RU2499198C1 - Control method of hot water supply temperature mode, and device for its implementation - Google Patents
Control method of hot water supply temperature mode, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499198C1 RU2499198C1 RU2012117946/12A RU2012117946A RU2499198C1 RU 2499198 C1 RU2499198 C1 RU 2499198C1 RU 2012117946/12 A RU2012117946/12 A RU 2012117946/12A RU 2012117946 A RU2012117946 A RU 2012117946A RU 2499198 C1 RU2499198 C1 RU 2499198C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hot water
- temperature
- volume
- mixing chamber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для управления горячим водоснабжением жилых и административных зданий и сооружений.The invention relates to heat engineering and can be used to control hot water supply of residential and administrative buildings and structures.
Известен способ автоматического регулирования системы горячего водоснабжения (Патент РФ №2273800, F24D 17/00, 2004 г.), который включает измерение температуры горячей воды Тг и поддержание ее на заданном уровне температуры горячей воды Тгз изменением расхода греющей воды в теплообменнике.A known method of automatic control of a hot water supply system (RF Patent No. 2273800, F24D 17/00, 2004), which includes measuring the temperature of hot water T g and maintaining it at a given level of hot water temperature T gz by changing the flow rate of heating water in the heat exchanger.
Недостатком данного способа являются высокие энергоемкость и стоимость, а также значительная сложность реализации, обусловленные применением теплообменника и специального регулирующего клапана с приводом и необходимостью подогрева холодной воды.The disadvantage of this method is the high energy intensity and cost, as well as the significant complexity of the implementation, due to the use of a heat exchanger and a special control valve with a drive and the need for heating cold water.
Наиболее близким к заявляемому является «Способ управления системой горячего водоснабжения» (Авторское свидетельство СССР №1495583, F24D 17/00, 1987 г.), принятый за прототип, заключающийся в измерении температуры горячей воды Тг и поддержании ее на заданном уровне температуры горячей воды Тгз изменением расхода греющей воды в теплообменнике, а также в измерении температуры воды в обратной магистрали То до и после первой ступени подогревателя воды.Closest to the claimed is the "Method of controlling a hot water supply system" (USSR Author's Certificate No. 1495583, F24D 17/00, 1987), adopted as a prototype, which consists in measuring the temperature of hot water T g and maintaining it at a given level of hot water temperature T gz by changing the flow rate of heating water in the heat exchanger, as well as in measuring the temperature of the water in the return pipe T about before and after the first stage of the water heater.
Недостаток указанного способа заключается в значительной сложности реализации, что связано с необходимостью применения двух теплообменников. Кроме того, применение циркуляционного насоса и специального регулирующего клапана с приводом повышает энергоемкость и снижает надежность реализации данного способа регулирования горячего водоснабжения, а тепловая инерционность теплообменников отрицательно влияет на быстродействие процесса регулирования температуры воды.The disadvantage of this method is the significant complexity of the implementation, which is associated with the need to use two heat exchangers. In addition, the use of a circulation pump and a special control valve with a drive increases the energy consumption and reduces the reliability of the implementation of this method of regulating hot water supply, and the thermal inertia of the heat exchangers adversely affects the speed of the process of regulating the water temperature.
Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении быстродействия, надежности и экономичности регулирования температурного режима горячего водоснабжения.The technical result of the proposed method is to ensure the speed, reliability and economy of temperature control of hot water supply.
Технический результат достигается тем, что в способе регулирования температурного режима горячего водоснабжения, заключающемся в измерении температуры горячей воды Тг и поддержании ее на заданном уровне температуры горячей воды Тгз, а также в измерении температуры воды в обратной магистрали То, измеряют температуру воды в подающей магистрали Тп и объемный расход горячей воды Vг, причем для получения горячей воды смешивают в смесительной камере объемом Vск воду из обратной магистрали объемом Vо с водой из подающей магистрали объемом Vп в пропорцииThe technical result is achieved by the fact that in the method of regulating the temperature of hot water supply, which consists in measuring the temperature of hot water T g and maintaining it at a given level of hot water temperature T gz , as well as in measuring the temperature of the water in the return pipe T o , measure the water temperature in the supply line T p and the volumetric flow rate of hot water V g , and to obtain hot water, mix water from the return line of volume V о with water from the supply line of volume V in a mixing chamber of volume V ck m V p in proportion
Vо/Vп=(Tп-Tо)/(Tгз-Tг)-1,V o / V p = (T p -T o ) / (T rz -T g ) -1,
Vо+Vп=Vск.V about + V p = V SC .
Перед подачей воды из подающей магистрали в смесительную камеру фиксируют текущее значение объемного расхода горячей воды Vг, как исходное Vг(исх.), подают воду из подающей магистрали объемом Vп в смесительную камеру в форме импульса до выполнения условияBefore supplying water from the supply line to the mixing chamber, the current value of the volumetric flow rate of hot water V g is recorded, as the original V g (out ), water is supplied from the supply line of volume V p to the mixing chamber in the form of a pulse until the condition
Vг-Vг(исх.)=Vп,V g -V g (original ) = V p ,
после чего подачу воду из подающей магистрали объемом Vп в смесительную камеру прекращают и подают в смесительную камеру воду из обратной магистрали объемом Vо, а при выполнении условияafter which the water supply from the supply line of volume V p to the mixing chamber is stopped and water is supplied to the mixing chamber from the return line of volume V about , and when the condition
Vг-Vг(исх.)=Vск V g -V g (original ) = V ck
завершают текущий цикл регулирования температуры горячей воды Тг и осуществляют очередной цикл регулирования температуры горячей воды Тг.complete the current cycle of regulating the temperature of hot water T g and carry out the next cycle of regulating the temperature of hot water T g
Корректируют пропорцию смешиваемой в смесительной камере воды из обратной магистрали объемом Vо с водой из подающей магистрали объемом Vп в случае, если отклонение температуры горячей воды Тг от заданного уровня температуры горячей воды Тгз превысит допустимое значение δ погрешности регулирования температуры горячей воды Тг Adjusting the proportion to be mixed in a mixing water chamber from the return flow volume V of the water from the flow line volume V n if the hot water temperature deviation T g of the target hot water temperature level T rs exceeds the permissible value δ of error control of hot water temperature T r
|Тг-Тгз|>δ.| T r -T rz |> δ.
Устройство для регулирования температурного режима горячего водоснабжения содержит подающую магистраль, подключенную через измеритель температуры воды в подающей магистрали и ключ к первому входу смесительной камеры, ко второму входу которой через измеритель температуры воды в обратной магистрали и обратный клапан подсоединена обратная магистраль, а выход смесительной камеры через измеритель температуры горячей воды и расходомер связан с входом потребителя горячей воды. Второй выход измерителя температуры воды в подающей магистрали соединен с первым входом блока управления, ко второму входу которого подключен блок задания температуры горячей воды, к третьему входу блока управления подсоединен второй выход расходомера, четвертый вход блока управления связан со вторым выходом измерителя температуры горячей воды, пятый вход блока управления соединен со вторым выходом измерителя температуры воды в обратной магистрали, а выход блока управления подключен ко второму входу ключа.A device for controlling the temperature regime of hot water supply contains a supply line connected through a water temperature meter in the supply line and a key to the first input of the mixing chamber, a return line is connected to the second input of which through a water temperature meter in the return line and a check valve, and the output of the mixing chamber is connected through hot water temperature meter and flow meter connected to the inlet of the hot water consumer. The second output of the water temperature meter in the supply line is connected to the first input of the control unit, to the second input of which the hot water temperature setting unit is connected, the second output of the flow meter is connected to the third input of the control unit, the fourth input of the control unit is connected to the second output of the hot water temperature meter, fifth the input of the control unit is connected to the second output of the water temperature meter in the return line, and the output of the control unit is connected to the second input of the key.
На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ регулирования температурного режима горячего водоснабжения.The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method for regulating the temperature regime of hot water supply.
Устройство содержит подающую магистраль 1, подключенную через измеритель температуры воды в подающей магистрали 2 и ключ 3 к первому входу смесительной камеры 4, ко второму входу которой через измеритель температуры воды в обратной магистрали 5 и обратный клапан 6 подсоединена обратная магистраль 7, а выход смесительной камеры 4 через измеритель температуры горячей воды 8 и расходомер 9 связан с входом потребителя горячей воды 10. Второй выход измерителя температуры воды в подающей магистрали 2 соединен с первым входом блока управления 11, ко второму входу которого подключен блок задания температуры горячей воды 12, к третьему входу блока управления 11 подсоединен второй выход расходомера 9, четвертый вход блока управления 11 связан со вторым выходом измерителя температуры горячей воды 8, пятый вход блока управления 11 соединен со вторым выходом измерителя температуры воды в обратной магистрали 5, а выход блока управления 11 подключен ко второму входу ключа 3.The device contains a supply line 1 connected through a water temperature meter in the supply line 2 and a key 3 to the first input of the mixing chamber 4, to the second input of which a return line 7 is connected through a water temperature meter in the return line 5 and a check valve 6, and the output of the mixing chamber 4 through a hot water temperature meter 8 and a flow meter 9 is connected to the input of the hot water consumer 10. The second output of the water temperature meter in the supply line 2 is connected to the first input of the control unit 11, in the other input of which the hot water temperature setting unit 12 is connected, the second output of the flowmeter 9 is connected to the third input of the control unit 11, the fourth input of the control unit 11 is connected to the second output of the hot water temperature meter 8, the fifth input of the control unit 11 is connected to the second output of the water temperature meter in the return line 5, and the output of the control unit 11 is connected to the second input of the key 3.
Если температура горячей воды Тг отличается от заданного уровня температуры горячей воды Тгз, например, Тг<Тгз, то для обеспечения выполнения условия Тг=Тгз необходимо приращение тепловой энергии ΔQг в смесительной камере 4 объемом Vск If the temperature of hot water T g differs from a predetermined level of hot water temperature T gz , for example, T g <T gz , then to ensure that the condition T g = T gz is fulfilled, the increment of thermal energy ΔQ g in the mixing chamber 4 with a volume of V c
где с - удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·°С);where c is the specific heat of water, J / (kg · ° C);
g - плотность воды, кг/м3.g is the density of water, kg / m 3 .
С другой стороны приращение тепловой энергии ΔQг обеспечивается смешением воды из обратной магистрали 7 объемом Vо и температурой То с водой из подающей магистрали 1 объемом Vп и температурой Тп On the other hand, the increment of thermal energy ΔQ g is provided by mixing water from the return line 7 with a volume of V о and a temperature Т о with water from a supply line 1 with a volume of V p and a temperature T p
Учитывая, чтоGiven that
получаем из формул (1) и (2)we obtain from formulas (1) and (2)
Смешение воды из обратной магистрали 7 объемом V0 и температурой То с водой из подающей магистрали 1 объемом Vп и температурой Тп в смесительной камере 4 в пропорции (6) с учетом соотношения (3) обеспечивает выполнение условия Тг=Тгз.Mixing water from the return line 7 with a volume of V 0 and temperature T о with water from the supply line 1 with a volume of V p and a temperature T p in the mixing chamber 4 in proportion (6), taking into account relation (3), satisfies the condition T g = T gz .
Реализующее способ устройство работает следующим образом.Implementing the method, the device operates as follows.
В исходном состоянии ключ 3, в качестве которого может, например, использоваться отсечной электромагнитный клапан, закрыт, и вода из обратной магистрали 7 через измеритель температуры воды в обратной магистрали 5, обратный клапан 6, смесительную камеру 4, измеритель температуры горячей воды 8, расходомер 9 подается потребителю горячей воды 10. Блок задания температуры горячей воды 12 задает значение температуры горячей воды Тгз. Измеритель температуры воды в подающей магистрали 2 обеспечивает непрерывный контроль температуры воды Тп в подающей магистрали 1, а измеритель температуры воды в обратной магистрали 5 обеспечивает непрерывный контроль температуры воды То в обратной магистрали 7.In the initial state, the key 3, for which, for example, a shut-off solenoid valve can be used, is closed, and water from the return line 7 through the water temperature meter in the return line 5, the check valve 6, the mixing chamber 4, the hot water temperature meter 8, the flow meter 9 is supplied to the hot water consumer 10. The hot water temperature setting unit 12 sets the value of the hot water temperature T gz . The water temperature meter in the supply line 2 provides continuous monitoring of the water temperature T p in the supply line 1, and the water temperature meter in the return line 5 provides continuous monitoring of the water temperature T about in the return line 7.
Поскольку в исходном состоянии измеряемая измерителем температуры горячей воды 8 температура горячей воды Тг=То<Тгз, блок управления 11 вычисляет по формуле (5) необходимый объем Vп подачи из подающей магистрали 1 в смесительную камеру 4, фиксирует текущее значение объемного расхода горячей воды Vг, измеряемого расходомером 9, как исходное Vг(исх.), и открывает ключ 3. При этом из-за перепада давлений воды в подающей магистрали 1 и в обратной магистрали 7 вода из обратной магистрали 7 в смесительную камеру 4 не поступает, а наличие обратного клапана 6 исключает попадание воды из подающей магистрали 1 и в обратную магистраль 7.Since in the initial state the hot water temperature measured by the hot water temperature meter 8 is T g = T o <T gz , the control unit 11 calculates by formula (5) the required volume V p of supply from the supply line 1 to the mixing chamber 4, fixes the current value of the volumetric flow rate hot water V g , measured by the flow meter 9, as the original V g (out) , and opens the key 3. However, due to the difference in water pressure in the supply line 1 and in the return line 7, the water from the return line 7 to the mixing chamber 4 is not arrives, and the presence of the inverse to Apaana 6 eliminates the ingress of water from the supply line 1 and a return line 7.
Импульс воды температурой Тп из подающей магистрали 1 подается в смесительную камеру 4, где смешивается с водой температурой То из обратной магистрали 7 до выполнения условияA water pulse with a temperature T p from the supply line 1 is fed into the mixing chamber 4, where it is mixed with water with a temperature T 0 from the return line 7 until the condition
после чего ключ 3 закрывается и в смесительную камеру 4 поступает вода температурой То из обратной магистрали 7.after which the key 3 is closed and water enters the mixing chamber 4 with a temperature T 0 from the return line 7.
При выполнении условияWhen the condition is met
завершается текущий цикл регулирования температуры горячей воды Тг и осуществляется очередной цикл регулирования температуры горячей воды Тг фиксированием текущего значения объемного расхода горячей воды Vг, как исходное Vг(исх.), и открытием ключа 3.the current cycle of regulating the temperature of hot water T g is completed and the next cycle of regulating the temperature of hot water T g is carried out by fixing the current value of the volumetric flow rate of hot water V g , as the original V g ( original ) , and opening the key 3.
Коррекция пропорции (6) смешиваемой в смесительной камере воды из обратной магистрали объемом Vо и температурой То с водой из подающей магистрали объемом Vп и температурой Тп производится блоком управления 11 лишь при отклонении температуры горячей воды Тг от заданного уровня температуры горячей воды Тгз за заданное в блоке управления 11 допустимое значение δ погрешности регулирования температуры горячей воды Тг The correction of the proportion (6) of water mixed in the mixing chamber from the return line of volume V о and temperature Т о with water from the supply line of volume V p and temperature T p is performed by the control unit 11 only when the temperature of hot water T g deviates from the set level of hot water temperature T rs for a predetermined in the control unit 11, the error permissible value δ hot water temperature control T r
При отсутствии потребления горячей воды, т.е. при отсутствии изменения объемного расхода горячей воды Vг, блок управления 11 закрывает ключ 3, и процесс регулирования температуры горячей воды Тг прекращается.In the absence of hot water consumption, i.e. if there is no change in the volumetric flow rate of hot water V g , the control unit 11 closes the key 3, and the process of regulating the temperature of hot water T g stops.
Таким образом, учитывая высокие рабочие ресурсы и низкие энергоемкости электромагнитного клапана и блока управления, а также отсутствие устройств со значительными тепловыми инерционностями, реализация предложенного способа позволяет обеспечить высокие быстродействие, надежность и экономичность регулирования температурного режима горячего водоснабжения.Thus, given the high working resources and low energy consumption of the electromagnetic valve and the control unit, as well as the absence of devices with significant thermal inertia, the implementation of the proposed method allows for high speed, reliability and cost-effectiveness of temperature control of hot water supply.
Claims (2)
Vo/Vп=(Tп-To)/(Tгз-Tг)-1, Vo+Vп=Vск, при этом перед подачей воды из подающей магистрали в смесительную камеру фиксируют текущее значение объемного расхода горячей воды Vг, как исходное Vг(исх.), подают воду из подающей магистрали объемом Vп в смесительную камеру в форме импульса до выполнения условия
Vг-Vг(исх.)=Vп,
после чего подачу воду из подающей магистрали объемом Vп в смесительную камеру прекращают и подают в смесительную камеру воду из обратной магистрали объемом Vo, а при выполнении условия
Vг-Vг(исх.)=Vск завершают текущий цикл регулирования температуры горячей воды Тг и осуществляют очередной цикл регулирования температуры горячей воды Тг, причем корректируют пропорцию смешиваемой в смесительной камере воды из обратной магистрали объемом Vo с водой из подающей магистрали объемом Vп в случае, если отклонение температуры горячей воды Тг от заданного уровня температуры горячей воды Тгз превысит допустимое значение δ погрешности регулирования температуры горячей воды Тг |Тг-Тгз|>δ.1. The method of regulating the temperature of hot water supply, which consists in measuring the temperature of hot water T g and maintaining it at a predetermined level of hot water temperature T gz , as well as in measuring the temperature of the water in the return pipe T o , characterized in that they measure the temperature of the water in the supply the mains T p and the volumetric flow rate of hot water V g , and in order to obtain hot water, water from the return main of volume V o and water from the supply main of volume V p are mixed in a mixing chamber of volume V c in proportion
V o / V p = (T p -T o ) / (T gz- T g ) -1, V o + V p = V ck , while the current value of the hot volumetric flow rate is recorded before the water from the supply line to the mixing chamber water V g , as the original V g ( original ) , feed water from the supply line of volume V p into the mixing chamber in the form of a pulse until the condition
V g -V g (original) = V p ,
after which the water supply from the supply line of volume V p to the mixing chamber is stopped and water is supplied to the mixing chamber from the return line of volume V o , and when the condition
V g -V g (original) = V c complete the current cycle of regulating the temperature of hot water T g and carry out the next cycle of regulating the temperature of hot water T g , and adjust the proportion of water mixed in the mixing chamber from the return line of volume V o with water from the supply mains with a volume of V p in the event that the deviation of the hot water temperature T g from the set level of the hot water temperature T gz exceeds the permissible value δ of the error in regulating the temperature of hot water T g | T g -T gz |> δ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117946/12A RU2499198C1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Control method of hot water supply temperature mode, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117946/12A RU2499198C1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Control method of hot water supply temperature mode, and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499198C1 true RU2499198C1 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117946/12A RU2499198C1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Control method of hot water supply temperature mode, and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499198C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1046580A1 (en) * | 1979-11-01 | 1983-10-07 | Государственный Проектный Институт "Киевский Промстройпроект" | Method of controlling temperature of water in heating system having elevator |
SU1495583A1 (en) * | 1987-05-07 | 1989-07-23 | Московский научно-исследовательский и проектный институт жилищного хозяйства | Method of operating hot water supply system |
RU2273800C1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method of automatic control of heat supply system |
RU69615U1 (en) * | 2007-08-08 | 2007-12-27 | Николай Михайлович Байтингер | HEAT CONSUMPTION SYSTEM |
-
2012
- 2012-04-28 RU RU2012117946/12A patent/RU2499198C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1046580A1 (en) * | 1979-11-01 | 1983-10-07 | Государственный Проектный Институт "Киевский Промстройпроект" | Method of controlling temperature of water in heating system having elevator |
SU1495583A1 (en) * | 1987-05-07 | 1989-07-23 | Московский научно-исследовательский и проектный институт жилищного хозяйства | Method of operating hot water supply system |
RU2273800C1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method of automatic control of heat supply system |
RU69615U1 (en) * | 2007-08-08 | 2007-12-27 | Николай Михайлович Байтингер | HEAT CONSUMPTION SYSTEM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103398417B (en) | Calculate and control method based on the heat death theory control system of indoor/outdoor temperature-difference and heat sharing | |
CN203375724U (en) | Water temperature control device for water outlet of gas water heater | |
RU2675438C2 (en) | Control method for heat transfer system and such heat transfer system | |
CN105953989B (en) | For the aircooled closed chamber of power module water cooling board test | |
RU2014126365A (en) | METHOD FOR REGULATING THE ROOM TEMPERATURE IN ONE OR A GROUP OF MULTIPLE ROOMS, AND ALSO A DEVICE FOR PERFORMING THE METHOD | |
RU2018126766A (en) | COMBINED HEAT AND WATER BOILER AND METHOD FOR MANAGING THEM | |
CN103970166A (en) | Intelligent water temperature and quantity control device | |
CN104566929A (en) | Gas water heater and control method | |
CN109781782A (en) | A kind of desktop type self-water-supplying heat exchanger performance test device | |
CN104563514B (en) | Large-volume concrete circulation cooling system | |
CN206694650U (en) | A kind of intelligent temperature control valve | |
RU2499198C1 (en) | Control method of hot water supply temperature mode, and device for its implementation | |
CN104281180A (en) | Intelligent water temperature and water amount control device | |
US9140503B2 (en) | Energy measurement system for fluid systems | |
RU68146U1 (en) | INDIVIDUAL HEAT ITEM | |
CN103216912A (en) | Method of obtaining low-approach cooling water by utilizing cooling tower | |
RU2509335C2 (en) | Device for automatic control of heat consumption | |
JP2007278674A (en) | Water heater | |
Lv et al. | Experimental study of DRACS steady-state and transient performance | |
JP5267861B2 (en) | Fuel / electric power usage calculation method, fuel / electricity charge calculation method, fuel / electricity usage calculation device, and fuel / electricity charge calculation device | |
CN212321546U (en) | Evaluation experiment system for closed low-temperature circulating water corrosion and scale inhibitor | |
CN204923396U (en) | Hot water increase -volume constant temperature heating device | |
CN204881256U (en) | Water admixing device and hot -water heating system | |
CN204388186U (en) | A kind of flooring radiation heating attemperating unit | |
AT501299B1 (en) | Heating installation operating method e.g. for heating system, involves having heat distribution medium pumped via mixer by heat source over flow to heat consumer and over return back to heat source |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150429 |