RU2487302C2 - Method of control of plenum ventilation plant with switch to mode of cost-effective heat consumption - Google Patents
Method of control of plenum ventilation plant with switch to mode of cost-effective heat consumption Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487302C2 RU2487302C2 RU2011134554/12A RU2011134554A RU2487302C2 RU 2487302 C2 RU2487302 C2 RU 2487302C2 RU 2011134554/12 A RU2011134554/12 A RU 2011134554/12A RU 2011134554 A RU2011134554 A RU 2011134554A RU 2487302 C2 RU2487302 C2 RU 2487302C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- coolant
- supply
- pipe
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоснабжения приточных вентиляционных установок с водяным обогревом, используемых для подогрева проходящего через них наружного воздуха, предназначенного для подачи в системы вентиляции.The invention relates to the field of heat supply of forced-air ventilation units with water heating, used to heat the outside air passing through them, intended for supply to ventilation systems.
Известна система управления приточной установкой с водяным обогревом и регулирующим краном (САУ-1), каталог компании «ИННОВЕНТ», Москва, 2004, стр.84-85, предназначенная для автоматического регулирования температуры воздуха в помещениях. Приточная вентиляционная установка (ВУ) включает следующие признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения: вентилятор, калориферную установку (теплообменник) с подающим (ПТ) и отводящим (ОТ) трубопроводами, соединенными соответственно с подающей (ПМ) и отводящей (ОМ) магистралями теплосети. Система управления данной ВУ содержит датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры приточного воздуха и датчик температуры теплоносителя (теплофикационная вода) после теплообменника, размещенные соответственно в канале воздухозабора до клапана наружного воздуха, в канале приточного воздуховода после теплообменника и на ОТ теплоносителя от теплообменника, регулирующий клапан с приводом для регулирования расхода теплоносителя на теплообменник, измеритель-регулятор микропроцессорный (ИР), выполняющий функцию управления ВУ.A well-known control system of an air-supply unit with water heating and a control valve (SAU-1), catalog of the company "INNOVENT", Moscow, 2004, pp. 84-85, designed for automatic control of indoor air temperature. The supply ventilation unit (VU) includes the following features, which coincide with the essential features of the claimed invention: fan, air heater (heat exchanger) with supply (PT) and discharge (OT) pipelines connected respectively to the supply (PM) and discharge (OM) heating mains . The control system of this unit includes an outdoor air temperature sensor, a supply air temperature sensor and a heat carrier temperature sensor (heating water) after the heat exchanger, respectively located in the air intake channel to the outdoor air valve, in the supply air channel after the heat exchanger and to the heat transfer OT from the heat exchanger, a control valve with a drive for regulating the flow of coolant to the heat exchanger, microprocessor meter (regulator), which performs the control function W.
ИР выполнен с возможностью включения и отключения вентилятора, снижения подачи теплоносителя в теплообменник из ПМ при отключенном вентиляторе за счет изменения положения регулирующего клапана.IR is made with the possibility of turning on and off the fan, reducing the flow of coolant to the heat exchanger from the PM with the fan turned off by changing the position of the control valve.
Недостатки аналога по сравнению с заявляемой системой: в периоды времени, когда воздух на теплообменник не подается, теплоноситель на теплообменник продолжает расходоваться из ПМ в количестве порядка 10% от расчетного расхода. Теплоноситель в эти периоды времени используется только для предупреждения замораживания воды в трубках теплообменника, что приводит к завышению температуры теплоносителя в ОМ. Причина завышения температуры теплоносителя в ОМ заключается в том, что нижняя граница величины допустимого расхода теплоносителя на теплообменник ограничивается требованием п.7.8.2 б СНиП 41-01-2003: «скорость движения воды в трубках теплообменников обосновывать расчетом или принимать не менее 0,12 м/с при расчетной температуре наружного воздуха по параметрам Б и при 0°С». Данное требование СНиП технически обеспечивается наличием у регулирующего клапана обводной линии (байпаса) с дросселирующим устройством.The disadvantages of the analogue in comparison with the claimed system: in periods of time when air is not supplied to the heat exchanger, the heat carrier to the heat exchanger continues to be consumed from the PM in an amount of about 10% of the estimated flow. The coolant during these periods of time is used only to prevent freezing of water in the tubes of the heat exchanger, which leads to an increase in the temperature of the coolant in OM. The reason for the temperature increase in the coolant in OM is that the lower limit of the allowable flow rate of the coolant to the heat exchanger is limited by the requirement of clause 7.8.2 b of SNiP 41-01-2003: "justify the speed of water in the tubes of the heat exchangers by calculation or take at least 0.12 m / s at the calculated outdoor temperature according to parameters B and at 0 ° C. " This requirement of SNiP is technically ensured by the presence of a bypass line (bypass) of the control valve with a throttling device.
Известна система управления приточными вентиляционными установками, опубл. 27.09.2007, Бюл. №27, выбранная в качестве прототипа для заявляемого устройства, предназначенная для автоматического управления приточными вентиляционными установками и при этом обеспечивающая возможность переключения теплоснабжения теплообменников ВУ с теплоносителя из ПМ на теплоноситель из ОМ при выключении всех ВУ, работа которых обеспечивается системой управления прототипа. В теплообменники для предотвращения их замораживания при отключенных ВУ подается теплоноситель из ОМ, тем самым сокращается расход теплоносителя из ПМ, сокращаются эксплуатационные затраты. Система управления приточными вентиляционными установками включает следующие признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства: теплообменники с ПТ и ОТ теплоносителя на каждой из приточных вентиляционных установок, присоединенными соответственно к ПМ и ОМ теплосети; вентиляторы, посредством которых на теплообменники подается подогреваемый воздух; на ПТ к теплообменникам установлены дросселирующие устройства, ограничивающие расход теплоносителя из ПМ на теплообменники до расчетного значения; измеритель-регулятор; датчики температуры наружного и приточного воздуха и датчик температуры теплоносителя, установленные соответственно в каналах наружного и приточного воздуха каждой из приточных вентиляционных установок и на ОТ теплоносителя от теплообменника каждой из приточных вентиляционных установок; дополнительный трубопровод-перемычка, первым концом присоединенный к ОМ теплосети перед местом присоединения к ней первого ОТ теплообменника по ходу движения теплоносителя, а вторым концом присоединенный к общему ПТ теплоносителя на теплообменники; на ОМ между местом присоединения к ней первого конца дополнительного трубопровода-перемычки и первого по ходу движения теплоносителя ОТ установлено дросселирующее устройство.Known control system for supply ventilation units, publ. 09/27/2007, Bull. No. 27, selected as a prototype for the inventive device, designed to automatically control forced-air ventilation units and at the same time providing the ability to switch the heat supply of the WU heat exchangers from the coolant from the PM to the coolant from OM when all WUs are turned off, the operation of which is provided by the prototype control system. To prevent their freezing when the WUs are switched off, the heat carrier from OM is supplied to the heat exchangers, thereby reducing the heat carrier flow from the PM, and operating costs are reduced. The control system of the supply air ventilation units includes the following features, which coincide with the essential features of the claimed device: heat exchangers with PT and OT of the heat carrier on each of the supply air ventilation units connected respectively to the PM and OM of the heating network; fans through which heated air is supplied to the heat exchangers; throttle devices are installed on the heat exchanger at the heat exchanger, limiting the flow of heat carrier from the PM to the heat exchangers to the calculated value; meter-regulator; outdoor and supply air temperature sensors and a coolant temperature sensor, installed respectively in the channels of the outdoor and supply air of each of the supply ventilation units and from the heat transfer medium from the heat exchanger of each of the supply ventilation units; an additional pipeline-jumper, the first end connected to the heating system OM before the point of connection of the first OT of the heat exchanger to it along the heat carrier, and the second end connected to the common heat carrier ПТ to the heat exchangers; a throttling device is installed on the OM between the point of attachment of the first end of the additional jumper pipeline and the first along the direction of the heat carrier OT.
Кроме того, система управления приточными вентиляционными установками включает следующие признаки, не совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства: на каждой приточной вентустановке клапан для регулирования расхода теплоносителя установлен на ОТ от теплообменника, у каждого клапана имеется обводная линия (байпас); ИР выполнен с возможностью снижения подачи теплоносителя до заданного уровня в теплообменник каждой отключенной ВУ из ПМ за счет изменения положения соответствующего клапана на ОТ; прототип содержит трехходовый клапан (ТК) с приводом, причем первый входной и выходной патрубки ТК включены в разрыв общего ПТ теплоносителя на теплообменник каждой из ВУ, а второй входной патрубок присоединен ко второму концу дополнительного трубопровода-перемычки; щит управления дополнительно снабжен промежуточным реле управления приводом ТК; ИР выполнен с дополнительной возможностью: включения одной или нескольких из ВУ, и при этом включения привода ТК и перевода ТК в первое рабочее положение, при котором открыты первый входной и выходной патрубки ТК, а второй входной патрубок ТК перекрыт и в теплообменники каждой из ВУ подают теплоноситель из ПМ, и в это же время закрывания клапана на ОТ на одной или нескольких ВУ, находящихся в отключенном состоянии, после периода времени, когда все ВУ были отключены; открывания соответствующего клапана на ОТ при включении одной из ВУ и закрывания соответствующего клапана на ОТ при отключении одной из ВУ в период времени, когда включено более одной из ВУ; перевода всех клапанов на ОТ в открытое положение, и при этом переключения ТК во второе рабочее положение, при котором открыты второй входной и выходной патрубки ТК, а первый входной патрубок ТК перекрыт и в теплообменники каждой из ВУ подают теплоноситель из ОМ при отключении последней из работающих ВУ или одновременно всех ВУ.In addition, the control system of the supply air ventilation units includes the following features that do not coincide with the essential features of the claimed device: on each supply air ventilation unit, the valve for controlling the flow of coolant is installed on the OT from the heat exchanger, each valve has a bypass line (bypass); IR is made with the possibility of reducing the flow of coolant to a predetermined level in the heat exchanger of each disconnected WU from the PM by changing the position of the corresponding valve to OT; the prototype contains a three-way valve (TC) with an actuator, and the first inlet and outlet pipes of the TC are included in the gap of the common heat transfer medium to the heat exchanger of each of the control units, and the second inlet pipe is connected to the second end of the additional jumper pipeline; the control panel is additionally equipped with an intermediate relay for controlling the drive of the TC; IR is made with the additional possibility of turning on one or several of the control units, and turning on the TC drive and turning the TC to the first operating position, at which the first input and output branch pipes of the TC are open, and the second input branch pipe of the TC is closed and each heat exchanger is supplied with heat exchangers coolant from the PM, and at the same time closing the valve on the OT on one or more WUs in the off state, after a period of time when all WUs were turned off; opening the corresponding valve on the OT when turning on one of the slaves and closing the corresponding valve on the OT when turning off one of the slaves during the period when more than one of the slaves is turned on; transferring all valves to the OT to the open position, and at the same time switching the TC to the second operating position, in which the second inlet and outlet pipes of the TC are open, and the first inlet pipe of the TC is closed and the heat carrier from OM is supplied to the heat exchangers when the last one is turned off WU or all WU at the same time.
Работа системы управления приточными вентиляционными установками предусматривает:The operation of the supply air ventilation control system includes:
- в период, когда включены одна или несколько ВУ - контроль температуры теплоносителя в обратных трубопроводах теплоносителя после теплообменников включенных ВУ;- in the period when one or more HVs are turned on - control of the temperature of the coolant in the return pipes of the coolant after the heat exchangers are turned on;
- в период, когда все ВУ выключены - контроль температуры теплоносителя в обратных трубопроводах теплоносителя после теплообменников всех выключенных ВУ.- during the period when all the control units are off - control of the temperature of the coolant in the return pipes of the coolant after the heat exchangers of all off the control units.
Недостатки прототипа по сравнению с заявляемой системой:The disadvantages of the prototype compared with the claimed system:
1) при одной или нескольких включенных ВУ не предусматривается регулирование температуры приточного воздуха. Предполагается, что наличие дросселирующих устройств на подающих трубопроводах теплоносителя к теплообменникам ВУ обеспечивает подачу на данные теплообменники расчетного количества теплоносителя. Но данный фактор (наличие дросселирующих устройств) обеспечивает нагрев приточного воздуха до требуемой температуры на каждой ВУ только при соблюдении графика температуры сетевой воды от производителя тепловой энергии (далее - от ТЭЦ). График температуры сетевой воды от ТЭЦ далеко не всегда соблюдается, и значит, регулирование температуры приточного воздуха выполняется далеко не всегда надлежащим образом;1) with one or more of the included HVs, the supply air temperature is not regulated. It is assumed that the presence of throttling devices on the supply pipes of the coolant to the WU heat exchangers provides the supply of the calculated amount of coolant to these heat exchangers. But this factor (the presence of throttling devices) ensures that the supply air is heated to the required temperature at each WP only if the schedule of the temperature of the network water from the heat energy producer (hereinafter - from the CHP) is observed. The temperature chart of the network water from the CHPP is far from always respected, which means that the regulation of the supply air temperature is far from always carried out properly;
2) при одной или нескольких включенных ВУ не выполняется контроль температуры теплоносителя в обратных трубопроводах теплоносителя после теплообменников выключенных ВУ, хотя не исключена и для них опасность замораживания при засоре дросселирующих устройств на байпасах у регулирующих клапанов на ОТ после каждого теплообменника;2) with one or more switched-on units, the temperature of the coolant in the return pipes of the coolant after the heat exchangers of the turned-off units is not monitored, although the risk of freezing during clogging of throttling devices on the bypasses of the OT control valves after each heat exchanger is not excluded;
3) слишком сложная схема работы ИР, при которой необходимо наличие дорогостоящего контроллера.3) a too complicated scheme of the IR, in which an expensive controller is required.
Техническая задача: в период, когда приточная вентиляционная установка (ВУ) находится в выключенном состоянии (в дежурном режиме), сокращение расхода теплоносителя из ПМ, подаваемого на теплообменник этой ВУ, и снижение завышенной (по сравнению с графиком теплоносителя от ТЭЦ) температуры теплоносителя в ОТ от теплообменника. При этом - использование в качестве ИР штатного контроллера типа ТРМ33 или ТРМ133 в составе имеющей широкое применение системы автоматического управления САУ-1 российской компании «ИННОВЕНТ».Technical task: during the period when the forced-air ventilation unit (HV) is in the off state (in standby mode), reducing the flow of coolant from the PM supplied to the heat exchanger of this HF and lowering the temperature (in comparison with the heat transfer schedule from the thermal power plant) of the coolant FROM heat exchanger. At the same time, the use of a standard TPM33 or TPM133 controller as an IR as part of the widely used automatic control system SAU-1 of the Russian company INNOVENT.
Технический результат: прекращение расходования теплоносителя из ПМ на теплообменник приточной вентиляционной установки в периоды времени, когда воздух на теплообменник не подается (теплоноситель в эти периоды времени используется только для предупреждения замораживания воды в трубках теплообменника), и за счет этого сокращение эксплуатационных затрат. Управление работой приточной вентустановки при этом осуществляется системой автоматического управления типа САУ-1 с ИР (контроллером) ТРМ33 или ТРМ133 без каких-либо изменений функциональной схемы работы данного ИР.Effect: stopping the flow of heat carrier from the PM to the heat exchanger of the supply ventilation unit during periods of time when air is not supplied to the heat exchanger (the heat carrier during these time periods is used only to prevent freezing of water in the tubes of the heat exchanger), and thereby reduce operating costs. In this case, the operation of the supply air handling unit is controlled by an automatic control system of the SAU-1 type with IR (controller) TPM33 or TPM133 without any changes in the functional scheme of this IR.
Поставленная техническая задача решается тем, что заявляется устройство, управляемое работающей в штатном режиме системой автоматического управления приточной вентиляционной установкой (ВУ), полностью соответствующей системе САУ-1 компании «ИННОВЕНТ» с ИР типа ТРМ33 или ТРМ133 без каких-либо изменений функциональной схемы работы данного ИР.The stated technical problem is solved by the fact that the claimed device is controlled by a normally operating system of automatic control of a forced-air ventilation unit (VU), which fully complies with the INOVENT SAU-1 system with a TRM33 or TPM133 type IR without any changes in the functional scheme of this IR.
В отличие от прототипа заявляемое устройство дополнительно содержит обратный клапан, установленный на дополнительном трубопроводе-перемычке вместо трехходового клапана, и пропускающий теплоноситель в направлении присоединения дополнительного трубопровода-перемычки к подающему трубопроводу на теплообменник, дросселирующее устройство, установленное на подающем трубопроводе теплоносителя к теплообменнику после места присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя; вместо клапана на обратном трубопроводе, регулирующий клапан установлен на подающем трубопроводе к теплообменнику перед местом присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки по ходу движения теплоносителя.Unlike the prototype, the inventive device further comprises a check valve installed on the additional jumper pipe instead of the three-way valve, and passing the coolant in the direction of connecting the additional jumper pipe to the supply pipe to the heat exchanger, a throttling device installed on the supply pipe of the heat carrier to the heat exchanger after the connection point to it an additional pipeline-jumpers in the direction of the coolant; instead of a valve on the return pipe, the control valve is installed on the supply pipe to the heat exchanger in front of the point where an additional jumper pipe is connected to it along the flow of the coolant.
Посредством использования всех существенных признаков заявляемого устройства при работе системы автоматического управления типа САУ-1 компании «ИННОВЕНТ» осуществляется при выключении ВУ переключением теплоснабжения теплообменника ВУ с теплоносителя из ПМ на теплоноситель из ОМ. В теплообменник для предотвращения замораживания в нем теплоносителя (сетевой воды) при отключенной ВУ подается теплоноситель из ОМ, тем самым сокращается расход теплоносителя из ПМ, сокращаются эксплуатационные затраты.Through the use of all the essential features of the claimed device when the automatic control system type SAU-1 of the company "INNOVENT" is operated, the WU is switched off by switching the heat supply of the WU heat exchanger from the coolant from PM to the coolant from OM. To prevent the freezing of the coolant (mains water) in it when the WU is switched off, the coolant from OM is supplied, thereby reducing the flow of coolant from the PM, and operating costs are reduced.
Заявляемое устройство поясняется фиг.1, на которой схематично изображен его общий вид.The inventive device is illustrated in figure 1, which schematically shows its General view.
Заявляемое устройство (см. фиг.1) состоит из теплообменника 1 с подающим трубопроводом 2 и отводящим трубопроводом 3, присоединенными соответственно к подающей 4 и обратной 5 магистралям теплосети, вентилятора 6 с электродвигателем 7 и пускателем электродвигателя 8. Посредством вентилятора 6 на теплообменник 1 подается подогреваемый воздух. На подающем трубопроводе 2 установлен двухходовой регулирующий клапан 9 с приводом 10. Между теплообменником 1 и обратной магистралью 5 теплосети установлен дополнительный трубопровод-перемычка 11. Первый конец дополнительного трубопровода-перемычки 11 присоединен к обратной магистрали 5 теплосети перед местом присоединения к ней отводящего трубопровода 3 теплообменника 1 по ходу движения теплоносителя. Второй конец дополнительного трубопровода-перемычки 11 присоединен к подающему трубопроводу 2 между двухходовым регулирующим клапаном 9 и теплообменником 1. На дополнительном трубопроводе-перемычке 11 расположен обратный клапан 12. На обратной магистрали 5 между местом присоединения к ней первого конца трубопровода-перемычки 11 и отводящего трубопровода 3 установлено дросселирующее устройство 13. На подающем трубопроводе 2 после места присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки 11 по ходу движения теплоносителя установлено дросселирующее устройство 14 для обеспечения необходимого давления в месте присоединения к подающему трубопроводу 2 дополнительного трубопровода-перемычки 11. Кроме того, на подающем трубопроводе 2 к теплообменнику 1 перед регулирующим клапаном 9 по ходу движения теплоносителя установлено штатное дросселирующее устройство 15, ограничивающее расход теплоносителя из подающей магистрали 4 на теплообменник 1 до расчетного значения с запасом порядка 10-20% на возможный недогрев теплоносителя, поступающего от ТЭЦ. В канале воздухозабора наружного воздуха 16 установлен первичный преобразователь системы управления - датчик температуры наружного воздуха 17, а на отводящем трубопроводе 3 теплоносителя от теплообменника 1 датчик температуры теплоносителя 18. В канале приточного воздуховода 19 после теплообменника 1 по ходу движения воздуха установлен датчик температуры приточного воздуха 20. Для управления работой приточной вентиляционной установки (ВУ) предусмотрена система автоматического управления типа САУ-1 со щитом управления 21 и измерителем-регулятором 22 (контроллер типа ТРМ33 или ТРМ133). Для измерителя-регулятора 22 соответствующими настройками задаются параметры графика температуры в отводящем трубопроводе после теплообменника с некоторой поправкой, а именно: значения температуры в отводящем трубопроводе после теплообменника в точках излома графика задаются на 5-10°С ниже требуемых значений для графика температуры обратной сетевой воды от ТЭЦ.The inventive device (see Fig. 1) consists of a
Кроме того, другими настройками обеспечивается срабатывание защиты от замораживания теплообменника, если при минусовых температурах наружного воздуха температура теплоносителя в ОТ от теплообменника станет ниже значения +30°С. Как показывает практика, выполнение данного условия (наряду с выполнением требования п.7.8.2б СНиП 41-01-2003 о минимально допустимой скорости движения теплоносителя в трубках теплообменника) обеспечивает надежную защиту от замораживания теплообменника при минусовых температурах наружного воздуха.In addition, other settings provide protection against freezing of the heat exchanger if, at minus outdoor temperatures, the temperature of the heat carrier in the OT from the heat exchanger becomes lower than + 30 ° С. As practice shows, the fulfillment of this condition (along with the fulfillment of the requirements of clause 7.8.2b of SNiP 41-01-2003 on the minimum permissible velocity of the coolant in the tubes of the heat exchanger) provides reliable protection against freezing of the heat exchanger at sub-zero outside temperatures.
К подающей 4 и обратной 5 магистралям теплосети через элеваторный узел 23 присоединена система отопления 24 здания.The
При конкретном выполнении заявляемого устройства, кроме штатного оборудования системы управления типа САУ-1, дополнительно использовано следующее оборудование:In the specific implementation of the claimed device, in addition to the standard equipment of the control system type SAU-1, the following equipment was additionally used:
- обратный клапан RK 41 фирмы GESTRA - каталог DBL_810860_00_RK41_ru_pdf.mht.- Check valve RK 41 from GESTRA - catalog DBL_810860_00_RK41_en_pdf.mht.
Заявляемое устройство действует следующим образом: при выключении приточной вентустановки ВУ и переводе ее в дежурный режим прекращается движение воздуха через теплообменник 1. При этом начинает повышаться температура теплоносителя в ОТ 3 после теплообменника 1 и ввиду этого в соответствии с командой от ИР 22 регулирующий клапан 9 начинает закрываться. В связи с этим давление в месте присоединения к подающему трубопроводу 2 дополнительного трубопровода-перемычки 11 начинает снижаться и в какой-то момент оно снижается до значения, при котором открывается обратный клапан 12 на дополнительном трубопроводе-перемычке 11, пропускающий теплоноситель в направлении от ОМ 5 к подающему трубопроводу 2, и в подающий трубопровод 2 начинает подмешиваться теплоноситель, поступающий из ОМ 5 через дополнительный трубопровод-перемычку 11. Дросселирующее устройство 14 на подающем трубопроводе 2 рассчитано таким образом, чтобы обратный клапан 12 на дополнительном трубопроводе-перемычке 11 открывался только при закрывании регулирующего клапана 9 на подающем трубопроводе 2 на величину, которая столь значительна, что такое закрывание было бы невозможно при работе регулирующего клапана 9 в рабочем режиме при регулировании температуры приточного воздуха.The inventive device operates as follows: when the ventilation unit is turned off and put into standby mode, the air flow through the
Кроме того, соответствующими настройками ИР 22 (по части параметров графика температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе теплоносителя от теплообменника 1, о чем упоминалось выше) обеспечивается в данной ситуации полное закрывание регулирующего клапана 9 на подающем трубопроводе 2 к теплообменнику 1. Таким образом, при переводе системы управления приточной установкой в дежурный режим достигается переключение теплообменника 1 с теплоснабжения из подающей магистрали 4 теплосети на теплоснабжение из обратной магистрали 5 теплосети. При этом на теплообменник 1 будет поступать теплоноситель, идущий от системы отопления здания. Скорректированный в сторону уменьшения на 5-10°С и заведенный в настройки измерителя-регулятора график температуры обратной сетевой воды от ТЭЦ, как правило, обеспечивает стабильную работу системы автоматики в дежурном режиме. Срабатывание защиты от замораживания при соблюдении графика подачи теплоносителя от ТЭЦ и при нормальном состоянии утепленного клапана на линии воздухозабора приточной вентиляционной установки при этом, как правило, не происходит. При этом выполнение вышеупомянутого требования СНиП 41-01-2003 по части скорости движения теплоносителя в трубках теплообменника обеспечивается дросселирующим устройством 13. Размер отверстия дросселирующего устройства 13 обеспечивает подачу в дежурном режиме на теплообменник 1 необходимого количества теплоносителя из обратной магистрали 5 теплосети, при котором будет обеспечена требуемая скорость движения теплоносителя в трубках теплообменника 1.In addition, the relevant settings of ИР 22 (regarding the parameters of the graph of the temperature of the coolant in the discharge pipe of the coolant from the
При включении приточной вентустановки ВУ (или при срабатывании защиты от замораживания теплообменника 1) от измерителя-регулятора 22 подается команда на открывание регулирующего клапана 9. При этом давление в подающем трубопроводе 2 на участке присоединения к нему дополнительного трубопровода-перемычки 11 начинает возрастать и в какой-то момент оно возрастает до значения, при котором закрывается обратный клапан 12 на дополнительном трубопроводе-перемычке и теплоноситель на теплообменник 1 через дополнительный трубопровод-перемычку 11 с этого момента времени прекращает поступать. Теплоноситель из подающей магистрали 4, пройдя через регулирующий клапан 9, поступает на теплообменник 1. Перетоку теплоносителя из подающего трубопровода 2 через дополнительный трубопровод-перемычку 11 в обратную магистраль 5 препятствует установленный на трубопроводе-перемычке 11 обратный клапан 12. Поступление на теплообменник 1 теплоносителя из подающего трубопровода 2 продолжается до тех пор, пока не закроется регулирующий клапан 9 (после выключения приточной установки ВУ или после прогрева в дежурном режиме теплообменника 1 для предотвращения его замораживания). И т.д.When the ventilation unit is turned on (or when the
Следует отметить, что наличие на заявляемом устройстве дросселирующего устройства 13 несколько увеличивает гидравлическое сопротивление системы отопления здания. Поэтому влияние дросселирующего устройства 13 должно быть скомпенсировано некоторым увеличением, в соответствии с расчетом, отверстия сопла элеватора на системе отопления здания.It should be noted that the presence of a
Заявляемое устройство выполнено в марте 2011 г. на одном из объектов в г.Саров. Расчет дросселирующих устройств 13 и 14 (см. фиг.1, 2), а также дополнительного дросселирующего устройства 25 (см. фиг.2) выполнен по программе, которая составлена для случая, когда заявляемое устройство предусматривается для комплекса из нескольких приточных вентиляционных установок, каждая из которых оборудована системой автоматики типа САУ-1 компании «ИННОВЕНТ». При этом дополнительный трубопровод-перемычка 11 является общим с разветвлением на каждую приточную вентустановку так называемого комплекса. Дополнительное дросселирующее устройство 25 необходимо для уравнивания гидравлических сопротивлений участков разветвления дополнительного трубопровода-перемычки 11 на отдельные приточные вентиляционные установки вышеупомянутого комплекса. На фиг.2 показан только фрагмент заявляемого устройства, т.е. ответвление дополнительного трубопровода-перемычки 11 на одну из приточных вентустановок данного комплекса, далее именуемую как П-3.The inventive device was made in March 2011 at one of the facilities in the city of Sarov. The calculation of the
Программой предусмотрена возможность расчета дросселирующих устройств 13, 14 и 25 таким образом, чтобы при любом сочетании режимов работы отдельных приточных вентустановок (с заявляемым устройством на каждой из них и дополнительным трубопроводом перемычкой 11 с разветвлениями на каждую приточную вентустановку) была бы обеспечена устойчивая работа заявляемого устройства на каждой приточной вентустановке. Например, любая из приточных вентустановок или несколько приточных вентустановок включены, а остальные находятся в дежурном режиме. При этом срабатывание обратного клапана 12 (открывание или закрывание) предполагается при относительном расходе теплоносителя через теплообменник 1 отключаемой или включаемой приточной вентустановки, составляющем величину, находящуюся в интервале значений, равноудаленных от предельно допустимых значений. Последние составляют: 25-60% от расчетного расхода теплоносителя при включенной приточной вентустановке. Данный интервал принят с запасом на погрешности (не более чем в 2 раза в большую или меньшую сторону от истинного значения) при определении гидравлических сопротивлений расчетных участков ΔНi (см. ниже) сети трубопроводов подводки к теплообменнику приточной вентустановки, для которой рассчитываются дросселирующие устройства 13, 14 и 25. Этим условием обеспечивается устойчивая работа заявляемого устройства. Для большинства реальных приточных вентиляционных установок вышеупомянутое требование по части допустимого интервала моментов срабатывания обратного клапана 12 вполне выполнимо, что делает возможной промышленную применимость заявляемого устройства.The program provides for the possibility of calculating the
Ниже - пример расчета по данной программе для реальной приточной вентустановки П-3 (далее - на П-3) из так называемого комплекса, на котором в марте 2011 г. внедрено заявляемое устройство. Как следует из примера, момент срабатывания обратного клапана 12 на П-3 находится в интервале значений: 0.35-0.5 (в зависимости от того, сколько других приточных вентустановок данного комплекса включено в момент перехода П-3 в дежурный режим или в момент включения П-3). Термином «циркуляционный» в расчете обозначены соответствующие расходы теплоносителя на теплообменники через дополнительный трубопровод-перемычку из системы отопления здания.Below is an example of calculation according to this program for a real P-3 air handling unit (hereinafter referred to as P-3) from the so-called complex on which the claimed device was introduced in March 2011. As follows from the example, the moment of operation of the
Необходимо отметить, что расчет для П-3 выполнен без учета гидравлического сопротивления дополнительного дросселирующего устройства 25. Для данного комплекса приточных вентустановок принято, что гидравлическое сопротивление ответвления дополнительного трубопровода-перемычки 11 на приточную вентустановку П-3 наибольшее по сравнению с аналогичными ответвлениями на другие приточные вентустановки комплекса. Поэтому при расчете дросселирующих устройств на П-3 величина гидравлического сопротивления дросселирующего устройства 25 принята равной нулю.It should be noted that the calculation for P-3 was performed without taking into account the hydraulic resistance of the
Гидравлический расчет циркуляционной линии заявляемого устройства для П-3 на «объекте»Hydraulic calculation of the circulation line of the inventive device for P-3 at the "facility"
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯCONVENTIONS
Gц1=0.21 (циркуляционный расход теплоносителя на приточную установку П-3, т/ч);Gts1 = 0.21 (circulation flow rate of the coolant to the air supply unit P-3, t / h);
Gц2=1.19 (суммарный циркуляционный расход теплоносителя на приточные установки П-1, П-2, П-5, П-6 из обратного трубопровода, т/ч);Gts2 = 1.19 (total circulating coolant flow rate to the supply units P-1, P-2, P-5, P-6 from the return pipe, t / h);
Gp1=1.05 (расчетный расход теплоносителя на приточную установку П-3 из подающего трубопровода, т/ч);Gp1 = 1.05 (estimated coolant flow rate to the P-3 air handling unit from the supply pipe, t / h);
Gp2=5.95 (суммарный расчетный расход теплоносителя на приточные установки П-1, П-2, П-5, П-6 из подающего трубопровода, т/ч);Gp2 = 5.95 (total estimated coolant flow rate for the supply units P-1, P-2, P-5, P-6 from the supply pipe, t / h);
Gф1 - фактический расход теплоносителя на приточную установку П-3 в момент срабатывания (открывания) обратного клапана 12, т/ч);Gf1 - actual coolant flow rate to the P-3 air handling unit at the moment of operation (opening) of the
ΔН1=5 (гидравлическое сопротивление 1-го участка (участок В-С на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе: (Gц1+Gц2), кгс/м2);ΔН1 = 5 (hydraulic resistance of the 1st section (section B-C in figure 2) of the circulation ring at P-3 at a flow rate: (Gc1 + Gc2), kgf / m 2 );
ΔН2=107.7 (гидравлическое сопротивление 2-го участка (участок С-Д на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе Gц1, кгс/м2);ΔН2 = 107.7 (hydraulic resistance of the 2nd section (SD section in FIG. 2) of the circulation ring at P-3 at a flow rate of Gc1, kgf / m 2 );
ΔН3=55 (гидравлическое сопротивление 3-го участка (участок Д-Е на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе Gц1, кгс/м2);ΔН3 = 55 (hydraulic resistance of the 3rd section (section DE in FIG. 2) of the circulation ring at P-3 at a flow rate of Gc1, kgf / m 2 );
ΔН4=0.0004 (гидравлическое сопротивление 4-го участка (участок Е-А на фиг.2) циркуляционного кольца на П-3 при расходе: (Gp1+Gp2), бар (именно (Gp1+Gp2), а не (Gц1+Gц2));ΔН4 = 0.0004 (hydraulic resistance of the 4th section (section EA in FIG. 2) of the circulation ring at P-3 at a flow rate: (Gp1 + Gp2), bar (namely (Gp1 + Gp2), and not (Gц1 + Gц2 ));
Примечание: величины ΔН1÷ΔН4 определены с коэффициентом запаса К=1,5.Note: ΔН1 ÷ ΔН4 values are determined with a safety factor K = 1.5.
ΔНрD14 - гидравлическое сопротивление дросселирующего устройства 14 при расходе Gp1, кгс/м2;ΔНрD14 - hydraulic resistance of the
GОТ=4,5 (расчетный расход теплоносителя на систему отопления здания, т/ч);G OT = 4,5 (estimated heat carrier flow to the building heating system, t / h);
Ра=3 (давление в точке А системы теплоснабжения, бар);P a = 3 (pressure at point A of the heat supply system, bar);
ΔОК=0,0025 (давление открытия для обратного клапана 12, бар);Δ OK = 0.0025 (opening pressure for
ДОТВ14 - расчетный диаметр отверстия дросселирующего устройства 14, мм;D OTV 14 - the calculated diameter of the hole of the
ΔНцD14 - гидравлическое сопротивление дросселирующего устройства 14 при расходе Gц1, кгс/м2;ΔНцD14 - hydraulic resistance of the
ΔНц.общ - суммарное гидравлическое сопротивление на участках 1, 2, 3 при расходе Gц1, кгс/м2;Δnts.total - total hydraulic resistance in
GpDD13 - расход теплоносителя через дросселирующее устройство 13 при работе в дежурном режиме всех приточных вентустановок, т/ч;GpDD13 - coolant flow rate through the throttling
ДОТВ13 - расчетный диаметр отверстия дросселирующего устройства 13, мм;D OTV 13 - the calculated diameter of the hole of the
Т - расход теплоносителя через участок В-С (см. фиг.2) в ситуации, когда в дежурном режиме находятся все приточные вентустановки, кроме П-3, т/ч;T is the flow rate of the coolant through the section BC (see figure 2) in a situation where all the supply ventilation units are in standby mode, except for P-3, t / h;
ΔG1 - отношение: Gф1/Gp1 в момент открывания обратного клапана 12 для ситуации, когда П-3 переходит в дежурный режим последней из приточных вентустановок;ΔG1 - ratio: Gph1 / Gp1 at the moment of opening the
ΔG2 - отношение: Gф1/Gp1 в момент открывания обратного клапана 12 для ситуации, когда П-3 переходит в дежурный режим первой из приточных вентустановок.ΔG2 - ratio: Gph1 / Gp1 at the moment of opening the
В результате расчета по программе получено: ΔG1=0,3476; ΔG2=0,5016.As a result of the calculation according to the program, we obtained: ΔG1 = 0.3476; ΔG2 = 0.5016.
Поверочный расчет:Verification calculation:
1. Проверка параметра ΔG1:1. Checking the parameter ΔG1:
Покажем, что обратный клапан (ОК) 12 (при переходе П-3 в дежурный режим последней) сработает (откроется) при ΔG1=0,3476.We show that the check valve (OK) 12 (when the P-3 enters the standby mode of the latter) will work (open) with ΔG1 = 0.3476.
1.1. Перепад давления на дросселирующем устройстве 13 в момент открывания ОК:1.1. The pressure drop across the throttling
ΔН13=0.1х[(GОТ-Т)/(0.1хДОТВ13)2]2=0,0195 бар.ΔH 13 = 0.1x [(G OT -T) / (0.1xD OTV 13) 2 ] 2 = 0.0195 bar.
1.2. Потери давления на участке В-С:1.2. Pressure loss at the BC site:
ΔНВ-С=(ΔН1/10000)х[Т/(Gц1+Gц2)]2=0,0004 бар.ΔН B-C = (ΔН1 / 10000) x [Т / (Gц1 + Gц2)] 2 = 0.0004 bar.
1.3. Давление перед ОК (в точке РС ,):1.3. Pressure before OK (at the point P C , ):
РС ,=Pa+ΔH13-ΔНВ-С=3+0.0195-0.0004=3,0191 бар.P C , = P a + ΔH 13 -ΔH B-C = 3 + 0.0195-0.0004 = 3.0191 bar.
1.4. Потери давления на участке Д-Е:1.4. Pressure loss in the area DE:
ΔНД-Е=(ΔН3/10000)х(Gр1хΔG1/Gц1)2=0,0166 бар. Потери давления на участке Е-А незначительны, их не учитываем.ΔН Д-Е = (ΔН3 / 10000) x (Gр1хΔG1 / Gц1) 2 = 0.0166 bar. Pressure losses in the EA area are insignificant, we do not take them into account.
1.4. Давление после ОК (в точке РD ,):1.4. Pressure after OK (at point P D , ):
РД ,=РД=Pa+ΔНД-Е=3+0,0166=3,0166 бар.P D = P E = P a +? H D-E = 3 + 0.0166 = 3.0166 bar.
1.5. Перепад давления на ОК: ΔРОК=РС ,-РД ,=3,0191-3,0166=0,0025, т.е. равно ΔОК, что и требовалось доказать.1.5. Differential pressure on OK: ΔР ОК = Р С , -Р Д , = 3,0191-3,0166 = 0,0025, i.e. is equal to Δ OK , as required.
2. Проверка параметра ΔG2:2. Checking the parameter ΔG2:
Покажем, что обратный клапан (ОК) 12 (при переходе П-3 в дежурный режим первой) сработает (откроется) при ΔG2=0,5016.We show that the non-return valve (OK) 12 (when P-3 enters the standby mode first) will work (open) with ΔG2 = 0.5016.
2.1. Перепад давления на дросселирующем устройстве 13 в момент открывания ОК:2.1. The pressure drop across the throttling
ΔН13=0.1x[GОТ/(0.1хДОТВ13)2]2=0,0374 бар.ΔН 13 = 0.1x [G OT /(0.1xD OTV 13) 2 ] 2 = 0.0374 bar.
2.2. Потери давления на участке В-С равны нулю.2.2. The pressure loss in section BC is zero.
2.3. Давление перед ОК (в точке РС ,):2.3. Pressure before OK (at the point P C , ):
РС ,=Pa+ΔН13=3+0,0374=3,0374 бар.R S, = P a +? H 13 = 3 + 0.0374 = 3.0374 bar.
2.4. Потери давления на участке Д-Е:2.4. Pressure loss in the area DE:
ΔНД-Е=(ΔН3/10000)х(Gр1хΔG2/Gц1)2=0,0346 бар.ΔН Д-Е = (ΔН3 / 10000) x (Gр1хΔG2 / Gц1) 2 = 0.0346 bar.
2.5. Потери давления на участке Е-А:2.5. Pressure loss in the EA area:
ΔНЕ-А=ΔН4х[(Gр1хΔG2+Gp2)/(Gp1+Gp2)]2=0,00034 бар.ΔН Е-А = ΔН4х [(Gр1хΔG2 + Gp2) / (Gp1 + Gp2)] 2 = 0,00034 bar.
2.6. Давление после ОК ( в точке РD ,):2.6. Pressure after OK (at point P D , ):
РД ,=РД=Pa+ΔНД-Е+ΔНЕ-Д=3+0,0346+0,00034=3,0349 бар.P D = P E = P a + D? H +? H E-E-D = 3 + 0.0346 + 0.00034 = 3.0349 bar.
1.5. Перепад давления на ОК: ΔРОК=РС ,-РД ,=3,0374-3,0349=0,0025, т.е. равно ΔОК, что и требовалось доказать.1.5. Pressure drop on OK: ΔР OK = Р С , -Р Д , = 3.0374-3.0349 = 0.0025, i.e. is equal to Δ OK , as required.
Если предположить, что величины ΔН1÷ΔН4 или какая-либо из них определены с ошибкой в большую или меньшую сторону, т.е. фактически сопротивление участков принято измененным (например, в 2 раза), то в соответствии с расчетом по программе значения ΔG1 и ΔG2 в самом неблагоприятном случае изменятся не более чем на 0,1.If we assume that the values ΔН1 ÷ ΔН4 or any of them are determined with an error up or down, i.e. in fact, the resistance of the sections is assumed to be changed (for example, 2 times), then, in accordance with the calculation according to the program, the values of ΔG1 and ΔG2 in the worst case change by no more than 0.1.
Поверочный расчет для данного случая будет аналогичен вышеприведенному.Verification calculation for this case will be similar to the above.
Таким образом, совокупность отличительных признаков вместе с имеющимися и в прототипе общими признаками заявляемого устройства, управляемого работающей в штатном режиме системой управления типа САУ-1, позволяет достичь технического результата: полное прекращение расходования теплоносителя из подающей магистрали 4 на теплоснабжение теплообменника 1 ВУ в периоды времени, когда отключен вентилятор 6 и воздух на теплообменник 1 не подается, и за счет этого сокращение эксплуатационных затрат.Thus, the set of distinctive features, together with the common features of the claimed device and controlled by a control system of the SAU-1 type operating in a normal mode, allows achieving the technical result: complete cessation of the use of the heat carrier from the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011134554/12A RU2487302C2 (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Method of control of plenum ventilation plant with switch to mode of cost-effective heat consumption |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011134554/12A RU2487302C2 (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Method of control of plenum ventilation plant with switch to mode of cost-effective heat consumption |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011134554A RU2011134554A (en) | 2013-03-10 |
| RU2487302C2 true RU2487302C2 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011134554/12A RU2487302C2 (en) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Method of control of plenum ventilation plant with switch to mode of cost-effective heat consumption |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2487302C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1084551A1 (en) * | 1982-06-25 | 1984-04-07 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Regenerating plant |
| EP1136760B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-06-16 | Johnson Controls-MC International | Heating and air conditioning installation comprising a box with a radiant surface |
| US6834714B2 (en) * | 2002-11-22 | 2004-12-28 | Paul J. Walsh | Variable constant volume cooling/heating unit |
| RU66796U1 (en) * | 2007-03-05 | 2007-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | MANAGEMENT SYSTEM OF SUPPLY VENTILATION UNITS |
-
2011
- 2011-08-17 RU RU2011134554/12A patent/RU2487302C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1084551A1 (en) * | 1982-06-25 | 1984-04-07 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Regenerating plant |
| EP1136760B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-06-16 | Johnson Controls-MC International | Heating and air conditioning installation comprising a box with a radiant surface |
| US6834714B2 (en) * | 2002-11-22 | 2004-12-28 | Paul J. Walsh | Variable constant volume cooling/heating unit |
| RU66796U1 (en) * | 2007-03-05 | 2007-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | MANAGEMENT SYSTEM OF SUPPLY VENTILATION UNITS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011134554A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9151021B2 (en) | Modular water-saving device | |
| CN203907725U (en) | Multi-layer heating and water-mixing unit for radiant floor heating system | |
| RU2673758C2 (en) | Automated individual heat point with dependent connection of heating system and closed system of hot water supply | |
| CN201255461Y (en) | Device of hot water heat supply air conditioner for preventing heater from freezing by inlet of fresh air in cold area | |
| RU2487302C2 (en) | Method of control of plenum ventilation plant with switch to mode of cost-effective heat consumption | |
| RU2607775C1 (en) | Automated individual thermal station with dependent connection of heating system and closed hot water supply system | |
| KR200484019Y1 (en) | Heating Hot Water Distribution Systems | |
| KR102160305B1 (en) | Hot water heating integrated piping system using hot water as a heat source | |
| RU133592U1 (en) | BLOCK AUTOMATED UNIFIED THERMAL ITEM | |
| CN203907726U (en) | High-rise heating and water-mixing unit for radiant floor heating system | |
| RU2475681C1 (en) | Heat station of heating and hot water supply system | |
| EP1590607B1 (en) | Heating plant control device | |
| KR101706146B1 (en) | Heating and hot water supply apparatus applying for regional or central heating and Control method thereof | |
| RU66796U1 (en) | MANAGEMENT SYSTEM OF SUPPLY VENTILATION UNITS | |
| RU2427762C1 (en) | Entrance point of system for heat supply of building | |
| RU2689873C1 (en) | Design of individual heat point | |
| RU2566943C1 (en) | Device of automatic control of thermal energy consumption (versions) | |
| RU2415348C1 (en) | Automatic control method of heat load of building, and device for its implementation | |
| RU102094U1 (en) | SUBSCRIPTION ENTRANCE OF THE BUILDING HEAT SUPPLY SYSTEM | |
| RU2527186C1 (en) | Automatic control system of building heating | |
| KR101894936B1 (en) | Air conditioning apparatus | |
| RU2629169C1 (en) | Subscriber input of heat supply system of building | |
| RU193051U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING WATER TEMPERATURE FOR HEATING SYSTEMS | |
| SU1360322A1 (en) | System for combined automatic control of input of mains water | |
| RU2772229C1 (en) | Scheme of the heat distribution stations with the system of automatic control and regulation of thermal energy consumption |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150818 |