Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Regulacja i równoważenie w wodnych instalacjach grzewczych i chłodniczych Cz. 1. Wymagania, funkcje i dobór właściwego rozwiązania

Schemat zasady działania zaworu wielofunkcyjnego (PIBCV)
Schemat zasady działania zaworu wielofunkcyjnego (PIBCV)
Rys. Danfoss

Projektanci, mając do wyboru kilkanaście różnych rozwiązań technicznych, często stają przed dylematem, które z nich będzie optymalne. W artykule omówiono zalecane rozwiązania układów równoważenia i regulacji instalacji grzewczych i chłodniczych wraz z przedstawieniem zjawisk determinujących owe zalecenia. Jest to aktualizacja informacji podanych Czytelnikom w „Rynku Instalacyjnym” 6 i 9/2009 [1, 2] – w ciągu ostatniej dekady wprowadzono bowiem na rynek wiele nowych rozwiązań wychodzących naprzeciw aktualnym standardom i wymaganiom dla budynków wielomieszkaniowych i komercyjnych, zarówno nowo realizowanych, jak i modernizowanych.

W artykule m. in:

• Regulacja i równoważenie – wskazówki projektowe
• Instalacja stało- czy zmiennoprzepływowa?
• Wady układów stałoprzepływowych
• Rola zaworów regulacyjnych i równoważących
• Równoważenie automatycznymi zaworami typu:
— AFBV (ograniczniki stałego przepływu)
— DPC i DPCWFL (regulatory różnicy ciśnienia)
— DTRV (termostatyczne zawory dynamiczne)

Zmniejszenie zużycia energii przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiego komfortu wnętrza jest obecnie jednym z zasadniczych elementów uwzględnianych podczas projektowania nowoczesnych instalacji grzewczych i chłodzących. Jednak najczęściej popełnianym skrótem myślowym w projektowaniu jest analiza (dobór) pojedynczych elementów instalacji (źródło, odbiorniki, zawory regulacyjne, zawory równoważące itd.) z pominięciem faktu, że elementy te oddziałują wzajemnie na siebie, czego efektem jest całkiem odmienne „zachowanie się sytemu” od spodziewanego.

Typowymi objawami takiej nieprawidłowej sytuacji mogą być:

  • duże wahania temperatury w regulowanym pomieszczeniu,
  • hałasy występujące w instalacji,
  • syndrom niskiej temperatury powrotu (niska wydajność agregatów wody lodowej),
  • nadprzepływy w instalacji,
  • wysokie koszty eksploatacyjne (koszty pompowania),
  • inne od założonych wydatki urządzeń chłodzących lub grzewczych,
  • krótka żywotność zaworów regulacyjnych (kawitacja, szybkie zużywanie się napędów),
  • konieczność częstego powtarzania równoważenia instalacji,
  • niedogrzane (niedochłodzone) obiegi krytyczne.

Regulacja i równoważenie – wskazówki projektowe

Ze względu na wymienione powyżej nieprawidłowości konieczna jest całościowa analiza pracy instalacji jako systemu ze wzajemnym oddziaływaniem elementów istotnych dla komfortu i zużycia energii.

Warto przyjrzeć się typowej instalacji chłodzącej. Istotnymi jej elementami są:

  • przygotowanie czynnika grzewczego/chłodzącego np. w węzłach cieplnych/agregatach wody lodowej,
  • pompy wraz z systemem dystrybucji,
  • odbiorniki końcowe (TU), np. grzejniki, klimakonwektory (FCU), centrale wentylacyjne (AHU), belki sufitowe,
  • zawory regulacyjne (CV), np. przygrzejnikowe zawory termostatyczne,
  • zawory równoważące (BV),
  • elementy sterujące.

Poprawne zrównoważenie hydrauliczne instalacji powinno zapewnić obliczeniowe przepływy w każdym odbiorniku końcowym (TU) dla w pełni otwartych zaworów regulacyjnych (CV).

Ten fakt jest często pomijany. Najlepsze zawory nie będą w stanie właściwie regulować, jeśli nie zapewnimy im odpowiedniej ilości czynnika oraz właściwych warunków pracy.

Klasycznym błędem często popełnianym przez inwestora przy realizacji projektów jest rozdzielenie regulacji i hydraulicznego równoważenia między firmy wykonawcze. W przypadku nieprawidłowości w funkcjonowaniu instalacji (zazwyczaj jest to stwierdzane na podstawie pomiaru temperatury w regulowanych pomieszczeniach) pierwsze uwagi kierowane są pod adresem firmy odpowiedzialnej za część regulacyjną. Tymczasem często problem leży po stronie nieodpowiedniego zrównoważenia instalacji. Istotne jest nie tylko stosowanie w instalacji armatury równoważącej (BV), lecz również wybór właściwego typu zaworów oraz zastosowanie ich w odpowiednim miejscu.

Przyjmijmy, że instalacja została zbilansowana poprawnie, z odpowiednio obliczonymi stratami i zyskami ciepła, na podstawie których dokonano doboru urządzeń końcowych (grzewczych i chłodzących) z założeniem odpowiedniego ΔT na poszczególnych odbiornikach (różnicy temperatury zasilania i powrotu).

Na podstawie znanych obciążeń cieplnych i chłodniczych należy zaprojektować system dystrybucji czynnika (rurociągi), przyjąć stosowne założenia, jak maksymalne prędkości przepływu czynnika w rurociągu lub inne kryterium, takie jak maksymalne dopuszczalne spadki ciśnienia na metr bieżący rurociągu (kryteria te zazwyczaj deklarujemy na pierwszym etapie obliczeń z wykorzystaniem komputerowych programów obliczeniowych).

Instalacja stało- czy zmiennoprzepływowa?

Następnym etapem jest dobór zaworów regulacyjnych oraz równoważących. Przed dokonaniem wyboru konkretnej armatury regulacyjnej (CV) i równoważącej (BV) przede wszystkim należy określić, czy projektowana instalacja będzie stało- czy zmiennoprzepływowa.

Instalacja stałoprzepływowa, gdy...

W przypadku instalacji chłodniczych trzydrogowe zawory regulacyjne nadają jej charakter stałoprzepływowy, tzn. niezależnie od obciążenia odbiornika (emisji ciepła lub chłodu) w obiegu zawsze mamy stały przepływ (100% – rys. 1). Jeśli instalacje grzewcze nie są wyposażone w zawory termostatyczne bądź inne zawory regulacyjne, również są stałoprzepływowe.

Rys. 1. Schemat instalacji stałoprzepływowej: BV – zawory równoważące (A – automatyczne, M – ręczne), CV – trzydrogowy zawór regulacyjny, ZZ – zawór zwrotny; rys. Danfoss
Rys. 1. Schemat instalacji stałoprzepływowej: BV – zawory równoważące (A – automatyczne, M – ręczne), CV – trzydrogowy zawór regulacyjny, ZZ – zawór zwrotny; rys. Danfoss

Wady układów stałoprzepływowych

Już klika lat temu zwracaliśmy uwagę Czytelników na fakt, że układy stałoprzepływowe okres powszechnego stosowania mają za sobą – tym bardziej teraz warto ponownie przypomnieć, dlaczego tak się stało. Główne przyczyny tego faktu to:

  • wysokie koszty eksploatacji spowodowane kosztami pompowania;
  • duże straty ciepła dla instalacji grzewczych (zyski dla instalacji chłodniczych) ze względu na wysoką (niską) temperaturę powrotu;
  • konieczność tradycyjnego wymiarowania i doboru zaworów (wymagane obliczenia Kvs, nastaw zaworów MBV i częściowo AFBV);
Fot. 1. Zawór AB-QM z napędem TWA (typ PIBCV); fot. Danfoss Fot. 2. Zawór AB-QM z napędem AMV (typ PIBCV); fot. Danfoss
Fot. 1. Zawór AB-QM z napędem TWA (typ PIBCV); fot. Danfoss Fot. 2. Zawór AB-QM z napędem AMV (typ PIBCV); fot. Danfoss
  • konieczność przeprowadzenia tzw. równoważenia instalacji na podstawie pomiarów przepływów (pracochłonne metody o małym stopniu dokładności);
  • trudności z optymalizacją pracy pompy (wymagana metoda kompensacyjna przy równoważeniu dla MBV);
  • w metodzie kompensacyjnej konieczność stosowania dodatkowych dużych średnic ręcznych zaworów równoważących na gałęziach, pionach, tzw. zawory partner;
  • ze względu na wymagania dotyczące odpowiedniej liczby zaworów równoważących koszty całkowite takiej instalacji mogą być znacznie większe niż instalacji z zaworami automatycznymi (AFBV czy MBV).

O finalnych kosztach decydują zazwyczaj drogie zawory o dużych średnicach dla dużych instalacji, np. DN 250, 300 itd.

Istotne jest porównanie całkowitych kosztów inwestycyjnych, a nie tylko kosztów ręcznych zaworów równoważących (MBV) do automatycznych zaworów równoważących (np. AFBV, przykłady fot. 1 i fot. 2).

(...)

Literatura

1. Jędrzejewski M., Brzoza S., Regulacja i równoważenie w wodnych instalacjach grzewczych i chłodniczych. Cz. 1. Wymagania, funkcje i dobór właściwego rozwiązania, „Rynek Instalacyjny” nr 6/2009.
2. Jędrzejewski M., Brzoza S., Regulacja i równoważenie w wodnych instalacjach grzewczych i chłodniczych. Cz. 2. Systemy HVAC – aplikacje rekomendowane i niezalecane, „Rynek Instalacyjny” nr 9/2009.
3. Materiały techniczne firmy Danfoss.

Czytaj też: Dobór elementów kotłowni wodnych małej i średniej mocy >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[energia,równoważenie instalacji,regulacja instalacji,zawory równoważące,zawory regulacyjne]

   24.05.2018
Dostęp do pełnej treści tego artykułu jest BEZPŁATNY, wymaga jednak zalogowania.
Logowanie
zapomniałem hasła
Załóż konto
Jeśli nie masz jeszcze Konta Użytkownika - prosimy o wypełnienie formularza rejestracyjnego. Czas potrzebny na założenie Konta Użytkownika to max. 1 minuta.
Chcę założyć konto użytkownika
Dlaczego warto założyć konto użytkownika?
otrzymujesz bezpłatny dostęp do wielu przydatnych informacji: artykułów znanych ekspertów, przeglądów produktów, porad i raportów
co tydzień otrzymasz bezpłatny Newsletter informujący o nowych artykułach, produktach i wydarzeniach związanych z izolacjami i rynkiem budowlanym
będziesz miał możliość brania udziału w konkursach z cennymi nagrodami
utworzysz swój Profil, dzięki któremu będziesz mógł brać udział w dyskusjach na Forum, wymieniać się poglądami z innymi użytkownikami oraz pisać opinie i komentarze
będziesz otrzymywać powiadomienia o promocjach i rabatach w naszej Księgarni Technicznej oraz zniżkach w sklepach naszych partnerów biznesowych.
Jednocześnie zapewniamy Cię, iż podczas rejestracji nie zbieramy żadnych szczegółowych danych personalnych i teleadresowych. W każdej chwili możesz zmienić swoje dane lub zażądać usunięcia konta.
Przed założeniem Konta sugerujemy zapoznać się z regulaminem.

Komentarze

(1)
Andrzej34 | 06.06.2018, 09:22
Żeby prawidłowo wykonać tak zaawansowane i co by nie mówić, skomplikowane technicznie instalacje, należałoby zatrudnić fachowców. Dobrą ekipą jest np. http://solidneinstalacje.pl/ z okolic Radomia.
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl