In de huidige realiteit is verwarmen alleen niet voldoende, verwarming moet comfortabel zijn en individueel kunnen worden aangepast. In de context van hydraulische verwarmingssystemen is de beste manier om de ergonomie van de bediening te verbeteren het gebruik van thermostatische kleppen, waaraan onze recensie is gewijd..
Werkingsprincipes van hydraulische verwarmingssystemen
Elke verwarmingsbron heeft regelapparatuur nodig. Airconditioners, vloerverwarmingselementen en convectoren hebben een ingebouwde mechanische thermostaat die de stroom naar het apparaat uitschakelt wanneer de vereiste temperatuurmarkering is bereikt. En welke technische middelen worden gebruikt in de radiatornetwerken van hydraulische verwarmingssystemen?
Enerzijds heeft vrijwel elke verwarmingsketel een ingebouwde sensor die de temperatuur van de koelvloeistof bewaakt. Het kan echter niet worden beschouwd als het belangrijkste middel om de luchttemperatuur te regelen, omdat de kamers die worden verwarmd door vloeistofsystemen verschillen in volume en hoeveelheid warmteverlies. De belangrijkste functie van het thermoregulatiesysteem van de ketel is dus om te voorkomen dat de warmtedrager oververhit raakt. Bovendien mogen we ketels met vaste brandstoffen niet vergeten, waarvan de meeste eenvoudigweg niet in staat zijn om de verbrandingsmodi te veranderen afhankelijk van de temperatuur van de werkvloeistof..
Om een comfortabele luchttemperatuur in bewoonde gebouwen te garanderen, is het nodig om de intensiteit van de warmteafgifte op de regelaars zelf te regelen. Hiervoor wordt een breed scala aan afsluit- en regelkleppen geleverd, geclassificeerd als thermische koppen voor hydraulische verwarmingssystemen. Ze verschillen in de controlemethode en interne structuur, terwijl het basisprincipe van de bediening vrij eenvoudig te begrijpen is.
De essentie van het werk van afsluiters en regelkleppen
Om temperatuurregelaars correct te gebruiken, moet u weten hoe een hydraulische radiator werkt. De warmtebron, die uiteindelijk wordt overgedragen aan de kameratmosfeer, is een warmtedrager die circuleert in een gesloten kringloop en verzadigd is met warmte wanneer deze door het opwekkingsgedeelte van het systeem gaat. Wanneer het de radiator binnenkomt, geeft het koelmiddel energie af aan het lichaam, en het geeft het op zijn beurt af in het infraroodspectrum en draagt ook een deel van de warmte over aan de luchtstroom die door het vinsysteem gaat..
Het is dus mogelijk om twee manieren te onderscheiden waarop de overdracht van energie van het koelmiddel naar de lucht wordt beperkt. De eerste en meest gebruikelijke is het verminderen van de stroom koelvloeistof in de radiatorkanalen. Als een kleiner volume werkfluïdum door de radiator stroomt, zal de hoeveelheid warmte-energie die aan de verwarmingsinrichting wordt toegevoerd minder zijn. In de praktijk wordt dit gerealiseerd door de nominale buisdiameter bij de radiatoraansluiting kunstmatig te verlagen..
De tweede regelmethode is het normaliseren van de temperatuur van de inkomende warmtedrager, wat logischer lijkt, maar in de praktijk extra technische problemen veroorzaakt. De enige manier om de aanvoertemperatuur te verlagen, is door deze te mengen met een deel van de retourkoelvloeistof. Dit is echter niet mogelijk met het werkelijke drukverschil van het standaard hydraulische systeem. Daarom vereist deze afstelmethode de installatie van een unit met een stromingsmengklep en een extra circulatiepomp, wat in werkelijkheid niet relevant is voor een afzonderlijke radiator, maar voor een hele groep..
Evenwichtsproblemen
Als het radiatornetwerk is gebouwd volgens het principe van een tweepijpsaansluiting met een retourbeweging van het koelmiddel, moet het worden uitgebalanceerd. De essentie van dit laatste is om de stroom door de radiatoren die zich het dichtst bij de thermische eenheid bevinden te beperken, zodat de verwarmde werkvloeistof zonder extra inspanningen naar de meest afgelegen radiatoren stroomt..
Voor een nauwkeurige uitbalancering is het vereist dat het debiet van het koelmiddel in elke radiator ongewijzigd blijft, wat onmogelijk is met de eerste van de beschreven thermostaatmethoden. Als thermische koppen worden gebruikt die het debiet regelen, zullen sommige fouten bij het instellen van het hydraulische systeem eenvoudigweg moeten worden verdragen. Opgemerkt moet worden dat met een beperkt aantal radiatoren – ongeveer 10-12 in één vleugel, het effect van het veranderen van de stroom de werking van het systeem als geheel niet significant beïnvloedt.
Voor lange circuits met een aanzienlijk aantal stralers kan deze benadering echter niet worden toegepast. Zelfs de geringste toename van het debiet in de verwarmingsapparaten van de dichtstbijzijnde groep veroorzaakt ernstige storingen, daarom zijn er in dergelijke systemen twee alternatieve manieren om uit de situatie te komen:
- Verdeling van het radiatornetwerk in meerdere vleugels met de installatie van individuele circulatiepompen.
- Regeling van de warmteoverdracht door temperatuurregeling met behulp van stromingsmengeenheden.
Het is onmogelijk om ondubbelzinnig te zeggen welke van de opties de beste is. Door de configuratie van leidingen en radiatorlocaties kan het bijvoorbeeld simpelweg niet mogelijk zijn om het systeem op te splitsen in meerdere vleugels. Tegelijkertijd is de installatie van flow-mixing units duurder, daarom wordt het ontwerp van systemen altijd op individuele basis uitgevoerd, rekening houdend met de bovenstaande vereisten.
Soorten thermostaatkoppen en hun werkingsprincipe
Afsluiters en regelkleppen worden op de sanitairmarkt gepresenteerd met een indrukwekkend assortiment, terwijl de fundamentele verschillen niet altijd duidelijk zijn voor de koper, omdat het uiterlijk en de algemene beschrijving van de apparaten over het algemeen niet veel verschillen. Niettemin is voor dergelijke producten een zeer specifieke classificatie van toepassing volgens het werkingsmechanisme en het type temperatuurregeling..
Mechanische thermostaat in sectie
De montage van de regelkleppen wordt rechtstreeks weergegeven door de instelkop en de klep waarop deze werkt. De thermostaatkop kan de thermische uitzetting van de werkvloeistof gebruiken, dergelijke apparaten worden semi-automatisch genoemd. Vloeistof, gas of vast kan als werkmedium worden gebruikt. Vloeibare en paraffine thermische koppen reageren het snelst, maar gaskoppen worden gekenmerkt door een langere levensduur ten koste van een hoge reactiesnelheid.
Radiatorthermostaat voor gascondensaat: 1 – debietregelaar; 2 – afneembare verbinding; 3 – klepsteel; 4 – balg; 5 – thermisch hoofdlichaam; 6 – pakkingbus; 7 – kraandoos; 8 – klepkegel; 9 – kleplichaam
De elektronische eenheid kan ook de mate van druk op de klep regelen, in welk geval we het hebben over digitale thermische koppen. Directe druk op de klep wordt geleverd door een servo-aandrijving, daarom is een stroombron vereist om het apparaat te laten werken. Het belangrijkste voordeel van digitale aanpassingen is hun hoge ergonomie: de temperatuur wordt vrijwel direct aangepast, daarnaast is het mogelijk om dagelijkse modi te programmeren voor het instellen van individuele temperatuurpunten tijdens slaap en afwezigheid van huis. Tegelijkertijd zijn de kosten van digitale koppen 1,5-2 keer hoger dan die van semi-automatische mechanische actie.
Digitale thermische kop
Afhankelijk van het type klep waarop de thermische kop is geïnstalleerd, zijn er verschillende soorten kamertemperatuurcorrectie van kracht. De methode, die bestaat uit het beperken van het debiet, wordt gerealiseerd met behulp van een tweewegklep, een driewegklep wordt gebruikt wanneer het circuit wordt uitgevoerd op de stromingsmengeenheid. Bijna alle soorten afsluiters zijn ontworpen om op alle soorten thermische koppen te passen, in ieder geval is volledige compatibiliteit gegarandeerd binnen de prijslijst van één fabrikant.
Elektronische thermische kop servo
Een bijkomend verschil is de plaatsing van de temperatuursensor. Bij sommige thermische koppen bevindt het zich in de behuizing van het apparaat, in andere kan het op afstand worden geplaatst: voor digitale thermostaten is de afstand van de verwijdering praktisch onbeperkt, terwijl voor mechanische apparaten het verwijderen bijdraagt aan een kortere reactietijd en daarom bevindt de sensor zich meestal niet verder dan 1 van het thermische controleapparaat. –1,5 m. Bovendien merken we op dat de mogelijkheid bestaat om de temperatuursensor op afstand te plaatsen voor armaturen die de verwarming van zowel lucht als warmtedrager regelen.
Kenmerken van installatie en instellingen
In de eenvoudigste versie wordt de thermostaatkop op de toevoerleiding van de radiator gemonteerd. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de pijl op het klephuis overeenkomt met de werkelijke bewegingsrichting van de koelvloeistof. De meeste kleppen hebben een handige opstelling van aansluitingen: een buitendraad aan de uitlaat om in de huls te schroeven en een binnendraad aan de inlaat voor eenvoudige installatie van een wartelmoerfitting. Indien nodig kan de thermostatische montage worden gebruikt om de bovenste afsluiter van de radiator te vervangen, maar hiervoor moet de afsluiter zelf een uitlaataansluiting in Amerikaanse stijl hebben.
Driewegkleppen worden gebruikt voor installatie in de flow-mengeenheid. In dit geval snijden de kranen van de hoofdstroom in de toevoerleiding in overeenstemming met de bewegingsrichting van het koelmiddel, terwijl de secundaire uitlaat is verbonden met de bypass-buis waarop de circulatiepomp is geïnstalleerd. Hier kunnen dezelfde typen thermische koppen worden gebruikt als bij installatie op een radiator: met lucht- of koelvloeistoftemperatuurregeling en met een andere locatie van de sensor, afhankelijk van of de installatie open of in een technologische nis wordt uitgevoerd.
Er zijn een aantal eenvoudige maar verplichte regels voor de installatie van thermische koppen. Ze hebben voor het grootste deel betrekking op het verzekeren van de juiste werking van de thermostaat: de kop moet vrij kunnen worden geblazen door indirecte convectie, hij mag niet in doodlopende ruimtes, onder gordijnen of op plaatsen worden geplaatst die worden blootgesteld aan luchtstromen of verwarming door derden, bijvoorbeeld door open zonlicht. Als het gaat om hoofden met een afstandssensor, geldt natuurlijk al het bovenstaande rechtstreeks voor het temperatuurgevoelige element. De horizontale positie van de regelaar wordt als optimaal beschouwd, dus lucht stroomt vrij door het beschermrooster en blaast de werkvloeistof, en de verwarming van de verbindingsleidingen heeft een minimaal effect.
Welke optie heeft de voorkeur: thermostaten of thermische koppen voor het verwarmen van radiatoren? Is er een verschil in energie-efficiëntie tussen beide opties? Welke factoren moeten worden overwogen bij het maken van deze keuze?