Способ и устройство для проведения пуско-наладочных работ и балансировки системы центрального водяного отопления

012157 Настоящее устройство относится к способу и устройству для проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального водяного отопления, и, в частности, обеспечивающим снижение трудоемкости, затрачиваемой в настоящее время на такие работы. Обычно сантехнический работник с помощником устанавливают систему центрального водяного отопления, включающую нагреватель и насос, внутренний бак-аккумулятор горячей воды, радиаторы и систему труб, в течение дня в зависимости от размеров хозяйства. Главным принципом, лежащим в основе балансировки/проведения пусконаладочных работ системы центрального отопления, является получение перепада температуры, равного 11 С, между подводящей и возвратной трубами системы, причем перепад температуры является настраиваемой величиной. Точно сбалансированная система будет иметь перепад температуры между подводящей и возвратной трубами, равный 11 С, и одинаковую температуру для всех радиаторов. После полного монтажа сантехником и его помощником системы центрального отопления один из них начинает разогрев системы, убедившись, что она полностью заполнена водой и не содержит воздуха. Все радиаторные клапаны двойной регулировки полностью открыты, и все головки датчиков термостатических клапанов радиатора удалены. Комнатные терморегуляторы и терморегулятор внутреннего бака-аккумулятора горячей воды установлены на максимум, и сантехник включает систему отопления при терморегуляторе бойлера, установленном чуть ниже максимума, и при установленной второй скорости насоса. Сантехник должен затем определить очередность включения радиаторов, что он делает, определяя последовательность, в которой они нагреваются. Система может быть выведена на стабильный режим работы, и сантехник в точке, ближайшей к бойлеру, измеряет температуру подвода и возвратную температуру, чтобы достичь перепада, равного 11 С. Если перепад температуры превышает 11 С, это означает,что параметры работы насоса слишком низки, и если перепад температуры ниже 11 С, то параметры работы насоса слишком высоки. Сантехник регулирует скорость насоса до тех пор, пока не получит разницу температуры подвода и возврата, равную 11 С. Определяется наиболее удаленный от насоса радиатор, который называют индексным радиатором, и клапаны на этом радиаторе оставляют полностью открытыми. Сантехник или его помощник возвращается к первому радиатору системы, и сначала закрывает радиаторный клапан двойной регулировки, и, начиная с закрытого положения, открывает радиаторный клапан двойной регулировки на 1/4 оборота. Сантехник дает возможность системе прийти в стабильное состояние и проверяет подающую и возвратную трубы радиатора на соответствие разницы температуры 11 С. Если это достигнуто, сантехник переходит к следующему радиатору и так по всей системе, пока не достигнет индексного радиатора. Это та часть процесса пусконаладочных работ, которая требует значительного времени и терпения, так как часто нужно выполнить несколько поворотов радиаторных клапанов двойной регулировки, чтобы достичь должного перепада температуры, равного 11 С. Более того, после выполнения регулировки ранее отрегулированные радиаторы нуждаются в повторной проверке на возможное отклонение температуры, вызванное этими последовательными настойками. Описанный выше процесс проведения пусконаладочных работ и(или) балансировки является трудной задачей для сантехника и его помощника в конце уже долгого рабочего дня, особенно учитывая, что рабочим нужно также уложить инструменты и убрать рабочее место, прежде чем покинуть рабочую площадку. Реальность ситуации заключается в том, что во многих случаях эту часть процесса проведения пусконаладочных работ не выполняют вообще, или, если попытка выполнения делается, ее не производят должным образом. Это может иметь отрицательные последствия для эффективности работы системы центрального отопления, что очень важно с точки зрения оказываемого в настоящее время давления на все органы государственного управления с требованием снизить выбросы диоксида и улучшить в установленные сроки энергетическую эффективность. Задачей настоящего изобретения является устранение или сокращение трудоемких операций процесса проведения пусконаладочных работ и(или) балансировки системы центрального водяного отопления, так чтобы все монтируемые системы были должным образом введены в эксплуатацию или сбалансированы, чтобы работать с оптимальной эффективностью. Соответственно, в настоящем изобретении предложено устройство для проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального отопления, включающей бойлер для нагрева воды и насос для прокачки воды через группу связанных между собой радиаторов, содержащее несколько пар термоголовок, из которых первая головка каждой пары приспособлена для установки на входе и вторая головка каждой пары приспособлена для установки на выходе радиаторов группы, блок управления для получения и вывода данных о температуре с термоголовок и средство передачи данных о температуре,зарегистрированных каждой головкой, в блок управления, чтобы дать возможность оператору отслеживать падение температуры на каждой паре термоголовок. Предпочтительно термоголовки приспособлены для съемной установки на радиаторы. Блок управления предпочтительно снабжен блоком визуального отображения. Предпочтительно,чтобы на блоке визуального отображения была представлена разница температуры на каждой паре термоголовок, установленных на каждом радиаторе. Блок управления предпочтительно представляет собой портативный компьютер. Устройство также снабжено средством регулирования каждого радиаторного клапана двойной ре-1 012157 гулировки. Предпочтительно средство регулирования каждого радиаторного клапана двойной регулировки включает группу системных узлов, содержащих блоки двигателя (привода), причем один системный узел приспособлен для установки на радиаторный клапан двойной регулировки каждого радиатора. В идеале, системные узлы приспособлены для съемной установки на радиаторные клапаны двойной регулировки. Предпочтительно системные узлы приспособлены для дистанционного приведения в действие от блока управления. В первом варианте выполнения изобретения средство передачи данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой, в блок управления предпочтительно содержит группу системных узлов, каждый из которых включает блок питания, электрически соединенный с парой термоголовок, и снабжен приводом двигателя, состыкованным с конкретным радиатором. В первом варианте выполнения средство передачи данных о температуре, зарегистрированных каждой головкой, в блок управления содержит также системный узел и блок управления, снабженные средствами беспроводной связи между собой. В первом варианте выполнения каждый системный узел снабжен блоком питания, который предпочтительно приспособлен для подключения к основной сети электропитания здания и подводит электропитание к системному узлу. В первом варианте выполнения каждый системный узел предпочтительно обеспечивает питание электродвигателя. В первом варианте выполнения предпочтительно в каждом системном узле предусмотрено средство соединения с термоголовками. В первом варианте выполнения каждый системный узел предпочтительно снабжен средством получения и накопления данных о температуре с соответствующей пары головок. В первом варианте выполнения каждый системный узел предпочтительно содержит микроконтроллер. В первом варианте выполнения блок управления снабжен генератором сигнала и антенной блока управления и каждый системный узел снабжен приемопередатчиком и антенной для беспроводной передачи данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой, в блок управления. В первом варианте выполнения в блок управления, в идеале, заложена исполняемая в нем управляющая программа получения данных о температуре с каждого системного узла и в ответ на эти данные выработки и передачи сигналов, определяющих положение радиаторного клапана двойной регулировки,в каждый системный узел. В идеале, управляющая программа построена на алгоритме, по которому получают значения температуры с системных узлов, состыкованных с рядом радиаторов системы отопления, и вырабатывают величины, соответствующие степени поворота, который нужно придать одному или более радиаторному клапану двойной регулировки. Предпочтительно управляющая программа передает эти величины в микроконтроллеры системных узлов, которые прикладывают их через блоки двигателя к радиаторным клапанам двойной регулировки,чтобы получить оптимальную заданную разницу температур, равную 11 С, между подводящей и возвратной трубами системы центрального отопления. В первом варианте выполнения для связи между блоком управления и системными узлами, в идеале, используют радиочастотные сигналы малой мощности. Во втором варианте выполнения средство передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой, предпочтительно содержит термоголовки и блок управления,снабженные средствами беспроводной связи между собой. Во втором варианте выполнения системные узлы и блок управления предпочтительно снабжены средствами беспроводной связи между собой. Во втором варианте выполнения системные узлы предпочтительно снабжены собственным источником питания. Во втором варианте выполнения источник питания системного узла предпочтительно представляет собой аккумулятор. Во втором варианте выполнения блок управления предпочтительно снабжен генератором сигнала и антенной блока управления и каждая термоголовка снабжена антенной термоголовки, соединенной с датчиком температуры, для беспроводной передачи данных о температуре, зарегистрированных каждой головкой, в блок управления. Во втором варианте выполнения в блок управления предпочтительно заложена исполняемая в нем управляющая программа получения данных с головок и в ответ на эти данные выработки и передачи сигналов в системные узлы. Управляющая программа в идеале построена на алгоритме, по которому получают значения температуры с ряда радиаторов системы отопления и вырабатывают величины, соответствующие степени поворота, который нужно придать одному или более радиаторному клапану двойной регулировки через системные узлы, чтобы получить оптимальную разницу температур, равную 11 С. Во втором варианте выполнения управляющая программа предпочтительно передает эти величины-2 012157 в системные узлы, чтобы их блоки двигателя поворачивали радиаторные клапаны двойной регулировки так, чтобы получить оптимальную разницу температур, равную 11 С, между подводящей и возвратной трубами системы центрального отопления. Во втором варианте выполнения для связи между блоком управления и блоками двигателя, в идеале, используют радиочастотные сигналы малой мощности. Во втором варианте выполнения для связи между термоголовками и блоком управления предпочтительно также используют радиочастотные сигналы малой мощности. Во втором варианте выполнения термоголовки предпочтительно содержат радиочастотные средства идентификации, объединенные с датчиками температуры. Эти термоголовки, приспособленные для установки на входе и выходе радиаторов, выполнены с возможностью получения радиочастотных сигналов от блока управления, измерения температуры и передачи измеренной температуры и данных идентфикации головки обратно в блок управления с использованием пассивного питания путем передачи энергии радиочастотным сигналом. Предлагается также способ проведения пусконаладочных работ и(или) балансировки системы центрального водяного отопления, включающий операции установки термоголовок на входе и выходе радиаторов системы центрального отопления и сбора показаний температуры с головок в блоке управления, приспособленном для отображения этих показаний для оператора. Это позволяет оператору легко видеть влияние регулировки радиаторного клапана двойной регулировки одного радиатора на разницу температур на любом другом радиаторе, входящем в систему, и устраняет необходимость в постоянном возврате к другим радиаторам системы для контроля их температуры после регулирования каждого радиаторного клапана двойной регулировки. Способ включает также операцию установки на радиаторные клапаны двойной регулировки поворотных средств, приспособленных для дистанционного приведения в действие от блока управления. Способ включает также операцию дистанционного регулирования вращения поворотных средств блоком управления в ответ на значения температуры, зарегистрированные термоголовками. Далее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых только в качестве примера представлен один вариант выполнения устройства, реализующего способ проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального водяного отопления по настоящему изобретению. На чертежах показано: на фиг. 1 - схематический вид системы центрального отопления по предшествующему уровню техники; на фиг. 2 - схематический вид части устройства для проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального водяного отоплени; и на фиг. 3 - электрическая блок-схема устройства. На фиг. 1 представлено устройство, предназначенное для проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального отопления первого типа, включающей бойлер 7 подогрева воды и насос 1 для прокачки воды через группу радиаторов 21, соединенных трубами 22. Как видно на фиг. 2, каждый радиатор 21 снабжен термостатическим радиаторным клапаном 2 и радиаторным клапаном двойной регулировки 3. Каждый радиатор 21 также снабжен парой термоголовок 9, 10, из которых первая термоголовка 9 каждой пары установлена на подводящей трубе 24 и вторая термоголовка 10 каждой пары установлена на возвратной трубе 25 радиатора 21. В устройство введены блок управления (фиг. 3),предназначенный для сбора и вывода информации о температуре с термоголовок 9, 10, и узел, обозначенный, в общем, ссылочным номером 31, которому по линиям связи 35 передается информация о температуре, зарегистрированной термоголовками 9, 10, для пересылки ее в блок управления, чтобы дать возможность оператору отслеживать перепад температур на каждой паре термоголовок 9, 10. Термоголовки 9, 10 съемно установлены на радиаторе 21. Блоком управления обычно является портативный персональный компьютер с встроенным дисплейным блоком, на котором отображается разница температуры на каждой паре термоголовок 9, 10,установленных на радиаторах 21. В устройство также входит системный узел, в общем, обозначенный ссылочной позицией 8 и предназначенный для настройки радиаторных клапанов двойной регулировки 3. Системный узел 8, используемый при настройке радиаторного клапана двойной регулировки, содержит блок 32 двигателя с редукторным двигателем 33 и переходник, предназначенный для присоединения к головке радиаторного клапана двойной регулировки. Системный узел 8 выполнен с возможностью съемной установки на радиаторный клапан двойной регулировки 3 и дистанционного управления от блока управления. Системный узел включает радиочастотный интерфейс (UART - универсальный асинхронный интерфейс), микроконтроллер и схему связи с двигателем. В варианте выполнения, представленном на фиг. 2, устройство 31 передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой 9, 10, содержит блок 11 питания системного узла 8, электрически соединенного с парой термоголовок 9, 10 и включающего блок 32 двигателя. Устройство 31 передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой 9, 10, содержит также системный узел 8, имеющий антенну 41, и блок управления также содержит антенну, причем обе антенны связаны со схемой генерации и обработки сигналов беспроводной свя-3 012157 зи между ними. Блок 11 питания может быть подключен к основной сети электропитания здания, и каждый блок 11 питания запитывает системный узел 8, содержащий электродвигатель 32, соединенный с блоком 33 редуктора. В каждом системном узле 8 предусмотрено соединение с термоголовками 9, 10 и наличие микроконтроллера с памятью, предназначенного для получения и накопления данных о температуре с термоголовок 9, 10. В блоке управления имеются генератор сигналов и антенна блока управления, а каждый системный узел содержит антенну 41 для беспроводной передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой 9, 10. В блок управления заложена управляющая программа, исполняемая через интерфейс микроконтроллера и предназначенная для получения данных о температуре с каждого системного узла 8 и в ответ на эти данные выработки и передачи сигналов, определяющих положение радиаторного клапана двойной регулировки для каждого системного узла 8. Управляющая программа основана на алгоритме, по которому получают данные о температуре с системных узлов 8, соединенных с рядом радиаторов 21 в системе, и вырабатывают величины, соответствующие степени поворота, который необходимо придать одному или более радиаторному клапану двойной регулировки 3. Управляющая программа передает эти величины в микроконтроллеры системных узлов 8, которые передают их через блоки 32 двигателя радиаторным клапанам двойной регулировки 3, чтобы получить оптимальную разницу температур, равную 11 С, между подводящей и возвратной трубами системы центрального отопления, показанной на фиг. 1. Для связи между блоком управления и системными узлами 8 используют радиочастотные сигналы малой мощности. Настоящим изобретением предусмотрен также второй вариант выполнения устройства, не показанный на чертежах и включающий средство передачи данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой, непосредственно в блок управления. Термоголовки и блок управления включают оборудование для беспроводной связи друг с другом. Блок двигателя и блок управления также включают оборудование для беспроводной связи друг с другом. Блок двигателя имеет свой источник питания, который может быть снабжен одним или более аккумулятором. Блок управления включает генератор сигнала и антенну блока управления, а термоголовка имеет соединенную с датчиком температуры антенну термоголовки для беспроводной передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой. В блок управления заложена управляющая исполняемая программа получения данных с термоголовок и в ответ на эти данные выработки и передачи сигналов в блоки двигателя. Работа управляющей программы основана на алгоритме, по которому получают значения температуры с ряда термоголовок, установленных на радиаторах отопительной системы, и вырабатывают величины, соответствующие степени поворота, который необходимо придать одному или более радиаторным клапанам двойной регулировки через блоки двигателя, чтобы получить оптимальную разницу температур, равную 11 С. Управляющая программа передает эти величины в системные узлы, которые поворачивают радиаторные клапаны двойной регулировки так, чтобы получить оптимальную разницу температур, равную 11 С, между подводящей и возвратной трубами системы центрального отопления. Для связи между блоком управления и блоками двигателей и для связи между термоголовками и блоком управления используют радиочастотные сигналы малой мощности. В термоголовках используют элементы радиочастотной идентификации, соединенные с датчиками тепературы. Эти термоголовки, приспособленные для установки на входе и выходе радиаторов, выполнены с возможностью получения питания по радиочастотным сигналам от блока управления, измерения температуры и передачи данных измерения и идентификационных данных обратно в блок управления. В процессе эксплуатации в соответствии с вариантом выполнения изобретения, представленным на фиг. 2, после того, как сантехник и помощник смонтировали систему центрального водяного отопления,как показано на стр. 1 и 2 настоящего описания и на фиг. 1, один из них устанавливает термоголовки 9 и 10 на подводящей трубе 24 и возвратной трубе 25, соответственно, каждого радиатора 21, мониторинг которого нужно провести, то есть обычно на всех радиаторах 21 системы отопления. Персонал, устанавливающий на радиаторы сначала пары термоголовок 9, 10, может также установить блоки 32 двигателя на каждый радиаторный клапан двойной регулировки 3 и электрически подсоединить их к блокам 11 питания. При включении им блока управления у него есть два варианта дальнейших действий: или вручную провести входную настройку радиаторных клапанов двойной регулировки 3, или дать возможность блоку управления провести эту настройку на основе управляющей программы, исполняемой в блоке управления. Если оператор выбирает вариант предоставления возможности управляющей программе регулировать работу блоков 32 двигателя, управляющая программа посылает по беспроводной связи сигналы в системный узел 8 на начало измерения термоголовками 9, 10 температуры подводящих и возвратных труб 24, 25 радиаторов. Системный блок регистрирует и беспроводным способом посылает данные о температуре в блок управления. В блок управления заложена управляющая программа получения данных о температуре с каждого системного узла 8 и в ответ на эти данные выработки и передачи сигналов, определяющих положение радиаторного клапана двойной регулировки для каждого системного узла 8. Управляющая программа основана на алгоритме, по которому получают данные о температуре с системных узлов 8, соединенных с рядом радиаторов 21 в системе, и вырабатывают сигналы, соответствующие степени поворота, который необходимо придать одному или более радиаторному клапану двой-4 012157 ной регулировки 3. Управляющая программа передает эти величины в микроконтроллеры системных узлов 8, которые передают их через блоки 32 двигателя радиаторным клапанам двойной регулировки 3,чтобы получить оптимальную разницу температур, равную 11 С, между подводящей и возвратной трубами системы центрального отопления. Устройство и способ могут быть использованы не только при вводе в эксплуатацию новой системы центрального водяного отопления, но также для балансировки (настройки) системы, уже введенной в эксплуатацию, однако, неправильно сбалансированной в процессе ее наладки. Без выхода за рамки изобретения могут быть введены различные изменения и модификации, например, для низкотемпературных нагревательных систем, как на основе проложенных под полом труб,так и на основе радиаторов. Эти системы разрабатывают таким образом, что требуемая разница температур может изменяться от стандартных 11 до 15, 20 С и даже более. Программа, выполняемая в блоке управления, может быть поэтому ориентирована на настройку находящихся под полом источников тепла или радиаторов на одинаковое значение или на создание нескольких областей (или групп), в которых производится разная настройка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального отопления, включающей бойлер для нагрева воды и насос для прокачки воды через группу связанных трубами радиаторов, каждый из которых снабжен радиаторным клапаном двойной регулировки, включающее несколько пар термоголовок, из которых первая головка каждой пары приспособлена для установки на входе, а вторая головка каждой пары приспособлена для установки на выходе соответствующего одного из указанной группы радиаторов, блок управления для получения данных о температуре с термоголовок, средство передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой, для представления оператору возможности отслеживания падения температуры на каждой паре термоголовок, и средство регулирования каждого радиаторного клапана двойной регулировки, включающее группу системных узлов, содержащих блоки двигателя, причем каждый системный узел приспособлен для установки на радиаторный клапан двойной регулировки каждого радиатора и системные узлы приспособлены для дистанционного приведения в действие от блока управления. 2. Устройство по п.1, в котором термоголовки приспособлены для съемной установки на радиаторы. 3. Устройство по п.1, в котором блок управления снабжен блоком визуального отображения для представления разницы температур на каждой паре термоголовок, установленных на каждом радиаторе. 4. Устройство по п.1, в котором блок управления содержит портативный компьютер. 5. Устройство по п.1, в котором системные узлы приспособлены для съемной установки на радиаторные клапаны двойной регулировки. 6. Устройство по п.1, в котором каждый системный узел содержит блок питания, электрически соединенный с соответствующей парой термоголовок и соответствующим приводом блока двигателя системного узла. 7. Устройство по п.6, в котором блок питания каждого системного узла приспособлен для подключения к основной сети электропитания и подводит электропитание к системному узлу. 8. Устройство по п.1, в котором каждый системный узел снабжен средством получения и накопления данных о температуре с соответствующей пары головок. 9. Устройство по п.8, в котором каждый системный узел снабжен микроконтроллером. 10. Устройство по п.1, в котором блок управления снабжен генератором сигнала и антенной блока управления и каждый системный узел снабжен приемопередатчиком и антенной для беспроводной передачи в блок управления данных о температуре, зарегистрированных каждой термоголовкой. 11. Устройство по п.1, в котором в блок управления заложена исполняемая в нем управляющая программа получения данных о температуре с каждого системного узла и в ответ на эти данные выработки и передачи в каждый системный узел сигналов, определяющих положение радиаторного клапана двойной регулировки. 12. Устройство по п.11, в котором управляющая программа построена на алгоритме, по которому получают значения температуры с системных узлов, состыкованных с рядом радиаторов системы отопления, и вырабатывают величины, соответствующие степени поворота, который нужно придать одному или более радиаторному клапану двойной регулировки. 13. Устройство по п.12, в котором управляющая программа передает указанные величины в микроконтроллеры системных узлов, которые применяют их через блоки двигателя к радиаторным клапанам двойной регулировки, чтобы получить оптимальную заданную разницу температур между подводящей и возвратной трубами системы центрального отопления. 14. Устройство по п.1, в котором системные узлы и блок управления снабжены средствами беспроводной связи между собой. 15. Устройство по п.6, в котором каждый источник питания системного узла содержит аккумулятор. 16. Устройство по п.1, в котором термоголовки содержат радиочастотные средства идентификации,объединенные с датчиками температуры.-5 012157 17. Способ проведения пусконаладочных работ и балансировки системы центрального водяного отопления, включающий операции по установке термоголовок на входе и выходе группы радиаторов системы центрального отопления, сбору всех показаний температуры с головок в блоке управления, приспособленном для отображения этих показаний оператору, и установке поворотных средств на радиаторные клапаны двойной регулировки каждого радиатора, причем поворотные средства приспособлены для дистанционного приведения в действие от блока управления. 18. Способ по п.17, дополнительно включающий операцию дистанционного регулирования вращения поворотных средств блоком управления в ответ на значения температуры, зарегистрированные с термоголовок.