EA 027321B1 20170731

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000027321b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Насосное устройство для эксплуатации накопительного элемента (8) в установке теплоснабжения, содержащей первый контур циркуляции, в котором генератор (1) тепла соединен с потребителем (2) тепла и между ними посредством циркуляционного насоса (5) системы отопления достижима циркуляция теплоносителя, и второй контур циркуляции, который служит для подключения к первому контуру циркуляции накопительного элемента (8) и насосного устройства (9), отличающееся тем, что насосное устройство (9) выполнено с возможностью обеспечения по требованию циркуляции потока рабочей среды от генератора (1) тепла к накопительному элементу (8) или от накопительного элемента (8) к потребителю (2) тепла, и при этом расположенный во втором контуре циркуляции накопительный элемент (8) является загружаемым или разгружаемым, насосное устройство (9) является устройством в составе насоса (11), переключающего устройства и прерывателя (13) обратного потока, которые взаимодействуют друг с другом таким образом, что в первом положении переключающего устройства насос (11) соединен со стороны всасывания с накопительным элементом (8), а со стороны нагнетания - с первым контуром циркуляции, причем ему поставляется рабочая среда с низкой температурой из накопительного элемента (8), во втором положении переключающего устройства насос (11) соединен со стороны нагнетания с накопительным элементом (8), а со стороны всасывания - с первым контуром циркуляции, причем из него изымается рабочая среда с низкой температурой и с помощью насоса (11) подается в накопительный элемент (8).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насос (11) относительно его производительности является управляемым или регулируемым посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в зависимости от величины аналоговых входных сигналов.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что управление или регулирование насоса (11) происходит посредством подачи на него по меньшей мере одного аналогового сигнала.

4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что насос (11) выполнен многоступенчатым или в виде каскада насосов по меньшей мере с одним другим насосом.

5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что переключающее устройство является устройством, которое без изменения направления вращения или же подачи насоса (11) делает возможным переключение потока рабочей среды во втором контуре циркуляции для загрузки или разгрузки накопительного элемента.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что переключающее устройство выполнено с четырехходовым двухпозиционным вентилем (12) или четырехходовым двухпозиционным краном.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что переключающее устройство выполнено с двумя трехходовыми двухпозиционными вентилями, двумя трехходовыми двухпозиционными кранами или с четырьмя двухходовыми двухпозиционными вентилями или же четырьмя двухходовыми двухпозиционными кранами.

8. Устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что прерыватель (13) обратного потока подключен спереди или сзади насоса (11) или каскада насосов.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что прерыватель (13) обратного потока выполнен с управляемым потоком плавающим элементом, и/или с управляемой потоком заслонкой, и/или с управляемым потоком и нагруженным пружиной элементом.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Евразийское
патентное
ведомство
027321
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.07.31
(21) Номер заявки 201400732
(22) Дата подачи заявки
2012.12.21
(51) Int. Cl.
F04D 15/00 (2006.01) F24D 3/10 (2006.01) F24D 19/10 (2006.01) F24D 11/00 (2006.01)
(54)
НАСОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАКОПИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В УСТАНОВКЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
(31) 10 2011 056 866.2
(32) 2011.12.22
(33) DE
(43) 2014.12.30
(86) PCT/EP2012/005337
(87) WO 2013/091891 2013.06.27
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ФЛЕКСИРА С.Р.О. (CZ)
(72) Изобретатель:
Хитил Лубор (CZ)
(74) Представитель:
Веселицкая И.А., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Белоусов Ю.В., Куликов А.В., Кузнецова Е.В., Соколов Р.А., Кузнецова Т.В. (RU)
(56) DE-A1-4409883 DE-A1-19706067 DE-U1-9205301 JP-A-S5828933 EP-A1-2360442
(57) Изобретение относится к насосному устройству для эксплуатации накопительного элемента в установке теплоснабжения. Согласно изобретению предлагается насосное устройство, состоящее из управляемого насоса, четырехходового двухпозиционного вентиля и прерывателя обратного потока, которые взаимодействуют друг с другом таким образом, что при остающимся постоянно неизменным направлении потока в насосе в соотнесенном контуре циркуляции могут быть достигнуты различные направления подачи насоса, и одновременно мощность насоса приводится в соответствие с имеющимися требованиями.
Изобретение относится к насосному устройству для эксплуатации накопительного элемента в установке теплоснабжения.
Известно, что генераторы тепла, такие как отопительный котел, должны обладать тепловой производительностью более высокой, чем прогнозируемое общее потребление тепла в соответствующей системе теплоснабжения. Это объясняется тем, что генераторы тепла в таких системах теплоснабжения должны всегда быть рассчитаны на максимальную потребность в тепле.
Когда система теплоснабжения, производительность которой задана в соответствии с указанным правилом, приводится в действие котлом на твердом топливе, возникают трудности при уравновешивании тепловых потоков в пределах такого устройства.
Как предложено в CH 342354, по этой причине, к такой системе теплоснабжения должен быть присоединен тепловой аккумулятор, который подключен параллельно существующим потребителям тепла (нагревателям). Присоединение к системе теплоснабжения производится через подающую и обратную линии системы теплоснабжения посредством в каждом случае трехходового вентиля, а также посредством принудительного обращения в контуре потребителей системы теплоснабжения с помощью управляемого термостатом циркуляционного насоса.
В зависимости от положения трехходовых вентилей, могут находиться в работе либо контур потребителей, либо тепловой аккумулятор, либо и то и другое.
При функционировании контура потребителей совместно с тепловым аккумулятором осуществляется режим функционирования, при котором необходимые объемы жидкости изымаются практически принудительно либо из котла на твердом топливе, либо из теплового аккумулятора, либо из них обоих. Гидравлическое уравнивание не предусмотрено. Следовательно, предложенная система может рационально приводиться в действие только таким образом, что водонагреватель при соответствующем положении вентиля котла на твердом топливе загружается непосредственно, причем при таком варианте переключения контур потребителей и циркуляционный насос выключены. Образующаяся при этом безнасосная циркуляция увеличивает продолжительность загрузки.
Поэтому самый существенный недостаток этой системы теплоснабжения состоит в том, что невозможны гидравлическое уравнивание и загрузка теплового аккумулятора потоком рабочей среды под давлением.
Прежде всего, избыточное предложение количеств тепла может быть также осуществлено посредством того, что к такой системе теплоснабжения подключены дополнительные источники тепла, как например, тепловые солнечные коллекторы. При этом, прежде всего, наблюдаются существенные несоответствия между получением количеств тепла и их потреблением. Кроме того, процессы производства тепла и его потребления не совпадают друг с другом по времени.
Для устранения этого в системах теплоснабжения имеются в наличии накопительные элементы, которые предлагают возможность при временном избыточном предложении количеств тепла сохранять эти количества тепла и обеспечивают возможность их последующего востребования. Для обеспечения такой возможности, нагретая рабочая среда при избыточном предложении должна откачиваться по направлению к накопительному элементу. При непокрытой потребности та же самая рабочая среда должна откачиваться в противоположном направлении из накопительного элемента обратно в отопительный контур.
Вследствие уменьшения при высокой температуре рабочей среды ресурса циркуляционных насосов, она вводится с некоторого времени только лишь в трубопровод, который постоянно имеет более низкую температуру. Вследствие этого для загрузки или для разгрузки теплового аккумулятора необходимы два различных направления потока.
Эта потребность не может быть удовлетворена с помощью циркуляционного насоса, который обычно представлен центробежным насосом, способным работать только в одном направлении подачи. Поэтому уже были выполнены системы теплоснабжения, в которых в контуре циркуляции между источником тепла и тепловым аккумулятором подсоединены параллельно два насоса в каждом случае с противоположным направлением подачи. В любом случае, такие насосы должны быть оснащены запорными вентилями, обеспечивающими поток среды только в заданном направлении.
Также известно введение электрически управляемого двухходового сервоклапана в такие параллельно соединенные насосные устройства на каждой насосной линии для предотвращения короткого замыкания потока рабочей среды через соответственно находящийся в простое насос.
Такие устройства стоят дорого, а кроме того, они требуют применения дополнительных управляющих устройств, которые, с одной стороны, открывают и закрывают маршруты следования и, с другой стороны, управляют обоими насосами.
В DE 4409883 C2 предложено устройство с двумя последовательно соединенными насосами, оба из которых соединены своими всасывающими сторонами с обратной линией потребителя тепла. В этом устройстве поток рабочей среды в обратной линии потребителя тепла может быть соединен с помощью насоса с генератором тепла (отопительным котлом) или с помощью другого насоса с тепловым аккумулятором. Во избежание обратных связей в обратной линии потребителя тепла и в подающей линии генератора тепла предложены по одному обратному клапану.
Эта система невыгодна в том отношении, что в случае соединения дополнительных источников те
пла, равно как в случае введения нескольких контуров циркуляции у потребителей тепла, в каждом случае должно быть предусмотрено одинаковое устройство в составе насосов и обратных клапанов. Следовательно, издержки для сложных систем весьма существенно увеличиваются.
Из EP 1906101 A1 известно устройство, в котором два насоса присоединены к линии в каждом случае их напорными сторонами таким образом, что заданное направление потока задается включением в каждом случае одного из этих насосов. При этом через соответственно выведенный из эксплуатации насос протекает поток рабочей среды.
Сравнимое устройство известно по системе теплоснабжения Eco Zenith I 555 фирмы CTC AB, 34 126 Люнгби, Швеция. В этом устройстве дополнительно еще предусмотрены обратные клапаны между обоими присоединенными напорными сторонами насосами.
Несмотря на упрощенное построение, данное устройство имеет тот недостаток, что в каждом случае выведенный из функционирования насос представляет значительное активное сопротивление в линии, что влечет необходимость повышения производительности насосов. Кроме того, не исключено, что соответствующим образом увеличенный поток рабочей среды при обтекании рабочего колеса недействующего насоса может вызвать ущерб вследствие коррозии и кавитации. Эти недостатки еще усилены, если дополнительно к насосу поток должен протекать и через обратные клапаны.
Наряду с демонстрируемыми отдельными, существующими в уровне техники решениями по преодолению некоторых недостатков, имеются в наличии также и другие недостатки. Так, например, системы, в которых используются два независимых друг от друга насоса, требуют отдельного управления, вследствие чего в таких системах теплоснабжения возрастают издержки управления.
Если оснащенное двумя циркуляционными насосами устройство дополнительно оснащено также управляемыми вентилями, издержки управления еще более повышаются.
Кроме того, в отдельных компонентах существующих в уровне техники устройств отсутствует синхронизация. Управляемые вентили или насосы производят удары в контурах циркуляции. В нескольких решениях отсутствует гидравлическое уравнивание.
В установках, основной задачей которых является получение возобновляемой энергии с помощью солнечных тепловых источников, известные из уровня техники устройства не могут соответствовать требованиям по максимизации производства энергии из этих источников. Для этого необходимо интегрировать вторичный тепловой аккумулятор в условиях уравновешивания количеств тепла в пределах системы теплоснабжения таким образом, что он способен поставлять количества тепла в контур потребителей или изымать их из контура производства по мере надобности и без инерционности. Известный из уровня техники и интегрируемый в качестве теплового стока в отопительный контур комбинированный накопитель с тепловым буфером большой емкости также не может отвечать требованиям должным образом. Такие устройства обладают слишком большой инерционностью. С другой стороны, тепловой сток с менее значительной инерционностью требует быстрой реакции со стороны вторичного накопителя горячей воды для компенсации избытка или недостатка количеств тепла по отношению к отопительному контуру системы теплоснабжения. Это не может быть достигнуто известными из уровня техники насосными устройствами.
Поэтому целью изобретения является предложение такого насосного устройства, которое обеспечивает при незначительных издержках на изготовление, монтаж и управление цели загрузки и разгрузки по меньшей мере одного теплового аккумулятора в системах теплоснабжения, которое работает оптимизи-рованно по энергии и по издержкам, избегает ударов давления, делает возможным гидравлическое уравнивание и может быть приспособлено в различных аспектах к интеграции в существующие установки.
Вышеуказанная цель достигнута с помощью направляющего устройства с признаками отличительной части п.1 формулы изобретения в сочетании с признаками ограничительной части этого пункта формулы изобретения. Дополнительные независимые и зависимые пункты формулы изобретения описывают варианты осуществления соответствующего изобретению устройства.
В нижеследующем описании, вариантах осуществления и пунктах формулы изобретения представленные ниже понятия использованы в следующих значениях:
Установка теплоснабжения - устройство, располагающее, по меньшей мере, генератором тепла, потребителем тепла и загружаемым и, соответственно, разгружаемым посредством насоса тепловым аккумулятором.
Насосное устройство - агрегат в составе по меньшей мере одного насоса произвольной конструкции, трубопроводов и вентилей, выполненный для решения задачи по загрузке или разгрузке накопительного элемента посредством насосной установки.
Накопительный элемент - ёмкостное хранилище произвольной величины и конструкции, которое может быть загружено несущей количества тепла рабочей средой и вновь разгружено.
Прерыватель обратного потока - конструктивный элемент или конструктивный узел, который обеспечивает устойчивое беспрепятственное пропускание потока рабочей среды насоса и, тем не менее, запирает трубопровод при длительном или импульсном противотоке в насосной линии.
Управляемый - означает, что на основе произвольных решений и вмешательств в систему теплоснабжения может быть вызван как ввод в эксплуатацию насосного устройства, так и его остановка.
Регулируемый - означает, что приведение в действие или же остановка насоса зависит от зарегистрированных в установке значений параметров, заданных управляемых величин или на основе программ работы вышестоящего регулирующего устройства. Такого вида регулирующие устройства могут быть интегрированы в насосное устройство или быть выполнены в виде центрального регулирующего устройства системы теплоснабжения.
Согласно изобретению предпосылки дальнейшей оптимизации использования тепловой энергии в установках теплоснабжения заключаются в том, что дополнительно размещенный в такой системе накопительный элемент подвергается загрузке или разгрузке с малой инерционностью и с помощью только одного насоса. До сих пор используемые устройства с двумя насосами становятся вследствие этого ненужными.
При этом изобретение рассматривает, прежде всего, такие системы теплоснабжения, которые оснащены генераторами тепла, которые получают количества тепла из возобновляемой энергии, и в которых так называемый тепловой сток выполняет задачу предоставления количеств тепла для отопительного контура. Однако при этом насосное устройство согласно изобретению применимо также в обычных системах теплоснабжения, если в них дополнительно размещен вторичный тепловой аккумулятор.
Дополнительное сопротивление второго насоса протоку через него, устранено так же, как издержки по монтажу и обслуживанию второго насоса. Кроме того, предотвращены возможные ущербы для соответственно выведенных из эксплуатации насосов от кавитации, коррозии и износа.
Согласно изобретению насосное устройство должно быть выполнено таким образом, что с помощью вентилей или кранов сделано возможным попеременное присоединение подводящих или отводящих частей трубопроводов и, таким образом, обеспечено изменение направления подачи насоса в пределах коротких интервалов времени. Согласно изобретению имеется то преимущество, что для регулирования вентилей или кранов необходим только управляющий импульс с небольшой затратой энергии, в то время как насос может перекачивать рабочую среду даже после переключения в каждом случае в оптимальном режиме функционирования.
Для обеспечения оптимизированного по энергии приведения в действие насоса, им управляют оп-тимизированно по производительности. То есть насосу постоянно предоставляется то количество энергии, которое необходимо для поддержания нужных параметров.
Наиболее предпочтительным является управление количеством энергии на циркуляционном насосе посредством управления приводным двигателем насоса способом широтно-импульсной модуляции, которая регулируется аналоговыми сигналами и задает на их основе количество энергии для функционирования циркуляционного насоса.
При этом наиболее предпочтительно, что задание аналоговых сигналов производится путем размещения температурного датчика на том месте в контуре потребителей системы теплоснабжения, которое принято в качестве предпочтительного для выяснения должной температуры. За счёт этого загрузкой и соответственно разгрузкой присоединенного теплового аккумулятора можно управлять почти без инерционности и, вместе с тем, обеспечивать простой способ соблюдения заданных теплотехнических параметров.
Такое управление циркуляционным насосом может быть выполнено параллельно управлению системой теплоснабжения или быть интегрированным в него.
При этом управление количеством энергии посредством так называемой широтно-импульсной модуляции является предпочтительным, поскольку оно может быть выполнено на основе недорогих конструктивных элементов или же блоков или модулей управления.
Наиболее предпочтительной является широтно-импульсная модуляция с помощью так называемого импульсного регулятора или так называемого управляемого модуля импульсной модуляции в виде электронного конструктивного узла.
При этом применение электронного стандартного узла SG3524 является особо предпочтительным, поскольку он регулируется посредством аналогового управляющего сигнала. Тем самым создается предпосылка непосредственного подключения работающего в аналоговом режиме датчика температуры к блоку управления циркуляционного насоса.
Очевидно, такое управление может также осуществляться через аналоговый выход центрального управления системы теплоснабжения.
В случаях, когда в пределах систем теплоснабжения встречаются более длинные маршруты следования к накопительному элементу или требуются повышенные давления питания в накопительном элементе, может использоваться многоступенчатый насос или каскад насосов, причем управление может производиться вышеописанным образом.
Необходимое в пределах насосного устройства переключающее устройство выполнено в предпочтительном случае в виде четырехходового двухпозиционного вентиля. Он соединяет в одном положении переключения всасывающую сторону насоса с генератором тепла и напорную сторону насоса с накопительным элементом. Во втором положении переключения всасывающая сторона насоса соединена с накопительным элементом и напорная сторона с линией к генератору тепла.
Наиболее предпочтительным является в качестве четырехходового двухпозиционного вентиля так
называемый шаровой кран, который имеет по меньшей мере два необходимых положения переключения и управляется с помощью вспомогательной энергии.
Вместо четырехходового двухпозиционного вентиля могут быть применены два трехходовых двух-позиционных вентиля, четыре двухходовых двухпозиционных вентиля или также устройства с шаровыми кранами.
Для защиты системы теплоснабжения и насоса, перед ним или после него подключен прерыватель обратного потока. Предпочтительным является при этом его размещение после соединительного фланца со стороны нагнетания насоса.
Насосное устройство может быть выполнено в зависимости от выполнения системы теплоснабжения в рассредоточенном способе построения с промежуточно подключенными трубопроводами или в виде насосного устройства компактной конструкции или в виде насосного устройства блочной конструкции.
Изобретение разъяснено ниже более подробно посредством нескольких вариантов осуществления и чертежей. При этом показано на
фиг. 1 схематическое представление системы теплоснабжения с одним размещенным в ней накопительным элементом.
Фиг. 2 схематическое представление насосного устройства согласно изобретению при применении четырехходового двухпозиционного вентиля в положении переключения, в котором насос перекачивает поток рабочей среды по направлению к источнику тепла.
Фиг. 3 показанное на фиг. 2 схематическое представление в положении переключения направляющего вентиля, в котором насос перекачивает поток рабочей среды по направлению к присоединенному накопительному элементу.
Система теплоснабжения известной конструкции состоит из генератора 1 тепла, потребителя 2 тепла и соединяющих их линий 3 для горячей области (подведение) и 4 для холодной области (отведение).
Дополнительно в систему теплоснабжения может быть интегрирован циркуляционный насос 5 системы отопления.
От линии 4 проведены трубопроводы 6 и 7 к накопительному элементу 8. Между трубопроводами 6 и 7 размещено, кроме того, насосное устройство 9, которое в зависимости от потребности загружает или разгружает накопительный элемент 8.
Посредством соединительного трубопровода 10 накопительный элемент 8 может быть соединен с линией 3 таким образом, что нагретая рабочая среда может подводиться непосредственно в контур потребителей из накопительного элемента 8.
Насосное устройство согласно изобретению в пределах трубопроводов 6 и 7 состоит из насоса 11, четырехходового двухпозиционного вентиля 12, прерывателя 13 обратного потока и соединительных трубопроводов 14, 15 и 16.
На фиг. 2 находится четырехходовой двухпозиционный вентиль 12 в первом положении переключения, которое может обозначаться также как положение 0°. Переключающий элемент 17 направляет в таком случае рабочую среду из трубопровода 7 через линию 14 к насосу 11, и далее через линию 15, прерыватель 13 обратного потока и линию 16 в линию 6. Таким образом, потребитель 2 тепла за счет разгрузки не представленного на фиг. 2 накопительного элемента может снабжаться нагретой рабочей средой.
В представленном на фиг. 3 положении переключения, которое соответствует положению 90°, че-тырехходовой двухпозиционный вентиль 12 соединен таким образом, что возможна загрузка не представленного на фиг. 3 накопительного элемента. От генератора 1 тепла через линию 6, четырехходовой двухпозиционный вентиль 12, насос 11, линию 15, прерыватель 13 обратного потока и линию 16 нагретая рабочая среда 1 закачивается в линию 7. Отведенная из накопительного элемента рабочая среда перекачивается через линию 10 по направлению к потребителю 2 тепла.
Прерыватель 13 обратного потока размещен на напорной стороне насоса 11 и соединен с ним через линию. За счёт этого предотвращены обратные потоки в контуре циркуляции, причем вне зависимости от того, образовалось ли обратное течение в виде импульса или на основе длительного обратного давления.
Для изобретения не имеет значения, каким способом и с помощью каких видов соединительных устройств насосное устройство соединено с системой теплоснабжения. Это относится, прежде всего, к пунктам подачи питания, к которым присоединены трубопровод 6 и линия 10. Так же малозначимо для изобретения, имеется ли в системе в наличии линия 10.
Насос 11, предпочтительно, представлен управляемым по производительности насосом. Наиболее предпочтительным является такое управление насосом, которое использует широтно-импульсную модуляцию и способно предоставлять насосу 11 то количество энергии, которое как раз требуется для выполнения задачи.
Управление насосом 11 может быть реализовано посредством собственного модуля управления или центрального управления системы теплоснабжения. Так же возможно воздействовать управляющими вмешательствами на энергетический поток к насосу 11.
Насос 11 приводится в действие аналоговым сигналом таким образом, что на его основе модуль управления или центральное управление может производить модулированные по импульсу колебания.
Модулированные по импульсу колебания производятся интегрированным импульсным регулятором или управляемым широтно-импульсным модулятором, причем в случае модулятора, предпочтительно, используются переключающие схемы группы SG3524 или производные от них модели.
Управление стандартным конструктивным узлом производится, предпочтительно, с помощью аналоговых сигналов в диапазоне напряжений между 0 и 10 В. Импульсный регулятор или же модулятор работает, предпочтительно, с частотой 4 кГц.
Четырехходовой двухпозиционный вентиль 12 может быть заменен другими действующими сходным образом вентильными устройствами с учетом определенных недостатков. Так, например, устройством с двумя трехходовыми двухпозиционными вентилями, устройством с четырьмя двухходовыми двух-позиционными вентилями или также устройством в составе нескольких шаровых кранов. При этом, в конечном счете, всё сводится к тому, что должна быть обеспечена возможность смены всасывающей стороны и напорной стороны насоса 11 по отношению к трубопроводам 6 и 7.
Наиболее предпочтительным, тем не менее, является четырехходовой двухпозиционный вентиль 12 в варианте осуществления в виде шарового крана вследствие своей простой конструкции и надежности в работе.
Равно четырехходовой двухпозиционный вентиль 12 или другие переключающие устройства управляются в каждом случае посредством управляющих команд и подачи энергии и не требуют производимого вручную обслуживания.
Прерыватель обратного потока 13 может быть выполнен различными способами. Таким образом, он может быть, например, представлен устройством, которое работает с использованием плавающего элемента, или устройством, которое снабжено поворотной обратной заслонкой. Другой вариант осуществления состоит в том, что тело затвора нагружено пружиной, и прерыватель 13 обратного потока выполнен, соответственно этому, в виде обратного клапана.
Выполненное согласно изобретению насосное устройство способно осуществлять эффективное управление как во взаимодействии с отопительным котлом, так и во взаимодействии с тепловым стоком отопительного контура.
Прежде всего, известные колебания в производстве энергии интегрированных в системы теплоснабжения солнечных коллекторов могут быть выровнены с помощью насосного устройства согласно изобретению и управления им за счет того, что в зависимости от притока тепла или от отведения тепла, насос является соединяемым по направлению подачи таким образом, что он или изымает из отопительного контура излишнюю нагретую рабочую среду, или подводит в отопительный контур из буферного накопителя излишнюю нагретую рабочую среду.
Одновременно действующее широтно-импульсно-модулированное энергоснабжение насоса обеспечивает его работу с постоянно оптимизированным объёмным расходом, а также предотвращение отклонений от установленного значения температуры в отопительном контуре.
Является возможным размещение датчика температуры, который поставляет аналоговый измерительный сигнал, на том месте отопительного контура, которое признано как оптимальное, для реализации, таким образом, функционирования отопительного контура при оптимальных условиях. Вышеописанное насосное устройство имеет то преимущество, что оно делает возможным простой способ работы насоса в двух направлениях потока, и при этом позволяет оптимизировать издержки на конструктивные элементы, а также гидромеханическую компоновку. Кроме того, потребление энергии минимизируется соответствующим изобретению решением таким образом, что гидравлические потери поддерживаются незначительными, управление вентилями снабжается энергией только при необходимости, а содержащийся в устройстве насос получает только то количество энергии, которое совершенно необходимо для выполнения задачи.
Список ссылочных материалов
1 - генератор тепла
2 - потребитель тепла
3 - линия
4 - линия
5 - циркуляционный насос системы отопления
6 - трубопровод
7 - трубопровод
8 - накопительный элемент
9 - насосное устройство
10 - соединительный трубопровод
11 - насос
12 - четырехходовой двухпозиционный вентиль
13 - прерыватель обратного потока
14 - линия
15 - линия
16 - линия
17 - переключающий элемент
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Насосное устройство для эксплуатации накопительного элемента (8) в установке теплоснабжения, содержащей
первый контур циркуляции, в котором генератор (1) тепла соединен с потребителем (2) тепла и между ними посредством циркуляционного насоса (5) системы отопления достижима циркуляция теплоносителя, и
второй контур циркуляции, который служит для подключения к первому контуру циркуляции накопительного элемента (8) и насосного устройства (9), отличающееся тем, что
насосное устройство (9) выполнено с возможностью обеспечения по требованию циркуляции потока рабочей среды от генератора (1) тепла к накопительному элементу (8) или от накопительного элемента (8) к потребителю (2) тепла, и при этом расположенный во втором контуре циркуляции накопительный элемент (8) является загружаемым или разгружаемым,
насосное устройство (9) является устройством в составе насоса (11), переключающего устройства и прерывателя (13) обратного потока, которые взаимодействуют друг с другом таким образом, что
в первом положении переключающего устройства насос (11) соединен со стороны всасывания с накопительным элементом (8), а со стороны нагнетания - с первым контуром циркуляции, причем ему поставляется рабочая среда с низкой температурой из накопительного элемента (8),
во втором положении переключающего устройства насос (11) соединен со стороны нагнетания с накопительным элементом (8), а со стороны всасывания - с первым контуром циркуляции, причем из него изымается рабочая среда с низкой температурой и с помощью насоса (11) подается в накопительный элемент (8).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насос (11) относительно его производительности является управляемым или регулируемым посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в зависимости от величины аналоговых входных сигналов.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что управление или регулирование насоса (11) происходит посредством подачи на него по меньшей мере одного аналогового сигнала.
4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что насос (11) выполнен многоступенчатым или в виде каскада насосов по меньшей мере с одним другим насосом.
5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что переключающее устройство является устройством, которое без изменения направления вращения или же подачи насоса (11) делает возможным переключение потока рабочей среды во втором контуре циркуляции для загрузки или разгрузки накопительного элемента.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что переключающее устройство выполнено с четыреххо-довым двухпозиционным вентилем (12) или четырехходовым двухпозиционным краном.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что переключающее устройство выполнено с двумя трехходовыми двухпозиционными вентилями, двумя трехходовыми двухпозиционными кранами или с четырьмя двухходовыми двухпозиционными вентилями или же четырьмя двухходовыми двухпозицион-ными кранами.
8. Устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что прерыватель (13) обратного потока подключен спереди или сзади насоса (11) или каскада насосов.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что прерыватель (13) обратного потока выполнен с управляемым потоком плавающим элементом, и/или с управляемой потоком заслонкой, и/или с управляемым потоком и нагруженным пружиной элементом.
2.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027321
- 1 -
027321
- 1 -
027321
- 1 -
027321
- 1 -
027321
- 1 -
027321
- 1 -
027321
- 1 -
027321
- 4 -
027321
- 7 -