Treść artykułu
- Zasady działania hydraulicznych układów grzewczych
- Istota pracy zaworów odcinających i regulacyjnych
- Problemy z równoważeniem
- Rodzaje głowic termostatycznych i zasada ich działania
- Funkcje instalacji i ustawień
W dzisiejszych realiach sam fakt ogrzewania nie wystarczy, ogrzewanie powinno być komfortowe i dawać się indywidualnie dopasować. W kontekście hydraulicznych systemów grzewczych najlepszym sposobem na poprawę ergonomii sterowania jest zastosowanie zaworów termostatycznych, którym poświęcona jest nasza recenzja..
Zasady działania hydraulicznych układów grzewczych
Każde źródło ciepła wymaga urządzeń regulacyjnych. Klimatyzatory, elementy ogrzewania podłogowego i konwektory posiadają wbudowany termostat mechaniczny, który wyłącza zasilanie urządzenia po osiągnięciu wymaganej temperatury. A jakie środki techniczne są stosowane w sieciach grzejnikowych hydraulicznych systemów grzewczych?
Z jednej strony prawie każdy kocioł grzewczy ma wbudowany czujnik, który monitoruje temperaturę chłodziwa. Nie można go jednak uznać za główny sposób regulacji temperatury powietrza, ponieważ pomieszczenia ogrzewane układami cieczowymi różnią się objętością i ilością strat ciepła. Zatem główną funkcją systemu termoregulacji kotła jest zapobieganie przegrzaniu się nośnika ciepła. Ponadto nie wolno nam zapominać o kotłach na paliwo stałe, z których większość po prostu nie jest w stanie zmieniać trybów spalania w zależności od temperatury płynu roboczego..
Aby zapewnić komfortową temperaturę powietrza w zamieszkałych pomieszczeniach, należy kontrolować intensywność wydzielania ciepła na samych regulatorach. W tym celu przewidziano szeroką gamę zaworów odcinających i regulacyjnych, klasyfikowanych jako głowice termiczne do hydraulicznych układów grzewczych. Różnią się sposobem sterowania i strukturą wewnętrzną, a podstawowa zasada działania jest dość prosta do zrozumienia.
Istota pracy zaworów odcinających i regulacyjnych
Aby prawidłowo używać urządzeń do kontroli temperatury, musisz zrozumieć, jak działa grzejnik hydrauliczny. Źródło ciepła, które ostatecznie przenosi się do atmosfery w pomieszczeniu, jest nośnikiem ciepła krążącym w zamkniętej pętli i nasycanym ciepłem podczas przechodzenia przez część wytwarzającą systemu. Płyn chłodzący wchodzący do chłodnicy oddaje energię ciału, a to z kolei oddaje ją w widmie podczerwieni, a także oddaje część ciepła do strumienia powietrza przechodzącego przez system żeber..
W ten sposób można wyróżnić dwa sposoby ograniczania transferu energii z chłodziwa do powietrza. Pierwszym i najbardziej powszechnym jest zmniejszenie przepływu chłodziwa w kanałach chłodnicy. Jeśli mniejsza objętość płynu roboczego przepływa przez grzejnik, odpowiednio ilość energii cieplnej dostarczanej do urządzenia grzewczego będzie mniejsza. W praktyce jest to realizowane poprzez sztuczne obniżenie nominalnej średnicy rury na przyłączu grzejnika..
Druga metoda regulacji polega na normalizacji temperatury dopływającego nośnika ciepła, co wydaje się bardziej logiczne, ale w praktyce powoduje dodatkowe trudności techniczne. Jedynym sposobem na obniżenie temperatury zasilania jest zmieszanie jej z częścią chłodziwa powrotnego. Nie można tego jednak zrobić przy rzeczywistej różnicy ciśnień w standardowym układzie hydraulicznym. Dlatego ta metoda regulacji wymaga zainstalowania zespołu z przepływowym zaworem mieszającym i dodatkową pompą cyrkulacyjną, co w rzeczywistości dotyczy nie oddzielnego grzejnika, ale całej grupy..
Problemy z równoważeniem
Jeśli sieć grzejników jest zbudowana na zasadzie połączenia dwururowego z ruchem powrotnym chłodziwa, wymaga zrównoważenia. Istotą tego ostatniego jest ograniczenie natężenia przepływu przez grzejniki znajdujące się najbliżej zespołu termicznego, tak aby ogrzany płyn roboczy bez dodatkowego wysiłku przepływał do najdalszych grzejników.
W celu dokładnego wyważenia wymagane jest, aby natężenie przepływu chłodziwa w każdym grzejniku pozostało niezmienione, co jest niemożliwe w przypadku pierwszej z opisanych metod termostatowania. Jeśli zastosowane zostaną głowice termiczne regulujące przepływ, to niektóre błędy w konfiguracji układu hydraulicznego będą po prostu musiały zostać zniesione. Należy zauważyć, że przy ograniczonej liczbie grzejników – około 10-12 w jednym skrzydle, efekt zmiany przepływu nie wpływa znacząco na działanie systemu jako całości.
Jednak w przypadku długich obwodów ze znaczną liczbą grzejników tego podejścia nie można zastosować. Nawet najmniejszy wzrost natężenia przepływu w urządzeniach grzewczych z najbliższej grupy powoduje poważne awarie, dlatego w takich systemach istnieją dwa alternatywne wyjścia z sytuacji:
- Podział sieci grzejników na kilka skrzydeł wraz z montażem indywidualnych pomp obiegowych.
- Regulacja szybkości wymiany ciepła poprzez sterowanie temperaturą za pomocą jednostek mieszających przepływ.
Nie można jednoznacznie powiedzieć, która z opcji jest najlepsza. Na przykład konfiguracja rur i umiejscowienie grzejników może po prostu uniemożliwić podzielenie systemu na wiele skrzydeł. Jednocześnie instalacja agregatów przepływowo-mieszających jest droższa, dlatego projektowanie systemów zawsze odbywa się indywidualnie, z uwzględnieniem powyższych wymagań.
Rodzaje głowic termostatycznych i zasada ich działania
Zawory odcinające i regulacyjne prezentowane są na rynku wodno-kanalizacyjnym z imponującym asortymentem, natomiast zasadnicze różnice nie zawsze są oczywiste dla kupującego, ponieważ generalnie wygląd i ogólny opis urządzeń niewiele się różnią. Niemniej jednak w przypadku takich produktów obowiązuje bardzo szczegółowa klasyfikacja zgodnie z mechanizmem działania i rodzajem regulacji temperatury..
Termostat mechaniczny w sekcji
Zespół zaworów regulacyjnych jest reprezentowany bezpośrednio przez głowicę regulacyjną i zawór, na który działa. Głowica termostatyczna może wykorzystywać rozszerzalność cieplną płynu roboczego, takie urządzenia nazywane są półautomatycznymi. Jako medium robocze można stosować ciecz, gaz lub ciało stałe. Najszybciej reagują głowice termiczne płynne i parafinowe, ale gazowe charakteryzują się dłuższą żywotnością kosztem dużej szybkości reakcji.
Termostat kondensatu gazowego grzejnika: 1 – przepustnica przepływu; 2 – rozłączne połączenie; 3 – trzpień zaworu; 4 – mieszki; 5 – korpus głowicy termicznej; 6 – dławnica; 7 – skrzynia dźwigowa; 8 – grzybek zaworu; 9 – korpus zaworu
Jednostka elektroniczna może również kontrolować stopień ciśnienia na zaworze, w takim przypadku mówimy o cyfrowych głowicach termicznych. Bezpośredni nacisk na zawór zapewnia odpowiednio serwonapęd, do działania urządzenia wymagane jest źródło zasilania. Główną zaletą opraw cyfrowych jest ich wysoka ergonomia: temperaturę reguluje się niemal na bieżąco, dodatkowo istnieje możliwość zaprogramowania trybów dobowych do ustawiania indywidualnych punktów temperatury podczas snu i nieobecności w domu. Jednocześnie koszt głowic cyfrowych jest 1,5-2 razy wyższy niż półautomatyczne działanie mechaniczne.
Cyfrowa głowica termiczna
W zależności od typu zaworu, na którym zamontowana jest głowica termiczna, obowiązują różne rodzaje korekcji temperatury w pomieszczeniu. Metoda polegająca na ograniczaniu przepływu realizowana jest za pomocą zaworu dwudrogowego, trójdrogowego, gdy obwód wykonywany jest na zespole przepływowo-mieszającym. Prawie wszystkie typy zaworów są dostosowane do wszystkich typów głowic termicznych, co najmniej pełna kompatybilność jest gwarantowana w cenniku jednego producenta.
Elektroniczne serwo głowicy termicznej
Dodatkową różnicą jest umiejscowienie czujnika temperatury. W niektórych głowicach termicznych znajduje się on w obudowie urządzenia, w innych może być zlokalizowany zdalnie: w przypadku termostatów cyfrowych odległość przesunięcia jest praktycznie nieograniczona, natomiast w przypadku urządzeń mechanicznych usunięcie przyczynia się do skrócenia czasu odpowiedzi i dlatego czujnik zazwyczaj znajduje się nie dalej niż 1 od termostatu –1,5 m. Dodatkowo zwracamy uwagę, że istnieje możliwość zdalnego umiejscowienia czujnika temperatury dla armatury sterującej ogrzewaniem zarówno powietrza jak i chłodziwa.
Funkcje instalacji i ustawień
W najprostszej wersji głowicę termostatyczną montuje się na rurze zasilającej grzejnik. Ważne jest, aby strzałka na korpusie zaworu odpowiadała faktycznemu kierunkowi ruchu chłodziwa. Większość zaworów posiada wygodny układ przyłączy: gwint zewnętrzny na wylocie do wkręcenia w tuleję oraz gwint wewnętrzny na wlocie dla łatwego montażu nakrętki złączkowej. W razie potrzeby zespół termostatyczny można zastosować do wymiany górnych zaworów odcinających grzejnika, ale w tym celu sam zawór musi mieć wylot w stylu amerykańskim.
Do montażu w jednostce mieszającej stosuje się zawory trójdrogowe. W tym przypadku wyloty głównego kanału przecinają się w przewodzie zasilającym zgodnie z kierunkiem ruchu chłodziwa, natomiast wylot wtórny jest połączony z rurą obejściową, na której zainstalowana jest pompa obiegowa. Tutaj można zastosować wszystkie te same typy głowic termicznych, co do montażu na grzejniku: z regulacją temperatury powietrza lub chłodziwa oraz z innym umiejscowieniem czujnika, w zależności od tego, czy instalacja jest prowadzona jawnie, czy w niszy technologicznej.
Istnieje kilka prostych, ale obowiązkowych zasad montażu głowic termicznych. W większości dotyczą one zapewnienia prawidłowego działania termostatu: głowica powinna być swobodnie nadmuchiwana przez konwekcję pośrednią, nie powinna być umieszczana w ślepych uliczkach, pod zasłonami, a także w miejscach narażonych na działanie prądów powietrza lub ogrzewania przez osoby trzecie, na przykład przez otwarte światło słoneczne. Oczywiście, jeśli chodzi o głowice ze zdalnym czujnikiem, wszystko to dotyczy bezpośrednio elementu wrażliwego na temperaturę. Poziome położenie regulatora uważane jest za optymalne, dzięki czemu powietrze przepływa swobodnie przez kratkę ochronną i wydmuchuje płyn roboczy, a ogrzewanie z rur łączących ma minimalny wpływ.
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis