belépés / regisztráció
2020. november 30. hétfő
Aktuális lapszám

Dinamikus (automatikus) beszabályozás és annak eszközei I.

Az automatikus beszabályozó szelepek mind fűtési, mind hűtési rendszerekben hatékony energiamegtakarítást szavatolnak. Az üzemeltetésre fordított energiafelhasználást a terhelés és az idő függvényében célszerű minimalizálni. Emiatt döntő fontosságú a szabályozószelepek kiválasztása és a szabályozási zónák meghatározása.

 

A szabályozó- és vezérlőszelepek térfogatáram-behatárolásának előbeállításai mindig a maximális terhelésre vonatkoznak, ezért tényleges üzemi körülmények között elégtelen szabályozási teljesítményt nyújtanak, és csak csekély energiamegtakarítás érhető el általuk. Ezt a hátrányt az automatikus szabályozó szelepek segítségével küszöbölhetjük ki. Beépítésükkel külső energia felhasználása nélkül csak az a térfogatáram éri el a fogyasztókat, amit egy korszerű helyiséghőmérséklet- szabályozás megkövetel. Az automatikus szabályozó szelepek további előnye, hogy a szerelést követő előbeállításnál egyszerűen figyelembe vehetők a méretezéstől eltérő tényleges rendszerértékek.

Dinamikus, más néven automatikus beszabályozás esetén olyan segédenergia nélküli, arányos beszabályozó szelepeket építenek be, amelyek a hidraulikai rendszer üzemi viszonyaihoz alkalmazkodva továbbra is biztosítják hálózatunk megfelelő működését azáltal, hogy a szeleptányér mozgatásával időben is megváltoztatják kv-értéküket. Ezzel garantálják adott esetben például az állandó térfogatáramot, az állandó nyomáskülönbséget.

Ha csak a szabályozó szerelvények árát nézzük, akkor azonos méretben, azonos térfogatáram kívánalom mellett a dinamikus beszabályozó szerelvények ára a magasabb, de ne feledjük, hogy hidraulikai rendszerünket a legjobban mindig az élettartam költsége jellemzi, így előfordulhat (sőt, gyakran elő is fordul), hogy a magasabb bekerülési költségű dinamikus szabályozók alkalmazását kell preferálnunk.

Dinamikus beszabályozó elemek:

  • túláramszelep,
  • nyomáskülönbség-szabályozó,
  • térfogatáram-korlátozó,
  • kombinált térfogatáram-korlátozó és nyomáskülönbség-szabályozó,
  • hőmérséklet- és hőmérsékletkülönbség- szabályozó,
  • ezek egyéb kombinációi.

A továbbiakban a túláramszelep, a nyomáskülönbség-szabályozó és a térfogatáram-korlátozóról lesz szó, amelyek a leggyakrabban alkalmazott dinamikus beszabályozó szelepek.

Túláramszelep

A nyomáskülönbség-szabályozó túláramszelepet akkor alkalmazzuk, ha a csőhálózat tervezésekor vagy a szivattyú méretezésekor nem lehetséges alacsonyan tartani a nyomáskülönbséget, vagy ha a termosztatikus szelepeknél el szeretnénk kerülni a nem kívánatos, túl magas nyomáskülönbséget (álladó fordulatszámú szivattyúk esetén). A VDMA ajánlása értelmében a termosztatikus szelepeket 5 kPa-os (5–10 kPa) nyomáskülönbségre kell méretezni és megfelelő intézkedésekkel biztosítani, hogy a nyomáskülönbség a szivattyúhoz közel eső fűtőtesteknél vagy csökkenő szállítási mennyiség esetén ne haladja meg a 20 kPa-t. A nyomáskülönbség-szabályozó túláramszeleppel ezen kívül fenntartható a keringetett vízmennyiség egy minimális szintje változó térfogatáramú rendszereknél a fordulatszámszabályozott szivattyúk minimális térfogatáramának biztosítására. A méretezés során ügyelni kell arra, hogy a túláramszelepnél mindenkor beállított nyomáskülönbség esetén a bypasson keresztül eltávozhasson a nyomáskülönbség csökkentéséhez szükséges vízmennyiség (a szivattyú túlméretezésétől és jelleggörbéjének meredekségétől függően).

Ha a nomogram szerint biztosítható túlfolyási vízmennyiség túl kevés, akkor a meglevő mellé egy második túláramszelepet is be kell szerelni. A bypass-vezeték lehetőleg rövid, és az általa okozott nyomásveszteség pedig alacsony legyen.

A túláramszelep segítségével a szekunder hálózatban a nyomáskülönbséget egy szűk sávon belül állandó értéken tudjuk tartani és a primer szivattyú munkapontját is stabilizáljuk.

A túláramszelep alkalmazásával például termosztatikus szelepekkel felszerelt radiátoros hálózatnál (nem túl nagyméretű, kb. nyolc radiátorból álló részegység) elkerülhető a termosztatikus szelepen fellépő túl nagy nyomáskülönbség (> 20 kPa) és a túl nagy nyomáskülönbség okozta zajhatás.

A másik említett fontos alkalmazási lehetőség a nagyteljesítményű szivattyúk motor- és szerkezetvédelme miatti minimális térfogatáram biztosítása mind fűtési-, mind hűtési rendszereknél (ez általában a névleges térfogatáram 5-10%-a). Ekkor erre a térfogatáramra kell kiválasztani a bypass-ba épített túláramszelepet. Minden esetben a szivattyú gyártójának ajánlását kell figyelembe venni a minimális térfogatáram meghatározásakor!

A túláramszelep a legolcsóbb nyomáskülönbség- szabályozó (természetesen a maga korlátozott lehetőségeivel), de ne feledjük, hogy a túláramszelep alkalmazása szükségszerűen vezet a visszatérő ág hőmérsékletének emelkedéséhez, így energia vész kárba, mivel a már felmelegített közeg a szokásos veszteségekkel, felhasználás nélkül kerül vissza a primer rendszerbe. Nagyobb rendszereknél ezért sokkal jobb megoldás nyomáskülönbség-szabályozót alkalmazni.

Nyomáskülönbség-szabályozó

Az egyik leggyakrabban alkalmazott dinamikus szabályozó.

A nyomáskülönbség-szabályozó egy segédenergia nélküli, arányos szabályozószelep, ami vagy fix, vagy állítható alapjellel rendelkezik. A nyomáskülönbség-szabályozó feladata, hogy két pont között állandó (közel állandó) értéken tartsa a nyomáskülönbséget. A nyomáskülönbség előírt (tervezett) értékét a szelep tetején található skálán lehet beállítani. A nyomáskülönbség előírt értéke fokozatmentesen állítható például 5 és 30 kPa, illetve 25 és 60 kPa között (léteznek fix beállítással rendelkező nyomáskülönbség-szabályozók is).

A beállított érték a beállítási diagram segítségével olvasható le. Gyárilag az előírt érték általában a minimum szintre van beállítva. A szükséges előírt érték a beállító szerszámmal változtatható meg.

Alkalmazásával az ismert zajossági problémák a termosztatikus szelepeknél teljes mértékben elkerülhetők.

A szabályozót minden esetben egy impulzusvezeték köti össze az előremenő vezetékbe szerelt beszabályozó szeleppel.

A nyomáskülönbség-szabályozót a visszatérő vezetékbe kell beépíteni!

Működése: az előremenő vezetékbe szerelt beszabályozó szelepről az impulzus vezetéken érkező nyomás hatására kialakuló erő – a nyomás a nyomáskülönbség-szabályozó membránfelületének szorzata – egyensúlyt tart a beállított rugóerő és a visszatérő vezetékben a szeleptányér előtti nyomás hatására kialakuló erővel, miközben a rugó mozgatja a szeleptányért a jelleggörbének megfelelően, egyensúlyban tartva a rendszert.

A nyomáskülönbség-szabályozó beépítési feltételei megegyeznek a statikus szabályozóéval.

Kiválasztásánál ügyelni kell az arányossági sáv határaira, illetve, hogy a szabályozó szelep kvs-értéke nagyobb legyen, mint a számított kv-érték.

Legjellemzőbb, egyben legismertebb felhasználási módja a kétcsöves, termosztatikus szelepekkel ellátott fűtési rendszerek nyomáskülönbség- szabályozása. Ezeknél a rendszereknél kellő körültekintéssel kell eljárni a szabályozó helyének meghatározásakor. Ügyelni kell arra, hogy a termosztatikus szelepek tervezett arányossági sávja és a szelepek autoritása még részterheléskor is megfelelő legyen. A kiválasztott szabályozó csak egy jól meghatározható maximális, illetve minimális térfogatáram között működik rendeltetésének megfelelően, ahol ezen értékek függenek a kiválasztott szeleptől, a rendelkezésre álló nyomáskülönbségtől, valamint a beállított alapjeltől. A nyomáskülönbség-szabályozó egy arányos szabályozó, de ezen tulajdonsága csak az említett térfogatáram- határok között érvényesül.

A határokon kívüli működése teljesen bizonytalanná válik. Ezért nagyon fontos a körültekintő kiválasztása!

A változó térfogatáramú rendszereknek jellegzetes szabályozó berendezése van.

Szereléstechnikai szempontból nagy előnye, hogy lehetővé teszi a részleges átadást és működést, illetve a későbbi bővítéseket, a már beszabályozott rendszerek újraszabályozása nélkül.

Amennyiben több, kisebb fogyasztó egymáshoz közel van (az őket összekötő vezetékszakasz ellenállása elhanyagolható), nem szükséges minden fogyasztónál külön-külön nyomáskülönbség-szabályozó beépítése, elég a kiválasztott csoportnak egy közös szabályozó.

***

1. ábra. Túláramszelep
2. ábra. Nyomáskülönbség-szabályozó
3. ábra. Kétcsöves, termosztatikus szelepekkel ellátott, fűtési rendszer nyomáskülönbség-stabilizálása

Doholuczki Tibor
okl. épületgépész mérnök

A szerzõ egyéb cikkei:

  Új HERZ beszabályozó-szelep
  HERZ dinamikus (automatikus) beszabályozó szelepek
  Dinamikus (automatikus) beszabályozás és annak eszközei II.
  Több, mint hidraulika

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam