RU32239U1 - Building heating system with protection against destruction upon termination of the coolant circulation - Google Patents

Description

Система отопления здания с защитой от разрушения при прекращении циркуляции теплоносителяBuilding heating system with protection against destruction upon termination of the coolant circulation

Полезная модель относится к системам отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, преимущественно, к системам с защитой от разрушения при прекращении циркуляции теплоносителя.The utility model relates to heating systems with forced circulation of the coolant, mainly to systems with protection against destruction upon termination of circulation of the coolant.

В настоящее время, при высокой степени изношенности тепловых сетей и неблагоприятных погодных условиях в зимний период (колебания температуры наружного воздуха от -30°С до положительных значений), весьма актуальным является вопрос сохранения целостности системы отопления зданий и сооружений.At present, with a high degree of deterioration of heating networks and adverse weather conditions in the winter (fluctuations in the outdoor temperature from -30 ° C to positive values), the issue of maintaining the integrity of the heating system of buildings and structures is very relevant.

Известны системы отопления, содержащие один или несколько водогрейных котлов, связанных прямым трубопроводом с параллельносоединенными стояками отопления, с которыми соединены нагревательные приборы. Горячая вода после прохождения через стояки и нагревательные приборы возвращается в водогрейный котел по обратному трубопроводу 1-3.Known heating systems containing one or more boilers connected by a direct pipeline with parallel connected risers, to which the heating devices are connected. Hot water after passing through the risers and heating appliances is returned to the boiler through the return pipe 1-3.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система отопления многоэтажного здания 1, которая содержит стояки отопления, подключенные параллельно к прямому и обратному трубопроводам, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, два датчика температуры, установленные на первом и последнем этажах здания, последовательно соединенные контроллер, электроF24D 3/02Closest to the technical nature of the proposed utility model is the heating system of a multi-storey building 1, which contains heating pipes connected in parallel to the direct and return pipes, inlet and outlet valves through which the direct and return pipes are connected to a source of hot water, two temperature sensors, installed on the first and last floors of the building, connected in series with the controller, electro F24D 3/02

двигатель и многоходовой клапан. Причем выходы датчиков температуры соединены с первым и вторым входами контроллера.engine and multi-way valve. Moreover, the outputs of the temperature sensors are connected to the first and second inputs of the controller.

В системе по прототипу при отоплении здания осуществляется измерение температуры воздуха помещений первого и последнего этажей здания, сравнивается в контроллере разность температур с пороговым значением и формируется команда на изменение направления циркуляционной подачи горячей воды на противоположное. Тем самым обеспечивается равномерная температура воздуха на всех этажах здания.In the prototype system, when the building is heated, the air temperature of the premises of the first and last floors of the building is measured, the temperature difference is compared with the threshold value in the controller and a command is formed to change the direction of the circulating supply of hot water to the opposite. This ensures uniform air temperature on all floors of the building.

Недостатком прототипа является тот факт, что при разрыве подводящей сети, выходе из строя источника горячего водоснабжения, отсутствии воды, необходимой для подачи в водогрейный котел, прекращается циркуляция горячей воды в системе отопления здания. Это обстоятельство не обнаруживается в известном устройстве, в результате чего через определенный промежуток времени, в зависимости от типа здания и значения температуры наружного воздуха происходит замерзание воды в стояках и радиаторах системы отопления всего здания, что приводит к разрыву стояков и радиаторов, т.е. полному выходу из строя устройства отопления здания.The disadvantage of the prototype is the fact that when the supply network is broken, the source of hot water supply fails, and there is no water needed to be supplied to the boiler, the circulation of hot water in the heating system of the building stops. This circumstance is not found in the known device, as a result of which, after a certain period of time, depending on the type of building and the value of the outdoor temperature, water freezes in the risers and radiators of the heating system of the entire building, which leads to the rupture of the risers and radiators, i.e. complete failure of the building heating device.

Восстановление системы отопления после размораживания - трудоемкая операция, требующая значительных материальных затрат и длительного времени, что недопустимо в зимний период.Restoring the heating system after defrosting is a time-consuming operation that requires significant material costs and a long time, which is unacceptable in the winter.

Задачей полезной модели является обеспечение защиты системы отопления здания от разрушения в случае прекращения циркуляции теплоносителя.The objective of the utility model is to ensure the protection of the heating system of the building from destruction in the event of termination of circulation of the coolant.

Сущность полезной модели заключается в том, что в системе отопления здания, содержащей параллельно подключенные к прямому и обратному трубопроводам стояки отопления, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, и контроллер, перед стояками отопления дополнительно установлены устройство контроля циркуляции теплоносителя и устройство аварийного слива, содержащее два сливных трубопровода, оснащенных электромагнитными клапанами и подключенных соответственно к прямому и обратному трубопроводам, а устройство контроля циркуляции теплоносителя содержит установленные в прямом и обратном трубопроводах датчики параметра циркуляции теплоносителя, выходы которых подключены к первому и второму входам контроллера, соединенного с таймером, второй вход которого соединен с задатчиком времени задержки, а выход подключен к управляющим входам электромагнитных клапанов.The essence of the utility model lies in the fact that in the heating system of a building containing parallel heating pipes, inlet and outlet valves, through which the direct and return pipes are connected to a source of hot water, and the controller, an additional device is installed in front of the heating pipes coolant circulation control and emergency drain device containing two drain pipes equipped with solenoid valves and connected respectively to direct and return pipelines, and the coolant circulation control device contains sensors for the coolant circulation parameter installed in the direct and return pipelines, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the controller connected to the timer, the second input of which is connected to the delay time setter, and the output is connected to the control solenoid valve inputs.

При этом каждый датчик параметра циркуляции выполнен в виде датчика давления или реле расхода.Moreover, each sensor of the circulation parameter is made in the form of a pressure sensor or a flow switch.

Благодаря введению в систему отопления устройства контроля циркуляции теплоносителя, вырабатывающего сигналы, характеризующие значение параметра циркуляции в прямом и обратном трубопроводах, а также системы аварийного слива воды, управляемой по сигналу контроллера и таймера, обеспечивается защита от нарушения целостности стояков и радиаторов системы отопления.Thanks to the introduction of a coolant circulation monitoring device into the heating system that generates signals characterizing the value of the circulation parameter in the forward and reverse pipelines, as well as an emergency water drain system, controlled by the signal of the controller and timer, protection is provided against the integrity of the risers and radiators of the heating system.

Сущность полезной модели поясняется схемой системы отопления здания, представленной на чертеже.The essence of the utility model is illustrated by the diagram of the building heating system shown in the drawing.

Предлагаемая система отопления здания содержит прямой и обратный трубопроводы 1, 2, связанные с источником горячего водоснабжения (например, водогрейным котлом) через входную и выходную задвижки 3,4, соответственно, параллельно установленные между прямым и обратным трубопроводами стояки 5 отопления, к которым подключены нагревательные устройства (радиаторы отопления), а также устройство 6 контроля циркуляции теплоносителя и устройство 7 аварийного слива, последовательно расположенные на участке трубопроводов 1, 2 после входной задвижки 3, перед выходной задвижкой 4 и перед стояками 5 отопления.The proposed building heating system contains direct and return pipelines 1, 2, connected to a source of hot water supply (for example, a hot water boiler) through inlet and outlet valves 3.4, respectively, parallel to the direct and return pipelines of the heating riser 5, to which the heating devices (heating radiators), as well as a coolant circulation control device 6 and an emergency drain device 7, sequentially located in the pipeline section 1, 2 after the inlet valve 3, Before the output latch 4 and 5 before heating risers.

Устройство 6 контроля циркуляции теплоносителя содержит датчики 8 и 9 параметра циркуляции теплоносителя, установленные соответственно в прямом и обратном трубопроводах 1, 2 и соединенные выходами с первым и вторым входами контроллера 10, который последовательноThe coolant circulation control device 6 contains sensors 8 and 9 of the coolant circulation parameter installed respectively in the forward and reverse pipelines 1, 2 and connected by the outputs to the first and second inputs of the controller 10, which is sequentially

соединен с таймером 11. Ко второму входу таймера 11 подключен выход задатчика 12 времени задержки.connected to the timer 11. To the second input of the timer 11 is connected the output of the setter 12 of the delay time.

Устройство 7 аварийного слива содержит два сливных трубопровода 13 и 14, подключенных соответственно к прямому и обратному трубопроводам 1, 2 и оснащенных электромагнитными клапанами 15, 16, управляющие входы которых соединены с выходом таймера 11.The emergency discharge device 7 contains two drain pipelines 13 and 14, connected respectively to the direct and return pipelines 1, 2 and equipped with electromagnetic valves 15, 16, the control inputs of which are connected to the output of the timer 11.

В качестве электромагнитного клапана 15 (16) в системе может быть использованы клапан типа ВН Ду 15-50, изготавливаемый на заводе ТермоБрест.As an electromagnetic valve 15 (16) in the system, a valve type VN Du 15-50, manufactured at the ThermoBrest plant, can be used.

В качестве датчика 8, (9) параметра циркуляции теплоносителя может быть использован датчик давления в трубопроводах, выходной электрический сигнал которого пропорционален давлению теплоносителя.As a sensor 8, (9) of the coolant circulation parameter, a pressure sensor in the pipelines can be used, the output electric signal of which is proportional to the pressure of the coolant.

Другим вариантом исполнения датчика 8 (9) является реле расхода, установленное в трубопроводе 1 (2) и вырабатывающее на своем выходе электрический сигнал в момент прекращения расхода теплоносителя в трубопроводе.Another embodiment of the sensor 8 (9) is a flow switch installed in the pipeline 1 (2) and generates an electrical signal at its output at the time of termination of the flow of coolant in the pipeline.

Предлагаемая система работает следующим образом:The proposed system works as follows:

Горячая вода с выхода источника горячего водоснабжения, например, водогрейного котла, через входную задвижку 3, предназначенную для оперативного проведения ремонтных и наладочных работ, поступает по прямому трубопроводу 1, в стояки 5 отопления, к которым подключены радиаторы отопления или другие нагревательные устройства, а из стояков 5 по обратному трубопроводу 2 через выходную задвижку 4 возвращается в водогрейный котел.Hot water from the outlet of the source of hot water supply, for example, a boiler, through the inlet valve 3, designed for the operational repair and commissioning, comes through a direct pipeline 1, into the risers 5 of the heating, to which heating radiators or other heating devices are connected, and from risers 5 through the return pipe 2 through the outlet valve 4 is returned to the boiler.

Датчики 8, 9 параметра циркуляции теплоносителя измеряют давление воды в трубопроводах 1, 2, а их показания поступают в контроллер 10, где сравниваются с заданными минимально допустимыми для данной системы значениями давления в каждом из трубопроводов 1, 2. При нахождении измеряемых параметров в пределах допустимых значений сигнал на выходе контроллера 10 отсутствует, и система продолжает нормальное функционирование, как рассмотрено выше.Sensors 8, 9 of the coolant circulation parameter measure the water pressure in pipelines 1, 2, and their readings go to the controller 10, where they are compared with the set minimum pressure values for each system in each of the pipelines 1, 2. When the measured parameters are within acceptable limits There is no signal at the output of controller 10, and the system continues to operate normally, as discussed above.

При прекращении подачи горячей воды из-за аварии водогрейного котла или неисправности подводящих сетей давление воды в трубопроводах 1, 2 падает, и если оно уменьшается до значений ниже пороговых уровней, установленных в контроллере 10, то на выходе контроллера 10 вырабатывается сигнал, свидетельствующий о прекращении циркуляции теплоносителя в системе отопления. Выходной сигнал контроллера 10 поступает на вход таймера 11, который начинает отсчитывать время отсутствия циркуляции теплоносителя. Одновременно на второй вход таймера 11 поступает сигнал с задатчика 12 времени задержки, в котором установлено допустимое время запаздывания на срабатывание устройства 7 аварийного слива воды.When the supply of hot water is interrupted due to a failure of the boiler or a failure of the supply networks, the water pressure in the pipelines 1, 2 drops, and if it decreases to values below the threshold levels set in the controller 10, a signal is generated at the output of the controller 10 coolant circulation in the heating system. The output signal of the controller 10 is fed to the input of the timer 11, which begins to count the time of absence of circulation of the coolant. At the same time, the second input of the timer 11 receives a signal from the delay time setter 12, in which the allowable delay time for the operation of the emergency water drain device 7 is set.

Допустимое время запаздывания выбирается с учетом состояния здания, среднего значения температуры наружного воздуха в зимний период и может составлять значения от одного до нескольких часов.The permissible delay time is selected taking into account the condition of the building, the average value of the outdoor temperature in winter and can range from one to several hours.

Если в течение заданного времени запаздывания не восстанавливается циркуляция теплоносителя, т.е. показания датчиков 8 и 9 давления не превысят заданного минимально допустимого значения давления, таймер 11 срабатывает, и его выходной сигнал поступает на управляющие входы электромагнитных клапанов 15, 16 устройства 7 аварийного слива воды. Клапаны 15, 16 открываются, и из трубопроводов 1, 2 начинается слив воды по сливным трубопроводам 13, 14 в канализацию.If the coolant circulation is not restored within the specified delay time, i.e. the readings of the pressure sensors 8 and 9 will not exceed the specified minimum allowable pressure value, the timer 11 is activated, and its output signal is supplied to the control inputs of the electromagnetic valves 15, 16 of the emergency water drain device 7. Valves 15, 16 open, and from pipelines 1, 2, water begins to drain through drain pipelines 13, 14 into the sewer.

При использовании в качестве датчиков 8, 9 реле расхода реле вырабатывают на своих выходах электрические сигналы в момент прекращения расхода теплоносителя. Выходные сигналы реле расхода поступают на входы контроллера 6, который при наличии двух сигналов на своих входах вырабатывает сигнал на выходе, запускающий таймер 11, выходной сигнал которого, формируемый по истечении заданного задатчиком 12 времени задержки, поступает на управляющие входы электромагнитных клапанов 15 и 16.When used as sensors 8, 9, flow relays, the relays generate electrical signals at their outputs at the time the coolant flow stops. The output signals of the flow switch are fed to the inputs of the controller 6, which, if there are two signals at its inputs, generates an output signal that starts the timer 11, the output signal of which, formed after the delay time specified by the setpoint 12, arrives at the control inputs of the electromagnetic valves 15 and 16.

защиту от разрыва стояков и радиаторов из-за замораживания воды, не слитой вовремя из системы отопления.protection against bursting of risers and radiators due to freezing of water that is not drained from the heating system on time.

Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемая система отопления может быть изготовлена в соответствии с приведенным описанием и чертежом из известных комплектующих изделий и использована для отопления жилых и производственных зданий с обеспечением защиты оборудования при прекращении циркуляции теплоносителя.The industrial applicability of the utility model is determined by the fact that the proposed heating system can be made in accordance with the above description and drawing from known components and used for heating residential and industrial buildings while protecting equipment when the coolant circulation is stopped.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫLIST OF REFERENCES

1.Способ отопления помещений многоэтажных зданий и устройство, его реализующее. - Патент РФ № 2154239, МПК F24D 3/02, 19/10, публикация 10.08.2000г.1. The method of heating the premises of multi-storey buildings and the device that implements it. - RF patent No. 2154239, IPC F24D 3/02, 19/10, publication 10.08.2000.

2.Система отопления и горячего водоснабжения. - Свидетельство на полезную модель РФ № 16619 МПК F24D 3/08, публикация 20.01.2001г.2. The heating system and hot water supply. - Certificate for utility model of the Russian Federation No. 16619 IPC F24D 3/08, publication January 20, 2001.

3.Водогрейный котлоагрегат. Свидетельство на полезную модель РФ № 23190 МПК F24D 3/02, публикация 27.05.2002г.3. Water boiler. Utility Model Certificate of the Russian Federation No. 23190 IPC F24D 3/02, publication May 27, 2002

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL FORMULA

1.Система отопления здания, содержащая параллельно подключенные к прямому и обратному трубопроводам стояки отопления, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, и контроллер, отличающаяся тем, что перед стояками отопления последовательно установлены устройство контроля циркуляции теплоносителя и устройство аварийного слива, содержащее два сливных трубопровода, оснащенных электромагнитными клапанами и подключенных соответственно к прямому и обратному трубопроводам, а устройство контроля циркуляции теплоносителя содержит установленные в прямом и обратном трубопроводах датчики параметра циркуляции теплоносителя, выходы которых подключены к первому и второму входам контроллера, соединенного с таймером, второй вход которого соединен с задатчиком времени задержки, а выход подключен к управляющим входам электромагнитных клапанов.1. A building heating system comprising parallel heating pipes connected to the direct and return pipelines, input and output valves through which the direct and return pipelines are connected to a hot water supply, and a controller, characterized in that a coolant circulation control device is installed in series in front of the heating pipes and an emergency drain device comprising two drain pipelines equipped with solenoid valves and connected to the forward and return pipes, respectively wires, and the coolant circulation control device contains sensors for the coolant circulation parameter installed in the direct and return pipelines, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the controller connected to the timer, the second input of which is connected to the delay time setter, and the output is connected to the control inputs of the electromagnetic valves .

2.Система отопления здания по п. 1, отличающаяся тем, что датчик параметра циркуляции выполнен в виде датчика давления2. The building heating system according to claim 1, characterized in that the circulation parameter sensor is made in the form of a pressure sensor

3.Система отопления здания по п. 1, отличающаяся тем, что датчик параметра циркуляции выполнен в виде реле расхода.3. The building heating system according to claim 1, characterized in that the sensor of the circulation parameter is made in the form of a flow switch.

Claims (3)

1. Система отопления здания, содержащая параллельно подключенные к прямому и обратному трубопроводам стояки отопления, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, и контроллер, отличающаяся тем, что перед стояками отопления последовательно установлены устройство контроля циркуляции теплоносителя и устройство аварийного слива, содержащее два сливных трубопровода, оснащенных электромагнитными клапанами и подключенных, соответственно, к прямому и обратному трубопроводам, а устройство контроля циркуляции теплоносителя содержит установленные в прямом и обратном трубопроводах датчики параметра циркуляции теплоносителя, выходы которых подключены к первому и второму входам контроллера, соединенного с таймером, второй вход которого соединен с задатчиком времени задержки, а выход подключен к управляющим входам электромагнитных клапанов.1. The building heating system, comprising parallel heating pipes connected to the direct and return pipelines, inlet and outlet valves through which the direct and return pipelines are connected to a hot water supply, and a controller, characterized in that a coolant circulation monitoring device is installed in series in front of the heating pipes and an emergency drain device comprising two drain pipelines equipped with solenoid valves and connected, respectively, to the forward and return pipes wires, and the coolant circulation control device contains sensors for the coolant circulation parameter installed in the direct and return pipelines, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the controller connected to the timer, the second input of which is connected to the delay time setter, and the output is connected to the control inputs of the electromagnetic valves . 2. Система отопления здания по п.1, отличающаяся тем, что датчик параметра циркуляции выполнен в виде датчика давления.2. The building heating system according to claim 1, characterized in that the circulation parameter sensor is made in the form of a pressure sensor. 3. Система отопления здания по п.1, отличающаяся тем, что датчик параметра циркуляции выполнен в виде реле расхода.3. The building heating system according to claim 1, characterized in that the circulation parameter sensor is made in the form of a flow switch.