Настройка смесительного узла COMBIMIX для водяного теплого пола
Для того чтобы правильно настроить узел необходимо знать его основные функции. Узел предназначен для поддержания заданной температуры и расхода во вторичном циркуляционном контуре, гидравлическую увязку первичного и вторичного контуров. Поэтому узел, прежде всего, настраивается на требуемое соотношение теплоносителя первичного и вторичного контуров (для получения требуемой температуры теплоносителя), балансируется с остальными приборами отопления.
Узел имеет всего три органа регулирования:
| 1. Балансировочный клапан вторичного контура (2) |
При помощи этого клапана задаётся соотношение расходов теплоносителей первичного и вторичного контуров, то есть задаётся температура теплоносителя в подающем трубопроводе вторичного контура. Поворот клапана осуществляется шестигранным ключом, для предотвращения случайного поворота во время эксплуатации клапан фиксируется зажимным винтом. На клапане имеется шкала со значениями пропускной способности клапана от 0 до 5 м 3 час.
Балансировочно-запорный клапан предназначен для увязки узла COMBIMIX с остальными приборами отопления (балансировки).
Клапан закрыт шестигранным колпачком, поворот клапана осуществляется шестигранным ключом. Положение клапана также можно фиксировать зажимным винтом.
Предназначен для предохранения насоса от режима, при котором отсутствует проток жидкости через насос. Клапан срабатывает на определённый перепад давления, который задаётся поворотом ручки.
Сбоку клапана есть удобная шкала с диапазоном значений от 0,2-0,6 бар.
Алгоритм настройки узла регулирования:
1. Снять термоголовку (1) или сервопривод
Для того чтобы привод регулирующего клапана не влиял на узел во время настройки её следует снять.
2. Выставить перепускной клапан в максимальное положение (0,6 бар)
Если перепускной клапан сработает во время настройки узла, то настройка будет некорректной. Поэтому его следует выставить в положение, при котором он не сработает
3. Рассчитать положение балансировочного клапана вторичного контура (2).
Требуемую пропускную способность балансировочного клапана можно рассчитать, самостоятельно используя несложную формулу
t1 – Температура теплоносителя на подающем трубопроводе первичного контура
t21 – Температура теплоносителя на подающем трубопроводе вторичного контура
t22 – Температура теплоносителя на обратном трубопроводе (У обоих контуров совпадает)
Kvт – Коэффициент, для COMBIMIX принимается 0,9
Полученное значение Kv выставляем на клапане.
Пример расчёта
Исходные данные
Расчётная температура подающего теплоносителя — 95°С
Расчётные параметры контура тёплого пола 45°С-35°С
Полученное значение Kv выставляем на клапане.
4. Настроить насос.
Для этого требуется рассчитать расход воды во вторичном контуре; кг/час и потери давления в контурах после узла; м.в.ст по формулам.
Где Q – Сумма тепловой мощности всех приборов, подключённых после COMBIMIX.
с – теплоёмкость теплоносителя; если теплоноситель вода то
с=4,2 кДж /(кг•°C) Если используется иной теплоноситель, то теплоёмкость следует взять из технического паспорта этого теплоносителя.
t21; t22 – Температура теплоносителя на подающем и на обратном трубопроводе контура после узла COMBIMIX.
Pс – Потери давления в расчетном контуре теплого пола (включая коллекторы). Данную величину можно получить, выполнив гидравлический расчёт тёплого пола. Для этого можно использовать бесплатную программу Valtec.prg
На номограммах насосов представленных ниже, определяем скорость насоса. Для определения скорости насоса на характеристике отмечается точка, с соответствующим напором и расходом. Далее определяется ближайшая кривая, выше данной точке, она и будет соответствовать требуемой скорости.
Для COMBI 01/04 и COMBI 02/4 Для COMBI 01/06 и COMBI 02/6
Пример для тёплого пола с суммарной мощностью 10 кВт
И с потерями давления в самой нагруженной петле 40 кПа (4,07 м.вод.ст)
Расход воды во вторичном контуре:
Потери давления в контурах после узла CombiMIX с запасом 1 м.в ст.
Выбрана скорость насоса – MAX по точке
(0,86 м3/час; 4,05 м.в.ст)
Если нет возможности рассчитать насос, то данный этап можно пропустить и сразу приступить к следующему. Насос при этом выставить в минимальное положение. Если в процессе балансировки выясниться, что давления насоса не хватает, то переключить насос на более высокую скорость.
5. Балансировка веток тёплого пола
Закрываем Балансировочно-запорный клапан первичного контура. Для этого откидываем крышку клапана и шестигранным ключом поворачиваем клапан против часовой стрелки до упора.
Ветки между собой балансируются балансировочными клапанами или регуляторами расхода (в комплект COMBIMIX не входят). Если после COMBIMIX только один контур, то ничего увязывать не нужно.
Ход балансировки следующий: Балансировочные клапаны/регуляторы расходов на всех ветках тёплого пола открываются на максимум, далее выбирается ветка, у которой отклонение фактического расхода от проектного максимально. Клапан на этой ветке закрывается до нужного расхода. Таким образом, надо отрегулировать все ветки тёплого пола. Если после балансировки всех веток расход сбился, то следует подкорректировать расход в ветках.
Для индикации расхода можно использовать расходомер VT.FLC15.0.0. Если нет возможности использовать индикатор расхода, то отбалансировать ветки можно приблизительно по прогреву полов либо по температуре обратного теплоносителя.
Если в процессе балансировки не удалось получить требуемый расход по веткам даже при открытых клапанах, то следует переключить насос на высшую скорость.
6. Увязка узла COMBIMIX с остальными приборами отопления.
Открываем балансировочно-запорный клапан первичного контура при помощи шестигранного ключа до обеспечения требуемого расхода теплоносителя через первичный контур. Увязка узла производится совместно с увязкой всей остальной системы.
Контролировать расход теплоносителя можно при помощи расходомеров или контролируя температуру теплоносителя в обратном трубопроводе тёплого пола.
Расход теплоносителя в первичном контуре можно рассчитать по формуле:
Q – Сумма тепловой мощности всех приборов, подключённых после COMBIMIX.
с – теплоёмкость теплоносителя; если теплоноситель вода то
с=4,2 кДж (кг•°С) Если используется иной теплоноситель, то теплоёмкость следует взять из технического паспорта этого теплоносителя.
t1;t21 – Температура теплоносителя на подающем и на обратном трубопроводе первичного контура (температуры теплоносителя в обратном трубопроводе первичного и вторичного трубопровода совпадают).
Пример: для тёплого пола с суммарной мощностью 10 кВт
Расчётная температура подающего теплоносителя — 95°С
Расчётные параметры контура тёплого пола 45°С-35°С
7. Настройка перепускного клапана
Значение давления клапана выставляется на 5-10% меньше, чем максимальное давление насоса при выбранной скорости. Максимальное давление насоса определяется по характеристике насоса.
Перепускной клапан должен открываться при приближении работы насоса к критической точке, когда отсутствует расход воды и насос работает только на нагнетание давления. Давление в данном режиме можно определить по характеристике.
Пример определения настроечного значения перепускного клапана.
В данном примере видно, что насос в случае отсутствия движения воды на первой скорости имеет давление 3,05 м.в.ст (0,3 бар);
на средней скорости – 4,5 м.в.ст (0,44 бар);
и на максимальной 5,5 м.в.ст (0,54 бар).
Так как насос выставлен на максимальную скорость, то выбираем уставку на перепускном клапане 0,54-5%=0,51 бар
8. Проверка правильной работы узла
Необходимо убедиться в правильной работе узла COMBIMIX. Проверка производится по равномерности прогрева всех веток тёплого пола и по правильному соотношению температур теплоносителя подающего и обратного трубопровода.
Эту проверку можно выполнить, даже если текущие параметры теплоносителей не соответствуют проектным. Узел настроен правильно, если выполняются следующее условие:
Где температуры с индексом «р» — расчётные значения, а температуры с индексом «ф» — фактические значения.
Если условие не выполняется, то следует открыть или закрыть балансировочно-запорный клапан на четверть оборота и вновь снять показания.
Если условие выполняется, то следует установить обратно термоголовку, одеть все защитные колпачки и затянуть зажимной винт балансировочного клапана. Узел готов к эксплуатации.
Пример:
Расчётная температура подающего теплоносителя — 95°С
Расчётные параметры контура тёплого пола 45°С-35°С
Фактичекские показания, снимаемые с термометров
Температура подающего теплоносителя — 95°С
Температура теплоносителя на подаче во вторичный контур 32°С
Температура теплоносителя на обратном трубопроводе вторичного контура 25°С
(отклонение 6,6% менее 10%, следовательно, система настроена корректно)
Практические советы по настройке систем напольного отопления
Монтаж системы напольного отопления, бесспорно, ответственная операция, однако, то, насколько будет комфортно пользоваться готовой системой отопления, зависит чаще всего от грамотной наладки. Наладка напольной системы отопления не так сложна, как может показаться на первый взгляд.
По большому счёту, наладка системы отопления состоит из трех этапов. Это балансировка петель напольного отопления, настройка насосно-смесительного узла и настройка контроллера при его наличии.
В этой статье будет рассказано о методах, которые используются для балансировки петель напольного отопления. Прежде всего, стоит отметить основные заблуждения, которые имеют место при подобной балансировке.
- Иногда можно услышать то, что правильно сбалансировать систему можно только расчётным способом, т.е., посчитав сопротивление всех петель, вычислив настроечное положение регулирующих клапанов, установить его на коллекторе. Конечно же, проект с грамотным гидравлическим расчётом ускоряет процесс наладки и защищает от ошибок в монтаже. Но, тем не менее, систему напольного отопления можно настроить и без теоретических расчётов, хотя это и займет больше времени.
- Так же заблуждением считается и то, что расходы воды во всех петлях должны быть одинаковы. На самом деле, расход в первую очередь зависит от тепловой мощности, которую передаёт в помещение каждая конкретная петля.
- Нередко можно услышать, что систему напольного отопления вообще не надо балансировать, а расходы воды сами выровняются за счёт работы термостатов, контроллеров и прочих элементов автоматики. Это утверждение так же не верно. Дело в том, что рано или поздно наступит момент, когда все петли теплого пола откроются на максимум, и распределение теплоносителя должно быть таким, чтобы вся вода не уходила в одну петлю, а равномерно распределялась по всему отапливаемому контуру.
Итак, система отопления заполнена и испытана, котел запущен, в руках лежит шестигранный ключ, отдавая приятной тяжестью, переходящей в зуд нетерпения. С чего же начать?
В первую очередь стоит определиться с целями и задачами балансировки.
Задача балансировки заключается не в установке требуемого расхода по каждой петле, а в установке соотношения расходов по петлям или баланса расходов. Окончательно расходы устанавливаются во время настройки насосно-смесительного узла. При этом, изменяя общий расход через коллектор, соотношение расходов через петли сохраняется.
Так же балансировка отличается в зависимости от того, имеет ли коллекторный блок расходомеры. Коллекторные блоки VTc.596 (рис. 1), VTc.589 (рис. 2), VTc.586 (рис. 3) оснащены расходомерами, которые значительно ускоряют балансировку и позволяют её осуществить без включения котла, так как показывают в реальном времени расход воды по каждому направлению.
Распределение расходов необходимо выполнить таким образом, чтобы соотношение расходов по петлям и соотношение требуемых тепловых мощностей совпадали. Для этого желательно знать требуемые тепловые нагрузки на петли. Но даже, если требуемые нагрузки не известны, то можно выставлять расходы пропорционально длинам петель. Как правило, такой подход не даёт большой погрешности, так как петли с большими длинами имеют так же и большие мощности.
Балансировка начинается с того, что выбирается самая длинная петля (или петля с самой большой мощностью, если это известно). Регулирующий клапан на этой петле открывается в максимальное положение, и относительно него будут выставляться расходы всех остальных петель.
Для примера возьмем коллектор с четырьмя петлями. Допустим, что длины петель следующие: 100, 75, 75 и 50 м.
В этом случае настройка начинается с первой петли, имеющей длину 100 м. Она открывается на максимум. Предположим, что при полностью открытом клапане расход на этой петле установился на уровне 4 л/мин.
Расход воды на второй и третей петле должен быть: (75/100) · 4 = 3 л/мин.
Расход воды на четвертой петле должен быть: (50/100) · 4 = 2 л/мин (рис. 4).
Может получиться так, что при настройке третьей петли расход даже при полностью открытом клапане устанавливается на уровне 2,5 л/мин и не доходит до положенного уровня 3 л/мин. Это значит, что петля имеет большее гидравлическое сопротивление, чем вторая петля той же длины (большее количество отводов, калачей, подводящих участков). Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Первая петля – на (100/75) · 2,5 = 3,3 л/мин, вторая петля – на 2,5 л/мин и четвертая петля на – (50/75) · 2,5 = 1,6 л/мин (рис. 5).
После того, как все расходы выставлены, балансировку петель можно считать оконченной и можно приступать к настройке насосно-смесительного узла.
Если настраивать коллекторные блоки без расходомеров, такие как VTc.588 (рис. 6) или VTc.594 (рис. 7), то о расходах в петлях можно судить только по косвенным признакам.
Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Желательно, чтобы на улице была температура ниже +5 ºС. В помещениях не должно быть открытых окон и каких-либо значительных тепловыделений (работающего камина и пр.). Настройка, как и в предыдущем случае, начинается с того, что определяется самая длинная петля.
Затем систему необходимо оставить прогреваться на несколько часов, пока температура в петлях не стабилизируется, после чего необходимо выполнить оценку правильности выполненной настройки.
- Правильность настройки определяется одним из следующих способов:
- по температуре воды в обратном трубопроводе;
- по средней температуре пола.
Определение правильности настройки по температуре воды в обратном трубопроводе
Расход теплоносителя, мощность и разность температур между подающим и обратным трубопроводом взаимосвязаны. Если уменьшить расход теплоносителя в петле, то неизбежно вырастет разность температур. Именно по этой зависимости можно определить правильность настройки.
Если все петли будут иметь одинаковую разность температур между подающим и обратным трубопроводом, то это будет означать, что во всех петлях расход воды соответствует текущей мощности. А так как температура в подающем коллекторе для всех петель одинакова, то выравнивать температуры можно только перед обратным коллектором.
Оценку температуры удобнее всего делать при помощи специального термометра, такого как VT.4615 (рис. 8). Такой термометр вставляется между трубой и обратным коллектором через соединение «евроконус» (рис. 9).
Определяется эталонная температура на самой длинной петле, затем все остальные клапаны подстраиваются в зависимости от отклонений от этой температуры. Если температура на петле ниже, чем на эталонной, то это значит, что расход в этой петле тоже низкий, и клапан следует приоткрыть. Если расход, напротив, выше, то клапан следует закрыть. Затем через пол часа данную операцию следует повторить до тех пор, пока температуры воды перед обратным коллектором не будут равны у всех петель.
Определение правильности настройки по средней температуре пола
Предыдущий способ достаточно прост, но не учитывает финишное покрытие пола. Если в помещениях разное покрытие пола, то для того, чтобы температура поверхности пола в этих помещениях ощущалась как одинаковая, необходимо, чтобы расходы по петлям учитывали этот фактор.
Учесть финишное покрытие можно, замеряя температуру поверхности пола в разных помещениях и выравнивая расходы воды по разным направлениям так, чтобы средняя температура поверхности пола в разных помещениях была одинакова. Замерять температуру пола можно разными способами: и контактными термометрами, и пирометрами (рис. 10).
Настройка клапанов происходит так же, как и в предыдущем случае. Клапан, обслуживающий петлю, пол над которой имеет температуру выше, чем в остальных помещениях, прикрывается и наоборот – при низкой температуре пола клапан открывается.
Стоит отметить, что замерять температуру пола нужно, как минимум, в шести точках: над трубами, между ними, в начале петли, в середине и в конце петли, и взять среднее значение.
При достижении температуры поверхности пола во всех помещениях близких значений настройку можно считать оконченной.
Для того чтобы настройку клапанов защитить от несанкционированного вмешательства, на коллекторах VTc.594, VTc.588 имеется механизм фиксации настроенного положения. Для фиксации настройки необходимо закрутить фиксирующий винт до упора (рис. 11, 12). Винт находится внутри шестигранника. Этот винт ограничивает открытие клапана на текущем уровне и не позволяет ему открыться сильнее. Однако, он позволяет полностью закрыть клапан. Таким образом, после настройки можно закрутить все фиксирующие винты до упора, при этом в дальнейшей эксплуатации можно перекрывать отдельные петли этим же клапаном. Далее, для того чтобы вновь настроить эту петлю, следует просто открыть клапан до упора.
Как видно, настройка петель достаточно простая операция, особенно если использовать удобное оборудование для этого. Настройка насосно-смесительного узла (НСУ) у большинства монтажников также не вызывает вопросов. О некоторых особенностях настройки НСУ будет рассказано в отдельной статье.
