194420. lajstromszámú szabadalom • Eljárás főként távhőellátásba kapcsolt épületek helyiségeinek adaptív hőmérséklet szabályozására
1 194.420 2 A találmány tárgya eljárás távhőellátásba kapcsolt objektumok helyiségeinek a rendeltetésszerű használathoz előírt belső hőmérsékleteket biztosító adaptív hőmérsékletszabályozására az időfüggvény szerint változóan előírt belső helyiséghőmérsékletek, az épületfizikai jellemzők, a mindenkori külső környezeti hőmérséklet figyelembe vételével, amelynek során a figyelembe vett jellemzők alapján képzett beavatkozójellel a hőntartási periódusokban a mindenkor szükséges szekunderköri előremenő fűtővízhőmérsékletet a primer előremenő fűtővízzel a hőcserélőt megkerülve a mindenkor szükséges hőmérsékletű szekunderköri fűtővizet állítunk elő, a megkerülés megfelelő arányban történő beállításával, azaz az előremenő fűtővíz tömegáramálak változtatásával állítunk be, míg a felfűtési periódusban a mindenkori felfűtési honi érsékletgörbe számított várható meredeksége alapján a felfűtés(e.k) kezdeti időpontját változtatjuk. A találmány tárgyát képezi továbbá a fenti szabályozási feladat ellátására szolgáló berendezés, amely különböző mérőérzékelők jeleit bemenetéit fogadó, vezérlő mikroprocesszorral ellátott központi szabályozókészüléket, valamint a központi szabályozókészülékben képzett beavatkozó jelekkel kivezérelt egy beavatkozószervet tartalmaz. Az időszak jellegéhez igazodóan változó program szerinti előírt belső helyiséghőmérsékletek biztosítására alkalmas berendezések számos típusa és kivitele ismert. így például a GANZ Műszer művek TERMOREG típusú fűtésszabályozója alkalmas a fűtőszabályozás alapjelének az időszak jellegéhez igazodó állítására, és ezzel az előírt helyiséghőmérséklet éjszaka, vagy a helyiség kihasználatlan időszakaiban, így nem lakóépületek esetében pl. munkaszüneti napokon az energiatakarékosság jegyében a normál belső hőmérséklethez (általában 20°C-hoz) viszonyítva alacsonyabb előírt belső hőmérsékletre történő lecsökkentésére. Az ismert készülék a felfűtést és a lehűtést az előzőleg kézi úton beprogramozott időszakoknak megfelelően irányítja. Ez egyben azt is jelenti, hogy pl. a munkarend megváltoztatásából - pl. ünnepek miatt a heti pihenőnap nem vasárnap történő kiadásából - eredő fűtési igény változásokhoz nem tud automatikusan igazodni. A fűtési program megváltoztatása céljából ilyenkor az illetékes szakembereknek kell a készülék programját átállítani. Hasonlóan fixen, az időpontokhoz rendelten biztosítja a helyiséghőmérsékletnek az időszak jellegéhez igazodó szabályozását a francia SOPAC cég CONCERTO MPUA típusú fűtésszabályozó készüléke. Ebbe négy, egymástól független fűtési menetrend programozható be. A HONEYWELL cég MICRONIK 100 típusú fűtésszabályozói közül a W989 A és OPTIMIZER IL jelűek - kihasználva a működésüket vezérlő mikroprocesszor nyújtotta lehetőségeket — á helyiség és a külső környezet hőmérsékletét, valamint az épületnek a korábbi felfűtések és lehűlések adataiból saját maguk által kiszámított jellemzőit (hőkapacitás, hőátadási tényező stb.) figyelembe vételével határozzák meg a felfűtés, illetve lehűtés megkezdésének szükséges időpontját a helyiségekre előírt „hőmérséklet menetrend ”-hez igazodóan. A nyugat-berlini Kieback und Peter cég által gyártott fűtésszabályozókat (pl. KOL, illetve KCA típus) egyedileg vagy csoportosan vezérlő AOP (Adaptive Optimizer Processor) típusú processzor, amint elnevezése is mutatja, már adaptív módon a külső és belső hőmérséklethez, valamint az épület fizikai jellemzőihez igazodóan optimalizálja az időszak jellegéhez igazodó ' helyiséghőmérséklet biztosításához a felfűtési meredekségét (időtartamát), valamint a lehűtést időszak hosszát. A korábban ismertetett szabályozóktól eltérően ez már azt is figyelembe veszi, hogy alacsony külső hőmérséklet akadálya lehet a névleges előírt (pl. 20°C-os) helyiséghőmérséklét kívánt időpontra történő visszaállításának. Azért ha az általa kiszámított szükséges felfűtési időtartam hosszabb, vagy csak nem sokkal rövidebb az alacsonyabb hőmérsékletet igénylő időszaknál, a lehűlést a névlegesen megengedett alacsonyabb helyiséghőmérséklet elérése előtt — magasabb hőmérsékleten — megszakítja, és a felfűtést erről a hőmérsékletről kezdi meg. Bár ez utóbbi ismert szabályozó elvben már számol a fűtési rendszerből nyerhető energia korlátozott voltával, egyetlen felsorolt és egyáltalán ismert melegvizes fűtési rendszerben alkalmazott fűtésszabályozó sem veszi figyelembe a (táv) fűtési rendszerből a fűtéshez igénybevehető maximális energia tényleges értékét, azaz a hőforrásból (kazánból) kilépő, illetve a távvezetéken a távfűtött házhoz megérkező fűtővíz hőmérsékletét (és tömegáramát) és a használati melegvíz hőmérsékletét. Enélkül viszont nem lehet kielégíteni a szabályozással szemben joggal támasztott két igen fontos követelményt. Ezek az alábbiak:- energiatakarékosság szempontjából fontos, hogy a felfűtési görbe a lehető legmeredekebb legyen,azaz a lehető legjobban közelítse meg az ideális esetet, a felfűtési idő minimalizálását, azaz az energiapazarlástól mentes felfűtést, ahol a felfűtés időigénye elvileg végtelenül rövid legyen. A felfűtési szakasz meredekségének elérhető maximuma a felfűtéshez igénybevehető többlet-hőteljesítmény értékének függvénye. Miután a víz fajhője adott, ezt a kazánból kilépő, illetve a távvezetéken a távfűtött házhoz megérkező primer fűtővíz hőmérsékletének az adott esetben tömegáramának, valamint a külső és a helyiségen belüli hőmérséklet ismeretében lehet meghatározni. — Dacára az energiatakarékosság fontosságának, a fűtött helyiségeknek az egyes időszakokra előírt hőmérsékletét a legalacsonyabb külső hőmérséklet mellett is biztosítani kell. Ennek érdekében a csökkentett hőmérséklet-igényű időszakokban csak akkor szabad a helyiség hőmérsékletét az erre az időszakra előírt névleges alacsonyabb értékre csökkenteni, ha a lehetséges maximális meredekségű felfűtés mellett az előírt belső (pl. 20°C) hőmérséklet a fűtött lakóhelyiségekben a kívánt időpontra elérhető. Ellenkező esetben a lehűtést magasabb hőmérsékleten kell abbahagyni. A találmány célja a fenti követelményeket maradéktalanul kielégítő, és így az ismertekkel szemben fokozottan energiatakarékos fűtést biztosító szabályozási eljárás és berendezés kialakítása. A kitűzött célt olyan eljárás foganatosításával érjük el, amelynél a találmány szerint a felfűtési periódusban a primer víznek a hőcserélő megkerülését szüneteltetjük, és a felfűtés(ek) időtartamát a rendelkezésre álló primer fűtő víz energiatartalmának figyelembevételével szabályozzuk az alábbi algoritmus szerint: & 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
