Устройство для автоматического управления температурой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК Э 23/19 ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ а чертеже изображена турно Уетр управле чик 1 ня повыкак и повыОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Челябинский институт механизации.и электрификации сельского хозяйства(56) Бобиков М.А., Косинский А,В. Элементы и устройства автоматики, - М.: Высшая школа, 1975, с.443-445.Нефелов С.В., Давыдов Р.С., Техника автоматического регулирования в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. - М.: Стройиздат, 1984, с,297-306..(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЧ ТЕМПЕРАТУРОЙ(57) Изобретение относится к техник Изобретение относится к техникеавтоматического управления, а имен,но к системам регулирования тепловых,режимов и может быть использовано всельском хозяйстве для обеспечениямикроклимата животноводческих помещений, оснащенных теплообменнымиустановками, предназначенными дляутилизации тепла, выбрасываемого вытяжной вентиляцией иэ помещения (наПример, коровников, свинарников,птичников и т.п.)Целью изобретения являетс1 пение точности устройства и,следствие, экономия энергиишение продуктивности животных. автоматического управления, а именно к системам регулирования тепловых режимов, Целью изобретения является повышение точности регулирования.температуры и, как следствие, экономия энергии, а также повышение проЭдуктивности животных. Цель достигается тем, что устройство для автоматического управления температурой, сос" тоящее иэ .отдельных подсистем, каждая из которых содержит датчики внутренней и наружной температуры, исполни-. тельные механизмы и регулирующие органы, дополнительно снабжено вычислительными блоками, ключами и усилителями, причем выходы датчика наружной температуры являюгся входами вычислительных блоков, сигналы от которых через усилители и ключи идут на исполнительные механизмы. 1 ил. нкциональная схема устройст оиство для автоматического ния температурой содержит датаружной температуры, вычислитель 2 расхода теплоносителя, вычислитель 3 напряжения на коронирую-, щих электродах теплообменника,вычисли тель 4 мощности электрокалорифера, уси лители 5-7, ключи 8-10, исполнительные механизмы 11-1 3, регулирующие органы 14-1 6, датчик 1 7 температуры в помещении, задатчик 1 8 температуры в помещении, элементы 19 сравнения, усилитель 20, реле 21 времени, задат1583926 чики 22"24, температуры наружного воз-, духа, элементы 25-27 сравнения, усилители 28-30. При этом выходы датчика 1 наружной температуры являются входами элементов 25-27 и вычислителей 2-4, выходы которых через усилители 5-7 связаны с входами. ключей 8-10, которые подсоединены к исполнительным механизмам. Выходы усилителей 28-30 являются управляющими входами ключей, а выход датчика 17 внутренней температуры поступает на элемент 19 сравнения, выход которого через усилитель 20 подключен к входу реле 21 ,времени,15 выходы которого подсоединены к ключам 8-О.Устройство работает следующим образом.Сигнал от датчика 1 наружной температуры сравнивается в одном из элементов 25-27 с заданным значением, выдаваемым задатчиками 22-24. На вы" ходе одного иэ элементов сравнения (либо 25, либо 26, либо 27) появляет ся сигнал и через усилитель (либо 28, либо 29, либо 30) поступает на управлянзций вход соответствующего ключа (либо 8, либо 9, либо 10), который коммутирует цепь управления либо.исполнительным механизмом 11, либо 12, либо 13, т.е. происходит подготовка управляющего канала для реализации . одного из режимов работы устройства.В режиме регулируемой утилизации путем изменения расхода теплоносителя в вычислитель 2 заложен алгоритм,который рассчитывается исходя из следующего угол поворота исполнитель ного механизма с пропорционален напряжению на выходе вычислительногоблока 1, которое пропорциональнотепловой мощности Я,.е Ят = с(вн "нгде 1 - температура наружного воздуноха, С,Св - температура воздуха внутрипомещения, С;с - коэфФициент пропорциональности.Вычислитель 2 определяет угол поворота выходного вала реверсивного шагового двигателя.Согласно укаэанному алгоритму, сигнал от вычислителя 2 через усилитель 5 и ключ 8 поступает на исполнительный механизм 11, который поворачивает регулирующий орган 14 заслонку на нужный угол. В режиме регулируемой утилизации 30 путем изменения коэффициента теплопередачи теплообменника в вычислитель 3 заложен алгоритм, которыйможно представить в видеН -оеред ( вн) и1температура наружного возФдуха, С,температура внутреннеговоздуха, С;оначальная температура, С,температурная постоянная,аСмежэлектродное расстояние,см,предельная напряженность,кВ(см;максимальное напряжение накоронирующих электродах, кВ. Постоянные,вводимые в вычислительное.устройство изависящие отконкретных па"раметров объекта управления С о ТЕ кее,1 (ен ) 1 макс порциональности мощности квадрату напряжения Р й ц,Вычислительный блок определяет мощность, необходимую для обогрева помещения, которая пропорциональна разностинаружной и внутренней температур=(вн- "н) Согласно этому алгоритму командный сигнал с кячислителя 3 поступает через усилитель 6 и ключ 9 на исполнительный механизм 12, управляющий напряжением на коронирующих электродах, В режиме низких температур в вычислитель 4 заложен алгоритм, который рассчитывается, исходя из проиТепловая мощность определяется5158 и обеспечивает на зажимах калорифера напряжение, пропорциональное кор" ню квадратному из этой мощностиП с КРгде с, и с - коэффициенты пропорци"ональности.Сигнал с вычислительного блока 4 поступает через усилитель 7 на ключ 10 и исполнительный механизм 13, который устанавливает необходимую мощность на регулирующем органе 16 нагревательных элементов эпектрокалорифера. Если при работе какого"то режима температура воздуха в помещении все же понизилась, от датчика 17 температуры поступает сигнал в элемент 19 сравнения, где он сравнивается с заданным, Полученный сигнал рассогласования через усилитель 20 поступает на реле 21 времени, сигнал, с которого с определенной. выдержкой времени подается на ключ либо 8, либо 9, либо 10 работающего режима,Сигнал от реле 21 отключает поступ,ление сигнала с канала по возмущению и управление исполнительными механизмами (либо 11, либо 12, либо 13) осуцествляется по каналу отклонения, т.е. в зависимости от сигнала датчика 17 внутренней температуры. При исчезновении сигнала датчика 17 темпеатуры отключается канал управления о отклонению и включается канал: по возмущению. 392 б Рассчитанные указанным образом управляющие воздействия на подготовленщй (сигналом с одного иэ усилителей8-30) канал управления передаютсяри включении реле 21 времени, которое происходит при отклонении температуры внутри помещения ниже уровня,заданного эадатчиком 18,Формула изобретения Устройство для автоматического. управления температурой, содержащее 5 О 20 2530 35 4045 50 датчик и задатчик температуры в помещении, через первый элемент срав-нения соединенные с первым усилите"лем, датчик температуры наружноговоздуха, подключенный к первым входам соответственно второго и третьегоэлементов сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым задатчиками температурынаружного воздуха, а выходы - с вторым и третьим усилителями, и три исполнительных механизма, соединенныхсоответственно с первым, вторым итретьим регулирующими органами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства изкономии энергии, оно снабжено треть"им задатчиком температуры наружноговоздуха, четвертым элементом сравнения, четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями, вычислителем расхода теплоносителя, вычислителем напряжения в теплообменнике, вычислителем мощности электрокалорифера,тремя ключами и реле времени, причемпервый и второй входы четвертого элемента сравнения соединены соответственно с датчиком температуры наружного воздуха и третьим задатчикомтемпературы наружного воздуха, а еговыход соединен с входом четвертогоусилителя, выходы датчика наружнойтемпературы соединены также с входами вычислителя расхода- теплоносителя,вычислителя напряжения в теплообменнике и вычислителя мощности электрокалорифера, выходы которых соответственно через пятый, шестой и седьмойусилители подключены к информационным входам соответственно первого,второго и третьего ключей, первые информационные входы указанных ключейсоединены с выходами соответственновторого, третьего и четвертого усилителя, а их вторые информационные входы соединены с выходом реле времени,выходы указанных ключей соединеныс входами соответствующих исполнительных механизмов,1583926Составитель В. ЩеФтель Редактор И. Шулла Техред Л. Олййнык Корректор С. Шев куя Заказ 2255 Тираж 656 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101