RU2683346C2 - Method and system for automatic hydraulic balancing of loads in heating and/or cooling installation - Google Patents
Method and system for automatic hydraulic balancing of loads in heating and/or cooling installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683346C2 RU2683346C2 RU2016148187A RU2016148187A RU2683346C2 RU 2683346 C2 RU2683346 C2 RU 2683346C2 RU 2016148187 A RU2016148187 A RU 2016148187A RU 2016148187 A RU2016148187 A RU 2016148187A RU 2683346 C2 RU2683346 C2 RU 2683346C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- consumers
- heating
- rooms
- unit
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/02—Fluid distribution means
- F24D2220/0264—Hydraulic balancing valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу автоматического гидравлического выравнивания потребителей в отопительной и/или охладительной установке с целью предотвращения недостаточного или избыточного снабжения потребителей с накладывающейся на гидравлическое выравнивание регулировкой температуры помещения на потребителях или для потребителей, причем через отопительную и/или охладительную установку протекает переносящая тепло среда, предпочтительно вода, и в ней предусмотрен, по меньшей мере, один генератор тепла и/или холода, причем в отопительной и/или охладительной установке через систему трубопроводов соединены несколько потребителей для отопления и/или охлаждения помещений, в которых потребители располагаются, причем в соответствующих помещениях регистрируются измеренные значения температуры помещения, причем дополнительно предусматривается, по меньшей мере, один электрический или электронный вычислительный блок, и, по меньшей мере, один циркуляционный насос встраивается в систему трубопроводов, а также несколько регулирующих арматур встраиваются в систему трубопроводов для регулировки потока жидкости соответственно через отдельных потребителей.The invention relates to a method for automatic hydraulic balancing of consumers in a heating and / or cooling installation in order to prevent insufficient or excessive supply of consumers with superimposed hydraulic adjustment of room temperature at consumers or for consumers, moreover, a heat transfer medium flows through the heating and / or cooling installation, preferably water, and it provides at least one generator of heat and / or cold, and in heating In the heating and / or cooling installation, several consumers are connected through a piping system for heating and / or cooling the rooms in which the consumers are located, and the measured values of the room temperature are recorded in the respective rooms, and at least one electrical or electronic computing unit is additionally provided, and at least one circulation pump is integrated in the piping system, as well as several control valves are integrated in the piping system oprovodov to adjust the fluid flow respectively through separate consumers.
Кроме того, изобретение относится к системе для автоматического гидравлического выравнивания потребителей в отопительной и/или охладительной установке с целью предотвращения недостаточного или избыточного снабжения потребителей с накладывающейся на гидравлическое выравнивание регулировкой температуры помещения на потребителях или для потребителей, причем через отопительную и/или охладительную установку протекает переносящая тепло среда, предпочтительно вода, и в ней предусмотрен, по меньшей мере, один генератор тепла и/или холода, причем в отопительной и/или охладительной установке через систему трубопроводов соединены несколько потребителей для отопления и/или охлаждения помещений, в которых потребители располагаются, причем в соответствующих помещениях расположены датчики температуры помещения, причем дополнительно предусмотрен, по меньшей мере, один электрический или электронный вычислительный блок, и, по меньшей мере, один циркуляционный насос встроен в систему трубопроводов, а также несколько регулирующих арматур встроены в систему трубопроводов для регулировки потока жидкости соответственно через отдельных потребителей для выполнения способа по любому из п.п. 1-7 формулы изобретения.In addition, the invention relates to a system for automatically hydraulically balancing consumers in a heating and / or cooling installation in order to prevent insufficient or excessive supply of consumers with superimposed hydraulic adjustment of the room temperature at consumers or for consumers, and flows through the heating and / or cooling installation a heat transfer medium, preferably water, and is provided with at least one heat generator and / or cold moreover, in the heating and / or cooling installation, several consumers are connected through a piping system for heating and / or cooling the rooms in which the consumers are located, and the room temperature sensors are located in the respective rooms, at least one electrical or electronic computing room is provided a unit, and at least one circulation pump is integrated in the piping system, and several control valves are integrated in the piping system for adjusting the fluid flow, respectively, through individual consumers to perform the method according to any one of paragraphs. 1-7 of the claims.
Такой способ и такая система могут использоваться в отопительных и/или охладительных установках, по меньшей мере, с одним генератором тепла и/или холода, несколькими потребителями, трубопроводами для соединения генератора тепла и/или холода с потребителями и, по меньшей мере, с одним циркуляционным насосом, а также с расположенными в отапливаемых или охлаждаемых помещениях датчиками температуры помещения и с регулирующими арматурами, встроенными в прямой или обратный трубопровод, ведущий к или от потребителя.Such a method and such a system can be used in heating and / or cooling installations with at least one heat and / or cold generator, several consumers, pipelines for connecting the heat and / or cold generator with consumers and at least one circulation pump, as well as with room temperature sensors located in heated or cooled rooms and with control valves built into the direct or return pipe leading to or from the consumer.
Для обеспечения отвечающего потребностям снабжения всех потребителей в отопительной и/или охладительной установке и для минимизации потребления энергии требуется гидравлическое выравнивание. Оно может осуществляться самыми разными способами.Hydraulic equalization is required to provide a supply that meets the needs of all consumers in the heating and / or cooling installation and to minimize energy consumption. It can be carried out in a variety of ways.
Известно статическое гидравлическое выравнивание с использованием предварительно настраиваемых клапанов, которые на основе своего регулируемого коэффициента пропускной способности (Kv) делают возможным ограничение потока. При помощи таких клапанов регулируется случай полной нагрузки, то есть случай максимального одновременного потребления тепла или холода всеми потребителями, для того чтобы предотвращать недостаточное снабжение. В случае частичной нагрузки задано избыточное снабжение отдельных потребителей. Также известно использовать в больших зданиях дополнительные балансировочные клапаны на ветвях снабжения, для того чтобы по мере необходимости распределять увеличенные в соответствии с размером здания объемные потоки, и для того чтобы предотвращать слишком высокие разности давлений через клапаны и тем самым шумы от потока.Static hydraulic alignment is known using pre-adjustable valves that, based on their variable flow rate coefficient (Kv), make flow restriction possible. With the help of such valves, the case of full load is regulated, that is, the case of maximum simultaneous consumption of heat or cold by all consumers in order to prevent insufficient supply. In the case of a partial load, an excess supply of individual consumers is specified. It is also known to use additional balancing valves on the supply branches in large buildings, in order to distribute the volume flows increased in accordance with the size of the building, as necessary, and in order to prevent too high pressure differences through the valves and thereby flow noise.
В отношении определения значений предустановки клапанов для статического гидравлического выравнивания известно выполнять расчет отопительной нагрузки и трубопроводной сети, для того чтобы с одной стороны из необходимого количества тепла для помещения, а с другой стороны из заданного перепада температур между прямым и обратным потоком была возможность вычислять необходимый объемный поток на каждом потребителе. Из вычисленного объемного потока, суммированных гидравлических сопротивлений дальнейших проточных элементов установки и имеющегося в распоряжении перепада давлений насоса может определяться регулировка поперечного сечения потока клапанов для статического гидравлического выравнивания.With regard to determining valve preset values for static hydraulic alignment, it is known to calculate the heating load and the pipeline network, so that on the one hand, from the required amount of heat for the room, and on the other hand, from the given temperature difference between the direct and return flow, it is possible flow at each consumer. From the calculated volume flow, the summed hydraulic resistances of the further flow elements of the installation and the available differential pressure of the pump, the adjustment of the cross section of the valve flow for static hydraulic alignment can be determined.
Также известно для не точно известной трубопроводной сети выполнять регулировку при помощи измерительных приборов, для того чтобы устанавливать объемные потоки на клапанах.It is also known for an inaccurate pipeline network to perform adjustments using measuring instruments in order to establish volumetric flows on valves.
Недостатком в обоих случаях является повышенная трудоемкость из-за вычислений и выполняемая вручную регулировка.The disadvantage in both cases is the increased complexity due to calculations and manual adjustment.
Далее известно динамическое гидравлическое выравнивание, при котором проводящая жидкость установка гидравлически выравнивается не только для случая полной нагрузки, но и для случая частичной нагрузки. Для этого используются либо регуляторы перепада давлений в ветвях прямого или обратного потока отопительной и/или охладительной установки, либо регуляторы потока напрямую в потребителях. Для гидравлического выравнивания подобными клапанами равным образом необходим расчет отопительной нагрузки и упрощенный расчет трубопроводной сети, для того чтобы правильно устанавливать объемные потоки на потребителях.Further, dynamic hydraulic alignment is known in which a fluid-conducting installation is hydraulically aligned not only for full load, but also for partial load. To do this, either differential pressure regulators in the branches of the direct or reverse flow of the heating and / or cooling installation are used, or flow regulators directly in the consumers. For hydraulic alignment by such valves, the calculation of the heating load and the simplified calculation of the pipeline network are equally necessary in order to correctly establish the volume flows at the consumers.
Кроме того, из EP 1 936 288 B1 известно обнаруживать имеющееся гидравлическое выравнивание при помощи характера нагрева или охлаждения помещений. Сверх этого, из DE 10 2014 102 275 известно определять установочные значения для регулирующих клапанов на основе характера нагрева или охлаждения помещений и таким образом выполнять гидравлическое выравнивание.In addition, it is known from
Недостатком в обоих указанных под конец решениях является инертный образ действий по сравнению с механическими регуляторами потока, которые реагируют напрямую на изменяющиеся соотношения давлений и не должны выжидать сначала изменение вторичных параметров, как например изменение температуры помещения. Дальнейший недостаток этих решений возникает при использовании работающих на батареях исполнительных приводов, которые при каждом существенном изменении перепада давлений через регулирующие клапаны выполняют очередные установочные движения, вследствие чего сокращается срок службы батарей.The disadvantage in both solutions indicated at the end is an inert mode of operation compared to mechanical flow controllers, which respond directly to changing pressure ratios and do not have to wait first for a change in secondary parameters, such as a change in room temperature. A further drawback of these solutions arises when using battery-powered actuators, which, with each significant change in pressure drop through the control valves, perform the next set movements, thereby shortening the battery life.
Вне зависимости от известных способов гидравлического выравнивания известна система регулировки температуры отдельного помещения, которая при помощи механического или электронного термостата устанавливает температуру помещения посредством воздействующего на регулирующий клапан привода на заданное расчетное значение. Известны системы регулировки температуры отдельного помещения, в которых могут сохраняться профили времени, для того чтобы определять фазы нагрева и охлаждения в зависимости от времени.Regardless of the known methods of hydraulic alignment, a system for adjusting the temperature of an individual room is known, which, using a mechanical or electronic thermostat, sets the room temperature by means of a drive acting on a control valve to a predetermined design value. Known systems for adjusting the temperature of an individual room in which time profiles can be stored in order to determine the phases of heating and cooling as a function of time.
Исходя из уровня техники, в основе изобретения лежит задача по предоставлению способа и системы, который/которая делает возможным автоматическое гидравлическое выравнивание отопительной и/или охладительной установки, которое даже при изменяющемся потреблении тепла или холода и тем самым изменяющемся давлении потока и перепаде давлений через потребителей и регулирующие арматуры адаптируется в обычных, имеющих место случаях нагрузки автоматически, в значительной степени без задержки, вне зависимости от перепада давлений и перманентно. Дополнительно должны создаваться условия для регулировки температуры помещения на заданные расчетные значения, причем и гидравлическое выравнивание, и регулировка температуры помещения может осуществляться простым образом посредством изменения поперечного сечения блока регулировки потока регулирующей арматуры.Based on the prior art, the invention is based on the task of providing a method and a system that / which makes it possible to automatically hydrate the heating and / or cooling installation, which even with varying heat or cold consumption and thereby changing flow pressure and pressure drop through consumers and control valves are adapted in ordinary cases of loading automatically, to a large extent without delay, regardless of pressure drop and permanent . In addition, conditions must be created for adjusting the room temperature to the specified design values, moreover, hydraulic alignment and room temperature adjustment can be carried out in a simple way by changing the cross section of the flow control unit of the control valves.
Для решения этой задачи изобретение предлагает способ, который отличается тем, что через регулирующую арматуру протекает переносящая тепло среда, и разность давлений между областями давления перед и за блоком регулировки потока регулирующей арматуры удерживается постоянной, кроме того для этого поперечное сечение потока изменяется при помощи электрического или электронного приемно-передающего блока и согласованного исполнительного привода, причем при помощи передающего устройства приемно-передающего блока сведения или данные о текущем поперечном сечении потока передаются на вычислительный блок, в нем обрабатываются и преобразовываются в задаваемые значения расчетных значений, которые передаются на приемное устройство приемно-передающего блока, при помощи которого устанавливается поперечное сечение потока, причем задаваемые значения расчетных значений отдельных регулирующих арматур производятся в зависимости, по меньшей мере, от характера нагрева или охлаждения отдельных помещений и/или дальнейших показателей таким образом, что все потребители получают свой отвечающий потребностям объемный поток, отопительная и/или охладительная установка автоматически гидравлически выравнивается, и кроме того накладывающаяся на задание расчетных значений регулировка температуры помещения осуществляется в зависимости от разности температур между фактическим значением температуры и расчетным значением температуры отдельных помещений посредством изменения поперечного сечения потока регулирующих арматур.To solve this problem, the invention provides a method that differs in that heat-transferring medium flows through the control valves, and the pressure difference between the pressure areas in front of and behind the flow control unit of the control valves is kept constant, in addition, for this purpose, the cross section of the flow is changed by means of an electric or electronic receiving and transmitting unit and a coordinated executive drive, and using the transmitting device of the receiving and transmitting unit, information or data on those The flow cross section is transferred to the computing unit, it is processed and converted into preset values of the calculated values, which are transmitted to the receiver of the transceiver unit, with which the cross section of the flow is set, and preset values of the calculated values of the individual control valves are made depending on at least on the nature of heating or cooling of individual rooms and / or further indicators so that all consumers receive their The volumetric flow that meets the needs, the heating and / or cooling installation is automatically hydraulically equalized, and in addition to adjusting the calculated values, the room temperature adjustment is carried out depending on the temperature difference between the actual temperature value and the calculated temperature value of individual rooms by changing the cross section of the flow of control valves .
Согласно изобретению достигается автоматическое гидравлическое выравнивание, которое может выполняться во всех случаях нагрузки без задержки, интегрировано в регулировку температуры отдельного помещения и сокращает исполнительные циклы исполнительных приводов, так как они приводятся в действие лишь изменением температур в помещениях, а не изменяющимися соотношениями давлений в отопительной и/или охладительной установке. Дополнительно возникает сокращение потребления энергии благодаря определенной автоматически, соответствующей потребностям температуре прямого потока и благодаря оптимизации числа оборотов циркуляционного насоса. Кроме того, отпадают трудоемкие расчеты трубопроводной сети, так как установочные значения регуляторов потока определяются автоматически на основе фактически существующей потребности в объемном потоке.According to the invention, automatic hydraulic equalization is achieved, which can be performed in all cases of load without delay, integrated into the temperature control of an individual room and reduces the executive cycles of actuators, as they are only driven by a change in room temperature, and not by changing pressure ratios in the heating and / or cooling unit. Additionally, there is a reduction in energy consumption due to the automatically determined direct flow temperature corresponding to the needs and due to the optimization of the speed of the circulation pump. In addition, time-consuming calculations of the pipeline network disappear, since the installation values of the flow regulators are automatically determined based on the actual demand for the volume flow.
Передающий и приемный блок являются, как правило, компонентами исполнительного привода, при помощи которого изменяется поперечное сечение потока. Передающий блок постоянно передает по проводной или беспроводной связи текущее положение исполнительного привода на вычислительный блок, который в свою очередь новые задаваемые значения расчетных значений в отношении регулировки определяет и передает на приемный блок исполнительного привода. Приемный блок передает эти данные без дальнейшего изменения на исполнительный привод.The transmitting and receiving unit are, as a rule, the components of the actuator, by means of which the cross section of the flow is changed. The transmitting unit constantly transmits by wire or wireless communication the current position of the actuator to the computing unit, which in turn determines the new setpoint values of the calculated values in relation to the adjustment and transfers them to the receiver unit of the actuator. The receiving unit transmits this data without further change to the actuator.
Согласно изобретению регистрация измеренных значений температуры помещения может осуществляться посредством датчиков температуры помещения, которые расположены в соответствующих помещениях и взаимодействуют с обрабатывающими элементами, в частности с вычислительным блоком или приемно-передающим блоком.According to the invention, the registration of measured room temperature values can be carried out by means of room temperature sensors, which are located in the respective rooms and interact with processing elements, in particular with a computing unit or a transmitting and receiving unit.
Регулирующая арматура предпочтительно состоит из клапана регулировки потока с корпусом, который имеет, по меньшей мере, одно входное отверстие и, по меньшей мере, одно выходное отверстие для переносящей тепло среды, а также расположенный между ними соединительный штуцер, в который встроено устройство регулировки давления, которое удерживает постоянной разность давлений между областями давления перед и за расположенным в соединительном штуцере блоком регулировки потока. Кроме того, предусмотрен воздействующий на блок регулировки потока с возможностью изменения поперечного сечения потока шпиндель с исполнительным приводом, состоящим из воздействующего на шпиндель поступательного или поворотного блока и приемно-передающего блока. При помощи передающего устройства данные о поступательном или поворотном положении шпинделя могут передаваться на вычислительный блок, а при помощи приемного блока могут приниматься задаваемые значения расчетных значений от вычислительного блока для поступательного или поворотного положении шпинделя. Задание расчетных значений отдельных регулирующих арматур производится в зависимости от характера нагрева или охлаждения отдельных помещений и/или дальнейших показателей таким образом, что все потребители получают свой отвечающий потребностям объемный поток, отопительная или охладительная установка автоматически гидравлически выравнивается, и накладывающаяся на задание расчетных значений регулировка температуры помещения осуществляется в зависимости от разности температур между фактическим значением температуры и расчетным значением температуры отдельных помещений посредством изменения поперечного сечения блока регулировки потока регулирующих арматур.The control valve preferably consists of a flow control valve with a housing that has at least one inlet and at least one outlet for the heat-transferring medium, as well as a connecting fitting located between them, into which the pressure control device is integrated, which keeps constant the pressure difference between the pressure areas in front of and behind the flow control unit located in the connecting fitting. In addition, there is provided a spindle acting on the flow control unit with the possibility of changing the cross section of the flow with an actuator consisting of a translational or rotary unit acting on the spindle and a transmitting and receiving unit. Using a transmitting device, data on the translational or rotational position of the spindle can be transmitted to the computing unit, and using the receiving unit can be set values of the calculated values from the computing unit for the translational or rotational position of the spindle. The design values of the individual control valves are set depending on the nature of the heating or cooling of individual rooms and / or further indicators so that all consumers receive their own volumetric flow that meets the needs, the heating or cooling installation is automatically hydraulically aligned, and the temperature adjustment superimposed on the design values premises is carried out depending on the temperature difference between the actual temperature value and the calculated value by adjusting the temperature of individual rooms by changing the cross section of the flow control unit for control valves.
Переданные ото всех передающих блоков регулирующих арматур данные принимаются и обрабатываются вычислительным блоком. Если возникают различия при сравнении характера нагрева или охлаждения отдельных помещений друг с другом, то есть, например отдельные помещения нагреваются быстрее чем другие, то из этого могут генерироваться новые задаваемые значения расчетных значений. Клапаны в помещениях с более быстрым характером нагрева получают вследствие этого более сильное ограничение поперечного сечения, чем клапаны в помещениях с медленным характером нагрева, поперечное сечение которых ограничивается затем в меньшей степени.Data transmitted from all transmitting units of control valves is received and processed by the computing unit. If differences arise when comparing the nature of heating or cooling of individual rooms with each other, that is, for example, individual rooms are heated faster than others, then new preset values of the calculated values can be generated from this. Valves in rooms with a faster heating pattern result in a stronger cross-sectional restriction than valves in rooms with a slower heating pattern, the cross-section of which is then limited to a lesser extent.
Имеющееся в распоряжении максимальное поперечное сечение блока регулировки потока ограничивается сначала гидравлическим выравниванием. Регулировка температуры помещения уменьшает при необходимости это поперечное сечение для регулировки температуры помещения. Если расчетное значение температуры помещения превышается, то блок регулировки потока заблокирован. Эта блокировка или сокращение поперечного сечения для регулировки температуры помещения оказывает влияние на гидравлику установки, так что в этом случае новые максимальные поперечные сечения блоков регулировки потока задаются вычислительным блоком.The available maximum cross-section of the flow control unit is limited first by hydraulic alignment. Adjusting the room temperature reduces this cross section if necessary to adjust the room temperature. If the calculated room temperature is exceeded, the flow control unit is blocked. This blocking or reduction of the cross-section for adjusting the room temperature affects the hydraulics of the installation, so that in this case the new maximum cross-sections of the flow control units are set by the computing unit.
Передающий блок предает соответствующие данные по кабелю данных или же по беспроводной связи, например по радиосвязи в цифровом виде на вычислительный блок.The transmitting unit transmits the corresponding data via a data cable or wirelessly, for example via digital radio communications to a computing unit.
Соответствующее измерение времени осуществляется в вычислительном блоке. Например, вычислительный блок реализовывается в виде встроенной системы с микропроцессором и памятью, причем на основе частоты кристалла пьезокварца могут измеряться и обрабатываться промежутки времени.The corresponding time measurement is carried out in the computing unit. For example, a computing unit is implemented as an embedded system with a microprocessor and memory, and time intervals can be measured and processed based on the frequency of the piezoelectric crystal.
Предпочтительный шаг способа видится в том, что характер нагрева или охлаждения отдельных помещений определяется вычислительным блоком посредством зарегистрированных в помещениях измеренных значений температуры помещения и посредством проведенного одновременно измерения времени и сравнивается с сохраненным для каждого помещения профилем температура-время, и что поток жидкости через отдельных потребителей изменяется посредством изменений поперечного сечения блока регулировки потока регулирующих арматур, пока зарегистрированное фактическое значением температуры отдельных помещений не совпадет с сохраненным в профиле времени расчетным значением температуры помещения, и не будет достигнуто наикратчайшее и одновременное достижение предварительно заданных расчетных значений температуры отдельных помещений.The preferred method step is that the nature of the heating or cooling of individual rooms is determined by the computing unit by means of the measured values of the room temperature recorded in the rooms and by the simultaneous measurement of time and compared with the temperature-time profile stored for each room, and that the fluid flow through individual consumers changes by changing the cross section of the flow control unit of the control valves, while registered the actual value of the temperature of individual rooms not coincide with a stored profile in the time calculated value of the room temperature, and the shortest is reached and simultaneous achievement of predetermined design values of individual rooms temperature.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено то, что, по меньшей мере, одна регулирующая арматура достигает максимального открытия поперечного сечения блока регулировки потока.In addition, it is preferably provided that at least one control armature achieves maximum opening of the cross section of the flow control unit.
Температура прямого потока может максимально понижаться (при нагреве) и соответственно максимально повышаться (при охлаждении) до тех пор, пока все помещения еще не достигнут своих расчетных значений температур помещения, и пока поперечное сечение блока регулировки потока регулирующей арматуры не достигнет максимального открытия поперечного сечения, так что гидравлическое сопротивление становится минимальным.The direct flow temperature can decrease as much as possible (when heated) and accordingly increase as much as possible (when cooling) until all rooms have reached their calculated room temperature values, and until the cross section of the flow control unit of the control valves reaches the maximum opening of the cross section, so that the hydraulic resistance becomes minimal.
Далее предпочтительно предусмотрено то, что, по меньшей мере, для одной регулирующей арматуры вычислительным блоком задается максимальное и/или минимальное поперечное сечение потока.Further preferably, it is provided that, for at least one control valve, the maximum and / or minimum flow cross section is set by the computing unit.
Описанная адаптация температуры прямого потока влечет за собой экономию энергии, так как при более низких температурах прямого потока коэффициенты полезного действия генераторов тепла, таких как тепловых насосов, являются более высокими, и так как при более низких температурах прямого потока потери тепла в трубопроводах, резервуарах и тому подобном являются более низкими. Однако температура прямого потока не может адаптироваться до произвольного уровня. Наоборот температура прямого потока должна адаптироваться лишь до тех пор, пока не будут также достигнуты зависящие от времени расчетные температуры отдельных помещений. Задание минимального поступательного или поворотного положения и тем самым максимального или минимального поперечного сечения потока может быть преимуществом в частности при инертных потребителях, как например при напольных отопительных панелях, для того чтобы противодействовать слишком сильному колебанию температуры помещения.The described adaptation of the direct flow temperature entails energy savings, since at lower temperatures of the direct flow the efficiency of heat generators, such as heat pumps, are higher, and since at lower temperatures of the direct flow, heat losses in pipelines, tanks and like that are lower. However, the direct flow temperature cannot adapt to an arbitrary level. Conversely, the direct flow temperature should only be adapted until the time-dependent design temperatures of the individual rooms are also reached. Setting the minimum translational or rotational position and thereby the maximum or minimum cross-section of the flow can be advantageous in particular for inert consumers, such as for underfloor heating panels, in order to counteract too much room temperature fluctuation.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено то, что вычислительный блок обменивается данными с генератором тепла и/или холода, и что генератор тепла и/или холода увеличивает или уменьшает производство тепла или холода до тех пор, пока не будут достигнуты сохраненные профили температура-время помещений.In addition, it is preferably provided that the computing unit communicates with a heat and / or cold generator, and that the heat and / or cold generator increases or decreases heat or cold production until the stored room temperature-time profiles are reached.
В простейшем случае генератор тепла или холода получает лишь новую температуру прямого потока, заданную вычислительным блоком. Однако также возможно, что генератор тепла или холода дополнительно передает свою текущую температуру прямого потока на вычислительный блок.In the simplest case, the heat or cold generator receives only the new direct flow temperature set by the computing unit. However, it is also possible that the heat or cold generator additionally transfers its current direct flow temperature to the computing unit.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено то, что вычислительный блок обменивается данными с циркуляционным насосом, и что циркуляционный насос увеличивает или уменьшает свою мощность подачи до тех пор, пока не будут достигнуты сохраненные профили температура-время помещений.In addition, it is preferably provided that the computing unit communicates with the circulation pump, and that the circulation pump increases or decreases its supply power until the stored room temperature-time profiles are reached.
В простейшем случае циркуляционный насос получает заданное значение относительно числа оборотов насоса. Однако также возможно, что циркуляционный насос передает свое текущее число оборотов на вычислительный блок.In the simplest case, the circulation pump receives a setpoint relative to the speed of the pump. However, it is also possible that the circulation pump transmits its current speed to the computing unit.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено то, что на основе регистрации температуры прямого и обратного потока на ведущих к соответствующим потребителям трубопроводах системы трубопроводов вычислительным блоком, который обрабатывает зарегистрированные приемно-передающим блоком температурные данные, характер нагрева или охлаждения отдельных помещений прогнозируется, и на основе этого прогноза выполняется автоматическое гидравлическое выравнивание отдельных потребителей.In addition, it is preferably provided that based on recording the temperature of the direct and return flow to the pipelines of the piping system leading to the respective consumers by a computing unit that processes the temperature data recorded by the transmitting and receiving unit, the nature of the heating or cooling of individual rooms is predicted, and based on this forecast automatic hydraulic alignment of individual consumers is performed.
Для этого предусмотрено то, что в каждом прямом и обратном потоке каждого потребителя или группы потребителей расположен датчик температуры помещения, который регистрирует температуры и передает их на вычислительный блок, в котором эти температуры затем снова сравниваются с сохраненным в памяти вычислительного блока утвержденным образцом или образцом данных, и вычислительный блок передает затем соответствующие команды управления на исполнительные приводы для перемещения шпинделей (регулировка потока).To do this, it is envisaged that in each direct and reverse flow of each consumer or group of consumers there is a room temperature sensor that registers temperatures and transfers them to the computing unit, in which these temperatures are then compared again with the approved sample or data sample stored in the memory of the computing unit , and the computing unit then transmits the corresponding control commands to the actuators to move the spindles (flow control).
В пункте 8 формулы изобретения описана и указана соответствующая система, которая служит в частности для выполнения способа по любому из пунктов 1-7 формулы изобретения. В этом случае предусмотрено в частности то, что в качестве регулирующей арматуры установлен клапан регулировки потока, состоящий из корпуса, по меньшей мере, с одним входным отверстием и, по меньшей мере, с одним выходным отверстием для теплоносителя и с расположенным между ними соединительным штуцером, в который встроено устройство регулировки давления, которое удерживает постоянной разность давлений между областями давления перед и за расположенным в соединительном штуцере блоком регулировки потока, а также выполненный с воздействующим на блок регулировки потока с возможностью изменения поперечного сечения потока шпинделем и с исполнительным приводом, состоящим из воздействующего на шпиндель поступательного или поворотного блока и электрического или электронного приемно-передающего блока, причем при помощи передающего устройства приемно-передающего блока сведения или данные о текущем поступательном или поворотном положении шпинделя передаются на вычислительный блок, в нем обрабатываются и преобразовываются в задаваемые значения расчетных значений, которые передаются на приемное устройство приемно-передающего блока, при помощи которого выполняется установка поступательного или поворотного положения шпинделя поступательным или поворотным блоком.
При этом далее может быть предусмотрено то, что датчики температуры помещения расположены в отдельных помещениях.In this case, it can be further provided that the room temperature sensors are located in separate rooms.
Далее изобретение разъясняется более подробно при помощи примера осуществления. На чертеже показаны:The invention is further explained in more detail using an example implementation. The drawing shows:
фиг. 1 - отопительная и/или охладительная установка со своими существенными компонентами на виде в схематичном изображении;FIG. 1 - heating and / or cooling installation with its essential components in a view in a schematic representation;
фиг. 2 - регулирующая арматура вместе с исполнительным приводом на схематичном изображении с частичным разрезом; иFIG. 2 - control valves together with an actuator in a schematic view in partial section; and
фиг. 3 - увеличение фрагмента с фиг. 2 также в разрезе;FIG. 3 is an enlargement of the fragment of FIG. 2 also in section;
На фиг. 1 показаны существенные компоненты отопительной и/или охладительной установки 1, а именно генератор 2 тепла/холода, соответствующие трубопроводы 3, а также интегрированные в трубопроводы потребители 4, которые подключены к системе 3 трубопроводов через трубопроводы 6, 7. В прямом потоке трубопровода 3 предусмотрен циркуляционный насос 5. На входе или выходе каждого потребителя 4, который может быть, например радиатором отопления, предусмотрена регулирующая арматура 8, при помощи которой регулируется объемный поток подведенной через трубопровод 6, переносящей тепло среды, например воды. Со ссылочной позицией 9 схематично изображен вычислительный блок, который соответствующие данные предпочтительно по беспроводной связи принимает, обрабатывает и передает дальше.In FIG. 1 shows the essential components of the heating and / or
Со ссылочными позициями 20 показаны датчики температуры помещения, которые установлены в отдельных помещениях моделирующей установки и регистрируют температуру помещения.With
На фиг. 2 и 3 показаны подробности регулирующей арматуры 8. Регулирующая арматура 8 включает в себя клапан 10 регулировки потока с корпусом 11, входным отверстием 12 для переносящей тепло среды и выходным отверстием 13 для переносящей тепло среды. Между входным отверстием 12 и выходным отверстием 13 выполнен соединительный штуцер 14, в который встроено устройство 15 регулировки давления, которое удерживает постоянной разность давлений между областями давления перед соединительным штуцером 14 и за расположенным в соединительном штуцере 14 блоком 21 регулировки потока. Далее клапан 10 регулировки потока имеет воздействующий на блок 21 регулировки потока с возможностью изменения поперечного сечения шпиндель 16 и исполнительный привод 17 для него, который состоит из воздействующего на шпиндель 16 поступательного или поворотного блока 18 и соединен с приемно-передающим блоком 19. При помощи передающего устройства данные о фактическом поступательном или поворотном положении шпинделя 16 отправляются и передаются на вычислительный блок 9, в то время как при помощи приемного устройства принимаются назначения расчетных значений от вычислительного блока 9 для поступательного или поворотного положения шпинделя 16, и осуществляется адаптация поперечного сечения потока посредством перемещения шпинделя 16 при помощи исполнительного привода 17.In FIG. Figures 2 and 3 show the details of the
Далее следует описание полного протекания процессов способа, включая передачу сигналов и регистрацию сигналов.The following is a description of the complete flow of the process, including the transmission of signals and registration of signals.
Шаг 1: Регистрация сигналовStep 1: Signal Recording
Датчики 20 температуры помещения измеряют текущую температуру в соответствующих помещениях. Исполнительный привод 17 регистрирует текущее поступательное или поворотное положение и таким образом положение шпинделя 16.
Шаг 2: Передача данных на вычислительный блок 9Step 2: Transferring Data to
Датчики 20 температуры помещения и передающие устройства приемно-передающих блоков 19 исполнительных приводов 17 передают зарегистрированные значения на вычислительный блок 9 либо по кабелям, либо по беспроводной связи, причем датчики 20 температуры помещения могут по кабелям или по беспроводной связи отправлять данные также на приемное устройство приемно-передающего блока 19 исполнительного привода 17, которое затем в свою очередь передает заодно и измеренные значения температуры помещения на вычислительный блок.The
Шаг 3: Определение характера нагреваStep 3: Determine the nature of the heating
Вычислительный блок 9 определяет характеристические показатели, например повышение температуры за единицу времени, для характера нагрева или охлаждения для всех помещений и сравнивает их друг с другом, а также отдельные фактические значения температуры помещения с соответствующими расчетными значениями температуры помещения. Предпочтительным может быть также принятие во внимание более старых сохраненных в памяти значений относительно характера нагрева и охлаждения помещений.
Шаг 4: Вычисление новых расчетных значений для поступательного/поворотного положения исполнительного привода 17Step 4: Calculation of new design values for the translational / rotational position of the
Вычислительный блок 9 вычисляет новые расчетные значения на основе характеристических показателей (см. шаг 3) и на основе разности температур между фактическим значением температуры помещения и расчетным значением температуры помещения с той целью, что расчетные температуры достигаются во всех помещениях одновременно или в пределах профиля времени и/или приоритетной схемы помещений.
Расчетное значение температуры помещения либо централизованно сохранено в вычислительном блоке 9 для каждого отдельного помещения, либо передается от внешних задающих устройств соответствующих помещений на вычислительный блок 9, причем задающие устройства при необходимости вместе с соответствующими датчиками 20 температуры помещения могут быть установлены в монтажном блоке.The calculated value of the room temperature is either centrally stored in the
Шаг 5: Передача данных на приемное устройство приемно-передающего блока 19Step 5: Data Transfer to the Receiver of the
Вычислительный блок 9 передает новые расчетные значения на приемные устройства приемно-передающих блоков 19 исполнительных приводов 17. Они соответствующим образом приводятся в действие и регулируются.The
Изобретение не ограничено примером осуществления, а в рамках раскрытия может многократно модифицироваться.The invention is not limited to an embodiment, but may be repeatedly modified as part of the disclosure.
Все раскрытые в описании и/или на чертеже отдельные и комбинированные признаки рассматриваются как существенные для изобретения.All the individual and combined features disclosed in the description and / or drawing are considered essential for the invention.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCE POSITIONS
1 отопительная и/или охладительная установка1 heating and / or cooling installation
2 генератор тепла/холода2 heat / cold generator
3 трубопроводы3 pipelines
4 потребитель4 consumer
5 циркуляционный насос5 circulation pump
6 трубопровод6 pipeline
7 трубопровод7 pipeline
8 регулирующая арматура8 control valves
9 вычислительный блок9 computing unit
10 клапан регулировки потока [удалено: (8)]10 flow control valve [deleted: (8)]
11 корпус11 building
12 входное отверстие12 inlet
13 выходное отверстие13 outlet
14 соединительный штуцер14 connecting nipple
15 устройство регулировки давления15 pressure control device
16 шпиндель16 spindle
17 исполнительный привод17 actuator
18 поступательный или поворотный блок18 translational or rotary block
19 приемно-передающий блок19 receiving and transmitting unit
20 датчики температуры помещения20 room temperature sensors
21 блок регулировки потока21 flow control unit
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015121418.0A DE102015121418B3 (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Method for automatic hydraulic balancing of consumers in a heating and / or cooling plant |
| DE102015121418.0 | 2015-12-09 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016148187A RU2016148187A (en) | 2018-06-13 |
| RU2016148187A3 RU2016148187A3 (en) | 2018-10-12 |
| RU2683346C2 true RU2683346C2 (en) | 2019-03-28 |
Family
ID=57485359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016148187A RU2683346C2 (en) | 2015-12-09 | 2016-12-08 | Method and system for automatic hydraulic balancing of loads in heating and/or cooling installation |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3179173B1 (en) |
| DE (1) | DE102015121418B3 (en) |
| DK (1) | DK3179173T3 (en) |
| RU (1) | RU2683346C2 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018103144A1 (en) | 2018-02-13 | 2019-08-14 | Techem Energy Services Gmbh | Heat cost allocator for detecting the amount of heat emitted by a radiator |
| EP3534046B1 (en) * | 2018-02-28 | 2021-02-24 | Honeywell Technologies Sarl | Valve insert for a compact radiator and assembly comprising a compact radiator and a valve insert |
| SE543008C2 (en) | 2018-11-22 | 2020-09-22 | Stockholm Exergi Ab | Method and system for balancing mass flow during production disruption or shortage in a district heating network |
| DE102019109540A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | Rehau Ag + Co | Method for performing hydraulic balancing of a heating system for a building and a heating system designed for this purpose |
| CN110160127A (en) * | 2019-05-17 | 2019-08-23 | 烟台锐控自动化控制工程有限公司 | Mist based on fluid heat transferring modeling calculates three-level net for thermal control system |
| WO2021013406A1 (en) * | 2019-07-22 | 2021-01-28 | Belimo Holding Ag | Method and system for balancing a hydronic network |
| CN113432171A (en) * | 2021-06-16 | 2021-09-24 | 王冠荃 | Solve long-range automatic balance system of two net hydraulic unbalance of heat supply |
| DE102022134849A1 (en) | 2022-12-27 | 2024-06-27 | Oventrop Gmbh & Co. Kg | Lift valve for fluid media and device for volume flow determination by means of differential pressure measurement |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2003135525A (en) * | 2002-11-30 | 2005-05-10 | Данфосс А/С (Dk) | VALVE FOR HEAT EXCHANGERS, IN PARTICULAR VALVE FOR RADIATORS |
| EP1936288A2 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-25 | Techem Energy Services GmbH | Method and system for detecting the hydraulic balance of a heating system |
| DE102009011506A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | F.W. Oventrop Gmbh & Co. Kg | Flow control valve for heating and cooling systems |
| DE102012002941A1 (en) * | 2012-02-16 | 2014-04-30 | Huu-Thoi Le | Method for operating heating system e.g. underfloor heater, involves automatically adjusting dynamic hydraulic alignment in valve, pump performance and controlling of inlet temperature of generator based on boundary conditions |
| DE102014102275A1 (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Eq-3 Holding Gmbh | Method for controlling a heating and / or air conditioning and heating and / or air conditioning this |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007013505A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-10-02 | F.W. Oventrop Gmbh & Co. Kg | Armature combination for use in liquid-containing heating or cooling system, has flow cross-section adjusted with actuator by handle, where state of handle is read on indicator that indicates pre-adjustment of flow cross-section |
| DE102011018698A1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | Rwe Effizienz Gmbh | Method and system for automatic hydraulic balancing of radiators |
-
2015
- 2015-12-09 DE DE102015121418.0A patent/DE102015121418B3/en active Active
-
2016
- 2016-12-05 EP EP16202127.3A patent/EP3179173B1/en active Active
- 2016-12-05 DK DK16202127.3T patent/DK3179173T3/en active
- 2016-12-08 RU RU2016148187A patent/RU2683346C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2003135525A (en) * | 2002-11-30 | 2005-05-10 | Данфосс А/С (Dk) | VALVE FOR HEAT EXCHANGERS, IN PARTICULAR VALVE FOR RADIATORS |
| EP1936288A2 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-25 | Techem Energy Services GmbH | Method and system for detecting the hydraulic balance of a heating system |
| DE102009011506A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | F.W. Oventrop Gmbh & Co. Kg | Flow control valve for heating and cooling systems |
| DE102012002941A1 (en) * | 2012-02-16 | 2014-04-30 | Huu-Thoi Le | Method for operating heating system e.g. underfloor heater, involves automatically adjusting dynamic hydraulic alignment in valve, pump performance and controlling of inlet temperature of generator based on boundary conditions |
| DE102014102275A1 (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Eq-3 Holding Gmbh | Method for controlling a heating and / or air conditioning and heating and / or air conditioning this |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK3179173T3 (en) | 2019-03-18 |
| RU2016148187A3 (en) | 2018-10-12 |
| RU2016148187A (en) | 2018-06-13 |
| EP3179173B1 (en) | 2018-12-05 |
| EP3179173A1 (en) | 2017-06-14 |
| DE102015121418B3 (en) | 2017-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2683346C2 (en) | Method and system for automatic hydraulic balancing of loads in heating and/or cooling installation | |
| EP3039500B1 (en) | Flow-control valve system and method | |
| US9488379B2 (en) | Method for adjusting several parallel connected heat exchangers | |
| EP3483690B1 (en) | A method for controlling a fluid flow through a valve | |
| WO2012065275A1 (en) | Device and method for controlling opening of a valve in an hvac system | |
| RU2655154C2 (en) | Method for adjusting the setpoint temperature of a heat transfer medium | |
| CN108463672B (en) | Method for controlling a centrifugal pump and associated pump system | |
| CN105683661B (en) | Method for adapting a heating curve | |
| CN106969409B (en) | Thermal load balancing | |
| EP3115703B1 (en) | Control of heating, ventilation, air conditioning | |
| US6454179B1 (en) | Method for controlling a heating system and heating system | |
| US8978748B2 (en) | Method of controlling a variable delivery pump fitted to a heating system | |
| US20160025356A1 (en) | Method and system for the temperature control of components | |
| RU2508510C1 (en) | Fluid distribution control system | |
| ES2383864B1 (en) | PROCESS AND CONTROL SYSTEM OF A HYDRAULIC CIRCUIT OF VARIOUS HEAT EXCHANGERS. | |
| US11047582B2 (en) | Method and devices for controlling a fluid transportation network | |
| KR101916357B1 (en) | Heating room system using hot water | |
| WO2020114668A1 (en) | Device and method for controlling an orifice of a valve in an hvac system | |
| CN111954782B (en) | Control unit and method for controlling the hot or cold output of a local distribution system from a thermal energy distribution grid | |
| EP2584273A1 (en) | Temperature controlling system and method of operating a temperature controlling system | |
| EP2831681A1 (en) | Domotic energy management apparatus | |
| EP3798520B1 (en) | Electronically controlled by-pass | |
| KR101329700B1 (en) | Heating and cooling load-dependent heat source equipment, automatic control system | |
| CZ35192U1 (en) | Device for regulating heating depending on the temperature difference of the heating medium in the building | |
| RO129960A0 (en) | Process for adjusting the average temperature in a building |