает питание на обмотку 14 закрытия привода 16, который полностью закрывает обводной

0 клапан 18, в результате чего теплообменники 1 и 2 включаются по теплоносителю только последовательно, что ведет к максимальному использованию теплоносителя за счет снижения температуры обрат5 ного теплоносителя практически до уровня температуры наружного воздуха.

Поскольку при положительных температурах наружного воздуха замерзание теплообменников 1 и 2 исключено, то система

0 работает в этот момнет с максимально возможной эффективностью использования энтальпии теплоносителя, т.е. с минимально возможным потреблением прямого теплоносителя ТЭЦ.

5 При температурах наружного воздуха ниже +3°С и аварийном понижении температуры обратного теплоносителя ниже +10°С (неисправность привода 16, обводного клапана 18, терморегулятора 8, пониже0 ние давления в самой теплосети и т.д) во время работы системы срабатывает термореле 37 и своим контактом 40 отключает реле 28, которое обесточивается и разблокируется своим контактом 29, отключая при

5 этом реле 32, которое своим контактом 34 отключает пускатель 25, который отключает привод 6 вентилятора 5. В результате этого система отключается и переводится в аварийный отключенный режим с автоматиче0 ским прогревом и аварийной сигнализацией, осуществляемыми вышеописанным образом. Снятие памяти аварийной сигнализации осуществляется нажатием споповой кнопки 21, которое в

5 общем случае осуществляет и принудительное отключение системы и перевод ее в ночной режим с самопрогревом и регулированием температуры обратного теплоносителя.

0 Таким образом, благодаря новой совокупности существенных отличительных признаков предлагаемая система кондиционирования воздуха обеспечивает высокую экономичность системы с более

5 эффективной защитой от замерзания теплообменников как при работающей или отключенной системе, так и при ее запуске. Формула изобретения Система кондиционирования с автоматическим регулированием температуры

приточного воздуха и обратного теплоносителя, содержащая включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники, подключенные к прямой и обратной линиям теплосети, вентилятор с приводом, терморегуляторы с датчиками температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия приводов входного и обводного регулирующих клапанов первого теплообменника, термореле наружного воздуха, автоматический выключатель, последовательно включенные стоповую и пусковую кнопки, реле времени, пускатель привода вентилятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания, в нее дополнительно введены термореле обратного теплоносителя, реле пуска, задержки, защиты, прогрева и аварии, лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле защиты, реле времени через пускатель привода вентилятора и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке и дополнительно через реле пуска к стоповой кнопке, при этом реле защиты подключено через последовательно включенные термореле наружного воздуха и обратного теплоносителя, реле прогрева подключено через термореле наружного

воздуха, реле и лампа аварии подключены через реле защиты к стоповой кнопке, пускатель и лампа включения подключены через реле задержки, терморегуляторы обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через реле прогрева и задержки, обмотка закрытия привода обводного клапана подключена через реле прогрева, обмотки открытия и закрытия привода входного к лапанз

подключены соответственно через реле пуска и защиты, а обмотка открытия дополнительно подключена через реле пуска и задержки.

Изобретение относится к системам кондиционирования с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя. Цель изобретения - повышение экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания. Для этого в систему, содержащую включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники (Т)1 и (Т)2, подклю