tzb2 0 - vytápění

ČVUT V PRAZEFakulta stavební

Katedra TZB

ČVUT V PRAZEFakulta stavební

Katedra TZB

TZB2TZB200- Vytápění- Vytápění

Regulace, Regulace, automatizace a automatizace a

měření ve měření ve vytápěnívytápění

ČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budovČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budovČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budovČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budov

Co je to Co je to regulace regulace ? ? Zařízení, na jehož impuls se mění Zařízení, na jehož impuls se mění

jeden nebo více provozních jeden nebo více provozních parametrů otopné soustavy parametrů otopné soustavy teplotateplota hmotnostní průtokhmotnostní průtok tlaktlak


Proč se reguluje vytápěcí Proč se reguluje vytápěcí zařízení?zařízení?

Regulace výkonu podle okamžité Regulace výkonu podle okamžité potřebypotřeby

Bezpečnost provozuBezpečnost provozu Omezení provozními parametry Omezení provozními parametry

zdroje nebo prvku OSzdroje nebo prvku OS Vyrovnání nepřesností návrhuVyrovnání nepřesností návrhu


Regulační obvodRegulační obvod Regulovaná veličina xRegulovaná veličina x Akční veličina yAkční veličina y Poruchová veličina zPoruchová veličina z Řídící veličina wŘídící veličina w

Regulovaná soustava X

Z

Regulátor

Y

Akční člen

Zpětná vazba

W


OvládáníOvládání Pomocí akčního členu se mění Pomocí akčního členu se mění

regulovaná veličina regulovaná veličina bez zpětné vazby, bez regulátorubez zpětné vazby, bez regulátoru


Z

Akční člen

?


Ruční regulaceRuční regulace Na místě regulátoru je člověk. Ví Na místě regulátoru je člověk. Ví

jaký je dopad jeho regulačních jaký je dopad jeho regulačních zásahů a podle toho reguluje zásahů a podle toho reguluje soustavusoustavu


Z

Y

Akční člen

Zpětná vazba

W


Automatická regulaceAutomatická regulace Podle W a/nebo X dává automaticky Podle W a/nebo X dává automaticky

impuls akčnímu členu ve snaze impuls akčnímu členu ve snaze dosáhnout žádané hodnoty xdosáhnout žádané hodnoty x


Z

Regulátor

Y

Akční člen

Zpětná vazba

W


Regulační obvodRegulační obvod Technické provedeníTechnické provedení

Měření regulované veličiny, resp. Měření regulované veličiny, resp. řídící veličinyřídící veličiny elektrický teploměr, tlakoměr, elektrický teploměr, tlakoměr,

průtokoměr apod.průtokoměr apod. Regulátor Regulátor

porovnává naměřené hodnoty se porovnává naměřené hodnoty se žádanými a podle toho aktivuje akční žádanými a podle toho aktivuje akční členčlen

Akční člen Akční člen fyzicky mění akční veličinu - např fyzicky mění akční veličinu - např

uzavírací nebo směšovací ventil se uzavírací nebo směšovací ventil se servopohonem, elektromagnetický servopohonem, elektromagnetický uzávěr na přívodu plynu do kotle uzávěr na přívodu plynu do kotle


RegulátoryRegulátory nespojité nespojité akční veličina má akční veličina má

omezený počet omezený počet hodnot - dvě a vícehodnot - dvě a více

regulovaná regulovaná veličina kolísá veličina kolísá kolem žádané kolem žádané hodnoty v rozmezí hodnoty v rozmezí regulační odchylkyregulační odchylky příklad - prostorový příklad - prostorový

termostattermostat


RegulátoryRegulátory spojité spojité

akční veličina se mění spojitě v akční veličina se mění spojitě v závislosti nazávislosti na regulované veličině regulované veličině podle tzv. podle tzv. přechodové přechodové charakteristikycharakteristiky P - proporcionální (akční veličina je P - proporcionální (akční veličina je

přímo úměrná regulované veličině)přímo úměrná regulované veličině) I - integrační (akční veličina je I - integrační (akční veličina je

úměrná regulační odchylce)úměrná regulační odchylce) D - derivační (akční veličina je D - derivační (akční veličina je

úměrná derivaci regulované úměrná derivaci regulované veličiny podle času)veličiny podle času)

T - zpožďující (akční veličina se T - zpožďující (akční veličina se začne měnit až po určité časové začne měnit až po určité časové prodlevě)prodlevě)

Poznámka - je možná i kombinace Poznámka - je možná i kombinace charakteristik např. PI regulátor charakteristik např. PI regulátor

FUZZYFUZZY


Regulátory podle pohonuRegulátory podle pohonu Rozdělení podle používané energie Rozdělení podle používané energie

pro chod regulátorupro chod regulátoru přímočinné regulátory přímočinné regulátory nepřímé regulátory nepřímé regulátory

elektřina,elektřina, stlačený vzduchstlačený vzduch


Akční členyAkční členy

ElektromagnetickElektromagnetické ventily é ventily

Škrtící ventily Škrtící ventily Směšovací Směšovací

(rozdělovací) (rozdělovací) ventily trojcestné ventily trojcestné a čtyřcestné a čtyřcestné


Termostatická hlavice Termostatická hlavice + ventil+ ventil

Běžná

S dálkovým nastavenímS odděleným čidlem

Radiátorový ventil


Použití trojcestného Použití trojcestného ventiluventilu


Příklad regulace tlakové Příklad regulace tlakové diferencediference


Příklad regulace Příklad regulace teplovodních otopných teplovodních otopných

soustavsoustav regulace zdroje podle výstupní teploty vody (kotlový regulace zdroje podle výstupní teploty vody (kotlový

termostat - ručně nastavím žádanou hodnotu)termostat - ručně nastavím žádanou hodnotu) regulace zdroje podle vnitřní teploty (prostorový regulace zdroje podle vnitřní teploty (prostorový

termostat, který zapíná a vypíná kotel)termostat, který zapíná a vypíná kotel) kotlový termostat + regulace průtoku u jednotlivých kotlový termostat + regulace průtoku u jednotlivých

otopných těles (termostatické ventily x nutno řešit otopných těles (termostatické ventily x nutno řešit ochranu proti minimálnímu průtoku soustavou, ochranu proti minimálnímu průtoku soustavou, možnost dálkového nastavení žádané hodnoty)možnost dálkového nastavení žádané hodnoty)

kotlový termostat + centrální regulace teploty kotlový termostat + centrální regulace teploty otopné vody směšováním nebo rozdělováním otopné vody směšováním nebo rozdělováním trojcestným nebo čtyřcestným ventilem podle vnější trojcestným nebo čtyřcestným ventilem podle vnější teploty (ekvitermní regulace)teploty (ekvitermní regulace)


Měření ve vytápěníMěření ve vytápění

Měření provozních Měření provozních parametrů pro regulaciparametrů pro regulaci

tlak, teplota, průtoktlak, teplota, průtok

Měření tepla na patě Měření tepla na patě objektuobjektu

Teplo vyrobené ve vlastním Teplo vyrobené ve vlastním zdroji – zdroji – měření spotřeby palivaměření spotřeby paliva

Teplo dodané do objektu Teplo dodané do objektu (dálkové vytápění) (dálkové vytápění) Kalorimetrické měřeníKalorimetrické měření - - průtok+rozdíl teplotprůtok+rozdíl teplot


„„Měření tepla“ – pro Měření tepla“ – pro rozdělení nákladů na rozdělení nákladů na

uživateleuživatele Kapalinové indikátoryKapalinové indikátory

odpařování speciálně obarvené kapaliny v závislosti na odpařování speciálně obarvené kapaliny v závislosti na teplotě otopného tělesateplotě otopného tělesa

Přiložená stupnice umožňuje odečítání množství Přiložená stupnice umožňuje odečítání množství odpařené kapaliny. odpařené kapaliny.

Po provedení odečtu je trubička s kapalinou nahrazena Po provedení odečtu je trubička s kapalinou nahrazena novou ampulí s roztokem jiné barvynovou ampulí s roztokem jiné barvy

Elektronické indikátoryElektronické indikátory Jeden ze snímačů měří povrchovou teplotu otopného Jeden ze snímačů měří povrchovou teplotu otopného

tělesa.tělesa. další snímač měří i okamžitou teplotu okolního prostoru. další snímač měří i okamžitou teplotu okolního prostoru. Naměřené hodnoty jsou předávány ke zpracování Naměřené hodnoty jsou předávány ke zpracování

integrovanému mikroprocesoruintegrovanému mikroprocesoru

Nejedná se o „Měření tepla“ !!!

Kapalinové indikátoryKapalinové indikátory odpařování speciálně obarvené kapaliny v závislosti na odpařování speciálně obarvené kapaliny v závislosti na

teplotě otopného tělesateplotě otopného tělesa Přiložená stupnice umožňuje odečítání množství Přiložená stupnice umožňuje odečítání množství

odpařené kapaliny. odpařené kapaliny. Po provedení odečtu je trubička s kapalinou nahrazena Po provedení odečtu je trubička s kapalinou nahrazena

novou ampulí s roztokem jiné barvynovou ampulí s roztokem jiné barvy

Elektronické indikátoryElektronické indikátory Jeden ze snímačů měří povrchovou teplotu otopného Jeden ze snímačů měří povrchovou teplotu otopného

tělesa.tělesa. další snímač měří i okamžitou teplotu okolního prostoru. další snímač měří i okamžitou teplotu okolního prostoru. Naměřené hodnoty jsou předávány ke zpracování Naměřené hodnoty jsou předávány ke zpracování

integrovanému mikroprocesoruintegrovanému mikroprocesoru

Nejedná se o „Měření tepla“ !!!

tzb2 0 - vytápění

Documents