Для чего нужен регулирующий клапан в итп (4 видео)

В тепловом пункте подключённом по независимой схеме гидравлический контур системы отопления отделён от гидравлического контура источника тепла теплообменным аппаратом. Теплоноситель циркулирующий в системе отопления контактирует с горячей водой поступающей от источника тепла только через теплообменные поверхности, не смешиваясь.

Управляет работой теплового пункта электронный программируемый контроллер, оснащённый датчиком температуры наружного воздуха, датчиком температуры теплоносителя поступающего в систему отопления и регулирующим клапаном с электрическим приводом способным частично или полностью перекрыть подачу теплоносителя на вводе от источника.

В контроллер вносится таблица зависимости температуры воды поступающей в систему отопления от температуры наружного воздуха, называемая температурным графиком. Программе можно задать температуру снижения на которую контроллер понизит температуру теплоносителя по температурному графику в зависимости от дня недели и времени суток, что часто используется зданиями с фиксированным графиком эксплуатации, например, школами, офисными и производственными помещениями.

Контроллер с определённой периодичностью замеряет температуру наружного воздуха, определяет соответствующую ей температуру теплоносителя на входе в систему отопления и сравнивает с фактическим значением этой температуры по сигналу соответствующего датчика. Если температура воды поступающей в систему отопления превышает заданную – контроллер подаёт управляющий сигнал электрическому приводу на закрытие регулирующего клапана и перекрывает подачу греющего теплоносителя к теплообменному аппарату. Если температура ниже заданной – на привод регулирующего клапана идёт открывающий сигнал.

Если поток греющего теплоносителя перекрыт полностью, вода отобранная из обратного трубопровода системы отопления проходит через теплообменник не нагреваясь и с той же температурой поступает назад в систему. Чем сильнее открыт регулирующий клапан, тем больше греющего теплоносителя поступает в теплообменник и тем сильнее нагревается теплоноситель поступающий в систему отопления.

Циркуляцию в контуре системы отопления обеспечивают два циркуляционных насоса один из которых резервный.

На вводе тепловой сети перед регулирующим клапаном установлен регулятор перепада давления стабилизирующий располагаемый напор на вводе и используемый для ограничения расхода теплоносителя.

Прирост объёма воды образующийся при её нагреве в замкнутом контуре системы отопления принимают расширительные баки, которые при последующем охлаждении вернут саккумулированную во время нагрева воду — назад в систему.

Для защиты системы отопления и оборудования теплового пункта от превышения давления выше допустимых значений — в ИТП предусматривается установка предохранительного клапана.

Заполнение и подпитка замкнутого контура системы отопления в случае утечки осуществляется через подпиточную линию в ручном или автоматическом режиме. Если давление на вводе от источника тепла достаточно для заполнения системы – на линии подпитки применяют соленоидный клапан или регулятор давления «после себя», а в случае недостаточного давления на вводе – блок подпиточных насосов.

Содержание

Преимущества независимого подключения ИТП:
Недостатки независимых схем подключения ИТП
Работа теплового пункта подключенного по зависимой схеме
Преимущества зависимого подключения ИТП
Недостатки зависимого подключения ИТП
Как работает тепловой пункт с элеваторным узлом смешения
Как происходит смешение
Достоинства тепловых пунктов с элеваторными узлами
Недостатки элеваторных узлов смешения
Где установлены тепловые пункты с элеваторными узлами?
Где можно применять элеваторные ИТП?
Применение регулирующей арматуры в тепловых Пунктах
Специфика применения регулирующей арматуры в тепловых пунктах
📹 Видео

Преимущества независимого подключения ИТП:

1 Защитит систему отопления от высокого давления на вводе тепловых сетей источника тепла.

2 Позволит создать желаемый гидравлический режим в контуре системы отопления.

3 Исключит опустошение системы отопления при дренировании трубопроводов источника тепла и при низком давлении на вводе.

4 Обеспечит защиту элементов системы отопления от шлама поступающего с потоком теплоносителя от источника тепла.

Недостатки независимых схем подключения ИТП

1 Температура теплоносителя поступающего в систему отопления всегда будет, как минимум на 10°C ниже температуры теплоносителя пришедшего из тепловой сети. В скоростном теплообменном аппарате, температура нагреваемой воды не может достичь температуры греющей.

Читайте также: Клапан егр бмв f10 дизель

2 Более высокая стоимость блочного теплового пункта с независимым подключением превышающая стоимость модульного ИТП аналогичной мощности, но с зависимым подключением примерно в 2-2,5 раза.

3 Давление в системе отопления колеблется при нагреве и охлаждении теплоносителя. При минимальной (расчётной) температуре наружного воздуха – давление в системе отопления, достигает принятого при расчёте максимального значения, а в тёплые дни отопительного периода – соответственно – минимального давления, которое равно статическому давлению системы отопления с небольшим избытком.

4 Более сложный пуск, настройка и техническое обслуживание, по сравнению с тепловыми пунктами подключёнными по зависимой схеме.

5 Циркуляция воды в системе отопления прекратится в случае обесточивания насосов.

Видео:✅✅ ✅ Как работает клапан КЗР клапан запорно регулирующийСкачать

Работа теплового пункта подключенного по зависимой схеме

Работой теплового пункта управляет программируемый контроллер к которому подключены электропривод клапана влияющего на отбор теплоносителя из тепловой сети, датчик температуры наружного воздуха и датчик температуры теплоносителя поступающего в систему отопления.

В контроллер вносится зависимость температуры теплоносителя на входе в систему отопления от температуры наружного воздуха, дня недели и времени суток. Контроллер с определённой периодичностью замеряет температуру наружного воздуха и сравнивает фактически замеренную температуру теплоносителя с заданным для текущих условий значением. Если температура ниже заданной – на регулирующий клапана поступает открывающий сигнал, а если выше – закрывающий.

В подающий трубопровод системы отопления поступает смесь двух потоков теплоносителя. Один поток «горячий» поступает из подающего трубопровода тепловой сети пропущенный регулятором, а второй поток «охлаждённый» подмешивается через перемычку из обратного трубопровода.

Независимо от того открыт регулирующий клапан, или закрыт – в системе циркулирует постоянный объёмный расход теплоносителя, а от степени закрытия зависит лишь пропорции «горячего» и «холодного» потоков в этом объёме. То есть, если отбор из тепловой сети полностью перекрыт – в систему будет поступать только вода отобранная из обратного трубопровода, через перемычку.

Стабильную циркуляцию в системе отопления и смешение создают два бесшумных насоса с мокрым ротором, один из которых всегда работает, а второй находится в резерве на случай выхода из строя рабочего.

Преимущества зависимого подключения ИТП

1 Более низкая по сравнению с независимым подключением стоимость блока.

2 Возможность автоматического программного управления режимом работы системы отопления.

3 Давление в системе отопления стабильно и равно давлению в обратном трубопроводе источника тепла.

4 Простой пуск и настройка модуля теплового пункта.

5 Возможность подать в систему теплоноситель с температурой равной температуре теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети (только в случае применения трёхходового клапана).

Недостатки зависимого подключения ИТП

1 Система отопления опустошится в случае дренажа теплотрассы.

2 Циркуляция воды в системе отопления прекратится в случае обесточивания насосов.

Видео:Теплообменник и регулирующие клапаны ИТП. Проектирование ИТПСкачать

Как работает тепловой пункт с элеваторным узлом смешения

Элеваторные узлы смешения устанавливают в тепловых пунктах зданий, которые подключены к тепловой сети работающей в режиме с качественным регулированием на «перегретой» воде.

Качественное регулирование предполагает изменение температуры воды поступающей в систему отопления в зависимости от температуры наружного воздуха, при постоянном расходе воды циркулирующей в ней.

«Перегретой» вода считается, если она поступает из тепловой сети с температурой, превышающей необходимую для подачи в систему отопления.

Например, тепловая сеть может работать по графику 150/70, 130/70 или 110/70, а система отопления рассчитана на график 95/70. Температурный график 150/70 предполагает, что при расчётной температуре наружного воздуха (для Киева это -22°С) температура на вводе тепловых сетей в дом должна быть равной 150°C, а уйти в тепловую сеть должна с температурой 70°C, при этом в дом рассчитанный на график 95/70 эта вода должна попасть с температурой 95°C.

Элеваторный узел смешивает поток воды из подачи тепловой сети с температурой 150°C и поток воды вышедший из системы отопления с температурой 70°C, — в результате смешения на выходе из элеватора получается поток с температурой 95°C, который подаётся в систему отопления.

Как происходит смешение

В камере смешения элеваторного узла расположен конфузор «сопло / конус» разгоняющий поток перегретой воды. При повышении скорости потока давление в нём понижается (это свойство описано законом Бернулли) на столько, что становится несколько ниже давления в обратном трубопроводе. Разница давлений между камерой смешения и обратным трубопроводом приводит к перетеканию теплоносителя через перемычку «сапог элеватора» из обрата в подачу.

Читайте также: Как отрегулировать клапана зил 157

В камере смешения образуется смесь двух потоков с уже требуемой температурой, но давлением ниже давления обратного трубопровода. Смесь поступает в диффузор элеватора, в котором скорость потока понижается, а давление повышается над давлением обратного трубопровода. Повышение давления составляет не более 1,5 м.вод.ст, что и накладывает на элеваторные узлы ограничения в применении для систем отопления с высоким гидравлическим сопротивлением.

Достоинства тепловых пунктов с элеваторными узлами

2 Не требует обслуживания

3 Не зависит от электрической сети

Недостатки элеваторных узлов смешения

1 Не совместим с автоматическими регуляторами, поэтому нормативно запрещена их совместная установка.

2 Создаёт располагаемый напор на вводе в систему отопления не более 1,5м.вод.ст., что исключает установку элеваторных тепловых пунктов в зданиях системы отопления которых оборудованы радиаторными термостатическими клапанами.

3 Элеваторный узел обладает постоянным коэффициентом смешения, что не позволяет подать в систему отопления теплоноситель необходимой температуры, при недогреве в тепловой сети.

4 Слишком высокая чувствительность к располагаемому напору на вводе тепловой сети. Снижение располагаемого напора относительно расчётного значения ведёт к снижению объёмного расхода воды циркулирующего в системе отопления, что в свою очередь приводит к разбалансировке системы и останове дальних стояков/ветвей.

5 Для работы элеватора разница давлений между подающим и обратным трубопроводом должна превышать 15 м.вод.ст.

Где установлены тепловые пункты с элеваторными узлами?

Практически все системы отопления введённые в эксплуатацию до 2000 года оборудованы тепловыми пунктами с элеваторными узлами.

Где можно применять элеваторные ИТП?

В настоящее время для всех проектируемых и реконструируемых жилых и административных зданий, обязательно применение автоматического регулирования в тепловом пункте. Применение же элеваторных узлов совместно с автоматическими регуляторами запрещено нормативно.

Элеваторные узлы могут устанавливаться лишь на объектах где нет необходимости в автоматическом управлении системой отопления, располагаемый напор (разница давлений между подающим и обратным трубопроводом) на вводе стабилен и превышает 15 м.вод.ст, для работы подключённой системы отопления достаточно перепада давлений между подачей и обратом в 1,5м.вод.ст, а система отопления работает с постоянным расходом и не оборудована автоматическими регуляторами.

Видео:ИТП. Регулятор перепада давления Danfoss. Принцип работы.Скачать

Применение регулирующей арматуры в тепловых Пунктах

Видео:ИТП. Клапан с электроприводом Danfoss. Принцип работы.Скачать

Специфика применения регулирующей арматуры в тепловых пунктах

Как известно, регулирующая арматура применяется для регулирования расхода рабочей среды, в частности, в рассматриваемом нами случае теплоносителя (жидкости). Несмотря на различия в назначении запорной и регулирующей арма туры, многие проектировщики применяют к ним одинаковый подход для подбора, выбирая их по диаметру трубы. К сожалению, данный метод не только ведет к повышенным финансовым затратам, но и в большинстве случаев приводит к неудовлет ворительному качеству регулирования. Рассмотрим теорию вопроса на примере Индивидуального Теплового Пункта (ИТП) как распространенного объекта регулирования.

Главная задача ИТП — это регулирование температуры теплоно сителя и его количества, подава емого в радиаторы системы отопления или систему ГВС. Регулирование температу ры сводится к смешению потоков низкой и высокой температуры либо уменьше нию (увеличению) потока через гре ющий контур теплообменника, в случае независимой системы. Таким образом, все процессы в ИТП, так или иначе, связаны с регулированием или ограничением рас хода теплоносителя (воды). Регулирующие клапаны являются глав ными элементами ИТП и оснащаются электроприводами для управления через специализированный контроллер, опре деляющий необходимость прибавить или убавить поток в зависимости от показа ний датчиков температуры. Применение таких клапанов позволяет автоматизи ровать процесс и исключить необхо димость ручной подстройки, а значит добиться большей энергоэффективности и точности поддержания требуемой температуры теплоносителя (особенно важно для ГВС).

Читайте также: Зазор в клапанах d4ga

Балансировочные клапаны являются ограничивающими элементами и служат для внесения дополнительного сопротивления в систему с целью выравнивания гидравлических сопротивлений контуров или ограничения расходов в проектных (договорных) рамках. Для целей ограничения расходов балансировочные клапаны хоть и имеют огромное распространение, тем не менее, не ограничивают расход в абсолютных значениях. При увеличении располагаемого напора, расход превысит изначально заданное значение.

Регуляторы перепада давления являются более продвинутыми устройствами, чем балансировочные клапаны. Они поддерживают заданный перепад между двумя точками в местах подсоединения импульсных трубок путем изменения степени прикрытия клапана, в связи с чем меняется расход и, как следствие, падение давления на регулируемом участке. В ИТП данные устройства, несмотря на высокую стоимость, получили широкое распространение и применяются для поддержания на регулирующем участке (клапане с электроприводом) постоянного перепада независимо от изменяющегося расхода, благодаря чему последний находится в оптимальной рабочей точке, что улучшает качество регулирования (точность поддержания выходной температуры). Следствием данного процесса также является ограничение расхода, но в отличие от балансировочного клапана может быть настроен конкретный расход, который не будет превышаться даже при изменении располагаемого напора.

Регуляторы давления «до себя» (регулятор подпора) и «после себя» (редуктор давления) являются устройствами, ограничивающими давление, а не расход, соответственно перед собой или после себя. Редукторы применяются для понижения давления до определенной заданной величины, как правило, в контуре подпитки или на выходе ИТП в систему ГВС. Могут быть и другие применения, например уменьшение располагаемого напора для уменьшения падения давления на других элементах. Регуляторы подпора служат в качестве «плотины» для поддержания давления в системе и приоткрываются лишь для стравливания «излишков» при превышении заданного давления. Тут мы плавно переходим к еще одному типу регулирующей арматуры — предохранительному клапану. В отличие от регулятора давления «до себя», который точно поддерживает давление перед собой и имеет промежуточные положения штока, предохранительный клапан при достижении настроечной величины реагирует более грубо, открываясь полностью, потом также полностью закрываясь. В целом алгоритм их работы похож, отличия в основном в конструкции.

Любая регулирующая арматура имеет такой важный конструктивный параметр, как «Коэффициент пропускной способности» Kvs, который обозначает расход через полностью открытый клапан с перепадом давления на нем 1 бар. Значение коэффициента пропускной способности является частным случаем коэффициента расхода клапана Kv, показывающего расход при любом другом положении клапана и перепаде давления на нем 1 бар. При подборе регулирующей арматуры необходимо производить расчет падений давлений на всех элементах ИТП с увязкой их с общим располагаемым перепадом на вводе ИТП.

Несмотря на то, что большинство расчетов производятся на основе формулы

Kvs — значение Kvs (м³/ч);

Q — расход потока (м³/ч);

ΔP — перепад давления на регулирующем клапане (бар),

многие проектировщики все-таки путаются в них. Связано это во многом с необходимостью брать некоторый запас, так как данные для проектирования редко совпадают с реальными при эксплуатации ИТП. Тем не менее, чрезмерный запас ведет к значительному ухудшению качества регулирования, когда при малейшем изменении положения клапана расход изменяется скачкообразно — «режим хлопушки». Для простоты понимания: это как ехать на гоночной машине со скоростью тихоходной — как минимум не очень удобно.

ООО «Квант СПб» занимается как проектированием, так и монтажом и обслуживанием ИТП уже не один год. Наши специалисты изучили все нюансы регулирования в процессе пуско-наладки и эксплуатации. Все теории расчетов проверены, вычислены оптимальные методы. Ошибки в проектах, встречающиеся нам, могут быть оценены и спрогнозированы, начиная от ситуации «может произойти при определенных условиях» до «так делать категорически нельзя, так как …». При обращении к нам вы можете быть уверены, что получите неизменно качественное проектирование и грамотный подбор оборудования, а также, при необходимости, монтаж и последующее обслуживание ИТП.