A fűtési rendszer kiegyensúlyozása

A cikk tartalma

• Mi a kiegyensúlyozás lényege?
• Különböző típusú vezetékekkel történő munkavégzés jellemzői
• Számítási modellezés
• Az empirikus út
• Hibakeresés automatikus módban

Szinte minden konfiguráció fűtőrendszerei kiegyensúlyozást igényelnek, az egyetlen kivétel a Tichelman hurok mentén történő vezetékek. Három lehetséges módszert mérlegelünk az egyensúly megteremtésére, beszélünk az egyes módszerek előnyeiről, hátrányairól és megfelelőségéről, és gyakorlati ajánlásokat adunk..

Mi a kiegyensúlyozás lényege?

A hidraulikus fűtési rendszereket tekintik a legbonyolultabbnak. Hatékony munkájuk csak a vizuális megfigyelés elől rejtett fizikai folyamatok mély megértésével lehetséges. Az összes eszköz együttes működésének biztosítania kell a hő maximális hőmennyiségének abszorpcióját és egyenletes eloszlását az egyes körök összes fűtőkészüléke között..

Az egyes hidraulikus rendszerek működési módja két fordítottan arányos érték, a hidraulikus ellenállás és az áramlási képesség kapcsolatán alapul. Ők határozzák meg a hűtőfolyadék áramlási sebességét a rendszer minden csomópontjában és részében, és ezért a radiátorokhoz juttatott hőenergia mennyiségét. Általános esetben az egyes radiátorok áramlási sebességének kiszámítása nagyfokú egyenetlenséget tükröz: minél távolabb van a fűtőberendezés a fűtőegységtől, annál nagyobb a csövek és az ágak hidrodinamikai ellenállása, vagyis a hűtőfolyadék kisebb sebességgel kering..

A fűtési rendszer kiegyensúlyozásának feladata annak biztosítása, hogy a rendszer minden részének áramlása nagyjából azonos intenzitással járjon, még az üzemmód átmeneti megváltoztatása esetén is. A gondos kiegyensúlyozással olyan állapotot lehet elérni, amikor a termosztatikus fejek egyedi beállítása nem befolyásolja jelentősen a rendszer többi elemét. Ugyanakkor a kiegyensúlyozás lehetőségét még a tervezési és telepítési szakaszban is biztosítani kell, mivel a rendszer konfigurálásához mind a kazánház berendezésének speciális szerelvényei, mind műszaki adatai szükségesek. Különösen kötelező elzárószelepeket felszerelni minden radiátorra, a közönségben, fojtóknak nevezett emberekre.

Különböző típusú vezetékekkel történő munkavégzés jellemzői

Az egycsöves fűtési rendszereket a legegyszerűbb beállítani a kiegyensúlyozáshoz. Ennek oka az a tény, hogy a hűtőn és az összekötő megkerülőn átmenő teljes áramlás mindig azonos és nem függ a beépített szerelvények átmenő teljesítményétől. Ezért olyan rendszerekben, mint például a „Leningradka”, nem az áramlás kiegyensúlyozásában kell foglalkozni, hanem a hűtőfolyadék által a radiátorokban kibocsátott hőmennyiség egyenletével. Egyszerűen fogalmazva: a kiegyensúlyozás fő célja ebben az esetben annak biztosítása, hogy a víz elég magas hőmérsékleten folyjon a legtávolabbi radiátorhoz..

A kétcsöves zsákutca rendszereknél kissé eltérő elv érvényes. A rendszer minden radiátora egyfajta sönt, amelynek hidraulikus ellenállása alacsonyabb, mint az áramlás irányában további csoport többi tagjának ellenállása. Emiatt a hűtőfolyadék jelentős része a söntön keresztül áramlik vissza a fűtőegységbe, míg a rendszeren keresztül történő keringés sokkal alacsonyabb intenzitással rendelkezik. Az ilyen fűtési rendszerekben pontosan meg kell dolgozni az egyes radiátorok áramlásának kiegyenlítését a szerelvények átmenő teljesítményének megváltoztatásával.

A kétcsöves fűtési rendszerek egyáltalán nem igényelnek kiegyensúlyozást, ugyanakkor viszonylag magas anyagfogyasztásúak. Ez a Tichelmann hurok szépsége: az egyes radiátorok körében a hűtőfolyadék által megtett út nagyjából azonos, amelynek következtében a rendszer minden pontján az áramlás egyenértékűsége automatikusan megmarad. Hasonló a helyzet a sugárzó fűtési rendszerekkel és a padlófűtéssel: az áramlás kiegyenlítését egy közös kollektoron végezzük úszó áramlásmérőkkel.

Számítási modellezés

A beállítás legkonstruktívebb és legmegfelelőbb módja a hidraulikus fűtési rendszer tervezési modelljének kidolgozása. Ezt meg lehet tenni olyan szoftverekkel, mint például a Danfoss CO és a Valtec.PRG, vagy olyan fizetős termékekkel, mint például az AutoSnab 3D. Nem szabad félnie a fizetett szoftverektől: amint később látni fogja, annak költsége nem hasonlítható össze a speciális automatikus kiegyensúlyozó eszközök költségével, míg a hidraulikus rendszer kiszámított tervezése teljes képet nyújt a rendszerről, annak működési módjairól és az egyes pontokon bekövetkező fizikai folyamatokról..

A szoftver számítások segítségével történő kiegyensúlyozáshoz a fűtési rendszer pontos virtuális példányát kell készíteni. Különböző munkakörnyezetekben a modellezési mechanizmus bizonyos különbségekkel jár, azonban minden ilyen programnak barátságos és felhasználóbarát felülete van. Nagyon fontos, hogy az építkezés valóban pontosan történjen: minden valós rendszerben található szerelvény, megerősítő elem, fordulók és ágak megjelölésével. A következőkre van szüksége a kezdeti adatokhoz:

• kazán útlevél adatai: teljesítmény, hatékonyság, nyomás-áramlási ütemterv, üzemi nyomás.
• információk a keringető szivattyúról: áramlási sebesség és fej;
• a hűtőfolyadék típusa;
• a csövek anyaga és névleges furata, a környezet hőmérséklete;
• műszaki információk az összes elzáró és szabályozó szelepről, az egyes elemek helyi ellenállási együtthatói (LRR);
• az elzáró szelepek útleveleinek adatai, kapacitásuk függése a nyomáseséstől és a nyitási foktól.

A rendszer modelljének elkészítése után az összes munkát csökkenteni kell annak érdekében, hogy az egyes radiátorokon egyenlő legyen a hűtőfolyadék áramlási sebessége. Ehhez mesterségesen becsülje alá az elzárószelepek teljesítményét azon radiátorokon és áramkörökön, ahol az átfolyás jelentősen megnövekszik a többihez képest. Amikor a virtuális kiegyensúlyozás megtörtént, minden radiátorra kiírják a Kvs értéket – a sávszélesség együtthatóit. Táblázat vagy grafikon segítségével a szelep útlevéléből meghatározzuk a vezérlőruda szükséges fordulatszámát, ezt követően ezeket az adatokat használjuk a valódi rendszer kiegyensúlyozására a természetben.

Az empirikus út

Természetesen előzetes számítás nélkül akár tíz radiátorral is beállíthatja a fűtési rendszert. Ez a módszer azonban meglehetősen munkaigényes és időigényes. Többek között az ilyen kiegyensúlyozással nem lehet előre látni az áramlási sebesség változását a termosztatikus fejek működése közben, ami nagymértékben csökkenti a kiegyensúlyozás pontosságát..

A kézi kiegyenlítő algoritmus egyszerű, először abszolút összes radiátort ki kell kapcsolni a rendszerben. Ezt úgy végezzük, hogy a hűtőfolyadék hőmérséklete a lehető legjobban megfeleljen a fűtőegység bemeneti és kimeneti nyílásánál. Ez az egész folyamat körülbelül egy órát vesz igénybe, miközben be kell állítani a cirkulációs szivattyút a maximális sebességre, és ellenőrizni kell, hogy a rendszerben nincs-e légzár..

A következő lépés az, hogy teljesen kinyissuk a legtávolabbi radiátor elzáró szelepet (gyakran ezt a szelepet egyáltalán nem telepítik az utolsó hűtőre). 10–15 perc elteltével megmérjük a szélsőséges radiátor fűtési hőmérsékletét, amelyet referenciaként használunk a további kiegyensúlyozás során.

Ezután ki kell nyitnia az elõzõ radiátor elzáró szelepét. A nyitás mértékének olyannak kell lennie, hogy a melegítés a referenciahőmérsékletig megy végbe, és ugyanakkor az utolsó hűtőn a melegítési hőmérséklet nem csökken. A vezeték nagyon vékony, és a munkát nagyban bonyolítja a radiátorok tehetetlensége: a szelepszár helyzetének minden változtatása után várjon legalább 15 percet egy alumínium radiátoron és kb. 30–40 percet egy öntöttvas radiátoron. Ez a kézi kiegyensúlyozás lényege: a legtávolabbi radiátortól a lánc legelsőjáig kell mozgatni az áteresztőképességet, ügyelve arra, hogy minden fűtőkészüléknél azonos hőmérsékletet tartsanak fenn. A beállítást nagyon finoman és pontosan kell elvégezni, mivel az áramlás sebességének hirtelen növekedése az áramkör közepén a hőmérséklet csökkenéséhez vezet a távoli részén, tehát további 15–20 percbe telik, amíg a rendszer visszaáll az eredeti állapotába..

Hibakeresés automatikus módban

A fent leírt két módszer között van egyfajta középút. A hidraulikus fűtőberendezések automatikus kiegyensúlyozására szolgáló speciális berendezések lehetővé teszik a beállítást nagyon nagy pontossággal és meglehetősen rövid idő alatt. Jelenleg az ilyen célokra szolgáló fő műszaki megoldás a „intelligens” Grundfos ALPHA 3 szivattyú, amely kivehető adóval van felszerelve, valamint a mobil eszközökhöz tartozó szabadalmaztatott alkalmazás. A berendezéskészlet átlagos ára körülbelül 300 dollár.

Mi a vállalkozás lényege? A szivattyú beépített áramlásmérővel rendelkezik, és képes kommunikálni egy okostelefonnal vagy táblagéppel, ahol minden információ feldolgozásra kerül. Az alkalmazás úgy működik, mint egy útmutató: lépésről lépésre végigvezeti a felhasználót, és jelzi, hogy a fűtési rendszer különböző részein milyen műveleteket kell végrehajtani. Ugyanakkor a meghatározott számú fűtőberendezéssel ellátott helyiséget az alkalmazás adatbázisába menti a rendszer, különféle típusú radiátorok közül választhat, jelezheti azok teljesítményét, a szükséges fűtési szabványokat és egyéb adatokat.

A folyamat rendkívül egyszerű és teljes mértékben bemutatja a program algoritmusát. Az adóval való párosítás és az üzemkészítés után az összes radiátort lekapcsolják a rendszerről, ez szükséges a nulla áramlás méréséhez. Az egyes hűtőn lévő elzárószelepeket ezután egymás után teljesen kinyitják. Ebben az esetben a szivattyúban lévő áramlásmérő megjegyzi az áramlás változásait, és meghatározza az egyes fűtőberendezések maximális teljesítményét. Miután az összes radiátor bekerült a programba, azokat külön-külön beállítják..

A radiátorok elzáró szelepének beállítása valós időben történik. Az alkalmazás hangjelzéssel rendelkezik a nehezen elérhető helyeken történő munkavégzéshez. A kiegyensúlyozáshoz az elzáró rúd finom beállítását kell elvégezni olyan helyzetbe, hogy az áramlás a rendszerben megegyezzen a program által ajánlott értékkel. Az egyes radiátorokkal végzett munka befejezése után az alkalmazás jelentést készít, amely tartalmazza a rendszer összes fűtőkészülékét és a benne lévő hűtőfolyadék áramlási sebességét. A kiegyensúlyozás után az ALPHA 3 szivattyú eltávolítható és helyettesíthető egy másikval, azonos teljesítményparaméterekkel..