Гидравлика систем отопления и охлаждения

Регулирование теплового потока

Номинальный тепловой поток 0N теплообменных приборов полу­чают в результате тепловых испытаний в специальных климатических камерах при определенных нормированных влияющих факторах. В реальных условиях эксплуатации расход G теплоносителя через теп­лообменный прибор, средний перепад температур At между прибором и окружающим воздухом, способ подключения и много других факто­ров, как правило, отличаются от тех, при которых проводились испы­тания. Их учитывают поправочными коэффициентами к номинально­му тепловому потоку. Причем одни из них являются постоянными (например, на цвет покраски, способ установки, способ подключения и т. д.), а другие — переменными. Закономерности влияния перемен­ных факторов используют для регулирования теплового потока теп­лообменных приборов О. С учетом изложенного тепловой поток теплообменного прибора зависит от переменных факторов следую­щим образом:

Г At ^

п

f G1

)

где п и т — показатели степени.

Показатель степени т = 0...0Д8. Нижняя граница характерна для ра­диаторов, верхняя — для конвекторов. В целом этот показатель весьма незначительно влияет на О.

Показатель степени п = 1,25... 1,35 характерен для всех конструкций конвекторов, а для радиаторов п ~ 1,3. Он существенно изменяет номи­нальный тепловой поток теплообменного прибора, что для конвектора ли­бо радиатора показано на рис. 6.2 при температуре воды на входе, равной 90 °С. Влияние водогликолевой смеси на характеристики теплообменных приборов необходимо учитывать по рекомендациям производителей.

Уменьшение перепада температур теплоносителя между входом и выходом теплообменного прибора приводит к увеличению деформации

кривой, характеризующей зави­симость относительного теплово­го потока Q/Onot относительного расхода G/GM теплоносителя. Чем выше температурный пере­пад, тем линейнее зависимость. Незначительно выравниваются эти характеристики при умень­шении температуры воздуха в помещении.

Регулирование теплового потока

Рис. 6.2. Зависимость теплового по­тока конвектора от перепа­да температур и расхода теплоносителя

Регулирование теплового потока

О 0,2 0,4 0,6 0,8 G/Gn

Рис. 6.3. Зависимость теплового по­тока фенкойла от перепада температур и расхода теп­лоносителя

Аналогичные результаты получают в системах охлажде­ния с фенкойлами при темпера­туре холодоносителя на входе 6 °С и на выходе — 12 °С (рис. 6.3). Температура воздуха в помещении при этом поддержи­вается терморегулятором на уровне 22 °С. Несколько круче будет характеристика потолоч­ных панелей охлаждения. Раз­ность температур холодоноси­теля в них составляет 2...4 °С, а его температура на входе равна примерно 15 °С, что несколько выше температуры точки росы в помещении.

Изменение теплового потока греющего пола при температуре теплоносителя на входе, равной 46 °С, показано на рис. 6.4.

Таким образом, все теплооб­менные приборы имеют нели­нейную зависимость 0/0N от

G/Gjj. Это усложняет процесс регулирования теплового потока. Так, при увеличении относительного расхода холодоносителя от 0 до 20 % отно­сительный тепловой поток фенкойла возрастает от 0 до 50 %. Следова­тельно, теплообменные приборы весьма чувствительны при регулиро­вании малыми расходами тепло - или холодоносителя, а при расходах, близких к номинальному значению и выше, тепловой поток существен­но не изменяется.

Стабильное управление теп­лообменными приборами полу­чают при линейной характерис­тике. С этой целью рассматрива­ют идеальную совместную рабо­ту теплообменного прибора и терморегулятора. Ее суть заклю­чается в том, чтобы расходная характеристика клапана была зеркальным отображением ха­рактеристики теплообменного прибора. Для этого необходимо обеспечить 10% увеличения от­носительного расхода G/GN на клапане при подъеме штока Мг10о на 50 %. Тогда получают возрастание теплового потока

Регулирование теплового потока

Рис. 6.5. Регулирование теплообменного прибора: а - характеристика теплообменного прибора; б - расхолная характеристика тер­морегулятора; в - илеальная характеристика регулирования теплообменного прибора [20]

Регулирование теплового потока

Рис. 6.4. Зависимость теплового потока греющего пола от перепада температур и расхода теплоносителя

Регулирование теплового потока

Q/Qnна 50 % при открывании клапана h/hw0 на 50 % (рис. 6.5), т. е. про­исходит линейное регулирование.

Такая схема управления сложна в реализации, т. к. в системах обеспечения микроклимата невозможно обеспечить работу автомати­ческих клапанов в одинаковых гидравлических условиях. Причиной тому являются колебания давления теплоносителя и, следовательно, внешних авторитетов клапанов. Кроме того, характеристика теплооб­менного прибора зависит от способа регулирования (рис. 6.6) [31]. Ка­чественное регулирование (изменением температуры подаваемого теплоносителя) выравнивает эту характеристику по сравнению с
количественным регулированием (изменением расхода теплоносите­ля). В системах обеспечения микроклимата применяют качественно - количественное регулирование, которому присущи черты совокупного воздействия на характеристику теплообменного прибора. Область раз­броса характеристик на рисунке является функцией разности темпера­турного напора между теплообменивающимися средами.

Регулирование теплового потока

Рис. 6.6. Характеристика теплообменника при различных видах регулирова­ния: 7 - качественном по темпера­туре наружного возлуха; 2 - качест­венном по температуре помещения; 3 - количественном по температуре помещения [31]

Терморегуляторы отслеживают темпера­туру воздуха в помеще­нии и при необходимо­сти изменяют расход теплоносителя, т. е. осуществляют количес­твенное регулирование теплообменными при­борами. При этом зона пропорциональности терморегулятора не должна превышать до­пустимого отклонения температуры воздуха по санитарно-гигиени­ческим требованиям (см. рис. 1.2), равного 1,5...3,0 °С для помеще­ний с расчетной внут­ренней температурой 26... 18 °С. В то же время теплообменные приборы компенсируют теп­лопотери (теплоизбытки) помещения, определяемые разницей тем­пературы воздуха в помещении и наружного воздуха. Эта разница температур может достигать в зависимости от периода года и клима­тических условий примерно 50...20 °С, что значительно больше зоны пропорциональности терморегулятора. Поэтому управление тепло­обменным прибором по рис. 6.5 является идеализированным и прак­тически трудно достижимым, но к которому следует стремиться. Не­которого приближения к нему достигают при использовании идеаль­ной равнопроцентной либо подобной ей расходной характеристики терморегулятора. Однако реальное регулирование является неста­бильным и, как правило, нелинейным. Основным качеством регули­рования при этом становится быстрота реакции терморегулятора на изменение температуры воздуха в помещении и соответствующее
воздействие на расход теплоносителя, чтобы обеспечить тепловой комфорт в помещении и экономию энергоресурсов.

Линейное управление тепловым потоком теплообменного прибора с термостатическим клапаном — идеальный закон регулирования, к которому следует стремиться при проектировании систем обеспе­чения микроклимата и создании нового оборудования.

Выбор расходной характеристики клапана для регулирования те­плообменного прибора необходимо осуществлять с учетом перепада температур теплоносителя:

• клапаны с логарифмической (равнопроцентной), параболиче­ской и линейно-линейной расходными характеристиками применя­ют для регулирования теплообменных приборов с любыми перепада­ми температур теплоносителя; при высоких перепадах темпера­тур теплоносителя (линейная характеристика теплообменного прибора) необходимо обеспечивать работу этих клапанов в линей­ной зоне их расходных характеристик; при низких перепадах темпе­ратур теплоносителя (выпуклая характеристика теплообменного прибора) необходимо обеспечивать работу этих клапанов в вогну­той зоне их расходных характеристик;

• клапаны с линейной и логарифмическо - линейной расходными характеристиками наилучшим образом подходят для регулирова­ния теплообменных приборов с высокими перепадами температур (линейная характеристика теплообменного прибора).

Гидравлика систем отопления и охлаждения

Какой теплый пол лучше выбрать

Технология отопления помещений «теплый пол» известна миру еще со времен Древнего Рима. Некоторое время ее даже пытались внедрить при СССР, однако тогда на просторах нашей страны она не прижилась. Сегодня …

Теплые полы от компании «Лето» — тепло и уют в доме

Теплые полы Тепло и уют в доме – это залог здоровья и благополучия всех его жителей. На сегодня далеко не все центральные системы обогрева способны обеспечить в помещениях различного типа …

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА

Экономический эффект от применения автоматизированных сис­тем обеспечения микроклимата определяют технико-экономическим сопоставлением различных проектных решений [10; 46; 47]. При этом сравнивают капитальные и эксплуатационные расходы, сроки монтажа и эксплуатации систем. Рассчитывают …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.