Оптимизация работы регуляторов отопления

Cообщение старших научных сотрудников Литовского института сельскохозяйственной инженерии (Каунас, А. Гилюс, Л. Брадзейкис), сделанное ими на международной научно-практической конференции "Новое поколение энергоэффективного инженерного оборудования жилых зданий"

Целесообразность автоматизации отопления не вызывает сомнений: экономится энергия, улучшается микроклимат помещений.

Для регулирования отопления помещений широко применяют программируемые регуляторы отопления, которые интенсивность отопления регулируют в зависимости от наружной температуры и согласно программе, задаваемой потребителем.

Программируемые регуляторы отопления обычно изменяют температуру приточной воды отопительной системы путем широтно-импульсного регулирования работы смесительного клапана воды. Регуляторы работают с постоянным коэффициентом пропорциональности, то есть длительность регулирующей команды прямо пропорциональна отклонению температуры приточной воды. Такой способ часто не является оптимальным, особенно при работе с приводами различной скорости смесительных клапанов воды и при колебаниях температуры источника тепла.

Предлагается применять регуляторы, работающие с переменным автоматически изменяемым коэффициентом пропорциональности широтноимпульсного регулирования. Коррекцию коэффициента пропорциональности осуществляют в зависимости от реакции температуры приточной воды на регулирующее воздействие. Коррекция коэффициента пропорциональности увеличивает универсальность и динамическую точность регулятора. Для устранения отклонения температуры приточной воды часто достаточно одной регулирующей команды.

Такие регуляторы вполне хорошо работают в системах с постоянной или мало меняющейся температурой источника тепла (например, в системах централизованного теплоснабжения).

Колебания температуры источника тепла (такие колебания свойственны большинству систем автономного теплоснабжения) влияют на работу регулятора отопления, а действие регулятора, изменяющее теплопотребление, в свою очередь влияет на работу источника тепла.

В некоторых случаях в системе источник тепла-регулятор-отопительная система возникают автоколебания температуры.

С целью исключения влияния колебаний температуры источника тепла на работу регулятора отопления предлагается потребность в регулирующем воздействии определять по сумме моментного и интегрированного отклонений температуры приточной воды. Чем меньше "вес" моментного отклонения и больше "вес" интегрированного отклонения в алгоритме регулирования, тем меньше чувствительность регулятора к колебаниям температуры источника тепла. Следует отметить, что такое регулирование не создает отклонения средней температуры приточной воды: установившаяся ошибка исключается интегрирующим регулированием.

Обобщения

Во-первых, с целью увеличения универсальности и динамической точности программируемых регуляторов отопления предлагается температуру приточной в отопительную систему воды регулировать способом широтноимпульсной модуляции с переменным автоматически изменяемым коэффициентом пропорциональности.

Во-вторых, с целью исключения влияния колебаний температуры источника тепла на работу регулятора отопления предлагается потребность в регулирующем воздействии определять по сумме моментного и интегрированного отклонений температуры приточной воды.

В-третьих, предлагаемые решения уменьшают частоту команд регулятора, что увеличивает срок службы и надежность всей системы регулирования.Материалы подготовил Сергей ЗОЛОТОВ