Verwarmingssystemen van bijna alle configuraties moeten worden uitgebalanceerd, de enige uitzondering is de bedrading langs de Tichelman-lus. We zullen drie mogelijke manieren om in evenwicht te brengen overwegen, de voordelen, nadelen en geschiktheid van elk van de methoden bespreken en praktische aanbevelingen doen..
Wat is de essentie van balanceren
Hydraulische verwarmingssystemen worden met recht als de meest complexe beschouwd. Hun effectieve werk is alleen mogelijk met een diep begrip van de fysieke processen die verborgen zijn voor visuele observatie. De gezamenlijke werking van alle apparaten moet ervoor zorgen dat de maximale hoeveelheid warmte door de warmtedrager wordt opgenomen en dat deze gelijkmatig wordt verdeeld over alle verwarmingsapparaten van elk circuit..
De bedrijfsmodus van elk hydraulisch systeem is gebaseerd op de relatie van twee omgekeerd evenredige waarden: hydraulische weerstand en stroomcapaciteit. Zij zijn het die het debiet van het koelmiddel in elk knooppunt en deel van het systeem bepalen, en dus de hoeveelheid thermische energie die aan de radiatoren wordt geleverd. In het algemene geval weerspiegelt de berekening van het debiet voor elke individuele radiator een hoge mate van oneffenheid: hoe verder het verwarmingsapparaat zich van de verwarmingseenheid bevindt, hoe groter de invloed van de hydrodynamische weerstand van respectievelijk leidingen en aftakkingen, het koelmiddel circuleert met een lagere snelheid.
De taak van het in evenwicht brengen van het verwarmingssysteem is ervoor te zorgen dat de stroom in elk deel van het systeem ongeveer dezelfde intensiteit heeft, zelfs bij tijdelijke veranderingen in de bedrijfsmodi. Door zorgvuldig te balanceren, kunt u een toestand bereiken waarin individuele aanpassing van de thermostaatkoppen geen significante invloed heeft op andere elementen van het systeem. Tegelijkertijd moet zelfs in de ontwerp- en installatiefase de mogelijkheid tot balancering worden geboden, omdat voor de configuratie van het systeem zowel speciale armaturen als technische gegevens voor de apparatuur in de stookruimte vereist zijn. In het bijzonder is het verplicht om afsluiters op elke radiator te installeren, in de gewone mensen die smoorspoelen worden genoemd.
Kenmerken van het werken met verschillende soorten bedrading
Eenpijpsverwarmingssystemen lenen zich het gemakkelijkst voor balanceringsregeling. Dit komt doordat het totale debiet door de radiator en de aansluitbypass altijd gelijk is en niet afhankelijk is van het debiet van de geïnstalleerde armaturen. Daarom draait het in systemen als “Leningradka” niet zozeer om het balanceren van de stroom, maar om de vergelijking voor de hoeveelheid warmte die vrijkomt door het koelmiddel in de radiatoren. Simpel gezegd, het belangrijkste doel van het balanceren is in dit geval ervoor te zorgen dat water met een voldoende hoge temperatuur naar de verste radiator stroomt..
Bij tweepijps doodlopende systemen geldt een iets ander principe. Elke radiator van het systeem is een soort shunt waarvan de hydraulische weerstand lager is dan die van de rest van de groep die verder in de stroomrichting zit. Hierdoor stroomt een aanzienlijk deel van het koelmiddel door de shunt terug naar de verwarmingseenheid, terwijl de circulatie verder door het systeem een veel lagere intensiteit heeft. Bij dergelijke verwarmingssystemen is het noodzakelijk om nauwkeurig te werken aan het egaliseren van de stroom in elke radiator door de doorvoer van de fittingen te veranderen.
Tweepijpsverwarmingssystemen behoeven helemaal geen uitbalancering, maar hebben tegelijkertijd een relatief hoog materiaalverbruik. Dit is het mooie van de Tichelmann-lus: het pad dat het koelmiddel in het circuit van elke radiator volgt, is ongeveer hetzelfde, waardoor de gelijkwaardigheid van de stroom op elk punt van het systeem automatisch wordt gehandhaafd. De situatie is vergelijkbaar met stralingsverwarmingssystemen en water-vloerverwarming: de stroom wordt uitgelijnd op een gemeenschappelijke verdeler met behulp van vlotterstroommeters.
Computationele modellering
De meest constructieve en correcte afstelmethode is door een ontwerpmodel van het hydraulische verwarmingssysteem te bouwen. Dit kan worden gedaan in software zoals Danfoss CO en Valtec.PRG, of met betaalde producten zoals AutoSnab 3D. U hoeft niet bang te zijn voor betaalde software: zoals u later zult zien, zijn de kosten ervan niet te vergelijken met de kosten van speciale automatische balanceerinrichtingen, terwijl het berekende ontwerp van het hydraulische systeem een compleet beeld geeft van het systeem, de werkingsmodi en fysieke processen die op elk punt plaatsvinden.
Het balanceren met behulp van softwareberekeningen wordt uitgevoerd door een exacte virtuele kopie van het verwarmingssysteem te bouwen. In verschillende werkomgevingen verloopt het modelleermechanisme met enkele verschillen, maar alle programma’s van dit type hebben een vriendelijke en gebruikersvriendelijke interface. Het is erg belangrijk dat de constructie echt nauwkeurig wordt uitgevoerd: met een indicatie van elke fitting, verstevigingselement, bochten en vertakkingen die in het echte systeem aanwezig zijn. Dit is wat u nodig heeft voor de eerste gegevens:
- ketelpaspoortgegevens: vermogen, efficiëntie, drukstroomschema, werkdruk.
- informatie over de circulatiepomp: debiet en opvoerhoogte;
- type koelvloeistof;
- materiaal en nominale boring van pijpen, temperatuur van hun omgeving;
- technische informatie over alle afsluit- en regelkleppen, lokale weerstandscoëfficiënten (LRR) van elk element;
- paspoortgegevens voor afsluiters, de afhankelijkheid van hun capaciteit van drukval en openingsgraad.
Na het bouwen van een model van het systeem, wordt al het werk verminderd om de gelijkheid van het debiet van de koelvloeistof op elke radiator te garanderen. Om dit te doen, moet u de doorvoer van afsluiters op die radiatoren en circuits waar het debiet aanzienlijk toeneemt in vergelijking met de rest, kunstmatig onderschatten. Wanneer de virtuele balancering is voltooid, worden Kvs voor elke straler uitgeschreven – de bandbreedtecoëfficiënten. Aan de hand van een tabel of grafiek uit het paspoort van de klep wordt het benodigde aantal omwentelingen van de bedieningsstang bepaald, waarna deze gegevens worden gebruikt om het echte systeem in de natuur in balans te brengen..
De empirische manier
Uiteraard is het mogelijk om het verwarmingssysteem met maximaal tien radiatoren aan te passen zonder voorafgaande berekening. Deze methode is echter behoorlijk bewerkelijk en tijdrovend. Met een dergelijke inregeling is het onder andere niet mogelijk om tijdens de werking van de thermostaatkoppen een verandering in het debiet te voorzien, wat de nauwkeurigheid van de inregeling aanzienlijk vermindert..
Het handmatige inregelalgoritme is eenvoudig, eerst moet u absoluut alle radiatoren in het systeem uitschakelen. Dit wordt gedaan om de temperatuur van de koelvloeistof bij de inlaat en uitlaat van de verwarmingseenheid zo goed mogelijk af te stemmen. Dit hele proces duurt ongeveer een uur, terwijl het nodig is om de circulatiepomp op maximale snelheid te zetten en ervoor te zorgen dat er geen luchtbellen in het systeem zitten..
De volgende stap is om de afsluiter op de verste radiator volledig te openen (vaak is deze klep helemaal niet op de laatste radiator geïnstalleerd). Na 10-15 minuten wordt de verwarmingstemperatuur van de extreme radiator gemeten, deze zal als referentie worden gebruikt bij het verder balanceren.
Vervolgens moet u de afsluiter op de voorlaatste radiator openen. De mate van opening moet zodanig zijn dat verwarming plaatsvindt tot aan de referentietemperatuur en tegelijkertijd de verwarmingstemperatuur op de laatste radiator niet daalt. De rand is erg dun en het werk wordt enorm bemoeilijkt door de traagheid van de radiatoren: wacht na elke verandering in de positie van de klepsteel minstens 15 minuten op een aluminium radiator en ongeveer 30-40 minuten op een gietijzeren radiator. Dit is het hele punt van handmatig balanceren: als je van de verste radiator naar de allereerste in de keten gaat, is het noodzakelijk om de doorvoer te verminderen en ervoor te zorgen dat dezelfde temperatuur op elk verwarmingsapparaat wordt gehandhaafd. De afstelling moet zeer fijn en nauwkeurig worden uitgevoerd, omdat een sterke toename van het debiet in het midden van het circuit zal leiden tot een temperatuurdaling in het verre deel, dus het duurt nog 15-20 minuten om het systeem terug te brengen naar zijn oorspronkelijke staat..
Foutopsporing in automatische modus
Er is een soort middenweg tussen de twee hierboven beschreven methoden. Speciale apparatuur voor het automatisch uitbalanceren van hydraulische verwarmingssystemen maakt een afstelling met een zeer hoge nauwkeurigheid en in een vrij korte tijd mogelijk. Op dit moment wordt de belangrijkste technische oplossing voor dergelijke doeleinden beschouwd als de “slimme” pomp Grundfos ALPHA 3, uitgerust met een verwijderbare zender, evenals een gepatenteerde applicatie voor mobiele apparaten. De gemiddelde prijs van een set apparatuur is ongeveer $ 300.
Wat is de essentie van de onderneming? De pomp heeft een ingebouwde flowmeter en kan communiceren met een smartphone of tablet, waar alle informatie wordt verwerkt. De app werkt als een gids: hij begeleidt de gebruiker stap voor stap en geeft aan welke manipulaties moeten worden uitgevoerd op verschillende onderdelen van het verwarmingssysteem. Tegelijkertijd worden individuele kamers met een bepaald aantal verwarmingsapparaten opgeslagen in de toepassingsdatabase, is het mogelijk om verschillende soorten radiatoren te selecteren, hun vermogen, vereiste verwarmingsnormen en andere gegevens aan te geven.
Het proces is uiterst eenvoudig en demonstreert volledig het algoritme van het programma. Na koppeling met de zender en voorbereiding voor gebruik, worden alle radiatoren losgekoppeld van het systeem, dit is nodig om de nulstroom te meten. De afsluiters op elke radiator worden dan beurtelings volledig geopend. Tegelijkertijd registreert de debietmeter in de pomp veranderingen in het debiet en bepaalt het maximale debiet van elk verwarmingsapparaat. Nadat alle radiatoren in de programmadatabase zijn ingevoerd, worden ze individueel aangepast..
De instelling van de afsluiter op de radiatoren vindt in realtime plaats. De applicatie heeft een goede indicatie voor de mogelijkheid om op moeilijk bereikbare plaatsen te werken. Het balanceren vereist een fijne afstelling van de afsluitstang in een zodanige positie dat de stroom in het systeem gelijk is aan de waarde die door het programma wordt aanbevolen. Na voltooiing van het werk met elke radiator, genereert de applicatie een rapport met alle verwarmingsapparaten van het systeem en het debiet van het koelmiddel erin. Na het uitbalanceren kan de ALPHA 3-pomp worden verwijderd en vervangen door een andere met dezelfde prestatieparameters..
Beste lezer, ik zou graag willen weten hoe ik het verwarmingssysteem in mijn huis kan balanceren. Ik merk namelijk dat sommige kamers te warm zijn en andere te koud. Heb je misschien tips of suggesties hoe ik dit probleem kan oplossen? Alvast bedankt voor je hulp!
Om het verwarmingssysteem in uw huis te balanceren, kunt u verschillende stappen ondernemen. Ten eerste kunt u de radiatoren in de kamers waar het te warm is, gedeeltelijk sluiten of de thermostaat lager zetten om de hoeveelheid warmte te verminderen. Daarnaast kunt u de radiatoren in de koudere kamers volledig openen en ervoor zorgen dat er geen obstakels zijn die de warmte kunnen blokkeren, zoals meubels voor de radiatoren. Mocht dit niet voldoende zijn, dan kunt u overwegen om thermostaatkranen op de radiatoren te installeren, zodat u de temperatuur in elke kamer individueel kunt regelen. Vergeet niet dat het balanceren van het verwarmingssysteem enige tijd kan vergen en dat u mogelijk meerdere aanpassingen moet doen om de gewenste temperatuur in elke kamer te bereiken.