Способ автоматического регулирования параметров воздуха в помещении

Способ автоматического регулирования параметров воздуха в помещении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К. И,.Ф

НИЯ

ОЛ ИСА

ИЗОБРЕТ

Сонзз 1 оветс пик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.78 (21) 2686502/29-06 (51) М 1;л з

F 24I 11/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (53) УДК 697.94 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Г. Муратов, О. А. Кардасевич и В. Я. Лукьяненко

Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА В ПОМЕ11 ЕНИИ

Изобретение относится к технике автоматического управления системами кондиционирования воздуха (СКВ).

Известен способ автомат,ческого регулирования параметров воздуха в помещении путем воздействия регуляторов на клапаны канала первой рециркуляции, калориферов первого и второго подогрева и канала подачи холодной воды в камеру орошения (1).

Недостатком известного способа является невозможность минимизации себестоимости производственной продукции при использовании кондиционированного воздуха.

Это связано с тем, что при проектировании системы стремятся оптимизировать лишь статические режимы работы СКВ.

Это допустимо лишь тогда, когда отклонения параметров воздуха в кондиционируемом помещении от заданных значений лежит в допустимых пределах. При отклонении этих параметров более, чем за эти пределы, система автоматического управления должна вернуть эти параметры в заданные пределы за минимальное время.

Цель изобретения — повышение быстродействия регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что при отклонении температуры воздуха в помещении ниже допустимого предела клапаны 1 авала первой рецпркуляцпп 11 калорифера второго подогрева полностью открывают, а прп отклонении темпсратуры вып.е .,опустпмого предела указанные клапаны полностью закрывают.

На фиг. 1 показана I — d-диаграмма с участками (режимамп) I — XIII состояния наружного воздуха; на фпг. 2 — устройство автоматического регулирования парамет10 ров воздуха в помещении, реализующее предлагаемый способ (параметры наружного воздуха находятся в пределах участка 1); на фпг. 3 — то же, параметры наружного воздуха находятся в пределах

15 участка II; на фпг. 4 — то же, параметры наружного воздуха находятся в пределах участка 3 II; на фиг. 5 — то же, параметры воздуха находятся в пределах участка VIII; на фиг. 6 — то же, параметры наружного

20 воздуха находятся в пределах участка IX; на фнг. 7 — то же, параметры наружного воздуха находятся в пределах участка XI; на фпг. 8 — то же, параметры наружного воздуха находятся в пределах участка XIII.

25 Устройство автоматического регулирования параметров воздуха содержит датчики

1 и 2 температуры и влажности воздуха в помещении 3, регуляторы 4 и 5 температуры и влажности, датчики 6 и 7 темпера30 туры воды, у становленные на обратных

76922!

25 труоопроводах 8 и 9 калориферов 10 и 11 первого и второго подогрева, датчик 12 температуры воды, установленный на общем прямом трубопроводе 13 калориферов

10, 11, датчик 14 давления горячей воды, датчики 15 и 16 температуры и влажности наружного воздуха, установленные в капале 17 наружного воздуха, между калориферами 10 и 11 установлена камера 18 орошения с обводным каналом 19, канал 20 первой рециркуляции, подключенный к каналу 17 наружного воздуха, клапаны 21 и

22 калориферов 10 и 11, клапан 23 канала

20, клапан 24 наружного воздуха, клапан

25 обводного канала 19, воздушный клапан

26, установленный на входе камеры 18 орошения и клапан 27 холодной воды. Устройство содержит также оптимизатор-регулятор 28 и логический блок 29 для переключения устройства с одного режима на другой. На канале 30 подачи холодной воды усгановлены датчики 31 и 32 давлечия и температуры холодной воды.

Способ автоматического регулирования параметров воздуха в помещении реализуется следующим образом.

Режим 1 (фиг. 2)

1. Отклонения температуры и влажности воздуха находятся в допустимых пределах.

В этом случае минимальное количество (определяемое какими-либо нормами) наружного воздуха смешивают с уходящим.

Смесь подогревают в калорифере 10 первого подогрева, изоэнтальпически увлажняют в камере 18 орошения, снова подогревают в калорифере 11 второго подогрева и подают в помещение.

Датчик 1 температуры воздуха в помещении (фиг. 1) через регулятор 4 температуры воздействует на клапан 22 калорифера 11 второго подогрева, положение которого определяется отклонением температуры воздуха в помещении. Датчик 2 влажности аналогично связан с клапаном 21 калорифера 10 первого подогрева.

2. Отклонения параметров воздуха в помещении превышают допустимые пределы.

Когда отклонение температуры воздуха в помещении превышает нижний предел, датчик 1 температуры воздействует через регулятор 4 температуры на клапан 23 канала 20 и клапан 22 калорифера 11 второго подогрева. В момент отклонения температуры за нижнее предельное значение оба клапана 22, 23 полностью открывают. Когда отклонение температуры возвращается в область допустимых значений, клапан 23 устанавливают в первоначальное положение, а клапан 22 калорифера 11 второго подогрева — в положен 1е, определяемое отклонением температуры воздуха в помещении.

Когда температура воздуха в помещении начинает воздействовать через регулятор 4 на клапаны 22, 23, клапан 22 калорифера

11 второго пологрева полностью закрывают, а клапан 23 закрывают,IO предельновозможного в данных условиях (расчетного) положения, обеспечивающего незамерзание калорифера 10 первого подогрева.

При возвращении температуры в област. допустимых значений клапан 23 устанавливают в исходное положение, а положение клапана 22 калорифера 1! второго подогрева определяют отклонением температуры воздуха в помещении.

Датчик 2 влажности воздуха в помещешп воздействует через регулятор 5 влажности и оптимизатор-регулятор 28 на клапан 21 калорифера 10 первого подогрева.

При этом клапан 21 калорифера 10 первого подогрева в случае отклонения температуры воздуха в помещении за допустимые прелелы не меняет своего положения, зафиксированного в момент появления этого отклонения ло тех пор, пока оно не войлет в область лонуcTHMbIx значений. Когда отклонения температуры пе превышают допустимых пределов, положение клапана 21 калорифера 10 первого подогрева определяется отклонением влажности воздуха в помещени.

Режим II (фиг. 3)

1. Отклонение параметров воздуха в помещении находятся в допустимых пределах.

В этом случае минимальное количество наружного воздуха смешивают с уходящим воздухом. Смесь voäîãðåâàþò в калорифере

10 первого подогрева. Затем часть смеси изоэнтальпически увлажняют в камере 18 орошения и смешивают с необработанной частью, пропущенной по обводному каналу

19 камеры 18 орошения. Новую смесь подогревают в калорифере 11 второго подогрева и полают в помещение.

Датчик 1 температуры воздуха в помещении через регулятор 4 температуры воздействует на клапаны 21, 22 калорифером

10, 11 первого и второго пологревов таким образом, что положение клапана 22 калорифера 11 определяется отклонением температуры воздуха в помещении, а клапан

21 калорифера 10, на который, кроме того, через оптимизатор-регулятор 28 воздействуют датчики 6, 7, 12 температуры и датчик 14 давления горячей воды, устанавливают в положение, обеспечивающее максимальную экономичность устройства. При этом положение клапана 21 калорифера 10 определяют расчетом теплового, массового балансов при максимальном эксергетическом КПД СКВ.

Датчик 2 влажности воздуха в помещении воздействует через регулятор 5 влажности на клапан 25, положение которого определяется отклонением влажности в помещении.

2. Отклонения параметров воздуха в помещении превышают допустимые пределы.

769221

При отклонении температуры воздуха в помещении за нижний допустимый предел датчик 1 температуры через регулятор 4 воздействует на клапаны 21, 22 калориферов 10, 11. При этом в момент недопустимого отклонения оба клапана 21, 22 полностью открывают, затем, когда отклонение температуры возвращается в область допустимых значений, клапан 21 калорифера 10 устанавливают в первоначальное положение, а клапан 22 второго калорифера 11— в положение, определяемое отклонением температуры воздуха в помещении.

Когда отклонение температуры воздуха в помещении превышает верхний предел, оба клапана 21, 22 полностью закрывают.

В момент возвращения отклонения температуры в область допустимых значений, клапан 21 калорифера 10 устанавливают в первоначальное положение, а клапан 22 калорифера 11 в положение, определяемое отклонением температуры воздуха в помещении.

Датчик 2 влажности воздуха в помещении воздействует через регулятор 5 влажности на клапан 25 обводного канала 19 камеры орошения, положение которого определяется отклонением влажности воздуха в помещении.

Режим VII (фпг. 4)

1. Отклонения параметров воздуха в помещении находятся в допустимых пределах. Когда параметры воздуха в помещении находятся в области допустимых значений, то минимальное количество наружного воздуха смешивают с уходящим. Полученную смесь подогревают в калориферах 10, 11 первого и второго подогрева и полают в помещение.

Датчик 1 температуры воздуха в помещении через регулятор 4 температуры воздействует на клапаны 21, 22 калориферов

10, 11 первого и второго подогрева. При этом положение клапана 22 калорифера 11 определяется отклонением температуры помещения, а положение клапана 21 калорифера 10, на который, кроме того, воздействуют через оптимизатор-регулятор 28 датчики 6, 7, 12 температуры и датчик 14 давления горячей воды, устанавливают в расчетное положение, обеспечивающее максимальную экономичность устройства. Положение клапана 21 калорифера 10 рассчитывается в результате решения системы уравнений теплового, массового балансов и эксергетического КПД СКВ.

B этом режиме регулирование влажности не требуется.

2. Отклонения параметров воздуха в помещении превышают допустимые пределы.

При отклонении температуры воздуха в помещении за нижний доп тстимый предел датчик 1 температуры воздуха в помещении через регулятор 4 температуры воздействует на клапаны 21, 22 калориФепов 10, 11, 5

j5 полностью открывая их. Затем, когда отклонение температуры возвращается в зону допустимых значений, клапан 21 калорифера 10 устанавливают в первоначальное поло>кение, а клапан 22 калорифера

11 — в положение, определяемое значением температуры воздуха в помещении.

При отклонении температуры воздуха в помещении за верхний допустимьш предел оба клапана 21, 22 полностью закрывают.

В момент возвращения отклонения температуры в область допустимых значений клапан 21 калорифера 10 устанавливают в исходное положение, а второго — в положение, определяемое отклонением температуры помещения.

Режим VIII (фиг. 5)

1. Отклонения температуры и влажности воздуха в помещении не превышают допустимых отклонений.

Наружный воздух смешивают с уходящим и полученную смесь подогревают в калориферах 10, 11 и подают в помещение.

Регулируют температуру воздуха также, как и в ALII режиме при допустимых отклонениях температуры. Регулирование влажности воздуха осуществляют датчиком 2 влажности в помещении, который через регулятор 5 воздействует на клапан 23 канала 20 первой рециркуляции, положение которого определяется отклонением влажности воздуха в помещении.

2. Отклонения температуры и влажности превышают допустимые пределы.

Регулирование температуры производят идентично регулированию в VII режиме при недопустимых отклонениях температуры воздуха в помещении.

Датчик 2 влажности в этом режиме воздействует через регулятор 5 влажности на клапан 23 канала 20.

Летние режимы

Режим IX (фиг. 6)

1. Отклонения параметров воздуха в помещении не превышают допустимых пределов.

Часть наружного воздуха охлаждают в камере 18 орошения после чего смешивают с его оставшейся частью. Полученную смесь подогревают в калорифере 11.

Датчик 1 температуры воздуха в помещении через регулятор 4 температуры воздействует на клапан 22 калорифера 11 и клапан 27 холодной воды камеры 18 орошения. При этом положение клапана 22 калорифера 11 определяется отклонением температуры воз духа в помещении. При этом на клапан 27 холодной воды, на который, кроме того, воздействуют через опти.лизатор-регулятор 28 датчики 6, 7, 12 темпе;атуры и датчики 31, 14 давления холодной и горячей воды, подают сигнал в сторону его открытия до расчетной величины. Степень открытия этого клапана определяют ра четом теплового и массового

769221 баланса СКВ при ее максимальном зксергетическом КПД.

Датчик 2 влажности воздуха в помещении через регулятор 5 воздействует на клапан 25, положение которого определяется отклонением влажности в .помещении.

2. Отклонения параметров воздуха в помещении выходят из допустимых пределов.

При отклонении температуры воздуха в помещения за нижний допустимый предел, датчик 1 температуры через регулятор 4 температуры воздействует на клапан 23 канала 20 и клапан 22 калорифера 11. При этом в момент появления недопустимого отклонения оба клапана 23, 22 полностью открывают. Затем при возвращении отклонения температуры воздуха в помещении в область допустимых значений клапан 23 устанавливают в первоначальное положение, а клапан 22 калорифера 11 — в положение, определяемое отклонением температупы воздуха в помещении.

При отклонении температуры воздуха в помещении за верхний предел датчик 1 температуры воздействует на эти же два клапана с той лишь разницей, что их сначала оба закрывают. Далее регулирование производят аналогично.

Режим XI (фиг. 7)

1. Отклонения параметров воздуха находятся в области допустимых значений.

Наружный воздух смешивают с уходящим. Часть полученной смеси охлаждают в камере 18 орошения, после чего смешивают с необработанной частью смеси и подают в помещение.

Датчик 1 температуры возлуха в помещении воздействует через регулятор 4 температуры 3 на клапан 23 и клапан 27 холодной воды камеры 18 орошения. При этом положение клапана 23 определяется отклонением температуры воздуха в помещении, а на клапан 27 холодной воды, на который дополнительно воздействуют через оптимизатор-регулятор 28 датчики 32, 31 температуры и давления холодной водl>l, подают сигнал иа его открытие до величины, обеспечивающей максимальную экономичность устройства. Степень открытия этого клапана 27 определяется расчетом теплового и массового балансов при максимал ьчом значении эксергетического КПД

СКВ.

Датчик 2 влажности 21 через регулятор

5 воздействует на клапан 25, по",о>;:еие которого определяется отклонением влажности воздуха в помещении.

1. Отклонения параметров возду..а превышают допустимые пределы.

В этом случае регулирование температуры и влажности воздуха в помещении осуществляют так же, как и при допустимых отклонениях параметров воздуха, 5

Режим XIII (фиг. 8)

1. Отклонения параметров воздуха лежат в области допустимых значений.

Б этом случае необходимое количество наружного воздуха смешивают с уходяшим воздухом. Часть смеси охлаждают в камере 18 орошения, после чего смешивают с оставшейся необпаботанной частью. Новую смесь подогревают в калорифере 11. Датчик 1 температуры воздействует через регулятор 4 температуры на клапан 22 калорифера 11 и клапан 27 холодной воды камеры 18 орошения. При этом положение клапана 22 калорифера 11 определяется отклонением температуры воздуха в помещении.

На клапан 27 холодной воды, на который, кроме того, через оптимизатор-регулятор 28 воздействуют датчики 6, 7, 12, 32 температуры и датчики 31, 14 давления холодной и горячей воды, подают сигнал на его открытие до величины, on ðåëåëÿåìoé максимальной в данных условиях эффективностью устройства.

Датчик 2 влажности через регулятор 5 воздействует на клапан 25, положение которого оппеделяется отклонением влажности воздуха в помещении.

2. Отклонения параметров воздуха в помещении превышают допустимые пределы.

При отклонении температуры воздуха в гомс шепчи ниже допустимого значения дагчик 1 температуры через регулятор 4 температуры воздействует на клапан 23 канала 20 и клапан 22 калорифера 11 второго подогрева. При этом оба клапана 23.

22 в момент возникновения недопустимого отклонения температуры полностью открывают. Затем, когда отклонение температуры возвпащается в область допустимых значений, клапан 23 устанавливают в первоначальное положение, в котором оч находился до момента появления недопустимого отклонения температуры. Клапан 22

«а,лорифепа 11 1 ста навливают в положение, определяемое отклонением температуры в помещении.

При отклонении температуры воздуха в помещении выше допустимого предела регулирование осуществляют аналогичным образом за исключением того, что в момент пояглсния недопустимого отклонения оба кла па на полностью закрывают. . Тат ик 2 в,лажности воздействует через регулятор 5 на клапан 25. обеспечивая предельное схрМНо-элементное быстродействие процессов регулирования влажности. При этом положение клапана 25 обводного кана.ла !9 камеры орошения определяется отклонением влажности воздуха в помещении. Таким образом, использование данного способа позволяет повысить быстродействие регулирования параметров воздуха во всем диапазоне изменения параметров наружного воздуха.

769221

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования параметров воздуха в помещении путем воздействия регуляторов на клапаны канала первой рециркуляции, калориферов первого и второго подогрева и канала подачи холодной воды в камеру орошения, от л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения быстродействия регулирования, при отклонении температуры воздуха в помещении ниже допустимого предела клапаны кана10 ла первой рсциркуляцин н калорифера второго подогрева полностью открывают, а прп отклонении температуры выше допусти . .ого предела указанные клапаны пол5 ностью закрывают.

Источники информации, прннять|е во внимание при экспертизе

10 1. Кресликь А. Я. «Автоматическое регулпрованне систем кондпционпрования воздуха». М., Стройиздат, 1972, с. 90.

76922I

Pup 7

Редактор Н. Тимоинна

Заказ 2273/б Изд. № 523 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

-Е: Я

Составитель К. Драпндыи

Техред И. Пенчко Корректор О. Силуянова