Система кондиционирования с автоматическим регулированием температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя

ОЮЗ СОВЕТСКИХОциАлистическиЕСПУБЛИК 9) (1 ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРи ГКНТ СССР ИЯМИЕ ИЗОБРСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИС ЕТЕНИ АВТО РСК РЫ ПРИТОЧ НОГО ВОЗДУХА И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯение относится к системам конания с автоматическим регулимпературй приточного воздуха теплоносителя. Цель изобретеение экономичйости системы и защиты теплообменников от Для этого в систему, содержа- нные параллельно по возд льно по теплоносителю пе лообменники (Т)1 и ЩХ по М. 28 й про ледов кт" .И.Жа етельс Р 3/06, 1986.ЦИОНИРОВАНИЯ СРЕГУЛИРОВАНИЕМ уху ирвыйдклю(21) 4826600/29(54) СИСТЕМА КОНДАВТОМАТИЧ ЕСКИМ ектныи, конструательский инстдинтво СССР 5)5 Р 24 Е 11/О ТЕМПЕРАТУ ОБРАТНОГО (57) И зоб рет дициониров рованием те и обратного ния - повыш надежности замерзания. щую включе последовате и второй теп 751614 А 11751614 ченные к прямой и обратной линиям 3 и 4 теплосети, вентилятор 5 с приводом (П) 6, терморегуляторы 7 и 8 с датчиками 9 и 10 температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия 15 и 16 входного и обводного регулирующих клапанов РК) 17 и 18 Т 1, термореле 19 наружного воздуха, автоматический выключатель 20, последовательно включеннные стоповую и пусковую кнопки 21 и 22, реле 23 времени, пускатель 25, дополнительно введены термореле 27 обратного теплоноситеИзобретение относится к системам кондиционирования.Цель изобретения - повышение экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания.Цель достигается тем, что в систему кондиционировэния, содержащую включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники, подключенные к прямой и обратной линиям теплосети, вентилятор с приводом, терморегуляторы с датчиками температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия приводов входного и обводного регулирующих клапанов первого теплообменника, термореле наружного воздуха, автоматический выключатель, последовательно вклю" -ченные стоповую и пусковую кнопки, релевремени, пускатель привода вентилятора, дополнительно введены,термореле обратного теплоносителя, реле пуска, задержки, защиты, прогрева и аварии, лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле защиты, реле времени через пускатель привода вентилятора и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке и дополнительно через реле пуска - к стоповой кнопке, при этой реле защиты подключено через последовательно включенные термореле наружного воздуха и обратного теплоносителя, реле прогрева подключено через термореле наружного воздуха, реле и лампа аварии подключены через реле защиты к стоповой кнопке; пускатель и лампа включения под. ключены через реле задержки, терморегуляторы обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через реле прогрева и задержки, обмотка закрытия привода обводного клапана подключена через реле прогрева, обмотки ля, реле пуска 28, задержки 32, защиты 37, прогрева 42 и аварии 45, лампы сигнализации включения 47 и аварии 48, причем реле 28 через реле 37, реле 23 через пускатель 25 и реле 32 через реле 23 подключены каждое к пусковой кнопке 22 и дополнительно через реле 28 - к стоповой кнопке 21, при этом реле 37 подключено через последовательно включенные термореле 19 и 27, реле 42 подключено через термореле 19, реле 45 и лам.па аварий 48 подключены через реле 37 к кнопке 21. 2 ил. открытия и закрытия привода входного клапана подключены соответственно через реле пуска и защиты, а обмотка открытиядополнительно подключена через реле пус 5 ка и задержки,На фиг.1 и 2 показана схема системыкондиционирования.Система кондиционирования включаетв себя включенные параллельно по воздуху10 и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники 1 и 2, подключенные к прямой и обратной линиям 3 и 4теплосети, вентилятор 5 с приводом 6, тер 15 морегуляторы 7 и 8 с датчиками 9 и 10 температуры приточного "воздуха и обратноготеплоносителя, связанные по управлению собмотками 11, 12 и 13, 14 открытия и закрытия приводов 15 и 16 входного и обводного20 регулирующих клапанов 17 и 18 первоготеплообменника 1, термореле 19 наружноговоздуха, автоматический выключатель 20,последовательно включенные стоповую и.пусковую кнопки 21 и 22, реле 23 времени с25 замыкающим с выдержкой времени контактом 24, пускатель 25 привода 6 вентилятора5 с раэмыкающим контактом 26, дополнительно введенные термореле 27 обратноготеплоносителя, реле 28 пуска с первым и30 вторым замыкающим и третьим размыкающим контактами 29-31, реле 32 задержки спервым, вторым и третьим замыкающими и .четвертым размыкающим контактами 3336, реле 37 защиты с первым и вторым эа 35 мыкаащими и третьим и четвертымразмыкающими контактами 38 - 41, реле 42прогрева с замыкающим и размыкающимконтактами 43 и 44, реле 45 аварии с замыкающим контактом 46, лампы 47 и 48 сигна 40 лизации включения и аварии, причемкатушка реле 28 пуска подключена черезтретий размыкающий контакт 40 реле 37защиты к пусковой кнопке 22 и через свойпервый замыкающий контакт 29 - к стопо5101520 25 30 35 40 50 55 вой кнопке 21, катушка реле 23 времени подключена через размыкающий контакт 26 пускателя 25 также к пусковой кнопке 22, к которой дополнительно подключена катушка реле 32 задержки через параллельную цепочку из своего первого замыкающего контакта 33 и замыкающего с выдержкой времени контакта 24 реле 23 времени, катушка реле 37 защиты подключена через последовательно включенные термореле 19 и 27 наружного воздуха и обратного теплоносителя, катушка реле 42 прогрева подключена через термореле 19 наружного воздуха, катушка реле 45 и лампа 48 аварии подключены к стоповой кнопке 21 через параллельную цепочку из первого замыкающего контакта 38 реле 37 защиты и замыкающего контакта 46 реле 45 аварии, катушка пускателя 25 и лампа 47 включения подключены через второй замыкающий контакт 34 реле 32 задержки, терморегуляторы 8 и 7 обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через первый и третий замыкающиеконаткты 43 и 35 реле 42 и 32 прогрева и задержки,обмотка.14 закрытия привода 16 обводного клапана 18 дополнительно подключена через второй размыккающий контакт 44 реле 42 прогрева, обмотка 13 закрытия привода 15 входного клапана 17 дополнительно подключена через третий и четвертый размыкающие конаткты 31 и 41 соответственно реле 28 и 37 пуска защиты, а обмотка 11 открытия привода 15 дополнительно подключена через две параллельные цепочки, первая из которых состоит из последовательно включенных третьего размыкающего и второго замыкающего конта кторв 31 и 39 соответственно реле 28 и 37 пуска и защиты, а вторая- из последовательно. включенных второго замыкающего и четветвертого размыкаю- щего контактов 30 и 36 соответственно реле 28 и 32 пуска и задеркки.Кроме того, система может включать в себя клапайы наружного и рециркуляционного воздуха, камеру орошения и теплообменник второго подогрева (на чертежах не указайы) со своими узлами регулирования, которые могут быть реализованы известны.- ми техническими решениями, В этом случае датчик 9 терморегулятора 7 устанавливается за камерой орошения и работает на поддержание температуры "точки росы". В чистом ниде, как указано на чертежах, предлагаемая система может быть использована для приточной системы вентиляции с нагревом воздуха в холодный период года. Система кондиционирования работаетследующим образом,При включенном автоматическом выключателе 20 питания, отключенной системе (ночной режим) и положительныхтемпературах (больше+3 С) наружного воздуха через замкнутый контакт 44 подаетсяпитание на обмотку 14 закрытия привода 16,который закрывает обводной клапан 18, ачерез замкнутые контакты 31 и 41 реле 28 и37 подается питание на обмотку 13 закрытия привода 15, который закрывает входнойклапан 17.При понижении температуры наружного воздуха ниже+3 С срабатывает термореле 19 и включается реле 42, котороеразмыкает контакт 44 и контактом 43 подает,питание на терморегулятор 8, который начинает поддерживать температуру обратноготеплоносителя в линии 4 на заданном минимальном уровне, например+15-20 С, путемподачи питания на обмотки 12 и 14 открытияи закрытия привода 16, который будет импульсно открывать обводной клапан 18 припонижении температфы обратного теплоносителя и импульсно же закрывать при ееповышении, Датчик 10 терморегулятора 8желательно устанавливать непосредственно на выходе теплообменника 2,При возможном понижении температуры обратного теплоносителя ниже, например, +10 С (отказал обводной клапан 18,привод 16 или терморегулятор 8, что случается весьма часто) срабатывает термореле27 (если при этом температура наружноговоздуха ниже +3 С) и включается реле 37аварийной защиты, которое своим контактом 39 через замкнутые контакт 31 реле 28подает питание на обмотку 11 открытияпривода 15, который аварийно открываетвходной клапан 17, который пропускаетпрямой теплоноситель из линии 3 через обатеплообменника 1 и 2, исключая их замерзание. Одновременно с этим через замкнувшийся контакт 38 реле 37 включается реле45 аварии, которое своим контактом 46 становится на самоблокировку через замкнутую стоповую кнопку 21, и загорается лампа48 аварии, оповещая дежурный персонал онеисправности системы,При прогреве теплообменников 1 и 2 иповышении температуры обратного теплоносителя отключается термореле 27, которое отключает реле 37 защиты, котороеразмыкает контакт 39 и, замыкая контакт 41,подает питание на обмотку 13 закрытия привода 15, который закрывает входной клапан17, исключая неоправданный переток прямого теплоносителя из линии 3 в обратнуюлинию 4 теплосети.Для снятия памяти аварийного сигналанажимается стоповая кнопка 21, в результате чего отключается реле 45 аварии и гаснет лампа 48 аварии.Для запуска системы нажимается пусковая кнопка 22 и через замкнутый контакт 40 реле 37 защиты включается реле 28 пуска, которое своим контактом 29 самоблокируется, а замкнувшимся контактом 30 через еще замкнутый контакт 36 реле 32 задержки подает питание на обмотку 11 открытия привода 15, который открывает входной клапан 17, обеспечивая предпусковой прогрев обоих теплообменников 1 и 2, исключая возможность замерзания их в момент запуска вентилятора 5,Одновременно с этим через еще замкнутый контакт 26 пускателя 25 включается реле 23 времени, котрое через некоторое время, необходимое для предпускового прогрева теплообменников 1 и 2 (выбирается из конкретных условий), своим конатктом 24 включает реле 32 задержки, которое своим контактом 33 становится на самоблокировку, контактом 34 включает пускатель 25 вентилятора 5 и лампу 47, контактом 35 подает питание на терморегулятор 7 приточного воздуха и контактом 36 отключает обмотку 11 открытия привода 15 клапана 17,При включении пускателя 25 через его силовые контакты (на чертежах не указаны) включается привод 6 вентилятора 5 и размыканием контакта 26 отключается ерле 23 времени, исключая неоправданную выработку его ресурса.При включении вентилятора 5 по сигналу датчика 9 и команде терморегулятора 7 происходит регулирование заданной температуры приточного воздуха путем воздейст: вия приводом 15 на клапан 17, который им пуд ьс но,"акры вается, и ри повышении температуры и открывается при понижении температуры. Поддержание температуры обратноготеплоносителя на минимальном уровне +15 -20 ОС осуществляется при температурах наружного воздуха ниже+3 С вышеописанным образом по сигналу датчика 10 и командетерморегулятора 8 путем воздействия приводом 16 на обводной клапан 18, который импульсно открывается при пони" женйи температуры и закрывается при повышении температуры обратного теплоносителя. Причем процесс регулирования последнейсущественно не влияет на процесс регулирования температуры приточного воздуха, так как при увеличении или уменьшении теплосъема на теплообменнике 2 происходит неизбежное взаимообратное изменение теплосьема на теплообменнике 1, что обеспечивает высокое качество и устойчивость системе регулирования.При повышении температуры наружного воздуха выше+3 С во время работы сис темы термореле 19 отключает реле 42прогрева, которое своими контактами 43 и, 44 отключает. терморегулятор 8, подает питание на обмотку 14 закрытия привода 16, который полностью закрывает обводной 10 клапан 18, в результате чего теплообменни,ки 1 и 2 включаются по теплоносителю только последовательно, что ведет к максимальному использованию теплоносителя за счет снижения температуры обрат ного теплоносителя практически до уровнятемпературы наружного воздуха.Поскольку при положительных температурах наружного воздуха замерзание теплообменников 1 и 2 исключено, то система 20 работает в этот момнет с максимально возможной эффективностью использования энтальпии теплоносителя, т.е. с минимально возможным потреблением прямого теплоносителя ТЭЦ.25 . При температурах наружного воздуханиже +3 С и аварийном понижении температуры обратного теплоносителя ниже +10 С (неисправность привода 16; обводного клапана 18, терморегулятора 8, пониже ние давления в самой теплосети и т,д) вовремя работы системы срабатывает термореле 37 и своим контактом 40 отключает реле 28, которое обесточивается и разблокируется своим контактом 29, отключая при 35 этом реле 32, которое своим контактом 34отключает пускатель 25, который отключает привод 6 вентилятора 5. В результате этого система отключается и переводится в аварийный отключенный режим с автоматиче ским прогревом и аварийнойсигнализацией, осуществляемыми вышеописанным образом. Снятие памяти аварийной сигнализации осуществляется нажатием споповой кнопки 21, которое в 45 общем случае осуществляет и принудительное отключение системы и перевод ее в "ночной режим" с самопрогревом и регулированием температуры обратного теплоносителя.50 Таким образом, благодаря новой совокупности существенных отличительных признаков предлагаемая система кондиционирования воздуха обеспечивает высокую экономичность системы с более 55 эффективной защитой от замерзания теплообменников как при работающей или отключенной системе, так и при ее запуске,Формула изобретения Система кондиционирования с автоматическим регулированием температурыприточного воздуха и обратного теплоносителя, содержащая включенные параллельно по воздуху и последовательно по теплоносителю первый и второй теплообменники, подключенные к прямой и обратной линиям 5 теплосети, вентилятор с приводом, терморегуляторы с датчиками температуры приточного воздуха и обратного теплоносителя, связанные по управлению с обмотками открытия и закрытия приводов входного и об водного регулирующих клапанов первого теплообмен ника, термореле наружного воздуха, автоматический выключатель, последовательно включенные стоповую и пусковую кнопки, реле времени, пускатель 15 привода вентилятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности системы и надежности защиты теплообменников от замерзания, в нее дополнительно введены термореле обратного теплоносите ля, реле пуска, задержки, защиты, прогрева и аварии, лампы сигнализации включения и аварии, причем реле пуска через реле защиты, реле времени через пускатель приводавентилятора и реле задержки через реле времени подключены каждое к пусковой кнопке и дополнительно через реле пуска - к стоповой кнопке, при этом реле защиты подключено через последовательно включенные термореле наружного воздуха и обратного теплоносителя, реле прогрева подключено через термореле наружного воздуха, реле и лампа аварии подключены через реле защиты к стоповой кнопке, пускатель и лампа включения подключены через реле задержки, терморегуляторы обратного теплоносителя и приточного воздуха подключены соответственно через реле прогрева и задержки, обмотка закрытия привода обводного клапана подключена через реле прогрева, обмотки открытия и закрытия привода входного клапана подключены соответственно через реле пуска и защиты, а обмотка открытия дополнительно подключена, через реле пуска и задержки,1751614 Составитель М. ПильникощкареваТехред.М.Моргентал Корректор С. Черни Редак ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каэ 2685 Тираж 341 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж. Раущская наб., 4/5