FI121552B - Lämmitys-/-jäähdytysjärjestelmän ohjaus - Google Patents
Lämmitys-/-jäähdytysjärjestelmän ohjaus Download PDFInfo
- Publication number
- FI121552B FI121552B FI20095147A FI20095147A FI121552B FI 121552 B FI121552 B FI 121552B FI 20095147 A FI20095147 A FI 20095147A FI 20095147 A FI20095147 A FI 20095147A FI 121552 B FI121552 B FI 121552B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- heating
- actuators
- operating
- manifold
- flow
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
- F24D3/1058—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system disposition of pipes and pipe connections
- F24D3/1066—Distributors for heating liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
Description
Lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjaus
Keksinnön tausta
Keksinnön kohteena on menetelmä nestekiertoisen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjaamiseksi, missä järjestelmässä nestettä johdetaan 5 pääsyöttöputkea pitkin syöttöjakotuki11e ja jaetaan jakotukissa lämmityslenk-keihin, jotka palaavat paluujakotukille ja ainakin yhdessä jakotukissa on toimilaitteita lämmityslenkkien virtauksen ohjaamiseksi.
Edelleen keksinnön kohteena on nestekiertoinen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmä, jossa on pääsyöttöputki, pääpaluuputki, ainakin yksi 10 syöttöjakotukki, ainakin yksi paluujakotukki, lämmityslenkit syöttöjä kotu kilta paluujakotukille ja syöttöjakotukkiin ja/tai paluujakotukkiin sovitettuja toimilaitteita lämmityslenkkien virtauksen ohjaamiseksi.
Vielä keksinnön kohteena on nestekiertoisen lämmitys-jäähdytysjärjestelmän ohjausjärjestelmän ohjelmistotuote, jossa järjestelmäs-15 sä nestettä johdetaan pääputkea pitkin syöttöjä kotu kil I e ja jaetaan jakotukissa lämmityslenkkeihin, jotka palaavat paluujakotukille ja ainakin yhdessä jakotukissa on toimilaitteita lämmityslenkkien virtauksen ohjaamiseksi.
Nestekiertoisessa lämmitysjärjestelmässä väliaineena toimiva neste johdetaan tyypillisesti syöttöjakotukkiin ja lämmitysputket, jotka muodostavat 20 varsinaisen lämmityslenkin lähtevät syöttöjakotukilta ja tehtyään lenkin lämmitettävässä tilassa palaavat paluujakotukille. Lämmitysputkien nesteen virtausta ohjaavat venttiilit on sovitettu joko syöttöjakotukkiin tai paluujakotukkiin tai molempiin. Venttiilit ovat toimilaitekäyttöisiä ja toimilaitteiden toimintaa ohjataan ohjausjärjestelmällä. Toimilaitteiden ohjaaminen on varsin monimutkaista ja 25 ohjausjärjestelmässä on tarpeen ottaa huomioon useita seikkoja liittyen esi-
O
^ merkiksi lämpötilan säätöön, järjestelmän luotettavaan toimintaan ja järjestel- ^ män aiheuttamiin akustisiin ongelmiin liittyen. Esimerkki nestekiertoisesta V lämmitysjärjestelmästä on kuvattu julkaisussa JP 2001004157.
o Julkaisu JP 2001336809 esittää lattialämmitysjärjestelmän, jossa on c 30 useita termisesti toimivia venttiileitä. Kun termisesti toimivat venttiilit avataan,
CL
^ niille syötetään energiaa peräkkäin sähköisen syöksyvirran minimoimiseksi.
sj- o) Keksinnön lyhyt selostus o ° Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi rat kaisu lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjaamiseksi.
2
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että käytetään toimilaitteita, joilla on nopeat toiminta-ajat ja estetään eri lämmityslenk-kien toimilaiteventtiilien samanaikainen sulkeutuminen.
Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, että toimi-5 laitteilla on nopea toiminta-aika ja järjestelmä käsittää välineet eri lämmitys-lenkkien toimilaiteventtiilien samanaikaisen sulkeutumisen estämiseksi.
Keksinnön mukaiselle ohjelmistotuotteelle on tunnusomaista se, että ohjelmistotuotteen suorittaminen ohjausjärjestelmän ohjausyksikössä on sovitettu saamaan aikaan seuraavat toiminnot: havainnoidaan toimintajaksojen 10 päättyminen ja estetään toimilaiteventtiilien samanaikainen sulkeutuminen eri lämmityslenkeissä.
Keksinnön ajatuksena on, että nestekiertoisessa lämmitys-jäähdytysjärjestelmässä nestettä johdetaan pääsyöttöputkea pitkin syöttöjako-tukille ja jaetaan lämmityslenkkeihin. Lämmityslenkit palaavat paluujakotukille. 15 Ainakin yhdessä jakotukeista on toimilaitteita lämmityslenkkien virtauksen ohjaamiseksi. Käytetään toimilaitteita, joilla on nopeat toiminta-ajat ja toimilaitteiden venttiilit ohjataan sulkeutumaan eri aikoihin eri lämmityslenkeissä. Nopeat toimilaitteet saavat aikaan erittäin monipuolisen ohjaustoiminnon ja kun venttiilit ohjataan sulkeutumaan eri aikoihin, venttiilin sulkeutumisen aiheuttamat hyd-20 rauli-iskut eivät tule häiritseviksi putkistorakenteen ja hydrauli-iskujen aiheuttamien akustisten ongelmien kannalta.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja kuvataan täsmällisemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 25 kuvio 1 on kaavamainen esitys nestekiertoisesta lämmitys-
O
^ /jäähdytysjärjestelmästä; ^ kuvio 2 on erään sovellutusmuodon mukainen kaavamainen esitys V kahden eri lenkeissä olevan toimilaitteen toimintajaksoista; o kuvio 3 on erään toisen sovellutusmuodon mukainen kaavamainen | 30 esitys kahden eri lenkeissä olevan toimilaitteen toimintajaksoista; kuvio 4 on lohkokaavio, joka kuvaa nestekiertoista lämmitys- j? /jäähdytysjärjestelmää ohjaavan ohjausjärjestelmän toimintaa.
o Kuvioissa keksinnön joitain sovellutusmuotoja on esitetty selvyyden o ^ vuoksi yksinkertaistettuna. Samanlaiset osat on merkitty samoilla viitenumeroil- 35 la kuvioissa.
3
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Kuviossa 1 on esitetty nestekiertoinen lämmitys-/jäähdytys-järjestelmä. Järjestelmässä nestettä johdetaan pääsyöttöputkea 1 pitkin syöttö-jakotukille 2. Syöttöjakotukki 2 jakaa nesteen useaan lämmityslenkkiin 3. Läm-5 mityslenkit 3 saavat nesteen virtaamaan lämmitettävien tai jäähdytettävien huoneiden tai tilojen kautta. Jos järjestelmää käytetään lämmitykseen, neste voi olla esimerkiksi lämmintä vettä. Toisaalta, jos järjestelmää käytetään jäähdytykseen, putkissa virtaava neste on viileää nestettä, joka jäähdyttää huoneita tai tiloja.
10 Lämmityslenkit 3 muodostavat putket palaavat paluujakotukille 4.
Paluujakotukilta 4 neste virtaa takaisin pääpaluuputkea 5 pitkin.
Toimilaitteet 6 on sovitettu paluujakotukkiin 4. Toimilaitteet 6 ohjaavat nesteen virtausta lenkeissä 3.
Ohjausyksikkö 7 ohjaa toimilaitteiden 6 toimintaa, Toimilaitteet 6 15 voidaan sovittaa myös syöttöjakotukkiin 2. Edelleen toimilaitteet voi olla sekä syöttöjakotukissa 2 että paluujakotukissa 4. Kumpi tahansa jakotukeista 2 ja 4 voi lisäksi sisältää tasausventtiilejä. Tasausventtiilit voivat olla esimerkiksi manuaalisesti käytettäviä.
Järjestelmässä voi vielä olla kierrätyspumppu 12 ja yhdistys pää-20 syöttöputken 1 ja pääpaluuputken välillä, joka yhdistys on varustettu sekoitus-venttiilillä 13. Erillinen kierrätyspumppu 12 ja/tai yhdistys putkien 1 ja 5 välillä ei kuitenkaan ole aina tarpeellinen.
Nestekiertoinen lattialämmitysjärjestelmä jakaa tarvittavan lämmityksen jokaiseen huoneeseen rakennuksessa säätämällä kuuman veden vir-25 tausta lattiassa olevassa lämmityslenkissä tai syöttölenkissä. Yleensä käyte-0 tään yhtä lenkkiä huonetta kohti, mutta joskus suurempi huone jaetaan kah- δ teen tai useampaan lenkkiin. Säädin toimii huonetermostaatilta saadun infor- maation perusteella ja vastaavasti kääntää veden virtauksen päälle tai pois lat-^ tialenkissä.
° 30 Lattialenkin tai lämmityslenkin putkitus on tyypillisesti tehty esimer- £ kiksi silloitetusta polyeteenimuoviputkista. Näitä putkia voidaan käyttää eri- tyyppisessä lattiarakenteissa eli sekä betoni- että puulattiat voidaan lämmittää S tällä tavoin. On olennaista, että eristys putken alapuolella lattiarakenteessa on σ> § hyvä, jotta vältetään energian vuotaminen ulos alaspäin. Lattialenkin layout
C\J
35 riippuu jokaisen huoneen lämmitystarpeesta.
4
Betonilattiassa käytetään tyypillisesti 20 mm:n putkia, jotka putket on tavallisesti kiinnitetty vahvikeverkkoon ennen lopullista betonivalua. Suositus on, että putkien yläpinta tulisi olla 30 - 90 mm betonipinnan alapuolella ja putkilenkit tulisi asentaa 300 mm:n keskiosien välillä. Betoni johtaa lämpöä hy-5 vin, joten tällainen layout johtaa energian tasaiseen jakautumiseen ja antaa tasaisen lämpötilan lattiapinnalle. Tällainen rakennusmenetelmä käyttäen betonia ja 20 mm:n putkia on taloudellinen tapa rakentaa UFH- (lattialämmitys) järjestelmiä.
Betonissa olevan hyvän lämmönjohtavuuden vuoksi lenkkiin voi-10 daan syöttää alhaisella syöttölämpötilalla, tavallisesti alle 35 °C.
Askelvaste on varsin hidas lattian suuren massan takia, normaalisti 8-16 tuntia riippuen lattian paksuudesta.
Puulattioissa on saatavilla joitain erilaisia rakennetekniikoita ja ne voidaan jakaa kahteen pääkategoriaan: lattialenkkeihin lattiarakenteen sisä-15 puolella tai lattiarakenteen päällä. Tulee huomata, että kaikki UFH puuraken-netekniikat käyttävät alumiinilevyjä jakamaan lämpöä putkista. Tämä kompensoi huonoa lämmönjohtavuutta puussa. Yleisesti ottaen kaikki ’’lattiansisäiset” rakenteet käyttävät 20 mm:n putkia ja ’’lattianpäälliset” tekniikat käyttävät 17 mm:n putkia, jotka asennetaan esiuritettuihin lattialevyihin. On kuitenkin itses-20 tään selvää alan ammattimiehelle, että putkien halkaisija voi olla myös erilainen ja se määritellään tarpeen ja/tai järjestelmän ja/tai ympäristön asettamien vaatimusten mukaan.
Puulattiassa olevan huonon lämmönjohtavuuden takia lenkit tarvitsevat korkeamman syöttölämpötilan kuin betonilattiat, tavallisesti 40 °C asti.
25 Askelvaste on nopeampi kuin betonilla, tavallisesti 4-6 tunnin välil- lä riippuen lattiarakenteesta.
5 Edellä esitetyt järjestelmät ovat pääsääntöisesti asennettu kun talo
CM
on rakennettu. Näiden lisäksi on olemassa UFH-järjestelmiä jälkiasennukseen.
^ Tällainen järjestelmä keskittyy matalaan rakennekorkeuteen ja käsittelyn help- ° 30 pouteen ja käyttää pieniä putkihalkaisijoita ja putket on asennettu esiuritettui- £ hin polystyreenilattiapaneeleihin. Syöttölämpötila ja askelvaste ovat melko sa- manlaisia kuin puisissa rakenteissa.
^ Toimilaitteen iskusykli on edullisesti alle 120 sekuntia. Toimilaite voi <J> o olla tavanomainen mekaaninen mäntäventtiili. Toimilaite voi myös olla esimer- ^ 35 kiksi solenoidiventtiili. Kun käytetään solenoidiventtiiliä, toimilaitteen iskusykli voi olla erittäin lyhyt. Niinpä toimilaitteen iskuaika tai toiminta-aika voi olla esi- 5 merkiksi alueella 0,1 - 120 sekuntia. Edullisesti käytetään toimilaitteita, joilla on nopea toiminta-aika. Niinpä toimilaitteiden toiminta-aika on edullisesti alle 10 sekuntia.
Ohjausjärjestelmässä termillä ’’pulssin leveys” viitataan virtauksen 5 aikaan eli toimintajaksoon. Minimipulssinleveys on edullinen tehokkaan lämmityksen aikaansaamiseksi. Minimipulssinleveys määritellään kuitenkin siten, että toimintajakson aikana myös pisin lenkki täyttyy syöttövedellä. Minimipulssinleveys tarkoittaa, että ohjauksen ajanjakso on varsin lyhyt, mikä tarkoittaa korkeaa taajuutta. Edullisesti ajanjakso on lyhyempi kuin 1/3 lämmitettävän huo-10 neen lattian vasteajasta. Ajanjakso voi vaihdella esimerkiksi 5-60 minuutin välillä. Jotta saavutetaan se piirre, että toimintajaksot alkavat eri aikaan eri lenkeissä, taukoaikojen pituudet toimintajaksojen välillä voivat vaihdella noudattaen mallia tai satunnaisesti. Vaihtelu täytyy luonnollisesti suorittaa tiettyjen rajojen sisällä siten, että toimintajaksojen prosenttiosuus saadaan pidettyä halu-15 tussa arvossa. Toinen vaihtoehto on vaihdella pulssin leveyttä käyttäen kaavaa tai satunnaisesti vastaavalla tavalla. Vielä eräs tapa on käyttää erilaisia ajanjaksoja eri lenkeissä. Esimerkiksi yhdessä lenkissä ajanjakso voi olla 29 minuuttia, toisessa lenkissä ajanjakso voi olla 30 minuuttia ja kolmannessa lenkissä ajanjakso voi olla 31 minuuttia. Tietysti joskus toimintajaksot käynnistyvät 20 samanaikaisesti eri lenkeissä, mutta käyttäen ainakin yhtä edellä mainittua järjestelmää toimintajaksot alkavat useimmissa tapauksissa eri aikoihin. Niinpä tavoite on estää toimintajaksojen ajaminen eri lenkeissä synkronisesti.
Toimintajakson prosenttiosuus tarkoittaa sitä kuinka pitkä ajanjakson päälläoloaika on. Toisin sanoen jos ajanjakso on 10 minuuttia ja toiminta-25 jakson prosenttiosuus on 10 %, se tarkoittaa, että virtaus on päällä yhden mi-nuutin ja pois päältä 9 minuuttia, jos prosenttiosuus on 50, virtaus on päällä 5 5 minuuttia ja pois päältä 5 minuuttia ja jos toimintajakson prosenttiosuus on 90,
CM
^ virtaus on päällä 9 minuuttia ja pois päältä yhden minuutin. Jos ajanjakso on ^ riittävän lyhyt, ohjauksen voidaan katsoa olevan jatkuva, jos järjestelmä on riit- ° 30 tävän hidas eli lattian vasteaika on pitkä.
£ Tämä selitys liittyy nestekiertoiseen pinnan alaiseen lämmityk- i^. seen/jäähdytykseen. Tällaisessa järjestelmässä nestettä syötetään syöttölenk- keihin jäähdytystä/lämmitystä varten. Neste voi olla esimerkiksi vettä tai mitä O) o tahansa sopivaa nesteväliainetta. Neste voi sisältää esimerkiksi glykolia. Pin- ^ 35 nan alainen lämmitys/jäähdytys tarkoittaa, että syöttölenkit on asennettu esi- 6 merkiksi lattian alle. Syöttölenkit voidaan asentaa myös mihin tahansa sopivaan rakenteeseen. Lenkit voidaan asentaa esimerkiksi seinään tai kattoon.
Erään sovellutusmuodon mukaisesti päälle/pois ohjaus yhdistetään huonekohtaiseen pulssin leveys modulaatioon. Pulssin leveys riippuu huoneen 5 vasteesta. Aloituksessa pulssin leveys on edullisesti aina 50 %. Ajanjakso pulssin leveydelle voi olla esimerkiksi 30 minuuttia. On tärkeää estää eri kanavien kautta lenkkien ajaminen synkronisesti. Satunnaisen arvon väliltä -30 -+30 sekuntia lisääminen ajanjaksoon voi estää tämän. Toinen mahdollisuus on ottaa hieman erilainen ajanjakso jokaiselle kanavalle/lenkille. On riittävää, jos 10 ero on esimerkiksi 5 sekuntia.
Maksimiarvo pulssin leveydelle on 25 minuuttia ja minimiarvo on 5 minuuttia. Erottelutarkkuus voi olla esimerkiksi yksi minuutti. Edullisesti puls-sinleveysmodulaatiolaskuri resetoidaan asetusarvon muutoksesta, mikä estää viiveitä järjestelmässä.
15 Lämmityssykli määritetään aikana yhden lämmityspyynnön ja seu- raavan lämmityspyynnön välillä.
Maksimi ja minimi huoneenlämpötiloja monitoroidaan ja tallennetaan täyden lämmityssyklin aikana.
Pulssin leveyttä säädetään aikakatkaisun yhteydessä, lämmitys-20 moodin yhteydessä tai lämmityssyklin jälkeen.
Pääaikakatkaisu pulssinleveyssäädölle voi olla esimerkiksi 300 minuuttia.
Ohjausjärjestelmä käsittää sopivat välineet haluttujen toimintojen suorittamiseksi. Esimerkiksi kanavablokki laskee ohjaussignaaliin perustuen 25 asetusarvoon, huoneen lämpötilaan ja tarvittavaan energiaan. Energia pulssin-leveysmoduloidaan ja energiatarve lasketaan mittaamalla ajan kuluessa huo-o nelämpötilan ominaispiirteet.
CM
^ Yksi tapa kuvata tämä on, että kyseessä on perinteinen päälle/pois T säätö itsesäätyvällä vahvistuksella.
° 30 Erään sovellutusmuodon mukaan pulssinleveysmodulaation ulostu- | loa voidaan säätää välillä 15-70 % toimintajaksosta. Oletusarvo on 50 %.
Maksimi- ja minimiarvot päälle/pois syklin aikana tallennetaan ja arvioidaan ja toimintajaksoa säädetään mikäli tarpeen.
o Pulssinleveysmodulaation ajastin käynnistetään uudestaan, jos ase- ^ 35 tusarvo kasvaa esimerkiksi enemmän kuin yhden asteen.
7
Kuvio 2 esittää toimilaitteen toimintajakson 8a. Hetkellä ti ohjausyksikkö 7 antaa toimilaitteelle 6 sulkeutumiskäskyn. Hetkellä t2toimilaite on täysin sulkeutunut. Iskuaika tai toiminta-aika on esitetty kuvioissa viitenumerolla 9.
Kuvio 2 esittää vielä toisessa lämmityslenkissä olevan toimilaitteen 5 toimintajakson 8b. Myös tässä tapauksessa toimintajakson 8b pulssin leveys on sellainen, että toimintajakso 8b päättyy samanaikaisesti toimintajakson 8a kanssa hetkellä ti, jos lisätoimenpiteitä ei tehdä. Tämä on esitetty kuviossa 2 viitenumerolla 10. Ohjausyksikkö 7 kuitenkin havaitsee, että tällaisessa tapauksessa kaksi toimilaitetta 6 sulkeutuisivat samanaikaisesti. Siksi ohjausyksik-10 kö 7 lisää viiveen 11 toimintajaksoon 8b. Lisätyn viiveen 11 vuoksi toimintajakso 8b on tehty pidemmäksi siten, että toimilaite 6 alkaa sulkeutua hetkellä t2 ja on täysin sulkeutunut hetkellä t3. Viiveen 11 pituus on yhtä suuri tai suurempi kuin toimilaitteiden toiminta-aika 9. Niinpä eri lämmityslenkeissä olevien toimin-talaitteiden samanaikainen sulkeutuminen on estetty.
15 Kuvio 3 esittää toisen tapauksen, jossa toinen toimilaite, joka toimii toimintajakson 8b mukaisesti, ei ole sulkeutumassa täsmälleen samanaikaisesti ensimmäisen toimilaitteen kanssa hetkellä U vaan toinen toimilaite on sulkeutumassa hetkellä U- Kuitenkin, koska hetken ti ja U välinen ero on lyhyempi kuin toimilaitteiden toiminta-aika 9, toimilaitteiden sulkeutuminen tapah-20 tuisi osittain samanaikaisesti tai limittäin. Tämä aiheuttaisi myös akustisia ongelmia ja/tai hydrauli-iskuja. Niinpä ohjausyksikkö 7 lisää viiveen 11 toiseen toimintajaksoon 8b, jolloin myös tässä tapauksessa toimilaitteiden samanaikainen sulkeutuminen on estetty. Niinpä toisen toimilaitteen sulkeutuminen alkaa hetkellä t3, mikä on hetken t2 jälkeen, jolloin ensimmäinen toimilaite on täysin 25 sulkeutunut. Tässä tapauksessa viiveen pituuden ei tarvitse yhtä pitkä kuin toiminta-aika 9 vaan viive 11 voidaan lyhentää hetkien U ja U välisellä ajalla. 5 Viiveen 11 säätäminen ei kuitenkaan ole välttämätöntä, koska tyypillisesti vii-
(M
^ veen 11 pituus on paljon lyhyempi kuin toimintajaksojen 8a, 8b pituus.
T Kuvio 4 on lohkokaavio edellä kuvatun ohjausjärjestelmän toiminnan ° 30 mukaisesti. Lohkossa A toimintajaksojen päättymiset havainnoidaan. Lohkossa | B analysoidaan, päättyvätkö kaksi tai useampaa toimintajaksoa samanaikai- i^. sesti. Jos tämän analyysin tulos on ”ei”, silmukka palaa lohkoon A. Kuitenkin ^ jos kaksi tai useampaa toimintajaksoa päättyvät samanaikaisesti ohjelma jat- o kaa lohkoon C. Lohko C käsittää sen toiminta-askeleen, että toimintajaksojen ^ 35 samanaikainen päättyminen estetään. Niinpä lohkossa C esimerkiksi lisätään viive ainakin yhteen toimintajaksoon.
8
Ohjausyksikkö 7 voi sisältää ohjelmistotuotteen, jonka suorittaminen ohjausyksikössä on sovitettu saamaan aikaan ainakin joitain yllä esitetyistä toiminnoista. Ohjelmistotuote voidaan ladata ohjausyksikköön 7 tallennus- tai muistivälineeltä, kuten muistitikulta, muistilevykkeeltä, kovalevyltä, verkkopal-5 velimelta tai vastaavasta, jonka ohjelmistotuotteen suorittaminen ohjausyksikön prosessorissa tai vastaavassa saa aikaan tässä selityksessä esitettyjä toimintoja nestekiertoisen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjaamiseksi.
Toimilaitteiden samanaikaisen sulkeutumisen estäminen rajoittaa painemuutoksia putkissa. Painemuutosten rajoittaminen estää ääniongelmia.
10 Ohjausyksikön 7 toimilaitteelle 6 antamien sulkeutumiskomentojen välisen eron tulee olla ainakin yhtä pitkä kuin toimilaitteiden toiminta-aika 9. Toimilaitteiden samanaikaisen avautumisen estäminen vähentää myös painemuutoksia ja estää siten ääniongelmia. Niinpä kuvioiden 2 ja 3 yhteydessä esitetyn viiveitä käyttävän toiminnon soveltamista voidaan soveltaa myös toimintajaksojen 15 8a, 8b alkuhetkiin.
Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa kuvattuja piirteitä voidaan käyttää yksistään muista piirteistä erillään. Tässä hakemuksessa kuvattuja piirteitä voidaan myös yhdistää tarpeen mukaan muodostamaan erilaisia kombinaatioita.
20 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis tamaan keksinnön ajatusta. Keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
o δ
CM
00 o
X
cc
CL
sfr
LO
05
O
O
CM
Claims (10)
1. Menetelmä nestekiertoisen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjaamiseksi, missä järjestelmässä nestettä johdetaan pääsyöttöputkea (1) pitkin syöttöjakotuki11e (2) ja jaetaan jakotukissa (2) lämmityslenkkeihin (3), jotka pa- 5 laavat paluujakotukille (4) ja ainakin yhdessä jakotukissa (2, 4) on toimilaitteita (6) lämmityslenkkien (3) virtauksen ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että käytetään toimilaitteita (6), joilla on nopeat toiminta-ajat ja estetään eri lämmitys-lenkkien (3) toimilaiteventtiilien samanaikainen sulkeutuminen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että havainnoidaan toimintajaksojen (8a, 8b) päättyminen ja jos kaksi tai useampaa toimintajaksoa (8a, 8b) päättyy olennaisesti samanaikaisesti, lisätään viive (11) ainakin yhteen toimintajaksoon (8b).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimintajaksot (8a, 8b) määritetään päättymään olennaisesti samanaikai- 15 sesti, jos toimintajaksojen (8a, 8b) päättymisten välinen ero on lyhyempi kuin toimilaitteiden (6) toiminta-aika (9).
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viiveen (11) pituus on yhtä suuri tai pidempi kuin toimilaitteiden (6) toiminta-aika (9).
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimilaitteet (6) ohjaavat virtausta lämmityslenkeissä päälle ja pois siten, että toiminta-jakson aikana virtaus on suuri ja toimintajaksojen välissä virtaus on pois.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että toimintajaksot (8a, 8b) eri lämmityslenkeissä (3) mene-0 vät osittain päällekkäin.
7. Nestekiertoinen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmä, jossa on pää- -A syöttöputki (1), pääpaluuputki (5), ainakin yksi syöttöjakotukki (2), ainakin yksi ^ paluujakotukki (4), lämmityslenkit (3) syöttöjakotukilta (2) paluujakotukille (4) ja ° 30 syöttöjakotukkiin (2) ja/tai paluujakotukkiin (4) sovitettuja toimilaitteita (6) läm- £ mityslenkkien (3) virtauksen ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että toimilaitteilla rj (6) on nopea toiminta-aika ja järjestelmä käsittää välineet eri lämmityslenkkien S (3) toimilaiteventtiilien samanaikaisen sulkeutumisen estämiseksi. σ>
§ 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, CM 35 että järjestelmä käsittää välineet toimintajaksojen (8a, 8b) päättymisen havaitsemiseksi ja välineet viiveen lisäämiseksi ainakin yhteen toimintajaksoon (8b), jos kaksi tai useampaa toimintajaksoa (8a, 8b) päättyvät olennaisesti samanaikaisesti.
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toimilaitteet (6) on sovitettu ohjaamaan virtausta lämmityslenkeissä 5 (3) päälle ja pois siten, että toimintajakson aikana virtaus on suuri ja toiminta- jaksojen välillä virtaus on pois.
10. Nestekiertoisen lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjausjärjestelmän ohjelmistotuote, jossa järjestelmässä nestettä johdetaan pääputkea (1) pitkin syöttöjakotukille (2) ja jaetaan jakotukissa (2) lämmityslenkkeihin (3), jot- 10 ka palaavat paluujakotukille (4) ja ainakin yhdessä jakotukissa (2, 4) on toimilaitteita (6) lämmityslenkkien (3) virtauksen ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että ohjelmistotuotteen suorittaminen ohjausjärjestelmän ohjausyksikössä (7) on sovitettu saamaan aikaan seuraavat toiminnot: havainnoidaan toimintajaksojen (8a, 8b) päättyminen ja 15 estetään toimilaiteventtiilien samanaikainen sulkeutuminen eri läm mityslenkeissä (3). o δ (M oo o X en CL h-· Sj- δ σ> o o (M
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095147A FI121552B (fi) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | Lämmitys-/-jäähdytysjärjestelmän ohjaus |
| CA2752477A CA2752477C (en) | 2009-02-18 | 2010-02-16 | Controlling a heating/cooling system |
| PCT/IB2010/050682 WO2010095089A2 (en) | 2009-02-18 | 2010-02-16 | Controlling a heating/cooling system |
| EP10705430.6A EP2399077B1 (en) | 2009-02-18 | 2010-02-16 | Controlling a heating/cooling system |
| US13/148,100 US20110290896A1 (en) | 2009-02-18 | 2010-02-16 | Controlling a heating/cooling system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095147 | 2009-02-18 | ||
| FI20095147A FI121552B (fi) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | Lämmitys-/-jäähdytysjärjestelmän ohjaus |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095147A0 FI20095147A0 (fi) | 2009-02-18 |
| FI20095147A FI20095147A (fi) | 2010-08-19 |
| FI121552B true FI121552B (fi) | 2010-12-31 |
Family
ID=40404648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095147A FI121552B (fi) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | Lämmitys-/-jäähdytysjärjestelmän ohjaus |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110290896A1 (fi) |
| EP (1) | EP2399077B1 (fi) |
| CA (1) | CA2752477C (fi) |
| FI (1) | FI121552B (fi) |
| WO (1) | WO2010095089A2 (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9986863B2 (en) | 2009-02-13 | 2018-06-05 | Koninklijke Philips N.V. | Floor construction with variable grade of resilience |
| KR100938588B1 (ko) * | 2009-04-29 | 2010-01-26 | 주식회사 삼양발부종합메이커 | 정유량 자동제어장치 |
| EP2614312A2 (en) * | 2010-09-09 | 2013-07-17 | John Bergin | Heating control system |
| CH707678A1 (de) * | 2013-03-05 | 2014-09-15 | Oblamatik Ag | Verfahren und System zum Temperieren von Bauteilen. |
| EP3150924B1 (de) * | 2015-10-02 | 2019-07-31 | Grundfos Holding A/S | Hydraulisches system |
| CN110207292A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-09-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 辐射式空调***及相应的控制方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2268761A (en) * | 1938-07-11 | 1942-01-06 | Honeywell Regulator Co | Zone temperature control system |
| US2263422A (en) * | 1939-04-17 | 1941-11-18 | Honeywell Regulator Co | Zone control system |
| US4863100A (en) * | 1988-04-04 | 1989-09-05 | Erhardt James A | Electronic flow controller for hydronic heating systems |
| US5313980A (en) * | 1993-04-06 | 1994-05-24 | Carlson Bengt A | Method of and valve for controlling flow in a hydronic system |
| US5622221A (en) * | 1995-05-17 | 1997-04-22 | Taco, Inc. | Integrated zoning circulator with priority controller |
| US6062485A (en) * | 1998-04-22 | 2000-05-16 | Erie Manufacturing Company | Radiant heating system reset control |
| JP2001004157A (ja) | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 床暖房制御方法及び床暖房装置 |
| US6390381B1 (en) * | 2000-03-20 | 2002-05-21 | Oliver Peter Laing | Control unit and process for adjusting the heating loops in large area heating systems and to control the adjusted heating loops |
| JP2001336809A (ja) | 2000-05-31 | 2001-12-07 | Daikin Ind Ltd | 温調装置の弁制御機構 |
| DE10063803C2 (de) * | 2000-12-21 | 2003-11-06 | Bernhard Banken | Einrichtung für die Bereitstellung von Warmwasser in einer sanitären Installation |
| EP1431899A3 (en) * | 2002-12-16 | 2006-08-09 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Decentralized autonomous control for complex fluid distribution systems |
| UA84563C2 (ru) * | 2005-11-29 | 2008-11-10 | Сергей Федорович Петренко | Моторный клапан с поворотной пробкой |
| US7857233B2 (en) * | 2006-09-01 | 2010-12-28 | Flow Design, Inc. | Electronically based control valve with feedback to a building management system (BMS) |
| DE102006052124A1 (de) | 2006-11-06 | 2008-05-15 | Danfoss A/S | Abgleichsystem für eine Fußbodentemperierungs-Anordnung |
-
2009
- 2009-02-18 FI FI20095147A patent/FI121552B/fi not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-16 EP EP10705430.6A patent/EP2399077B1/en active Active
- 2010-02-16 CA CA2752477A patent/CA2752477C/en active Active
- 2010-02-16 WO PCT/IB2010/050682 patent/WO2010095089A2/en active Application Filing
- 2010-02-16 US US13/148,100 patent/US20110290896A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010095089A2 (en) | 2010-08-26 |
| FI20095147A0 (fi) | 2009-02-18 |
| EP2399077B1 (en) | 2018-04-25 |
| EP2399077A2 (en) | 2011-12-28 |
| FI20095147A (fi) | 2010-08-19 |
| CA2752477C (en) | 2017-07-25 |
| US20110290896A1 (en) | 2011-12-01 |
| WO2010095089A3 (en) | 2012-03-29 |
| CA2752477A1 (en) | 2010-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI121579B (fi) | Lämmitys-/jäähdytysjärjestelmän ohjaus | |
| FI121552B (fi) | Lämmitys-/-jäähdytysjärjestelmän ohjaus | |
| FI121551B (fi) | Pinnan alaisen lämmityksen/jäähdytyksen ohjaus | |
| US8708244B2 (en) | Control of a system with a large thermal capacity | |
| KR100985391B1 (ko) | 개별난방 제어 시스템에서 난방 부하 변동에 따른 보일러의제어방법 및 이를 이용한 개별난방 제어 시스템 | |
| EP3115699B1 (en) | Heat pump hot water apparatus | |
| EP2530390B1 (en) | Heating system and method for heating a plurality of rooms | |
| US11105525B2 (en) | Method for heating or cooling rooms in a building | |
| JPH0618092A (ja) | 集中給湯装置 | |
| JP2010071580A (ja) | 給湯装置 | |
| US10488057B2 (en) | Controlling under surface heating/cooling | |
| JP3475638B2 (ja) | 給湯システム | |
| KR102222331B1 (ko) | 하이브리드 보일러장치 | |
| JP6480293B2 (ja) | 暖房装置 | |
| CN117328680B (zh) | 一种储能混凝土结构构件的3d打印原位成型方法以及*** | |
| JP2003269733A (ja) | 暖房装置 | |
| JP6604165B2 (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
| JP2003194346A (ja) | 床暖房設備 | |
| JP2019078452A (ja) | 暖房熱源機 | |
| GB2560359A (en) | A domestic hot water installation and a method of operating same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |