Система отопления здания с защитой от разрушения при прекращении циркуляции теплоносителя

Система отопления здания с защитой от разрушения при прекращении циркуляции теплоносителя
Полезная модель относится к системам отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, преимущественно, к системам с защитой от разрушения при прекращении циркуляции теплоносителя.
В настоящее время, при высокой степени изношенности тепловых сетей и неблагоприятных погодных условиях в зимний период (колебания температуры наружного воздуха от -30°С до положительных значений), весьма актуальным является вопрос сохранения целостности системы отопления зданий и сооружений.
Известны системы отопления, содержащие один или несколько водогрейных котлов, связанных прямым трубопроводом с параллельносоединенными стояками отопления, с которыми соединены нагревательные приборы. Горячая вода после прохождения через стояки и нагревательные приборы возвращается в водогрейный котел по обратному трубопроводу 1-3.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система отопления многоэтажного здания 1, которая содержит стояки отопления, подключенные параллельно к прямому и обратному трубопроводам, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, два датчика температуры, установленные на первом и последнем этажах здания, последовательно соединенные контроллер, электроF24D 3/02
двигатель и многоходовой клапан. Причем выходы датчиков температуры соединены с первым и вторым входами контроллера.
В системе по прототипу при отоплении здания осуществляется измерение температуры воздуха помещений первого и последнего этажей здания, сравнивается в контроллере разность температур с пороговым значением и формируется команда на изменение направления циркуляционной подачи горячей воды на противоположное. Тем самым обеспечивается равномерная температура воздуха на всех этажах здания.
Недостатком прототипа является тот факт, что при разрыве подводящей сети, выходе из строя источника горячего водоснабжения, отсутствии воды, необходимой для подачи в водогрейный котел, прекращается циркуляция горячей воды в системе отопления здания. Это обстоятельство не обнаруживается в известном устройстве, в результате чего через определенный промежуток времени, в зависимости от типа здания и значения температуры наружного воздуха происходит замерзание воды в стояках и радиаторах системы отопления всего здания, что приводит к разрыву стояков и радиаторов, т.е. полному выходу из строя устройства отопления здания.
Восстановление системы отопления после размораживания - трудоемкая операция, требующая значительных материальных затрат и длительного времени, что недопустимо в зимний период.
Задачей полезной модели является обеспечение защиты системы отопления здания от разрушения в случае прекращения циркуляции теплоносителя.
Сущность полезной модели заключается в том, что в системе отопления здания, содержащей параллельно подключенные к прямому и обратному трубопроводам стояки отопления, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, и контроллер, перед стояками отопления дополнительно установлены устройство контроля циркуляции теплоносителя и устройство аварийного слива, содержащее два сливных трубопровода, оснащенных электромагнитными клапанами и подключенных соответственно к прямому и обратному трубопроводам, а устройство контроля циркуляции теплоносителя содержит установленные в прямом и обратном трубопроводах датчики параметра циркуляции теплоносителя, выходы которых подключены к первому и второму входам контроллера, соединенного с таймером, второй вход которого соединен с задатчиком времени задержки, а выход подключен к управляющим входам электромагнитных клапанов.
При этом каждый датчик параметра циркуляции выполнен в виде датчика давления или реле расхода.
Благодаря введению в систему отопления устройства контроля циркуляции теплоносителя, вырабатывающего сигналы, характеризующие значение параметра циркуляции в прямом и обратном трубопроводах, а также системы аварийного слива воды, управляемой по сигналу контроллера и таймера, обеспечивается защита от нарушения целостности стояков и радиаторов системы отопления.
Сущность полезной модели поясняется схемой системы отопления здания, представленной на чертеже.
Предлагаемая система отопления здания содержит прямой и обратный трубопроводы 1, 2, связанные с источником горячего водоснабжения (например, водогрейным котлом) через входную и выходную задвижки 3,4, соответственно, параллельно установленные между прямым и обратным трубопроводами стояки 5 отопления, к которым подключены нагревательные устройства (радиаторы отопления), а также устройство 6 контроля циркуляции теплоносителя и устройство 7 аварийного слива, последовательно расположенные на участке трубопроводов 1, 2 после входной задвижки 3, перед выходной задвижкой 4 и перед стояками 5 отопления.
Устройство 6 контроля циркуляции теплоносителя содержит датчики 8 и 9 параметра циркуляции теплоносителя, установленные соответственно в прямом и обратном трубопроводах 1, 2 и соединенные выходами с первым и вторым входами контроллера 10, который последовательно
соединен с таймером 11. Ко второму входу таймера 11 подключен выход задатчика 12 времени задержки.
Устройство 7 аварийного слива содержит два сливных трубопровода 13 и 14, подключенных соответственно к прямому и обратному трубопроводам 1, 2 и оснащенных электромагнитными клапанами 15, 16, управляющие входы которых соединены с выходом таймера 11.
В качестве электромагнитного клапана 15 (16) в системе может быть использованы клапан типа ВН Ду 15-50, изготавливаемый на заводе ТермоБрест.
В качестве датчика 8, (9) параметра циркуляции теплоносителя может быть использован датчик давления в трубопроводах, выходной электрический сигнал которого пропорционален давлению теплоносителя.
Другим вариантом исполнения датчика 8 (9) является реле расхода, установленное в трубопроводе 1 (2) и вырабатывающее на своем выходе электрический сигнал в момент прекращения расхода теплоносителя в трубопроводе.
Предлагаемая система работает следующим образом:
Горячая вода с выхода источника горячего водоснабжения, например, водогрейного котла, через входную задвижку 3, предназначенную для оперативного проведения ремонтных и наладочных работ, поступает по прямому трубопроводу 1, в стояки 5 отопления, к которым подключены радиаторы отопления или другие нагревательные устройства, а из стояков 5 по обратному трубопроводу 2 через выходную задвижку 4 возвращается в водогрейный котел.
Датчики 8, 9 параметра циркуляции теплоносителя измеряют давление воды в трубопроводах 1, 2, а их показания поступают в контроллер 10, где сравниваются с заданными минимально допустимыми для данной системы значениями давления в каждом из трубопроводов 1, 2. При нахождении измеряемых параметров в пределах допустимых значений сигнал на выходе контроллера 10 отсутствует, и система продолжает нормальное функционирование, как рассмотрено выше.
При прекращении подачи горячей воды из-за аварии водогрейного котла или неисправности подводящих сетей давление воды в трубопроводах 1, 2 падает, и если оно уменьшается до значений ниже пороговых уровней, установленных в контроллере 10, то на выходе контроллера 10 вырабатывается сигнал, свидетельствующий о прекращении циркуляции теплоносителя в системе отопления. Выходной сигнал контроллера 10 поступает на вход таймера 11, который начинает отсчитывать время отсутствия циркуляции теплоносителя. Одновременно на второй вход таймера 11 поступает сигнал с задатчика 12 времени задержки, в котором установлено допустимое время запаздывания на срабатывание устройства 7 аварийного слива воды.
Допустимое время запаздывания выбирается с учетом состояния здания, среднего значения температуры наружного воздуха в зимний период и может составлять значения от одного до нескольких часов.
Если в течение заданного времени запаздывания не восстанавливается циркуляция теплоносителя, т.е. показания датчиков 8 и 9 давления не превысят заданного минимально допустимого значения давления, таймер 11 срабатывает, и его выходной сигнал поступает на управляющие входы электромагнитных клапанов 15, 16 устройства 7 аварийного слива воды. Клапаны 15, 16 открываются, и из трубопроводов 1, 2 начинается слив воды по сливным трубопроводам 13, 14 в канализацию.
При использовании в качестве датчиков 8, 9 реле расхода реле вырабатывают на своих выходах электрические сигналы в момент прекращения расхода теплоносителя. Выходные сигналы реле расхода поступают на входы контроллера 6, который при наличии двух сигналов на своих входах вырабатывает сигнал на выходе, запускающий таймер 11, выходной сигнал которого, формируемый по истечении заданного задатчиком 12 времени задержки, поступает на управляющие входы электромагнитных клапанов 15 и 16.
защиту от разрыва стояков и радиаторов из-за замораживания воды, не слитой вовремя из системы отопления.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемая система отопления может быть изготовлена в соответствии с приведенным описанием и чертежом из известных комплектующих изделий и использована для отопления жилых и производственных зданий с обеспечением защиты оборудования при прекращении циркуляции теплоносителя.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Способ отопления помещений многоэтажных зданий и устройство, его реализующее. - Патент РФ № 2154239, МПК F24D 3/02, 19/10, публикация 10.08.2000г.
2.Система отопления и горячего водоснабжения. - Свидетельство на полезную модель РФ № 16619 МПК F24D 3/08, публикация 20.01.2001г.
3.Водогрейный котлоагрегат. Свидетельство на полезную модель РФ № 23190 МПК F24D 3/02, публикация 27.05.2002г.
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1.Система отопления здания, содержащая параллельно подключенные к прямому и обратному трубопроводам стояки отопления, входную и выходную задвижки, через которые прямой и обратный трубопроводы связаны с источником горячего водоснабжения, и контроллер, отличающаяся тем, что перед стояками отопления последовательно установлены устройство контроля циркуляции теплоносителя и устройство аварийного слива, содержащее два сливных трубопровода, оснащенных электромагнитными клапанами и подключенных соответственно к прямому и обратному трубопроводам, а устройство контроля циркуляции теплоносителя содержит установленные в прямом и обратном трубопроводах датчики параметра циркуляции теплоносителя, выходы которых подключены к первому и второму входам контроллера, соединенного с таймером, второй вход которого соединен с задатчиком времени задержки, а выход подключен к управляющим входам электромагнитных клапанов.
2.Система отопления здания по п. 1, отличающаяся тем, что датчик параметра циркуляции выполнен в виде датчика давления
3.Система отопления здания по п. 1, отличающаяся тем, что датчик параметра циркуляции выполнен в виде реле расхода.