O błędach w regulacji hydraulicznej - cz. I

Dodano: wtorek, 16 maja 2017 11:45

Obecnie w instalacjach grzewczych centralnego ogrzewania, ciepła technologicznego oraz w instalacjach wody chłodzącej (tzw. woda lodowa) stosowane są dwa rodzaje regulacji hydraulicznej: statyczna i dynamiczna. W tym artykule zajmiemy się pierwszą z nich i najpopularniejszymi błędami spotykanymi w instalacjach.

Regulacja statyczna, tradycyjnie nazywana kryzowaniem, polega na stosowaniu biernych elementów dławiących w postaci kryz, zaworów grzejnikowych z nastawą wstępną oraz ręcznych zaworów regulacyjnych zamontowanych na pionach instalacyjnych, rozdzielaczach lub przy odbiornikach ciepła. Regulacja statyczna jest skuteczna tylko wówczas, gdy strumienie czynnika grzewczego nie zmieniają się w czasie (przepływ jest stały).

Fot. 1. Zawory i głowice termostatyczne to typowa armatura grzejników. Nie da się prawidłowo wyregulować instalacji, bez uwzględnienia ich wpływu. (fot. Herz).

Bardziej uniwersalny sposób regulacji hydraulicznej to regulacja dynamiczna, oparta na armaturze reagującej na układ ciśnień w instalacji, np. regulatory różnicy ciśnień, regulatory przepływu i zawory nadmiarowo-upustowe. Układy bazujące na aktywnych elementach regulacyjnych stabilizują różnice ciśnień lub przepływy bez względu na zmiany strumienia przepływającego czynnika grzewczego, spowodowane np. działaniem zaworów termostatycznych.

Gorący czynnik

Najczęstszym błędem popełnianym przy regulacji statycznej instalacji grzejnikowej z zainstalowanymi głowicami termostatycznymi jest regulacja hydrauliczna na tzw. gorącym czynniku. Sytuacja taka ma miejsce, gdy temperatura czynnika grzewczego przekracza temperaturę zasilania wynikającą z krzywej grzewczej, czyli występującą w czasie normalnej eksploatacji. Układ regulacji temperatury (głowica termostatyczna, regulator pomieszczeniowy), reagując według własnej charakterystyki lub algorytmu sterowania, przymyka zawory termostatyczne i ogranicza przepływ czynnika grzewczego. Wówczas dla uzyskania projektowanych przepływów konieczne staje się podniesienie ciśnienia dyspozycyjnego na odbiornikach.

Przy tak wykonanej regulacji mamy nadwyżkę przepływu, gdy zawór termostatyczny będzie w stanie pełnego otwarcia. Analogiczna sytuacja wystąpi, gdy regulacja będzie wykonywana przy „skręconych” głowicach, tj. gdy ustawiona temperatura na głowicy termostatycznej będzie poniżej zaprojektowanej temperatury w pomieszczeniu. W przypadku większości zaworów z głowicami termostatycznymi, gdy ta różnica przekroczy 2°C, nastąpi pełne zamknięcie zaworu.

Bez głowic

Fot. 2. Ustawienie głowic termostatycznych w momencie dokonywania regulacji powinno odpowiadać realnym warunkom pracy. Zmiana nastaw jednej z nich wpływa na cały układ (fot. Herz).

Często regulacja odbywa się, gdy na zawory grzejnikowe nie założono głowic termostatycznych – np. z obawy przed ich kradzieżą. Jednak elementy regulacyjne bezpośredniego działania, takie jak głowice termostatyczne, wpływają na przepustowość zaworów lub wkładek termostatycznych w grzejnikach. W stanie bez głowicy termostatycznej zawory osiągają przepustowość Kv, odpowiadającą wartości maksymalnej KV=KVS.

Przy tak wykonanej regulacji hydraulicznej po założeniu głowic będzie występował mniejszy przepływ czynnika, spowodowany zmniejszeniem przepustowości zaworu do wartości KV=KV2. Z tego powodu należy wykonywać regulację instalacji dla warunków odpowiadających warunkom obliczeniowym. W przeciwnym razie trzeba się liczyć z niedokładnością regulacji hydraulicznej.

W celu zmniejszenia tej niedokładności należy stworzyć warunki zbliżone do warunków obliczeniowych, np. przez ustawienie głowic jak dla temperatury wyższej niż rzeczywista panująca w pomieszczeniach. Dla pełnego otwarcia zaworu termostatycznego wartość ustawionej temperatury na głowicy termostatycznej powinna być większa od temperatury w pomieszczeniu co najmniej o wartość odchylenia proporcjonalnego, które dla większości głowic wynosi 2 K.

oprac. Agnieszka Zygmunt
zdjęcia: Herz, Sena