Регуляторы

Регуляторы предназначены для поддержания заданной пользовате­лем температуры воздуха в помещении путем воздействия на термоста­тический клапан. Данфосс производит два типа регуляторов температу­ры для систем обеспечения микроклимата (табл. 4.1):

• регуляторы прямого действия;

• электронные регуляторы.

Регуляторы прямого действия воздействуют на термостатический клапан пропорционально изменению температуры воздуха в помеще­нии, т. е. между перемещением штока клапана и превышением темпера­туры воздуха установлена однозначная зависимость, называемая жест­кой обратной связью. Такими регуляторами являются RTD, FTS, FJVR, RA 2000, FED, FEK, FEV. Их называют пропорциональными регулято­рами (статическими; П-регуляторами).

П-регуляторы запаздывают с реагированием на изменение теплопос — туплений Q в помещении, обозначенных знаком"+" на рис. 4.4, и теплопо — терь, — знаком "—". Возникающее запаздывание перемещения штока H (знак "+" означает открывание термостатического клапана; знак "—" — его закрывание) вызывает незначительное колебание температуры воздуха T (знак"+" означает повышение; знак"—" — понижение). Рассогла­сование между заданным и текущим значениями температуры воздуха не должно превышать допустимого отклонения, определяемого условиями теплового комфорта по рис. 1.2. Для этого необходимо конструктивно уменьшать время запаздывания т. Запаздывание для регуляторов Дан­фосс не превышает примерно 12 мин, что в три раза меньше допустимого значения в 40 мин по EN 215 [16]. При необходимости, в пропорциональ­ных регуляторах Данфосс можно установить рассогласование температу­ры воздуха от 0,5 °С до 2,5 °С. Чем ниже отклонение, тем выше гидравли­ческое сопротивление клапана и стоимость перекачивания теплоносите­ля. Поэтому для большинства помещений принимают отклонение в 2 °С.

Преимуществами регуляторов прямого действия являются:

• надежность конструкции;

• простота монтажа и эксплуатации;

• независимость от источников электропитания;

• дешевизна.

Несмотря на бурное развитие электронных регуляторов, регулято­ры прямого действия в силу своих преимуществ не потеряли привлека­тельности. Данфосс разработал новое поколение таких регуляторов для систем отопления и охлаждения — FED, FEK, FEV. Это дало возмож­ность управлять системами раздельно, совместно и последовательно.

Продолжение таблицы 4.1

Продолжение таблицы 4.1

Продолжение таблицы 4.1

Последовательное управление отоплением и охлаждением в помеще­нии является предпочтительным, т. к. способствует экономии энерго­ресурсов.

В двух — и четырехтрубных системах обеспечения микроклимата, предназначенных для отопления и охлаждения, лучше всего применять единый регулятор FED. Он обеспечивает последовательное включение необходимого режима автоматическим переключателем "зима-лето". Если температура воздуха соответствует комфортным условиям в пре­делах установленного отклонения (нейтральной зоны) от 0,5 до 2,5 °С, регулятор удерживает клапаны в закрытом состоянии. Как только тем­пература воздуха выходит за пределы нейтральной зоны, регулятор че­рез капиллярные трубки приоткрывает соответствующий клапан либо системы отопления, либо системы охлаждения. На этих клапанах уста­новлены адаптеры с сильфонами. Адаптер системы отопления открыва­ет клапан при понижении температуры воздуха. Адаптер системы ох­лаждения является реверсивным, т. е. открывает клапан при превыше­нии заданной температуры.

Если применяется только система охлаждения, то используют регу­лятор FEK. Для систем отопления — FEV.

Электронные регуляторы являются альтернативой регуляторам прямого действия. В них управление системой осуществляется по иным законам и другими исполнительными устройствами, для этого исполь­зуют термоприводы ABN.

Наиболее простое регулирование — двухпозиционное (рис. 4.4). Клапан либо полностью открыт, либо закрыт. Для изменения положе­ния клапана необходимо 3…5 мин, чтобы обеспечить тепловой комфорт в пределах нормируемого отклонения температуры воздуха. Более быстрое открывание и закрывание клапана приводит к значительной гидравлической нестабильности системы, что повышает вероятность шумообразования.

Пропорционально-интегральный закон регулирования (ПИ-регу — лирование) сочетает положительные качества пропорционального (П—регулирование) и интегрального регулирования (И-регулирова­ние), т. е. используется способность пропорционального регулятора обеспечивать лучший процесс перехода в новое положение штока кла­пана (П-составляющая на рис. 4.4) и способность интегрального регу­лятора (И-составляющая) колебательным перемещением штока возоб­новлять температуру воздуха в помещении без остаточной неравно­мерности. Скорость перемещения штока клапана с таким регулятором пропорциональна скорости изменения температуры воздуха.

Пропорционально-интегральные регуляторы получили свое назва­ние потому, что их регулирующее воздействие пропорционально от­клонению температуры воздуха и интегралу времени этого отклоне­ния. Эти регуляторы при отклонении температуры воздуха вначале действуют как пропорциональные, перемещая шток клапана в зависи­мости от величины рассогласования (разности между заданным и те­кущим значением температуры воздуха). Затем астатически воздей­ствуют на шток, ликвидируя образовавшуюся неравномерность. В итоге перемещение штока H осуществляется по результирующей кри­вой (рис 4.4). При этом происходит лишь незначительное отклонение температуры воздуха T в начале изменения теплового баланса помеще­ния. Такие способности регулятора достигаются применением гибкой (упругой) обратной связи между регулируемым параметром и регули­рующим клапаном, поэтому для своевременного реагирования на из­менение теплового режима в помещении электронные регуляторы Данфосс начинают управлять термоприводами при отклонении температуры воздуха на 0,15 °С.

Пропорционально-интегральное регулирование имеет преимуще­ство в помещениях с быстро и резко изменяющейся температурной обстановкой как с самовыравниванием температуры воздуха за счет тепловой инерции строительных конструкций, так и без самовырав­нивания. В помещениях с ограждающими конструкциями, которые имеют большую тепловую инерцию и незначительное запаздывание реагирования температуры воздуха на изменение температурной

Теплопоступление

Теплопотери

Г——- у

П-регулирование

Ішдшшіпшиииі-

Двухпозиционное регулирование Рис. 4.4. Регулирование Температуры воздуха системой отопления

Теплопоступлен»®

Теплопотери

Обстановки, выбор пропорцио­нального либо пропорционально — интегрального метода регулирова­ния не дает существенного отли­чия. Однако в таких помещениях, но с нестационарным тепловым режимом (режимом выходного дня, ночным режимом…), электрон­ное регулирование программатора­ми (табл. 4.1) позволяет получить экономический эффект за счет сво­евременного обеспечения теплово­го комфорта.

Электронные программато­ры позволяют быстрее и точ­нее управлять тепловым ком­фортом в помещении по срав­нению с регуляторами прямого действия, обеспечивая допол­нительный эффект в энерго­сбережении.

Posted in ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ