[go: up one dir, main page]

RU2516114C1 - Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads - Google Patents

Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads Download PDF

Info

Publication number
RU2516114C1
RU2516114C1 RU2012148860/12A RU2012148860A RU2516114C1 RU 2516114 C1 RU2516114 C1 RU 2516114C1 RU 2012148860/12 A RU2012148860/12 A RU 2012148860/12A RU 2012148860 A RU2012148860 A RU 2012148860A RU 2516114 C1 RU2516114 C1 RU 2516114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
flow rate
sensors
supply
coolant flow
Prior art date
Application number
RU2012148860/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Геннадьевич Батухтин
Михаил Владимирович Кобылкин
Кирилл Андреевич Кубряков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ")
Priority to RU2012148860/12A priority Critical patent/RU2516114C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516114C1 publication Critical patent/RU2516114C1/en

Links

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: control system includes a source of heat, supply and return pipelines, a unit of coolant flow rate control, comprising a flow rate controller and sensors of flow rate, temperature and pressure, installed on supply and return pipelines, a circulating pump, a heat energy processor, linked to sensors and the controller. To achieve the technical result, the unit of coolant flow rate control is equipped with sensors of temperature of external and internal air, at the same time the unit of coolant flow rate control, the circulating pump and the heat energy processor are installed on a load with higher thermal load, other loads of the system are equipped with sensors of coolant flow rate and sensors of internal air temperature, connected to the heat energy processor.
EFFECT: control of heat consumption of a group of loads without installation of a full complex of automatics devices with preservation of the temperature mode, which are connected to heat networks of buildings, which makes it possible to save capital costs, service costs, saving of thermal and electric energy.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения тупиковых тепловых сетей.The invention relates to the field of power engineering, and can be used in district heating systems of dead-end heating networks.

Известна система регулирования теплоснабжения (см. авт. свид. СССР №1343196, МПК F24D 19/10, опуб. 07.10.1987), содержащая датчики температуры в подающем и обратном трубопроводах и датчики температуры наружного воздуха и воздуха внутри помещения, подключенные к регулятору, управляющему с помощью исполнительного механизма регулирующим клапаном, исполнительный механизм снабжен концевыми микровыключателями.A known system for regulating heat supply (see ed. Certificate of the USSR No. 1343196, IPC F24D 19/10, publ. 07.10.1987), containing temperature sensors in the supply and return pipelines and temperature sensors for outdoor and indoor air connected to the controller, controlling the actuator with an adjusting valve, the actuator is equipped with limit microswitches.

Также известна система регулирования теплоснабжения (см. патент №2196274, МПК F24D 19/10, опуб. 10.01.2003), включающая датчики для измерения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, температуры наружного воздуха и воздуха внутри здания, а также регулирующий клапан, управляемый регулятором.A heat supply control system is also known (see patent No. 2196274, IPC F24D 19/10, publ. 10.01.2003), including sensors for measuring the temperature of the coolant in the supply and return pipes, the temperature of the outdoor air and air inside the building, as well as a control valve, controlled by a regulator.

Недостатками данных систем, в случае внедрения систем для групп потребителей, является необходимость внедрения полного комплекса устройств автоматики для каждого из потребителей.The disadvantages of these systems, in the case of the introduction of systems for consumer groups, is the need to implement a full range of automation devices for each of the consumers.

Технически близкой к заявленной системе регулирования является система регулирования теплоснабжения (см. патент на полезную модель №15775, МПК F24D 19/10, опуб. 10.11.2000), содержащая источник тепла, подающий и обратный трубопроводы замкнутой тепловой сети с подсоединенными к ним отводными подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения каждого из потребителей, узел измерения, учета и регулирования расхода теплоносителя с датчиками расхода, температуры и давления, установленными на подающем и обратном трубопроводах, регуляторы расхода, давления и перепада давления, циркуляционный насос, теплоэнергопроцессор, связанный с датчиками и регуляторами.Technically close to the claimed regulation system is a heat supply regulation system (see utility model patent No. 15775, IPC F24D 19/10, publ. 10.11.2000), containing a heat source, supply and return pipelines of a closed heating network with drain feeds connected to them and return pipelines of heat supply for each of the consumers, a unit for measuring, metering and regulating the flow of coolant with flow, temperature and pressure sensors installed on the supply and return pipelines, flow regulators, pressure pressure and differential pressure, circulation pump, heat and power processor associated with sensors and regulators.

К недостаткам данной системы регулирования можно отнести избыточность элементов регулирования, сложность точного определения необходимого количества тепла для потребителей в связи с отсутствием датчиков внутреннего и наружного воздуха, а также повышенные затраты электроэнергии на привод циркуляционного насоса.The disadvantages of this regulation system include the redundancy of regulation elements, the difficulty of accurately determining the required amount of heat for consumers due to the lack of sensors for indoor and outdoor air, as well as increased energy costs for the circulation pump drive.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является возможность регулирования теплопотребления групп потребителей без установки полного комплекса устройств автоматики, при соблюдении температурного режима подключенных к тепловым сетям зданий.The technical result achieved by the present invention is the ability to control the heat consumption of consumer groups without installing a full range of automation devices, subject to the temperature conditions connected to the heating networks of buildings.

Результат достигается тем, что автоматизированная система регулирования расхода теплоносителя для теплоснабжения группы потребителей, содержащая источник тепла, подающий и обратный трубопроводы замкнутой тепловой сети с подсоединенными к ним отводными подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения каждого из потребителей, узел регулирования расхода теплоносителя, включающий регулятор расхода и датчики расхода, температуры и давления, установленные на подающем и обратном трубопроводах, циркуляционный насос, теплоэнергопроцессор, связанный с датчиками и регулятором, отличается тем, что узел регулирования расхода теплоносителя снабжен датчиками температуры наружного и внутреннего воздуха, при этом узел регулирования расхода теплоносителя, циркуляционный насос и теплоэнергопроцессор установлены на потребителе с наибольшей тепловой нагрузкой (автоматизированный потребитель), остальные потребители системы (неавтоматизированные потребители) снабжены датчиками расхода теплоносителя и датчиками температуры внутреннего воздуха, связанными с теплоэнергопроцессором.The result is achieved in that an automated system for controlling the flow of heat carrier for heat supply to a group of consumers, containing a heat source, supply and return pipelines of a closed heat network with connected by-pass supply and return pipelines of heat supply for each of the consumers, a unit for regulating the flow of heat carrier, including a flow regulator and sensors flow, temperature and pressure installed on the supply and return pipelines, circulation pump, heat power project the quarrel associated with the sensors and the regulator is characterized in that the coolant flow control unit is equipped with external and internal air temperature sensors, while the coolant flow control unit, the circulation pump and the heat and power processor are installed on the consumer with the highest heat load (automated consumer), the rest of the system consumers (non-automated consumers) equipped with flow rate sensors and internal temperature sensors associated with the heat and power the cessor.

На фиг. изображена система регулирования теплоснабжения, где: 1 - источник тепла, 2 - автоматизированный потребитель, 3 - неавтоматизированный потребитель, 4 - теплоэнергопроцессор (ТЭП), 5 - подающий трубопровод, 6 - обратный трубопровод, 7 - датчик расхода теплоносителя, 8 - регулятор расхода теплоносителя, 9 - комплекс датчиков автоматизированного потребителя, включающий в себя датчики расхода, температуры и давления теплоносителя, 10 - циркуляционный насос, 11 - датчик температуры внутреннего воздуха, 12 - датчик температуры наружного воздуха.In FIG. The heat supply control system is depicted, where: 1 is a heat source, 2 is an automated consumer, 3 is a non-automated consumer, 4 is a heat and power processor (TEC), 5 is a supply pipe, 6 is a return pipe, 7 is a coolant flow sensor, 8 is a coolant flow controller 9 - a set of sensors for an automated consumer, including flow, temperature and pressure sensors, 10 - a circulation pump, 11 - an internal temperature sensor, 12 - an outdoor temperature sensor.

Автоматизированная система регулирования работает следующим образом:Automated regulatory system works as follows:

При изменении параметров окружающей среды таким образом, что появляется необходимость повышения тепловой нагрузки потребителей, ТЭП 4 дает сигнал на регулятор расхода 8 для повышения расхода теплоносителя на автоматизированного потребителя 2, что позволяет поддерживать заданную температуру внутреннего воздуха автоматизированного потребителя 2, в то же время неавтоматизированный потребитель 3 начинает испытывать дефицит тепловой энергии, что приводит к постепенному снижению его температуры внутреннего воздуха, отслеживаемое датчиком 11. При снижении температуры внутреннего воздуха неавтоматизированного потребителя 3 до нижнего установленного предела, ТЭП 4 дает сигнал на регулятор расхода 8 для снижения расхода теплоносителя на автоматизированного потребителя 2, что приводит к увеличению расхода на неавтоматизированного потребителя 3 за счет увеличения напора в теплосети. Снижение расхода на автоматизированного потребителя производится до тех пор, пока расход на неавтоматизированного потребителя 3 не достигнет минимального необходимого значения

Figure 00000001
, определяемого следующим образом:When changing the environmental parameters in such a way that there is a need to increase the heat load of consumers, TEC 4 gives a signal to the flow regulator 8 to increase the flow of heat carrier to the automated consumer 2, which allows you to maintain the set internal temperature of the automated consumer 2, while at the same time, the non-automated consumer 3 begins to experience a shortage of thermal energy, which leads to a gradual decrease in its internal air temperature, monitored by a sensor 11. When the temperature of indoor air non-automated customer 3 to the lower set limit, TEP 4 gives a signal to a flow regulator 8 to reduce the coolant flow in the automated user 2, which leads to an increase in consumption by the consumer non-automated 3 by increasing the pressure in the heating system. The reduction in consumption for an automated consumer is performed until the consumption for a non-automated consumer 3 reaches the minimum required value
Figure 00000001
defined as follows:

Figure 00000002
;
Figure 00000002
;

где: Q - текущее теплопотребление здания (Гкал/ч),where: Q - current heat consumption of the building (Gcal / h),

c - теплоемкость теплоносителя (ккал/(кг·°C)),c is the heat capacity of the coolant (kcal / (kg · ° C)),

tпод. - текущая температура в подающем трубопроводе (°C),t under. - current temperature in the supply pipe (° C),

tобр. - текущая температура в обратном трубопроводе (°C).t arr. - current return temperature (° C).

Текущее теплопотребление здания определяется:The current heat consumption of the building is determined by:

Figure 00000003
;
Figure 00000003
;

где: Qрасч. - расчетное теплопотребление здания (Гкал/ч),where: Q calc. - estimated heat consumption of the building (Gcal / h),

Figure 00000004
- расчетная температура внутреннего воздуха (°С),
Figure 00000004
- calculated internal air temperature (° C),

Figure 00000005
- расчетная температура наружного воздуха (°С),
Figure 00000005
- calculated outdoor temperature (° C),

tн - текущая температура наружного воздуха (°С).t n - current outdoor temperature (° C).

Текущее значение температуры tн отслеживаются ТЭП 4 при помощи датчика 12, текущие значения температур tобр., tпод. - при помощи комплекса датчиков 9.The current temperature t n are monitored by TEC 4 using the sensor 12, the current temperature t t arr. , t under. - using a set of sensors 9.

При помощи датчика расхода 7 ТЭП 4 отслеживает изменение расхода на неавтоматизированного потребителя, после достижения значения расхода равного

Figure 00000001
, ТЭП 4 перестает подавать сигнал на регулятор расхода 8, тем самым стабилизируя систему, после чего начинается прогрев неавтоматизированного потребителя 3, а автоматизированный потребитель 2 постепенно охлаждается, расходуя аккумулированное тепло. Как только температура внутреннего воздуха неавтоматизированного потребителя 3 достигнет верхнего установленного предела, или температура внутреннего воздуха автоматизированного потребителя 2 опустится до нижнего установленного предела, ТЭП 4 возвращает систему в исходное состояние.Using the flow sensor 7, TEP 4 monitors the change in the flow rate to a non-automated consumer, after reaching a flow value equal to
Figure 00000001
, TEP 4 ceases to send a signal to the flow regulator 8, thereby stabilizing the system, after which the heating of the non-automated consumer 3 begins, and the automated consumer 2 gradually cools, consuming the accumulated heat. As soon as the temperature of the internal air of the automated consumer 3 reaches the upper set limit, or the temperature of the internal air of the automated consumer 2 drops to the lower set limit, TEC 4 returns the system to its original state.

Таким образом, циклы перераспределения расходов позволяют соблюдать температурный режим подключенных к тепловым сетям потребителей без установки дополнительных устройств регулирования, что позволяет экономить капитальные затраты на установку устройств автоматики и затраты на их обслуживание, а также экономить тепловую и электрическую энергии.Thus, the cycles of redistribution of expenses allow observing the temperature regime of consumers connected to the heating networks without installing additional control devices, which saves the capital costs of installing automation devices and the costs of their maintenance, as well as saving heat and electric energy.

Claims (1)

Автоматизированная система регулирования расхода теплоносителя для теплоснабжения группы потребителей, содержащая источник тепла, подающий и обратный трубопроводы замкнутой тепловой сети с подсоединенными к ним отводными подающими и обратными трубопроводами теплоснабжения каждого из потребителей, узел регулирования расхода теплоносителя, включающий регулятор расхода и датчики расхода, температуры и давления, установленные на подающем и обратном трубопроводах, циркуляционный насос, теплоэнергопроцессор, связанный с датчиками и регулятором, отличающаяся тем, что узел регулирования расхода теплоносителя снабжен датчиками температуры наружного и внутреннего воздуха, при этом узел регулирования расхода теплоносителя, циркуляционный насос и теплоэнергопроцессор установлены на потребителе с наибольшей тепловой нагрузкой, остальные потребители системы снабжены датчиками расхода теплоносителя и датчиками температуры внутреннего воздуха, связанными с теплоэнергопроцессором. An automated coolant flow control system for heat supply for a group of consumers, containing a heat source, supply and return pipelines of a closed heat network with connected by-pass supply and return heat supply pipelines of each of the consumers, a coolant flow control unit, including a flow regulator and flow, temperature and pressure sensors installed on the supply and return pipelines, a circulation pump, a heat and power processor associated with sensors and a cooler, characterized in that the flow rate control unit is equipped with outdoor and indoor air temperature sensors, while the flow rate control unit, the circulation pump and the heat and power processor are installed on the consumer with the highest heat load, the rest of the system consumers are equipped with flow rate sensors and internal air temperature sensors, associated with a heat power processor.
RU2012148860/12A 2012-11-16 2012-11-16 Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads RU2516114C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148860/12A RU2516114C1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148860/12A RU2516114C1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2516114C1 true RU2516114C1 (en) 2014-05-20

Family

ID=50778894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012148860/12A RU2516114C1 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516114C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409883A1 (en) * 1994-03-18 1994-08-04 Flies Fernando Dipl Ing Central heating system
RU15775U1 (en) * 2000-07-27 2000-11-10 Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан AUTOMATED SYSTEM FOR MEASURING, ACCOUNTING AND REGULATING THE COSTS OF THE HEAT CARRIER FOR HEAT SUPPLY OF THE CONSUMER GROUP
RU49605U1 (en) * 2005-06-27 2005-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" DEVICE FOR REGULATING HEAT CONSUMPTION FOR HEATING IN HEAT SUPPLY SYSTEMS
RU119858U1 (en) * 2012-03-23 2012-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) BUILDING HEAT SUPPLY SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409883A1 (en) * 1994-03-18 1994-08-04 Flies Fernando Dipl Ing Central heating system
RU15775U1 (en) * 2000-07-27 2000-11-10 Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан AUTOMATED SYSTEM FOR MEASURING, ACCOUNTING AND REGULATING THE COSTS OF THE HEAT CARRIER FOR HEAT SUPPLY OF THE CONSUMER GROUP
RU49605U1 (en) * 2005-06-27 2005-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" DEVICE FOR REGULATING HEAT CONSUMPTION FOR HEATING IN HEAT SUPPLY SYSTEMS
RU119858U1 (en) * 2012-03-23 2012-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) BUILDING HEAT SUPPLY SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3699720A1 (en) A system for dynamically balancing a heat load and a method thereof
RU2480678C2 (en) Single-pipe heat supply system with heat carrier flow control
Wang et al. An online adaptive optimal control strategy for complex building chilled water systems involving intermediate heat exchangers
RU2726767C1 (en) Control system and method of controlling fluid distribution system
CN103075760B (en) Hydraulic equilibrium control system of secondary network of centralized heat-supply network and control method thereof
RU2014126365A (en) METHOD FOR REGULATING THE ROOM TEMPERATURE IN ONE OR A GROUP OF MULTIPLE ROOMS, AND ALSO A DEVICE FOR PERFORMING THE METHOD
RU2655154C2 (en) Method for adjusting the setpoint temperature of a heat transfer medium
KR20120121486A (en) Solar Energy Heating System Integrated Control Device and Control Method using thereof
JP2015004458A (en) Storage type hot water supply system
JP2014017161A (en) Power system, device and method
KR20120117355A (en) Variable flow heating control system and heating control method using thereof
JP2014202405A (en) Heat pump hot water supply unit
RU2320928C2 (en) Method of automatic control of combined heat load
RU2516114C1 (en) Automated system to control coolant flow rate for heat supply of group of loads
KR20160003677A (en) In-line heated solar thermal storage collector
RU98542U1 (en) ENERGY SAVING AUTOMATED HEAT ITEM
CN204611902U (en) A kind of heating system adjusting device
IT202100004994A1 (en) METHOD AND SYSTEM OF CONTROL OF A FLUIDIC PLANT
KR20120003132A (en) Individual heating system and heating control method
RU2474764C1 (en) Method to control mode of heating system operation
US20160004264A1 (en) Thermal balancing valve and system using the same
RU2427762C1 (en) Entrance point of system for heat supply of building
RU2647774C1 (en) Thermal item with additional premises
RU2415348C1 (en) Automatic control method of heat load of building, and device for its implementation
RU2527186C1 (en) Automatic control system of building heating

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171117