Treść artykułu
- Jaka jest istota balansowania
- Cechy pracy z różnymi typami okablowania
- Modelowanie obliczeniowe
- Sposób empiryczny
- Debugowanie w trybie automatycznym
Systemy grzewcze w prawie wszystkich konfiguracjach wymagają zrównoważenia, jedynym wyjątkiem jest okablowanie wzdłuż pętli Tichelmana. Rozważymy trzy możliwe sposoby zrównoważenia, omówimy zalety, wady i stosowność każdej z metod oraz przedstawimy praktyczne zalecenia..
Jaka jest istota balansowania
Za najbardziej złożone uznawane są hydrauliczne systemy grzewcze. Ich efektywna praca jest możliwa tylko przy głębokim zrozumieniu procesów fizycznych, ukrytych przed obserwacją wizualną. Wspólna praca wszystkich urządzeń powinna zapewniać pochłanianie maksymalnej ilości ciepła przez nośnik ciepła i jego równomierne rozprowadzenie po wszystkich urządzeniach grzewczych każdego obwodu.
Tryb pracy każdego układu hydraulicznego opiera się na relacji dwóch odwrotnie proporcjonalnych wartości: oporu hydraulicznego i przepustowości. To oni określają natężenie przepływu chłodziwa w każdym węźle i części systemu, a tym samym ilość ciepła dostarczanego do grzejników. W ogólnym przypadku obliczenie natężenia przepływu dla każdego pojedynczego grzejnika odzwierciedla wysoki stopień nierównomierności: im dalej urządzenie grzewcze znajduje się od urządzenia grzewczego, tym większy wpływ oporu hydrodynamicznego rur i rozgałęzień, chłodziwo krąży z mniejszą prędkością.
Zadaniem zbilansowania systemu grzewczego jest zapewnienie, że przepływ w każdej części systemu będzie miał w przybliżeniu taką samą intensywność, nawet przy chwilowych zmianach trybów pracy. Dokładne wyważenie pozwala osiągnąć stan, w którym indywidualna regulacja głowic termostatycznych nie wpływa znacząco na pozostałe elementy instalacji. Jednocześnie sama możliwość bilansowania powinna być zapewniona już na etapie projektowania i montażu, gdyż do konfiguracji systemu wymagana jest zarówno specjalna armatura, jak i dane techniczne wyposażenia kotłowni. W szczególności obowiązkowe jest zainstalowanie zaworów odcinających na każdym grzejniku, u zwykłych ludzi zwanych dławikami.
Cechy pracy z różnymi typami okablowania
Jednorurowe systemy grzewcze są najłatwiejsze do dostosowania w celu zrównoważenia. Wynika to z faktu, że całkowity przepływ przez grzejnik i obejście łączące jest zawsze taki sam i nie zależy od przepustowości zainstalowanej armatury. Dlatego w systemach typu „Leningradka” praca nie polega na równoważeniu przepływu, ale na równaniu ilości ciepła uwalnianego przez chłodziwo w grzejnikach. Mówiąc najprościej, głównym celem równoważenia w tym przypadku jest zapewnienie, że woda przepływa do najdalszego grzejnika w wystarczająco wysokiej temperaturze..
W dwururowych systemach ślepych obowiązuje nieco inna zasada. Każdy grzejnik układu jest rodzajem bocznika, którego opór hydrauliczny jest mniejszy niż opór reszty grupy położonej dalej w kierunku przepływu. Z tego powodu znaczna część chłodziwa przepływa przez bocznik z powrotem do urządzenia grzewczego, podczas gdy cyrkulacja dalej przez system ma znacznie mniejszą intensywność. W takich instalacjach grzewczych należy pracować precyzyjnie nad wyrównywaniem przepływu w każdym grzejniku poprzez zmianę przepustowości armatury.
Dwururowe systemy grzewcze w ogóle nie wymagają równoważenia, ale jednocześnie charakteryzują się stosunkowo dużym zużyciem materiałów. Na tym polega piękno pętli Tichelmanna: ścieżka, jaką pokonuje płyn chłodzący w obwodzie każdego grzejnika, jest w przybliżeniu taka sama, dzięki czemu równoważność przepływu w każdym punkcie systemu jest automatycznie utrzymywana. Podobnie wygląda sytuacja w przypadku systemów ogrzewania promiennikowego i wodnego ogrzewania podłogowego: przepływ jest wyrównywany na wspólnym rozdzielaczu za pomocą przepływomierzy pływakowych.
Modelowanie obliczeniowe
Najbardziej konstruktywną i poprawną metodą regulacji jest zbudowanie modelu projektowego hydraulicznego systemu grzewczego. Można to zrobić za pomocą oprogramowania, takiego jak Danfoss CO i Valtec.PRG, lub za pomocą płatnych produktów, takich jak AutoSnab 3D. Nie powinieneś bać się płatnego oprogramowania: jak zobaczysz później, jego kosztu nie da się porównać z kosztem specjalnych automatycznych urządzeń równoważących, a wyliczony projekt układu hydraulicznego zapewni pełny obraz systemu, jego trybów pracy i procesów fizycznych zachodzących w każdym punkcie.
Bilansowanie za pomocą obliczeń programowych odbywa się poprzez zbudowanie dokładnej wirtualnej kopii systemu grzewczego. W różnych środowiskach pracy mechanizm modelowania przebiega z pewnymi różnicami, jednak wszystkie programy tego typu mają przyjazny i przyjazny dla użytkownika interfejs. Bardzo ważne jest, aby konstrukcja była wykonana naprawdę dokładnie: ze wskazaniem każdej złączki, elementu wzmacniającego, zwojów i odgałęzień występujących w rzeczywistym układzie. Oto, czego potrzebujesz początkowych danych:
- dane paszportowe kotła: moc, sprawność, harmonogram przepływu ciśnienia, ciśnienie robocze.
- informacje o pompie obiegowej: natężenie przepływu i wysokość podnoszenia;
- rodzaj chłodziwa;
- materiał i średnica nominalna rur, temperatura ich otoczenia;
- informacje techniczne o wszystkich zaworach odcinających i regulacyjnych, lokalne współczynniki oporu (LRR) każdego elementu;
- dane paszportowe dla zaworów odcinających, zależność ich wydajności od spadku ciśnienia i stopnia otwarcia.
Po zbudowaniu modelu układu wszystkie prace sprowadzają się do zapewnienia jednakowego natężenia przepływu chłodziwa na każdej chłodnicy. Aby to zrobić, sztucznie zaniżaj przepustowość zaworów odcinających na tych grzejnikach i obwodach, w których występuje znaczny wzrost przepływu w porównaniu z resztą. Po zakończeniu wirtualnego równoważenia dla każdego grzejnika zapisywane są Kv – współczynniki szerokości pasma. Za pomocą tabeli lub wykresu z paszportu zaworu określa się wymaganą liczbę obrotów drążka sterującego, po czym dane te są wykorzystywane do zrównoważenia rzeczywistego systemu w naturze.
Sposób empiryczny
Oczywiście istnieje możliwość dostosowania systemu grzewczego do dziesięciu grzejników bez wstępnych obliczeń. Jednak ta metoda jest dość pracochłonna i czasochłonna. Między innymi przy takim równoważeniu nie jest możliwe zapewnienie zmiany natężenia przepływu podczas pracy głowic termostatycznych, co znacznie zmniejsza dokładność równoważenia..
Algorytm ręcznego równoważenia jest prosty, najpierw należy wyłączyć absolutnie wszystkie grzejniki w systemie. Odbywa się to w celu możliwie ścisłego dopasowania temperatury chłodziwa na wlocie i wylocie z urządzenia grzewczego. Cały proces trwa około godziny, przy czym konieczne jest ustawienie pompy obiegowej na maksymalną prędkość i upewnienie się, że w systemie nie ma blokad powietrznych..
Następnym krokiem jest całkowite otwarcie zaworu odcinającego na najdalszym grzejniku (często ten zawór nie jest w ogóle montowany na ostatnim grzejniku). Po 10-15 minutach mierzona jest temperatura ogrzewania najbardziej zewnętrznego grzejnika i przy dalszym równoważeniu będzie używana jako odniesienie.
Następnie musisz otworzyć zawór odcinający na przedostatnim grzejniku. Stopień otwarcia musi być taki, aby ogrzewanie następowało do temperatury odniesienia i jednocześnie temperatura ogrzewania ostatniego grzejnika nie spadała. Krawędź jest bardzo cienka, a bezwładność grzejników znacznie utrudnia pracę: po każdej zmianie położenia trzpienia zaworu odczekać co najmniej 15 minut na grzejniku aluminiowym, a około 30–40 minut na grzejniku żeliwnym. To jest cały punkt ręcznego równoważenia: przechodząc od najbardziej odległego grzejnika do pierwszego w łańcuchu, konieczne jest zmniejszenie przepustowości, zapewniając utrzymanie tej samej temperatury na każdym urządzeniu grzewczym. Regulację należy przeprowadzić bardzo precyzyjnie i dokładnie, ponieważ gwałtowny wzrost natężenia przepływu w środku obwodu doprowadzi do spadku temperatury w jego odległej części, więc powrót układu do pierwotnego stanu zajmie kolejne 15–20 minut.
Debugowanie w trybie automatycznym
Pomiędzy tymi dwiema metodami opisanymi powyżej istnieje swego rodzaju kompromis. Specjalne wyposażenie do automatycznego równoważenia hydraulicznych układów grzewczych pozwala na regulację z bardzo dużą dokładnością iw dość krótkim czasie. W chwili obecnej za główne rozwiązanie techniczne do takich celów uważa się „inteligentną” pompę Grundfos ALPHA 3, wyposażoną w wymienny przetwornik, a także autorską aplikację na urządzenia mobilne. Średnia cena kompletu sprzętu to około 300 dolarów.
Jaka jest istota przedsięwzięcia? Pompa ma wbudowany przepływomierz i może komunikować się ze smartfonem lub tabletem, gdzie przetwarzane są wszystkie informacje. Aplikacja działa jak przewodnik: prowadzi użytkownika krok po kroku i wskazuje, jakie czynności należy wykonać w różnych częściach systemu grzewczego. Jednocześnie w bazie aplikacji zapisywane są poszczególne pomieszczenia z określoną liczbą urządzeń grzewczych, istnieje możliwość wyboru różnych typów grzejników, wskazania ich mocy, wymaganych standardów ogrzewania i innych danych.
Proces jest niezwykle prosty iw pełni demonstruje algorytm programu. Po sparowaniu z przetwornikiem i przygotowaniu do pracy, wszystkie promienniki są odłączone od układu, jest to konieczne do pomiaru przepływu zerowego. Następnie po kolei całkowicie otwierają się zawory odcinające na każdym grzejniku. W takim przypadku przepływomierz w pompie rejestruje zmiany przepływu i określa maksymalną przepustowość każdego podgrzewacza. Po wprowadzeniu wszystkich grzejników do bazy danych programu następuje ich indywidualna regulacja..
Nastawianie zaworu odcinającego na grzejnikach odbywa się w czasie rzeczywistym. Aplikacja posiada sygnalizację dźwiękową umiejętności pracy w trudno dostępnych miejscach. Równoważenie wymaga precyzyjnego ustawienia cięgła odcinającego do takiego położenia, aby przepływ prądu w układzie był równy wartości zalecanej przez program. Po zakończeniu pracy z każdym grzejnikiem aplikacja generuje raport, który zawiera wszystkie urządzenia grzewcze instalacji i natężenie przepływu chłodziwa w nich. Po wyważeniu pompę ALPHA 3 można wyjąć i zastąpić inną o takich samych parametrach wydajnościowych..
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis