RU68146U1 - INDIVIDUAL HEAT ITEM - Google Patents

Abstract

Индивидуальный тепловой пункт используется для подачи горячей воды заданных параметров в отопительную сеть зданий, устанавливается в зданиях между тепловой сетью и потребителем тепла.An individual heat point is used to supply hot water with the specified parameters to the heating network of buildings, and is installed in buildings between the heat network and the heat consumer.

Сущность изобретения состоит в том, что в тепловом пункте с элеватором подача горячей воды осуществляется импульсами максимального расхода, что создает оптимальные условия смешивания горячей и охлажденной воды в элеваторе.The essence of the invention lies in the fact that in a heat point with an elevator, hot water is supplied by pulses of maximum flow, which creates optimal conditions for mixing hot and chilled water in an elevator.

Применяется в коммунальном хозяйстве. 1 н.п.ф., 1 илл.It is applied in municipal services. 1 n.p.f., 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим теплоснабжение зданий, и устанавливаемым в зданиях между тепловой сетью и потребителем тепловой энергии. Индивидуальные тепловые пункты применяются в коммунальном хозяйстве.The utility model relates to devices that provide heating to buildings, and are installed in buildings between the heating network and the consumer of thermal energy. Individual heating units are used in utilities.

Отопление зданий осуществляется от центральных котельных горячей водой, которая подается по тепловой сети в индивидуальные тепловые пункты. Индивидуальные тепловые пункты являются связующим звеном между тепловой сетью и потребителями теплоты. Индивидуальные тепловые пункты обеспечивают подачу в здания горячей воды определенных температуры и давления, а также необходимого количества горячей воды, которая создает заданный комфорт в здании.Heating of buildings is carried out from the central boiler houses with hot water, which is supplied through the heating network to individual heating points. Individual heating units are the link between the heating network and heat consumers. Individual heating units provide hot water with a certain temperature and pressure, as well as the necessary amount of hot water, which creates the desired comfort in the building.

Необходимое количество воды для отопления здания в индивидуальном тепловом пункте определяет регулятор расхода горячей воды, который по сигналу датчиков температуры увеличивает подачу горячей воды, когда в здании температура ниже нормы или уменьшает подачу горячей воды, когда в здании температура выше нормы. Для этой цели создается система регулирования подачи воды в здание, которая состоит из трубопроводов, по которым горячая вода транспортируется в здание, а холодная удаляется обратно в тепловую сеть для подогрева, регулятора расхода, вспомогательных клапанов, смесительных устройств циркуляции воды в здании, фильтров, регулятора перепада давления, приборов измерения и учета тепла.The required amount of water for heating a building in an individual heating unit is determined by the regulator of hot water consumption, which, by a signal from temperature sensors, increases the flow of hot water when the temperature in the building is below normal or decreases the flow of hot water when the temperature in the building is above normal. For this purpose, a system for regulating the water supply to the building is created, which consists of pipelines through which hot water is transported to the building, and cold water is removed back to the heating network for heating, a flow regulator, auxiliary valves, mixing devices for circulating water in the building, filters, regulator differential pressure, heat measuring and metering devices.

Известна схема индивидуального теплового пункта, взятого в качестве аналога [1].A known scheme of an individual heat point, taken as an analogue [1].

Тепловой пункт состоит из трубопроводов, подающего горячую воду и отводящего холодную, на подающем трубопроводе установлен фильтр, регулятор перепада давления, регулирующий клапан с электроприводом, управляемым электронным регулятором, циркуляционного насоса, а между подающим и отводящим трубопроводами установлен обратный клапан.The heating unit consists of pipelines supplying hot water and discharging cold water, a filter, a differential pressure regulator, a control valve with an electric actuator controlled by an electronic regulator, a circulation pump are installed on the supply piping, and a check valve is installed between the supply and discharge pipelines.

Работа индивидуального теплового пункта происходит следующим образом. Горячая вода поступает по подающему трубопроводу через фильтр в регулятор перепада давления, который поддерживает постоянным перепад давления на входе теплопункта. Последовательно с ним установлен регулирующий клапан, который пропускает столько горячей воды, сколько необходимо для создания заданной температуры в здании. Далее через циркуляционный насос вода подается в теплообменники здания. Из теплообменников охлажденная вода поступает в тепловую сеть для повторного подогрева. Регулирующий клапан управляется электронным регулятором, который корректирует количество подаваемой горячей воды в теплообменники в зависимости от температуры наружного воздуха, температуры воды и температуры воздуха в здании.The work of an individual heat point is as follows. Hot water flows through the supply pipe through a filter to the differential pressure controller, which keeps the differential pressure at the inlet of the heat point constant. In series with it, a control valve is installed, which passes as much hot water as necessary to create a given temperature in the building. Then, through the circulation pump, water is supplied to the heat exchangers of the building. From heat exchangers, chilled water enters the heating network for reheating. The control valve is controlled by an electronic regulator, which adjusts the amount of hot water supplied to the heat exchangers depending on the outdoor temperature, water temperature and air temperature in the building.

Регулирование в такой системе отопления происходит в пропорциональном режиме, то есть, когда батареи отопления и помещения охлаждаются больше, то постоянно больше все время протекает горячая вода. Скорость воды зависит от температуры горячей воды и температуры воздуха снаружи помещения. Когда скорость воды незначительна, то горячая вода будет в первых по потоку батареях, а в остальных - холодная. Для смешения воды в системе отопления применяют циркуляционный насос, который ганяет воду по замкнутому кольцу системы отопления здания.Regulation in such a heating system occurs in proportional mode, that is, when the radiators and rooms are cooled more, hot water constantly flows more and more all the time. The speed of the water depends on the temperature of the hot water and the temperature of the air outside the room. When the water speed is negligible, the hot water will be in the first batteries in the stream, and in the rest - cold. To mix the water in the heating system, a circulation pump is used, which circulates the water along the closed ring of the building's heating system.

Недостатком этой системы является низкая надежность конструкции в связи с наличием электрического насоса, который может остановиться, когда отключится электропитание. Кроме того, наличие насоса увеличивает стоимость комплектования теплового пункта и стоимость эксплуатации теплопункта.The disadvantage of this system is the low reliability of the design due to the presence of an electric pump that can stop when the power is turned off. In addition, the presence of a pump increases the cost of completing a heat point and the cost of operating a heat point.

Известен индивидуальный тепловой пункт, взятый в качестве прототипа, схема присоединения которого к тепловой сети показана в [2].An individual heat point is taken, taken as a prototype, the connection scheme of which to the heat network is shown in [2].

Индивидуальный тепловой пункт состоит из подающего горячую воду трубопровода, отводящего холодную воду трубопровода, грязевиков, регулятора расхода, регулятора давления, обратных клапанов, элеватора, приборов измерения температуры и давления, счетчиков расхода воды и тепла.An individual heat station consists of a hot water supply pipe, a cold water discharge pipe, mud collectors, a flow regulator, a pressure regulator, check valves, an elevator, temperature and pressure measuring instruments, and water and heat meters.

В индивидуальный тепловой пункт горячая вода поступает из тепловой сети через обратный клапан и грязевик, далее вода поступает в регулятор расхода и через элеватор и обратный клапан к отопительным приборам здания. Из отопительных приборов охлажденная вода выходит последовательно через обратный клапан, грязевик, счетчик воды и тепла. Назначение всех перечисленных приборов и арматуры известно и понятно из их наименования. Установленный регулятор расхода исполняет функцию регулирования в пропорциональном режиме. В пропорциональном режиме регулирования скорость воды в трубах и элеваторе может быть заданной или намного меньше заданной. Если скорость воды в элеваторе меньше заданной, то элеватор практически не смешивает горячую воду, которая поступает из теплосети, с охлажденной в нагревательных батареях водой, и поэтому в первых батареях вода будет горячей, а в остальных - холодной. В этом состоит основной недостаток схемы рассмотренного индивидуального теплового пункта.Hot water enters an individual heat point from the heat network through a non-return valve and a sump, then water enters the flow regulator and through the elevator and non-return valve to the heating devices of the building. Chilled water exits the radiators sequentially through a non-return valve, a sump, a water and heat meter. The purpose of all the listed devices and fittings is known and understandable from their name. The installed flow regulator performs the function of regulation in proportional mode. In proportional control mode, the water velocity in the pipes and elevator can be set or much less than set. If the water velocity in the elevator is less than the specified one, the elevator practically does not mix hot water that comes from the heating system with water cooled in heating batteries, and therefore the water will be hot in the first batteries and cold in the rest. This is the main disadvantage of the scheme of the considered individual heat point.

В основу разработки полезной модели индивидуального теплового пункта поставлена задача повышения качества отопления зданий путем установления управляемого электронным регулятором устройства с импульсным регулирующим воздействием регулятора, осуществлением подачи горячей воды импульсами максимального расхода заданных частоты и скважности в зависимости от температуры наружного воздуха.The development of a useful model of an individual heating unit is based on the task of improving the quality of heating buildings by establishing a device controlled by an electronic controller with a pulse regulating effect of the controller, by supplying hot water with pulses of the maximum flow rate of a given frequency and duty cycle depending on the outdoor temperature.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в индивидуальном тепловом пункте, состоящем из трубы подачи горячей воды и трубы отвода обратной воды, на которых установлены трубопроводная арматура и измерительные The task and technical result are achieved by the fact that in an individual heating unit, consisting of a hot water supply pipe and a return water pipe, on which pipe fittings and measuring

приборы, обеспечивающие функционирование системы отопления, и узла смешения горячей и обратной воды, на трубе подачи горячей воды установлено управляемое электронным регулятором устройство, осуществляющее регулирующие воздействия регулятора посредством подачи горячей воды импульсами максимального расхода заданных частоты и скважности в зависимости от температуры наружного воздуха.devices that ensure the functioning of the heating system and the hot and return water mixing unit, a device controlled by an electronic controller is installed on the hot water supply pipe, which regulates the controller by supplying hot water with pulses of the maximum flow rate and frequency ratio depending on the outdoor temperature.

Общие с прототипом существенные признаки: труба подачи горячей воды, труба отвода обратной воды, трубопроводная арматура, измерительные приборы, узел смешения.The essential features common with the prototype are: a hot water supply pipe, a return water pipe, pipe fittings, measuring instruments, a mixing unit.

Существенные отличительные признаки заявляемой полезной модели индивидуального теплового пункта, обеспечивающие получение технического результата следующие:The essential distinguishing features of the claimed utility model of an individual heating unit, providing the technical result are as follows:

- управляемое электронным регулятором устройство, осуществляющее регулирующие воздействия регулятора посредством подачи горячей воды импульсами максимального расхода заданных частоты и скважности в зависимости от температуры наружного воздуха.- a device controlled by an electronic regulator that carries out regulatory actions of the regulator by supplying hot water with pulses of maximum flow rate of a given frequency and duty cycle, depending on the temperature of the outside air.

Указанные существенные отличительные признаки обеспечивают следующий результат.These significant distinguishing features provide the following result.

Подача горячей воды в отопительную систему здания импульсом максимального расхода обеспечивает за счет сильного подмеса равномерное смешивание горячей и охлажденной воды, порция которой поступает в отопительную систему. В паузе между импульсами происходит охлаждение смешанной воды во всей системе. Следующий импульс также обеспечивает как подачу горячей воды так и равномерное ее смешивание с охлажденной. В результате в отопительную систему поступает всегда равномерно смешанная горячая и охлажденная вода независимо от средней скорости воды в отопительной системе и в сопле элеватора. Этот режим регулирования создает равномерный нагрев батарей отопления по всему зданию.The supply of hot water to the heating system of the building with a maximum flow impulse ensures, due to the strong mix, uniform mixing of hot and chilled water, a portion of which enters the heating system. In the pause between pulses, mixed water is cooled throughout the system. The next impulse also ensures both the supply of hot water and its uniform mixing with chilled water. As a result, the heating system always receives uniformly mixed hot and chilled water, regardless of the average speed of the water in the heating system and in the elevator nozzle. This regulation mode creates uniform heating of the radiators throughout the building.

На фиг.1 показана схема заявляемого индивидуального теплопункта.Figure 1 shows a diagram of the inventive individual heat point.

Индивидуальный тепловой пункт состоит из трубы 1 подвода горячей воды и трубы 2 отвода обратной, на которых установлены обратные клапаны 3, 4, 5 и 6 для предотвращения обратных потоков воды. На трубе 1 последовательно установлены фильтр 7, счетчик 8 тепла и воды, управляемое электронным регулятором 9 устройство (например, электромагнитный клапан) 9а и узел смешения 10 (элеватор). На трубе 2 установлены регулятор давления 11, счетчик тепла и воды 12 и фильтр 13. Кроме того, на трубе 1 установлены термометр 14, манометры 15, 16 и 17, а на трубе 2 - термометр 18 и манометр 19.An individual heating unit consists of a pipe 1 for supplying hot water and a pipe 2 for returning the return pipe, on which check valves 3, 4, 5 and 6 are installed to prevent reverse flows of water. A filter 7, a heat and water counter 8, a device (for example, an electromagnetic valve) 9a and a mixing unit 10 (elevator) are sequentially installed on the pipe 1. A pressure regulator 11, a heat and water meter 12, and a filter 13 are installed on the pipe 2. In addition, a thermometer 14, pressure gauges 15, 16, and 17 are installed on the pipe 1, and a thermometer 18 and a pressure gauge 19 are installed on the pipe 2.

Процесс регулирования температуры в батареях отопления осуществляется следующим образом. При поступлении воды в теплопункт и включении электронного регулятора 9 последний подает команду на открытие электромагнитного клапана 9а, через который поступает максимальный расход горячей воды. Максимальная скорость воды в сопле элеватора 10 равномерно смешивает холодную воду из обратной магистрали с горячей. В отопительные батареи поступает подогретая вода. Максимальная скорость в сопле элеватора 10 равномерно смешивает холодную воду из обратной магистрали с горячей. Через установленное время по команде электронного регулятора подача горячей воды прекращается и после заданной паузы электронный регулятор опять подает команду на открытие. Чередование импульсов горячей воды и пауз происходит до тех пор, пока датчик температуры 20, установленный в контрольной точке отопительной системы, не выдаст ток, равный току задатчика регулятора 9 и последний прекратит подачу импульсов тока на электромагнитный клапан 9а.The process of controlling the temperature in radiators is as follows. When water enters the heat point and the electronic controller 9 is turned on, the latter sends a command to open the electromagnetic valve 9a, through which the maximum flow rate of hot water enters. The maximum water velocity in the elevator nozzle 10 uniformly mixes cold water from the return line with hot. Heated water enters the heating batteries. The maximum speed in the elevator nozzle 10 uniformly mixes cold water from the return line with hot. After the set time, at the command of the electronic controller, the hot water supply is interrupted and after a specified pause, the electronic controller again issues a command to open. The alternation of pulses of hot water and pauses occurs until the temperature sensor 20 installed at the control point of the heating system produces a current equal to the current of the controller 9 regulator and the latter stops supplying current pulses to the electromagnetic valve 9a.

Таким образом, в отопительные батареи здания поступила равномерно размешанная вода по всему объему отопительной системы здания и происходит передача тепла от батарей отопления в пространство здания. Когда температура в обратном трубопроводе понизится до нижнего заданного значения регулятор опять начнет выдавать импульсы для подачи горячей воды в отопительную систему.Thus, uniformly mixed water has entered the heating batteries of the building throughout the entire heating system of the building and heat is transferred from the heating batteries to the building space. When the temperature in the return pipe drops to the lower set point, the controller will again start issuing pulses for supplying hot water to the heating system.

Как результат, в отопительную систему здания поступает горячая вода со средней скоростью, соостветствующей потреблению тепла в зависимости от погодных условий, но равномерно и эффективно смешанная с холодной.As a result, hot water enters the heating system of the building at an average rate corresponding to heat consumption, depending on weather conditions, but evenly and effectively mixed with cold.

Индивидуальный тепловой пункт используется главным образом в коммунальном хозяйстве.An individual heating unit is mainly used in public utilities.

Claims (1)

Индивидуальный тепловой пункт, состоящий из трубы подачи горячей воды и трубы отвода обратной воды, на которых установлены трубопроводная арматура и измерительные приборы, обеспечивающие функционирование системы отопления, и узла смешения горячей и обратной воды, отличающийся тем, что на трубе подачи горячей воды установлено управляемое электронным регулятором устройство, осуществляющее регулирующие воздействия регулятора посредством подачи горячей воды импульсами максимального расхода заданных частоты и скважности в зависимости от температуры наружного воздуха.

An individual heating unit, consisting of a hot water supply pipe and a return water pipe, on which pipe fittings and measuring instruments are installed to ensure the functioning of the heating system, and a hot and return water mixing unit, characterized in that a controlled electronic circuit is installed on the hot water pipe the regulator a device that carries out the regulatory effects of the regulator by supplying hot water with pulses of maximum flow rate of a given frequency and duty cycle, depending from the temperature of the outside air.