WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«ООО с ИИ Данфосс ТОВ Пырков В.В. ...»

-- [ Страница 2 ] --

Пропорцию распределения законов регулирования определяют одним из способов: по рабочей расходной характеристике клапана;

по пропускной 68 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА из условий гидравлического испытания клапана, а постоянную c 4,5. То гда, подставляя максимальные параметры из последней колонки, а проме жуточные — из соответствующих колонок таблицы, рассчитывают ав торитет клапана. Результаты сведены в таблицу.

Закон регулирования логарифмический линейный Положение настройки n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Базовый авторитет клапана аб 0,39 0,30 0,41 0,53 0,55 0,47 0,29 0,36 0,43 0, Среднеарифметическое 6 значение aб 0,436 0, Рис. 3.15. Расходная характеристика клапана MSV F d = 100 мм Среднеарифметическое значение во всем диапазоне регулирования aб = 0,42.

способности клапана;

по данным производителя. Рассмотрим первый и второй способы.

Разброс табличных значений базового авторитета вызван округле По первому способу необходимо провести диагональ, соединяющую на нием пропускной способности клапана, погрешностью ее определения чало и конец рабочей характеристики клапана (см. рис. 3.15). Их точка на границах действия законов регулирования, а также принятым в рас пересечения соответствует настройке клапана, в которой происходит чете примерным значением постоянной c.

переход от логарифмического к линейному закону регулирования. Отноше ние 6,9/12 = 0,58 является долей логарифмического регулирования. Остав Из рассмотренного примера 8 следует, что регулирование потока дан шаяся часть, т. е. 0,42, является долей линейного регулирования. ным клапаном при внешнем авторитете a = 1 осуществляется по расходной характеристике, примерно отображаемой кривой на рис. 3.14 с полным По второму способу из вышеприведенной таблицы необходимо найти внешним авторитетом a+ = 0,42, которая идентична кривой на рис. 3.15.

такое положение настройки, при которой соблюдается зависимость (3.13), Дальнейшая деформация этой характеристики происходит при измене выраженная в виде настроек и пропускных способностей. Эта зависимость нии внешнего авторитета. Влияние внешнего авторитета рассмотрено в соответствует единственной точке на расходной характеристике с соблю примере 9.

дением идеального линейного регулирования. Данный способ является более точным, чем графический способ. В результате получим настройку 6, с пропускной способностью клапана 95,8 (м3/ч)/бар0,5. При этом: Пример 9. Проектируют систему обеспечения микроклимата с от ветвлением (стояком или горизонтальной веткой). Ближайшим и един (6,96/12) = (95,8/165) = 0,58.

ственным автоматическим устройством стабилизации давления в сис Базовый авторитет клапана для настроек до n = 6,96 рассчитыва теме является регулятор перепада давления, установленный в индивиду ют по логарифмическому закону регулирования. Для этого видоизменя альном тепловом пункте по схеме на рис. 3.3,г. Поддерживаемый им пере пад давления P = 0,40 бар. Сопротивление регулируемого участка без уче ют уравнение (3.32):

та потерь давления на регулирующем клапане составляет P- = 0,20 бар.

Расход теплоносителя на регулируемом участке равен VN = 55 м3/ч.

а для настроек n > 6,96 — по видоизмененному уравнению (3.33), харак Необходимо подобрать регулирующий клапан и определить теризующему линейный закон регулирования:

настройку для увязки ответвления.

Решение. Гидравлическое увязывание ответвления обеспечивают где индекс 58 указывает на расход теплоносителя и пропускную способ определением настройки регулирующего клапана на перепад давления:

ность клапана при настройке 0,58nmax.

Pv = P – P- = 0,40 – 0,20 = 0,20 бар.

В этом примере следует принимать внешний авторитет a = 1, исходя 70 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА По уравнению из таблицы 3 находят расчетную пропускную способ ность клапана: 8, = 12 0, V kv = N = = 123 (м3/ч)/бар0,5. 35,8 55,0 35, Pv 0, 20 0, Подбирают регулирующий клапан с бльшим значением максимальной При VN < V58 настройку рассчитывают по видоизмененному уравне пропускной способности. Таковым является клапан MSV F d = 100 мм с нию (3.32):

логарифмическо линейной расходной характеристикой и базовым авто 1 (V58 / V ) ритетом aб = 0,42 (см. пример 8). Его максимальная пропускная способ ln 1 a+ ность kvs = 165 (м3/ч)/бар0,5, а минимальная — kv = 6,2 (м3/ч)/бар0,5. Для.

n = 0, 58nmax 1 обеспечения возможности регулирования потоком теплоносителя при 2c балансировке системы рекомендуется, чтобы выполнялось условие 0,2 kvs kv 0,8 kvs. Условие выполняется, т. к. 0,2 165 123 0,8 165.

Настройку принимают с округлением до указанной на шкале Это позволяет регулировать поток теплоносителя в процессе баланси дольной кратности. У данного типа клапана шкала настройки разме ровки системы как в бльшую, так и в меньшую сторону.

чена через 0,25, следовательно, устанавливают настройку n = 9,00.

Минимальные потери давления на клапане при номинальном расходе:

Определить настройки регулирующего клапана можно также по V 2 Pvs = N = = 0,11 бар. диаграмме, графику или таблице, которые предоставляет производи kvs тель в техническом описании клапана при базовой деформации рас Внешний авторитет клапана: ходной характеристики. В данном примере — по таблице из примера 8.

0, 11 При расчетной пропускной способности k v = 123 (м 3/ч)/бар 0, = 0, 35.

vs 0, 11+0,20 настройка n = 8,11. Принимают настройку n = 8,25.

Полный внешний авторитет клапана:

При выборе окончательной настройки в практике проектирования a+ = aб a = 0,42 0,35 = 0,15.

применяют подход: устанавливать ближайшее бльшее значение настрой Расход теплоносителя, при котором происходит изменение закона ки. Для регулирования теплообменных приборов допускается применять регулирования:

противоположный подход, т. е. принимать меньшее ближайшее значение V58 = 0,58 V100 = настройки. Данный подход основан на том, что увеличение расхода сверх 0,35 0,40 0 58 61,7 35,8 м3/ч, = номинального значения почти не влияет на тепловой поток прибора (см.

a п.р. 6.3), но возрастают при этом расходы на перекачивание теплоносителя.

где 0,58 — относительное положение хода штока, при котором происхо Из результатов определения настройки клапана с логарифмичес дит изменение закона регулирования (см. пример 8).

ко линейной расходной характеристикой по различным методам про Поскольку VN > V58, для определения настройки клапана применяют ектирования получают незначительно отличающиеся значения на видоизмененное уравнение (3.33):

стройки регулирующего клапана: с учетом внешнего авторитета — 9, (8,75);

без учета — 8,25 (8,00). В скобках указаны настройки при округ 0, лении расчетных значений в меньшую сторону. И в том, и в другом слу n = nmax 0, 58 + = чае отклонение от номинального расхода не более ± 10 %.

1 (V100 V58 ) /(V V58 ) a+ Клапаны с логарифмическо линейной рабочей расходной характе ристикой имеют зону примерно линейного регулирования в широ ком диапазоне изменения общего внешнего авторитета.

72 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Деформацию ли Расходные характеристики клапана не претерпевают существен V/V ного изменения при внешнем авторитете 0,3...1,0. нейно линейной иде альной характеристики, 0, происходящую под Для упрощения расчетов и наладки системы, а также уменьшения 0, влиянием полного погрешности потокораспределения рекомендуется применять ав внешнего авторитета томатические регуляторы перепада давления, создавая внешний 0, авторитет клапанов а 0,3. клапана, получают сло 0, жением уравнений 3.15.

0, В каждое уравнение вводят коэффициент 3.4.5. Линейно линейная рабочая расходная характеристика 0, пропорциональности c клапана 0, (см. уравнение (3.13)), Клапаны VS 2, VM 2 и VB 2 — это двухходовые седельные регулиру определяющий наклон 0, ющие клапаны, которые применяют с редукторными электроприводами расходной характерис AMV преимущественно в системах отопления, теплоснабжения устано 0, тики. Область допус вок вентиляции и кондиционирования. тимых значений урав h /h 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0, нений устанавливают по положению штока в Рис. 3.17. Линейно линейная идеальная рас точке соприкоснове ходная характеристика клапана ния прямых.

Линейно линейный закон регулирования объединяет положительные черты линейного и логарифмического законов.

VS 2 VM 2 VB Клапаны с линейно линейной рабочей расходной характеристи Рис. 3.16. Клапаны с линейно линейной расходной характеристикой кой обеспечивают регулирование по закону, подобному лога Основным отличием данных клапанов с гидравлической точки зре рифмическому.

ния является комбинированная расходная характеристика, состоящая из двух линейных характеристик. Это концептуальное решение оптималь ного регулирования, при котором применены линейные законы регули 3.4.6. Рабочие расходные характеристики трехходовых рования с различным наклоном расходных характеристик. Такой подход клапанов позволяет дискретно приблизиться к логарифмическому регулированию (рис. 3.17). При этом реализуются положительные черты линейного зако Трехходовые клапаны используют для стабилизации потока и для на регулирования: создание устойчивого регулирования клапана вблизи обеспечения постоянства температурных параметров теплоносителя.

положения запирания, и логарифмического — приближение к идеальному Показанные на рис. 3.18 клапаны являются седельными. Все они пред управлению тепловым потоком теплообменного прибора (см. рис. 6.5). назначены для совместной работы с электроприводами AMV, а клапаны Устойчивому регулированию вблизи зоны запирания способствует серии VMV, кроме того, применяют с термогидравлическими приводами изменение скорости перемещения штока, создаваемой электроприводом ABM. Клапаны VMV d = 15 мм и VMV d = 20 мм используют также с AVM, т. к. наклон характеристики незначителен. В крутой части характе термостатическими элементами RAVI и RAVK в системах напольного ристики обеспечивается быстрое и устойчивое изменение расхода тепло отопления, системах теплоснабжения калориферов вентиляционных носителя. установок и т. д. Зональные клапаны VZ 3, VZ 4 (рис. 3.18) и 74 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА осуществляют изменением температуры подаваемого теплоносителя.

Требуемую температуру теплоносителя у потребителя 4 достигают пу тем перемещения штока клапана. При этом изменяется пропорция меж ду водой с расходом VA от источника 1 (нагретой в котле или охлажден ной в чиллере) и подмешиваемой водой с расходом VB от потребителя (охлажденной в отопительном приборе или нагретой в фенкойле). Рас VRBS VF 3 VRG ход VA может изменяться от нуля до VAB. Если по условиям эксплуатации источника 1 необходимо поддерживать расход VAB на постоянном уровне, то устанавливают трехходовой клапан по схеме на рис. 3.19,б. В этом слу чае клапан работает на разделение потоков, а расход теплоносителя VB у потребителя 4 будет изменяться от нуля до VAB. Постоянный расход в ис точнике 4 обеспечивают также с использованием смешивающего клапа на, установленного по схеме на рис. 3.19,в. Данную схему применяют с клапанами, которые не предназначены для разделения потоков.

VZ VMV VRB 3 VZ Рис. 3.18. Трехходовые клапаны VZ 2 (рис. 3.10) предназначены для конечных потребителей с незначи тельными потоками теплоносителя.

В зависимости от способа установки относительно насоса трехходо вые клапаны бывают смешивающими и разделяющими (рис. 3.19).

Схему на рис. 3.19,а применяют для снабжения потребителя по стоянным расходом теплоносителя VAB. Общий расход теплоносителя a б в VAB в клапане равен сумме расходов в прямом VA и перпендикулярном VB каналах. Регулирование теплопередачи потребителя при этом Рис. 3.20. Схема трехходовых и четырехходовых клапанов: а смеши вающего;

б разделяющего;

в смешивающего;

1 корпус;

2 шток;

3 затвор;

4 регулирующие отверстия Управление потоками теплоносителя в каналах осуществляют пере мещением штока 2 с затвором 3 относительно регулирующих отверстий (рис. 3.20). При этом, если одно отверстие открывается, то другое — прикрывается. Затвор 3 профилируют с двух сторон для каждого из от верстий 4. У смешивающих клапанов затвор находится между отверсти ями 4 (рис. 3.20,а,в), у разделяющих — за ними (рис. 3.20,б). Сочетание форм поверхности затворов клапана для каждого из отверстий дает со ответствующие расходные характеристики. Поэтому характеристики a б в имеют двойное обозначение — линейная/линейная, логарифмичес кая/логарифмическая, логарифмическая/линейная и т. д. Первым сло Рис. 3.19. Установка трехходовых клапанов: а на смешивание в по вом указывают закон регулирования, применяемый к прямому потоку, дающем трубопроводе;

б на разделение в подающем тру вторым — к перпендикулярному потоку.

бопроводе;

в на смешивание в обратном трубопроводе;

На рис. 3.20,в показана схема управления потоками в четырехходовом 1 источник теплоты (холода);

2 трехходовой клапан;

смешивающем клапане VZ 4. По своей сути она совпадает со схемой 3 насос;

4 потребитель теплоты (холода) 76 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА характеристикой (рис. 3.21) допустимо в системах без жестких требо ваний к обеспечению стабильности расхода теплоносителя. У данного клапана суммарный поток VAB остается стабильным независимо от хо да штока только при a+ = 1, что с практической точки зрения является недостижимым. Во всех остальных случаях происходит увеличение суммарного потока. Так, при a+ = 0,5 оно составляет примерно 1,3 ра за, а при a+ = 0,01 — 1,8 раза. Следовательно, для приближения к ста бильности суммарного потока необходимо увеличивать потери давле ния на клапане, что не является лучшим решением с точки зрения энергопотребления.

0, Несколько иные закономерности изменения суммарного потока в зависимости от авторитета наблюдаются в трехходовом клапане с ло гарифмической/логарифмической рабочей расходной характеристи кой, представленной на рис. 3.22. Стабилизации суммарного потока независимо от хода штока достигают при авторитете a+ 0,2. Умень шение авторитета клапана увеличивает суммарный поток, увеличе ние авторитета — уменьшает его. Таким образом, в данном клапане Рис. 3.22. Логарифмическая/ло Рис. 3.21. Линейная/линейная ра колебания суммарного потока могут как превышать, так и быть мень гарифмическая рабо бочая расходная харак шими от номинального значения. Эти колебания в диапазоне пол чая расходная харак теристика трехходового ного внешнего авторитета от 0,1 до 1,0 составляют примерно +15 % теристика трехходо клапана и 55 %, в отличие от +80 % у клапана с линейной/линейной характе вого клапана ристикой.

Через трехходовой клапан проходят два циркуляционных кольца:

рис. 3.20, а для трехходового клапана одно — через теплообменный прибор, второе — через обводной участок.

VZ 3. Такая конструкция позволяет К этим кольцам предъявляют различные требования по регулирова компактно разместить клапан VZ 4 нию. Поэтому широко применяют клапаны с совмещением разных зако и упростить монтаж за счет умень нов регулирования потоков теплоносителя, например, с логарифмичес шения количества сборочных сое ким/линейным законом. Рабочая расходная характеристика такого кла динений узла. пана показана на рис. 3.23. Стабилизация суммарного потока в нем не зависимо от хода штока происходит при a+ 0,4. Колебания расхода Трехходовым клапанам соответ ствуют все закономерности, рассмо теплоносителя в диапазоне a+ = 0,1...1 составляют +50 % и 30 %. Такие тренные ранее для двухходовых ре колебания гораздо предпочтительнее, чем у ранее рассмотренных трех гулирующих клапанов. Это дает ходовых клапанов для теплообменных приборов, так как изменение возможность получения рабочей теплового потока в значительной мере зависит от снижения расхода и расходной характеристики сложе почти не зависит от его увеличения относительно номинального расхо нием рабочих характеристик пря да (см. п.р. 6.3).

мого и перпендикулярного каналов Общий относительный расход теплоносителя в рассмотрен клапана. Такие характеристики ных трехходовых клапанах определяют суммированием относи Рис. 3.23. Логарифмическая/линей представлены на рис. 3.21…3.23. тельных расходов в регулирующем и обводном каналах. Его изме ная рабочая расходная Использование трехходового нения в зависимости от авторитета рассчитывают по следующим характеристика треххо клапана с линейной/линейной формулам:

дового клапана 78 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА увязывают отопительные приборы в пределах квартиры, затем — горизон при линейной/линейной расходной характеристике — тальные приборные ветки квартир в пределах стояка, затем — стояки в (3.38) пределах ветви. Таким образом, в одном циркуляционном кольце могут находиться несколько регулирующих клапанов и один терморегулятор, которые вместе вносят общий вклад в гидравлическое сопротивление регу лируемого участка.

при логарифмической/логарифмической расходной характеристике — При проектировании современных систем с переменным гидравличе (3.39) ским режимом суммирование сопротивлений элементов гидравлическо го участка, как это делается в системах с квазипостоянным гидравличес ким режимом, является недостаточным условием эффективной работос при логарифмической/линейной расходной характеристике — пособности системы. Каждый клапан обеспечивает заданные параметры VAB 1 1 теплоносителя у потребителя лишь при его эффективной адаптации в си = +. (3.40) стеме. Она заключается в поддержании заданного диапазона авторитета, + a+ VAB100 a + + 1 a + 2 c ( h / h100 1) 1 a + [(1 h) / h100 ] в пределах которого регулирование расхода теплоносителя является про e гнозируемым и находится в допустимых пределах. В то же время эти ди Следует отметить, что в каждом составляющем этих уравнений апазоны для клапанов одного регулируемого участка не должны пере полный внешний авторитет определяют для соответствующего цирку крывать друг друга, т. е., если в циркуляционном кольце установлен тер ляционного контура. морегулятор с логарифмической рабочей расходной характеристикой и эффективным диапазоном значений внешнего авторитета a = 0,5…1,0, это У трехходовых клапанов изменяется пропускная способность под означает, что на нем мы должны потерять от 50 до 100 % располагаемого влиянием авторитетов, вызывая колебания расхода теплоносителя давления регулируемого участка. Следовательно, в остальных элементах в циркуляционных контурах с постоянным гидравлическим режимом. участка, в том числе на регулирующем клапане, необходимо потерять от 0 до 50 % располагаемого давления. Таким образом, регулирующий кла Наиболее простым способом устранения колебаний расхода в конту пан уже не может иметь такой же диапазон внешнего авторитета, как у рах с постоянным гидравлическим режимом, возникающих при рабо терморегулятора. Совместно с терморегулятором необходимо применять те трехходовых клапанов, является применение автоматических регулирующий клапан с эффективным диапазоном полного внешнего ав регуляторов (стабилизаторов) расхода. торитета в пределах оставшейся части располагаемого давления. Тако вым может быть, например, клапан с равнопроцентной расходной харак теристикой и внешним авторитетом a = 0,1…0,3. Тогда, выбирая мини 3.4.7. Взаимовлияние регулирующих клапанов мальное значение потерь давления на терморегуляторе 50 % и на регули ровочном клапане 10 %, в остальных элементах системы (трубах, отопи Системы обеспечения микроклимата представляют собой разветвлен тельных приборах и пр.) необходимо потерять 100 50 10 = 40 %.

ную сеть трубопроводов, по которым транспортируется теплоноситель к Разнообразие конструкций теплообменных приборов и регулирую потребителям с различными тепловыми нагрузками. Требованием проек щих клапанов, а также многообразие их взаимосочетаний не дают возмож тирования систем является создание равенства потерь давления во всех ности найти обобщенный узкий диапазон внешнего авторитета, который циркуляционных кольцах. Количество циркуляционных колец в двух был бы эффективен для всех проектных решений. При существующих трубных системах равно количеству потребителей (отопительных прибо конструкциях клапанов и терморегуляторов в большинстве случаев, стре ров, фенкойлов и т. п.), в однотрубных — количеству стояков либо гори мясь создать идеальное регулирование теплообменного прибора (рис. 6.5), зонтальных приборных веток. Для обеспечения гидравлического увязыва необходимо потерять на них все располагаемое давление регулируемого ния на каждом циркуляционном кольце устанавливают регулирующий участка. Этого можно достичь, применив схему на рис. 3.4,б. В остальных клапан, зачастую этого бывает недостаточно. Тогда применяют двухсту случаях данное стремление является недосягаемым. Тем не менее, к нему пенчатое и более увязывание циркуляционных колец. Например, сначала 80 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА надлежит стремиться и из него следует вывод не только о взаимовлия предоставляет для решения таких задач весь спектр регулирующей нии регулирующего клапана и терморегулятора, но и всех элементов арматуры с различными расходными характеристиками, диаметрами системы обеспечения микроклимата. Такой подход заставляет: приме присоединения, материалами изготовления и т. п. Перечень некоторых нять трубы с наименьшим коэффициентом шероховатости;

устанавли регулирующих клапанов представлен в табл. 3.3.

вать теплообменные приборы и запорную арматуру с наименьшим ко эффициентом местного сопротивления;

применять регуляторы перепа Искажение расходной характеристики под воздействием конструк да давления на регулируемом участке;

размещать фильтры, тепломеры тивных особенностей клапана (базовый авторитет) и сопротивле и т. д., при необходимости, до участка системы с автоматически поддер ния элементов регулируемого участка (внешний авторитет) может живаемым перепадом давления. существенно влиять на регулируемость теплообменного прибора, Комплексный подход по созданию эффективной системы обеспече что необходимо учитывать при проектировании и наладке системы ния микроклимата требует конструктивного многообразия клапанов обеспечения микроклимата. Следует стремиться к тому, чтобы для обеспечения всевозможных вариантов взаимодействия с оборудо внешний авторитет ручного балансировочного клапана и терморегу ванием, расположенным на регулируемом участке. Компания Данфосс лятора превышал 0,5.

Таблица 3.3. Расходные характеристики терморегуляторов и регулирую Наличие на регулируемом участке нескольких клапанов (ручного балан щих клапанов сировочного и терморегулятора) требует рассмотрения совместимо сти диапазонов их внешних авторитетов. Лучшим вариантом проект ного решения является применение только одного клапана (ручного либо терморегулятора) на регулируемом участке.

Ручные балансировочные клапаны целесообразно применять в системе с постоянным гидравлическим режимом (без терморегуляторов), где их внешние авторитеты практически не изменяются.

3.5. Отключающие клапаны В современных системах обеспечения микроклимата наряду с авто матическими и регулирующими клапанами широко применяют отключа ющие клапаны (запорная арматура). Их основная функция состоит в от ключении системы, отдельных веток и стояков, теплообменных приборов и другого оборудования. Рассматривая взаимодействие всех элементов системы и их влияние на процесс регулирования, следует отметить, что отключающие клапаны вносят свой негативный вклад в этот процесс.

Отключающие клапаны являются составляющим элементом регу лируемого участка. Они отбирают на себя часть располагаемого давле ния и уменьшают тем самым внешний авторитет регулирующих клапа нов и терморегуляторов. Поэтому в системах с автоматическим регули рованием отключающие клапаны должны иметь наименьшее сопротив ление. Таковыми являются дисковые поворотные затворы типа Баттер фляй Danfoss Oreg и шаровые краны Danfoss Socla.

82 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Для систем отопления, венти поток теплоносителя очень мед ляции и кондиционирования при ленно, чтобы избежать образования меняют дисковые поворотные за гидравлического удара, оказываю творы модификации ORCLIM щего разрушающее воздействие на (рис. 3.24). Их устанавливают на мембраны автоматических регуля трубопроводах между стандарт торов. Такая опасность отсутствует MSV M ными фланцами без применения при использовании отключающих прокладок (ее функции выполня клапанов вентильного типа ASV M ет футеровка). Для центровки за USV M (рис. 3.26). АSV М — отключающий твора между фланцами на корпусе клапан спутник автоматического регу Рис. 3.26. Запорные клапаны Рис. 3.24. Поворотные затворы выполнены наружные проушины, лятора перепада давления. USV M — Баттерфляй через которые пропускаются отключающий клапан трансформер, который при необходимости пре стяжные болты. Допустимая температура теплоносителя 1…110 °С. образуют в автоматический регулятор перепада давления. MSV M — Условный диаметр присоединения 50…200 мм. Затворы оснащают либо запорный клапан. Клапаны АSV М и USV M изготавливают с условным зубчатой рукояткой на 2…5 положений, либо редуктором с червячной пе редачей, либо электроприводом переменного/постоянного тока. Затворы могут выполнять также функцию регулирующих клапанов. Для этого оп ределена зависимость пропускной способности затвора от угла поворота запорно регулирующего диска.

RLV прямой RLV угловой Дренажный кран Для трубопроводов диаметром до 100 мм применяют шаровые кра ны (рис. 3.25). Допустимые температуры теплоносителя — 8…95 °С. У некоторых типов кранов этот диапазон составляет от минус 18 °С до плюс 200 °С. Коэффициент местного сопротивления примерно равен нулю. Краны могут быть выполнены с вентильками для спуска воды либо воздуха из системы.

RLV К прямой RLV К угловой RLV КD прямой RLV КD угловой Рис. 3.25. Шаровые краны В автоматически регулируемых системах обеспечения микроклима Рис. 3.27 Отключающие клапаны узлов обвязки теплообменных та с клапанами Баттерфляй и шаровыми кранами следует перекрывать приборов 84 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА диаметром 15…40 мм, а MSV M — 15…50 мм. Через эти клапаны можно спускать воду либо воздух из системы.

Отдельную группу образуют отключающие клапаны для теплооб менных приборов (рис. 3.27) серии RLV. Ими реализуют всевозмож ные виды подключения трубопроводов к теплообменным приборам:

напрямую, со стороны стены, со стороны пола. Особенностью RLV K является то, что его используют как для двухтрубных, так и для однотрубных систем путем соответственно перекрытия или открытия внутри него перепускного канала между входом и выходом теплоно сителя. Коэффициент затекания при этом настраивают боковым встроенным вентилем. RLV KS отличается отсутствием перемычки.

У RLV–KD осуществлены боковое отключение потока теплоносителя и гидравлическая предварительная настройка по линейной расходной характеристике, как у RLV S (рис. 3.7). Наличие буквы "К" в аббреви атуре клапана свидетельствует о предназначении его для компакт радиатора. При помощи дренажного крана, поставляемого по заказу, опорожняют либо заполняют теплообменный прибор без отключения остальной части системы.

Отключающие клапаны должны иметь минимальное сопротивление для обеспечения максимальных авторитетов терморегуляторов и регулирующих клапанов.

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 4. ТЕРМОРЕГУЛЯТОРЫ 4.1. Конструкции Терморегулятор системы обеспечения микроклимата здания (со кращенно терморегулятор или термостат) — запорно регулирующая арматура автоматического регулирования тепловым потоком теплооб менного прибора на уровне, соответствующем установленной пользо вателем температуре воздуха в помещении. Он автоматически поддер живает заданную температуру путем количественного регулирования теплоносителя, поступающего в теплообменный прибор. Его отличи тельной чертой в сравнении с вентилем и краном ручного (пассивного) регулирования являются стабильность и точность поддержания тем пературы воздуха на уровне теплового комфорта в соответствии с рис. 1.2. Это достигается техническими характеристиками терморегу лятора и обеспечением на стадии проектирования системы оптималь ных условий его эффективной работы.

Технические параметры терморегуля торов систем отопления регламентирова ны стандартом EN 215 [16]. Терморегуля торы, отвечающие данной норме, имеют знак соответствия, изображенный на рис. 4.1. Его изображают на термостатиче ской головке и на термостатическом клапане.

Терморегулятор состоит из двух со Рис. 4.1 Знак соответствия единенных воедино частей — термостати нормам CEN ческой головки и термостатического кла пана, которые разграничены соответственно стрелками а и б на рис. 4.2.

Основным элементом термостатической головки является датчик.

Он отслеживает температуру воздуха в помещении и реагирует на ее из менения. Представляет собой замкнутую тонкостенную цилиндрическую оболочку с продольной гофрированной боковой поверхностью, называе мую сильфоном. Сильфон заполнен эксклюзивным веществом. Реагируя на изменение температуры воздуха, он расширяется и сжимается (подоб но пружине). Через нажимной штифт воздействует на шток и затвор клапана. Затвор перекрывает проход теплоносителю, осуществляя коли чественное регулирование тепловым потоком теплообменного прибора.

Отличительной особенностью терморегуляторов Данфосс является то, что сильфон заполнен газоконденсатной смесью. Т. к. теплоемкость газа ниже, чем веществ в ином агрегатном состоянии, это делает термо регулятор с непревзойденной реакцией на изменение температурной ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА а регулятор (термостатическая Рис. 4.2. Терморегулятор Рис. 4.3. Тип терморегулятора:

головка):

со встроенным а со встроенным датчиком;

б с выносным а 1 ограничительные кольца;

датчиком: датчиком;

в с выносным регулятором темпе 2 термостатический датчик (сенсор);

ратуры;

г с выносным датчиком и регулятором 3 сильфон;

температуры;

д с программатором и термо 4 шкала настройки;

приводом;

е комбинированный электромеха 5 пружина настройки;

нический;

ж с дистанционным волновым уп б 6 нажимной штифт;

2 равлением;

з с дистанционным компьютерным 7 уплотнительное управлением кольцо;

Терморегулятор со встроенным регулято б термостатический ром температуры и выносным датчиком изо 5 клапан:

в бражен на рис. 4.3,б. В термостатической го 8 шток;

ловке расположены регулятор температуры и 9 дроссель;

7 сильфон. Датчик температуры отдален от 10 конус клапана сильфона и сообщен с ним передаточным зве (затвор);

ном (капиллярной трубкой). Датчик выполнен 11 корпус клапана;

в виде цилиндра, объём которого сообщен с г 12 стабилизатор объёмом сильфона через капиллярную трубку.

10 потока;

Датчик воспринимает температурные условия 13 накидная гайка;

в месте установки и передает возникающие 14 патрубок 12 13 14 объемные изменения вещества, которым он за (хвостовик) полнен, через капиллярную трубку в сильфон.

д обстановки. Давление газоконденсатной смеси внутри сильфона выве Эту конструкцию применяют при различных рено при заполнении и сбалансировано силой упругости настроечной температурных условиях в помещении и в зоне пружины. При увеличении температуры воздуха вокруг датчика кон установки терморегулятора, которые возника денсат переходит в газоподобное состояние. Увеличивается давление в ют при расположении теплообменного прибо сильфоне, и он перемещает шток. При снижении температуры воздуха ра за занавесками, в углублении стен (нишах) е сильфон сжимается и шток поднимается.

и т. д.

Терморегуляторы Данфосс комплектуют регуляторами различных Терморегулятор с выносным регулятором конструкций. Выбор осуществляют в зависимости от типа помещения, температуры и датчиком в одном корпусе места установки теплообменного прибора, вида системы обеспечения представлен на рис. 4.3,в. Выносной регулятор ж микроклимата и степени ее автоматизации. Основные типы терморегу соединен через капиллярную трубку с сильфо ляторов представлены на рис. 4.3.

ном на термостатическом клапане. Такую кон На рис. 4.3,а показан терморегулятор со встроенным датчиком. В струкцию используют при отсутствии свобод корпусе термостатической головки расположены регулятор температу ного доступа к термостатическому клапану.

ры (пружина настройки) и сильфон, выполняющий также роль датчика Это возникает при скрытой установке теплооб температуры воздуха. Применяют такой регулятор в том случае, если менных приборов за декоративными панелями, з термостатическую головку свободно обтекает поток воздуха и она не в строительных конструкциях, например, охла подвержена тепловому облучению от торцевой части теплообменного дительных панелей либо фенкойлов в подвес прибора (радиатора), а также действию конвективных потоков от труб.

ном потолке. Размещают их в доступном месте:

88 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 4.1.1. Регуляторы на стене, передней панели напольных фенкойлов с декоративно закры тыми подводящими трубопроводами и т. п. Регуляторы предназначены для поддержания заданной пользовате Терморегулятор с разделенным выносным датчиком и регулято лем температуры воздуха в помещении путем воздействия на термоста ром температуры показан на рис. 4.3,г. Датчик и регулятор соединены тический клапан. Данфосс производит два типа регуляторов температу капиллярными трубками с сильфоном в термостатической головке. ры для систем обеспечения микроклимата (табл. 4.1):

Применяют этот терморегулятор при ограниченности доступа к тер регуляторы прямого действия;

мостатическому клапану, либо при необходимости расположения ре электронные регуляторы.

гулятора в другом помещении, а также для создания удобства пользо Регуляторы прямого действия воздействуют на термостатический вания регулятором в нехарактерной температурной зоне помещения. клапан пропорционально изменению температуры воздуха в помеще Повышения удобств пользования терморегулятором и получения до нии, т. е. между перемещением штока клапана и превышением темпера полнительного энергосберегающего эффекта достигают использованием туры воздуха установлена однозначная зависимость, называемая жест электронного управления тепловым комфортом в помещении. Для этого кой обратной связью. Такими регуляторами являются RTD, FTS, FJVR, применяют терморегуляторы, показанные на рис. 4.3,д…4.3,з. Электронный RA 2000, FED, FEK, FEV. Их называют пропорциональными регулято программатор, прикрепленный стационарно к стене, дистанционно воздей рами (статическими;

П регуляторами).

ствует на термопривод (Т) либо микромотор (М), которые перемещают П регуляторы запаздывают с реагированием на изменение теплопос шток клапана. Управление ими осуществляется либо по проводам туплений Q в помещении, обозначенных знаком "+" на рис. 4.4, и теплопо (рис. 4.3,д), либо электромагнитными волнами (рис. 4.3,ж). У терморегуля терь, — знаком "–". Возникающее запаздывание перемещения штока h тора, показанного на рис. 4.3,е, программатор съемный, что удобно для про (знак "+" означает открывание термостатического клапана;

знак граммирования теплового режима помещения, например, сидя в кресле. "–" — его закрывание) вызывает незначительное колебание температуры При централизованном управлении тепловым режимом помещения воздуха t (знак "+" означает повышение;

знак "–" — понижение). Рассогла (рис. 4.3,з) применяют терморегуляторы с термоприводами. Термопри сование между заданным и текущим значениями температуры воздуха не вод представляет собой сильфон, заполненный парафином. Встроенный должно превышать допустимого отклонения, определяемого условиями электронагреватель разогревает парафин. При этом происходит расши теплового комфорта по рис. 1.2. Для этого необходимо конструктивно рение сильфона. Термоприводы изготавливают нормально открытыми уменьшать время запаздывания. Запаздывание для регуляторов Дан либо нормально закрытыми. Электропитание осуществляют от сети по фосс не превышает примерно 12 мин, что в три раза меньше допустимого стоянного либо переменного тока напряжением с 10 до 230 В в зависи значения в 40 мин по EN 215 [16]. При необходимости, в пропорциональ мости от модификации. Управление термоприводом выполняет цент ных регуляторах Данфосс можно установить рассогласование температу ральный компьютер по датчику температуры воздуха в помещении и по ры воздуха от 0,5 °С до 2,5 °С. Чем ниже отклонение, тем выше гидравли заданной программе регулирования системы обеспечения микроклима ческое сопротивление клапана и стоимость перекачивания теплоносите та. Компьютеры управляют либо по кабельным коммуникациям, либо по ля. Поэтому для большинства помещений принимают отклонение в 2 °С.

радиомодемам. В обоих случаях значительно упрощается эксплуатация Преимуществами регуляторов прямого действия являются:

систем обеспечения микроклимата здания за счет сокращения обслужи надежность конструкции;

вающего персонала и своевременного реагирования на изменение тепло простота монтажа и эксплуатации;

вой обстановки в помещениях. независимость от источников электропитания;

дешевизна.

Терморегулятор — неотъемлемый элемент современной системы Несмотря на бурное развитие электронных регуляторов, регулято обеспечения микроклимата, предназначенный для поддержания ры прямого действия в силу своих преимуществ не потеряли привлека теплового комфорта в помещении и экономии энергоресурсов. тельности. Данфосс разработал новое поколение таких регуляторов для систем отопления и охлаждения — FED, FEK, FEV. Это дало возмож Каждая конструкция терморегулятора соответствует применяемой ность управлять системами раздельно, совместно и последовательно.

степени автоматизации системы обеспечения микроклимата.

90 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Таблица 4.1. Регуляторы систем обеспечения микроклимата Продолжение таблицы 4. Тип/система/ Тип /система/ Конструктивные Конструктивные совместимость совместимость Общий вид Общий вид особенности особенности с клапанами с клапанами Встроенный датчик температуры;

Выносной датчик температуры;

функция функция защиты от замерзания тепло RTD Inova™ 3132 защиты от замерзания теплоносителя;

диа RTD носителя;

диапазон температурной на /отопление пазон температурной настройки 6…26 °С;

/отопление стройки 6…26 °С;

устройство ограниче устройство ограничения либо фиксирова радиаторами/ радиаторами/ ния либо фиксирования температурной ния температурной настройки;

"кольцо па RTD;

RTD;

настройки;

"кольцо памяти" возобнов мяти" возобновления предварительной встроенными встроенными ления предварительной температурной температурной настройки настройки Выносной регулятор с датчиком темпера RTD туры;

диапазон температурной настройки /отопление Выносной датчик температуры;

функ 8…28 °С;

устройство ограничения либо радиаторами/ ция защиты от замерзания теплоноси RTD фиксирования температурной настройки RTD;

теля;

диапазон температурной настрой /отопление ки 6…26 °С;

устройство ограничения встроенными радиаторами/ либо фиксирования температурной на Выносной поверхностный датчик темпе RTD;

FTS /напольное стройки;

"кольцо памяти" возобновле ратуры теплоносителя;

диапазон на встроенными отопление либо ния предварительной температурной стройки температуры теплоносителя охлаждение/ настройки 15…50 °С;

защита от превышения уста RA C;

RA N новленной температуры теплоносителя Защитный кожух от несанкционирован RTD 3120 ного вмешательства;

вмонтированный Встроенный регулятор ограничения FJVR /отопление датчик температуры;

функция защиты температуры обратного теплоносителя в /напольное от замерзания теплоносителя;

диапазон радиаторами/ диапазоне 10…50 °С, либо 10…80 °С отопление/ температурной настройки 6…26 °С;

уст RTD;

FHV ройство ограничения либо фиксирова встроенными ния температурной настройки Встроенный датчик температуры;

диа RA Встроенный датчик температуры;

функ пазон температурной настройки 6…26 °С RTD 3650 MAX /напольное ция защиты от замерзания теплоноси /отопление отопление/ теля;

диапазон температурной настрой радиаторами/ FHV ки 6…21 °С;

устройство ограничения RTD;

либо фиксирования температурной Встроенный регулятор температуры RTD R встроенными настройки воздуха в диапазоне 6…26 °С;

защита от /отопление замерзания;

ограничение либо фиксиро Выносной датчик температуры;

функция компакт RTD 3652 MAX защиты от замерзания теплоносителя;

диа /отопление вание температурной настройки радиаторами/ пазон температурной настройки радиаторами/ встроенный RTD;

6…21 °С;

устройство ограничения либо терморегулятор встроенными фиксирования температурной настройки В сочетании с комнатными терморегуля Термопривод торами RMT, либо программируемыми Встроенный датчик температуры;

АBN /отопление комнатными терморегуляторами ЕК5;

функция защиты от замерзания тепло RTD Inova™ 3130 радиаторами;

напряжение 24 В либо 230 В носителя;

диапазон температурной на /отопление напольное стройки 6…26 °С;

устройство ограниче радиаторами/ отопление;

ния либо фиксирования температурной RTD;

охлаждение/ настройки;

"кольцо памяти" возобнов встроенными RAV;

VMT;

RA;

ления предварительной температурной RAVL+адаптер настройки 92 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Продолжение таблицы 4.1 Продолжение таблицы 4. Тип /система/ Тип /система/ Конструктивные Конструктивные совместимость совместимость Общий вид Общий вид особенности особенности с клапанами с клапанами С коммуникацией EIB;

Программируемый на 6 интервалов HC напряжение 24…29 В времени для 7 дней;

встроенный датчик Термопривод /отопление и температуры;

управление одно и AG EIB охлаждение/ трехскоростным вентилятором;

имеет /охлаждение/ ABN аккумулятор RA C Программируемый;

для двухтрубных и Seria четырехтрубных систем;

управление /отопление и Выносной регулятор и датчик температу FED FF одно и трехскоростным вентилятором;

ры воздуха;

диапазон температурной на охлаждение/ /охлаждение + электропитание 24 В, либо 230 В, либо ABN стройки 17…27 °С;

ограничение либо бло отопление/ от батарейки кирование температурной настройки RA C+ Дисплей LCD показания температуры RET RA N (RTD N) воздуха;

с и без переключателя день/ночь;

/отопление и Выносной регулятор со встроенным дат FED IF электропитание от батарейки 1,5 В охлаждение/ чиком температуры воздуха;

диапазон /охлаждение + ABN настройки 17…27 °С;

ограничение либо отопление/ Температурная настройка на 5…30 °С;

RET блокирование температурной настройки RA C+ управление одно и трехскоростными /отопление и RA N (RTD N) вентиляторами;

электропитание от 24 В охлаждение/ Выносной регулятор и датчик температу ABN либо 230 В FEK FF ры воздуха;

диапазон температурной на /охлаждение/ Электронное регулирование двухтруб стройки 17…27 °С;

ограничение, либо RA C ных систем отопления и охлаждения, а блокирование температурной настройки ECC также четырехтрубных систем обеспече /отопление/ ния микроклимата;

электропитание от ABN Выносной регулятор со встроенным дат 24 В FEK IF чиком температуры воздуха;

диапазон /охлаждение/ настройки 17…27 °С;

ограничение либо Программируемый зональный регуля RA C блокирование температурной настройки CFZ тор;

режимы работы: поддержание ком /напольное фортной температуры по CFR, ночной, Выносной регулятор и датчик темпе отопление/ выходного дня;

защита от замерзания;

ратуры воздуха;

диапазон температур FEV FF ABN + управляет от 1 до 6 зонами с различны ной настройки 17…27 °С;

ограничение /отопление/ распределитель ми тепловыми режимами;

выбор языка либо блокирование температурной RTD;

RA СFE сообщений дисплея настройки Электроволновой комнатный терморе гулятор, применяемый с CFM(CFS);

CFR Выносной регулятор со встроенным дат диапазон температурной настройки /напольное чиком температуры воздуха;

диапазон FEV IF 5…35 °С;

режимы работы: комфортная отопление/ температурной настройки 17…27 °С;

ог /отопление/ постоянная температура, постоянная ABN+ раничение либо блокирование темпера RTD;

RA пониженная температура;

регулирова распределитель турной настройки ние по таймеру (при наличии CFZ);

СFE электропитание от батарейки 1,5 В 94 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Окончание таблицы 4.1 Наиболее простое регулирование — двухпозиционное (рис. 4.4).

Клапан либо полностью открыт, либо закрыт. Для изменения положе Тип /система/ Конструктивные совместимость Общий вид ния клапана необходимо 3…5 мин, чтобы обеспечить тепловой комфорт особенности с клапанами в пределах нормируемого отклонения температуры воздуха. Более быстрое открывание и закрывание клапана приводит к значительной Зональный регулятор;

беспроводная связь с электроволновыми комнатными гидравлической нестабильности системы, что повышает вероятность CFM(CFS) терморегуляторами CFR;

управление шумообразования.

/напольное приводами;

защита от замерзания Пропорционально интегральный закон регулирования (ПИ регу отопление/ при 6 °С;

управление насосом;

управле ABN+ лирование) сочетает положительные качества пропорционального ние от 1 до 24 контурами отопления;

распределитель (П–регулирование) и интегрального регулирования (И регулирова сигнал аварийного состояния;

напряже СFE ние), т. е. используется способность пропорционального регулятора ние электропитания 230 В;

напряжение на термоприводы 24 В или 230 В обеспечивать лучший процесс перехода в новое положение штока кла Электронный сигнализатор точки росы с пана (П составляющая на рис. 4.4) и способность интегрального регу EDA выносным датчиком;

электропитание на лятора (И составляющая) колебательным перемещением штока возоб /панельное 24 В или 230 В охлаждение/ новлять температуру воздуха в помещении без остаточной неравно ABN мерности. Скорость перемещения штока клапана с таким регулятором пропорциональна скорости изменения температуры воздуха.

Пропорционально интегральные регуляторы получили свое назва Последовательное управление отоплением и охлаждением в помеще ние потому, что их регулирующее воздействие пропорционально от нии является предпочтительным, т. к. способствует экономии энерго клонению температуры воздуха и интегралу времени этого отклоне ресурсов.

ния. Эти регуляторы при отклонении температуры воздуха вначале В двух и четырехтрубных системах обеспечения микроклимата, действуют как пропорциональные, перемещая шток клапана в зависи предназначенных для отопления и охлаждения, лучше всего применять мости от величины рассогласования (разности между заданным и те единый регулятор FED. Он обеспечивает последовательное включение кущим значением температуры воздуха). Затем астатически воздей необходимого режима автоматическим переключателем "зима лето".

ствуют на шток, ликвидируя образовавшуюся неравномерность. В Если температура воздуха соответствует комфортным условиям в пре итоге перемещение штока h осуществляется по результирующей кри делах установленного отклонения (нейтральной зоны) от 0,5 до 2,5 °С, вой (рис 4.4). При этом происходит лишь незначительное отклонение регулятор удерживает клапаны в закрытом состоянии. Как только тем температуры воздуха t в начале изменения теплового баланса помеще пература воздуха выходит за пределы нейтральной зоны, регулятор че ния. Такие способности регулятора достигаются применением гибкой рез капиллярные трубки приоткрывает соответствующий клапан либо (упругой) обратной связи между регулируемым параметром и регули системы отопления, либо системы охлаждения. На этих клапанах уста рующим клапаном, поэтому для своевременного реагирования на из новлены адаптеры с сильфонами. Адаптер системы отопления открыва менение теплового режима в помещении электронные регуляторы ет клапан при понижении температуры воздуха. Адаптер системы ох Данфосс начинают управлять термоприводами при отклонении лаждения является реверсивным, т. е. открывает клапан при превыше температуры воздуха на 0,15 °С.

нии заданной температуры.

Пропорционально интегральное регулирование имеет преимуще Если применяется только система охлаждения, то используют регу ство в помещениях с быстро и резко изменяющейся температурной лятор FEK. Для систем отопления — FEV.

обстановкой как с самовыравниванием температуры воздуха за счет Электронные регуляторы являются альтернативой регуляторам тепловой инерции строительных конструкций, так и без самовырав прямого действия. В них управление системой осуществляется по иным нивания. В помещениях с ограждающими конструкциями, которые законам и другими исполнительными устройствами, для этого исполь имеют большую тепловую инерцию и незначительное запаздывание зуют термоприводы ABN.

реагирования температуры воздуха на изменение температурной 96 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА обстановки, выбор пропорцио + нального либо пропорционально Q интегрального метода регулирова – ния не дает существенного отли + чия. Однако в таких помещениях, h но с нестационарным тепловым RTD N прямой RTD N угловой RTD N UK – режимом (режимом выходного дня, ночным режимом…), электрон + t ное регулирование программатора – ми (табл. 4.1) позволяет получить экономический эффект за счет сво евременного обеспечения теплово RTD G прямой RTD G угловой Встроенный го комфорта.

+ Q Рис. 4.5. Термостатические клапаны для радиаторов и конвекторов Электронные программато – систем отопления ры позволяют быстрее и точ + предназначены для двухтрубных систем с насосной циркуляцией тепло нее управлять тепловым ком h носителя. Они характеризуются повышенным гидравлическим сопро фортом в помещении по срав – тивлением, имеют встроенную предварительную настройку дросселем нению с регуляторами прямого + для увязывания гидравлических колец. Условный диаметр клапанов: 10;

действия, обеспечивая допол t 15;

20 и 25 мм. Прямоточные и угловые конструкции позволяют реализо нительный эффект в энерго – вать всевозможные способы подключения отопительных приборов к тру сбережении.

бопроводам. Отличительной особенностью клапана RTD N UK является расположение штока вдоль оси хвостовика, что позволяет подводить тру бопровод к отопительному прибору как от пола, так и от стен. Клапаны 4.1.2. Термостатические + поставляют с колпачками красного цвета.

Q клапаны Клапаны RTD G предназначены для однотрубных систем отопле – Термостатические клапаны Дан ния с насосной циркуляцией. Допускается также их применение в двух + фосс охватывают любые системы трубных системах отопления с естественной циркуляцией. Клапаны об обеспечения микроклимата. При ладают повышенной пропускной способностью. Условный диаметр при этом они имеют конструктивные от соединения: 10;

15;

20 и 25 мм. Поставляют с колпачками серого цвета.

личия, вызванные особенностями Встраиваемые терморегуляторы предназначены для компакт системы и применяемыми в ней теп h радиаторов. Комплектацию этими клапанами осуществляют на заводе – лообменными приборами. Термоста изготовителе отопительных приборов. Применяют в двухтрубных и тические клапаны представлены на + однотрубных системах отопления.

рис. 4.5…4.8.

t Для упрощения монтажа насосных систем отопления с горизон На рис. 4.5 показаны термоста – тальными приборными ветками применяют узлы присоединения к тические клапаны, которые уста отопительным приборам (рис. 4.6). Узел состоит из терморегулятора навливают непосредственно на ра с отводом на 90°, подводящей трубки длиной 650 либо 950 мм, соеди Рис. 4.4. Регулирование диаторы либо конвекторы систем нительно распределительного элемента с запорным клапаном, температуры воздуха отопления. Клапаны серии RTD N фитингов.

системой отопления 98 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Они предназначены для систем в небольших помещениях (до 10 м2).

Для бльших систем используют клапаны VMT, RAV, VMA диаметром 15;

20;

25 мм, либо седельные регулирующие клапаны VMV.

Термостатические клапаны FHV являются новым поколением, пред назначенным для напольного и совмещенного (радиаторно напольного) отопления. Их устанавливают на плоскости стен во внутренних короб ках. В клапанах предусмотрены воздуховыпускники. Клапан FHV A имеет встроенный дроссель для предварительной настройки гидравличе ского сопротивления. Его применяют совместно с регулятором RA на подающем трубопроводе. Клапан FHV R обеспечивает регулировку температуры обратной воды. Он совместим с регулятором типа FJVR.

Объединение контуров напольного отопления и управление ими осу ществляют в распределителе потока теплоносителя CFD. Распредели тель состоит из подающего и сборного коллекторов, предназначенных для одновременного подсоединения до двенадцати контуров. В сборном RTD K RTD K RTD KE RTD KE коллекторе встроены термостатические клапаны для каждого контура. В Подключение снизу Подключение Подключение Подключение подающем коллекторе встроены регулирующие клапаны для гидравли сбоку снизу сбоку ческой увязки каждого контура. Подающий и сборный коллекторы осна Рис. 4.6. Узлы присоединения к отопительным приборам щены торцевыми секциями со спускными кранами и автоматическими воздухоотводчиками.

Трубки при необходимости укорачивают в зависимости от размера отопительного прибора. Это позволяет использовать узлы присоедине ния для любых типоразмеров отопительных приборов.

Соединительно распределительный элемент изготавливают для подключения к трубопроводам или со стороны пола, или со стороны стены. Внутри него встроен запорный клапан, что позволяет отсоеди нять отопительный прибор при работающей системе отопления. Кроме того, для узлов, применяемых в однотрубных системах, внутри этого RAV элемента предусмотрено перепускное отверстие, которым установлен VMA VMT FGVR коэффициент затекания теплоносителя в отопительный прибор.

Узел RTD K предназначен для двухтрубных систем, поскольку об ладает повышенным гидравлическим сопротивлением. Имеет встроен ную предварительную настройку дросселем. Поставляется с колпачком красного цвета.

Узел RTD KE предназначен для однотрубных систем. Обладает повы шенной пропускной способностью. Поставляется с колпачком серого цвета.

В системах напольного отопления применяют терморегуляторы, показанные на рис. 4.7. Они отличаются пропускной способностью, способом присоединения к трубопроводам, местом установки (на пода CFD FHV A FHV R ющем либо обратном трубопроводе)… Клапаны FJVR изготавливают прямыми и угловыми с условным диаметром присоединения 10 мм.

Рис. 4.7. Термостатические клапаны для систем напольного отопления 100 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Новым поколением Характеристики терморегуляторов, по которым их выбирают при проекти термостатических клапа ровании, разделяют на механические (прочностные) и рабочие (эксплуата нов для систем обеспече ционные).

ния микроклимата явля ется серия RA (рис. 4.8). Превышение характеристик терморегулятора над минимальными RA C 15 Клапаны RA C предна требованиями EN 215 определяет степень его совершенства.

RA C значены для систем охлаж Рис. 4.8. Термостатические клапаны для дения и отопления, а кла систем охлаждения и отопления паны RA N — только для 4.2.1. Механические характеристики систем отопления. Эти клапаны имеют предварительную настройку для Механические характеристики терморегулятора получают при стен гидравлического увязывания циркуляционных колец. Отличаются от кла довых испытаниях под влиянием внешних факторов: сопротивляемости панов RTD наружной резьбой с обеих сторон, что удобно для присоедине давлению и течеустойчивости при превышении давления на 6 105 Па ния к климатконвекторам, потолочным панелям охлаждения и многим над номинальным давлением в 106 Па;

течеустойчивости прокладки другим теплообменным приборам. Клапан RA C15 обладает повышен штока при P 20 кПа;

сопротивляемости термостатического клапана ным гидравлическим сопротивлением и может применяться для сис на изгиб (рис. 4.9) при использовании стальной трубы с приложенной тем отопления и охлаждения. Клапан RA C20 имеет повышенную про к ней силой F 80 Н (dy = 8 мм), 100 Н (dy = 10 мм), 120 Н (dy = 15 мм), пускную способность, что позволяет устанавливать его в системах ох 180 Н (dy = 20 мм), 220 Н (dy = 25 мм), медной — 20 Н (dy = 15 мм);

сопро лаждения с малыми перепадами температуры холодоносителя, напри тивляемости регулятора вращательному моменту (рис. 4.9) при М 8 Нм;

мер, с потолочными охлаждающими панелями, в которых для того, сопротивляемости регулятора изгибающему моменту (рис. 4.9) при чтобы не допустить образования конденсации, температура охлаждаю F 250 Н.

щей воды не превышает 14…16 °С. Клапаны RA C поставляют с кол пачками синего цвета. Рис. 4.9. Схемы тестирования ме 1м ханических характеристик термо Термостатические клапаны с пониженным гидравлическим сопротив регулятора:

лением предназначены для однотрубных систем обеспечения микро а сопротивляемости термостати климата. 1м ческого клапана изгибающей F нагрузке;

Термостатические клапаны с повышенным гидравлическим сопротив б сопротивляемости термостати лением предназначены для двухтрубных систем обеспечения микро ческой головки вращательному F климата с переменным гидравлическим режимом. а моменту;

в сопротивляемости термостати ческой головки изгибающему 4.2. Характеристики терморегуляторов моменту Срок эксплуатации зданий с современными системами обеспечения микроклимата исчисляется десятками лет. На протяжении этого периода терморегуляторы должны оставаться работоспособными и реализовывать возложенные на них задачи: поддерживать тепловой комфорт в помещении и экономить тепловую энергию. Поэтому конструктивно воплощенные вы M сокие характеристики терморегулятора свидетельствует о его техническом б в совершенстве и преимуществах при технико экономическом сравнении. F 102 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Механической характеристикой температуре внутреннего и наружного воздуха расчетные гидравличес является также возможность замены кие параметры системы не совпадают с реальными. Расход теплоносите уплотнительной прокладки термоста ля через клапан будет меньше от номинального расхода, а затвор клапа тического клапана без перекрытия на будет расположен на высоте (рис. 4.11,б), которая ниже расчетной hv.

Рис. 4.10. Сервисное устройство трубопровода, на котором он установ При понижении температуры воздуха в помещении затвор клапана лен. Для этого применяют специаль поднимается, его максимальное положение характеризуется высотой hvs ное сервисное устройство шлюзового принципа действия, показанное на (рис. 4.11,в). С увеличением температуры воздуха в помещении выше рис. 4.10. Эксплуатационные потери теплоносителя при замене уплотнителя зоны пропорциональности (подробнее см. далее) затвор клапана опус равны внутреннему объему его шлюза. кается, пока не перекроет проход теплоносителю (рис. 4.11,г). Таким образом, реальное гидравлическое состояние системы с терморегулято рами никогда не соответствует расчетным условиям.

Полностью открытый клапан пропускает максимально возмож 4.2.2. Рабочие характеристики ный поток теплоносителя, которому соответствует параметр kvs. Дан Рабочие характеристики — совокупность параметров, определяю ная величина потока теплоносителя возникает в процессе эксплуата щих надежную и точную работу терморегулятора на протяжении ции системы при недостаточном количестве теплоты (в системах длительного срока эксплуатации.

охлаждения — холода), получаемой от теплообменного прибора для до Основной гидравлической характеристикой терморегулятора явля стижения заданной на регуляторе температуры воздуха в помещении.

ется номинальная пропускная способность kv. Гидравлическая суть этого Для терморегуляторов данный параметр не применяют в гидравличес параметра рассмотрена в п.р. 3.2. Номинальную пропускную способ ких расчетах. В то же время для другой арматуры, например, шаровых ность терморегулятора определяют при начальном промежуточном рас кранов, этот параметр является расчетным.

положении затвора клапана на высоте hv от седла, что показано на Характеристическая пропускная способность kvs — величина, рис. 4.11,а. Такое состояние терморегулятора является расчетным при размер которой отображает объем воды в м3 плотностью 1000 кг/м3, проектировании системы обеспечения микроклимата, однако оно не проходящей через полностью открытый термостатический клапан за учитывает того, что терморегулятор устанавливают на теплообменный час при перепаде давления на нем 105 Па (1 бар).

прибор с завышенной поверхностью теплообмена для обеспечения Движение затвора клапана с максимально открытого в максималь авторитета теплоты в помещении (см. п.р. 6.3). Если рассматривать но закрытое положение вызывает гидравлическое перераспределение работу терморегулятора с учетом такого подхода, то при расчетной потоков теплоносителя во всех циркуляционных кольцах, что приводит к изменению перепада давления и расхода теплоносителя в системе.

а б в г а б в Рис. 4.11. Взаимосвязь пропускной способности терморегулятора без предварительной настройки от высоты подъема затвора Рис. 4.12. Взаимосвязь пропускной способности терморегулятора клапана: а затвор клапана в расчетном положении;

б с предварительной настройкой от положения дросселя:

затвор клапана при расчетных температурных условиях а минимальное открытие дросселя (настройка 1);

б сред в рабочем положении;

в клапан полностью открыт;

г нее открытие дросселя (настройка 4.5);

в максимальное клапан закрыт;

1 регулятор;

2 сильфон;

3 термостати открытие дросселя (настройка N);

1...5 см. обозначения к ческий клапан;

4 шток;

5 затвор рис. 4.11;

6 дроссель 104 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Для уменьшения негативного воздействия этого перераспределения в Зона пропорциональности клапана — величина, размер которой двухтрубных системах применяют терморегуляторы с повышенным ги отображает превышение над установленной на терморегуляторе тем дравлическим сопротивлением и дросселем для увязки гидравлических пературой воздуха, приводящее к полному его закрытию. Это превы колец (подробнее см. в п.п. 4.2.4.4). Каждому положению дросселя соот шение пропорционально перемещению затвора клапана, при кото ветствует номинальная пропускная способность терморегулятора. ром соблюдается примерно линейная зависимость между G и t, ап Номинальная пропускная способность kvi — величина, размер кото проксимируемая теоретической прямой. Примерный диапазон рой отображает объем воды в м3 плотностью 1000 кг/м3, проходящей линейной зависимости находится между 0,25Gmax и 0,8Gmax. За преде через термостатический клапан за час при перепаде давления на нем лами этих расходов происходит отклонение от пропорционального 105 Па (1 бар) и i той настройке дросселя. Этот параметр характеризует регулирования.

термостатические клапаны с предварительной настройкой. Он также На рис. 4.13 показана зона пропорциональности терморегулятора имеет видоизменение при максимальном открытии терморегулятора, Xр = 2К (°С). Она не должна превышать допустимых значений из усло т. к. перемещение затвора клапана аналогично пояснению к рис. 4.11. вий обеспечения теплового комфорта (см. рис. 1.2). Экономически це Отличием является то, что на пропускную способность дополнительно лесообразный диапазон значений зоны пропорциональности для боль влияет настройка дросселя (рис. 4.12). Для терморегуляторов типа шинства помещений находится в диапазоне 1...2К. Как правило, термо RTD N, RA C, RA N, FHV A она изменяется от 1 до 7 с шагом 0,5 и до N. регуляторы прямого действия выбирают с зоной пропорциональности Буквой N обозначено положение дросселя при максимально открытом 2К. В реальных условиях эта зона будет меньшей, поскольку в системах дросселирующем отверстии fmax. Цифрой 1 — при минимально откры обеспечения микроклимата применяют теплообменные приборы с том дросселе fmin, другими цифрами — промежуточные положения. завышенной теплоотдающей поверхностью (см. разъяснение к hv и hv Рабочие гидравлические характеристики терморегулятора незна на рис. 4.11, а также п.р. 6.3).

чительно зависят от направления движения штока. В одном и том же положении штока пропускная способность при закрывании терморегу лятора будет меньшей, чем при открывании. Это рассогласование вы ражают через температурную настройку терморегулятора и называют гистерезисом.

Гистерезис — температурная разность между кривыми открывания и закрывания терморегулятора при одинаковом расходе теплоносителя (рис. 4.13). Гистерезис возникает вследствие внутреннего фактора — ме ханического трения подвижных частей терморегулятора и внешних факторов — параметров теплоносителя и окружающих условий. Макси мально допустимое значение гистерезиса не должно превышать 1 °С.

Чем ниже это значение, тем меньше отклонение между реальной и уста новленной на терморегуляторе температурой воздуха в помещении.

Кривые закрывания и открывания характеризуют изменение пото ка теплоносителя G от перемещения штока клапана, вызванного изме нением температуры термостатического датчика с зафиксированным Рис. 4.13. Характеристические кривые: a и b кривые соответственно положением температурной настройки, при постоянном перепаде дав открывания и закрывания терморегулятора;

a и b кривые от ления теплоносителя между входом и выходом терморегулятора. Эти крывания и закрывания терморегулятора под действием изме кривые являются рабочей расходной характеристикой терморегулятора нения внешних факторов;

с теоретическая прямая;

d гисте с логарифмическим законом регулирования (см. рис. 3.11 при a+< 1).

резис;

е и е, f и f температура соответственно закрывания Разница лишь в том, что ходу штока h соответствует зона пропорцио и открывания;

s и s температурные точки нального изменения температуры воздуха t.

106 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Отклонение от линейного регулирования температуры воздуха Терморегулятор, как и любой теплотехнический элемент, инерцио должно быть минимальным во всем диапазоне хода штока. Так, разность нен. Период, затрачиваемый на регулирование потока теплоносителя температур воздуха между точками s и соответствующими f и e не долж при изменении температуры воздуха в помещении, называют временем на превышать 0,8 °С. Это отклонение возникает вследствие погрешности запаздывания (постоянной времени) терморегулятора. Его значение регулирования незначительных потоков теплоносителя и особенностей не должно превышать 40 мин. Оно представляет промежуток времени логарифмического закона регулирования. от начала изменения температуры воздуха в помещении до момента Терморегулятор должен обеспечить регулирование температуры воздуха прохождения затвором клапана 63 % пути, соответствующего этому из в помещениях с различными температурными условиями. Условия теплового менению температуры. Время запаздывания характеризует способность комфорта определены для температурного диапазона 10…28 °С (см. рис. 1.2). терморегулятора реагировать на избытки тепловой энергии в помеще Для терморегуляторов этот диапазон должен находиться в пределах: нии. Чем меньше это время, тем на бльшую часть избыточной тепло при максимальной температурной настройке регулятора — не вой энергии от сторонних источников теплоты будет снижена теплопе более 32 °С;

редача отопительного прибора (тем больший энергосберегающий при минимальной — не меньше 5 °С и не больше 12 °С. эффект). Этот процесс в системах отопления называют утилизацией В указанном температурном диапазоне влияние внешних факторов теплоизбытка.

на регулирование температуры воздуха должно быть минимальным Долговечность и температурную устойчивость (стабильность) (кривые a и b). К таким факторам относят: перепад давления теплоно терморегулятора характеризуют количеством циклов проверки меха сителя, статическое давление теплоносителя, температуру теплоносите нической прочности, температурной долговечности, устойчивости к ля и температуру воздуха. температурным нагрузкам.

Влияние указанного производителем максимально допустимого пе Механическую прочность определяют поворотом регулятора в репада давления теплоносителя между входом и выходом терморегуля разных направлениях не меньше 5000 раз. Смещение температурной тора не должно превышать 1 °С между температурными точками s и s настройки регулятора и изменение номинального расхода теплоноси на двух теоретических кривых закрывания b и b. теля не должны превышать после тестирования соответственно 2 °С и Влияние указанного производителем максимального рабочего дав 20 %.

ления не должно превышать 1 °С между двумя кривыми закрывания b и Температурную долговечность проверяют изменением температуры b, построенными при разных статических давлениях и одинаковых по вокруг регулятора с 15 °С на 25 °С не меньше 5000 раз. Смещение темпе токах теплоносителя. ратурной настройки регулятора не должно превышать после тестирова Смещение температурной настройки терморегулятора при увеличе ния соответственно 2 °С, а изменение номинального расхода — 20 %.

нии температуры теплоносителя на 30 °С не должно превышать 1,5 °С для Стойкость к температурным нагрузкам проверяют в условиях бы терморегуляторов, объединенных в одном корпусе с датчиком температу стро сменных температур с +50 °С на –20 °С, потом на +40 °С. Смеще ры и 0,75 °С для терморегуляторов с передаточным звеном (рис. 4.3). Пол ние температурной настройки регулятора и изменение номинального ностью предотвратить данное влияние технически сложно, поскольку расхода теплоносителя не должны превышать соответственно 1,5 °С и теплота от теплоносителя, труб, отопительного прибора передается к дат 20 %.

чику теплопроводностью, конвекцией и излучением. Вследствие этого Наличие вышеприведенных тестирований подтверждает высокую терморегулятор воспринимает температуру помещения завышенной, а на стабильность работы терморегуляторов на протяжении длительного его температурной шкале указывают не конкретные значения настройки срока эксплуатации с заданной точностью, без самовольного смещения температуры воздуха в помещении, а метки (см. рис. 1.4). температурной настройки и ухудшения рабочих характеристик. Из вы Влияние температуры воздуха помещения на терморегулятор с пе шесказанного следует, что к терморегулятору предъявляют комплекс редаточным звеном не должно превышать 1,5 °С между кривыми откры требований, реализация которых обеспечивает тепловой комфорт в по вания a и a, полученными при одинаковом расходе теплоносителя, но в мещении и экономию энергоресурсов. Большинство рабочих характе первом случае при разных температурах датчика и передаточного меха ристик не используют в проектных расчетах, но именно они характери низма, а во втором — при одинаковых. зуют конструктивное совершенство терморегуляторов, позволяют 108 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Таблица 4.2. Рабочие характеристики терморегуляторов Окончание таблицы 4. сравнить их при выборе проектных решений, оценить экономическую эффективность.

При технико экономическом сравнении термостатических ре гуляторов для систем обеспечения микроклимата проводят сопо ставление их характеристик требованиям EN 215 ч.1, приведенным в табл. 4.2. Для примера в таблице указаны характеристики термо регулятора RTD N, которые во многом превосходят приведенные требования, что обеспечивает его надежную работу в течение десятилетий.

Большинство рабочих характеристик, приведенных в табл. 4.2, указаны в [°С], что позволяет оценить экономичность выбранного терморегулятора как по каждой характеристике, так и в целом. При этом ориентировочно принимают энергозатраты на один градус пе регрева помещения системой отопления равными 5...6 % от расходу емой теплоты за отопительный период. Для систем кондиционирова ния один градус переохлаждения помещения увеличивает энерго потребление ориентировочно на 16 %. Стоимостные показатели яв ляются приблизительными и требуют уточнения для конкретного здания.

Терморегулятор по отношению к расчетному положению может не только закрываться, уменьшая поток теплоносителя, но и от крываться, увеличивая поток теплоносителя через теплообмен ный прибор.

110 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 4.2.3. Технические параметры поднятом положении затвора клапана — max). Ее определяют из мерением максимального расхода теплоносителя (для терморе Производитель терморегуляторов при необходимости предоставля гуляторов без предварительной настройки соответственно пара ет такие характеристики:

метра kvs;

для терморегуляторов с предварительной настройкой — минимальное значение температурной настройки;

путем ограничения хода штока или ограничения при помощи дрос максимальное допустимое статическое давление;

селя соответственно параметра kvsi, где i — значение настройки);

максимальный допустимый перепад давлений;

применение защитного колпачка;

номинальный расход GN (номинальная пропускная способность kv);

значение внутреннего авторитета aв регулирующего сечения при для терморегуляторов с предварительной настройкой:

номинальном или характеристическом расходе для терморегуля а) значения предварительной настройки и соответствующие им торов с предварительной настройкой.

характеристические расходы (характеристические пропуск ные способности kvi);

б) допустимые значения расходов для каждой предварительной 4.2.4. Авторитеты терморегулятора настройки;

максимально допустимую температуру теплоносителя, если она В нормативах и технической литературе по терморегуляторам ниже 120 °С;

используют три понятия авторитета [16;

21;

25]:

диаграмму потерь давления P в зависимости от расхода G (рис. 4.14): a — авторитет (внешний авторитет);

, aв — внутренний авторитет;

a* — общий авторитет.

Гидравлический смысл внешнего авторитета терморегулятора рас смотрен в предыдущем разделе данной книги. Он заключается в дефор мации идеальной расходной характеристики клапана, как правило, ло гарифмической. Однако результат этой деформации не учитывают в ги дравлических расчетах систем. Такой метод проектирования получил сегодня наибольшее распространение. По мнению автора, это является одной из причин необходимости дальнейшей предпусковой баланси ровки систем, заключающейся в перенастройке терморегуляторов и ре гулирующих клапанов для достижения номинальных расходов тепло носителя и температуры воздуха в помещении.

Методики расчета, предлагаемые в данной книге, позволяют при близить проектные и реальные параметры системы. Для этого внешний авторитет регулирующего клапана и терморегулятора рассматривается Рис. 4.14. Зависимость потерь давления от расхода теплоносителя в совместно с базовым авторитетом;

их произведение равно полному терморегуляторе внешнему авторитету (см. уравнение (3.14)). Базовые авторитеты в тех нической информации не приводят. Однако их можно косвенно опреде лить на основании законов гидравлики из имеющихся гидравлических по меньшей мере для двух зон пропорциональности 1К и 2К при параметров, характеризующих клапан. Хотя это несколько и усложняет промежуточном положении температурной настройки регулято проектирование систем, тем не менее, дает возможность рассматривать ра. Для терморегуляторов с предварительной настройкой — для систему как единое целое, а не как совокупность гидравлических сопро каждой настройки. Кроме того, предоставляется зависимость по тивлений;

позволяет учитывать влияние конструктивных отличий терь давления на терморегуляторе от расхода теплоносителя без клапанов на гидравлические процессы.

учета потерь давления в регулирующем сечении (при максимально 112 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Отличие терморегулятора от регулирующего клапана состоит в из начальной (базовой) расходной характеристики терморегулятора. Ее на начальной производственной установке затвора в промежуточное поло чальное искривление вызвано конструктивной особенностью внутрен жение, характеризуемое внутренним авторитетом, что обеспечивает него канала терморегулятора, по которому протекает теплоноситель.

возможность регулирования температуры воздуха в помещении отно Начальную деформацию расходной характеристики определяют ба сительно расчетного значения как в большую, так и в меньшую сторону. зовым авторитетом. В технической информации в явном виде его не Регулирование теплопередачи теплообменного прибора осуществляет указывают. Однако в неявном виде он соответствует пропускной спо ся количественно перекрытием и увеличением входящего потока тепло собности терморегулятора. Определение базового авторитета при изве носителя. стном положении штока аналогично рассмотренным ранее методикам Внутренний авторитет также не используется в методиках гидрав для регулирующих клапанов с соответствующей расходной характери лического расчета систем. Такое упрощение допустимо лишь при кон стикой, но, как правило, такая информация не всегда присутствует в структивно одинаковых терморегуляторах. В действительности термо техническом описании. Тогда можно воспользоваться другим подходом, регуляторы различных диаметров, типов и производителей имеют гидравлическая суть которого аналогична. Данный способ основан на свойственные только им внутренние авторитеты, поэтому не может технической информации, предоставляемой производителем согласно быть усредненного подхода, удовлетворяющего всё многообразие нормативу [16] — расходных характеристиках терморегулятора для систем и обеспечивающего их эффективную работоспособность. двух зон пропорциональности: Xp = 2К и Xp = 1К.

Соответствие расчетных и реальных гидравлических параметров, Зона пропорциональности терморегулятора характеризуется при прогнозируемость поведения системы в эксплуатационных услови мерно линейной зависимостью пропускной способности kv от переме ях — одни из основных задач при проектировании систем обеспечения щения штока h. Она является, в сравнении с регулирующим клапаном, микроклимата с переменным гидравлическим режимом. Для этого своеобразной настройкой, т. к. определяет положение штока. Тогда ба необходимо знать отклонение расхода теплоносителя относительно зовый авторитет терморегулятора можно определить на основании дан номинального значения не только в меньшую, но и в бльшую сторо ного параметра. Для этого необходимо разделить уравнение (3.23) на ну. Решение поставленной задачи получают обеспечением общего ав стройки в виде расходных характеристик для зоны пропорциональнос торитета терморегулятора. Он указывает, насколько можно увели ти 2К на уравнение настройки в виде расходных характеристик для зо чить поток теплоносителя в теплообменном приборе при полностью ны пропорциональности 1К и приравнять к отношению 2К/1К. Для открытом терморегуляторе и какой при этом достигается тепловой терморегулятора с логарифмической расходной характеристикой это комфорт. Кроме того, дает возможность определить происходящее уравнение выглядит следующим образом:

при открывании терморегулятора увеличение скорости теплоносите ля в элементах регулируемого участка и проанализировать ее влия ние на бесшумность.

Авторитеты терморегулятора позволяют прогнозировать пове (4.1) дение системы во всех режимах эксплуатации и на качественно новом уровне проектировать системы обеспечения микроклима та с максимальным использованием их потенциала.

где индексы 1 и 2 приняты для параметров, характеризующих терморе 4.2.4.1. Внешний авторитет терморегулятора гулятор соответственно для зоны пропорциональности 1К и 2К. В Внешний авторитет терморегулятора имеет такое же влияние на ги уравнении вместо полного внешнего авторитета a+ принят базовый ав дравлические характеристики, как и у регулирующего клапана. Под воз торитет aб, т. к. при стендовых испытаниях терморегулятора внешний действием внешнего авторитета происходит дальнейшая деформация авторитет a 1.

114 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА После преобразований уравнение (4.1) принимает вид полного или после упрощения квадратного уравнения:

(4.2) Корни квадратного уравнения Уравнение имеет два корня. В качестве решения принимают тот, который находится в области допустимых значений 0 < aб 1.

Такие уравнения получают и для других соотношений зон пропор и.

циональности при логарифмической расходной характеристике. При В области допустимых значений 0 < аб 1 находится единственное этом степень уравнения (4.2) будет равна отношению зон пропорцио нальности в уравнении (4.1). решение аб = 0,32.

Для терморегуляторов с линейной расходной характеристикой уравнение для любых соотношений зон пропорциональности имеет Значение базового авторитета определяет начальную деформацию обобщенный вид: идеальной расходной характеристики. Дальнейшая деформация проис ходит под влиянием внешнего авторитета. Чем меньше единицы внеш ний авторитет, тем значительнее искривляется расходная характерис тика терморегулятора. Это утверждение рассмотрено в примере 11.

(4.3) Пример 11. На каждом из трех регулируемых участков установлено по одному терморегулятору RTD G20 с логарифмической расходной ха где индексы i и j указывают на соответствие параметров, применяемой рактеристикой. У терморегуляторов одинаковые параметры: номи зоне пропорциональности, например, i = 2К и j = 0,5К. При этом необ нальная пропускная kv = 1,9 (м3/ч)/бар0,5 при зоне пропорциональности ходимо, чтобы i > j. Xp = 2К;

максимальная пропускная способность kvs = 4,7 (м3/ч)/бар0,5;

базовый авторитет, определенный по примеру 10, аб = 0,32;

потери давле ния на терморегуляторе PТ = 0,1 бар;

номинальный расход теплоноси Пример 10. Терморегулятор RTD G20 с логарифмической расход теля VN = 0,6 м3/ч. Располагаемое давление на первом регулируемом ной характеристикой имеет максимальную пропускную способность участке P = 0,1 бар, втором — P = 0,2 бар и третьем — P = 0,3 бар.

kvs = 4,70 (м3/ч)/бар0,5. Зависимость пропускной способности от зоны Соответственно потери давления P- = 0, P- = 0,1 бар, P- = 0,2 бар.

пропорциональности представлена в таблице.

Необходимо определить рабочие расходные характеристики термо Зона пропорциональности Xp, К 0,5 1,0 1,5 2, регуляторов и сопоставить расходы теплоносителя в терморегуляторах Пропускная способность kv, (м3/ч)/бар0,5 0,50 0,90 1,45 1, при их полном открывании.

Необходимо определить базовый авторитет терморегулятора. Решение. По формуле (3.17) рассчитывают минимальные потери давления на клапанах при номинальном расходе теплоносителя Решение. Базовый авторитет терморегулятора рассчитывают по бар.

параметрам, соответствующим зоне пропорциональности 1К и 2К.

Принимают с = 3. Тогда Внешние авторитеты терморегуляторов по перепадам давления при номинальном расходе теплоносителя а = P1 /( P1+ P-) = 0,0163/(0,0163+0) = 1,00;

а = 0,0163/(0,0163+0,1) = 0,14 и а = 0,0163/(0,0163+0,2) = 0,08.

116 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА kvs = 2,7 (м3/ч)/бар0,5;

зависимость пропускной способности от зоны про Рабочие расходные характеристики терморегуляторов определяют полными внешними авторитетами порциональности приведена в таблице.

Зона пропорциональности Xp, К 0,5 1,0 1,5 2, Пропускная способность kv, (м3/ч)/бар0,5 0,40 0,70 1,20 1, Расход теплоносителя при максимально открытых терморегулято рах рассчитывают по формуле (3.18): По уравнению (4.2) определяют базовый авторитет терморегуля тора для зоны пропорциональности 2К. Решением является aб = 0,18.

мч По числителю уравнения (4.1) находят относительное расположе ние штока. Решение: h/h100 = 0,55.

м ч.

мчи Из уравнения искажения идеальной расходной равнопроцентной характеристики клапана (3.25) определяют потери давления на термо регуляторе:

В данном примере расчет авторитетов сделан лишь для отслежива ния взаимосвязи между ними и расходами теплоносителя в терморегуля бар.

торах. Как видно из результатов, при уменьшении полного внешнего ав торитета уменьшается расход теплоносителя через открытый терморегу Аналогичный результат, но без возможности определения рабочей лятор. В пределах перепада давления на регулируемом участке от 10 до расходной характеристики терморегулятора, получают из уравнения в 30 кПа отклонение расходов составляет 1,486/0,728 = 2,04 раза.

табл. 3.1:

При проектировании систем необходимо обеспечить номиналь ный расход теплоносителя у потребителя. В терморегуляторе без бар.

конструктивно предусмотренной предварительной настройки его достигают варьированием внешнего авторитета. Изменение внешне Потери давления на терморегуляторе следует принимать такими, го авторитета осуществляют либо заменой диаметра труб, либо изме чтобы получаемое расчетом располагаемое давление регулируемого нением располагаемого давления на регулируемом участке, либо участка удовлетворяло условию бесшумности терморегулятора.

применением элементов регулируемого участка с другими характе ристиками гидравлического сопротивления. Создание условий обес Проектируя систему обеспечения микроклимата исходя из приме печения номинального расхода на терморегуляторе рассмотрено в ра 12, обеспечивают условия бесшумности терморегуляторов лишь при примере 12. их закрывании. Для бесшумности трубопроводов и других элементов регулируемого участка, а также создания условий теплового комфорта Пример 12. Проектируют систему обеспечения микроклимата с в помещении необходимо знать возможное увеличение расхода и соот терморегуляторами без предварительной настройки. Номинальный рас ветственно скорости теплоносителя при открывании терморегулято ход теплоносителя у потребителя VN = 0,5 м3/ч. Диаметр трубопрово ров. Ответ на это дает гидравлический смысл внутреннего авторитета дов обвязки теплообменного прибора 15 мм. терморегулятора.

Необходимо определить располагаемое давление на регулируемом Внешний авторитет определяет искажение рабочей расходной ха участке для обеспечения номинального расхода у потребителя. рактеристики терморегулятора под воздействием сопротивления элементов регулируемого участка.

Решение. Выбирают терморегулятор по диаметру трубопроводов обвязки — RTD G15. Расходная характеристика терморегулятора — Уменьшение внешнего авторитета ограничивает возможность уве логарифмическая. Гидравлические характеристики терморегулятора, личения расхода теплоносителя при открывании терморегулятора.

предоставляемые производителем: максимальная пропускная способность 118 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 4.2.4.2. Внутренний авторитет терморегулятора прямой 2 либо рассчитывают по максимальной пропускной способнос ти kvs и потерям давления на регулируемом участке. Таким образом, Внутренний авторитет терморегулятора в существующих европей на регулируемом участке расход теплоносителя может увеличиться ских методиках гидравлического расчета не применяют, поэтому в тех на G = Gmax – GN. Чем больше смещение затвора клапана относитель нических характеристиках терморегуляторов его преимущественно не но максимально открытого положения, тем выше эта разность расходов.

предоставляют. В особенности это касается терморегуляторов с предва Уравнение внутреннего авторитета терморегулятора с учетом рительной настройкой для двухтрубных систем.

взаимосвязи гидравлических параметров, представленной в табл. 3.1, Внутренний авторитет терморегулятора aв, определяемый по принимает развернутый вид:

EN 215 [16], — отношение потерь давления, возникающее вследствие изначального (конструктивного) перекрытия затвором клапана площа ди регулирующего отверстия (щель между седлом и затвором клапана),. (4.5) характеризуемое разностью P1 P2 (активной составляющей потерь давления), к потерям давления P1 на полностью открытом терморегуляторе:

Данное уравнение позволяет определить внутренний авторитет тер (4.4) морегулятора без применения графиков, как того требует норматив где P1 — потери давления на терморегуляторе, принимаемые равными [16], что точнее и удобнее для расчетов.

10 кПа (слагаемые из активной и пассивной составляющих);

P2 — поте Из уравнения следует, что при начальной (заводской) установке за ри давления (пассивная составляющая) при номинальном расходе теп твора клапана в положение, которое распределяет регулируемые 100 % лоносителя на терморегуляторе без потерь давления в регулирующем от потока в пропорции 70 % на закрывание клапана и 30 % на открывание, верстии (т. е. при максимально открытом клапане), кПа. внутренний авторитет будет составлять aв = 0,5. Это означает, что из Графическое толкование внутреннего авторитета показано на рис. 4.15. общих потерь давления на терморегуляторе 50 % теряется за счет отда Прямая 1 характеризует взаимосвязь расхода теплоносителя, проходя ления затвора клапана от максимально открытого положения, характе ризуемого разностью P1 - P2, а остаток 50 % ( P2) — за счет конструк щего через терморегулятор, с перепадом давления на нем. По ней осу ществляют подбор терморегулятора при проектировании, используя про тивных внутренних особенностей прохода через терморегулятор. Таким пускную способность kv и номинальный расход теплоносителя GN. Она образом, изначально затвор клапана находится в определенном промежу характеризует тер точном положении между позициями "полностью открыто" и "закрыто".

морегулятор в ста Распределение потоков в пропорции примерно 50:50 % достигается тическом состоя при авторитете aв = 0,7. При бльших значениях работа терморегулятора не нии. В динамичес в полной мере отвечает его основному назначению с гидравлической точки ком состоянии — зрения — регулированию подачи теплоносителя в теплообменный прибор дрейфует от нуле пропорционально изменению температуры воздуха. В этом случае термо вого до максималь регулятор начинает управлять потоком при открывании в большей мере, ного расхода Gmax, чем при закрывании. Приближение значений авторитета к единице ведет к что показано кон возрастанию потерь давления на терморегуляторе;

возникновению вероят турными стрелка ности шумообразования, т. к. затвор клапана находится ближе к седлу и ре ми. Максимальный гулирование происходит при высоких скоростях теплоносителя в регули расход теплоноси руемом сечении;

возрастанию вероятности кавитации и гидравлических теля возникает при ударов и, как следствие, разрушению клапана;

к выходу из зоны пропорци полном открытии онального регулирования и сведению его работы к регулированию пропу терморегулятора. сками — положению "открыто" или "закрыто";

увеличению погрешности Рис. 4.15. Зависимость потерь давления от рас Его определяют по регулирования;

увеличению скорости в трубопроводах выше границы хода теплоносителя в терморегуляторе 120 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА бесшумности при открывании терморегулятора. Следовательно, при выбо ре терморегулятора необходимо, чтобы выполнялась зависимость kvs 2 kv.

Распределение потоков в пропорции примерно 80 % на закрывание и 20 % на открывание возникает при авторитете ав = 0,3. При меньших значениях работа терморегулятора сводится только к закрыванию, при чем не совсем эффективному. Затвор клапана находится ближе к пози ции "полностью открыто" и регулирование выходит из прямолинейной области кривой регулирования.

Таким образом, можно выделить из рабочей области потокораспре деления терморегулятором рекомендуемый диапазон, в котором управ ление потоком будет осуществляться с прогнозируемым положитель ным результатом: aв = 0,5 ± 0,2. Чем больше отклонение от данного диа пазона, тем менее эффективна работа терморегулятора. Условные гра ницы работоспособности терморегулятора выделены на рис. 4.16.

В левой части рисунка показана кривая зависимости расхода тепло носителя от хода штока терморегулятора, представленного в виде зоны пропорциональности 2К. Данная кривая регулирования является рабо чей равнопроцентной расходной характеристикой терморегулятора при полном внешнем авторитете a+ 0,1…0,3 (сравни зеркально кривые на рис. 3.11). В указанном диапазоне авторитета можно выделить линей ную область регулирования за исключением концевых участков. Эта область обозначена теоретической прямой регулирования. Диапазон ее Рис. 4.16. Влияние внутреннего авторитета терморегулятора на потоко совпадения с кривой регулирования регламентирован нормативом [16] распределение от 0,25Gmax до 0,8Gmax (см. рис. 4.13).

Ограничение высоты подъема штока относительно указанной пропор В центре рис. 4.16 параллельно теоретической прямой регулирова ции улучшает гидравлические показатели клапана путем недопущения ния проведена прямая линия, характеризующая начальное положение управлением потока по верхней части кривой регулирования. Такая клапана. Выше неё указана часть расхода теплоносителя в процентах от конструктивная особенность реализована в терморегуляторах Данфосс.

максимально возможного, приходящаяся на процесс закрывания термо Терморегулятор должен в равной мере управлять потоком на закры регулятора. Ниже — на процесс открывания. Точка на прямой соответ вание и открывание. Производитель изначально создает такую возмож ствует высоте расположения затвора клапана h от седла. Для этого не ность. Однако конструктивно обеспеченная внутренним авторитетом обходимо от данной точки провести условную линию перпендикулярно пропорция регулирования соответствует внешнему авторитету a 1.

оси 0 G до пересечения с кривой регулирования и затем параллельно В реальных условиях внешний авторитет, как правило, иной. Поэтому оси 0 G опустить ее до оси хода штока.

для эффективной работы терморегулятора необходимо создать благо В нижней части рис. 4.16 схематически показано расположение за приятные условия, при которых сохраняются его конструктивно зало твора клапана относительно седла и верхней части затвора. Из рисунка женные функциональные качества.

следует, что увеличение хода штока выше предельного значения h нецелесообразно, т. к. приводит к значительному искажению процесса Внутренний авторитет терморегулятора определяет начальное регулирования. Между предельным ходом штока h100 и диаметром сед конструктивное расположение штока клапана, обеспечивающее ла d существует геометрическая взаимосвязь, определяемая равенством эксплуатационную возможность уменьшения и увеличения расхода площадей регулируемого отверстия d 2/4 и цилиндрической поверх теплоносителя относительно номинального значения.

ности выхода потока из под затвора dh100, откуда следует: h100 = d/4.

122 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА 4.2.4.3. Общий авторитет терморегулятора V/V 1, Эффективная работа терморегулятора зависит как от декларируе 0, 28 % мых производителем характеристик, так и от условий, в которых он ра 42 % 0, ботает. Она определяется соответственно внутренним и внешним авто 62 % ритетами. Их произведение называют общим авторитетом терморегуля 0, 0, 0, тора [21]: 0, 0, 0, 0, 0, (4.6) a+ = 1, 0, 72 % где P1 и P2 — см. в п. 4.2.4.4;

P — см. в п.р. 3.3.

58 % 0, Общий авторитет определяет долю потерь давления в регулирую 38 % 0, щем сечении терморегулятора, вызванную смещением затвора клапана 0, и характеризуемую активной составляющей потерь давления P1 P от располагаемого давления P на регулируемом участке. Сравнивая h /h 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1, уравнения внутреннего (4.4) и общего (4.6) авторитетов, приходим к вы воду об идентичности. Отличие состоит лишь в знаменателях, причем уравнение общего авторитета приобретает вид уравнения внутреннего ав торитета при поддержании на регулируемом участке перепада давления, равного 10 кПа, то есть такого же, как и при определении внутреннего ав торитета по нормативу [16]. Таким образом, уравнение (4.6) в неявном виде указывает на проектное потокораспределение терморегулятора при его установке в систему обеспечения микроклимата. Следовательно, Рис. 4.17. Влияние общего авторитета терморегулятора на потокорас диапазоны работоспособности терморегулятора, определенные в пределение п.п. 4.2.4.2 по внутреннему авторитету, в полной мере соотносятся и к внешнему авторитету, поэтому эффективное потокораспределение закрывание и открывание терморегулятора (левая часть рисунка). Сме терморегулятором в реальных условиях достигается при a* = 0,3...0,7. щение происходит в сторону уменьшения доли потока теплоносителя, Из приведенного выше уравнения следует, что общие авторитеты у приходящейся на открывание терморегулятора.

конструктивно одинаковых терморегуляторов (с равными внутренни Таким образом, конструктивно заложенные пропорции распреде ми авторитетами) отличаются при неравных внешних авторитетах, т. е. ления теплоносителя в терморегуляторе можно изменить при проекти распределение потоков будет различным, что можно подтвердить ровании системы путем перераспределения сопротивления элементов графиком на рис. 4.17. регулируемого участка. При этом появляется также возможность опре На рис. 4.17 показано распределение потока теплоносителя тремя деления рекомендуемого диапазона перепада давления на терморегу терморегуляторами. Каждый терморегулятор установлен на отдельном ляторе, что для проектировщика является самым главным из изложен регулируемом участке. Терморегуляторы приняты конструктивно одина ного ранее.

ковыми, т. е. с равными внутренними авторитетами и расположением затвора клапана (см. нижнюю часть рисунка). Однако, установлены они Пример 13. Проектируют двухтрубную систему отопления жилого на регулируемых участках с различными располагаемыми давлениями и, дома с терморегуляторами RTD N15;

терморегуляторы имеют лога следовательно, различными полными внешними авторитетами. Так как у рифмическую расходную характеристику;

номинальная пропускная спо терморегуляторов одинаковые внутренние и неодинаковые полные собность kv = 0,6 (м3/ч)/бар0,5;

максимальная характеристическая про внешние авторитеты, общие авторитеты также будут отличаться. Резуль пускная способность kvs = 0,9 (м3/ч)/бар0,5;

максимально допустимый татом этого отличия является смещение доли расхода, приходящейся на перепад давления на терморегуляторах, при котором соблюдается 124 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА эквивалентный уровень звука по шуму для жилого дома до 30 дБА, равен в узле его обвязки необходимо, чтобы напор или стабилизируемый пе PШ = 20 кПа;

перепад давления, стабилизируемый средствами автома репад давления соответственно не превышали предельных значений по тики на регулируемом участке, P = 20 кПа, что удовлетворяет усло бесшумности терморегуляторов. Если этого давления недостаточно, то необходимые перепады давления на терморегуляторах стабилизируют вию бесшумности терморегуляторов.

автоматическими регуляторами на стояках или приборных ветках.

Из рассмотренного примера можно сделать вывод, что проектные Необходимо определить диапазон потерь давления на терморегуля (расчетные) потери давления на терморегуляторе являются перемен торе для проектного подбора.

ными. Они зависят от располагаемого давления на регулируемом участ ке, конструктивных особенностей терморегулятора (внутреннего авто Решение.

ритета), диапазона потокораспределения (общего авторитета) и назна Находят внутренний авторитет терморегулятора чения помещения (по условию бесшумности).

В примере получен диапазон внешнего авторитета для конкретного типоразмера терморегулятора из условия обеспечения требуемого по Рассчитывают внешний авторитет терморегулятора токораспределения по рекомендуемому диапазону общего авторитета.

Из условия наименьшего отклонения от расходной характеристики не обходимо, чтобы a 1. Таким образом, внешние авторитеты, получен ные из разных условий работоспособности терморегулятора, согласу Исходя из области допустимых значений внешнего авторитета ются между собой.

0 < a 1, определяют для данного терморегулятора верхнюю границу Внутренний и базовый авторитеты являются конструктивными па общего авторитета a*= aв = 0,56. Получаемое при этом а = 1 означает, раметрами терморегулятора. Они определяют соответственно исходное что все располагаемое давление в системе отопления может быть ут потокораспределение и отклонение от идеального регулирования. В то раченным на терморегуляторе данной конструкции без нарушения его же время между ними существует взаимосвязь. Ее определяют из урав эффективной работы. Такое возможно при близком расположении тер нения (3.22) искажения идеальной равнопроцентной расходной харак морегулятора к насосу либо автоматическому регулятору перепада теристики при a = 1:

давления.

Рассчитанный диапазон значений внешнего авторитета 0,54…1 (4.7) характеризует долю располагаемого давления, которая должна быть потеряна на открытом терморегуляторе, что составляет 54...100 %. Внешний авторитет изменяет потокораспределение и осуществляет Остаток потерь, а именно 0...46 %, должен быть распределён между дальнейшую деформацию идеальной расходной характеристики. Умень шения деформации достигают выбором бльших значений внешнего остальными элементами регулируемого участка системы отопления.

авторитета [21]. Удовлетворительное отклонение относительного Определяют проектный диапазон потерь давления на терморегу расхода происходит при a = 0,5…1 [22], что согласуется с примером 13.

ляторе:

В то же время с целью снижения расходов на перекачивание теплоноси кПа.

теля иногда принимают диапазон не общего, а внешнего авторитета рав При использовании наименьших насосов или наименьших настро ным 0,3…0,7 [25]. Уменьшение нижней границы диапазона в этом случае ек автоматических регуляторов перепада давления, например, на 5 кПа, приводит к бльшему искажению расходной характеристики и, как диапазон проектного выбора рассматриваемых терморегуляторов будет следствие, к некачественному управлению теплопередачей теплообмен составлять 2,7...5 кПа. Так находят минимальное значение проектного ного прибора, поэтому нижняя часть диапазона (a = 0,3…0,5) является выбора перепада давления на терморегуляторе в насосной системе.

не самым лучшим решением [24]. Наилучшего регулирования достига Верхняя граница диапазона проектного выбора определяет макси ют на терморегуляторах с a 1, т. е. наиболее близко расположенных к мально возможный эксплуатационный перепад давления на терморегу автоматическому регулятору перепада давления либо насосу. Однако ляторе, поэтому при выборе насоса или автоматического регулятора 126 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА стремление достичь такого показателя на всех терморегуляторах с экономической точки зрения является неоправданным, а зачастую и технически невозможным, кроме регулируемых участков, показанных на рис. 3.4.

Конструктивно заложенная пропорция потокораспределения тер морегулятора, определяемая внутренним авторитетом, изменяет ся при его установке в систему обеспечения микроклимата под вли янием внешнего авторитета и определяется общим авторитетом.

Рекомендуемый диапазон общего авторитета терморегулятора Рис. 4.18. Схема дросселя с криво Рис. 4.19. Установка настрой составляет 0,3…0,7. линейной щелью: ки терморегулятора:

1 шток;

2 затвор клапа 1 шток;

2 ци Рекомендуемый диапазон внешнего авторитета терморегулятора на;

3 дроссель;

4 вы линдр настройки;

составляет 0,5…1,0. ходное отверстие;

5 кри 3 шкала настрой волинейная щель;

6 вход ки;

4 точка ное (регулирующее) отвер 4.2.4.4. Влияние настройки дросселя на авторитеты стие;

7 прямоугольное отверстие дросселя терморегулятора Терморегуляторы для систем обеспечения микроклимата произво загрязняющих частичек. При повороте дросселя вокруг оси и установке дят с предварительной настройкой и без неё. Предварительная настрой в прежнее положение происходит промывка терморегулятора под напо ка предназначена для гидравлического уравновешивания циркуляци ром теплоносителя [26].

онных колец в двухтрубных системах. Ее осуществляют, в основном, Каждое положение дросселя при повороте имеет фиксацию. Для тремя способами: дросселирующей криволинейной щелью, дросселиру этого вдоль оси штока 1 оттягивают вверх подпружиненный цилиндр ющими отверстиями и изменением расположения затвора клапана. В настройки 2 и поворачивают до совпадения необходимого цифрового терморегуляторах Данфосс применяют первый способ, показанный на обозначения на шкале 3 и точки 4. На рис. 4.19 показана настройка рис. 4.18. дросселя в максимально открытое положение — позицию N. Частично Дроссель 3 с криволинейной щелью 5 имеет возможность фиксиро му открыванию соответствуют цифровые обозначения. У RTD N, ванного вращения вокруг своей оси, при этом регулируется площадь со RA C, RA N и FHV A это целые цифры от 1 до 7. Кроме того, существу вмещения криволинейной щели 5 с площадью выходного отверстия 4. ет возможность дополнительной установки дросселя в промежуточное Чем больше открывается проход для теплоносителя, тем меньше созда положение между цифровыми обозначениями. Таким образом, с учетом ваемое гидравлическое сопротивление и наоборот. позиции N имеется 14 фиксированных положений настройки. Это дает Кроме криволинейной щели в дросселе выполнено прямоугольное возможность с высокой точностью уравновешивать гидравлическое отверстие 7, площадь которого не менее площади выходного отвер сопротивление регулируемых участков.

стия 4. При совмещении этих отверстий дроссель максимально открыт Каждая i тая настройка дросселя тарирована по гидравлическому и не вносит дополнительного гидравлического сопротивления. сопротивлению. Ей соответствует пропускная способность терморегу Применение такой конструкции дросселя имеет эксплуатационные лятора kvi, (м3/ч)/бар0,5. При этом бльшему значению настройки соот преимущества. Его настройка осуществляется без каких либо допол ветствует меньшее сопротивление. Подбор настройки осуществляют по нительных инструментов. Упрощается прочистка как щели, так и тер перепаду давления, необходимому для изменения гидравлической морегулятора в целом, от присутствующих в теплоносителе твердых характеристики регулируемого участка, что показано на рис. 4.20.

128 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Рассматриваемый на рис. 4.20 регулируемый участок расположен точкой). Новая рабочая точка будет на пересечении кривой 3 и пря между точками отбора импульсов давления регулятором перепада дав мой 2. Увеличение настройки дросселя вызывает опускание кривой 3 и ления по схеме на рис. 3.3,г. Регулятором поддерживается располагае рабочей точки вдоль кривой 1. Совпадение кривой 3 с кривой 4 проис мое давление на уровне P. Уравновешивание гидравлического сопро ходит при установке настройки дросселя в максимально открытое поло тивления регулируемого участка осуществляют терморегулятором с жение (соответствующее позиции N). Дальнейшее снижение гидравли дросселем по номинальному расходу VN. Потери давления на терморе ческой характеристики до кривой 5 осуществляется лишь при подъеме гуляторе PТ представлены тремя составляющими: потерями Pо, штока терморегулятора от изначального положения и сопровождается уменьшением Ph. Кривая 5 характеризует сумму потерь давления P характеризующими конструктивную особенность канала протекания теплоносителя внутри полностью открытого терморегулятора;

потеря на всех конструктивных элементах регулируемого участка и часть ми Ph, возникающими вследствие изначального расположения штока потерь давления на терморегуляторе, равную Pо.

терморегулятора;

потерями Pn, создаваемыми дросселем. Эти состав Внешний авторитет терморегулятора с дросселем определяют отно шением P1 к P. В существующей практике проектирования определе ляющие определяют по уравнениям:

ние этого авторитета заимствовано от регулирующего клапана и термо V2 V 2 VN VN Po = N ;

Ph = 2 Po и Pn = N 2. (4.8) регулятора без дросселя. При таком подходе сопротивление дросселя 2 kvs kvN kvi kvN является составной частью P1 и не отражает дальнейшую деформацию Уменьшение настройки дросселя приводит к увеличению Pn и расходной характеристики и изменение потокораспределения, т. е. не в подъему кривой 3 относительно рабочей точки (обозначенной жирной полной мере отвечает гидравлическому смыслу соответственно внеш него и внутреннего авторитетов. В действительности дроссель весьма существенно воздействует на эти параметры.

Влияние настройки дросселя от 1 до N на пропускную способность терморегулятора показано на рис. 4.21. По оси абсцисс отложена зона пропорциональности Xp = 6К, которая соответствует полному ходу што ка терморегулятора h100 = 1,5 мм. По оси ординат — пропускная способ ность kv. Причем наибольшее ее значение равно максимальной пропуск ной способности kvs для соответствующей настройки. При больших Рис. 4.20. Условия подбора терморегулятора: 1 характеристика нерегулируемого насоса;

2 характеристика автоматичес кого регулятора перепада давления;

3 характеристика ре гулируемого участка в расчетных условиях;

4 характерис тика регулируемого участка при открытом дросселе термо Xp регулятора;

5 характеристика регулируемого участка при h открытом дросселе и открытом терморегуляторе;

6 харак теристика регулируемого участка без учета сопротивления Рис. 4.21. Влияние настройки дросселя на пропускную способность терморегулятора терморегулятора 130 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА значениях настройки дросселя пропускная способность изменяется от Отбирая на себя часть потерь давления в терморегуляторе, дроссель хода штока. С уменьшением настройки появляются линейные (почти уменьшает тем самым базовый авторитет, что способствует дальнейшей де горизонтальные) участки кривой регулирования. На этих участках дви формации расходной характеристики. Изменение базового авторитета тер жение штока терморегулятора не приводит к изменению пропускной морегулятора при i той настройке дросселя aбi определяют по формуле:

способности. Происходит так называемое ограничение потока. Напри (4.9) мер, у терморегулятора с изначальной установкой затвора клапана в поло жение, соответствующее зоне пропорциональности 2К (обозначенной где kvi и kvN — пропускные способности терморегулятора соответственно пунктирной линией) и настройкой 1, перемещение штока вправо (от при i той настройке дросселя и при его настройке в положение N.

крывание терморегулятора) по оси абсцисс не влияет на пропускную Дроссель, создавая дополнительное сопротивление внутри терморе способность. При перемещении штока влево (закрывание терморегуля гулятора, влияет и на внутренний авторитет терморегулятора, что при тора) начинается существенное изменение пропускной способности водит к изменению распределения потока теплоносителя. Результирую (искривление расходной характеристики) в последней четверти хода щее распределение потока можно рассматривать аналогично действию штока, которая соответствует зоне пропорциональности 0,5К. Это озна общего авторитета, только внутри терморегулятора. Поэтому потокорас чает, что данный клапан большую часть своего пути (3/4 хода штока от пределение терморегулятора с дросселем изначально устанавливается номинального положения в позиции 2К) не будет влиять на теплопере уравнением (4.7) при подстановке базовых авторитетов соответствую дачу теплообменного прибора. Наилучшее применение малых настроек щей настройки. Окончательное потокораспределение регулируемого (от 1 до 3) достигается у терморегуляторов с зоной пропорциональнос участка будет определяться уравнением (4.6).

ти 1К. Тогда регулирование теплообменного прибора будет адекватно Влияние дросселя на искривление расходной характеристики и по движению штока терморегулятора.

токораспределение нагляднее всего показано на рис. 4.22, являющемся Ограничение потока теплоносителя при помощи дросселя положи аналогом предыдущего рисунка, только представленного в относительных тельно влияет на гидравлическую стабильность системы, предотвращая нежелательные перетоки теплоносителя между потребителями тепло V/V ты. Весьма значительно это для систем с большим количеством потре 1, бителей. Однако такой подход является не лучшим проектным решени ем, поскольку снижает возможность обеспечения авторитета теплоты 0, 38 % помещения (см. п.р. 6.3) за счет увеличения расхода теплоносителя при 0, открывании терморегулятора. Устранить нежелательные перетоки теп лоносителя между потребителями и дать возможность терморегулято 0, ру управлять потоком не только перекрыванием, но и закрыванием 0, можно только при помощи автоматических регуляторов перепада 97 % 0, давления, регуляторов расхода, стабилизаторов расхода. Причем, чем a+ = 1, ближе расположены эти устройства к терморегуляторам, тем лучший 0, N достигается результат.

62 % 0, Снижение общего авторитета терморегулятора происходит при умень шении настройки дросселя. Чем выше сопротивление дросселя (меньше 0, значение настройки), тем круче расходная характеристика терморегулято 0, ра. Сопротивление дросселя производит эффект, подобный внешнему ав торитету, но только внутри терморегулятора. Создаваемое им сопротивле h /h 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1, ние можно заменить соответствующим участком трубопровода (приме няется метод гидравлического расчета по эквивалентным длинам) или Рис. 4.22. Влияние настройки дросселя на потокораспределение каким либо другим сопротивлением, например, дроссельной шайбой. терморегулятором 132 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА параметрах. На данном рисунке изображена также идеальная логариф Положение настройки дросселя 1 2 3 4 5 6 7 N мическая характеристика терморегулятора (a+ = 1). Уменьшение на Пропускная способность kvi, (м3/ч)/бар0,5 0,16 0,20 0,25 0,34 0,42 0,52 0,61 0, стройки дросселя отдаляет управление регулируемым участком от иде ального закона регулирования и способствует работе терморегулятора Необходимо определить базовый авторитет терморегулятора и его только на закрывание. Так, при выборе терморегулятора с зоной про изменение от настройки дросселя.

порциональности 2К (соответствует h/h100 = 0,33) терморегулятор изна чально при установке дросселя в положение N распределяет максималь Решение. Базовый авторитет терморегулятора рассчитывают из но возможный поток в пропорции — 62 % на закрывание и 38 % на от уравнения (3.23) (см. пример 5) настройки для логарифмического зако крывание. При установке дросселя в положение 1 — 97 % на закрывание на регулирования. По условию испытания клапана следует принимать и 3 % на открывание. Чем меньше значение настройки дросселя, тем а = 1. Начальное расположение штока h/h100 = 2К/6К = 0,33. Тогда меньше возможность увеличения теплового потока от теплообменного прибора. Эта закономерность увеличивается с уменьшением внешнего авторитета терморегулятора при его размещении на регулируемом Изменение базового авторитета при настройке "7" участке.

Таким образом, потокораспределение двухтрубного регулируемого участка зависит от изначального базового авторитета терморегулятора, деформируемого дросселем терморегулятора и окончательно устанав Аналогично определяют базовые авторитеты при других настрой ливаемого внешним авторитетом терморегулятора. Суммарное дей ках. Результаты расчетов сведены в таблицу.

ствие указанных факторов на деформацию расходной характеристики Положение настройки 1 2 3 4 5 6 7 N обобщено понятием полного внешнего авторитета терморегулятора.

Базовый авторитет aбi 0,001 0,002 0,003 0,009 0,012 0,014 0,019 0, Чем меньше его значение, тем искаженнее расходная характеристика.

Так, по рис. 4.22 для настойки N полный внешний авторитет a+= 0,03, а для настройки 1 — a+= 0,002. При этом внешний авторитет a = 1. Из рассмотренного примера следует, что базовый авторитет, который При проектировании двухтрубных систем обеспечения микроклимата отображает расходные характеристики терморегулятора, предоставляе потери давления в дросселе определяют по разнице между располагаемым мые производителем в техническом описании, изменяется во всем диапа давлением и суммой потерь давления в элементах регулируемого участка, зоне настроек примерно в 10 раз. По этим расходным характеристикам кроме терморегулятора. Настройку дросселя подбирают исходя из этой сегодня подбирают терморегуляторы при проектировании. Дальнейшее разницы и по номинальному расходу теплоносителя, т. е. по пропускной отклонение этих характеристик осуществляется под влиянием внешнего способности терморегулятора, которая отражает его базовый авторитет авторитета. Значимость и тенденция этого отклонения от проектных при данной настройке. При этом не учитывают деформацию расходной условий рассмотрена в примере 15.

характеристики под влиянием внешнего авторитета. Для выяснения этого необходимо определить базовую деформацию расходной характе Пример 15. Терморегулятор RTD N20 UK имеет характеристики, ристики, что рассмотрено в примере 14. приведенные в примере 14.

Пример 14. Терморегулятор RTD N20UK изготовлен с дросселем. Необходимо определить отклонение от проектных расходов тепло Регулирование терморегулятором осуществляется по логарифмичес носителя и изменение потокораспределения для каждой настройки кому закону. Максимальная пропускная способность при настройке терморегулятора под действием внешнего авторитета.

"N" — kvsN = 1,00 (м3/ч)/бар0,5. Максимальный ход штока терморегулято ра соответствует зоне пропорциональности 6К. Пропускная способ Решение. За исходную точку сравнения принимают потери давления ность терморегулятора от настройки дросселя в зоне пропорционально на терморегуляторе P1 = 0,1 бар для трех вариантов располагаемого сти 2К приведена в таблице.

134 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА давления регулируемого участка — P = 0,1 бар, P = 0,2 бар, собой необходимость пересмотра настроек на всех терморегуляторах.

P = 0,3 бар. Соответственно а = 1, а = 0,5 и а = 0,3. Поэтому регулирование циркуляционных колец только дросселями терморегуляторов может быть осуществлено лишь при небольшом ко Результаты расчетов сведены в таблицу..

личестве потребителей теплоты (в пределах одной квартиры;

в системе Положение настройки 1 2 3 4 5 6 7 N небольшого коттеджа и т. п.). В больших системах необходимо объеди Пропускная способность kvi, нять потребителей теплоты в небольшие (чем меньше, тем лучше) груп (м3/ч)/бар0,5 0,16 0,20 0,25 0,34 0,42 0,52 0,61 0, пы и устанавливать дополнительные регулирующие клапаны для окон Максимальная пропускная чательной балансировки системы.

способность kvsi,(м3/ч)/бар0,5 0,17 0,25 0,29 0,40 0,54 0,70 0,90 1, Дополнительные клапаны для регулирования групп потребителей Базовый авторитет aбi 0,001 0,002 0,003 0,009 0,012 0,014 0,019 0, теплоты могут быть либо ручного, либо автоматического управления.

Общий авторитет ai* при:

Преимущества тех или иных клапанов видны при рассмотрении а=1 0,051 0,097 0,139 0,325 0,390 0,429 0,505 0, а = 0,5 0,025 0,048 0,069 0,163 0,196 0,214 0,252 0,276 примера 15.

а = 0,3 0,015 0,029 0,042 0,098 0,117 0,129 0,151 0,166 Для того чтобы реализовать конструктивно заложенные положи Потокораспределение тельные свойства терморегулятора, желательно потерять на нем не ме (закрывание/открывание) нее 50 % располагаемого давления регулируемого участка. Это означа терморегулятора при:

ет, что на остальных элементах участка, в том числе и регулирующем а=1 97/3 95/5 93/7 82/18 78/22 76/24 70/30 67/ клапане, должно быть потеряно не более 50 % располагаемого давле а = 0,5 99/1 98/2 96/5 91/9 90/10 89/11 86/14 85/ ния. Следовательно, сопротивление регулирующего клапана должно а = 0,3 99/1 99/1 98/2 95/5 94/6 93/7 92/8 91/ быть как можно меньше и при этом не должны теряться его регулиру Из данного примера можно сделать следующие выводы: ющие свойства. Таковым является регулирующий клапан MSV C c ко ощутимая возможность дополнительного увеличения потока сым расположением шпинделя и логарифмической расходной характе теплоносителя сверх номинального появляется при настройке ристикой. Однако, каков бы ни был регулирующий клапан или дрос терморегулятора в положение 4 и выше. Максимальное увеличе сель терморегулятора, они отбирают часть располагаемого давления ние потока достигается при настройке дросселя в положение N регулируемого участка. При этом уменьшается авторитет терморегуля при внешнем авторитете a = 1 и составляет относительно номи тора и снижаются его положительные регулирующие свойства.

нального расхода 100 (67 – 33)/67 = 50 %;

Высокое качество регулирования — наименьшее отклонение от но при внешнем авторитете a = 0,3 во всем диапазоне настроек дрос минального расхода и контролируемое потокораспределение. Оно до стигается при a 1. Осуществить такое регулирование возможно лишь селя терморегулятор не способен существенно увеличить поток теплоносителя при открывании (относительно номинального по при условии, что регулируемым участком является сам терморегуля ложения штока);

тор. Для этого необходимо обеспечить на нем постоянный перепад дав чем выше внешний авторитет, тем больший поток пропускает ления, что реализуется при использовании стабилизаторов расхода по терморегулятор при открывании (относительно номинального схеме на рис. 3.4,а в системе обеспечения микроклимата с постоянным положения штока). гидравлическим режимом и автоматических регуляторов перепада давления по схеме на рис. 3.4,б в системе обеспечения микроклимата с Уменьшение настройки дросселя наподобие действий с регулирую переменным гидравлическим режимом.

щим клапаном для достижения номинального расхода является оши бочным. Суть заключается в том, что в регулировочном клапане регули Для терморегуляторов с зоной пропорциональности 2К рекоменду рование осуществляется по расходной характеристике при постоянном ется использовать настройки дросселя от 4 и выше.

значении полного внешнего авторитета, в то время как в терморегуля торе при переходе на другую настройку дросселя изменяется кривая Увязывание циркуляционных колец дросселями терморегуляторов регулирования и сопротивление регулируемого участка. Это влечет за следует осуществлять в пределах стояка или приборной ветки.

136 ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Для определения внутреннего авторитета узла aв.у (например, эта Увязывание циркуляционных колец между небольшими стояками жестояка) исходным является уравнение (4.5). Отличие состоит в том, или приборными ветками при обеспечении общих авторитетов терморегуляторов, равных 0,5...1,0, допускается осуществлять что следует принимать соотношение расходов не для терморегулятора в отдельности, а для узла в целом с учетом потока теплоносителя в за регулирующими клапанами с малым гидравлическим сопротивлени мыкающем участке. Находят эти расходы через характеристики сопро ем и логарифмической расходной характеристикой.

тивлений, создаваемые параллельными циркуляционными кольцами, одно из которых проходит через теплообменный прибор, а второе — че Рекомендуется на стояках и приборных ветках стабилизировать рез замыкающий участок. Затем выражают соотношение этих характе перепад давления автоматическими регуляторами.

ристик через коэффициент затекания теплоносителя в теплообмен ный прибор. В результате уравнение внутреннего авторитета узла приобретает вид:

4.2.4.5. Влияние замыкающего участка на авторитеты терморегулятора В двухтрубных и однотрубных системах обеспечения микро (4.10) климата для создания постоянного гидравлического режима уста навливают замыкающие участки 12 3 (рис. 4.23) между подающим и об Подставляя в данное уравнение рекомендуемый диапазон общего ратным трубопроводами в узлах авторитета терморегулятора a* = 0,5±0,2 и коэффициент затекания, обвязки теплообменных приборов.

например, = 0,33, определяют диапазон изменения внутреннего При наличии такого участка про авторитета узла aв.у = 0,23+0,15, который учитывает эффективное по исходит несколько иное потоко 0, токораспределение терморегулятором. Полученный диапазон в распределение терморегуляторов, (0,7 – 0,3)/(0,38 – 0,12) = 1,5 раза ниже, чем у терморегулятора чем в двухтрубных системах с без замыкающего участка [27]. Во столько же раз у проектировщи нестационарным гидравлическим ка меньше возможностей манипулирования сопротивлением регу режимом.

лируемого участка для достижения эффективной работы термо Замыкающий участок представ регулятора.

ляет собой нерегулируемое отвер Неучет изменения эффективного потокораспределения терморегу Рис. 4.23. Узлы обвязки тепло стие с постоянно открытой площа ляторов является одной из причин меньшей экономической эффектив обменных приборов: дью, определяемой по внутреннему ности от их применения в однотрубных системах по сравнению с двух а однотрубных систем;

диаметру трубопровода. Если услов трубными. Из данного уравнения также следует: для конструирования б двухтрубных систем;

но (для понимания) сложить пло однотрубного стояка или приборной ветки с большим количеством уз 1 замыкающий учас щадь этого отверстия с площадью лов необходимо увеличить диапазон их внутреннего авторитета. Этого ток;

2 терморегуля регулирующего отверстия терморе можно достичь либо применяя терморегуляторы с внутренним автори тор;

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.