Indholdet af artiklen
- Hvad er overtryk for?
- Regler for tegning af lukkede konturer
- Valg og installation af en ekspansionsbeholder
- Automatisk fodring af systemet
- Opsætning og fejlfinding
Begyndere specialister i design og installation af hydrauliske varmesystemer spørger sig selv: hvorfor er det så vigtigt at opretholde overskydende tryk i kredsløbet, og på hvilke måder dette kan opnås. Vi inviterer dig til at finde ud af svarene på populære spørgsmål om dette emne i vores gennemgang af lukkede varmesystemer.
Hvad er overtryk for?
Forestil dig et varmesystem med en åben ekspansionsbeholder. I sin øverste del er kølevæsken under et tryk på ca. 100 kPa eller 10,2 m vandsøjle. I modsætning til den øvre fyldningsgrænse, der er under normalt atmosfæretryk, i den nedre del komprimeres kølevæsken endnu mere, er forskellen lige lig med højdeforskellen og udtrykkes i meter vandsøjle. Ændringer i atmosfærisk tryk og højde over havoverfladen såvel som tætheden af kølemidlet kan foretage deres egne justeringer. I praksis forsømmes imidlertid sådanne små fejl..
Ved normal drift af et sådant system opvarmes et betydeligt volumen vand inde i kedelvarmeveksleren. Opvarmning ledsages af ekspansion, på grund af hvilken en del vand med en højere temperatur udøver yderligere tryk på det tilstødende volumen af kølevæsken. I dette tilfælde løber en væske med en lavere densitet opad: trykstyrken for det opvarmede kølevæske sættes til atmosfæretrykket og systemets indre tryk, som tillader, at kølevæsken skubbes langs en lukket sløjfe. Jo højere kølervæskets bevægelseshastighed er, desto mere udtales konvektionseffekten og vice versa..
Hvad sker der i de såkaldte lukkede varmesystemer? I dem isoleres kølevæsken fra atmosfæren, hvilket resulterer i, at trykket ved den øverste fyldgrænse er praktisk talt nul, og på det laveste punkt er det lig med den faktiske højde af væskesøjlen. En stigning i trykket på grund af udvidelsen af vand tillader ikke altid at overvinde systemets hydrodynamiske modstand, fordi vand under ekspansion tvinges i begge retninger, dets ekspansion nedad kompenseres ikke med yderligere tryk.
En stigning i volumen under opvarmning er karakteristisk for enhver varmebærer. I et lukket varmesystem fører dette bestemt til en stigning i trykket.
Det er kun muligt at starte et sådant system, hvis en stor mængde kølemiddel hurtigt opvarmes, hvilket er umuligt i moderne varmesystemer, der er kendetegnet ved en lille forskydning og nominel rørgang. Overtryk i systemet tjener således som en slags erstatning for atmosfærisk tryk, hvilket markant letter den naturlige konvektion og betjeningen af tvangscirkulationsanordninger..
Naturligvis behøver trykket i varmesystemet ikke at være ækvivalent på forskellige punkter. De højeste værdier er registreret i varmeveksleren og på kedlens returledning, kan der registreres et lidt lavere tryk ved cirkulationspumpens indløb og den mindste – på det fjerneste og højeste afsnit af forsyningslinjen. En af hovedopgaverne for en opvarmningstekniker er at tilvejebringe et overtryk i varmesystemet og overvåge, så der i dens forskellige knudepunkter observeres en forskel, der passer til de etablerede normer.
Regler for tegning af lukkede konturer
For åbne hydrauliske systemer er spørgsmålet om regulering af tryk ikke relevant: der er simpelthen ingen passende måder at gøre det på. Til gengæld kan lukkede varmesystemer justeres mere fleksibelt, inklusive med hensyn til kølevæskets tryk. Først skal du dog forsyne systemet med måleenheder – manometre, der installeres gennem trevejsventiler på følgende punkter:
- i en sikkerhedsgruppesamler;
- på forgrening og indsamling af samlere;
- direkte ved siden af ekspansionsbeholderen;
- på blanding og forbrugsstoffer;
- ved udløbet af cirkulationspumper;
- ved mudderfilteret (for at kontrollere tilstopning).
Ikke enhver position er absolut påkrævet, meget afhænger af styrken, kompleksiteten og graden af automatisering af systemet. Ganske ofte er rørledningen i kedelrummet arrangeret på en sådan måde, at de dele, der er vigtige set fra styringssynspunkt, konvergerer i en enhed, hvor måleenheden er installeret. En trykmåler ved pumpeindløbet kan således også tjene til at overvåge filterets tilstand..
Hvorfor skal du spore pres på forskellige punkter? Årsagen er enkel: tryk i varmesystemet er en kollektiv betegnelse, der i sig selv kun kan indikere systemets tæthed. Konceptet med en arbejder inkluderer statisk tryk, dannet af virkningen af tyngdekraften på kølevæsken, og dynamiske svingninger, der ledsager ændringen i systemets driftsform og vises i områder med forskellig hydraulisk modstand. Så trykket kan ændre sig markant, når:
- opvarmning af kølevæsken;
- krænkelse af cirkulation;
- inkludering af make-up;
- tilstopning af rørledninger;
- udseendet af luftbelastning.
Det er installationen af kontroltrykmålere på forskellige punkter i kredsløbet, der giver dig mulighed for hurtigt og præcist at bestemme årsagen til fejl og begynde at fjerne dem. Før du overvejer dette problem, skal du dog undersøge: hvilke enheder der findes for at opretholde arbejdstrykket på det ønskede niveau.
Valg og installation af en ekspansionsbeholder
Den vigtigste måde at opretholde et stabilt tryk i varmesystemet er at installere en ekspansionsbeholder. Dette er et forseglet, ikke-flydende kar, hvori en pære er installeret, fyldt med luft under et vist tryk. Da luft kan komprimeres, hjælper denne spjæld med at udjævle dynamiske trykudsving..
1 – varmesystemets tilstand, før kølemidlet fyldes; 2 – normal driftstilstand for varmesystemet; 3 – overskydende tryk som et resultat af overophedning af kølevæsken
For at ekspansionsbeholderen fungerer som forventet, skal dens volumen være høj nok. Du skal også tage hensyn til arbejdsdesignet og det maksimale tryk i systemet, der bestemmes af kedelpasdataene. Det krævede minimum på 0,3–0,5 bar kræves således til stabil drift af varmeenheden, mens en grænse i størrelsesordenen 1,2–1,5 bar begrænser den destruktive virkning af tryk på varmeveksleren. De angivne værdier er taget fra eksemplet med de fleste hjemmekedler op til 15 kW, for mere effektive kedler gælder højere værdier. Det er muligt at bestemme systemets arbejdstryk i processen med at udføre en hydraulisk beregning, den ønskede værdi afhænger af den hydrodynamiske modstand i rør, varmeindretninger og fittings.
Tankens volumen bestemmes af forskydningen af systemet, den termiske ekspansion af kølevæsken og det endelige tryk. Som en første tilnærmelse bør tankens kapacitet være ca. 0,07-0,1 gange kølemidlets volumen. En mere nøjagtig værdi findes ved formlen (Vt *?) / K, det vil sige produktet af det samlede volumen af kølemidlet ved koefficienten for dets ekspansion, divideret med tankens driftskoefficient. Det sidstnævnte bestemmes af forskellen mellem begrænsnings- og arbejdstrykket divideret med det begrænsende tryk, hvortil enheden tilføjes: (Pmax – P-slave) / (Pmax + 1). I dette tilfælde måles arbejdstrykket ved det øverste punkt i systemet (på sikkerhedsgruppen) og skal være tæt på atmosfærisk i en vandkolonnehøjde på op til 4-5 m.
Der er ingen praktisk forskel i installationsplaceringen af den lukkede ekspansionsbeholder. For at sikre effektiv betjening af anordningen under forskellige anvendelsesformer for opvarmningssystemet installeres tanken i zonen med det højeste statiske tryk, dvs. på systemets laveste punkt, et sted, der er praktisk at vedligeholde. Tanken skærer gennem en tee i hovedreturrørledningen, forbindelsen sker via en aflukket kugleventil.
Automatisk fodring af systemet
Den anden enhed, der sikrer opretholdelse af overtryk i systemet, er en automatisk make-up-enhed. Naturligvis kan vand pumpes ind i systemet manuelt, men det er uhensigtsmæssigt for store mængder lækage. For eksempel, hvis der er mange fittings i systemet, eller der er mellemrum, gennem hvilke mikroskopiske doser af kølevæsken regelmæssigt siver. Automatisk make-up er også praktisk talt uundværlig for lukkede systemer med et specielt kølevæske – uden en trykpumpe er det simpelthen umuligt at tilvejebringe et tilstrækkeligt højt tryk.
Den første type automatiske make-up-enheder fungerer efter princippet om en kompressorautomatiseringsgruppe. Høj- og lavtrykskontakterne tænder og slukker for sammensætningen, hvis trykket i systemet er under henholdsvis eller over den indstillede tærskel. Sådanne enheder er de enkleste og billigste, men har den største ulempe – de tager ikke højde for væskens temperatur og graden af dens ekspansion..
For eksempel under systemdrift falder trykket 20-30% under driftstrykket, men når samtidig ikke den minimumstærskel, som relæet er indstillet til. Dette er ikke overraskende, fordi relæet er kalibreret i en kold tilstand af systemet. Et andet specielt tilfælde: Når relæet udløses, tændes make-up, der tilføjer en del af koldt, dvs. endnu ikke ekspanderet væske til systemet. Hvis ekspansionsbeholderen har utilstrækkelig kapacitet, som et resultat, vil udvidelsen af kølevæsken udløse sikkerhedsventilen, noget af kølevæsken frigøres, trykket falder igen, make-up tændes igen og derefter i en cirkel.
Den beskrevne nuance er vigtig for varmesystemer, der indeholder over 300 liter vand. I sådanne tilfælde er det optimalt at bruge digitale make-up dispensere, der leveres med den mest avancerede kedel teknologi. Regulatoren foretager de nødvendige korrektioner og tilføjer en strengt defineret mængde kølemiddel til systemet under hensyntagen til dets temperatur og ekspanderbarhed. Ligesom traditionelle mekaniske sammensætningsventiler er det bedre at tilslutte den elektroniske dispenser til forsyningsledningen umiddelbart efter isætning af bypassrøret i det for at undgå temperaturchok på varmeveksleren. Det anbefales at installere et mudder- eller patronfilter på indløbsrøret til kølevæsken, injektionsenheden tilsluttes gennem en kugleventil.
Opsætning og fejlfinding
Det er umuligt at opretholde trykket i varmesystemet uden at overholde reglerne for påfyldning af det. Dette skal gøres med et minimalt tryk og med åbne ventiler for at udlufte luft i radiatornetværket. Gulvvarmesløjferne fyldes skiftevis, ellers på grund af forskellen i længde vil luft bestemt blive forskudt i længere spoler. Efter at systemet er fyldt, trykksættes det ved dobbelt arbejdstryk, og aflæsningerne af manometre overvåges i et bestemt tidsrum. Normalt er trykket i vandforsyningssystemet tilstrækkeligt til at krympe, ellers skal du bruge en manuel hydraulisk pumpestempel. Efter kontrol reduceres trykket til et minimum, systemet varmes op til den maksimale driftstemperatur, efter at opvarmningen af hele kølevæskens volumen er afsluttet, måles trykket: det skal være mindre end grænsen med 20-30%.
Faldende tryk over tid er almindeligt i ferskvandsanlæg. Opløst ilt frigøres derfra henholdsvis over tid, det totale volumen af kølemidlet falder. Du skal bare periodisk oplade systemet, indtil effekten forsvinder af sig selv. En stigning i trykket er et klart tegn på en forkert beregning af ekspansionsbeholderen, dens volumen skal øges. Små dråber i området 10-15% af arbejdstrykket betragtes som meget normale, dette skyldes den lineære ekspansion af rørene. Hvis trykstødene under opvarmning og afkøling af systemet overstiger 30% af det nominelle, indikerer dette enten skade på membranen i tanken eller tilstedeværelsen af luftlåse i systemet.
Hvilket pres bør man bruge i et privat husvarmesystem? Er det bedst at anvende højt eller lavt pres, og hvordan påvirker det effektiviteten og holdbarheden af systemet? Er der nogen specifikke retningslinjer eller standarder, der skal følges vedrørende trykket i et privat husvarmesystem? Jeg er nysgerrig efter at vide mere om dette emne.
I et privat husvarmesystem bør man normalt bruge et lavt tryk, da dette ofte er tilstrækkeligt til at opretholde effektiviteten og holdbarheden af systemet. Højt tryk kan føre til overophedning og skader på systemets komponenter. Det anbefales generelt at følge producentens specifikationer og retningslinjer for det korrekte tryk i husvarmesystemet. Standarder som DS/EN 12828 kan også være nyttige at følge for at sikre korrekt installering og vedligeholdelse af husvarmesystemet. Det er vigtigt at sørge for regelmæssig kontrol og vedligeholdelse af systemet for at sikre optimal drift og effektivitet.
Hvilken type tryk er normalt for et privat hus varmesystem?