< powrót do artykułów technicznych

Automatyczne i dynamiczne wyważanie hydrauliczne

W obiegowych systemach ogrzewania wodnego używamy wody jako pojemnika do przechowywania i transportu ciepła. Ale ile wody jest faktycznie potrzebne i jak zapewnić "właściwą" ilość wody w stosunku do ilości ciepła transportowanego, przenoszonego lub przechowywanego? W tym artykule chcemy pokazać, że podejście termostatyczne może rozwiązać ten problem łatwiej (automatycznie) i lepiej (dynamicznie).

Jakie są korzyści z równoważenia hydraulicznego? Celem równoważenia hydraulicznego jest zapewnienie każdemu odbiorcy w sieci dystrybucyjnej "właściwej" ilości wody. Ilość ta nie może być zbyt mała, ponieważ w przeciwnym razie odbiorca nie otrzyma wystarczającej ilości ciepła; ale nie może też być zbyt duża, ponieważ w przeciwnym razie obciążenie pomp cyrkulacyjnych wzrośnie nieproporcjonalnie i może negatywnie wpłynąć na dostawy do innych odbiorców. Ponadto równoważenie hydrauliczne ma również za zadanie zwiększenie wydajności sieci cieplnej, ponieważ niskie temperatury powrotu są jednym z warunków wstępnych zapewnienia, że źródła niskotemperaturowe, takie jak utajone ciepło kondensacyjne, ciepło słoneczne lub inne regeneracyjne źródła ciepła, mogą być faktycznie wykorzystywane przez odbiorców. Ponadto praktyczne doświadczenie pokazuje, że systemy o zbyt wysokich temperaturach powrotu lub zbyt dużych objętościach wody obiegowej mają znacznie niższe zużycie (w niektórych przypadkach do 40%) nawet bez źródeł regeneracyjnych po modernizacji hydraulicznej.
To samo zadanie zasadniczo dotyczy również hydraulicznej integracji generatorów ciepła: Jeśli objętość przepływającej przez nie wody jest zbyt duża, temperatura zasilania nie osiągnie żądanej wartości zadanej z takimi samymi negatywnymi konsekwencjami, zwłaszcza podczas ładowania zbiorników buforowych. Dlatego też "odpowiednia" ilość wody jest zawsze jak najmniejszyale oczywiście zawsze tak duży, jak to konieczne. Ale teraz pojawia się pytanie: jak je znaleźć? "Prawidłowa" ilość wody i jak można je niezawodnie regulować?

Rys. 1: Podczas przesyłania ciepła używamy wody jako pojemnika transportowego podobnego do taczki, którą przewozimy piasek. Ilość przetransportowanego piasku zależy od iloczynu liczby przejazdów taczką i różnicy w wadze na trasie tam i z powrotem.

Zawsze obowiązuje § 1 termodynamiki

W obiegowych systemach ogrzewania wodnego do mocy cieplnej Qꞌ transportowanej lub przenoszonej przez powierzchnie grzewcze, natężenia przepływu Vꞌ i różnicy temperatur ΔT stosuje się następującą uproszczoną zasadę trzech, gdzie c zawiera pojemność cieplną wody grzewczej jako stałą:
Qꞌ = c - Vꞌ - ΔT
Moc cieplna Qꞌ dostarczana do odbiornika jest zatem proporcjonalna do iloczynu natężenia przepływu Vꞌ i różnicy lub rozrzutu temperatury zasilania/powrotu ΔT:
Qꞌ ~ Vꞌ - ΔT (wskaźnik zużycia energii)
Można zatem transportować, przenosić lub magazynować tę samą ilość ciepła poprzez niewielkie schłodzenie (lub podgrzanie) dużej ilości wody lub poprzez znaczne schłodzenie (lub podgrzanie) małej ilości wody, patrz rys. 1. Dobre przybliżenie pojemności cieplnej wody wynosi
c ≈ 4,2 J/(g-K) = 1 cal
Oznacza to, że można usunąć (dodać) 4,2 dżula ciepła do 1 grama [g] wody poprzez schłodzenie (podgrzanie) jej o 1 Kelwin [K]. W ten sam sposób można schłodzić ½ g wody o 2 K lub ¼ g wody o 4 K. Ta ilość ciepła jest również nazywana "jedną kalorią". Ponieważ jeden wat to moc, przy której ilość ciepła równa jednemu dżulowi jest przenoszona lub transportowana w ciągu jednej sekundy (1 W = 1 J/s), wyżej wymienioną moc można zapisać w standardowych jednostkach w następujący sposób:
Qꞌ [kW] = 7/6 - Vꞌ [m³/h] - ΔT [K]²
Na przykład, odbiornik o mocy znamionowej Qꞌ_N = 28 kW, co dla nominalnego rozrzutu ∆T_N = 20 K (np. 80/60°C lub 50/30°C), nominalne natężenie przepływu wynoszące:
Vꞌ_N = 7/6 - 28 kW / 20 K = 1,2 m³/h
Jak dotąd nic nowego.

Nieautomatyczne i statyczne równoważenie hydrauliczne ...

... jest teraz regulacja przepływu przez ten odbiornik do tego nominalnego przepływu objętościowego po jego wcześniejszym obliczeniu. Przez "nieautomatyczne" rozumiemy zatem, że równoważenie hydrauliczne nie może być przeprowadzone bez znajomości wszystkich indywidualnych nominalnych przepływów objętościowych, co stanowi przeszkodę, której nie należy lekceważyć w przypadku samego remontu. Ale co się stanie, jeśli odbiornik, który został "prawidłowo" zrównoważony w ten sposób, zużywa mniej niż moc nominalna przy częściowym obciążeniu? Na przykład,

• ponieważ jest to nagrzewnica powietrza, której wentylator został wyłączony przez elektryczny termostat pokojowy?
• ponieważ jest to zbiornik wody pitnej, który musi jedynie pokrywać straty w trybie gotowości cyrkulacji ciepłej wody?

Jeśli nie ma dostosowania ilości wody Vꞌ do zmniejszonej mocy wyjściowej Qꞌ, wówczas różnica temperatur ∆T musi zostać zmniejszona, ponieważ Qꞌ ~ Vꞌ - ∆T zawsze ma zastosowanie! Przez "statyczne" rozumiemy zatem, że natężenia przepływu Vꞌ nie są dostosowane do rzeczywistej mocy cieplnej Qꞌ przenoszonej w przypadku częściowego obciążenia.

Mówiąc o częściowym obciążeniu

W tym miejscu chcielibyśmy dokonać wyraźnego rozróżnienia między dwoma bardzo różnymi rodzajami "częściowego obciążenia":

Częściowe obciążenie kompensowane warunkami pogodowymi

W przypadku częściowego obciążenia sterowanego pogodowo zakładamy, że ze względu na przewodnictwo cieplne przegród zewnętrznych budynku obciążenie grzewcze zawsze wzrasta proporcjonalnie do różnicy między temperaturą zewnętrzną a temperaturą w pomieszczeniu. Temperatura zasilania jest następnie podnoszona za pomocą krzywej ogrzewania, gdy temperatura zewnętrzna spada. Stromość krzywej grzewczej wskazuje, o ile kelwinów wzrasta temperatura zasilania, gdy temperatura zewnętrzna spada o jeden kelwin. Częściowe obciążenie jest zatem kontrolowane przez temperaturę zasilania przy prawie stałym obiegu wody. Ponieważ wydajność powierzchni grzewczych jest w przybliżeniu proporcjonalna do różnicy między ich średnią temperaturą a temperaturą w pomieszczeniu, temperatura powrotu podąża za drugą, bardziej płaską krzywą grzewczą, która przecina pierwszą krzywą grzewczą przy zerowym obciążeniu grzewczym. W tym punkcie rozrzut również wynosi zero. Obciążenie grzewcze Qꞌ jest zatem proporcjonalne do rozrzutu ∆T, podczas gdy cyrkulacja wody Vꞌ pozostaje prawie stała w całym zakresie obciążenia kompensowanego pogodowo:
Qꞌ ~ ∆T | Vꞌ = const. (sterowanie Delta-T poprzez temperaturę zasilania), patrz rys. 2.

Rys. 2: Przy częściowym obciążeniu z kompensacją pogodową temperatura zasilania obniża się wraz z obciążeniem, podczas gdy natężenie przepływu pozostaje prawie stałe. Ponieważ średnia temperatura powierzchni grzewczej również spada, temperatura powrotu również podąża za krzywą ogrzewania, choć jest bardziej płaska.

Częściowe obciążenie sterowane nośnikiem

W przypadku częściowego obciążenia sterowanego mediami zakładamy, że w każdym przypadku obciążenia sterowanego pogodowo - tj. z arbitralną, ale stałą zakładaną temperaturą zewnętrzną i wystarczająco zwymiarowaną, ale także stałą temperaturą zasilania wynikającą z prawidłowej krzywej grzewczej - istnieje zadana/rzeczywista odchyłka temperatury czynnika docelowego, np. temperatury pokojowej. W idealnym przypadku regulatory temperatury docelowej dławią przepływ przez powierzchnie grzewcze:
Qꞌ ~ Vꞌ |∆T = const. (kontrola przepływu)
Na przykład zawory termostatyczne grzejników w systemach dwururowych działają, gdy obejścia w blokach zaworów są zamknięte. W przypadku częściowego obciążenia mediami z regulacją przepływu, natężenie przepływu przez powierzchnie grzewcze zmniejsza się, a rozrzut pozostaje co najmniej stały. W przypadku zaworów termostatycznych temperatura powrotu nawet spada, ponieważ średnia temperatura powierzchni grzewczej spada wraz z obciążeniem grzewczym. Sieć zostaje odciążona hydraulicznie, a jej sprawność cieplna wzrasta, patrz rys. 3.
Niestety, istnieje również inny przypadekZużycie ciepła jest zmniejszone przy stałym natężeniu przepływu:
Qꞌ ~ ∆T | Vꞌ = const. (Sterowanie Delta-T poprzez temperaturę powrotu)

Rys. 3: Jeśli, na przykład, zawory termostatyczne dławią przepływ przez grzejniki sieci dwururowej, gdy temperatura w pomieszczeniu jest zbyt wysoka, rozrzut nawet wzrasta, ponieważ średnia temperatura powierzchni grzewczej spada wraz z przenoszoną mocą, co również obniża temperaturę powrotu. Sieć jest zatem odciążona hydraulicznie (cyrkulacja wody) i termicznie (temperatura powrotu).

Dzieje się tak na przykład, gdy wentylator nagrzewnicy powietrza jest wyłączony przez elektryczny termostat pokojowy lub w jednorurowych układach grzejnikowych: Teraz rozrzut ∆T musi spadać wraz z mocą cieplną Qꞌ, co oznacza, że temperatura powrotu wzrasta, jeśli temperatura zasilania pozostaje stała. Sieć nie jest odciążona hydraulicznie; jej sprawność cieplna spada, patrz rys. 4.

Rys. 4: Z drugiej strony, jeśli przesył mocy zostanie zmniejszony bez zmniejszania natężenia przepływu, jak ma to miejsce na przykład w przypadku nagrzewnic powietrza lub jednorurowych linii grzewczych, temperatura powrotu wzrasta, ponieważ rozrzut zmniejsza się tylko wraz z przesyłaną mocą. Sieć nie jest zatem odciążona hydraulicznie (cyrkulacja wody), a jej sprawność cieplna spada (temperatura powrotu wzrasta).

Jaki ma to wpływ na poszczególne powierzchnie grzewcze?

Prawie wszystkie powierzchnie grzewcze mają oddzielne, indywidualne sterowniki do regulacji temperatury docelowych mediów:

• AHU: Mieszacz trójdrożny otwiera/zamyka się w sposób ciągły^IIIniestety zwykle odsprzęgany przez przełącznik znajdujący się przed nim^I
• Wężownica ogrzewania powietrznego: Termostat pokojowy włącza/wyłącza wentylator^I
• Promiennikowe panele sufitowe: Termostat pokojowy całkowicie otwiera/zamyka zawór strefy^II
• System grzejnikowy/2-rurowy: Zawór termostatyczny w sposób ciągły dławi natężenie przepływu.^III
• Układ chłodnica/rura: Wszystkie obejścia pozostają otwarte.^I
• Ogrzewanie podłogowe: Zawór termostatyczny otwiera/zamyka się całkowicie^II
• Zbiornik wody pitnej: Włączanie/wyłączanie pompy ładującej^II
• Woda w basenie: Zawór strefowy otwiera/zamyka się całkowicie^II

Można wyróżnić następujące trzy przypadki:
(I) Przepływ pozostaje stały w całym zakresie obciążenia częściowego (brak kontroli przepływu).
(II) Natężenie przepływu pozostaje stałe powyżej obciążenia częściowego równego zero (dwupunktowa kontrola przepływu włączona/wyłączona).
(III) Przepływ jest kontrolowany w całym zakresie obciążenia częściowego (ciągła kontrola przepływu 0-100%). Oczywiście przypadek I jest najgorszy, przypadek II drugi najgorszy, a tylko przypadek III jest najlepszym rozwiązaniem dla pożądanego celu maksymalizacji bezpieczeństwa dostaw oraz wydajności hydraulicznej i cieplnej sieci.

Sterowanie dwupunktowe i wydajność cieplna

Ponieważ istotą sterowania dwupunktowego jest całkowite włączanie i wyłączanie transferu ciepła, transfer ciepła można ograniczyć tylko poprzez ograniczenie czasu transferu. Oznacza to, że

• Podczas Fazy wyłączenia powierzchnie grzewcze nie wpływają na temperaturę powrotu, ponieważ nie ma przepływu.
• Podczas Fazy włączania wymiana ciepła musi odbywać się w ograniczonym zakresie, a zatem z wyższą specyficzną mocą powierzchniową (moc na jednostkę powierzchni grzewczej lub wymiennika ciepła), co skutkuje wyższą temperaturą powierzchni, a tym samym wyższym natężeniem przepływu i wyższą temperaturą powrotu.

Sterowanie dwupunktowe jest zatem nie tylko gorsze od sterowania proporcjonalnego lub ciągłego ze względu na komfort cieplny (czasami zimne powierzchnie podłogowe są często krytykowane w nowych budynkach), ale także ze względu na bardziej efektywne wykorzystanie ograniczonych powierzchni grzewczych.

Automatyczne i dynamiczne równoważenie hydrauliczne

Jeśli teraz umieścisz termostatyczny element grzejny w strumieniu powrotnym powierzchni grzewczej Ogranicznik temperatury powrotu (RTB) który jako automatyczny zawór regulacyjny dławi natężenie przepływu w zależności od temperatury powrotu, wzrost temperatury powrotu związany z dwoma najgorszymi przypadkami I i II prowadzi do zmniejszenia natężenia przepływu przez powierzchnię grzewczą, a tym samym kompensacji wzrostu temperatury powrotu. Dzieje się tak zarówno przy pełnym obciążeniu w stanie nominalnym "automatycznie" - tj. bez znajomości nominalnego objętościowego natężenia przepływu - jak i przy częściowym obciążeniu czynnikiem "dynamicznie" - tj. w zależności od temperatury czynnika docelowego. W ten sposób dwa niepożądane przypadki I i II wspomniane powyżej są przekształcane w pożądany przypadek III bez konieczności poddawania się procedurze obliczania wszystkich indywidualnych natężeń przepływu, co często nie jest możliwe nawet w przypadku renowacji i jest dość sportowym zadaniem nawet przy kompletnych obliczeniach sieci rur w nowych budynkach, jeśli od czasu do czasu spojrzysz na obliczone komputerowo dywany liczb, które są przekazywane instalatorom w tym celu.

To samo dotyczy w szczególności kotłów szczytowych

Jeśli na przykład kocioł szczytowy ma utrzymywać górną strefę zbiornika buforowego w minimalnej temperaturze bez natychmiastowego ładowania całego bufora, który jest zwykle zarezerwowany dla słabszych regeneracyjnych generatorów ciepła, musi oczywiście zasilać bufor co najmniej taką temperaturą (plus dopłata za straty transportowe i histerezę). Ale jak można to zapewnić, jeśli w szczególności

• temperatura powrotu i
• moc modulacji

szczytowego obciążenia kotła? Jedynym rozwiązaniem jest pomiar temperatury zasilania kotła i regulacja natężenia przepływu kotła na tej podstawie. Nazwaliśmy te zawory, które w przeciwieństwie do zaworów odbiorników ciepła muszą otwierać się, gdy temperatura wzrasta, ogranicznikami temperatury zasilania (VTB).

A co z jakością zasad?

Stwierdziliśmy, że korzystne jest wyposażenie tych ograniczników temperatury powrotu (RTB), jak również ograniczników temperatury zasilania (VTB) w minimalne natężenie przepływu (MUL) rzędu jednego procenta ich nominalnego natężenia przepływu, tak aby natężenie przepływu nigdy nie osiągnęło zera. W przeciwnym razie, w przypadku przekroczenia po gwałtownym spadku obciążenia - np. gdy silnik wentylatora nagrzewnicy powietrza zostanie wyłączony, jak wspomniano powyżej - istniałoby ryzyko, że czujnik temperatury powrotu zostałby odłączony od rzeczywistego zużycia ciepła przez powierzchnię grzewczą z powodu zatrzymania wody, co oznaczałoby, że ogranicznik temperatury powrotu (RTB) nie otworzyłby się lub otworzyłby się zbyt późno, gdyby w międzyczasie pojawiło się nowe zapotrzebowanie na obciążenie. W szczególności w przypadku powierzchni grzewczych z wentylatorem, powiązany ciepły start jest nie tylko wymogiem komfortu, ale także wymogiem bezpieczeństwa operacyjnego w przypadku dopływu powietrza zewnętrznego w przypadku mrozu.
Oczywiście jakość kontroli zależy - jak zawsze - głównie od jakości pomiaru temperatury. Dlatego też Czujniki w pobliżu wylotów powierzchni grzewczych (najkrótszy możliwy czas martwy!) oraz - szczególnie w przypadku kontrolerów bez dodatkowego zasilania - jako czujniki zanurzenia. Całkowicie otoczony przez wodę grzewczą Oznacza to, że niezbędne jest odpowiednie przygotowanie pracy. Co więcej, każdy pojedynczy równoległy rurociąg sieci musi być skalibrowany w ten sam sposób, tj. każdy system klimatyzacji, każda wężownica ogrzewania powietrznego, każdy grzejnik jednorurowy, każda pętla ogrzewania panelowego, każdy zbiornik wody pitnej i każdy wymiennik ciepła wody basenowej.

Jak to wygląda w połączeniu z krzywą grzewczą?

Zastosowanie ogranicznika temperatury powrotu (RTB) powoduje spłaszczenie krzywej grzewczej temperatury powrotu, a tym samym również średniej temperatury powierzchni grzewczej w zakresie regulacji częściowego obciążenia kompensowanego pogodowo w porównaniu z przypadkiem projektowym. Musi to zostać skompensowane przez odpowiedni wzrost temperatury zasilania lub stromości krzywej grzewczej. Oto kilka przykładów, patrz rys. 5.

Rys. 5: Jeśli powierzchnie grzewcze są obsługiwane za pomocą ograniczników temperatury powrotu (RTL) na krzywych grzewczych z kompensacją pogodową, temperatura powrotu jest stała. Jednak moc powierzchni grzewczej może być utrzymywana tylko przy tej samej średniej temperaturze powierzchni grzewczej, dlatego temperatura zasilania musi zostać zwiększona. Ze względu na wyższe rozpiętości, moc jest następnie przesyłana przy znacznie niższych natężeniach przepływu i znacznie niższych temperaturach powrotu, co oznacza, że działanie sieci jest odciążone hydraulicznie i bardziej wydajne termicznie. Warunek, że natężenia przepływu są prawie stałe w całym zakresie obciążenia kompensowanego pogodowo jest zachowany, co można rozpoznać po tym, że rozrzut wzrasta i maleje proporcjonalnie do obciążenia kompensowanego pogodowo.

Jakie znaczenie ma to dla efektu samoregulacji?

W przypadku systemów ogrzewania podłogowego oznaczonych * w tabeli 1, temperatura powrotu regulowana przez RTB jest praktycznie równa temperaturze pomieszczenia. W rezultacie zwiększa się tak zwany efekt samoregulacji ogrzewania podłogowego. Termin "efekt samoregulacji" odnosi się do faktu, że średnia temperatura powierzchni grzewczej systemu ogrzewania podłogowego jest tylko o kilka kelwinów wyższa od temperatury pokojowej. Na przykład, w nowym budynku (projekt: 35/28°C) z 50 %iger sterowanymi pogodowo obciążeniami częściowymi (28/24°C), jest to 26°C, a więc o 6 K więcej niż temperatura w pomieszczeniu wynosząca 20°C. Jeśli temperatura w pomieszczeniu wzrośnie teraz o 1 K do 21°C, różnica temperatur spadnie o 1 K do 5 K, tj. o 1/6 lub 17 %. Jednak ta różnica temperatur jest w przybliżeniu proporcjonalna do mocy cieplnej emitowanej przez powierzchnię grzewczą, więc wzrost temperatury w pomieszczeniu jest kompensowany przez zmniejszony dopływ ciepła.
Jednak, jak już wyjaśniono, powierzchnia grzewcza o stałym natężeniu przepływu i zmniejszonej mocy cieplnej reaguje wzrostem temperatury powrotu, a tym samym wzrostem średniej temperatury powierzchni grzewczej. Efekt samoregulacji jest zatem częściowo zniwelowany w przypadku statycznego równoważenia hydraulicznego bez RTB. Z drugiej strony, w przypadku równoważenia dynamicznego z RTB, wzrost temperatury powrotu jest niwelowany przez zmniejszenie natężenia przepływu, co oznacza, że efekt samoregulacji staje się w pełni skuteczny, patrz rys. 6.

Rys. 6: W przypadku systemów ogrzewania płaszczyznowego i podłogowego temperatura powrotu może być tak zbliżona do temperatury w pomieszczeniu, że wspomagany jest efekt samoregulacji, a "automatycznie działające urządzenie do regulacji temperatury w pomieszczeniu" w rozumieniu EnEV można zrealizować za pomocą ogranicznika temperatury powrotu (RTB), który jednak nie ma zdalnego sterowania ani funkcji wyłączania. Jednakże, jako regulatory ciągłe, ograniczniki temperatury powrotu (RTB) są lepsze od regulatorów dwupunktowych pod względem komfortu i wydajności.

Czego dokładnie wymaga EnEV?

Zgodnie z § 14 (2) EnEV, "systemy grzewcze z wodą jako nośnikiem ciepła ... muszą być wyposażone w automatyczne urządzenia do regulacji temperatury w pomieszczeniu, gdy są zainstalowane w budynkach". W związku z tym nie określono, że wartość zadana musi być wprowadzona w pomieszczeniu. Ponieważ większość indywidualnych regulatorów pokojowych do systemów ogrzewania podłogowego jest wyposażona w regulatory dwupunktowe, sterowanie temperaturą w pomieszczeniu za pomocą stale działających regulatorów RTB jest lepsze z punktu widzenia wydajności cieplnej - jak opisano powyżej. Jedynie w przypadku, gdy pomieszczenie jest używane jako salon i sypialnia, dodatkowa funkcja wyłączania zwykłego indywidualnego regulatora pokojowego byłaby korzystna.

A co na to BAFA + KfW?

W pkt 5.25 "Klauzula otwierająca dla innowacyjnych technologii" "Załącznika do arkuszy informacyjnych" KfW dla "Efektywnej energetycznie renowacji - pożyczka (151/152)", "Dotacji inwestycyjnej na efektywną energetycznie renowację (430)" i "Efektywnego energetycznie budownictwa (153)" napisano: "Jeżeli w budynkach mieszkalnych stosowane są techniczne komponenty systemowe, dla których oceny energetycznej nie są dostępne uznane zasady techniki lub wiarygodne wartości empiryczne opublikowane zgodnie z EnEV § 9 (2) zdanie 2 półzdanie 3, można w tym celu zastosować komponenty o równoważnych lub gorszych właściwościach energetycznych." Termin "komponenty mogą być użyte do tego celu" odnosi się do konwencjonalnych metod i komponentów nieautomatycznego i statycznego równoważenia hydraulicznego opisanych w normach obliczeniowych EnEV.
Innowacyjna technologia musi być zatem równoważna lub lepsza, co może zapewnić termostatyczny ogranicznik temperatury powrotu, jako automatyczne i dynamiczne równoważenie hydrauliczne obiegów grzewczych. Z tego powodu instalacja i prawidłowe ustawienie RTB (VTB) jest dotowane zarówno przez BAFA, jak i KfW.

Rys. 8: Instalując ograniczniki temperatury powrotu (RTB), natężenie przepływu nagrzewnic powietrza jest automatycznie regulowane zarówno przy pełnym obciążeniu (pełna prędkość wentylatora), jak i przy częściowym obciążeniu (zmniejszona prędkość wentylatora), a także gdy wentylator jest wyłączony. Funkcja regulacji termostatycznej ze stałym minimalnym obiegiem gwarantuje ciepły start i ochronę przed zamarzaniem.

Ostatnia uwaga na temat bilansowania energii

Energia sterowania to praca mechaniczna wymagana do otwarcia lub zamknięcia zaworu sterującego. W dużych systemach jest ona często dostarczana za pomocą elektrycznej energii pomocniczej, tj. za pośrednictwem siłowników elektrycznych. W szczególności w małych systemach duża liczba zaworów regulacyjnych jest używana do równoważenia hydraulicznego bez energii pomocniczej. Oznacza to jednak, że nie wymagają one dodatkowego zasilania, a nie, że nie potrzebują żadnej energii do działania. Ale skąd czerpią energię potrzebną do działania?

Zawory napędzane hydraulicznie

Stosowane zawory równoważące są zaprojektowane do utrzymywania stałego ciśnienia różnicowego lub natężenia przepływu. W większości przypadków mechaniczny skok siłownika zaworu jest generowany przez membranę z różnicy ciśnień samej sieci hydraulicznej. Aby regulator w ogóle działał, należy zapewnić minimalny spadek ciśnienia - zwykle około 2 mWS - co oznacza dodatkową pracę pomp obiegowych.

Zawory uruchamiane termicznie

Z drugiej strony, w zaworach sterowanych termicznie, praca ta wynika z rozszerzania się lub parowania medium, którym wypełniony jest czujnik temperatury. Ponieważ energia sterująca jest w ten sposób pobierana z wody grzewczej w postaci ciepła, jakość połączenia termicznego czujnika odgrywa tutaj szczególną rolę, jak opisano powyżej. Jednak po rozwiązaniu tego zadania podczas instalacji, takie zawory nie wymagają żadnego dodatkowego minimalnego spadku ciśnienia przez resztę okresu użytkowania, a zatem nie wymagają żadnej dodatkowej pracy ze strony pomp obiegowych, nie wspominając już o kwestii "hałasu przepływu". Można zatem stwierdzić, że sieć równoważona termostatycznie może być obsługiwana przy znacznie niższych ciśnieniach różnicowych, a tym samym znacznie mniejszym obciążeniu hydraulicznym pomp obiegowych niż sieć równoważona hydraulicznie.

Podsumowanie

Instalacja termostatycznych ograniczników temperatury powrotu

• umożliwia automatyczne równoważenie hydrauliczne, tj. bez znajomości poszczególnych nominalnych przepływów objętościowych
• Zwiększa wydajność sieci cieplnej poprzez dynamiczną adaptację do częściowego obciążenia mediów.
• odciąża sieć od dodatkowej pracy pompy w celu obsługi zaworów równoważących napędzanych ciśnieniem różnicowym
• może być używany z ogrzewaniem podłogowym jako indywidualne sterowanie pomieszczeniem - ale bez funkcji wyłączania
• jest uznawany i promowany przez BAFA i KfW jako co najmniej równoważny i
• została już wypróbowana i przetestowana tysiące razy.

Pobierz artykuł techniczny w formacie PDF

< powrót do artykułów technicznych