Устройство для регулирования температуры

Устройство для регулирования температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик („)920658

К АВТ©РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.80 (21) 2961157/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М Кл э

G 05 Э 23/19

Государственный конлтет по делан нэооретеиий и открытий

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.82 (53) УДК 621.555..6 (088,8) (72) Автор изобретен ия

И. M. Михайл енко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к устройствам, регулируюшим температуру воздуха внутри сооружений, имеюших значительные габариты и потребляющих большое количество тепловой энергии от систем центрального отопления, например теплиц. 5

Известны устройства для регулирования температуры воздуха в сооружениях с водяной системой отопления, подключенной к центральной системе теплоснабжения, содержащие трехходовой смесительный клапан, соединенный с источником теплоснабжения, прямым трубопроводом отапливаемого сооружения и трубопроводом повторной циркуляции. Теплоноситель внутри системы отопления сооружения побуждается циркуляционным насосом, установленном на обратном трубопроводе на выходе объекта или на трубопроводе повторной циркуляции. Устройства содержат датчики температуры воздуха в сооружении и температуры теплоносителя в системе отопления, подключенные с блоком задания к регулятору температуры (1).

Однако в этом устройстве слабо учитывается динамика передачи тепловой энергии от теплоносителя к отопительным приборам и от отопительных приборов к воздуху внутри сооружения. Поэтому переходный процесс изменения температуры в сооружении носит сильно колебательный характер, что приводит к перерасходу тепловой энергии и снижению надежности оборудования из-за перегрузок.

Известно также устройство, содержашее дополнительный датчик температуры воздуха, датчик температуры отопительного прибора, которые как и датчик температуры теплоносителя, помешаются в эталонные теплообменники и имеют тепловую связь со средами, где контролируются температуры через нагреваемую среду в теплообменнике (2)

Однако в этом устройстве за счет введения динамического запаздывания в цепи об- . ратных связей колебательность переходного процесса температуры в сооружении снижается. Кроме того, за счет учета запасенной тепловой энергии во всех звеньях, переходный процесс носит монотонный, затухающий характер. При воздействии постоянных по знаку сигналов обратных связей с промежу.точных датчиков температуры, переходные процессы в устройстве существенно удлиняются во времени, что приводит к неполному

920658

Форлуяа изобретения инвертируясь на ключевом элементе 32, поступает на исполнительный привод 8 трехходового смесительного клапана 6. За время замыкания T ключевого элемента 31 трехходовой смесительный клапан 6, изменяя соотношение расходов 4 — 3 прямого 4 и циркуляционного 7 трубопровода, уменьшает на входе в водяную систему отопления 2 температуру теплоносителя на ограниченную величину (At i). Это приводит к тому, что во время паузы ь, ко да ключевой элемент

31 разомкнут, температура отопительных приборов и воздуха в сооружении получают отрицательные приращения +t> — Л1з).

Одновременно парами датчиком 10 — 12, 13 — !5, 17 — 18, 20 — 21 на блоках сравнения

22 выделяются прирашения температур теплоносителя, отопительных приборов, воздуха и ограждающей конструкции. Сигналы этих приращений, проходя через блоки весовых коэффициентов 25, суммируются на сумматоре 26 и поступают на вход ключевого элемента 27 на входе первого блока переключения 28. Так как в данный момент второй блок переключения 29 включен, то его выходным импульсом ключевой элемент 27 размыкается и сигнал с сумматора 26 не поступает на первый блок переключения 28 и он не формирует на выходе импульсов переключения.

При повторном замыкании ключевого элемента 31 генератор импульсов ЗЗ, если ошибка регулирования по-прежнему положительна и превышает зону. нечувствительности блока переключения 29, то теплоноситель, отопительный прибор, воздух и частично ограждающая конструкция опять получают отрицательные приращения.

Как только величина положительной ошибки станет меньше чем зона нечувствительности блока переключения 29, он устанавливается в нейтральное положение и на ключевой элемент 32 и ключевой элемент 27 с его выхода не поступают импульсы переключения. В этом случае ключевой элемент

27 замыкается и сигнал с сумматора 26 поступает на вход блока переключения 28.

При отрицательном сигнале на выходе сумматора 26 блок переключения 28 меняет через ключ 32 знак напряжения блока питания 30 на положительный и при очередном замыкании ключевого элемента 31, температура теплоносителя на выходе трех ходового смесительного клапана 6 получает положительное приращение (+ Ь, ). Пары датчиков 10 в 12, !3 в 15, 17 в 18, 20 — 21 на блоках сравнения 22 по-прежнему выделяют приращения соответствующих температур, сигналы которых через блоки весовых коэффициентов 25, сумматор 26 и ключевой элемент 27 поступают на вход блока переключения 28.

Так при положительном сигнале на выходе сумматора 26 блок переключения 28 устанавливает через ключевой элемент 32 отри10

55 цательную полярность источника питания, и температура теплоносителя опять получает отрицательное приращение (— Ь (I) .

Таким образом, учитывая преобразование тепловой энергии на всех элементах сооружения 1 и возмущения внешней среды на ограждающую конструкцию сооружения 1, устройство удерживает температуру в нем на заданном уровне с ошибкой меньшей, чем зона нечувствительности блока переключения 29.

Если температура в сооружении меньше заданной, то на выходе блока сравнения появляется отрицательный сигнал, и в свою очередь, если он превышает зону нечувствпте II Но«ТН блока переключения 29, то QEI через ключевой элемент 32 устанавливае положительную полярность источника питания и с каждым замыканием ключевого элемента 31 оТ генератора импульсов 33 температура тепл«)носителя на выходе кл»пана 6 получаеT положительное приращение (+htq, + Л1з), а ключевой элемент 27 разом кнут.

Как только î-рицательная ошибка «T Iнет меньшей, чем зона нечувствительности блока 29, то он переключается в нейтральное положение, и путем замыкания клк>ч«вого элемента 27 включается блок 28, который устанавливает 1ер«з ключевой элемент 32 отр11цате,;1ьную по IEIpilocTb блока питания

30, так как все приращения температур положительны, как и сигнал на выход; сумматора 26. При очередной смене знака сигнала на выходе сумматора 26, меняется на противоположную и полярность блока питания

30, тем самым удерживая величину ошибки регулирования в пределах зоны нечувствительности блока переключения 29.

Предлагаемое устройство способно при резких изменениях задающего сигнала или возмущениях на сооружении обеспечить регулирование с максимально допустимой скоростью изменения и наивысшим КП3, отопительной системы. При малых возмущениях в элементах сооружения устройство резко затормаживает скорость изменения температур во всех элементах, чем обеспечивается быстрое затухание их колебаний. Этим и достигается существенное снижение динамической ошибки, регулирования и экономика тепловой энергии.

Устройство для регулирования температуры, содержащее водяную систему отопления, подключенную к центральной системе теплоснабжения объекта через последовательно соединенные циркуляционный насос и трехходовой смесительный клапан, 3торой выход которого через трубопровод повторной циркуляции связан с центральной системой теплоснабжения, а управляюп1ий

920б58 р Р (+s

" Ci

У7

1

7 ij

1 у

ВПИКПИ Заказ 2349 5З иоа., . За lu,и::еиое

Филиал ППП Пате и.", г. " л.город., ул. l роеитиая, 4 вход — с выходом исполнительного привода, блок питания, блоки весовых коэффициентов, последовательно соединенные блок задания и первый блок сравнения, а также датчики температуры внутреннего и наружного воздуха, датчик температуры теплоносителя и датчик температуры водяной системы отопления, каждый из которых помещен в эталонный теплообменник, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности устройства, оно содержит дополнительно датчики температуры внутреннего и наружного воздуха, датчик температуры теплоносителя и датчик температуры водяной системы отопления, помещенные в измеряемую среду, вторые блоки сравнения, последовательно соединенные сумматор, первый ключевой элемент и первый блок переключения, а также второй блок переключения и последовательно соединенные генератор импульсов, второй и третий ключевые элементы, выход последнего связан со входом исполнительного привода, причем соответствующие датчики температуры, помещенные в эталонные теплообменники и в из-. мерительную среду, попарно подключены через последовательно соединенные соответств ттие вторые блоки сравнения и блоки весовых коэффициентов ко входам сумматора, а датчик температуры внутреннего воздуха подключен через первый блок сравнения ко входу второго блока переключения, выход ко" îðîãî связан с управляющими входами первого ключевого элемента и третьего ключевого элемента, второй управляющий вход которого соединен с выходом первого блока переключения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 542893. кл. F 24 Н 9 20, 1973.

2. Авторское свиде-ельство СССР по заявке № 274503б/33, кл. Ci 05 D 23, 19, 1979 прототип).