Systém riadenia toku

Číslo patentu: E 15370

Dátum: 22.12.2008

Autori: Vandenheuvel Philip, Ulens Jan, Vandendriessche Peter

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predkladaný vynález sa týka systému riadenia toku na riadenie toku média prechádzajúceho rúrkovou časťou potrubného systému, pomocou ktorého je médium distribuované zo spoločného zdroja do viacerých spotrebiteľských zariadeni, podľa úvodnej časti nároku 1.0002 V rezidenčných a najmä v nerezídenčných budovách je známych niekoľko aplikácií, ktoré využívajú potrubný systém, ktorý dístribuuje médium zo spoločného zdroja do niekoľkých spotrebiteľských zariadení rozmiestnených po budove. Takýto potrubný systém môže byť uzavretý okruh, zahŕňajúci niekoľko privádzacich rúrok spájajúcich spoločný zdroj s každým zo spotrebiteľských zariadeni a niekoľko vratných rúrok pripájajúcich každé zo spotrebiteľských zariadení späť k spoločnému zdroju. To je napriklad prípad toho, keď sú zariadenia spotrebiteľov systémy tepelných výmennikov. Potrubný systém môže byt tiež otvorený okruh, zahŕňajúci niekoľko privádzacich rúrok spájajúcich spoločný zdroj len s každým zo spotrebiteľských zariadení, bez vratných rúrok pripájajúcich zariadenia spotrebiteľov späť k spoločnému zdroju. To je napríklad prípad sanitárnych aplikácii. Takýto potrubný systém môže byt tiež kombináciou uzavretého okruhu a otvoreného okruhu. To je napriklad ten prípad, kedy je ohriata voda dodávaná zo spoločného zdroja do niekoľkých tepelných výmenníkov, ktoré sú navrhované pre vyhrievanie miestností v budove, a do niekoľkých vodných kohútikov, ktoré sú navrhované pre dodávku ohriatej vody spotrebiteľovi.0003 V takýchto systémoch je známe zahrnutie riadiacich ventilov s nastaviteľným ústím na riadenie toku média do príslušného spotrebiteľského zariadenia. Umiestnenie ústia určuje množstvo média prechádzajúceho cez spotrebiteľské zariadenie za časovú jednotku. V aplíkàciách s výmenou tepla toto znamená, že poloha ústia určuje množstvo tepla dodávaného z tepelného výmenníka do miestnosti. Avšak množstvo média prechádzajúceho cez spotrebiteľské zariadenie nie je určené iba polohou ústia, ale aj tlakom, podktorým médium prechádza cez spotrebiteľské zariadenia a tiež ďalšíminerezidenčných budov, kde sú potrubný systém a spotrebiteľské zariadenia vo väčšine prípadov rozdelené na viac rôznych poschodí v budove. Tlak v konkrétnom spotrebiteľskom zariadení môže tiež kolísat v čase. napríklad ako dôsledok zatvorenia alebo otvorenia ventilu v rúrke k jednému alebo viacerým z ostatných spotrebiteľských zariadení. V aplikáciách s výmenou tepla môže zatvorenie takého ventilu viest k zvýšeniu tlaku média tečúceho do jedného alebo viacerých týchto tepelných výmennikov v okruhu a teda k vyššiemu prietoku smerom k týmto tepelným výmenníkom a k nárastu množstva energie/tepla dodávaného tepelnými výmenníkmi do príslušnej miestnosti. To nie je žiaduce.0004 Dokument W 0 2008/039065 A 1 zverejňuje systém riadenia vykurovacieho systému, pričom spomínaný systém riadi výkon vykurovacej tekutiny prechádzajúcej cez jednotku na úpravu toku tekutiny do vykurovacieho systému. Merač tepla v systéme zahŕňa mikroovládač, ktorý počíta okamžitý výkon (energiu za časovú jednotku) prúdiaci do vykurovacieho systému pomocou signálov z merača rýchlosti a teplotného senzora v prívodnej rúrke. Tento systém je veľmi vhodný na pripojenie k diaľkovému vykurovaniu, kedy je vo väčšine prípadov merač tepla fakturačného typu už prítomný. Výstup merača tepla, reprezentujúci okamžitý výkon vody, ktorá je dodávaná, sa vedie do riadiacej jednotky na riadenie regulačného ventilu upravujúceho tok tekutiny cez celý vykurovací systém vystavený výkonu určovanému meračom tepla. Vykurovací systém môže zahŕňať niekoľko vedení pre podlahové kúrenie alebo radiátorov usporiadaných paralelne, ktoré môžu mať svoje príslušné terrnostatické ventily. Systém zverejnený v dokumente WO 2008/039065 A 1 má tú nevýhodu, že ked je napríklad jeden z termostatických ventilov otvorený alebo zatvorený, toto vedie k zmene tlaku tekutiny tečúcej do ostatných radiátorov a teda k zmene toku výkonu dodávaného do ostatných radiátorov, čo je zmena, ktorá prejde nepovšimnutá riadiacou jednotkou. Systém má ďalejnevýhodu v tom, že riadiaca slučka výkonu vykurovacej tekutiny má relatívneveľkú časovú konštantu vzhľadom na oneskorenia, ktoré sú inherentné pri meraní teploty a ďalších dobách výpočtov. Ďalej vzťah medzi požadovanou teplotou v miestnosti a výkonom, ktorý je potrebné dodávať do systému, čo je základ pre systém v dokumente WO 2008/039065 A 1, nemôže byť zvyčajne určený ľahko a/alebo jednoznačne.0005 Už bolo vyvinutých niekoľko systémov, ktoré sa pokúšali o riadenie toku média cez potrubný systém nezávislý na tlaku.0006 Dokument WO-A-92 06422 sa týka napríklad systému na automatickú úpravu toku média na nastavený stredný tok, nezávisle na odchýlkach tlaku medzi vstupom a výstupom tepelného výmenníka. Za týmto účelom spomínaný riadiaci systém zahŕňa prvú jednotku na riadenie toku média, nastavenú na vopred určenú hodnotu, a druhú jednotku na riadenie toku média, ktorá umožňuje vytvoriť variabilnú stratu tlaku. Riadiaci systém ďalej zahŕňa mechanický pohonný mechanizmus pre automatické kompenzovanie každej detegovanej odchýlky straty tlaku medzi vstupom a výstupom tepelného výmenníka väčším alebo menším uzavretím druhej jednotky na riadenie toku média. Rozdiel v tlaku medzi vstupom a výstupom a teda nastavený tok média,sú nastavované iba raz. Spomínaný riadiaci systém má tú nevýhodu, že môžu byť kompenzované len drobné odchýlky v toku média, čo obmedzuje rozsah možného využitia systému.0007 Ďalší typ riadiaceho systému pre potrubné systémy je známy z dokumentu US-B-6 435 207. Dokument US-B-6 435 207 opisuje riadiaci ventil pre reguláciu toku na nastavenie a meranie objemových tokov v rúrkach. Riadiaci ventil pre reguláciu toku zahŕňa odpájací člen umiestnený v prietokovej komore, na nastavenie požadovaného stavu toku a senzor umiestnený vo,alebo blízko prietokovej komory, na snímanie hodnoty reprezentujúcej tok cez prietokovú komoru. Riadiaci ventil pre reguláciu toku ďalej zahŕňa vyhodnocovaciu jednotku, ktorá určuje tok z hodnoty meranej senzorom a z charakteristických hodnôt riadiaceho ventilu sekcie, ktoré sú uložené v elektronickom dátovom úložisku v senzore. Tieto charakteristické hodnoty sú špecifické pre každý ventil. Nastavovanie toku cez sekciu potrubného systémuje uskutočňované manuálne úpravou odpájacieho prvku riadiaceho ventilu pre reguláciu toku, kým nie je požadovaný tok zobrazený vo vyhodnocovacej jednotke. Takýto riadiaci systém má tú nevýhodu, že sú na určenie vlastného prietoku používané charakteristické hodnoty puzdra. Charakteristické hodnoty alebo charakteristická krivka riadiaceho ventilu poskytuje správny vzťah medzi tokom média a polohou riadiaceho ventilu len pri konštantnom tlaku. Systém môže byť kalibrovaný na použitie pri danom menovitom tlaku. ako dôsledok požiadavky na charakteristické hodnoty riadiaceho ventilu, a je možné presne kompenzovať len úzky rozsah odchýlok v tlaku.0008 Dokument US-A-5 927 400 zverejňuje systém riadenia toku na riadenie toku do tepelného výmenníka. Spomínaný systém zahŕňa senzor toku turbínového typu, v ktorom je turbína poháňaná tečúcim médiom. Počet otáčok turbíny za časovú jednotku je počítaný na meranie prietoku média v turbíne. Senzor dáva na výstupe pulzný signál vytváraný magnetmi na turbíne. takže počet pulzov za časovú jednotku je mierou prietoku. Vyhodnocovacia jednotka,podľa vopred zadanej charakteristiky závislej na rozsahu toku, porovnáva zmeraný prietok s nastaveným prietokom, ktorý je odvodzovaný z nastavení teploty, a podla toho ovláda ventil. Spomínaný systém má tú nevýhodu, že jeho presnosť je slabá, najmä pri nízkych prietokoch, čo opäť obmedzuje rozsah možného použitia systému.0009 Cielom predkladaného vynálezu je teda navrhnúť široko aplikovatelný, na tlaku nezávislý systém riadenia toku s presným riadením prietoku v celom rozsahu možného použitia.0010 Toto sa podľa predkladaného vynálezu dosahuje pomocou systému riadenia toku vykazujúceho technické znaky prvého nároku.0011 Tak, ako je používaný v tomto dokumente, pojem médium znamená akúkoľvek tekutinu alebo plyn, známe odborníkom na túto oblasť techniky.

MPK / Značky

MPK: F24D 19/10, E03B 7/07, E03B 7/08, G05D 7/06, E03B 7/00

Značky: riadenia, systém

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/30-e15370-system-riadenia-toku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Systém riadenia toku</a>

Podobne patenty