Technical means for oscillating connection of ground heat exchangers in heating systems with heat pumps | Технические средства для осциллирующего подключения грунтовых теплообменников в системах отопления с тепловыми насосами

English. Renewable sources play an increasing role in the energy supply of Autonomous heating systems. A special place belongs to the low-potential thermal energy of the soil, which is extracted by heat exchangers and converted into a high-potential form by means of heat pumps. In order to avoid unacceptable overcooling of the soil with intensive use of natural heat, it is recommended to connect heat exchangers in an oscillating mode. For realization of this mode the number of the technical means which have become a part of heating systems is offered. The first of the considered systems is equipped with a pneumatic control device for two ground heat exchangers. During the operation of this system, the temperature of the low-potential coolant is controlled by the pressure of the gas in special cylinders, and the discreteness of operation is achieved through the use of a mechanical device having two stable conditions. The second heating system is designed to control an arbitrary number of ground heat exchangers. This system is equipped with an electronic control device, which is based on temperature sensors, Comparators, inverters, logic elements "I", amplifiers and a ring counter. Switching of ground heat exchangers is carried out by electromagnetic valves, characterized by two conditions. To exclude possible switching errors arising from accidental external influences and leading to an unplanned ratio of coolant temperatures, a heating system with a flexible algorithm for controlling ground heat exchangers has been developed. The flexible algorithm provides for the connection of ground heat exchangers depending on the current temperature of the coolant and is not regulated by a predetermined sequence. In case of unforeseen changes in the temperature of the soil, changes in the thermal characteristics of the ground heat exchangers due to their natural aging, repair or replacement of the heating system remains operational.

Russian. Возрастающую роль в энергообеспечении автономных отопительных систем играют возобновляемые источники. Среди них особое место принадлежит низкопотенциальной тепловой энергии грунта, которая извлекается теплообменниками и преобразуется в высокопотенциальную форму с помощью тепловых насосов. Во избежание недопустимого переохлаждения грунта при интенсивном использовании природной теплоты рекомендовано подключать теплообменники в осциллирующем режиме. Для реализации этого режима предложен ряд технических средств, вошедших в состав отопительных систем. Первая из рассмотренных систем оснащена пневматическим устройством управления двумя грунтовыми теплообменниками. При работе этой системы контроль за температурой низкопотенциального теплоносителя осуществляется по давлению газа в специальных цилиндрах, а дискретность срабатывания достигается за счет использования механического устройства, имеющего два устойчивых состояния. Вторая отопительная система предназначена для управления произвольным количеством грунтовых теплообменников. Эта система оснащена электронным устройством управления, основу которого составляют датчики температуры, компараторы, инверторы, логические элементы "И", усилители и кольцевой счетчик. Переключение грунтовых теплообменников осуществляется электромагнитными клапанами, характеризующими двумя состояниями. Для исключения возможных ошибок переключения, возникающих при случайных внешних воздействиях и приводящих к непланируемому соотношению температур теплоносителя, разработана отопительная система с гибким алгоритмом управления грунтовыми теплообменниками. Гибкий алгоритм предусматривает подключение грунтовых теплообменников в зависимости от текущей температуры теплоносителя и не регламентируется заранее заложенной очередностью. В случае непредвиденного изменения температуры грунта, изменения теплофизических характеристик грунтовых теплообменников вследствие их естественного старения, ремонта или замены работоспособность отопительной системы сохраняется.