Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 





Балансировка гидравлических контуров

Гидравлический баланс — это необходимое условие нормальной работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Теоретически, современные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха способны удовлетворить наиболее взыскательные требования к микроклимату и комфорту в помещении. Однако на практике часто сложные системы ОВК не всегда работают так, как было задумано. В результате, приходится довольствоваться фактически созданными климатическими условиями, а эксплуатационные расходы оказываются выше, чем ожидалось. В основном это происходит потому, что такая система не удовлетворяет некоторым необходимым условиям. Вот три важнейших из них:
1. Расчетный расход должен быть обеспечен во всех частях системы.
2. Перепад давления на регулирующих (в т.ч. термостатических) клапанах не должен слишком сильно изменяться.
3. Расходы должны быть согласованы в узловых точках системы.
Если проектный расход не обеспечен во всех частях системы, возникают следующие проблемы:

энергетические затраты выше, чем ожидалось;
мощность источника тепла не передается на радиаторы при промежуточных и/или высоких нагрузках;
слишком жарко в одних помещениях, слишком холодно в других помещениях здания; слишком долгое время задержки до достижения требуемой температуры после запуска системы или смены режимов работы системы.
Энергия, передаваемая воздуху радиатором, калорифером или фанкойлом, зависит от температуры и расхода подаваемого теплоносителя. Для получения требуемой комнатной температуры управляют именно этими параметрами.

СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ С ПОСТОЯННЫМ РАСХОДОМ В ПЕРВИЧНОМ KOHTУPE

В системе распределения с постоянным расходом в первичном контуре (рис. 1) трехходовой клапан используют в качестве смешивающего в контуре с разделением. Он обеспечивает переменный расход теплоносителя, подаваемого на нагрузку С, сохраняя расход в первичной системе постоянным. На трехходовом клапане должно создаваться падение давления равное или большее чем величина потери давления на нагрузке С, обеспечивая величину коэффициента управления не менее 0,5. Если падение давления на нагрузке плюс падение давления на клапане составляет 20 кПа и возможный перепад давления (ДН) 80 кПа, то разница в 60 кПа будет гаситься балансировочным клапаном STAD-1 (Tour Andersson, Швеция) (рис. 2).

Рис. 1. Схемы систем с постоянным расходом в первичном контуре

Рис. 1. Схемы систем с постоянным расходом в первичном контуре
Рис. 2. Балансировочный клапан

Рис. 2. Балансировочный клапан

Если дифференциальное давление первичного контура слишком мало или слишком велико, то существует решение, схема которого представленна на рис. 16. Балансировочный клапан STAD-2 дает возможность избежать короткого замыкания первичной системы. Без него в обходной перемычке АВ будет избыточный расход теплоносителя, приводящий к недостаточному расходу теплоносителя в остальной части установки. С помощью балансировочного клапана STAD-2 первичный расход qp соразмеряется и корректируется до значения, несколько большего, чем вторичный проектный расход qs, измеряемый и подстраиваемый посредством балансировочного клапана STAD-3. Балансировка обеспечивает корректное распределение расходов, предотвращая эксплуатационные проблемы и позволяя органам управления выполнять свои функции.

СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМ РАСХОДОМ

В системе распределения с переменным расходом (рис. 3) проблема недостаточного расхода случается чаще всего при высоких нагрузках.
На первый взгляд, нет причины балансировать систему с двухходовыми регулирующими клапанами на нагрузках, т.к. эти клапаны специально устанавливаются для изменения расхода до требуемого уровня. Следовательно, гидравлическая балансировка как будто достигается автоматически. Однако даже после тщательных расчетов Вы обнаружите, что регулирующие клапаны с точным значением Kvs в продаже отсутствуют. Следовательно, характеристики большинства регулирующих клапанов придется завышать. Во многих ситуациях не удастся избежать общего открытия регулирующих клапанов, например при запуске системы в случае крупных неполадок, когда некоторые термостаты выставлены на минимальные, а некоторые — на максимальные значения. Это будет создавать недостаточный расход в других контурах.
Использование насоса с переменной скоростью не решит данной проблемы, т.к. все расходы будут изменяться пропорционально при изменении напора насоса. Попытка избежать перерасхода таким способом просто сделает недорасход более значительным.
Установка в целом разрабатывается для обеспечения ее максимальной мощности при максимальной нагрузке. Следовательно, очень важно, чтобы при необходимости эта максимальная мощность была доступна. Гидравлическая балансировка гарантирует, что все потребители смогут получать требуемый расход, и таким образом затраты на них будут оправданы. При частичной загрузке, когда некоторые регулирующие клапаны закрыты, доступные перепады давления на участках системы могут только увеличиваться. Если избежать недостаточного расхода при максимальной нагрузке, то он не будет и при других условиях.

Рис. 3. Схема системы с переменным расходом
Рис. 3. Схема системы с переменным расходом

УТРЕННИЙ ЗАПУСК СИСТЕМЫ, СМЕНА РЕЖИМОВ


В системе распределения с переменным расходом утренний запуск (после ночного экономного режима) или резкая смена режимов является важной ситуацией, поскольку полностью открываются большинство регулирующих клапанов или термостатических клапанов. Это создает перерасходы, которые приводят к непредсказуемым падениям давления в некоторых трубопроводных сетях и, соответственно, к недостаточному расходу. Удаленные контуры не будут получать достаточного расхода до тех пор, пока клапаны на более близких к насосу контурах не начнут закрываться. Следовательно, запуск системы и выход на новый режим затруднен и занимает больше времени, чем ожидается. Неровный запуск делает управление от центрального контроллера и любую форму оптимизации практически невозможными.
В системах распределения с постоянным расходом перерасход/недорасход остается как во время запуска, так и после него, делая проблему еще более сложной.

СРЕДСТВА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ


средства должны удовлетворять следующим условиям:

должна существовать возможность измерения расхода с точностью около ±5%;
должна существовать возможность несложной регулировки расхода; устройства, применяемые для балансировки, должны быть надежны и иметь длительный срок службы;
они должны быть стойкими к агрессивному воздействию рабочей среды;
устройства, применяемые для балансировки, должны без демонтажа выдерживать промывку системы и не должны требовать применения специальных фильтров;
положение регулировочных устройств должно легко считываться и храниться в защищенной скрытой памяти. Для обеспечения хорошей разрешающей способности при считывании позиции устройства его полный диапазон регулирования (положение рукоятки клапана) должен иметь не менее четырех полных оборотов маховика;
балансировочный конус должен иметь достаточно большие размеры с целью уменьшения вращающего момента, требуемого для настройки клапана при больших перепадах давления;
балансировочный клапан должен иметь возможность использоваться в качестве запорного;
прибор для балансировки должен включать простую балансировочную процедуру и возможность печати отчета о балансировке. Для диагностических целей прибор также должен обеспечивать регистрацию изменений во времени расходов, перепадов давления и температур.

ПРОСТОТА БАЛАНСИРОВКИ

Гидравлическая балансировка обеспечивает возможность проверки правильности монтажа системы. Она позволяет обнаруживать и ликвидировать большинство неисправностей (т.е. наличие воздуха в системе, засоры, неисправности и отказы оборудования).
Использование метода «ТА-Баланс», разработанного компанией Tour Andersson, является одним из самых легких способов балансировки установки. «ТА Баланс» является компьютерной программой, основанной на компенсационном методе. Программа рассчитывает точные положения рукоятки балансировочных клапанов. Главным преимуществом данного метода является то, что один специалист может сбалансировать установку в целом с использованием только одного балансировочного прибора CBI.
Установка должна быть разделена на модули. Один модуль формируется несколькими контурами, подсоединенными к одному подающему и возвратному трубопроводу. Каждый контур имеет свой собственный балансировочный клапан. Каждый модуль имеет общий балансировочный клапан, называемый партнерским клапаном (рис. 4). При использовании термостатических клапанов с преднастройкой V-Exakt фирмы Heimeier (рис. 5) на радиаторах нужно найти положения настроек по диаграмме, исходя из проектного расхода и перепада давления,— как правило, 10 кПа.

Рис. 4. Балансировочный модуль


Рис. 4. Балансировочный модуль



Рис. 5. Термостатический клапан V-Exakt фирмы Heimeier

Рис. 5. Термостатический клапан V-Exakt фирмы Heimeier



Прибор CBI обнаруживает сравнительный контур (контур, обладающий наибольшим гидравлическим сопротивлением) и выставляет падение давления в 3 кПа для балансировочного клапана данного контура. Настройки для других балансировочных клапанов определяются, исходя из необходимости достижения относительной балансировки элементов внутри модуля. Эти настройки не зависят от фактически установленного напора на насосе или от настроек других балансировочных клапанов в системе. Определенные таким образом величины настроек выставляются и фиксируются.
Когда все модули по отдельности сбалансированы, производится балансировка модулей относительно друг друга с использованием аналогичной процедуры. На этом этапе определяются настройки партнерских клапанов.
Окончательно общий проектный расход выставляется с помощью главного балансировочного клапана. Весь избыток давления гасится на этом клапане. Этот избыток иногда столь значителен, что можно устанавливать насос меньшей мощности или понизить скорость насоса с целью снижения расходов.
По завершении описанной операции проектные расходы обеспечиваются на всех нагрузках. Также выдается компьютерная распечатка со списком установленных величин, падений давления и расходов воды для каждого балансировочного клапана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью любой установки ОВК является создание комфортного микроклимата в помещении при условии минимизации финансовых и эксплуатационных затрат. Одним из этих условий является обеспечение проектного расхода для всех потребителей. Для гарантированного выполнения этого условия необходимо проводить гидравлическую балансировку. Такая балансировка предотвращает избыточные расходы в одних контурах, приводящих к недостаточным расходам в других, выявляет степень избыточности в работе насоса и в целом проверяет, что установка работает именно так, как спроектировал ее разработчик.

Автор статьи:

СЕРГЕЙ САВЕНЯ Главный специалист IMI International


Источники: (6)

перейти: Список литературы




Скрыть комментарии (0)

Чтобы оставлять комментарии, нужно зарегистрироваться
« Горелки газовые Насосы WILO - Модели с «мокрым» ротором для отопительных систем »
Не нашли ответ на свой вопрос? Специалисты на нашем форуме помогут!