ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА СИСТЕМ

Основной целью проектирования систем обеспечения микроклима­та является создание теплового комфорта в помещении при минимуме потребления энергоресурсов. Теоретически данная задача является до­стижимой. Практически сегодня делается все возможное для ее реали­зации. Современное оборудование приближается к идеальным характе­ристикам, позволяющим добиться эффективного результата. Однако в действительности даже самые современные системы не всегда справля­ются с этой задачей. У 80 % систем причиной является несоответствие распределения потоков воды [42].

Несоответствию способствуют многие факторы, содержащиеся в допущениях методик расчета, погрешностях монтажа систем, несоблю­дении эксплуатационных требований. В результате происходит пере­распределение потоков по реальным гидравлическим сопротивлениям циркуляционных колец, что приводит к необеспеченности теплового комфорта в помещениях из-за недостатка потока в одних циркуляцион­ных контурах и его избытка в других, возникновению шума, перерасхо­ду энергоресурсов, поэтому перед сдачей объекта в эксплуатацию необ­ходимо вывести систему в рабочий режим с помощью балансировки клапанов.

Одним из допущений методик гидравлического расчета является то, что системы с переменным гидравлическим режимом рассматрива­ют аналогично системам с постоянным гидравлическим режимом. При этом гидравлическое сопротивление элементов системы принимают постоянным, в то время как оно изменяется в широких пределах. В си­стемах с переменным гидравлическим режимом дополнительным тре­бованием, которое должно войти в практику проектирования, является создание условий для эффективной работы всех элементов системы. Для клапанов — распределение потоков, для системы обеспечения ми­кроклимата в целом — линейность регулирования тепловым потоком теплообменных приборов.

До осуществления наладки системы необходимо провести подго­товительные работы: ознакомиться с проектной документацией, тех­ническими инструкциями на клапаны, приборы и пр. Далее проверя­ют исправность элементов системы, их работоспособность и функци­онирование, правильность монтажа. Затем производят балансировку системы.

Гораздо сложнее производить подготовительные работы в модерни­зируемых системах. В этом случае, как правило, заново определяют теплопотери помещений и осуществляют гидравлический расчет на ос­новании собранных исходных данных. Их точность и старательность выполнения расчетов значительно облегчают последующую баланси­ровку системы.

Перед балансировкой системы производят испытание на герметич­ность, промывают, прочищают фильтры, деаэрируют, выводят в рабо­чий гидростатический режим. Все термостатические клапаны устанав­ливают в максимально открытое положение (только так можно опреде­лить перегревы и недогревы помещений). Для этого колпачок термоста­тического клапана не должен упираться в шток. Колпачками защищают шток от царапин, попадания пыли, деформации. Замену колпачков на термостатические регуляторы осуществляют по окончании балансиров­ки системы.

Перед балансировкой системы следует проанализировать ее работо­способность и определить частные признаки и общие закономерности несоответствия требуемым температурным условиям в помещениях. К частным признакам относят перегрев или недогрев отдельных помеще­ний. К общим закономерностям — перегрев или недогрев этажей, поме­щений, расположенных по различным фасадам здания, стояков и т. д.

Если рассматривать систему отопления, то при недогреве отдель­ных помещений вначале следует определить, не является ли это след­ствием засорения или некачественного монтажа, например, образова­ния внутреннего грата (наплыв, уменьшающий проходное сечение тру­бопровода) при термическом соединении труб с фитингами. Как прави­ло, закупорка образовывается в местных сопротивлениях: фитингах, клапанах и т. д. Выявляют ее на ощупь или термометром прибора PFM 3000 до и после местного сопротивления по изменению темпера­туры трубопровода. Если температура не изменяется, значит необходи­мо производить балансировку.

Перегрев отдельных помещений может быть вызван только гидрав­лической разбалансировкой, причем в перегретых помещениях она зна­чительно больше, чем в недогретых (см. рис. 6.7).

Общие закономерности несоответствия температурным условиям в помещении разделяют на эксплуатационные и предэксплуатационные.

Эксплуатационная разбалансировка вызвана качественным регули­рованием системы отопления на протяжении отопительного периода. Если недостаточен авторитет теплоты помещения, то изменение грави­тационного давления теплоносителя приводит к недогреву нижних эта­жей во время морозов. Во время оттепелей происходит недогрев верх­них этажей. Перегревы соответственно верхних и нижних этажей устра­няются терморегуляторами. Не следует допускать эксплуатационную разбалансировку при выборе и обосновании проектных решений систе­мы обеспечения микроклимата. Для этого уменьшают расчетный пере­пад температур теплоносителя с увеличением этажности здания; рас­сматривают работоспособность системы при минимальном и макси­мальном перепадах температур теплоносителя; устанавливают регуля­торы перепада давления в горизонтальных системах на поэтажных (по- квартирных) приборных ветках; устанавливают на каждом теплообмен­ном приборе стабилизаторы расхода или регуляторы перепада давления в вертикальных системах.

Предэксплуатационные общие закономерности следует, прежде всего, попытаться устранить регулированием производительности на­соса и температуры теплоносителя. Общие рекомендации приведены в табл. 10.1 [43]. ‘

Таблица 10.1. Устранение поэтажной разбалансировки системы

Температурные условия на этаже по сравнению с расчетными

Способ устранения

Нижнем

Верхнем

1. Пониженные

Нормальные

Увеличить производительность насоса

2. Повышенные

Нормальные

Уменьшить производительность насоса

3. Нормальные

Повышенные

Уменьшить температуру теплоносителя

4. Слишком низкие

Чрезмерно высокие

Уменьшить значительно температуру теплоносителя

5. Нормальные

Чрезмерно низкие

Увеличить температуру теплоносителя ДО Нормальной на верхнем этаже и уменьшить производительность насоса для достижения нормальных условий в нижнем этаже

6. Чрезмерно высокие

Слишком низкие

Увеличить температуру теплоносителя до нормальной на верхнем этаже и уменьшить производительность насоса для достижения нормальных условий на нижнем этаже

7. Чрезмерно высокие

Чрезмерно высокие

Уменьшить температуру теплоносителя

В горизонтальных системах устраняют поэтажную разбаланси­ровку также настройкой регулирующих клапанов на приборных ветках.

Если во всех помещениях нет общей закономерности несоответ­ствия тепловым условиям, то следует производить балансировку систе­мы. Для ее реализации выбирают способ, который зависит от типа при­меняемых регуляторов: прямого или непрямого действия. При этом процесс балансировки должен быть дешевым, быстрым и отвечать техническим требованиям.

В основе методов балансировки систем с терморегуляторами пря­мого действия применяют два подхода. Первый осуществляют в не­сколько этапов. Он заключается в последовательном устранении дисба­ланса по отдельным циркуляционным кольцам, начиная с основного (наиболее удаленного и нагруженного) кольца. Пройдя первый этап, его повторяют до достижения проектного потокораспределения во всех циркуляционных кольцах. Второй осуществляют в один этап. Его реа­лизуют при компенсационном методе балансировки [20]. В системах с терморегуляторами прямого действия широкое распространение полу­чили методы:

• температурного перепада;

• предварительной настройки клапанов;

• пропорциональный;

• компенсационный;

• компьютерный.

Настройку автоматических терморегуляторов непрямого действия (электронных) осуществляют:

• статически;

• динамически.

Указанные способы и методы настройки клапанов достаточно по­дробно рассмотрены в литературе [20; 44; 45]. Остановимся лишь на особенностях и возможностях, которые возникли в последнее время благодаря применению современного оборудования и новых подходов в подборе клапанов и теплообменных приборов.

Наладка системы обеспечения микроклимата ручными балансиро­вочными клапанами является длительной и дорогостоящей проце­дурой. Этот процесс значительно упрощается и удешевляется при применении в системе автоматических балансировочных клапанов (регуляторов перепада давления, регуляторов расхода, стабилиза­торов расхода и т. п.) вместо ручных балансировочных клапанов.

Posted in ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *