SU901749A1

SU901749A1 - System for automatic control of air temperature in room

Info

Publication number: SU901749A1
Application number: SU802908269A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Тарасов; Владимир Иванович Крылов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2616
Priority date: 1980-04-07
Filing date: 1980-04-07
Publication date: 1982-01-30

Description

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ(54) AUTOMATIC REGULATION SYSTEM OF AIR TEMPERATURE IN THE PREMISES

1one

. Изобретение относитс к вентил ции, в частности к системам регулировани температуры воздуха в помещении.. The invention relates to ventilation, in particular to systems for controlling the air temperature in a room.

Известна система автоматического регулировани температуры воздуха в помещении , содержаща бак отработанной воды, подключенный к теплообменнику, соединенному на входе с баком холодной воды через насос и трехходовой клапан с исполнительным механизмом, св занным через терморегул тор с датчиком температуры воздуха на входе в помещение 1.A known system for automatically controlling the air temperature in a room, containing a waste water tank, is connected to a heat exchanger connected inlet to a cold water tank through a pump and a three-way valve with an actuator connected through an thermostat to an air temperature sensor inlet to room 1.

Данна система автоматического регулировани не может обеспечить длительного поддержани тепловлажностных характеристик воздуха в допустимом диапазоне при временном отсутствии холодной воды.This automatic control system cannot ensure the long-term maintenance of the thermal and moisture characteristics of air in the permissible range in the temporary absence of cold water.

Целью изобретени вл етс повышение надежности.The aim of the invention is to increase reliability.

. Поставленна цель достигаетс тем, что система автоматического регулировани температуры воздуха в помещении снабжена св занным с исполнительным механизмом трехходового клапана регул тором уровн с датчиками нижнего уровн бака отработанной воды и среднего и нижнего уровн бака холодной воды, а также проходным. The goal is achieved by the fact that the system of automatic control of the air temperature in the room is equipped with level control connected with the actuator of the three-way valve with sensors of the lower level of the wastewater tank and the middle and lower level of the cold water tank, as well as

клапаном с исполнительным механизмом, св занным с терморегул тором через исполнительный механизм трехходового клапана и установленным на входе в теплообменник на линии его св зи с баком холодной воды, а бак отработанной водь подключен ко входу теплообменника через упом нутый трехходовой клапан, и исполнительный механизм последнего св зан с терморегул тором через исполнительный механизм проходного клапана.a valve with an actuator connected to the thermostat through the actuator of the three-way valve and installed at the inlet to the heat exchanger on its connection to the cold water tank, and the waste water tank is connected to the heat exchanger inlet through the above-mentioned three-way valve It is connected with the thermostat through the actuator of the bushing valve.

На чертеже изображена функциональна схема системы автоматического регулировани температуры воздуха в помещении.The drawing shows a functional diagram of the system for automatically controlling the air temperature in the room.

Система содержит бак 1 отработанной воды, подключенный к теплообменнику 2, 15 соединенному на входе с баком 3 холодной воды через насос 4 и трехходовой клапан 5 с исполнительным механизмом 6, св занным через терморегул тор 7 с датчиком 8 температуры воздуха на входе помещени .The system comprises a waste water tank 1 connected to a heat exchanger 2, 15 connected at the inlet to the cold water tank 3 through a pump 4 and a three-way valve 5 to an actuator 6 connected via a temperature controller 7 to an air inlet temperature sensor 8.

Система снабжена св занным с исполни20 тельным механизмом 6 трехходового клапана 5 регул тором 9 уровн с датчиками 10, 11 и 12 соответственно нижнего уровн бака 1 отработанной воды и среднего и нижнего уровн бака 3 холодной воды, а также проходным клапаном 13 с исполнительным механизмом 14, св занным с терморегул тором 7 через исполнительный механизм 6 трехходового клапана 5 и установленным на входе в теплообмейник 2 на линии его св зи с баком 3 холодной воды. Бак 1 отработанной воды подключен ко входу теплообменника 2 через трехходовой клапан 5, исполнительный механизм 6 которого св зан также с терморегул тором 7 через исполнительный механизм 14 проходного клапана 13. Система также содержит кондицивнер 15, включающий в себ последовательно расположенные клапаны 16 наружного воздуха, камеру 17 смешени , фильтр 18, увлажнитель 19, приточный вентил тор 20, соединенный посредством приточного воздуховода 21 через обслуживаемое помещение 22 с выт жным вентил тором 23, выбросной воздуховод 24 которого через клапан 25 сообщаетс с атмосферой , а рециркул ционный воздуховод 26 через клапан 27 - с камерой 17 смешени . Вход проходного клапана 13 посредством трубопровода 28 соединен с выходом насоса 4 и трубопровода 29 - с регул тором 30 давлени . Бак 1 отработанной воды соединен трубопроводом 31 с теплообменником 2 и трубопроводом 32 - с трехходовым клапаном 5,. который подсоединен к баку 3 холодной воды посредством трубопровода 33. Устройство защиты по давлению на выходе насоса 4 содержит сигнализатор 34 давлени с датчиком 35. Система автоматического регулировани температуры воздуха в помещении работает следующим образом. Летний режим работы. Клапан 16 наружного воздуха открыт, клапан 27 закрыт, клапан 25 открыт, увлажнитель 19 не работает. Наружный воздух посредством приточного вентил тора 20 по приточному воздуховоду 21 подаетс в обслуживаемое помещение 22, откуда с помощью выт жного вентил тора 23 по выбросному воздуховоду 24 выбрасываетс полностью в атмосферу. Регулирование температуры приточного воздуха осуществл етс с помощью терморегул тора 7 по команде датчика 8 температуры за счет изменени либо количества воды, проход щей через проходной клапан 13, либо ее температуры путем смешивани отработанной воды из бака 1 с холодной водой из бака 3 и забираемой насосом 4 через трехходовой клапан 5. При включении кондиционера 15 открываетс проходной клапан 13 с помощью исполнительного механизма 14 и трехходовой клапан 5 за счет исполнительного механизма 6 в сторону пропуска отработанной воды из бака 1,. в который поступает отработанна вода из других кондиционеров (не показаны ), вода, переливающа с из бака 3 холодной воды и. т.д., используема ранее дл технологических нужд. Из этого же бака 1 одновременно отбираетс вода и дл других нужд, например дл охлаждени калориферов холодильных машин или компрессорных станций сжатого воздуха (не показаны). В начальный момент времени работы кондиционера наружный воздух охлаждаетс на теплообменнике 2 полностью отработанной водой из бака 1. Если температура воздуха в приточном воздуховоде 21 выше заданной , то по сигналу датчика 8 температуры и команде терморегул тора 7 трехходовой клапан 5 прикрывает часть отработанной воды из бака 1 и, наоборот, приоткрывает воду из бака 3 холодной воды. Этот процесс происходит до тех пор, пока температура приточного воздуха не достигнет заданного значени . В случае понижени температуры приточного воздуха терморегул тор 7 по сигналу датчика 8 температуры с помощью исполнительного механизма 6 трехходового клапана 5 прикрывает холодную воду из бака 3 и приоткрывает отработанную воду из бака 1. В том случае, когда трехходовой клапан 5 полностью прикрывает холодную воду и открывает отработанную воду из бака 1, а температура приточного воздуха ниже заданной , т.е. температура наружного воздуха приближаетс к значению заданной температуры приточного воздуха и температуры отработанной воды, дл дальнейщего понижени температуры приточного воздуха по сигналу датчика 8 температуры и продолжающейс команде терморегул тора 7 через замкнувшиес концевые выключатели исполнительного механизма 6 трехходового клапана 5 начинает прикрыватьс проходной клапан 13 с помощью исполнительного механизма до тех пор, пока температура приточного воздуха не повыситс до заданного значени . При постепенном закрытии проходного клапана 13 начинает расти давление после насоса 4 в трубопроводах 28 и 29. В это врем вступает в работу регул тор 30 давлени , который автоматически поддерживает давление за насосом 4 на определенном уровне в пределах своей чувствительности и характеристики. После повышени и дальнейшего роста температуры приточного воздуха начинает приоткрыватьс проходной клапан 13 и только после его полного открыти через замкнувшиес концевые выключатели исполнительного механизма 14, если температура приточного воздуха выше заданной, трехходовой клапан 5 начинает приоткрьшать холодную воду из бака 3 с помощью исполнительного механизма 6. В том случае, когда теплообменник 2 с помощью насоса 4 потребл ет, хот бы частично , холодную воду из бака 3, из которого могут одновременно отбирать воду н другие системы, в нем начинает падать уровень воды, т.е. не хватает холодной воды в данный момент времени или временно прекращено пополнение бака 3 холодной водой; по сигналу датчика 12 нижнего уровн и команде регул тора 9 уровн трехходовой клапан 5 перекрывает трубопровод 33 и охлаждение приточного воздуха временно осуществл етс только одной отработанной водой до тех пор, пока не возрастет уровень в баке 3. В этом случае по сигналу датчика 11 среднего уровн и команде регул тора 9 уровн система регулировани возвращаетс в исходное положение, т.е. трехходовой клапан 5 вновь начинает приоткрывать холодную воду из бака 3 до тех пор, пока температура приточного воздуха не понизитс до заданного значени .The system is equipped with a level controller 9 associated with the actuator 6 of the three-way valve 5 with sensors 10, 11 and 12, respectively, the lower level of the waste water tank 1 and the middle and lower levels of the cold water tank 3, as well as the through valve 13 with the actuator 14, connected to the thermostat 7 via the actuator 6 of the three-way valve 5 and installed at the inlet to the heat-storage room 2 on its connection with the cold water tank 3. The waste water tank 1 is connected to the inlet of the heat exchanger 2 through a three-way valve 5, the actuator 6 of which is also connected to the thermostat 7 through the actuator 14 of the bushing valve 13. The system also contains an air conditioner 15 including sequential outside air valves 16, a chamber 17, a filter 18, a humidifier 19, a supply fan 20 connected via a supply air duct 21 through the serviced room 22 to an exhaust fan 23, the exhaust duct 24 of which through valve 25 communicates with the atmosphere, and recirculation duct 26 through valve 27 communicates with the mixing chamber 17. The inlet of the valve 13 through a pipeline 28 is connected to the outlet of the pump 4 and the pipe 29 to a pressure regulator 30. The waste water tank 1 is connected by a pipe 31 to a heat exchanger 2 and a pipe 32 to a three-way valve 5 ,. which is connected to the cold water tank 3 via a pipeline 33. A pressure protection device at the outlet of the pump 4 comprises a pressure alarm 34 with a sensor 35. The system for automatically controlling the air temperature in the room works as follows. Summer mode of operation. The valve 16 of the outdoor air is open, the valve 27 is closed, the valve 25 is open, the humidifier 19 is not working. External air is supplied to serviced space 22 via supply air duct 20 through supply air duct 21, from where it is exhausted completely to atmosphere by means of exhaust fan 23 through exhaust duct 24. The supply air temperature is controlled by the thermostat 7 at the command of the temperature sensor 8 by changing either the amount of water passing through the passage valve 13 or its temperature by mixing the waste water from the tank 1 with the cold water from the tank 3 and taken by the pump 4 through a three-way valve 5. When the air conditioner 15 is turned on, the valve 13 is opened by means of an actuator 14 and a three-way valve 5 by means of an actuator 6 in the direction of passing the waste water from the tank 1 ,. waste water from other air conditioners (not shown), water flowing from cold water tank 3, and. etc., previously used for process needs. Water is also simultaneously taken from the same tank 1 for other needs, for example for cooling the heaters of refrigerating machines or compressed air compressor stations (not shown). At the initial time of operation of the air conditioner, the outside air is cooled on the heat exchanger 2 with completely exhausted water from tank 1. If the air temperature in the inlet duct 21 is higher than the set temperature, then a three-way valve 5 covers a portion of the waste water from the temperature sensor 8 and the command of the thermostat 7 and, conversely, opens the water from the tank 3 of cold water. This process occurs until the supply air temperature reaches the set value. In the case of a decrease in supply air temperature, the thermostat 7, according to a signal from the temperature sensor 8, by means of the actuator 6 of the three-way valve 5 covers the cold water from the tank 3 and opens the waste water from the tank 1. In the case when the three-way valve 5 completely covers the cold water and opens the waste water from the tank 1, and the supply air temperature below the set one, i.e. the outside air temperature approaches the setpoint value of the supply air and wastewater temperature, to further lower the supply air temperature by the temperature sensor 8 signal and the thermostat 7 command continues through the closed limit switches of the actuator 6 of the three-way valve 5 begins to cover the passage valve 13 with the help of the actuator mechanism until the supply air temperature rises to the specified value. With the gradual closing of the inlet valve 13, the pressure after the pump 4 in the pipes 28 and 29 begins to increase. At this time, the pressure regulator 30 comes into operation, which automatically maintains the pressure downstream of the pump 4 at a certain level within its sensitivity and performance. After increasing and further increasing the temperature of the supply air, the valve 13 starts to open slightly and only after it is fully opened through the closed limit switches of the actuator 14, if the supply air temperature is higher than the set temperature, the three-way valve 5 begins to open the cold water from the tank 3 using the actuator 6. In the case when the heat exchanger 2 with the help of the pump 4 consumes, at least partially, cold water from the tank 3, from which they can simultaneously take water and other systems we, it starts dropping water level, ie there is not enough cold water at a given time or the replenishment of the tank 3 with cold water is temporarily stopped; according to the signal of the low level sensor 12 and the command of the level regulator 9, the three-way valve 5 closes the pipeline 33 and the supply air is temporarily cooled with only one waste water until the level in the tank 3 rises. In this case, the signal from the intermediate level sensor 11 and the command of the level 9 controller, the control system returns to its original position, i.e. the three-way valve 5 again begins to open the cold water from the tank 3 until the supply air temperature has dropped to the desired value.

В случае понижени уровн воды в баке 1 по сигналу датчика 10 нижнего уровн и команде регул тора 9 уровн трехходовой клапан 5 перекрывает трубопровод 32 и по команде терморегул тора 7 начинает приоткрывать холодную воду из бака 3 до тех пор, пока температура приточного воздуха не понизитс до заданного значени . По возрастании уровн в баке 1 схема регулировани начинает функционировать по основной схеме, т.е. регулирует температуру приточного воздуха за счет смещени отработанной и холодной воды.In the case of lowering the water level in tank 1 according to a signal from the low level sensor 10 and the command of the level 9 regulator, the three-way valve 5 closes the pipeline 32 and, at the command of the thermostat 7, begins to open the cold water from the tank 3 until the supply air temperature drops to given value. As the level in tank 1 increases, the control circuit begins to function according to the main circuit, i.e. regulates the temperature of the supply air by displacing the waste and cold water.

В случае резкого понижени давлени за насосом 4 в трубопроводах 28 и 29, т.е. когда неисправен насос 4 или нет воды в баках 1 и 3, по сигналу датчика 35 и команде сигнализатора 34 давлени кондиционер 15 аварийно отключаетс : останавливаютс вентил торы 20 и 23, закрываютс клапаны 16, 25, 27, 13 и 5, останавливаетс насос 4 и подаетс сигнал аварийного отключени кондиционера 15.In the event of a sharp drop in pressure downstream of pump 4 in lines 28 and 29, i.e. when pump 4 is malfunctioning or there is no water in tanks 1 and 3, according to a signal from sensor 35 and a command of pressure indicator 34, air conditioner 15 shuts down abnormally: fans 20 and 23 stop, valves 16, 25, 27, 13 and 5 close, pump 4 stops and The signal for emergency shutdown of the air conditioner 15 is given.

Зимний режим работы.Winter mode of operation.

Клапаны 13 и 5 закрыты, насос 4 отключен , теплообменник 2 обезвожен, работает увлажнитель 19. Регулирование температуры приточного воздуха осуществл етс за счет соотнощени количества холодного наружного и теплого рециркул ционного воздуха по сигналу датчика 8 температуры и команде терморегул тора 7 путем воздействи на приводы клапанов 16, 25 и 27, Технико-экономическа эффективность системы автоматического регулировани Valves 13 and 5 are closed, pump 4 is turned off, heat exchanger 2 is dehydrated, humidifier 19 is operating. Supply air temperature is controlled by balancing the amount of cold outside and warm recirculated air by a signal from temperature sensor 8 and a thermostat 7 command by acting on valve actuators 16, 25 and 27, Technical and economic efficiency of the automatic control system

температуры воздуха в помещении заключаетс в повышении ее надежности путем обеспечени безаварийного перехода работы кондиционера с режима охлаждени приточного воздуха за счет смещивани отработанной и холодной воды на режим охлаждени либоthe air temperature in the room is to increase its reliability by ensuring the trouble-free transition of the air conditioner from the cooling mode of the supply air by shifting the waste and cold water to the cooling mode or

одной холодной водой, когда отсутствует отработанна вода, либо одной отработанной водой, когда временно отсутствует холодна вода.one cold water, when there is no waste water, or one waste water, when temporarily there is no cold water.

1515

Claims

Invention Formula

An automatic room temperature control system containing a wastewater tank connected to a heat exchanger connected inlet to a cold water tank through a pump and a three-way valve with an actuator connected through a temperature controller to an air inlet sensor in the room that, in order to increase reliability, it is equipped with level control connected with the actuator of the three-way valve with sensors of the lower level of the wastewater tank and the middle and level of the cold water tank, as well as a bushing valve with an actuator connected to the thermostat through the three-way valve actuator and installed at the entrance to the heat exchanger on its line of communication with the cold water tank, and the tank

5, the waste water is connected to the heat exchanger inlet through said three-way valve, and the actuator of the latter is connected to the thermostat through the actuator of the through valve.

Information sources,

taken into account during the examination 1. Ventilation and air conditioning - Domestic sanitary facilities. Designer's Handbook. M., stroiizdat, 1977, Part 2, p. 176, fig. 7.46.

// // 7 (D 77 DG /