Устройство для управления отопительным агрегатом

Патент 1004719

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О Л И С А Н И Е <>ijl004719

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски к

Социвпистичесиив

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное K авт. синд-ву (22}Заявлено 21.09 ° 81 (21) 3339216/29-33 . с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83, Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 18.03.83 (51)М. Кл.

F 24 D 5/00

G 05 О 23/00

ГввудерстееввМ кемвтет

СССР

IIo демам взебретевкй и втерытий (») УЙК 621,525 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.М. Ширщов и Н.И. Пирогов (71} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ОТОПИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ

Изобретение относится к устройствам для -управления отоплением помещений.

Известен способ регулирования температуры воздуха, в котором описано устройство, содержащее регулятор, регулирующий клапан и регулятор точки росы $1).

Недостатком данного устройства является низкая его надежность, так

1о как не исключается непроизводительный расход теплоносителя в случае какой-либо неисправности вентилятора, например при отключении его электродвигателя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления отопительным агрегатом, содержащее первый датчик температуры, установленный в помеще- щ нии, второй датчик температуры, установленный в воздухозаборнике, вентилятор с элекродвигателем, источник

;питания, магнитный пускатель, кало2 риФер, который соединен с трубопроводом теплоносителя через клапан, исполнительный механизм клапана, элемент задержки, два пороговых элемента, два усилителя, логические элементы И, НЕ, ИЛИ, причем один из выходов магнитного пускателя подключен к источнику питания, второй датчик температуры подключен к одному из входов первого порогового элемента, другой вход которого соединен с источником питания, выход первого порогового элемента через элемент задержки . соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход элемента ИЛИ соединен через первый усилитель с одним из входов исполнительного механизма, другой вход ис" полнительного механизма соединен с выходом второго усилителя 121.

Однако это устройство не обладает необходимой надежностью: управление отопительным агрегатом производится

3 1004 по сигналу датчика температуры, параметры которого не контролируются.

В результате, например, при ко" ротком замыкании цепи датчика сопротивления минимальное сопротивление линии воспринимается регулятором температуры (мостовой измерительной схемой) также, как при очень низкой температуре, которая фактически быть в помещении не может, и регу- 30 лятор выдает постоянный сигнал на полное открытие регулирующего клапана на теплоносителе, что ведет к его ,перерасходу.

Ложная информация поступает на ре- 15 гулятор и при обрыве цепи датчика.

Кроме того, в этом устройстве не учитывается инерционность объекта регулирования, в результате чего неизбежно "перерегулирование", которое р0 ведет к непрерывной работе регулирующего клапана в режиме "открытьзакрыть"., что в свою очередь приводит к преждевременному выходу из строя регулирующего клапана. 2$

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления отопительным агрегатом, содержащее пер- З0 вый датчик температуры, установленный в помещении, второй датчик температуры, установленный в воздухозаборнике, вентилятор с электродвигателем, источник питания, магнитЭЗ ный пускатель, калорифер, который соединен с трубопроводом теплоносителя через клапан, исполнительный механизм клапана, элемент задержки, два пороговых элемента, два усилителя, логические элементы И, НЕ, ИЛИ, причем один из выходов магнитного пускателя подключен к источнику пита" ния, второй датчик температуры подключен к одному из входов первого фЯ порогового элемента, другой вход которого соединен с источником питания, выход первого порогового элемента через элемент задержки соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход . которого подключен к выходу элемента

НЕ, а выход элемента ИЛИ соединен через первый усилитель с одним из входов исполнительного механизма, другой вход исполнительного механиз" ма соединен с выходом второго усилителя, введены дополнительный пороговый элемент, два триггера, регулятор, инвертор, импульсный прерыва719 4 тель и дополнительный логический элемент ИЛИ, причем первый датчик температуры подключен к одному из входов регулятора, один из выходов которого через дополнительный пороговый элемент подключен к одному из входов первого триггера, другой вход которого соединен с одним из входов второго триггера, другой выход регулятора через. второй пороговый элемент подключен к другому вхоav второго триггера, выходы которого соединены с третьим входом элемента ИЛИ и с одним входом дополнительного элемента ИЛИ, другой вход кото" рого соединен с одним выходом первого триггера, другой выход которого подключен к четвертому входу элемента ИЛИ, третий выход регулятора подключен ко входу магнитного пускателя и к одному входу элемента И, другой вход которого соединен через инвертор с элементом задержки, выход элемента И подключен через дополнительный элемент ИЛИ со входрм второго усилителя, четвертый выход регуля- . тора подключен ко входу элемента

НЕ, а выход исполнительного механизма соединен со входом импульсного прерывателя, выходы которого подключены к источнику питания и к маг-; нитному пускателю, другой выход которого соединен с электродвигателем вентилятора, а второй вход регулятора соединен с источником питания.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит установленный в отапливаемом помещении 1 первый датчик 2 температуры, в. воздухосборнике 3 установлен второй датчик 4 температуры, на подающем трубопроводе 5 теплоносителя к калориферу 6 установлен регулирующий клапан 7, связанный с электродвигателем 8, имеющим управляющую обмотку "открыть"

9 и управляющую обмотку "закрыть"

10 исполнительного механизма 11.

Датчик 2 температуры подключен к регулятору 12. Устройство содержит также магнитный пускатель 13, управляющий электродвигателем 14 вентилятора 15, пороговый элемент 16, подключенный к выходу датчика 4, элемент И 17, элемент НЕ 18, элемент задержки 19, инвертор 20, элемент

ИЛИ 21, первый усилитель 22, второй усилитель 23, источник питания 24, первый триггер 25, второй триггер

5 100ll 7 l

26, дополнительный элемент ИЛИ 27, дополнительный пороговый элемент 28, второй пороговый элемент 29 и импульсный прерыватель 30.

В качестве регулятора .12 может S быть использован, например, серийный регулятор типа PT-3, построенный по классической схеме: мостовая измерительная схема, в одно из плеч которой включен потенциометрический задатчик, в другое -. датчик, и фаэочувствительный усилитель с выходным элементом (на чертеже не показаны).

В качестве пороговых элементов

28 и 29 могут быть-использованы, на пример, токовые реле, в качестве импульсного прерывателя - серийный прерыватель типа СИП-01.

Пороговый элемент 28 подключен к выходу фазочувствительного усилите- 26 ля регулятора 12, на котором появляется сигнал при -положительном разбалансе (сопротивление датчика 2 больше сопротивления задатчика), а пороговый элемент 29 " к выходу фазбчувствительного усилителя регулятора 12, на котором появляется сигнал при отрицательном разфалансе (сопротивление датчика 2 меньше сопротивления задатчика регулятора 12),3е

Прямые выходы триггеров 25 и 26 подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 21, и инверсные выходы триггеров 25 и 26 соединены со входами элемента И 27.

Выход исполнительного механизма

l l подключен к источнику питания 24. через импульсный прерыватель 30.

Устройство работает следующим образом.

При понижении температуры в помещении l ниже заданной (задатчиком регулятора 12) на втором выходе регулятора 12 появляется сигнал.

45.

B,ðåçóëüòàòå этого включается и самоблокируется магнитный пускатель

13 электродвигателя 1Ф, приводящий во вращение вентилятор 15. Магнит" ный пускатель 13 может быть включен при необходимости и от пусковой кнопки (на чертеже не показана).

Одновременно через элемент- И 17, на втором входе которого в это время также имеется сигнал c выхода инвертора 20 (на выходе элемента задержки 19 нет сигнала), через второй элемент И 27, на втором и третьем входах которого в это время также имеют9 6 ся сигналы с инверсных выходов триггеров 25 и 26, и через усилитель 23 получает питание обмотка "открыть"

9 электродвигателя 8 исполнительного механизма 11, причем электродвигатель 9 начинает вращаться преры" висто, поскольку получает питание через интервалы времени, заданные на прерывателе 30.

Регулирующий клапан .7 открывается, и теплоноситель с увеличивающимся расходом подается в калорифер 6.

При повышении температуры в помещении l до заданного значения сигнал на выходе регулятора 12 исчезает и через регулирующий клапан 7 в калорифер 6 поступает теплоноситель в количестве, минимально необходимом для поддержания этой температуры.

Если же гемпература превышает заданную, то через элементы НЕ 18, ИЛИ 21 и усилитель 22 на обмотку 10 электродвигателя 8 поступает сигнал с первого выхода регулятора 12.

Электродвигатель 8 импульсно прикрывает клапан 7 и; если сигнал продолжает поступать, то и полностью его закрывает.

Наличие s цепи питания электро" двигателя 8 импульсного прерывателя

30 предотвращает возможное перерегу" лирование, делает процесс регулирова-. ния более плавным.

При нормально работающем вентиляторе 15 датчик- 4 нагревается и его пороговый элемент (выходной контакт в случае использования в качестве датчика температуры серийного датчика типа ТУДЭ) размыкается ранее вре" мени, установленного на элементе эа" держки 19, - устройство работает в нормальном режиме.

Если же по причине любой немс" правности вентилятор 15 не работает, датчик 4 эа установленное время не прогревается и через элемент задержки 19 сигнал с порогового элементд3

16 поступает на инвертор 20 - снимается сигнал с одного из видов элемента И 17 и одновременно сигнал с элемента задержки 19 через схему

ИЛИ 21 и, усилитель 22 поступает на обмотку 10 исполнительного механизма 11, который закрывает клапан 7.

Этим предотвращается непроизводи" тельный расход теплоносителя через калорифер в ситуации, когда регуля" тор выдает команду на открытие клапана, а вентилятор не работает.

Формула изобретения

7 1004

В том же случае, когда с датчика

2 температуры поступает сигнал, величина которого не отражает действительного значения температуры в контролируемом помещении, например, S в случае обрыва его линии или при замыкании ее, устройство реагирует на эти ложные сигналы таким образом, При замыкании цепи датчика 2, например при коротком замыкании, на входе регулятора 12 присутствует весьма малое сопротивление (1-2 Ом), являющееся источником ложной информа-. ции о низкой температуре на объекте.

На соответствующем выходе фазочувствительного усилителя регулятора

12 в этом случае появляется сигнал разбаланса, величина которого превосходит порог срабатывания элемента 26. зо

Под воздействием входного сигнала и элемента 29 срабатывает триггер

26, сигнал с прямого выхода которого поступает на элемент ИЛИ 21 и далее через усилитель 22 на обмотку 10 25 электродвигателя 8, который закрывает клапан 7.

Сигнал с инверсного выхода триггера 26 при этом исчазает, элемент

И 27 закрывается.

При обрыве цепи датчика 2 сопротивление нагрузки регулятора 12 стремится к бесконечности. B этом слу" чае сигнал с его другого выхода ,проходит через пороговый элемент 28 на вход триггера 26, который срабатывает ("опрокидывается"), сигнал с его инверсного выхода исчезает, что создает запрет на прохождение сигнала через элемент И 27 на открытие клапана 7. Одновременно на прямом выходе триггера 25 появляется сигнал, который через один из входов логического элемента ИЛИ 21 поступает на обмотку 10 "закрыть" исполнительного механизма 11, и клапан

7 закрывается.

При необходимости сигналы с выходов триггеров могут быть поданы на схему сигнализации "Авария" (на чертеже не показана).

Поскольку отопительные агрегаты, как правило, работают без постоянного обслуживающего персонала и исправность их средств автоматизации длительное время не контролируется, данное устройство позволяет исклю-чить их работу, не отвечающую сос719 8 тоянию температуры на объекте, что обеспечивает экономию теплоносителя.

- Данное устройство позволяет повысить надежность работы устройства, исключить непроизводительный расход теплоносителя при неисправностях оборудования отопительного агрегата.

Устройство для управления отопительным агрегатом, содержащее первый датчик температуры, установленный в помещении, второй датчик температуры, установленный в воздухозаборнике, вентилятор с электродвигателем, источник питания, магнитный пускатель, калорифер, который соединен с трубопроводом теплоносителя через клапан, исполнительный механизм клапана, элемент задержки, два пороговых элемента, два усилителя, логические элементы И, НЕ, ИЛИ, причем один из выходов магнитного пускателя подключен к источнику питания, второй датчик температуры подключен к одному из входов первого порогового элемента, другой вход которого соединен с источником питания, выход первого порогового элемента через элемент задержки соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход элемента ИЛИ соединен через первый усилитель с одним из входов исполнительного механизма, другой вход исполнительного механизма соединен с выходом второго усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены дополнительный пороговый элемент, два триггера, регулятор, инвертор, импульсный прерыватель и дополнительный логический элемент ИЛИ, причем первый датчик температуры подключен к одному из входов регулятора, один из выходов которого через дополнительный пороговый элемент подключен к одному из входов первого триггера, другой вход которого соединен с одним из входов второго триггера, другой выход регулятора через второй пороговый элемент подключен к другому входу второго триггера, выходы которого соединены с третьим входом элемента ИЛИ и с одним входом дополнительного элемента ИЛИ, дру9 1004719 10 гой вход которого соединен с одним пульсного прерывателя, "выходы кото- выходом первого триггера, другой вы- рого подключены к источнику питания ход которого подключен к четвертому и к магнитному пускателю, другой вывходу элемента ИЛИ, третий выход ре- ход которого соединен с электродвигулятора подключен к входу магнит- 5 гателем вентилятора, а второй вход ного пускателя и к одному входу эле- регулятора соединен с источником пимента.И, другой вход которого соеди- тания. нен через инвертор с элементом за- Источники информации, держки выход элемента И подключен принятые во внимание при экспертизе через дополнительный элемент ИЛИ с to 1. Авторское свидетельство ССС

С1 Р входом второго усилителя, четвертый У 363838, кл. F 24 F 5/00, 1970. выход регулятора подключен к входу 2. Авторское свидетельство СССР . элемента НЕ, а выход исполнительно- У 715895, кл. F 24 0 5/02, 1977 ро механизма соединен с входом им- (прототип).

ВНИИПИ Заказ 1843/48 Тираж 781 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4