Терморегуляторы

Запроектирована двухтрубная система отопления с терморегуляторами. Гидравлическое сопротивление системы составляет 0,15 бар, расход теплоносителя — 3,0 м3/ч. В системе применен нерегулируемый насос, по требованиям эксплуатации которого расход теплоносителя должен быть не менее 10 % от номинального расхода. Предельный перепад давления по условию бесшумности терморегуляторов равен 0,25 бар. По условиям эксплуатации источника теплоты не допускается переток теплоносителя из подающей магистрали в обратную магистраль. Необходимо подобрать перепускной клапан, который не допускает шумообразования терморегуляторов и обеспечивает минимальный расход теплоносителя через насос. Решение. Принимают схему установки перепускного клапана на перепускной перемычке насоса. Перепад давления на клапане, при котором он начинает открываться, принимают равным гидравлическому сопротивлению системы, т. е. 0,15 бар. По рабочей характеристике насоса определяют расход теплоносителя при 0,25 бар. Он равен, например, 2,0 м3/ч.

Выбирают перепускной клапан, который при давлении насоса 0,25 бар пропускает не менее 2,0 м3/ч теплоносителя. Таковым является клапан AVDO 25. Для этого на диаграмме перепускного клапана определяют точку пересечения горизонтальной пунктирной линии, характеризующей границу бесшумности терморегуляторов (0,25 бар), и рабочей расходной характеристики клапана при установленном перепаде давления 0,15 бар, характеризующем начало открывания перепускного клапана. Вертикально опущенная пунктирная стрелка указывает на расход теплоносителя 2,75 м3/ч, который проходит через клапан при полностью закрытых терморегуляторах (рис. 6.42). Однако насос при этом перепаде обеспечивает расход, равный 2,0 м3/ч. Этот расход удовлетворяет требованию эксплуатации насоса, т. к. превышает 10 % от 3,0 м3/ч. Регулировочной рукояткой устанавливают по шкале клапана перепад давления на 0,15 бар.

В рассмотренных примерах настройка перепускного клапана принята равной гидравлическому сопротивлению системы. Допускается принимать настройку на 10 % выше, если получаемый при этом перепад давления не превышает предельного значения по условию бесшумности терморегуляторов. Такое завышение настройки несколько улучшает работу системы, т. к. соответствует ее равновесному состоянию с учетом некоторого прикрытия терморегуляторов относительно номинального положения, вызванного увеличением поверхности отопительных приборов [9]. Работа перепускного клапана AVDO, установленного, например, на перемычке за насосом двухтрубной насосной системы отопления с терморегуляторами, показана на рис. 6.43

Читайте также  Общий относительный расход теплоносителя

В расчетных условиях кривая 2 соответствует характеристике системы. Закрывание терморегуляторов приводит к уменьшению теоретического расхода ∆V’c в системе и к подъему характеристики системы, обозначенной кривой 4. При этом открывается перепускной клапан для пропуска теоретического расхода V’v = ∆V’c. В результате сложения параллельных участков, которыми являются система с характеристикой 4 и перепускной клапан на перемычке с характеристикой 3, получают результирующую характеристику системы, соответствующую кривой 5. Реальные расходы на перепускном клапане и в системе составляют Vv = ∆Vc. Они отличаются на ∆V’ от теоретических расходов. Это отклонение является несоответствием регулирующего воздействия перепускного клапана на изменение температурной обстановки в помещениях.

При открывании терморегуляторов изменяется характеристика системы отопления. Ей соответствует кривая 6. Перепускной клапан находится в закрытом положении и не влияет на работу системы. Открывание терморегуляторов увеличивает расход в системе на ∆V». В системе отопления с перепускным клапаном за насосом на перемычке происходят колебания расхода ∆V’ и давления ∆P’ при закрывании терморегуляторов, а также ∆V» и ∆P» при их открывании. Возникающее перераспределение теплоносителя между регулируемыми участками изменяет тепловой поток от отопительных приборов с незакрытыми терморегуляторами до тех пор, пока они не начнут соответственно реагировать. Запаздывание реагирования терморегуляторов в полной мере зависит от инерционности здания и системы отопления, что не лучшим образом отображается на тепловом комфорте помещения и на энергосбережении [5].

Уменьшения рассогласования достигают применением регуляторов перепада давления AVPA, AFPA. Тогда отклонение давления в системе отопления при работе терморегуляторов будет в пределах зоны пропорциональности Хр, а результирующий график – с почти горизонтальной срезкой характеристики насоса (см. рис. 6.4,г и сопоставь с рис. 6.4,в). Таким образом, автоматический перепускной клапан пружинного типа обеспечивает приблизительное постоянство перепада давления в системе, в отличие от перепускного клапана мембранного типа, при закрывании терморегуляторов у отопительных приборов. Возникающие изменения гидравлических параметров теплоносителя тем выше, чем больше система. Поэтому применение перепускных клапанов пружинноготипа допустимо в тепловых пунктах для небольших систем отопления. Автоматический перепускной клапан стабилизирует перепад давления в тепловом пункте с отклонением от расчетного значения в пределах зоны пропорциональности. Применение перепускных клапанов пружинного типа рекомендуется для тепловых пунктов небольших систем отопления.