Thermomizery jsou automatické regulátory teploty. Systémy automatické regulace teploty

Podle principu regulace všechno automatické řídicí systémy jsou rozděleny do čtyř tříd.

1. Automatický stabilizační systém - systém, ve kterém regulátor udržuje konstantní nastavenou hodnotu řízeného parametru.

2. Systém řízení programu - systém, který zajišťuje změnu řízeného parametru podle předem stanoveného zákona (v čase).

3. Systém sledování - systém, který zajišťuje změnu řízeného parametru v závislosti na nějaké jiné hodnotě.

4. Extrémní regulační systém - systém, ve kterém regulátor udržuje hodnotu regulované veličiny, která je optimální pro měnící se podmínky.

K regulaci teplotního režimu elektrických topných zařízení se používají především systémy prvních dvou tříd.

Systémy automatické regulace teploty lze rozdělit do dvou skupin podle typu akce: přerušovaná a plynulá regulace.

Automatické regulátory pro funkční vlastnosti se dělí na pět typů: polohové (reléové), proporcionální (statické), integrální (astatické), izodromické (proporcionálně-integrální), izodromické s anticipací a s první derivací.

Regulátory polohy jsou klasifikovány jako přerušované ACS a ostatní typy regulátorů jsou klasifikovány jako ACS. nepřetržité působení. Níže zvažujeme hlavní vlastnosti polohových, proporcionálních, integrálních a izodromických regulátorů, které mají největší uplatnění v systémech automatické regulace teploty.

(obr. 1) sestává z řídicího objektu 1, snímače teploty 2, programového zařízení nebo regulátoru úrovně teploty 4, regulátoru 5 a akčního členu 8. V mnoha případech je primární zesilovač 3 umístěn mezi snímač a program zařízení a mezi regulátorem a akčním členem - sekundární zesilovač 6. Přídavný senzor 7 se používá v izodromických řídicích systémech.

Rýže. 1. Funkční schéma automatické regulace teploty

Polohové (reléové) regulátory teploty

Poziční regulátory jsou takové, ve kterých může regulační orgán obsadit dvě nebo tři konkrétní pozice. V elektrických topných instalacích se používají dvou- a třípolohové regulátory. Jejich použití je jednoduché a spolehlivé.

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje schematický diagram dvoupolohové regulace teploty vzduchu.

Rýže. 2. Schematický diagram dvoupolohová regulace teploty vzduchu: 1 - ovládací objekt, 2 - měřící můstek, 3 - polarizované relé, 4 - budicí vinutí elektromotoru, 5 - kotva elektromotoru, 6 - převodovka, 7 - topení.

K řízení teploty v řídicím objektu slouží tepelný odpor vozidla, napojený na jedno z ramen měřicího můstku 2. Hodnoty odporů můstku jsou voleny tak, aby při dané teplotě můstek je vyvážený, to znamená, že napětí v úhlopříčce můstku je rovno nule. Při zvýšení teploty sepne polarizované relé 3, které je součástí úhlopříčky měřicího můstku, jedno z vinutí 4 elektromotoru. stejnosměrný proud, která se pomocí převodovky 6 zavírá vzduchový ventil před ohřívačem 7. Při poklesu teploty se vzduchový ventil úplně otevře.

S dvoupolohovou regulací teploty lze nastavit množství dodávaného tepla pouze ve dvou úrovních – maximální a minimální. Maximální množství tepla by mělo být větší než množství potřebné k udržení dané kontrolované teploty a minimální množství by mělo být menší. Teplota vzduchu v tomto případě kolísá kolem dané hodnoty, tedy tzv samooscilační režim(obr. 3, a).

Čáry odpovídající teplotám τ N a τ V definují spodní a horní hranici mrtvé zóny. Když teplota řízeného objektu, klesající, dosáhne hodnoty τ n, množství dodaného tepla se okamžitě zvýší a teplota objektu se začne zvyšovat. Po dosažení hodnoty τ in regulátor sníží dodávku tepla a teplota klesne.

Rýže. 3. Časová charakteristika dvoupolohového regulátoru (a) a statická charakteristika dvoupolohového regulátoru (b).

Rychlost nárůstu a poklesu teploty závisí na vlastnostech řídicího objektu a jeho časových charakteristikách (křivka zrychlení). Kolísání teploty nepřesahuje mrtvou zónu, pokud změny v dodávce tepla okamžitě způsobí změny teploty, to znamená, že nedojde k zpoždění ovládaného objektu.

Jak se mrtvá zóna zmenšuje, amplituda teplotních výkyvů klesá až k nule při τ n = τ v. To však vyžaduje, aby se dodávka tepla měnila s nekonečně vysokou frekvencí, což je v praxi extrémně obtížné. Všechny skutečné předměty regulace mají zpoždění. Regulační proces v nich probíhá asi takto.

Při poklesu teploty řízeného objektu na hodnotu τ n se dodávka tepla okamžitě změní, avšak vlivem zpoždění teplota ještě nějakou dobu klesá. Poté se zvýší na hodnotu τ in, při které se dodávka tepla okamžitě sníží. Teplota ještě nějakou dobu stoupá, pak v důsledku sníženého přívodu tepla teplota klesne a proces se znovu opakuje.

Na Obr. 3 je uvedeno b statická charakteristika dvoupolohového regulátoru. Z něj vyplývá, že regulační dopad na objekt může nabývat pouze dvou hodnot: maximální a minimální. V uvažovaném příkladu maximum odpovídá poloze, ve které je vzduchový ventil (viz obr. 2) zcela otevřen, minimum - když je ventil zavřený.

Znaménko regulačního vlivu je určeno znaménkem odchylky regulované veličiny (teploty) od její nastavené hodnoty. Velikost regulačního dopadu je konstantní. Všechny dvoupolohové regulátory mají hysterezní zónu α, která vzniká rozdílem vypínacích a vypínacích proudů elektromagnetického relé.

Příklad použití dvoupolohové regulace teploty:

Proporcionální (statické) regulátory teploty

V případech, kdy je vyžadována vysoká přesnost řízení nebo kdy je samooscilační proces nepřijatelný, použijte regulátory s kontinuálním procesem řízení. Tyto zahrnují proporcionální regulátory (P-regulátory), vhodné pro regulaci široké škály technologických procesů.

V případech, kdy je požadována vysoká přesnost regulace nebo kdy je samooscilační proces nepřijatelný, se používají regulátory s kontinuálním regulačním procesem. Patří mezi ně proporcionální regulátory (P-regulátory), vhodné pro regulaci široké škály technologických procesů.

V automatických řídicích systémech s P-regulátory je poloha regulátoru (y) přímo úměrná hodnotě regulovaného parametru (x):

y=k1х,

kde k1 je koeficient úměrnosti (zesílení regulátoru).

Tato proporcionalita trvá, dokud regulátor nedosáhne svých krajních poloh (koncové spínače).

Rychlost pohybu regulátoru je přímo úměrná rychlosti změny řízeného parametru.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje schematický diagram systému pro automatickou regulaci teploty vzduchu v místnosti pomocí proporcionálního regulátoru. Pokojová teplota je měřena odporovým teploměrem připojeným k měřicímu můstku 1 obvodu.

Rýže. 4. Schéma proporcionálního řízení teploty vzduchu: 1 - měřicí můstek, 2 - řídicí objekt, 3 - výměník tepla, 4 - kondenzátorový motor, 5 - fázově citlivý zesilovač.

Při dané teplotě je můstek vyvážený. Při odchylce řízené teploty od nastavené hodnoty se v diagonále můstku objeví nesymetrické napětí, jehož velikost a znaménko závisí na velikosti a znaménku odchylky teploty. Toto napětí je zesíleno fázově citlivým zesilovačem 5, jehož výstup je připojen k vinutí motoru 4 dvoufázového kondenzátoru servomotoru.

Akční člen posouvá regulační těleso, mění průtok chladiva do výměníku 3. Současně s pohybem regulačního tělesa se mění odpor jednoho z ramen měřicího můstku, v důsledku čehož se teplota, při které můstek mění jsou vyvážené změny.

Tedy každé nařízení regulačního orgánu, vzhledem k přísnému zpětná vazba odpovídá jeho rovnovážné hodnotě řízené teploty.

Proporcionální (statický) regulátor se vyznačuje zbytková nerovnoměrnost regulace.

V případě náhlé odchylky zátěže od nastavené hodnoty (v čase t1) dosáhne regulovaný parametr po určité době (okamžik t2) nové ustálené hodnoty (obr. 4). To je však možné pouze s novým postavením regulačního orgánu, tedy s novou hodnotou řízeného parametru, která se liší od stanovené hodnoty o δ.

Rýže. 5. Časové charakteristiky proporcionálního řízení

Nevýhodou proporcionálních regulátorů je, že každá hodnota parametru odpovídá pouze jedné konkrétní poloze regulátoru. Pro udržení dané hodnoty parametru (teploty) při změně zátěže (spotřeby tepla) je nutné, aby regulátor zaujal jinou polohu odpovídající nové hodnotě zátěže. To se u proporcionálního regulátoru nestane, což má za následek zbytkovou odchylku regulovaného parametru.

Integrální (astatické regulátory)

Integrální (astatický) Nazývají se regulátory, u kterých se při odchylce parametru od nastavené hodnoty ovládací prvek pohybuje víceméně pomalu a stále v jednom směru (v rámci pracovního zdvihu), dokud parametr opět nenabude nastavené hodnoty. Směr pohybu regulátoru se mění pouze tehdy, když parametr prochází nastavenou hodnotou.

V integrálních regulátorech elektrické působení Obvykle je uměle vytvořena mrtvá zóna, ve které změna parametru nezpůsobí pohyb regulátoru.

Rychlost pohybu regulačního tělesa v integrálním regulátoru může být konstantní nebo proměnná. Charakteristickým rysem integrálního regulátoru je absence proporcionálního vztahu mezi stanovenými hodnotami řízeného parametru a polohou regulátoru.

Na Obr. Obrázek 6 ukazuje schematický diagram automatického systému regulace teploty pomocí integrovaného regulátoru. V něm, na rozdíl od obvodu proporcionálního řízení teploty (viz obr. 4), neexistuje přísná zpětná vazba.

Rýže. 6. Schéma integrované regulace teploty vzduchu

U integrálního regulátoru jsou otáčky regulátoru přímo úměrné velikosti odchylky řízeného parametru.

Proces integrální regulace teploty s prudkými změnami zátěže (spotřeby tepla) je znázorněn na Obr. 7 pomocí časových charakteristik. Jak je z grafu patrné, regulovaný parametr se při integrální regulaci pomalu vrací na nastavenou hodnotu.

Rýže. 7. Časové charakteristiky integrální regulace

Izodromické (proporcionálně-integrální) regulátory

Izodromická regulace má vlastnosti proporcionální i integrální regulace. Rychlost pohybu regulačního orgánu závisí na velikosti a rychlosti výchylky řízeného parametru.

Pokud se regulovaný parametr odchyluje od nastavené hodnoty, regulace se provádí následovně. Nejprve se regulátor pohybuje v závislosti na odchylce řízeného parametru, tedy probíhá proporcionální regulace. Poté regulační orgán provede další pohyb, který je nutný k odstranění zbytkových nerovností (integrální regulace).

Izodromický systém regulace teploty vzduchu (obr. 8) lze získat nahrazením tuhé zpětné vazby v proporcionálním regulačním obvodu (viz obr. 5) elastickou zpětnou vazbou (od regulátoru k zpětnovazebnímu odporovému motoru). Elektrická zpětná vazba v izodromickém systému je prováděna potenciometrem a je zavedena do řídicího systému přes obvod obsahující odpor R a kapacitu C.

Při přechodových procesech zpětnovazební signál spolu se signálem odchylky parametru ovlivňuje následující prvky systému (zesilovač, elektromotor). Když je ovládací prvek v klidu, bez ohledu na to, v jaké poloze se nachází, při nabíjení kondenzátoru C zpětnovazební signál slábne (v ustáleném stavu je roven nule).

Rýže. 8. Schéma izodromické regulace teploty vzduchu

Pro izodromickou regulaci je charakteristické, že nerovnoměrnost regulace (relativní chyba) se s rostoucím časem zmenšuje a blíží se nule. Zpětná vazba v tomto případě nezpůsobí zbytkové odchylky regulované veličiny.

Izodromická regulace tedy vede k výrazně nejlepší výsledky než proporcionální nebo integrální (nemluvě o regulaci polohy). Proporcionální regulace díky přítomnosti přísné zpětné vazby nastává téměř okamžitě, zatímco izodromická regulace nastává pomalu.

Softwarové systémy automatické regulace teploty

Pro realizaci programové regulace je nutné průběžně ovlivňovat nastavení (setpoint) regulátoru tak, aby se regulovaná veličina měnila podle předem stanoveného zákona. Za tímto účelem je jednotka nastavení regulátoru vybavena softwarovým prvkem. Toto zařízení slouží ke stanovení zákona změny dané hodnoty.

S elektrickým topením ovládací mechanismus ACS může ovlivnit zapínání a vypínání elektrických sekcí topné prvky, čímž se změní teplota vytápěného zařízení v souladu se zadaným programem. Softwarové řízení teploty a vlhkosti vzduchu je široce používáno v systémech umělého klimatu.

Regulace teploty v jednotlivých místnostech

Pouze díky radiátorovému termostatu Danfoss požadované množství energie a teplota v místnosti je neustále udržována na požadované úrovni. Termostat měří teplotu v místnosti a automaticky upravuje dodávku tepla.

Umožňuje zabránit přehřívání prostor v přechodných a jiných obdobích roku a zajistit minimální požadovanou úroveň vytápění v místnostech s periodickou obsluhou (ochrana proti zamrznutí systému).

Krátký název pro radiátorový termostatRTD(Termostat radiátorů Danfoss). Co je radiátorový termostat?

1 - kombinace čidla pokojové teploty a vodního ventilu,

2 - nezávislý regulátor tlaku (funguje bez přídavného zdroje energie)

3 - zařízení, které neustále udržuje nastavenou teplotu.



Princip činnosti radiátorového termostatu:

Principem činnosti je rovnováha mezi silou média (v tomto případě: plynu) a silou tlačné pružiny, jejíž velikost závisí na nastavení hlavice (na požadovanou teplotu). Množství průtoku ventilem tedy závisí na nastavení hlavy a teplotě vnější prostředí, který je vnímán senzorem.

Pokud teplota stoupne, plyn expanduje a tím se ventil mírně uzavře. Pokud teplota klesne, plyn je odpovídajícím způsobem stlačen, což vede k otevření ventilu a přístupu chladicí kapaliny k topné zařízení.

Spotřebu plynu zajišťuje Danfoss velkou výhodou nad ostatními výrobci: malá hodnota časové konstanty, která se vyjadřuje v lepší využití volné teplo díky rychlé reakci na změny pokojové teploty (reakční doba).

Princip expanze a stlačování plynu dnes využívají pouze radiátorové termostaty Danfoss. Důvodem je, že používání plynu vyžaduje velmi moderní technologie a v souladu s tím vysoké požadavky na kvalitu. Společnost Danfoss je však ochotna vynaložit dodatečné náklady, aby dosáhla vysoce kvalitních a konkurenceschopných produktů.

Výběr radiátorového termostatu závisí na následujících podmínkách:

umístění ventilu snímače typu Y

ventil typ Y velikost radiátoru (potřeba tepla), teplotní spád na topném tělese, typ topného systému (1- nebo 2-trubkový systém)

Proč je nutné používat radiátorový termostat?

1 - protože vám umožňuje ušetřit peníze Termální energie(15-20%), umožňuje využití volného, ​​„bezplatného“ tepla (sluneční záření, dodatečné teplo od lidí a zařízení), doba jeho návratnosti< 2 лет.

2 - poskytuje vysoká úroveň vnitřní pohodlí.

3 - zajišťuje hydraulické vyvážení - je velmi důležité vytvořit hydraulické vyvážení v topení, což znamená dodávat dostupnou tepelnou energii každému spotřebiteli podle jeho potřeb.

RTD termostatické hlavice (20% úspora tepla)




Hlavice pro radiátorové termostaty se vyrábí v těchto provedeních:

RTD 3100 / 3102 - standardní čidlo, vestavěné nebo dálkové, teplotní rozsah 6-26°C, omezení a fixace nastavení teploty.

RTD 3120 - snímač odolný proti neoprávněné manipulaci, vestavěný, teplotní rozsah 6 - 26° C, protimrazová ochrana.

RTD 3150 / 3152 - čidlo s omezením maximální teploty, vestavěné nebo dálkové, rozsah teplot 6 - 21 °C, protimrazová ochrana, fixace nastavení teploty.

řada RTD 3160 - element dálkové ovládání, délka kapiláry 2 / 5 / 8 m, maximální teplota 28 °C s omezením a fixací nastavení teploty (pro otopná tělesa a konvektory nepřístupné uživateli).

Dálkový senzor je nutné použít, pokud bude vestavěný senzor ovlivněn průvanem nebo pokud je skryt za závěsy nebo ozdobnými mřížkami.

Samotná termostatická hlavice se snadno připevní k ventilu pomocí převlečné matice. Hlavu lze chránit proti neoprávněnému vyjmutí pomocí šroubu (objednává se samostatně jako doplňkové příslušenství).


Ventily RTD-N a RTD-G

Když Danfoss začal expandovat na trhy mimo západní Evropa, poté provedli specialisté společnosti četné rozbory kvality vody v rozdílné země. V důsledku této zkušenosti se ukázalo, že v některých zemích je v topných systémech běžná špatná kvalita vody. Z tohoto důvodu byla pro trhy vyvinuta nová řada ventilů východní Evropy- řada RTD.

Materiály použité v RTD zůstávají zvláště odolné vůči nízké kvalitě vody (oproti ventilům vyráběným pro západoevropské trhy jsme vyměnili všechny díly z cínového bronzu za odolnější mosazné). To znamená, že životnost ventilu se výrazně zvyšuje, a to i v obtížné podmínky Ukrajina. Ze zkušenosti to víme průměrný termínŽivotnost ventilu dosahuje 20 let.

Typ regulačních ventilůRTD-N(průměry 10-25 mm) jsou určeny pro použití ve dvoutrubkových čerpacích systémech ohřevu vody a jsou vybaveny zařízením pro předběžné (instalační) nastavení jejich průchodnosti.

Ve 2 potrubní systém ohřev, přidání vody nad vypočtený objem vede ke zvýšení přenosu tepla a nerovnováze v systému. Funkce přednastavení ventilu umožňuje instalačnímu technikovi omezit kapacitu ventilu tak, aby hydraulický odpor ve všech radiátorových okruzích byla stejná a tím regulovat množství průtoku.

Jednoduché a přesné nastavení šířky pásma se snadno obejde bez doplňkový nástroj. Číslo vyražené na stupnici nastavení musí být zarovnáno se značkou umístěnou naproti výstupu ventilu. Kapacita ventilu se bude měnit podle čísel na stupnici nastavení. V poloze „N“ je ventil zcela otevřen.

Ochranu proti neoprávněným změnám nastavení zajišťuje termostatický prvek nainstalovaný na ventilu.

Vysokokapacitní regulační ventilyRTD-G(průměry 15-25 mm) jsou určeny pro použití v čerpadlových jednotrubkových systémech vodního ohřevu. Lze je použít i ve dvoutrubkových samotížných systémech. Ventily mají pevné hodnoty kapacity v závislosti na průměru ventilu.

Příklad výpočtu termostatu radiátoru:

Potřeba tepla Q = 2 000 kkal/h

teplotní rozdíl D T = 20 °C

stávající tlaková ztráta D P = 0,05 bar

Určujeme množství průtoku (průtok vody) zařízením:

Průtok vody G = 2 000/20 = 100 l/h

Zjistíme kapacitu ventilu:


Kapacita ventilu Kv = 0,1/C 0,05 = 0,45 m3/bar



Hodnota Kv = 0,45 m3/h znamená, že pro ventil RTD-N 15 mm můžete zvolit přednastavení „7“ nebo „N“.

Při výběru radiátorového termostatu je nutné zajistit seřízení v rozsahu od 0,5°C do 2°C pro dané rozměry, které zajistí dobré podmínky nařízení. V našem případě je nutné zvolit předvolbu „7“ nebo „N“. Pokud však hrozí kontaminovaná voda v topném systému, nedoporučujeme používat předvolbu nižší než „3“.

Pomocí našeho technického popisu „Radiátorové termostaty RTD“ můžete zvolit velikost ventilu přímo z diagramů prostřednictvím tlakové ztráty na ventilu D P nebo prostřednictvím hodnoty průtoku ventilem G. Výběr velikosti ventilů RTD-G (pro 1-trubkový systém) se provádí identicky.


Novostavba

V novostavbách doporučujeme použít 2-trubkový systém s ventily RTD-N, s přednastavením pro udržení hydraulické rovnováhy v systému, DN 10-25 mm, rovné a úhlové verze.



Rekonstrukce

Naprostá většina starších objektů používá 1-trubkový systém, pro který doporučujeme ventily RTD-G se zvýšeným výkonem (pevné hodnoty výkonu v závislosti na průměru), DN 15-25 mm, rovné a lomené verze.

Zejména u ventilů RTD-N s přednastavením je použití filtru velmi důležité, aby se zabránilo narušení normální funkce ventilu.


Vyvažovací ventily řady ASV

Protože radiátorové systémy topení jsou dynamické systémy (různé pády tlak snížením tepelné zátěže), pak je nutné radiátorové termostaty kombinovat s regulátory tlaku (automatické vyvažovací ventily ASV-P pro 2-trubkový systém) a uzavíracím ventilem MV-FN.

Řada regulátorů ASV obsahuje dva typy automatických a ručních vyvažovacích ventilů:

automatický ventil ASV-PV - regulátor diferenčního tlaku s variabilním nastavením 5 - 25 kPa

ventil ASV-P - regulátor s pevným nastavením na 10 kPa

ASV-M - ruční uzavírací ventil

ASV-I - uzavírací a dávkovací ventil s nastavitelnou kapacitou

ASV zajišťuje optimální distribuci chladicí kapaliny po stoupačkách topného systému a normální fungování druhý bez ohledu na kolísání tlaku v systému. Umožňují také zavřít a vyprázdnit stoupačku. Maximum pracovní tlak se stane 10 kPa, maximální provozní teplota 120 °C.

Polystyrenový obal, ve kterém je ventil přepravován, lze použít jako tepelně izolační plášť při teplotách chladicí kapaliny do 80 °C. Provozní teplota chladící kapaliny 120°C, je použit speciální tepelně izolační plášť, který je k dispozici na objednávku.



Automatický regulátor průtoku ASV-Q

Pro hydraulické vyvážení 1-trubkových otopných soustav se používají automatické omezovací ventily průtoku ASV-Q - průměry 15, 20, 25 a 32 mm (rozsah nastavení 0,1-0,8 m3/hod až 0,5-2,5 m3/hod). Slouží k automatickému omezení maximální hodnoty průtoku vody stoupačkou bez ohledu na kolísání tlaku a průtoku chladiva v systému a k optimální distribuci chladiva podél stoupaček otopné soustavy

Tyto ventily jsou zvláště užitečné pro vyvažování topných systémů, pro které nejsou k dispozici údaje o hydraulickém výkonu. ASV-Q vždy zajišťuje průtok chladicí kapaliny, na který je ventil nastaven. Když se charakteristiky systému změní, regulátor se automaticky přizpůsobí.

Instalace ventilů ASV-Q eliminuje potřebu tradičně složitých uvedení do provozu při novostavbách a rekonstrukcích otopných soustav včetně rozšiřování soustav bez hydraulický výpočet potrubí.



Aplikace (příklady 1-2 potrubní systémy)

Při rekonstrukci jednotrubkového systému bez bypassu ( průtokový systém) je nutné instalovat radiátorové termostaty na zdroje tepelného záření (RTD-G a RTD hlavice) a instalovat obtokové potrubí (bypass), jehož průřez by měl být o jednu velikost menší než hlavní potrubí systému (obtok 1/2” pro hlavní potrubí 3/4”).

Pomocí obtoku se průtok chladiva zdrojem tepelného záření sníží na 35 - 30 %, což závisí také na průměru hlavních potrubí v systému. Studiem křivky prostupu tepla radiátoru jednotrubkového systému jsme přesvědčeni, že snížení průtoku chladicí kapaliny ze 100 % dokonce na 30 % povede ke snížení prostupu tepla radiátorem pouze o 10 %.

To znamená, že v drtivé většině případů bude mít instalace bypassu jen malý vliv na přenos tepla. V mnoha případech jsou rozměry zářiče (radiátor, konvektor) již zvoleny s rezervou, a proto mohou zářiče nadále dodávat potřebné množství tepla. Pokud má radiátor nízký výkon, pak k vyřešení problému musíte:

- Zvyšte teplotu chladicí kapaliny

- Zvyšte výkon oběhového čerpadla

- Zvětšit topné plochy radiátorů

- zateplení obvodového pláště budovy (stěny)

Vysokoprůtokové ventily RTD-G se používají v jednotrubkových otopných soustavách s oběhovými čerpadly a v dvoutrubkové systémy ach gravitace (gravitace).

Pro udržení hydraulické rovnováhy v topném systému je nutné na každou stoupačku nainstalovat automatický regulátor průtoku ASV-Q, který omezí průtok každou stoupačkou. Tímto způsobem bude teplo distribuováno rovnoměrně napříč všemi stoupačkami, zejména v případě měnící se tepelné zátěže nebo při nedostatečném zásobování teplem. Uzavírací a dávkovací ventil ASV-M umožňuje uzavřít každou jednotlivou stoupačku a v případě potřeby z ní vypustit vodu při současném měření průtoku stoupačkou.

Zářiče tepla (radiátory a konvektory) mohou být vybaveny radiátorovými termostaty (RTD-G a RTD hlavice) bez omezení. Výběr ventilu RTD-G se provádí v souladu s předchozím příkladem (viz také příklad výběru RTD-G v technický popis). V tomto případě musí být stoupačky vybaveny omezovači průtoku ASV-Q a ASV-M uzavíracími a dávkovacími ventily.

V případě 2-trubkového systému mohou být zářiče vybaveny radiátorovými termostaty (RTD-N a RTD čidla) bez omezení. Výběr ventilu RTD-N se provádí v souladu s výše uvedenými příklady pro RTD-N. V tomto případě by měla být každá stoupačka vybavena regulátorem tlaku ASV-P (a uzavíracím a dávkovacím ventilem ASV-M), který zajistí konstantní DP na každé stoupačce, a tím kompenzuje změny tepelného zatížení a změny v D P. Kromě toho regulátor diferenčního tlaku, snižuje rizikový hluk u radiátorových termostatů, zajistí jejich životnost


Tím je vyřešena otázka úpravy teploty v jednotlivých místnostech.

Teplota je indikátorem termodynamického stavu objektu a používá se jako výstupní souřadnice při automatizaci tepelných procesů. Charakteristiky objektů v systémech regulace teploty závisí na fyzikálních parametrech procesu a na konstrukci zařízení. Proto obecná doporučení Je nemožné formulovat teploty na základě výběru ACP a je nutná pečlivá analýza charakteristik každého specifického procesu.

Regulace teploty v inženýrské systémy ah se provádí mnohem častěji než regulace jakýchkoli jiných parametrů. Rozsah nastavitelných teplot je malý. Spodní hranice tohoto rozsahu je omezena minimální hodnotou venkovní teploty vzduchu (-40 °C), horní hranice - maximální teplota chladicí kapalina (+150 °C).

NA obecné rysy Teplota ASR lze přičíst značné setrvačnosti tepelných procesů a měřičů teploty (snímačů). Proto je jedním z hlavních úkolů při vytváření systému regulace teploty snížení setrvačnosti senzorů.

Uvažujme jako příklad charakteristiky nejběžnějšího manometrického teploměru v ochranném pouzdře v inženýrských systémech (obr. 5.1). Blokové schéma takový teploměr může být reprezentován ve formě sériové připojeníčtyři tepelné nádrže (obr. 5.2): ochranný kryt/, vzduchová mezera 2 , teploměrové stěny 3 a pracovní kapalina 4. Pokud zanedbáme tepelný odpor každé vrstvy, pak rovnice tepelná bilance pro každý prvek tohoto zařízení lze zapsat ve tvaru

G,Cpit, = p? Sjі ( tj _і - tj) - a i2 S i2 (tj -Сн), (5.1)

Kde Gj- hmotnost krytu, vzduchové mezery, stěny a kapaliny; C pj - specifické teplo; tj- teplota; a,i, a/2 - součinitele prostupu tepla; S n , S i2 - teplosměnné plochy.

Rýže. 5.1. Schematický diagram manometrického teploměru:

• 1 - ochranný kryt; 2 - vzduchová mezera; 3 - teploměrová stěna;
• 4 - pracovní kapalina

Rýže. 5.2.

Jak je patrné z rovnice (5.1), hlavní směry pro snížení setrvačnosti snímačů teploty jsou;

• zvýšené koeficienty prostupu tepla z média do krytu v důsledku správné volby místa instalace čidla; v tomto případě by rychlost pohybu média měla být maximální; jsou-li všechny ostatní věci stejné, je výhodnější instalovat teploměry v kapalné fázi (ve srovnání s plynnou fází), v kondenzující páře (ve srovnání s kondenzátem) atd.;
• snížení tepelného odporu a tepelné kapacity ochranného krytu v důsledku volby jeho materiálu a tloušťky;
• snížení časové konstanty vzduchové mezery díky použití plniv (kapalina, kovové hobliny); u termočlánků je pracovní spoj připájen k tělu ochranného krytu;
• výběr typu primárního převodníku: např. při výběru je třeba vzít v úvahu, že nejmenší setrvačnost má termočlánek s nízkou setrvačností a největší setrvačnost manometrický teploměr.

Každý systém regulace teploty v inženýrských systémech je vytvořen pro velmi specifický účel (regulace teploty vnitřního vzduchu, topné nebo chladicí kapaliny), a proto je navržen pro provoz ve velmi malém rozsahu. V tomto ohledu podmínky pro použití jednoho nebo druhého ACP určují zařízení a konstrukci jak snímače, tak regulátoru teploty. Například při automatizaci inženýrských systémů se široce používají regulátory teploty přímá akce se zařízeními na měření tlaku. Tedy k regulaci teploty vzduchu v administrativních a veřejné budovy Při použití ejekčních a fancoilů třítrubkového topného a chladicího okruhu se používá přímočinný regulátor typu RTK direct (obr. 5.3), který se skládá z termického systému a regulačního ventilu. Tepelný systém, který proporcionálně posouvá táhlo regulačního ventilu při změně teploty recirkulačního vzduchu na vstupu k bližšímu, obsahuje snímací prvek, žádanou hodnotu a akční člen. Tyto tři uzly jsou spojeny kapilárou a představují jeden uzavřený objem naplněný teplocitlivou (pracovní) tekutinou. Třícestný regulační ventil řídí přívod teplé nebo studené vody do ejekčního výměníku

Rýže. 5.3.

a - regulátor; b - regulační ventil; c - tepelný systém;

• 1 - měch; 2 - nastavená hodnota; 3 - ladicí knoflík; 4 - rám;
• 5, 6 - regulátory teplé a studené vody; 7 - tyč; 8 - ovládací mechanismus; 9 - snímací prvek

blíže a skládá se z bydlení a regulačních orgánů. Jak teplota vzduchu stoupá, pracovní tekutina tepelného systému zvětšuje svůj objem a měch ventilu pohybuje tyčí a regulačním tělesem a uzavírá průchod horká voda přes ventil. Při zvýšení teploty o 0,5-1 °C zůstávají regulační orgány nehybné (průchody teplé a studené vody jsou uzavřeny) a s více vysoká teplota Otevře se pouze průchod studené vody (průchod teplé vody zůstane uzavřen). Nastavená teplota je zajištěna otáčením regulačního knoflíku spojeného s měchem, který mění vnitřní objem tepelného systému. Regulátor lze nastavit na teploty od 15 do 30 °C.

Při regulaci teploty ve vodních a parních ohřívačích a chladičích se používají regulátory typu RT, které se mírně liší od regulátorů typu RTK. Jejich hlavním znakem je kombinovaná konstrukce termoválce s žádanou hodnotou a také použití dvousedlového ventilu jako regulačního tělesa. Takové regulátory tlaku jsou k dispozici v několika 40stupňových rozsazích od 20 do 180 °C s jmenovitým průměrem od 15 do 80 mm. Vzhledem k přítomnosti velké statické chyby (10 °C) v těchto regulátorech se nedoporučují pro vysoce přesnou regulaci teploty.

Manometrické tepelné systémy jsou také používány v pneumatických P-regulátorech, které jsou široce používány pro regulaci teploty v systémech technické klimatizace a ventilace (obr. 5.4). Zde se při změně teploty mění tlak v tepelném systému, který přes měch působí na páky přenášející sílu na tyč pneumatického relé a membránu. Když je aktuální teplota rovna nastavené, je celý systém v rovnováze, oba pneumatické reléové ventily, přívodní i odvzdušňovací, jsou uzavřeny. Když se tlak na tyč zvyšuje, přívodní ventil se začne otevírat. Tlak je do něj dodáván z napájecího zdroje stlačený vzduch v důsledku čehož se v pneumatickém relé vytvoří řídicí tlak, který se zvyšuje z 0,2 na 1 kgf/cm2 úměrně se zvýšením teploty řízeného prostředí. Tento tlak aktivuje pohon.

Pro automatickou regulaci teploty vzduchu v místnostech se začaly hojně využívat termostatické ventily americké firmy. Honeywell a radiátorové termostaty (termostaty) RTD vyrábí moskevská pobočka

Rýže. 5.4.

s manometrickým termosystémem:

• 1 - tyč pneumatického relé; 2 - uzel nerovnosti; 3, 9 - páky;
• 4, 7 - šrouby; 5 - měřítko; 6 - šroub; 8 - jaro; 10 - měchy;
• 11 - membrána; 12 - pneumatické relé; 13 - tepelný válec; 14 - vyživující

ventil; 15 - odvzdušňovací ventil

dánská společnost Danfoss, požadovaná teplota se nastavuje otáčením seřízené rukojeti (hlavice) s ručičkou od 6 do 26 °C. Snížení teploty o 1 °C (například z 23 na 22 °C) umožňuje ušetřit 5-7 % tepla spotřebovaného na vytápění. Termostaty RTD umožnit zamezení přehřívání prostor v přechodných a jiných obdobích roku a zajistit minimální požadovanou úroveň vytápění v prostorách s periodickou obsluhou. Navíc termostaty na radiátory RTD poskytují hydraulickou stabilitu pro dvoutrubkový topný systém a možnost jeho seřízení a koordinace v případě chyb při instalaci a návrhu bez použití podložky škrticí klapky a další konstrukční řešení.

Termostat se skládá z regulačního ventilu (tělesa) a termostatického prvku s vlnovcem (hlavice). Spojení mezi tělem a hlavou je provedeno pomocí převlečné matice se závitem. Pro snadnou instalaci na potrubí a připojení termostatu k topnému zařízení je vybaven převlečnou maticí se závitovou vsuvkou. Teplota v místnosti je udržována změnou průtoku vody topným zařízením (radiátorem nebo konvektorem). Ke změně průtoku vody dochází v důsledku pohybu dříku ventilu měchem naplněným speciální směsí plynů, které mění svůj objem i při nepatrné změně teploty vzduchu obklopujícího měch. Proti prodlužování měchu při zvyšování teploty působí nastavovací pružina, jejíž síla se reguluje otáčením rukojeti s ukazatelem požadované hodnoty teploty.

Pro lepší přizpůsobení každému topnému systému jsou k dispozici dva typy pouzder regulátoru: RTD-G s nízkým odporem pro jednotrubkové systémy a RTD-N se zvýšenou odolností pro dvoutrubkové systémy. Pouzdra jsou vyráběna pro přímé a rohové ventily.

Termostatické prvky regulátorů jsou vyráběny v pěti provedeních: s vestavěným čidlem; s dálkovým senzorem (délka kapiláry 2 m); s ochranou proti nesprávnému použití a krádeži; s rozsahem nastavení omezeným na 21 °C. Termostatický prvek v jakémkoli provedení zajišťuje omezení nebo fixaci nastaveného teplotního rozsahu na požadovanou teplotu vzduchu v místnosti.

Životnost regulátoru RTD 20-25 let, i když v hotelu Rossiya (Moskva) je životnost 2000 regulátorů registrována na více než 30 let.

Regulační zařízení (kompenzátor počasí) ECL(obr. 5.5) zajišťuje udržování teploty chladicí kapaliny v přívodu a zpětné potrubí otopné soustavy v závislosti na teplotě venkovního vzduchu dle odpovídající konkrétní opravy a konkrétního harmonogramu vytápění objektu. Zařízení působí na elektricky poháněný regulační ventil (v případě potřeby i na oběhové čerpadlo) a umožňuje následující operace:

• udržení osídlení rozvrh vytápění;
• noční pokles teplotní graf podle týdenních (2hodinové intervaly) nebo 24hodinových (15minutové intervaly) programovatelných hodin (v případě elektronických hodin 1minutové intervaly);
• zaplavení místnosti po dobu 1 hodiny po nočním poklesu teploty;
• připojení přes reléové výstupy regulačního ventilu a čerpadla (nebo 2 regulačních ventilů a 2 čerpadel);

Rýže. 5.5. EU kompenzátor počasí/. s nastavením,

k dispozici spotřebiteli:

1 - programovatelné hodiny s možností nastavení doby provozu při komfortní nebo snížené teplotě v denním nebo týdenním cyklu: 2 - paralelní pohyb teplotního grafu v topném systému v závislosti na venkovní teplotě vzduchu (topný graf): 3 - přepínač provozního režimu; 4 - prostor pro návod k obsluze: 5 - signalizace zapnutí, aktuální provozní režim,

nouzové režimy;

O - topení je vypnuto, teplota je udržována, aby nedocházelo k zamrzání chladicí kapaliny v topném systému;) - pracujte se sníženou teplotou v topném systému; © - automatické přepínání z režimu komfortní teplota do režimu se sníženou teplotou a zpět v souladu s úlohou na programovatelných hodinách;

O - práce bez snížení teploty v denním nebo týdenním cyklu; - ruční ovládání: regulátor je vypnutý, oběhové čerpadlo neustále zapnuté, ventil je ovládán ručně

• automatický přechod z letní režim v zimě a zpět při dané venkovní teplotě;
• zastavení nočního snižování teploty, když venkovní teploty klesnou pod nastavenou hodnotu;
• ochrana systému před zamrznutím;
• korekce topného plánu podle teploty vzduchu v místnosti;
• přechod na ruční ovládání pohonu ventilu;
• maximální a minimální omezení teploty přívodní vody a možnost pevné nebo proporcionální

lokální omezení teploty vratná voda v závislosti na venkovní teplotě;

• samočinné testování a digitální indikace teplotních hodnot všech snímačů a stavů ventilů a čerpadel;
• nastavení mrtvého pásma, proporcionálního pásma a doby akumulace;
• schopnost pracovat s nashromážděnými prostředky za dané období popř aktuální hodnoty teploty;
• nastavení koeficientu tepelné stability objektu a nastavení vlivu odchylky teploty vratné vody na teplotu přívodní vody;
• ochrana proti tvorbě vodního kamene při práci s plynový kotel. Automatizační schémata pro použití inženýrských systémů

dále bimetalové a dilatometrické termostaty, zejména elektrické dvoupolohové a pneumatické proporcionální.

Elektrický bimetalový snímač je určen zejména pro dvoupolohovou regulaci teploty v místnostech. Citlivým prvkem tohoto zařízení je bimetalová spirála, jejíž jeden konec je pevný a druhý volný a setkává se s pohyblivými kontakty, které se zapínají nebo otevírají pevným kontaktem v závislosti na proudu a nastavených hodnotách teploty. Nastavená teplota se nastavuje otáčením nastavovací stupnice. V závislosti na rozsahu nastavení jsou termostaty k dispozici v 16 modifikacích s celkovým rozsahem nastavení od -30 do + 35 °C a každý regulátor má rozsah 10, 20 a 30 °C. Provozní chyba ±1 °С na střední značce a až ±2,5 °С na krajních značkách stupnice.

Pneumatický bimetalový regulátor jako převodník-zesilovač má tryskovou klapku, na kterou působí síla bimetalového měřícího prvku. Tyto regulátory jsou k dispozici v 8 modifikacích, s přímým a zpětným účinkem, s celkovým rozsahem nastavení od +5 do +30 °C. Rozsah nastavení pro každou modifikaci je 10 °C.

Dilatometrické regulátory jsou navrženy s využitím rozdílu koeficientů lineární roztažnosti tyče Invar (slitina železa a niklu) a mosazné nebo ocelové trubky. Tyto termostaty se principem činnosti regulačních zařízení neliší od obdobných regulátorů využívajících manometrický měřicí systém.

Automatická regulace je velmi pohodlná. Pomocí termostatu pro skleníky můžete udržovat požadovanou teplotu vzduchu v objektu.

Typy termostatů a jejich vlastnosti

Existuje mnoho typů termostatů. Dělat správná volba, musíte znát jejich vlastnosti. Existují 3 hlavní typy.

1. Elektronický termostat. Disponuje displejem z tekutých krystalů, který umožňuje získat přesné informace o stavu.
2. Dotyková zařízení. Jsou dobré, protože si v nich můžete nastavit pracovní program, který umožňuje vytvářet různé teploty v různou denní dobu.
3. Mechanický výrobek. Většina lehká instalace, což vám umožní ovládat teplotu půdy. V tomto případě se teplota nastaví jednou a poté ji jednoduše upravíte. Perfektní možnost pro malé skleníky.

Jak vybrat termostat

Při výběru termostatu byste se měli řídit tím, čeho chcete nakonec dosáhnout. Nejprve byste měli věnovat pozornost následujícím vlastnostem:

• instalační prvky;
• způsob kontroly;
• vzhled;
• Napájení;
• přítomnost nebo nepřítomnost dalších funkcí.

Při výběru termostatů pro skleníky je třeba věnovat zvláštní pozornost napájení. Musí být větší než požadovaný výkon ohřevu půdy. Vezměte si hodně! V tomto případě je veškerá práce řízena senzorem. Může být:

• externí;
• skrytý.

Obvod se může skládat z několika prvků. Vzhled termostatů se také liší. Instalace může být namontovaná nebo skrytá.

Funkce instalace

Při instalaci systému vlastníma rukama stojí za to vědět, že regulátor pracuje ze senzorů - světla a teploty. Teplota v objektu bude přes den vyšší a v noci nižší. V závislosti na tom se mění i vytápění. Parametry termostatu jsou následující:

• limit osvětlení - od 500 do 2600 luxů;
• odchylka v napájení zařízení - až 20%;
• teplotní rozsah - od +15 do 50 stupňů;

• při překročení limitu osvětlení je teplotní rozdíl až 12 stupňů;
• přesnost je asi 0,4 stupně.

Při vlastní instalaci systému byste měli vědět, že termostat obsahuje nastavovací jednotku a jednotku pro řízení teploty. Mohou být prováděny pomocí tranzistorů. Přepínač umožňuje měnit teplotu. Relé lze pomocí kontaktů kombinovat s topným zařízením pro kamna. Regulátor může mít výstupní relé, které řídí vytápění.

Senzory zahrnují fotorezistory a termistory. Reagují na různé změny životní prostředí. Nastavení lze provést podle pokynů výrobce.

Instalaci byste měli nastavit sami, počínaje kalibrací stupnice odporu. Nejprve se senzory ponoří do ohřáté vody a poté se určí teplota. Dále se zkalibruje světelný senzor. Je povoleno sestavit regulátor teploty uvnitř skleníků. Je umístěn v blízkosti topného zařízení, kterým mohou být kamna.

Recenze termostatu (video)

Jak pracovat s termostatem

Termostaty, bez ohledu na to, zda jsou vyrobeny ručně nebo zakoupeny v obchodě, jsou v principu fungování velmi podobné. Díky tomu se s nimi snadno pracuje. Jaké jsou vlastnosti práce se zařízením?

• Procházení menu vám pomůže speciální tlačítko.
• Nastavení teploty se provádí ručně.
• Nastavení můžete uložit do paměti zařízení pro rychlé spuštění.
• aplikace speciální tlačítka umožňuje ovládat provoz kotle a kamen a nastavovat topné charakteristiky.
• Pokud je k dispozici displej s údaji, můžete zjistit, jaké je topení v danou chvíli.

Termostaty mimo jiné umožňují ovládat kotel pro vytápění skleníku.

1. Po připojení napájení k řídicí jednotce jsou senzory dotazovány na informace v reálném čase. Poté regulátor porovná naměřené hodnoty a již zaznamenané informace pro den nebo noc a zvolí potřebná nastavení pro termostat.
2. Po 5 minutách se aktivuje termostat a kotel začne pracovat.
3. Pokud je topení nedostatečné, ohřívač a čerpadlo začnou fungovat. Je dán příkaz ke zvýšení dodávky paliva, čímž se zvýší ohřev.

Termostaty jsou multifunkční. S jejich pomocí můžete vytápět skleník a nastavit požadovanou teplotu vzduchu v budově, stejně jako ohřívat půdu a vodu.

Regulátor je schopen udržovat optimální podmínky prostředí v jakémkoli prostředí. Některá zařízení se zapínají a pracují samostatně, což je velmi pohodlné. Jsou připojeny k regulátoru, teplotním čidlům, kamnům a kotli. V neposlední řadě kontrola teplotní podmínky plně možné.

Vytvoření jednoduchého regulátoru vlastníma rukama

Regulátor si můžete vyrobit sami pomocí běžného domácího teploměru. Bude se však muset upravit.

• Nejprve zařízení rozeberte, ale nezapomeňte postupovat opatrně.
• V měřítku je vytvořen otvor v místě oblasti požadovaného kontrolního limitu. Jeho průměr by měl být menší než 2,5 milimetru. Proti ní je upevněn fototranzistor. Je odebrán hliníkový plech, je vyroben roh, ve kterém je vyvrtán otvor 2,8 mm. Fototranzistor je k patici přilepen pomocí lepidla Moment.
• Pod otvorem je upevněn roh, takže při překročení teploty (během dne) nemá šipka možnost projít otvorem. Tím zabráníte zapnutí topení, když není potřeba.
• Na vnější straně teploměru je instalována 9voltová žárovka. V těle teploměru je pro něj vyvrtán otvor. Uvnitř mezi stupnicí a žárovkou je umístěna čočka. Je potřeba, aby zařízení fungovalo přesně.
• Vodiče od žárovky jsou vedeny otvorem v pouzdře a vodiče od fototranzistoru jsou vedeny otvorem ve stupnici. Společný turniket se umístí do vinylchloridové trubice a zajistí se svorkou. Naproti žárovce je vyvrtán otvor 0,4 mm.

• Kromě čidla musí mít termostat stabilizátor napětí. Je také vyžadováno foto relé. Stabilizátor je napájen z transformátoru. Jako fotobuňka pro fotorelé slouží upravený tranzistor typu GT109. Vše, co musíte udělat, je sejmout kryt z jeho těla a odlomit základní terminál.
• Jako zátěž se používá mechanismus vyrobený z továrně vyrobeného relé. Práce v tomto případě probíhá na principu elektromagnetu, kdy ocelová kotva prochází dovnitř cívky a ovlivňuje mikrospínač, který je upevněn pomocí 2 držáků. A mikrospínač aktivuje elektromagnetický startér, přes jehož kontakty jde napájecí napětí do topného zařízení.
• Fotorelé spolu s napájecími podjednotkami je umístěno v pouzdře vyrobeném z izolační materiál. Na speciální tyči je k němu připevněn teploměr. Na přední straně je neonové světlo (bude signalizovat spuštění topných těles) a páčkový vypínač.
• Aby regulátor fungoval přesně, je nutné dosáhnout jasného zaostření světla vycházejícího z žárovky na fotobuňku.

Jak vyrobit termostat vlastníma rukama (video)

Instalace termostatu tedy i přes složitost práce výrazně zjednodušuje údržbu. Plodiny, které dostávají optimální mikroklima, se vyvíjejí lépe, což znamená, že sklizeň bude výrazně větší.