ČVUT ČVUTvvPraze Praze Fakulta Fakultastavební stavební Katedra Katedratechnických technickýchzařízení zařízeníbudov budov
EEB1 – Vytápění Regulace a měření doc.Ing.Karel Kabele,CSc.
Co je to regulace ?
Zařízení, na jehož impuls se mění jeden nebo více provozních parametrů otopné soustavy teplota hmotnostní průtok tlak
EEB1 2005-2006 Kabele
Proč se reguluje vytápěcí zařízení?
Regulace výkonu podle okamžité potřeby Bezpečnost provozu Omezení provozními parametry zdroje nebo prvku OS Vyrovnání nepřesností návrhu
EEB1 2005-2006 Kabele
Základní princip regulace
Regulovaná veličina x Akční veličina y Poruchová veličina z Řídící veličina w
Regulátor W
Y
Akční člen
Zpětná vazba
Regulovaná soustava Z
EEB1 2005-2006 Kabele
X
Monitorování
Měření regulované veličiny Bez akčního členu Nepřímá Zpětná vazba
Regulovaná soustava Z EEB1 2005-2006 Kabele
X
Ovládání
Pomocí akčního členu se mění regulovaná veličina bez zpětné vazby, bez regulátoru
?
Akční člen
Regulovaná soustava Z
EEB1 2005-2006 Kabele
X
Ruční regulace
Na místě regulátoru je člověk. Ví jaký je dopad jeho regulačních zásahů a podle toho reguluje soustavu
Zpětná vazba Akční člen Y W
Regulovaná soustava Z
EEB1 2005-2006 Kabele
X
Automatická regulace
Podle W a/nebo X dává automaticky impuls akčnímu členu ve snaze dosáhnout žádané hodnoty x Zpětná vazba
Regulátor W
Y
Akční člen
Regulovaná soustava Z
EEB1 2005-2006 Kabele
X
Inteligentní budovy
Vzájemné propojení více systémů budov
Osvětlení Zpětná vazba
Regulátor
Energetické a ekologické Bezpečnostní Dopravní Zábavní …
W
Y
Akční člen
Regulovaná soustava
X
Z
Zabezpečení Zpětná vazba
Zpětná vazba
Vytápění
Regulátor W
Y
Akční člen
Regulovaná soustava
Regulátor
X
Z
W
Y
Akční člen
Regulovaná soustava Z
Vzduchotechnika Zpětná vazba
Regulátor W
Y
Akční člen
Regulovaná soustava Z
EEB1 2005-2006 Kabele
X
X
Regulační obvod Technické provedení
Měření regulované veličiny, resp. řídící veličiny
Regulátor
elektrický teploměr, tlakoměr, průtokoměr apod. porovnává naměřené hodnoty se žádanými a podle toho aktivuje akční člen
Akční člen
fyzicky mění akční veličinu - např uzavírací nebo směšovací ventil se servopohonem, elektromagnetický uzávěr na přívodu plynu do kotle
EEB1 2005-2006 Kabele
Regulátory nespojité
akční veličina má omezený počet hodnot - dvě a více regulovaná veličina kolísá kolem žádané hodnoty v rozmezí regulační odchylky
příklad - prostorový termostat EEB1 2005-2006 Kabele
Regulátory spojité akční veličina se mění spojitě v závislosti na regulované veličině podle tzv. přechodové charakteristiky
P - proporcionální (akční veličina je přímo úměrná regulované veličině) I - integrační (akční veličina je úměrná regulační odchylce) D - derivační (akční veličina je úměrná derivaci regulované veličiny podle času) T - zpožďující (akční veličina se začne měnit až po určité časové prodlevě)
Poznámka - je možná i kombinace charakteristik např. PI regulátor
Fuzzy
EEB1 2005-2006 Kabele
Regulátory podle pohonu
Rozdělení podle používané energie pro chod regulátoru přímočinné regulátory nepřímé regulátory
elektřina, stlačený
vzduch
EEB1 2005-2006 Kabele
Akční členy
Elektromagnetické ventily Škrtící ventily Směšovací (rozdělovací) ventily trojcestné a čtyřcestné EEB1 2005-2006 Kabele
Termostatická hlavice + ventil
S odděleným čidlem
S dálkovým nastavením
Radiátorový ventil Běžná
EEB1 2005-2006 Kabele
Použití trojcestného ventilu
EEB1 2005-2006 Kabele
Příklad regulace tlakové diference
EEB1 2005-2006 Kabele
Příklad regulace teplovodních otopných soustav
regulace zdroje podle výstupní teploty vody (kotlový termostat - ručně nastavím žádanou hodnotu) regulace zdroje podle vnitřní teploty (prostorový termostat, který zapíná a vypíná kotel) kotlový termostat + regulace průtoku u jednotlivých otopných těles (termostatické ventily x nutno řešit ochranu proti minimálnímu průtoku soustavou, možnost dálkového nastavení žádané hodnoty) kotlový termostat + centrální regulace teploty otopné vody směšováním nebo rozdělováním trojcestným nebo čtyřcestným ventilem podle vnější teploty (ekvitermní regulace) EEB1 2005-2006 Kabele
Měření ve vytápění
Měření provozních parametrů pro regulaci tlak,
teplota, průtok
Měření tepla na patě objektu
Teplo vyrobené ve vlastním zdroji – měření spotřeby paliva
Teplo dodané do objektu (dálkové vytápění) Kalorimetrické měření - průtok+rozdíl teplot
EEB1 2005-2006 Kabele
„Měření tepla“ – pro rozdělení nákladů na uživatele
Kapalinov é indik átory Kapalinové indikátory
odpa odpař ová speciá lně obarvené kapaliny vv zzá vislosti na na teplot teplotě odpařřov ováánníí speci speciááln lněě obarven obarvenéé kapaliny záávislosti teplotěě otopn otopné ho ttě lesa otopnéého těělesa P Přřilo ilož ená stupnice umo umožň žňuje uje ode odeč množ ství odpař ené iložžen enáá stupnice umožň žňuje odeččííttáánníí mno množžstv stvíí odpa odpařřen enéé kapaliny. kapaliny. Po Po proveden provedení odeč tu je je trubi trubič ka ss kapalinou kapalinou nahrazena nahrazena novou novou provedeníí ode odeččtu trubiččka ampul ampulí roztokem jin jiné barvy ampulíí ss roztokem jinéé barvy
Elektronick é indik átory Elektronické indikátory
Jeden Jeden ze ze sn sní mačů čů m měř ěří povrchovou teplotu teplotu otopn otopné ho ttě lesa. snííma mačů ěříí povrchovou otopnéého těělesa. dal další ší sn sní mač měř ěří okamž itou teplotu teplotu okoln okolní ho prostoru. prostoru. další snííma mačč m ěříí ii okam okamžžitou okolníího Nam Naměř ěřen ené hodnoty jsou jsou ppř edá ny ke ke zpracov zpracová integrované mu Naměř ěřen enéé hodnoty přřed edáávváány zpracováánníí integrovan integrovanéému mikroprocesoru mikroprocesoru
Nejedná se o „Měření tepla“ !!! EEB1 2005-2006 Kabele
Co se Vám nelíbilo na přednáškách z EEB1? Co se Vám líbilo na přednáškách z EEB1? EEB1 2005-2006 Kabele
