RU2480678C2 - Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя - Google Patents
Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480678C2 RU2480678C2 RU2011122941/12A RU2011122941A RU2480678C2 RU 2480678 C2 RU2480678 C2 RU 2480678C2 RU 2011122941/12 A RU2011122941/12 A RU 2011122941/12A RU 2011122941 A RU2011122941 A RU 2011122941A RU 2480678 C2 RU2480678 C2 RU 2480678C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- temperature
- flow
- supply system
- heat
- Prior art date
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 33
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- F24D19/00—Details
- F24D19/0002—Means for connecting central heating radiators to circulation pipes
- F24D19/0004—In a one pipe system
- F24D19/0007—Comprising regulation means
-
- 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
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)
Abstract
Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя, в которой применяют средства регулирования расхода и подачи теплоносителя в стояк однотрубной системы типовой компоновки, например, для строительных кооперативов, для подачи тепла к радиаторам в квартирах. Этот способ регулирования относится к регулированию температуры теплоносителя в ответ на изменения внешних параметров (температуры) и расхода в ответ на изменения температуры теплоносителя в обратном трубопроводе. Использование в однотрубной системе теплоснабжения двойного регулирования делает данную однотрубную систему теплоснабжения высокоэффективной с зависящим от нагрузки энергопотреблением. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Система, в которой применяют средства регулирования расхода и подачи теплоносителя в стояк однотрубной системы типовой компоновки, например, для строительных кооперативов, для подачи тепла к радиаторам в квартирах. Этот способ регулирования относится к регулированию температуры теплоносителя в ответ на изменения внешних параметров (температуры) и расхода в ответ на изменения температуры теплоносителя в обратном трубопроводе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Снабжаемые по трубам радиаторы, например, в зданиях или строительных кооперативах обычно компонуют либо в виде двухтрубной, либо в виде однотрубной системы. Ниже мы будем говорить, в общем, о "домах", имея в виду здания, состоящие из нескольких квартир, или любые другие помещения, для которых такие компоновки являются типичными.
В традиционных двухтрубных системах комплект параллельных труб образует подающие трубопроводы (или, применяя более общий термин, "линии") для совокупности теплообменных аппаратов, например радиаторов. Трубопроводы, соединенные с каждой такой совокупностью теплообменных аппаратов, называют стояками; в традиционных двухтрубных системах расход в каждом стояке регулируют отдельно, таким образом согласуя с текущей нагрузкой динамический расход в каждом стояке.
Однако в однотрубных системах теплоноситель (обычно воду) с определенным расходом и определенной температурой среды (обычно воды) подачи подают по подающему трубопроводу к совокупности теплообменных аппаратов. Отдельные радиаторы соединяют последовательно один за другим, так что обратный трубопровод одного радиатора является подающим трубопроводом для следующего радиатора.
Обычно расход теплоносителя для каждого радиатора регулируют при помощи термостатов, устанавливаемых пользователями радиаторов, но в традиционных системах общий расход в подающем трубопроводе и обратном трубопроводе, по существу, постоянен, то есть в зависимости от изменений нагрузки он не меняется.
Например, в жаркий день, или просто когда увеличение температуры в помещении приводит к закрытию радиаторного термостата, радиаторные термостаты, в общем, закрываются, чтобы большая часть теплоносителя текла через байпас. Такая компоновка ведет к нежелательной высокой температуре теплоносителя в обратном трубопроводе (обратных трубопроводах). Высокая температура теплоносителя нежелательна, так как это ведет к неконтролируемому нагреву жилых помещений и, более того, излишним потерям тепла теплоносителя в трубопроводах, поскольку трубопроводы продолжают подавать тепло, хотя радиаторы закрыты. В частности, это имеет место в том случае, если трубопроводы плохо изолированы. Это причиняет жильцам дополнительные неудобства.
В двухтрубных системах гидрораспределитель, регулирующий расход, располагают центрально. В случае однотрубной системы это невозможно, так как это привело бы к недостаточному расходу в частях системы, все еще имеющих большую нагрузку, и к избыточному расходу в частях/стояках с низкой нагрузкой.
Данное изобретение относится к решению, позволяющему создать высокоэффективную однотрубную систему с зависящим от нагрузки энергопотреблением.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В данном изобретении проблема однотрубных систем решается благодаря применению двойного регулирования: одного для регулирования температуры подаваемого теплоносителя, то есть температуры подачи, и еще одного для регулирования расхода через совокупность теплообменных аппаратов в зависимости от температуры теплоносителя в обратном трубопроводе. Регулирование расхода и температуры в обратном трубопроводе каждого стояка осуществляют "децентрализовано".
Регулирование температуры подачи основано на наружных условиях, включающих такие влияющие на систему условия, на которые сама система влиять не может, например, при применении погодного регулятора эти условия предпочтительно включают погоду (в частности, наружную температуру, например температуру наружного воздуха в районе здания), но эти условия также могут включать другие факторы, могущие повлиять на расчетное количество тепла, которое необходимо подать в дома. Основной, но не исключительный, вариант осуществления изобретения, в частности, связан с наружной температурой, следовательно, система опционально содержит датчик наружной температуры. В еще более предпочтительном варианте осуществления систему соединяют с системой прогноза погоды, например, через Интернет.
Таким образом, в данном изобретении предлагается система, которая содержит:
совокупность теплообменных аппаратов, соединенных последовательно, так что обратный трубопровод одного теплообменного аппарата является подающим трубопроводом для следующего теплообменного аппарата;
магистральный подающий трубопровод, соединенный с подающим трубопроводом первого (если смотреть в направлении потока) из теплообменных аппаратов;
магистральный обратный трубопровод, соединенный с обратным трубопроводом последнего (если смотреть в направлении потока) из теплообменных аппаратов;
в которой теплоноситель с температурой в подачи подают с определенным расходом из магистрального подающего трубопровода к совокупности теплообменных аппаратов,
причем эта система дополнительно содержит
регулятор расхода, соединенный с обратным трубопроводом, причем регулятор расхода предназначен для регулирования расхода в обратном трубопроводе;
исполнительное устройство, управляющее регулятором расхода;
датчик температуры, расположенный с теплообменной связью с теплоносителем в обратном трубопроводе.
Чтобы обеспечить непрерывный расход, несмотря на частые изменения нагрузки каждого из теплообменных аппаратов, например, когда эти аппараты регулируются пользователями, регулятор расхода, кроме того, приспособлен для поддержания постоянного расхода, несмотря на изменения давления в магистральном подающем трубопроводе.
Чтобы избежать подачи в систему слишком большого количества энергии, предпочтительно посредством заблаговременного соответствия наружным условиям, в одном из вариантов осуществления изобретения система может содержать наружный датчик температуры, установленный для измерения наружной по отношению к системе температуры.
В частности, но не исключительно, чтобы обеспечить регулирование температуры в обратном трубопроводе по уставке в зависимости от различных параметров, в одном из вариантов осуществления изобретения система может содержать электронный регулятор, соединенный с каждым исполнительным устройством и датчиками температуры, соединенными с обратными трубопроводами системы. Опционально электронный регулятор соединяют с датчиком температуры, соединенным с магистральным подающим трубопроводом, а также опционально с датчиком наружной температуры.
В одном из вариантов осуществления изобретения каждое исполнительное устройство управляется при помощи импульсов, например, в тех случаях, когда исполнительное устройство представляет собой электромагнитное, пневматическое, гидравлическое или электрострикционное управляющее устройство.
Чтобы обеспечить постоянную оптимизацию системы, электронный регулятор приспособлен для слежения за измеряемыми параметрами и использования этих данных для оптимизации зависимости уставки температуры подачи от наружной температуры и уставки температуры в обратном трубопроводе от уставки температуры подачи.
В варианте, альтернативном варианту с электронным регулятором, каждое исполнительное устройство соединено прямо с датчиками температуры, представляет собой устройство прямого действия и содержит средства регулирования уставки температуры в обратном трубопроводе. Естественный выбор заключается в том, что исполнительное устройство представляет собой термостат.
В домах часто имеется несколько стояков, подключенных параллельно друг другу, поэтому расход в каждом стояке системы соответствует нагрузке и расход в каждой совокупности стояков регулируется отдельно.
Чтобы обеспечить оптимальную уставку системы, в одном из вариантов осуществления изобретения температуру подачи регулируют в соответствии с уставкой температуры в подающем трубопроводе в зависимости от внешних по отношению к системе параметров, а расход регулируют в соответствии с уставкой температуры в обратном трубопроводе в зависимости от температуры теплоносителя вниз по потоку от первого аппарата в совокупности теплообменных аппаратов. Уставку температуры в обратном трубопроводе предпочтительно регулируют в ответ на регулирование уставки температуры подачи.
ФИГУРЫ
Фиг.1. Стандартная компоновка однотрубной системы, в которой может быть использовано данное изобретение.
Фиг.2. Несколько параллельных стояков, каждый из которых объединен с совокупностью теплообменных аппаратов, причем каждый стояк регулируют в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения.
Фиг.3. Регулятор расхода, применяемый в одном из вариантов осуществления изобретения, причем этот регулятор приспособлен для поддержания постоянного расхода, несмотря на изменения давления.
Фиг.4. Графики зависимости уставки от наружных условий.
Фиг.5A и 5B. Графики, показывающие, каким образом данное изобретение позволяет установить соотношение расходов для лучшего соответствия фактической нагрузке в системе.
Фиг.6. Система, в которой применяют электронный регулятор в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показана типичная конфигурация однотрубной системы, при которой некоторое количество теплоносителя (обычно воды), имеющего температуру подачи, через подающий трубопровод (3) с определенным расходом подают к совокупности теплообменных аппаратов (6), например радиаторов, и которая предназначена для отопления нескольких жилых помещений. Ниже без потери всеобщности такие теплообменные аппараты (6) часто называются радиаторами. Отдельные радиаторы (6) соединяют последовательно один за другим, так что обратный трубопровод (4) одного радиатора (6) является подающим трубопроводом (3) для следующего радиатора (6). Подающий трубопровод (3) и обратный трубопровод (4) каждого радиатора (6) дополнительно соединяют байпасом (5). Магистральный подающий трубопровод (1) соединяют с подающим трубопроводом (3) первого (если смотреть в направлении потока) из радиаторов (6), а магистральный обратный трубопровод (2) соединяют с обратным трубопроводом (4) последнего (если смотреть в направлении потока) из радиаторов (6) совокупности.
Такая компоновка кое-где является типичной для домов, содержащих несколько помещений и квартир, в которых, например, каждый из нескольких параллельных стояков соединен с несколькими помещениями или квартирами. В этом тексте каждое из помещений или квартир рассматривают как один теплообменный аппарат, в этом случае сопряженные со стояком помещения (квартиры) содержат "совокупность" теплообменных аппаратов или радиаторов (6).
Отдельные радиаторы (6) внутри каждого помещения (квартиры) могут соединять по схожей или весьма разной компоновке.
Таким образом, в домах, которые содержат несколько стояков, такая система содержит соответствующее множество совокупностей радиаторов, соединенных последовательно и присоединенных к общему магистральному подающему трубопроводу (1) и магистральному обратному трубопроводу (2), причем расход в каждой из совокупностей регулируют отдельно.
Теплоноситель могут подавать прямо в радиаторы (6) (далее мы будет называть это компоновкой с прямой подачей) либо в системе могут применять подстанцию, содержащую теплообменник, отделяющий подающие трубопроводы, например, от здания (далее мы будем называть это компоновкой с подстанцией), таким образом образуя замкнутый контур для теплоносителя, циркулирующего в отдельных радиаторах (6). Расход теплоносителя в каждом радиаторе (6) регулируют при помощи средств (7) регулирования расхода, далее без потери всеобщности называемых радиаторными термостатами.
Кроме того, регулирование расхода в радиаторах (6) влияет на расход в байпасах (5); при изменении расхода в радиаторах (6) соответственно меняется расход в байпас (5).
Например, в жаркий день или просто когда приток тепла от имеющихся в помещении источников вызывает закрытие радиаторного термостата (7), радиаторные термостаты (7), в общем, закрываются, чтобы большая часть теплоносителя текла через байпас (5). Такая компоновка ведет к нежелательной высокой температуре теплоносителя в обратном трубопроводе (обратных трубопроводах) (4). Высокая температура теплоносителя в обратном трубопроводе нежелательна, так как это ведет к неконтролируемому нагреву жилых помещений и, более того, излишним потерям тепла теплоносителя в трубопроводах, поскольку трубопроводы продолжают подавать тепло, хотя радиаторы закрыты. В частности, это имеет место в том случае, если трубопроводы плохо изолированы. Это причиняет жильцам дополнительные неудобства.
В данном изобретении эта проблема решается благодаря применению двойного регулирования: одного для регулирования температуры подаваемого теплоносителя, то есть температуры подачи, и еще одного для регулирования расхода через совокупность теплообменных аппаратов (6) в зависимости от температуры теплоносителя в обратном трубопроводе (3).
Регулирование температуры подачи основано на наружных условиях, включающих такие влияющие на систему условия, на которые сама система влиять не может, например, эти условия предпочтительно включают погоду (в частности, наружную температуру, например температуру наружного воздуха в районе здания), но эти условия также могут включать другие факторы, могущие повлиять на расчетное количество тепла, которое необходимо подать в дома. Основной, но не исключительный, вариант осуществления изобретения, в частности, связан с наружной температурой, следовательно, система опционально содержит датчик (8) наружной температуры. В еще более предпочтительном варианте осуществления систему соединяют с системой прогноза погоды, например, через Интернет.
Таким способом, регулирование расхода в стояках основано на фактическом потреблении или нагрузке (2) в стояке (стояках), так как меняющееся потребление изменяет температуру теплоносителя в обратном трубопроводе (обратных трубопроводах) (4).
На фиг.2 показана компоновка в соответствии с данным изобретением, при которой регулятор (9) расхода соединяют с обратным трубопроводом (4), соединенным с совокупностью радиаторов (6), для контроля расхода теплоносителя в трубопроводах, питающих эти радиаторы (6).
В предпочтительном, но не ограничительном, варианте осуществления изобретения регулятор (9) расхода имеет два режима: клапана регулирования расхода и не зависящего от давления балансировочного клапана. В этом варианте осуществления изобретения регулятор (9) расхода содержит средства для установки заданного расхода и средства для обеспечения по существу постоянного расхода, несмотря на изменения давления в проточной системе. Такие клапаны можно приобрести на рынке, в качестве примера можно назвать серию изделий AB-QM, поставляемых фирмой Danfoss A/S, которые раскрыты, например, в патенте DE 103 23 981.
На фиг.3 показан такой клапан (9) или регулятор расхода, состоящий из двух частей - дифференциального регулятора давления и регулирующего клапана. Дифференциальный регулятор давления поддерживает постоянное дифференциальное давление на регулирующем клапане (9). Регулирующий клапан (9) содержит шток (31), сальник (32), пластмассовое кольцо (33), конус (34) регулирующего клапана, мембрану (35), главную пружину (36), полый конус (регулятор давления) (37) и вулканизированное седло (регулятор давления) (38). Разность давлений ΔPcv (P2-Р3) на мембране (35) компенсируют благодаря силе пружины (36). Всякий раз, когда дифференциальное давление на регулирующем клапане (9) меняется (вследствие изменения возможного давления или перемещения регулирующего клапана), полый конус (37) перемещается в новое положение, что порождает новое равновесие и, следовательно, сохраняет дифференциальное давление на постоянном уровне. Регулирующий клапан (9) имеет линейную характеристику. Его характерная особенность заключается в ограничении хода, что делает возможной регулировку значения Kv. Ограничение хода изменяют, приподняв блокировочный механизм и повернув головку клапана (9) в требуемое положение. Блокировочный механизм автоматически предотвращает нежелательные изменения установки.
Применение такого регулятора (9) расхода дает еще одно преимущество, которое заключается в том, что, например, расход в стояках регулируют взаимно независимо, несмотря на то, что стояки соединены с общим подающим трубопроводом (1) и общим обратным трубопроводом (2).
Из фиг.2 видно, что регулятор расхода соединяют с обратным трубопроводом (4) последнего (если смотреть в направлении потока) из радиаторов (6), причем с регулятором расхода (9) соединено исполнительное устройство (10), опционально с применением адаптера. Кроме того, на этом чертеже показан датчик температуры (11), расположенный в состоянии теплообмена с обратным трубопроводом (4).
Исполнительные устройства (10) могут представлять собой исполнительные механизмы, они могут быть устройствами прямого действиями или управляемыми устройствами, и они могут работать по любому из известных принципов, например электромагнитному, пневматическому, гидравлическому, электроактивному и т.д.
Итак, на фиг.2 показана система с двойным регулированием: одна часть регулирования относится к регулированию температуры подачи в зависимости от наружных условий, например наружной температуры, а вторая часть предназначена для регулирования расхода, связанного с каждой совокупностью теплообменников (6), в зависимости от температуры в обратном трубопроводе, то есть температуры теплоносителя в обратном трубопроводе (4). Таким образом, эта система становится системой с переменным расходом и индивидуальным регулированием расхода в каждом стояке в зависимости от нагрузки в каждом из отдельных стояков.
На фиг.4 приведены две кривые, иллюстрирующие регулирование в соответствии с данным изобретением. Верхняя кривая (12) представляет собой кривую регулирования температуры подачи в зависимости от наружной температуры. Во всяком случае эта кривая показывает, как уставка температуры подачи меняется с изменением наружной температуры. Точная форма этой кривой и зависимость зависят от нескольких факторов, например от состояния изоляции здания; обычно ее оптимизируют в соответствии с условиями реальной системы.
Изменять уставку температуры в обратном трубопроводе в соответствии с изменениями уставки температуры подачи предпочтительно по нескольким причинам, например в связи с проблемами, возникающими из-за избыточного тепла.
Аналогично нижняя кривая (13) представляет собой кривую регулирования уставки температуры в обратном трубопроводе, причем эта кривая отражает усовершенствованный вариант основного регулирования температуры в обратном трубопроводе, когда уставка температуры в обратном трубопроводе активно изменяется в соответствии с результатом регулирования температуры подачи на основе наружной температуры. Следовательно, эта кривая отображает регулирование уставки температуры в обратном трубопроводе. Целью является, чтобы эффективность регулирования, при котором расход регулируют по нагрузке в каждом стояке, оставалась высокой в течение всего отопительного сезона.
Итак, нижняя кривая (13) изменяется вследствие двух факторов: температуры подачи и нагрузки в стояке (стояках), так как нагрузка в стояках непредсказуема и изменяется от 100 до 0%.
Таким образом, в соответствии с данным изобретением в системе применяют регулирование высшего порядка - регулирование уставки температуры в подводящем трубопроводе в зависимости от наружных условий и регулирование низшего порядка - коррекцию системы посредством изменения расхода в соответствии с температурой в обратном трубопроводе, зависящей от нагрузки в стояке (стояках), причем в вариантах осуществления данного изобретения уставка температуры в обратном трубопроводе активно изменяется в соответствии с изменением уставки температуры в подводящем трубопроводе.
На фиг.5А приведено графическое представление зависимости расхода от нагрузки в традиционной однотрубной системе без предлагаемого в данном изобретении регулирования. Пунктирной линией (14) показан текущий расход, колеблющийся непредсказуемым образом, поскольку эти системы вследствие работы радиаторного термостата (7) являются динамическими системами. Этот график наглядно показывает, что волнистая линия (16), отображающая текущую нагрузку, не находится в корреляционной связи с текущим расходом.
Прямая линия (15) является следствием применения в соответствии с изобретением не зависящего от давления регулятора (9) расхода.
На фиг.5B показана ситуация, соответствующая данному изобретению, когда расход регулируют в зависимости от температуры в обратном трубопроводе, таким образом регулируя расход в соответствии с потреблением или нагрузкой. Это дает такой расход (17), который в большей степени соответствует текущему потреблению, и, следовательно, более эффективную систему.
Изображенная на фиг.2 система соответствует простой конфигурации данного изобретения, при которой исполнительное устройство (10), управляющее уставкой расхода регулятора (9) расхода, представляет собой термостат любого типа, известного из современного уровня техники, то есть эта система является системой прямого действия. Датчик (11) температуры соединен прямо с управляющим устройством (10).
Такая компоновка обладает следующим преимуществом: дополнительный источник энергии для работы системы не нужен, и каждый стояк можно регулировать отдельно. Использование в качестве исполнительного устройства (10) обычного термостата, известного из уровня техники, дает преимущество, заключающееся в том, что такие устройства часто содержат средства установки заданной температуры, следовательно, уставку температуры в обратном трубопроводе можно регулировать в соответствии с определенной зависимостью, например, показанной на фиг.4.
На фиг.6 показан вариант осуществления изобретения, при котором все датчики (8), (9) и (19) (датчик температуры, измеряющий температуру теплоносителя в магистральном подающем трубопроводе (1)) и регуляторы (9) расхода или альтернативно исполнительные устройства (10) соединены с электронным регулятором (18), приспособленным для индивидуальной регулировки расходов в ответ на измеренную температуру. Применение такого электронного регулятора (18) дает ряд преимуществ в отношении исполнительных устройств прямого действия.
Электронный регулятор (18) содержит необходимые для электронных регуляторов (18) средства, хорошо известные в данной области техники.
При помощи электронного регулятора (18) уставка температуры в обратном трубопроводе автоматически регулируется в соответствии с фактическими условиями, в то время как в варианте с прямым регулированием уставку температуры в обратном трубопроводе обычно устанавливают вручную. Это дает огромный потенциал сбережения энергии, поскольку в этом случае система оптимизирует уставку температуры в обратном трубопроводе в соответствии с показанной на фиг.4 оптимизированной кривой (13).
В этом электронном варианте температуру подачи регулируют при помощи измерения наружной температуры (регулирование высшего порядка). На основе такого регулирования высшего порядка уставку температуры в обратном трубопроводе регулируют так, что устанавливают соответствующее значение, позволяющее оптимизировать рабочие параметры системы на протяжении всего года, следовательно, эти рабочие параметры от нагрузки (наружной температуры) не зависят. Регулирование высшего порядка расходов в стояках связано с отдельными совокупностями радиаторов (6) (нагрузками в стояках), таким образом благодаря этому регулированию расход связывают с потреблением тепла и таким образом преобразуют эту однотрубную систему, превращая ее из обычной системы с постоянным расходом в высокоэффективную систему с переменным расходом.
Еще одно преимущество заключается в том, что электронный регулятор (18) позволяет контролировать и регистрировать температуру и расход для регулирования и системного контроля, чтобы оперативно оптимизировать параметры системы в процессе работы.
Для защиты насоса системы в случае перекрытия всех стояков электронный регулятор (18) в одном из вариантов осуществления изобретения может автоматически открыть клапаны или регуляторы (9) расхода, расположенные по меньшей мере в одном из стояков, чтобы обеспечить минимальный расход.
Представленная система содержит датчик (8) наружной температуры для измерения температуры наружного воздуха. Регулирование температуры в магистральном подающем трубопроводе (1) можно осуществить любым способом, вполне понятным образом следующим из фактической компоновки. В представленной системе с подстанцией это могут осуществить посредством регулирования расхода теплоносителя в первичном контуре теплообменника (20) подстанции.
Электронный регулятор (18) соединен с отдельными исполнительными устройствами (10) и выполнен с возможностью приведения этих устройств в действие. В одном из вариантов осуществления изобретения при помощи электронного регулятора (18), кроме того, контролируют состояние исполнительных устройств (10).
Кроме того, электронный регулятор (18) соединен с датчиками (9), {19) температуры, измеряющими температуру в магистральном подающем трубопроводе (1) и в обратном трубопроводе отдельных стояков. Опционально он может быть соединен также с датчиком (8) наружной температуры (датчиком наружных условий).
В одном из вариантов осуществления изобретения исполнительным устройством (10), соединенным с регулятором (9) расхода, управляют при помощи импульсов. При широтно-импульсной модуляции в качестве средства регулирования для точного регулирования расхода применяют импульсы определенной частоты. Исполнительное устройство (10) предназначено для медленного закрытия или открытия регулятора (9) расхода, поскольку этот регулятор закрывается или открывается для расхода в стояке; импульс вызывает незначительное открытие или закрытие исполнительного устройства (9). В этом случае частота импульсов определяет открытое положение регулятора (9) расхода. Чем выше частота импульсов, тем в большей степени открыт регулятор (9) расхода или, альтернативно, тем в меньшей степени закрыт регулятор (9). Предпочтительна ситуация, когда импульсы приводят к тому, что исполнительное устройство (10) закрывает регулятор (9) расхода, так как в случае неисправности системы некоторый расход все еще сохранится, но данное изобретение таким решением не ограничено.
Claims (15)
1. Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя, содержащая
совокупность теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно, так что обратный трубопровод одного теплообменного аппарата (6) является подающим трубопроводом следующего теплообменного аппарата (6);
магистральный подающий трубопровод (1), соединенный с подающим трубопроводом (3) первого, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);
магистральный обратный трубопровод (2), соединенный с обратным трубопроводом (4) последнего, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);
в которой теплоноситель с температурой подачи подают с определенным расходом из магистрального подающего трубопровода (1) к совокупности теплообменных аппаратов (6);
причем эта система дополнительно содержит
регулятор (9) расхода, соединенный с обратным трубопроводом (4), где регулятор расхода (9) предназначен для регулирования расхода в обратном трубопроводе (4);
исполнительное устройство (10), управляющее регулятором (9) расхода;
датчик (11) температуры, находящийся в состоянии теплообмена с теплоносителем в обратном трубопроводе (4).
совокупность теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно, так что обратный трубопровод одного теплообменного аппарата (6) является подающим трубопроводом следующего теплообменного аппарата (6);
магистральный подающий трубопровод (1), соединенный с подающим трубопроводом (3) первого, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);
магистральный обратный трубопровод (2), соединенный с обратным трубопроводом (4) последнего, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);
в которой теплоноситель с температурой подачи подают с определенным расходом из магистрального подающего трубопровода (1) к совокупности теплообменных аппаратов (6);
причем эта система дополнительно содержит
регулятор (9) расхода, соединенный с обратным трубопроводом (4), где регулятор расхода (9) предназначен для регулирования расхода в обратном трубопроводе (4);
исполнительное устройство (10), управляющее регулятором (9) расхода;
датчик (11) температуры, находящийся в состоянии теплообмена с теплоносителем в обратном трубопроводе (4).
2. Однотрубная система теплоснабжения по п.1, в которой регулятор (9) расхода дополнительно предназначен для поддержания постоянного расхода, несмотря на изменения давления в магистральном подающем трубопроводе (1).
3. Однотрубная система теплоснабжения по п.1 или 2, в которой установлен датчик (8) наружной температуры для измерения наружной по отношению к системе температуры.
4. Однотрубная система теплоснабжения по п.3, в которой имеется электронный регулятор (18), соединенный с каждым исполнительным устройством (10), а датчики (11) температуры соединены с обратными трубопроводами (4) системы.
5. Однотрубная система теплоснабжения по п.4, в которой электронный регулятор (18) соединен с датчиком температуры (19), соединенным с магистральным подающим трубопроводом (1).
6. Однотрубная система теплоснабжения по п.4 или 5, в которой электронный регулятор (18) соединен с датчиком (8) наружной температуры.
7. Однотрубная система теплоснабжения по любому из п.4 или 5, в которой каждое исполнительное устройство (10) приводится в действие при помощи импульсов.
8. Однотрубная система теплоснабжения по п.7, в которой каждое исполнительное устройство (10) представляет собой электромагнитное, пневматическое, гидравлическое или электрострикционное исполнительное устройство.
9. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.4, 5 или 8, в которой электронный регулятор (18) выполнен с возможностью мониторинга измеряемых параметров и использования этих данных для оптимизации уставки температуры подачи в зависимости от наружной температуры и уставки температуры в обратном трубопроводе в зависимости от уставки температуры подачи.
10. Однотрубная система теплоснабжения по любому из п.1 или 2, в которой каждое исполнительное устройство (10) соединено непосредственно с датчиком температуры (11), является автономным устройством и содержит средства регулирования уставки температуры в обратном трубопроводе.
11. Однотрубная система теплоснабжения по п.10, в которой исполнительное устройство (10) представляет собой термостат.
12. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, в которой подающий трубопровод (3) и обратный трубопровод (4) каждого теплообменного аппарата (6) из совокупности теплообменных аппаратов (6) дополнительно соединены байпасом (5).
13. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, содержащая по меньшей мере две совокупности теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно друг с другом и присоединенных к одному и тому же магистральному подающему трубопроводу (1) и магистральному обратному трубопроводу (2) с раздельной регулировкой расхода в каждой из совокупностей.
14. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, в которой температуру подачи регулируют в соответствии с уставкой температуры в подающем трубопроводе в зависимости от внешних по отношению к системе параметров, а расход регулируют в соответствии с уставкой температуры в обратном трубопроводе в зависимости от температуры теплоносителя вниз по потоку от первого аппарата (6) из совокупности теплообменных аппаратов.
15. Однотрубная система теплоснабжения по п.14, в которой уставку температуры в обратном трубопроводе регулируют в ответ на регулирование уставки температуры подачи.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKPA201000504 | 2010-06-10 | ||
| DKPA201000504 | 2010-06-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011122941A RU2011122941A (ru) | 2012-12-20 |
| RU2480678C2 true RU2480678C2 (ru) | 2013-04-27 |
Family
ID=44627231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122941/12A RU2480678C2 (ru) | 2010-06-10 | 2011-06-08 | Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2423607A3 (ru) |
| CN (1) | CN103154618B (ru) |
| RU (1) | RU2480678C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011154003A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751685C2 (ru) * | 2016-11-14 | 2021-07-15 | Киунгдонг Навиен Ко., Лтд. | Устройство и способ контроля за нарушением циркуляции воды для электронагревателя |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010046169B4 (de) * | 2010-09-23 | 2019-02-14 | Kermi Gmbh | Verfahren zur energetischen Sanierung von Einrohrheizungen |
| ITBO20120040A1 (it) * | 2012-01-27 | 2013-07-28 | Irsap Spa | Metodo per regolare la temperatura di ritorno del fluido circolante in un impianto di riscaldamento e la temperatura ambiente di almeno un locale riscaldato da tale impianto di riscaldamento |
| CH708204A1 (de) * | 2013-06-12 | 2014-12-15 | Belimo Holding Ag | Druckausgleichseinsatz. |
| DK179749B1 (en) * | 2016-06-30 | 2019-05-07 | Danfoss A/S | CONTROL OF FLOW REGULATING DEVICE |
| DK179725B1 (en) * | 2017-07-10 | 2019-04-12 | Danfoss A/S | Heating system |
| DE102017123560A1 (de) * | 2017-10-10 | 2019-04-11 | Eut Edelstahl Umformtechnik Gmbh | Selbstregulierende Einstellvorrichtung für ein Durchflussregelventil, ein Temperierungssystem als auch eine Verteilervorrichtung mit derselben, sowie Verfahren hierzu |
| US11149976B2 (en) | 2019-06-20 | 2021-10-19 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for flow control in an HVAC system |
| US11092354B2 (en) | 2019-06-20 | 2021-08-17 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for flow control in an HVAC system |
| US11391480B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-07-19 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for freeze protection of a coil in an HVAC system |
| US11624524B2 (en) | 2019-12-30 | 2023-04-11 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Systems and methods for expedited flow sensor calibration |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU42291U1 (ru) * | 2004-07-12 | 2004-11-27 | Малафеев Кирилл Евгеньевич | Система центрального отопления |
| US20070227529A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Fafco, Inc. | Kit for solar water heating system |
| US20070262162A1 (en) * | 2006-01-03 | 2007-11-15 | Karamanos John C | Limited loss laminar flow dampers for heating, ventilation, and air conditioning (hvac) systems |
| RU2311592C1 (ru) * | 2006-04-17 | 2007-11-27 | Михаил Федорович Рудин | Система автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя, варианты ее устройства и способ нагрева воды |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29613632U1 (de) * | 1996-08-07 | 1996-09-19 | Metallwerke Neheim Goeke & Co Gmbh, 59755 Arnsberg | Einrohr-Warmwasser-Heizungsanlage |
| DE10323981B3 (de) | 2003-05-27 | 2005-04-21 | Danfoss A/S | Heizungs-Ventilanordnung |
| CN2777401Y (zh) * | 2005-03-23 | 2006-05-03 | 沈新荣 | 自动恒流量平衡散热器温控装置 |
| CN101078657A (zh) * | 2006-05-23 | 2007-11-28 | 西北工业大学 | 一种有效热的分户计量供暖管路 |
| US7658335B2 (en) * | 2007-01-26 | 2010-02-09 | Thermodynamic Process Control, Llc | Hydronic heating system |
| DE102008039525A1 (de) * | 2008-08-23 | 2010-04-15 | Honeywell Technologies Sarl | System zum Kühlen oder Heizen und Anordnung zum hydraulischen Abgleichen eines wasser- oder dampfführenden System zum Kühlen oder Heizen |
| CN201327103Y (zh) * | 2008-10-29 | 2009-10-14 | 张明亮 | 高层建筑直连增压供暖*** |
| CN201434445Y (zh) * | 2009-06-23 | 2010-03-31 | 山东鲁润热能科技有限公司 | 智能整体换热机组 |
| CN201476145U (zh) * | 2009-08-13 | 2010-05-19 | 霍为民 | 多楼层集中热水供暖分楼层可控制供暖*** |
-
2011
- 2011-06-08 CN CN201180039335.9A patent/CN103154618B/zh active Active
- 2011-06-08 RU RU2011122941/12A patent/RU2480678C2/ru active
- 2011-06-08 WO PCT/DK2011/000057 patent/WO2011154003A2/en active Application Filing
- 2011-06-09 EP EP20110004694 patent/EP2423607A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU42291U1 (ru) * | 2004-07-12 | 2004-11-27 | Малафеев Кирилл Евгеньевич | Система центрального отопления |
| US20070262162A1 (en) * | 2006-01-03 | 2007-11-15 | Karamanos John C | Limited loss laminar flow dampers for heating, ventilation, and air conditioning (hvac) systems |
| US20070227529A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Fafco, Inc. | Kit for solar water heating system |
| RU2311592C1 (ru) * | 2006-04-17 | 2007-11-27 | Михаил Федорович Рудин | Система автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя, варианты ее устройства и способ нагрева воды |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751685C2 (ru) * | 2016-11-14 | 2021-07-15 | Киунгдонг Навиен Ко., Лтд. | Устройство и способ контроля за нарушением циркуляции воды для электронагревателя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011154003A3 (en) | 2012-08-16 |
| CN103154618A (zh) | 2013-06-12 |
| RU2011122941A (ru) | 2012-12-20 |
| WO2011154003A2 (en) | 2011-12-15 |
| CN103154618B (zh) | 2016-09-07 |
| EP2423607A2 (en) | 2012-02-29 |
| EP2423607A3 (en) | 2012-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2480678C2 (ru) | Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя | |
| RU2473014C1 (ru) | Способ регулирования однотрубной системы теплоснабжения | |
| AU2005230524B2 (en) | Cooling and/or heating device | |
| RU2575961C2 (ru) | Способ регулирования объемного потока обогревающей и/или охлаждающей среды, протекающей через теплообменники в обогревающей или охлаждающей установке | |
| RU2735734C1 (ru) | Самонастраивающееся регулировочное устройство для клапана регулирования расхода, система термостатирования и распределительное устройство с ними, а также соответствующие способы | |
| RU2655154C2 (ru) | Способ регулирования заданного значения температуры теплопередающей среды | |
| CN109564438B (zh) | 区域制热中的返回温度的降低以及区域制冷中的返回温度的增加 | |
| RU2642038C1 (ru) | Способ регулирования отпуска тепла для отопления зданий и системы регулирования на его основе (варианты) | |
| JP2015507276A (ja) | 建造物の暖房システムのための温度制御ユニットへの改善 | |
| RU2628005C1 (ru) | Способ управления работой привода клапана для балансировочного клапана | |
| CN101922779A (zh) | 一种风机盘管***及其控制方法和装置 | |
| KR100936162B1 (ko) | 온도차를 이용한 냉. 난방 유량제어 시스템 | |
| DK3101352T3 (da) | Fremgangsmåde til brug af et varmeanlæg og reguleringsindretning med differenstryksensor | |
| KR101659550B1 (ko) | 온도 헌팅 방지 기능을 구비하는 지역난방용 열교환 시스템 및 이를 이용한 온도 헌팅 제어 방법 | |
| KR101010937B1 (ko) | 바닥 난방 온도조절 시스템 | |
| KR101916357B1 (ko) | 온수난방 시스템 | |
| RU2527186C1 (ru) | Система автоматического регулирования отопления здания | |
| US20160004264A1 (en) | Thermal balancing valve and system using the same | |
| RU2427762C1 (ru) | Абонентский ввод системы теплоснабжения здания | |
| RU2415348C1 (ru) | Способ автоматического регулирования тепловой нагрузки здания и устройство для его осуществления | |
| US20090234506A1 (en) | Method for Controlling and/or Regulating Room Temperature in a Building | |
| CN114061112B (zh) | 空调***及其控制方法 | |
| RU109583U1 (ru) | Система автоматического регулирования отопления здания с программируемым логическим контроллером | |
| Averyanova et al. | Balancing fittings in a water heating system | |
| Muniak et al. | Methods of the Radiator Heat Output Control |