Regulacja z pętlami (1)

W jaki sposób działa układ regulacji hydraulicznej statycznej?

Tematem niniejszego artykułu jest omówienie zagadnień związanych z regulacją hydrauliczną statyczną ogrzewania płaszczyznowego z wieloma pętlami o zróżnicowanej długości.

Schemat ideowy regulacji hydraulicznej statycznej ogrzewania płaszczyznowego z wieloma pętlami o zróżnicowanej długości pełnego układu znajduje się na rysunku. Elementy systemu stanowią: głowica termostatyczna z czujnikiem przylgowym [1], zawór termostatyczny trój drogowy, rozdziełający [2], wyłącznik zabezpieczający [3], pompa obiegowa [4], zawór zwrotny [5], zespół rozdzielacz kolektor ogrzewania podłogowego [6], zawór nadmiarowo-upustówy [7], głowica termostatyczna z wyniesionym czujnikiem [8], głowica termostatyczna z wyniesionym zadajnikiem i czujnikiem [9], siłownik termiczny [10], regulator elektroniczny (lub elektryczny) [11].

Można tu tak jak poprzednio, wyróżnić układ ochrony grzejników płaszczyznowych przed przegrzaniem oraz systemy regulacji temperatury w poszczególnych pomieszczeniach, ogrzewanych za pomocą grzejników płaszczyznowych. Zasada działania układu do obniżania temperatury zasilania ogrzewania płaszczyznowego polega na wykorzystaniu zjawiska mieszania dwóch strumieni czynnika grzewczego, o różnych temperaturach tz i tp, w wyniku czego uzyskuje się czynnik o temperaturze pośredniej tM taki, że: tp<tm<tz

Analogicznie jak poprzednio, czynnik grzewczy o wysokiej temperaturze tz, (pochodzący ze źródła ciepła) przepływa do węzła mieszającego WM i ulega zmieszaniu z czynnikiem wychłodzonym o temperaturze tp, powracającym z pętli grzejnika płaszczyznowego. Wartość temperatury czynnika grzewczego wychodzącego z punktu WM, po zmieszaniu się dwóch strumieni o różnych temperaturach (tp, tz), zależy od ich wzajemnej proporcji tak, że tp < tM < tz

Następnie czynnik grzewczy o obniżonej temperaturze tM, przepływa przez pompę obiegową [4], zawór zwrotny [5] oraz przez rurę, do której jest przytwierdzony czujnik przylgowy CZ głowicy termostatycznej [1]. Gdy temperatura czynnika grzewczego jest zgodna z temperaturą zadaną na pokrętle głowicy termostatycznej, wówczas stopień otwarcia zaworu trójdrogowego [2] się nie zmienia. W przypadku, gdy temperatura czynnika w punkcie GZ jest wyższa od temperatury zadanej na pokrętle głowicy termostatycznej, głowica termostatyczna przymyka zawór [2], aż do osiągnięcia temperatury w punkcie GZ, zgodnej z temperaturą zadaną na głowicy termostatycznej. Przymknięcie zaworu trójdrogowego oznacza zmniejszenie przepływu czynnika przez tzw. przelot, kierując jego nadmiar w kierunku obejścia (czyli by-pass), powodując zwiększenie udziału czynnika o niższej temperaturze, dopływającego do węzła mieszającego WM. Większy udział czynnika o niższej temperaturze w punkcie WM powoduje obniżenie temperatury tM. Gdy temperatura czynnika w punkcie GZ jest niższa od temperatury zadanej na pokrętle głowicy termostatycznej, wówczas głowica termostatyczna otwiera zawór [2], aż do osiągnięcia temperatury w punkcie GZ, zgodnej z temperaturą zadaną na głowicy termostatycznej. Otwarcie zaworu trójdrogowego powoduje zwiększenie ilości czynnika wypływającego z układu (punkt p), przez co zwiększa się ilość czynnika dopływającego ze źródła ciepła (punkt z). Większy udział czynnika o wyższej temperaturze tz dopływającego do punktu WM, powoduje podniesienie temperatury tM czynnika wypływającego z węzła WM do grzejnika płaszczyznowego.

Temperatura czynnika grzewczego, zasilającego grzejniki płaszczyznowe, zależy od proporcji mieszania się strumieni. Im większy jest udział czynnika grzewczego z powrotu grzejnika o niskiej temperaturze ta. tym temperatura wypadkowa (po zmieszaniu się strumieni) jest niższa. W granicznym przypadku temperatura czynnika w punkcie WM jest równa temperaturze czynnika powracającego z grzejnika powierzchniowego o niskiej temperaturze ta Drugim skrajnym przypadkiem jest sytuacja, gdy zawór trój drogowy [2] jest całkowicie otwarty. Wówczas temperatura czynnika tM za węzłem mieszającym WM jest równa temperaturze zasilania tz. Taka sytuacja może mieć miejsce, gdy temperatura zasilania tzjest równa lub mniejsza od temperatury zadanej na pokrętle głowicy termostatycznej. Powyższy przypadek stanowi zasadniczą różnicę w działaniu układu regulacji temperatury, z zastosowaniem zaworu termostatycznego trójdrogowego, w stosunku do układu mieszającego z zastosowaniem zaworu termostatycznego przelotowego, opisanego w poprzednim artykule. W przypadku układu mieszającego z zastosowaniem zaworu termostatycznego przelotowego zawsze temperatura za węzłem mieszającym tM jest niższa niż temperatura zasilania U (tM < tz).

Autor: Grzegorz Ojczyk

Źródło: www.instalator.pl