Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí 24.9.2016 Vyvažování otopných soustav Vyregulování a hydraulická stabilita.

Prezentace na téma: "Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí 24.9.2016 Vyvažování otopných soustav Vyregulování a hydraulická stabilita."— Transkript prezentace:

1 www.enbra.cz Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí 24.9.2016 Vyvažování otopných soustav Vyregulování a hydraulická stabilita

2 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí2/15 OBSAH PREZENTACE: Proč vyvažovat OS? Co je to hydraulické vyvážení OS? Základní pojmy a definice Oběhová čerpadla – vlastnosti a jejich řízení Vyvažovací prvky OS Shrnutí

3 www.enbra.cz 24.9.2016 3/15 Proč vyvažovat otopné soustavy ? Vyvažování otopných soustav

4 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav4/15 Současný stav: Hydraulické vyvažování OS = značné časové a finanční náklady Snaha dodavatelů zateplení předat objekty bez snahy o zajištění optimálního provozu potrubních sítí. Časové důvody - časově náročné zaměření a provedení výpočtů soustavy. Technické důvody - chybějící znalost technické problematiky výpočtu. Ekonomické důvody - jestliže budou v nabídce uvedeny ceny za osazení regulační techniky a hydraulické vyvážení, bude již dopředu snížena možnost získání zakázky.

5 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav5/15 Nedostatky otopných soustav: Obr.1 Změna hmotnostního průtoku % ( Konstantní topná plocha ) Hlavní nedostatky, které jsou indikátorem neprovedeného hydraulického vyvážení, je možno definovat následujícím způsobem: a/ nerovnoměrné předávání tepla v jednotlivých vytápěných prostorách b/ hlučnost provozu topné soustavy c/ nedosažení požadovaných teplotních rozdílů d/ problémy měřící a regulačně- technické

6 www.enbra.cz 24.9.2016 6/15 Co je to hydraulické vyvažování? Vyvažování otopných soustav

7 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí7/15 2.1. Základní cíl hydraulického vyvažování Základním cílem při zaregulování každé otopné soustavy je dosažení stejné tlakové ztráty každého odběrného místa vzhledem ke vztažnému bodu. Spousta OT těles, finanční a časová náročnost Přistupuje se ke členění soustavy do několika principiálně shodných celků ( modulů), které mohou být vyváženy velmi rychle a přesně. ( stoupačky, vchody, domy…. ) Obecně lze tedy říci, že vyvážení jednotlivých otopných těles ( určení přednastavení ) v rámci jedné stoupačky je věcí projektanta Obr. 2 Princip hydraulického vyvažování

8 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí8/15 2.1. Základní cíl hydraulického vyvažování Regulační modul otopné soustavy

9 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav9/15 Hydraulické vyvážení OS : 1.Poměrné rozdělení průtoků – dle výkonů OT a jednotlivých sekcí – nastavení ventilů a armatur 2.Zajištění tlakové stability – minimalizace kolísání tlaku, jak v horizontálním směru, tak ve směru vertikálním Dispoziční tlak čerpadla Samotížný vztlak Dimenzování ležatých rozvodů ( zapojení Tichellman )

10 www.enbra.cz 24.9.2016 10/15 Základní pojmy a definice Vyvažování otopných soustav

11 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí11/15 Citlivost regulátoru ( termohlavice ) cr ( mm.K-1 ) - zdvih regulátoru, vykonaný teplotní změnou 1K Jmenovitý uzavírací teplotní rozdíl  tun ( K ) - jmenovitý rozdíl teplot regulátoru potřebný k plnému uzavření termostatického radiátorového ventilu ( TRV ) Jmenovitý průtok armaturou k v ( m3.h-1 ) - objemový průtok armaturou při definičním tlakovém rozdílu na armatuře 100 kPa Provozní autorita armatury ( - ) - poměr tlakové ztráty amatury v oblasti kuželka-sedlo  pk k tlakovému rozdílu v tom místě otopné soustavy, ve kterém je tlakový rozdíl stabilizován Charakteristika armatury - závislost tlakové ztráty armatury na průtoku armaturou Provozní účinnost TRV ( součinitel využití tepelného zisku TRV ) - poměr využitého tepelného zisku k zisku dodanému do místnosti. Za využitý tepelný zisk se považuje tepelný výkon, o který TRV sníží výkon otopného tělesa.

12 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav12/15 Pásmo proporcionality Pásmo proporcionality X p je rozsah regulované veličiny, v našem případě teploty v místnosti, při kterém dojde k maximální změně akční veličiny Y, např. zdvihu ventilu. Můžeme říci, že pásmo proporcionality je změna teploty v místnosti, při které dojde ze stavu úplného otevření ventilu k jeho úplnému uzavření.

13 www.enbra.cz 24.9.201613/15 Autorita ventilu Charakteristika armatur je definována při stálém diferenčním tlaku, čehož není v praxi téměř nikdy dosaženo a tím se také teoretická charakteristika v praktických zapojeních deformuje. Autorita ( vlivnost, popř. poměrná tlaková ztráta ) ventilu je pak definována jako poměr tlakových ztrát při jmenovitém průtoku zcela otevřeným ventilem (  pn ) a ventilem zcela uzavřeným (  po ) podle vztahu a =  p n /  p o

14 www.enbra.cz 24.9.2016 14/15 Oběhová čerpadla – vlastnosti a jejich řízení Vyvažování otopných soustav

15 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav15/15 Charakteristika OČ Charakteristikou oběhového čer- padla se rozumí závislost měrné energie Y ( J.kg -1 ) na objemovém průtoku V ( m3.h -1 ). V topenářství převádíme Y na tlakový přínos  h ( Pa ) a průtok na jednotky (m3/h -1 ). Oběhová čerpadla ve vodních otop- ných soustavách překonávají pouze hydraulické odpory při proudění vody v potrubí síti bez ohledu na výšku otopné soustavy.

16 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav16/15 Řízení oběhových čerpadel Řízení oběhového čerpadla přepouštěním Při tomto způsobu je udržován přibližně konstantní tlakový rozdíl přímo na oběhovém čerpadle a ne u TRV. Nejčastěji se používá přímočinný přepouštěcí ventil, zabudovaný do přepouštěcího můstku mezi výtlakem a sáním oběhového čerpadla. Řízení oběhového čerpadla skokovou změnou otáček Při tomto způsobu udržujeme konstantní tlakovou diferenci v určitém bidě soustavy, s použitím třístupňového čerpadla. Viz. obrázek:

17 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav17/15 2.1. Základní cíl hydraulického vyvažování Skokové řízení čerpadla podle tlakového rozdílu

18 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav18/15 Řízení spojitou změnou otáček Otopná soustava ( obr. 14 ) s TRV je vybavena snímačem tlakového rozdílu, který je umístěn na nejvzdálenějším místě otopné soustavy. Regulátor má za úkol spojitou změnou otáček oběhového čerpadla udržovat konstantní hodnotu tlakového rozdílu na tomto nejvzdálenějším místě.

19 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav19/15 2.1. Základní cíl hydraulického vyvažování Spojité řízení čerpadla podle tlakového rozdílu

20 www.enbra.cz 24.9.2016Vyvažování otopných soustav20/15 Vliv parametrů oběhového čerpadla na jeho výkony Výkony oběhového čerpadla ovlivňuje zejména vnější průměr oběžného kola D, šířka výstupního kanálu oběžného kola b, otáčky oběžného kola n. Změny uvedených parametrů mění výkony oběhového čerpadla podle tabulky úměrností: Tabulka vypovídá, že např. tlakový přínos se mění s druhou mocninou D i n. Nejdůležitější je závislost výkonu oběhového čerpadla na změně otáček, kterou Ize provádět za provozu bud' spojitě změnou frekvence elektrického proudu elektromotoru nebo skokově u vícepólových elektromotorů. hh D2D2 -n2n2 VDbn PtPt D3D3 bn3n3

21 www.enbra.cz 24.9.2016 21/15 Vyvažovací prvky otopných soustav Vyvažování otopných soustav

22 www.enbra.cz Armatury OVENTROP Termostatické ventil včetně termostatických hlavic, s konstatntním průtokem, s přednastavitelným průtokem Smyčkové regulační armatury, škrtícíc armatury, měřící armatury

23 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí23/15 2.1. Základní cíl hydraulického vyvažování Regulátor diferenčního tlaku "Hydromat DP" Slouží k udržování nastaveného diferenčního tlaku (= tlakové diference). Požadovaná hodnota tlakové diference je plynule nastavitelná v rozsahu ad 50 do 300 mbar, lze ji zablokovat na přestavném talíři, který mění předpětí pružiny a kdykoliv lze tuto hodnotu odečíst na armatuře. Armutura má zakryté uzavírání a kulový kohout pro vypouštění a napouštění. Osazuje se do zpátečky, je v provedení se šikmým sedlem

24 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí24/15 2.1. Základní cíl hydraulického vyvažování Regulátor průtoku "Hydromat Q" pracuje jako proporcionální regulátor bez pomocné energie a slouží k udržování nastaveného průtoku. Požadovaná hodnota průtoku je plynule nastavitelná, lze ji zablokovat a zaplombovat, kdykoliv lze tuto hodnotu odečíst na armatuře. Armaturu lze uzavřít, má osazen kulový kohout pro vypouštění a napouštění. Montovat lze přívodu i do zpátečky, provedení se šikmým sedlem. Kuželka ventilu má měkké těsnění. Max. provozní tlak: 10 bar Max. tlaková diference: 2 bar Max. provozní teplota: 130 "C

25 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí25/15 Smyčkové regulační ventily PN 16 "Hydrocontrol" Smyčkové regulační ventily OVENTROP se nasazuji do stoupacích (smyčkových) potrubí teplovodních vytápěcích a chladicích systémů a umožňují vzájemné hydraulické vyregulování jednotlivých stoupaček (smyček). Hydraulické vyregulování je zajištěno možností reprodukovatelného přednastavení. Reg. ventil s vnitřním závitemReg. ventil s příslušenstvím

26 www.enbra.cz SBS - přístroje pro vyvažování topných soustav

27 www.enbra.cz 24.9.2016 27/15 Shrnutí Vyvažování otopných soustav

28 www.enbra.cz Vyvažování otopných soustav28/15 Stručný souhrn Proč vyvažovat OS? Eliminace nedostatků v otopných soustavách nerovnoměrné předávání tepla, nedosahování parametrů hlučnost otopných soustav, neekonomický provoz Co je to hydraulické vyvážení OS? Základním cílem při zaregulování každé otopné soustavy je dosažení stejné tlakové ztráty každého odběrného místa vzhledem ke vztažnému bodu. 1. Poměrné rozdělení průtoků 2. Tlaková stabilita – vodorvně i svisle Základní pojmy a definice pásmo proporcionality, autrita ventilu a kv

29 www.enbra.cz Vyvažování otopných soustav29/15 Oběhová čerpadala srdcem hydraulických systémů, charakteristika, tlakový nárůst, měrná energie, řízení a ekonomika provozu Vyvažovací prvky Termostatické ventily, smyčkové regulační armatury, regulátory průtoku, přepouštěcí ventily, regulátor diferenčního tlaku Vyvažovací přístroje například SBS 3000, SBS4000, pro vyvážení rozsáhlých systémů s e záznamem dat a možností tisku těchto dat. Školení pracovníci

30 www.enbra.cz Vyvažování otopných soustav30/15 ZÁVĚR: příčina všech nedostatků v hydraulicky nevyvážené otopné soustavě je příliš vysoký průtok Tento vysoký průtok způsobuje oběhové čerpadlo, jehož základní 3 parametry spolu úzce souvisí: - průtok se mění úměrně s otáčkami. Snížení otáček na polovinu způsobí úměrně snížení průtoku na polovinu - tlaková diference se mění s druhou mocninou otáček. Snížení otáček na polovinu = způsobí snížení tlakové diference na čtvrtinu - příkon čerpadla se mění s třetí mocninou otáček. Snížení otáček na polovinu způsobí teoreticky snížení potřebného příkonu čerpadla na osminu

31 www.enbra.cz Vyvažování otopných soustav31/15 je nutno si rovněž uvědomit, že další úspory vznikají systematickým použitím regulátorů diferenčního tlaku, které vedle zabránění vzniku hluku v soustavě trvale snižují v částečně zatížené soustavě průtok teplé vody zpátečkou. Tato skutečnost vzhledem k tepelným ztrátám rozvodů vede k dalším úsporám energie. V zásadě lze tedy při výběru oběhového čerpadla a při volbě dalších opatření na úsporu energie uvažovat s tím, že při redukování průtoku soustavou nedochází ke zbytečnému vychlazování topného média a tím je snížena spotřeba energie na ohřev topné vody.

32 www.enbra.cz 24.9.2016Název prezentace - nastavit: Zobrazit > Záhlaví a zápatí > Pole zápatí 32/15 Děkuji za pozornost Ing. Pavel Burian T +420 605 235 040 E burian@enbra.cz ENBRA, a. s.- Projekce, Durďákova 5, 613 00 Brno T 545 321 203 F 545 211 208 E info@enbra.cz