แหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง สองขั้ว: เหตุใดระบบทำความร้อนใต้พื้นจึงไม่อุ่น?
ในระบบปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำที่ให้บริการทั้งสองแบบเครื่องทำความร้อนใต้พื้นและคอยล์พัดลมหนึ่งในข้อร้องเรียนที่พบบ่อยที่สุดคือ:
“ปั๊มความร้อนกำลังทำงานและน้ำที่ไหลออกมายังร้อน แต่ระบบทำความร้อนใต้พื้นยังคงไม่สามารถทำให้ห้องอบอุ่นได้อย่างเหมาะสม”
เมื่อแก้ไขปัญหานี้ หลายคนสงสัยทันทีว่าความจุของปั๊มความร้อนไม่เพียงพอ
อย่างไรก็ตาม ปั๊มความร้อนอาจผลิตความร้อนเพียงพอ
ปัญหาที่แท้จริงอาจง่ายกว่ามาก:
ระบบไฮโดรนิกหมุนเวียนน้ำไม่เพียงพอ
การไหลของน้ำไม่เพียงพอเป็นปัญหาไฮดรอลิกที่พบบ่อยที่สุดในปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำและระบบทำความร้อนใต้พื้น อาจเกิดจากท่อที่มีขนาดเล็กกว่าปกติ แรงดันตกมากเกินไป อุปกรณ์เชื่อมต่อมากเกินไป การติดตั้งไม่ดี การเลือกปั๊มไม่ถูกต้อง ตำแหน่งปั๊มไม่เหมาะสม หรือสถาปัตยกรรมระบบที่ไม่เหมาะสม
ในส่วนที่ 5 ของชุดการแก้ไขปัญหา “แหล่งความร้อนเดียว สองขั้ว” ของเราเราจะอธิบายว่าการไหลของระบบที่ไม่เพียงพอส่งผลต่อประสิทธิภาพของ UFH อย่างไร และวิศวกรควรวินิจฉัยปัญหาอย่างไร
ระบบทำความร้อนแบบไฮโดรนิกจะถ่ายเทความร้อนผ่านน้ำหมุนเวียน
ความสัมพันธ์พื้นฐานคือ:
ที่ไหน:
ถาม= อัตราการถ่ายเทความร้อน
ṁ= อัตราการไหลของมวลน้ำ
ซีพี= ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ
∆T= ความแตกต่างของอุณหภูมิน้ำจ่าย/คืน
สำหรับการคำนวณ HVAC ในทางปฏิบัติโดยใช้น้ำ:
ดังนั้น:
สมการนี้อธิบายหลักการสำคัญ:
ความสามารถในการทำความร้อนเพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันการส่งความร้อน ระบบจะต้องจัดให้มีการไหลของน้ำที่เพียงพอเพื่อส่งความร้อนนั้นไปยังอาคารผู้โดยสาร
สมมติว่าปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำส่ง:
กำลังทำความร้อน 20 กิโลวัตต์
ด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิการจ่าย/คืนการออกแบบที่:
5°ซ
อัตราการไหลที่ต้องการคือประมาณ:
ดังนั้นระบบไฮโดรนิกจะต้องสามารถหมุนเวียนได้ประมาณ:
3.4 ลบ.ม./ชม
ภายใต้ความต้านทานของระบบจริง
หากท่อและปั๊มสามารถส่งน้ำได้เพียง 2.0 ลบ.ม./ชม. ปัญหาก็ไม่สามารถแก้ไขได้โดยพูดว่า:
“ปั๊มความร้อนอยู่ที่ 20 kW ก็น่าจะเพียงพอแล้ว”
ความร้อนอาจเกิดขึ้นที่แหล่งกำเนิด แต่ไม่สามารถถ่ายเทลงสู่พื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นี่คือความแตกต่างที่สำคัญ
เมื่อเลือกปั๊มหมุนเวียน วิศวกรจำเป็นต้องพิจารณาทั้งสองอย่าง:
ต้องหมุนเวียนน้ำผ่านระบบมากน้อยเพียงใด
มักจะแสดงเป็น:
ลบ.ม./ชม
ลิตร/นาที
ลิตร/วินาที
ปั๊มจะต้องเอาชนะความต้านทานไฮดรอลิกได้มากเพียงใดที่อัตราการไหลนั้น
มักจะแสดงเป็น:
เมตรน้ำ
ปาสคาล
ตามทฤษฎีแล้ว เครื่องสูบน้ำอาจให้การไหลเพียงพอภายใต้ความต้านทานต่ำ แต่ไม่สามารถบรรลุการไหลตามที่ต้องการเมื่อเชื่อมต่อกับระบบจริงแล้ว
ดังนั้นการเลือกปั๊มตามอัตราการไหลปกติเท่านั้นจึงไม่เพียงพอ
เราจำเป็นต้องค้นหาจุดปฏิบัติการที่ต้องการบน:
เส้นโค้งปั๊ม × เส้นโค้งความต้านทานของระบบ
ปัญหาที่พบบ่อยมากคือท่อจ่ายหลักมีขนาดเล็กเกินไป
ผู้ติดตั้งอาจเชื่อมต่อท่อหลายท่อเข้ากับท่อหลักเดียวโดยไม่ต้องคำนวณ:
กระแสการออกแบบทั้งหมด
ความเร็วของน้ำ
การสูญเสียแรงดัน
ความต้องการใช้งานพร้อมกัน
ความยาวท่อเท่ากัน
เมื่อการไหลเพิ่มขึ้นผ่านท่อขนาดเล็ก ความเร็วของน้ำจะเพิ่มขึ้น
ในขณะเดียวกัน แรงดันตกก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ซึ่งอาจส่งผลให้:
ความต้านทานสูง → การไหลลดลง → การถ่ายเทความร้อนไม่เพียงพอ → โซน UFH เย็น
นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในบ้านหลังใหญ่และอาคารหลายชั้น
ผู้ติดตั้งอาจพูดว่า:
“ปกติเราใช้ท่อขนาดนี้สำหรับการทำความร้อนใต้พื้น”
นั่นไม่ใช่พื้นฐานทางวิศวกรรมที่เพียงพอ
ขนาดของท่อหลักควรขึ้นอยู่กับความต้องการไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นจริง
การคำนวณแบบมืออาชีพควรคำนึงถึง:
ความจุความร้อนที่ต้องการ
↓
การออกแบบ ∆T
↓
การไหลของน้ำที่จำเป็น
↓
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
↓
ความเร็วน้ำ
↓
การสูญเสียแรงเสียดทานของท่อ
↓
ฟิตติ้งและวาล์ว
↓
แรงดันตกรวม
↓
การเลือกปั๊ม
การข้ามการคำนวณเหล่านี้เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ระบบบางระบบทำงานได้ดีในโครงการขนาดเล็ก แต่จะล้มเหลวเมื่อมีการคัดลอกวิธีการติดตั้งแบบเดียวกันไปยังอาคารขนาดใหญ่
ข้อผิดพลาดทั่วไปคือการคำนวณเฉพาะความยาวท่อตรงเท่านั้น
ความต้านทานของระบบที่แท้จริงยังมาจาก:
ข้อศอก;
เสื้อยืด;
วาล์ว;
กระชอน;
เช็ควาล์ว;
นานาชนิด;
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ถังบัฟเฟอร์
วาล์วควบคุม
ตัวลด;
อุปกรณ์อื่นๆ
ส่วนประกอบเหล่านี้สร้างขึ้นการสูญเสียแรงดันในท้องถิ่น.
ดังนั้น:
วิศวกรมักจะแปลงอุปกรณ์ให้เป็นความยาวท่อเท่ากันเพื่อการคำนวณแบบง่าย
ตัวอย่างเช่น ข้องอ 90° ที่แหลมคมจะสร้างแรงต้านทานได้มากกว่าการเปลี่ยนทิศทางเบาๆ
นี่คือเหตุผลที่การออกแบบระบบไฮโดรนิกที่ดีควรหลีกเลี่ยงการติดตั้งที่ไม่จำเป็นและการเปลี่ยนทิศทางอย่างกะทันหัน
ในการติดตั้งจริง การวางท่อไม่ค่อยเป็นไปตามเส้นทางที่ตรงอย่างสมบูรณ์
แต่ข้อศอกที่ไม่จำเป็นทุกอันจะช่วยเพิ่มแรงต้านทาน
เมื่อเป็นไปได้ รูปแบบการวางท่อควรใช้:
เส้นทางที่ราบรื่นยิ่งขึ้น
โค้งรัศมียาว
ข้อต่อ 45° ที่เหมาะสม
การเปลี่ยนแปลงทิศทางที่ไม่จำเป็นน้อยลง
สิ่งนี้จะมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อ:
ท่อหลักมีขนาดค่อนข้างเล็ก
ท่อยาว
การไหลที่ต้องการสูง
มีการจัดหาหลายชั้นจากห้องโรงงานแห่งหนึ่ง
โดยปกติแล้วศอกข้างเดียวจะไม่ทำลายระบบที่ออกแบบอย่างเหมาะสม
ปัญหาคือการสูญเสียแรงดันสะสมตลอดวงจรไฮดรอลิกทั้งหมด.
แม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่ออกแบบจะดูถูกต้องบนกระดาษ แต่คุณภาพการติดตั้งก็สามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพของไฮดรอลิกที่แท้จริงได้
สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับท่อพีพีอาร์.
ในระหว่างการติดตั้งฟิวชันความร้อน การใส่มากเกินไปหรือฝีมือการผลิตที่ไม่ดีสามารถลดการไหลผ่านภายในที่ข้อต่อได้บางส่วน
ภายนอกท่ออาจดูปกติอย่างสมบูรณ์
อย่างไรก็ตาม เส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพภายในอาจเล็กลงมาก
สิ่งนี้จะสร้างข้อจำกัดที่ซ่อนอยู่
อาการอาจรวมถึง:
การไหลของระบบต่ำ
อุปทาน/ผลตอบแทนจำนวนมาก ΔT;
การไหลที่อ่อนแอในท่อร่วมห่างไกล
ประสิทธิภาพ UPH ต่ำ
ปั๊มทำงานด้วยความเร็วสูงโดยไม่มีการปรับปรุง
นี่เป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมการทดสอบการใช้งานการวัดจึงมีความสำคัญ
ภาพวาดที่ถูกต้องไม่ได้รับประกันการติดตั้งที่ถูกต้อง
สมมติว่าปั๊มความร้อนผลิตน้ำร้อนตามปกติ
คุณวัด:
น้ำประปา: 42°C
น้ำไหลกลับ: 32°C
แล้ว:
หากระบบได้รับการออกแบบให้มีอุณหภูมิประมาณ 5°C ค่า ΔT ที่มากกว่าที่คาดไว้นี้อาจบ่งชี้ว่ามีการไหลของน้ำไม่เพียงพอ
ความสัมพันธ์นั้นตรงไปตรงมา:
สำหรับอัตราการถ่ายเทความร้อนที่กำหนด
การไหลที่ต่ำกว่า → ใหญ่ขึ้น ΔT
และ:
การไหลที่สูงขึ้น → เล็กลง ΔT
นี่ไม่ได้หมายความว่า ΔT ขนาดใหญ่ทุกตัวจะเกิดปัญหากับปั๊มโดยอัตโนมัติ
หมายความว่าควรตรวจสอบ ΔT ร่วมกับ:
การไหลจริง
ความต้องการเทอร์มินัล
เอาท์พุทปั๊มความร้อน
ตำแหน่งวาล์ว
จุดปฏิบัติการของปั๊ม
สถานการณ์ทั่วไปอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นในวิลล่าขนาดใหญ่หรืออาคารพาณิชย์
ปั๊มความร้อนและถังบัฟเฟอร์อาจติดตั้งอยู่ห่างจากเทอร์มินอลทำความร้อน
ท่อที่ยาวขึ้นหมายถึง:
การสูญเสียแรงเสียดทานมากขึ้น
อุปกรณ์เพิ่มเติม
สูญเสียความร้อนมากขึ้น
ความต้องการหัวปั๊มที่สูงขึ้น
หากท่อมีขนาดเล็กเกินไป ผลที่ได้จะแย่ลงมาก
ต้องพิจารณาฉนวนท่อด้วย
ท่อทำความร้อนที่ไม่มีฉนวนยาวหรือฉนวนไม่ดีอาจสูญเสียความร้อนที่มีประโยชน์จำนวนมากก่อนที่น้ำจะไปถึงท่อร่วมทำความร้อนใต้พื้น
ดังนั้นสำหรับระบบไฮโดรนิกระยะไกล วิศวกรควรประเมินทั้งสอง:
การสูญเสียทางไฮดรอลิก + การสูญเสียความร้อน
พิจารณาวิลล่าสามชั้น
ข้อตกลงทั่วไปคือ:
ปั๊มความร้อน → ถังบัฟเฟอร์ → ท่อจ่ายหลัก → ท่อร่วมพื้น
หากคาดว่าปั๊มหมุนเวียนส่วนกลางตัวเดียวจะให้บริการทุกชั้นพร้อมกัน การปรับสมดุลไฮดรอลิกอาจกลายเป็นเรื่องยาก
วงจรที่ใกล้ที่สุดอาจได้รับกระแสมากเกินไป ในขณะที่วงจรระยะไกลได้รับน้อยเกินไป
อาการ ได้แก่:
ชั้นแรกอบอุ่น
ชั้นบนเย็น
ท่อร่วมบางส่วนได้รับการไหลแรง
คนอื่นได้รับการไหลที่อ่อนแอ
ห้องร้อนไม่สม่ำเสมอ
การติดตั้งปั๊มขนาดใหญ่ขึ้นก็ไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุดเสมอไป
นี่เป็นความเข้าใจผิดทั่วไปอีกประการหนึ่ง
เมื่อพื้นไม่ร้อนอย่างเหมาะสม ผู้ติดตั้งบางรายจะเปลี่ยนปั๊มหมุนเวียนให้มีขนาดใหญ่ขึ้นทันที
บางครั้งสิ่งนี้ก็ช่วยได้
บางครั้งก็สร้างปัญหาใหม่
ปั๊มขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้:
ความเร็วน้ำมากเกินไป
เสียงไฮดรอลิก
ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่ไม่จำเป็น
เสียงวาล์ว;
อำนาจการควบคุมที่ไม่ดี
ความไม่สมดุลของไฮดรอลิก
วัตถุประสงค์ที่ถูกต้องไม่ใช่:
“ติดตั้งปั๊มที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นไปได้”
มันคือ:
เลือกปั๊มที่ให้การไหลของการออกแบบที่ต้องการตามความต้านทานของระบบที่คำนวณไว้
ไม่ควรสับสนทั้งสองแนวคิดนี้
วัตถุประสงค์หลักคือการหมุนเวียนน้ำรอบๆ วงจรไฮโดรนิกแบบปิด
วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเพิ่มแรงดันที่มีอยู่เมื่อแรงดันที่มีอยู่ไม่เพียงพอสำหรับเงื่อนไขการกระจายที่ต้องการ
ในระบบปั๊มความร้อน การเลือกและตำแหน่งของปั๊มต้องเป็นไปตามสถาปัตยกรรมไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นจริง
การเพิ่มปั๊มโดยไม่เข้าใจระบบสามารถสร้างปฏิกิริยาโต้ตอบกับแรงดันแทนที่จะแก้ปัญหาได้
ตำแหน่งการติดตั้งปั๊มอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของระบบ
ตัวอย่างเช่น หากถังบัฟเฟอร์มีการแยกไฮดรอลิก ฝั่งปั๊มความร้อนและฝั่งเทอร์มินัลควรวิเคราะห์เป็นวงจรไฮดรอลิกแยกกัน
การจัดการโดยทั่วไปอาจเป็น:
วงจรปฐมภูมิ
ปั๊มความร้อน → ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มความร้อน
และ:
วงจรรอง
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มหมุนเวียน → UFH/คอยล์พัดลม → ถังบัฟเฟอร์
สิ่งนี้แตกต่างโดยพื้นฐานจากการวางปั๊มหลายตัวตามลำดับแบบสุ่ม
ปั๊มแต่ละตัวควรมีความรับผิดชอบไฮดรอลิกที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
ถังบัฟเฟอร์ที่ออกแบบอย่างถูกต้องสามารถทำหน้าที่ได้หลายอย่าง:
การแยกไฮดรอลิก
ปริมาณน้ำของระบบเพิ่มเติม
การทำงานของปั๊มความร้อนมีเสถียรภาพมากขึ้น
ลดการปั่นจักรยานระยะสั้น
รวมวงจรเทอร์มินัลหลายตัวได้ง่ายขึ้น
ปรับปรุงความยืดหยุ่นในการแบ่งเขต
ในกแหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง สองขั้วระบบปั๊มความร้อนอาจจ่ายทั้งสอง:
เครื่องทำความร้อนใต้พื้น + คอยล์พัดลม
เทอร์มินัลทั้งสองประเภทนี้อาจแตกต่างกันมาก:
ข้อกำหนดการไหล
ข้อกำหนดอุณหภูมิของน้ำ
ตรรกะการควบคุม
ตารางการดำเนินงาน
การแยกไฮดรอลิกจึงทำให้ควบคุมระบบได้ง่ายขึ้น
อย่างไรก็ตาม:
ถังบัฟเฟอร์ไม่ได้ชดเชยขนาดท่อที่ไม่ถูกต้องหรือปั๊มหมุนเวียนที่เลือกไม่ถูกต้อง
ทุกวงจรยังคงต้องการโฟลว์การออกแบบที่เพียงพอ
สำหรับวิลล่าขนาดใหญ่หรือโครงการที่มีหลายโซน สถาปัตยกรรมไฮโดรนิกระดับประถมศึกษาถึงมัธยมศึกษาอาจใช้งานได้จริงมากกว่า
ตัวอย่างเช่น:
ฝั่งหลัก
ปั๊มความร้อน → ถังบัฟเฟอร์
ด้านรอง
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มโซน 1 → พื้นชั้นล่าง UFH
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มโซน 2 → ชั้น 1 UFH
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มโซน 3 → ชั้น 2 UFH
ถังบัฟเฟอร์ → วงจรแยก → คอยล์พัดลม
สถาปัตยกรรมนี้ช่วยให้โซนต่างๆ ทำงานตามความต้องการได้
หากมีเพียงชั้นเดียวที่ต้องการการทำความร้อน ก็ไม่จำเป็นต้องบังคับให้การออกแบบไหลผ่านทุกวงจรเทอร์มินัล
สิ่งนี้สามารถปรับปรุงได้:
เสถียรภาพทางไฮดรอลิก
การแบ่งเขต;
ปลอบโยน;
ควบคุม;
ประสิทธิภาพการสูบน้ำ
ในการเตรียมการทำความร้อนใต้พื้นแบบทุติยภูมิบางระบบ จะมีการติดตั้งปั๊มหมุนเวียนที่ด้านกลับของวงจรขั้วต่อ
ตำแหน่งปั๊มที่แน่นอนควรเป็นไปตามการออกแบบไฮดรอลิก จุดเชื่อมต่อถังขยาย ความสัมพันธ์ของแรงดัน และข้อกำหนดของผู้ผลิตเสมอ
หลักการสำคัญไม่ได้เป็นเพียง "ฝั่งอุปทาน" กับ "ฝั่งส่งคืน"
มันคือ:
ปั๊มจะต้องอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้วงจรที่ต้องการได้รับแรงดันส่วนต่างที่เสถียรและการไหลของการออกแบบโดยไม่รบกวนวงจรอื่น
สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งเมื่อปั๊มหลายตัวใช้ถังบัฟเฟอร์หรือส่วนหัวร่วมร่วมกัน
แม้จะมีขนาดท่อและปั๊มที่ถูกต้อง แต่ระบบที่ไม่สมดุลก็ยังสามารถมีปัญหาการไหลได้
น้ำเป็นไปตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดตามธรรมชาติ
ดังนั้นวงจรที่สั้นกว่าอาจได้รับกระแสมากเกินไปในขณะที่วงจรที่ยาวกว่าจะได้รับน้อยเกินไป
การปรับสมดุลไฮดรอลิกอาจเกี่ยวข้องกับ:
เครื่องวัดการไหลของท่อร่วม;
วาล์วปรับสมดุล
การควบคุมแรงดันต่าง
ปั๊มแบบปรับความเร็วได้
โซนวาล์ว;
การปรับการว่าจ้าง
วัตถุประสงค์ไม่ใช่เพื่อให้ทุกวงจรได้รับกระแสเท่ากัน
มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ทุกวงจรได้รับกระแสการออกแบบ.
เมื่อระบบทำความร้อนใต้พื้นไม่ถึงอุณหภูมิ อย่าเพิ่มค่าที่ตั้งไว้ของปั๊มความร้อนทันที
การวินิจฉัยอย่างเป็นระบบมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก
ตรวจสอบ:
ออกจากอุณหภูมิของน้ำ
อุณหภูมิของน้ำกลับ
ความถี่/ความจุในการทำงาน
สัญญาณเตือน;
ความต้องการความร้อนที่เกิดขึ้นจริง
เปรียบเทียบการจ่าย/คืนจริง ∆T กับเงื่อนไขการออกแบบ
ค่า ΔT ที่สูงผิดปกติอาจบ่งบอกถึงการไหลที่ต่ำ
ใช้:
ข้อมูลการไหลของปั๊มความร้อน
เครื่องวัดการไหลภายนอก
เครื่องวัดการไหลของท่อร่วม;
เครื่องมือการว่าจ้าง
อย่าพึ่งสัมผัสท่อเท่านั้น
ตรวจสอบว่าท่อจ่ายหลักสามารถรองรับการไหลทั้งหมดที่ต้องการได้หรือไม่
รวม:
ท่อตรง
ข้อศอก;
วาล์ว;
กระชอน;
นานาชนิด;
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ฟิตติ้ง
มองหา:
วาล์วปิดบางส่วน
ตัวกรองที่ถูกบล็อก
ข้อ จำกัด ฟิวชั่น PPR;
ท่องอ
การเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง
ล็อคอากาศ
เปรียบเทียบจุดปฏิบัติงานที่ต้องการกับเส้นโค้งปั๊มจริง
ยืนยันว่าปั๊มให้บริการวงจรไฮดรอลิกที่ต้องการ
ปรับแต่ละวงจรตามขั้นตอนการออกแบบที่ต้องการ
ควรประเมินประสิทธิภาพการทำความร้อนที่ขั้วต่อหลังจากที่ระบบไฮดรอลิกทำงานอย่างถูกต้องเท่านั้น
| อาการ | สาเหตุทางไฮดรอลิกที่เป็นไปได้ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|---|
| ปั๊มความร้อนร้อน พื้นเย็น | การไหลไม่เพียงพอ | การไหลของระบบทั้งหมด |
| อุปทาน/ผลตอบแทนจำนวนมาก ∆T | การไหลของน้ำต่ำ | ปั๊มต้านทานท่อ |
| ชั้นบนเย็น | ความต้านทานต่อกิ่งก้านมากเกินไป | ปรับสมดุลและหัวปั้ม |
| ท่อร่วมระยะไกลมีการไหลอ่อน | ท่อยาว/ท่อเล็ก | ขนาดท่อ |
| ปั๊มด้วยความเร็วสูงสุด | ความต้านทานของระบบมากเกินไป | การคำนวณแรงดันตก |
| บางห้องร้อน บางห้องเย็น | ความไม่สมดุลของไฮดรอลิก | การไหลของท่อร่วมไอดี |
| กระแสลดลงกะทันหัน | การอุดตัน/ข้อจำกัด | สเตรนเนอร์ วาล์ว ข้อต่อ PPR |
| เสียงปั๊มสูง | ความเร็วมากเกินไป | ขนาดท่อ/ปั๊ม |
| การเดินท่อยาวทำให้ประสิทธิภาพลดลง | การสูญเสียทางไฮดรอลิก + ความร้อน | ขนาดท่อและฉนวน |
เมื่อห้องเย็น การเพิ่มปั๊มความร้อนออกจากอุณหภูมิของน้ำมักเป็นปฏิกิริยาแรก
แต่หากปัญหาที่แท้จริงคือการไหลไม่เพียงพอ วิธีการนี้ก็ไม่ได้แก้ไขที่ต้นเหตุ
ลำดับการแก้ไขปัญหาที่ดีกว่าคือ:
ความต้องการความร้อน
↓
ความร้อนที่ต้องการ
↓
การไหลของน้ำที่จำเป็น
↓
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
↓
แรงดันของระบบลดลง
↓
จุดปฏิบัติการของปั๊ม
↓
การปรับสมดุลไฮดรอลิก
↓
เอาต์พุตความร้อนของเทอร์มินัล
หลังจากที่พารามิเตอร์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบแล้วเท่านั้น เราควรพิจารณาเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ
การออกแบบระบบไฮดรอลิกมีผลมากกว่าความสะดวกสบาย
นอกจากนี้ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนด้วย
การไหลไม่เพียงพอสามารถนำไปสู่:
อุณหภูมิของน้ำทิ้งไม่เสถียร
มากเกินไป ∆T;
ลดการถ่ายเทความร้อน
ปั่นจักรยานบ่อยๆ
การป้องกันแรงดันสูงภายใต้เงื่อนไขบางประการ
การละลายน้ำแข็งไม่ดี
ประสิทธิภาพตามฤดูกาลลดลง
ดังนั้นปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำจึงไม่ควรถือเป็นเครื่องแยกส่วน
เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฮโดรนิกส์ที่สมบูรณ์
ปั๊มความร้อนประสิทธิภาพสูงที่เชื่อมต่อกับระบบน้ำที่ออกแบบมาไม่ดีไม่สามารถให้ระบบทำความร้อนประสิทธิภาพสูงได้
สำหรับกแหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง สองขั้วระบบที่รวมระบบทำความร้อนใต้พื้นและคอยล์พัดลม น้ำไหลไม่เพียงพอเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการวินิจฉัย
สาเหตุที่แท้จริงอาจเป็น:
ท่อขนาดเล็ก
→แรงดันตกมากเกินไป
→หัวปั๊มไม่เพียงพอ
→การปรับสมดุลไฮดรอลิกไม่ดี
→การไหลของเทอร์มินัลไม่เพียงพอ
→การถ่ายเทความร้อนไม่เพียงพอ
→ห้องไม่สามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้
การแก้ปัญหาไม่ใช่แค่ปั๊มความร้อนที่ใหญ่กว่าหรือปั๊มหมุนเวียนที่ใหญ่กว่าเท่านั้น
แนวทางที่ถูกต้องคือปฏิบัติต่อทั้งระบบเสมือนเป็นเครือข่ายไฮดรอลิกและคำนวณ:
ความจุ + ΔT + การไหล + ขนาดท่อ + แรงดันตก + หัวปั๊ม + การปรับสมดุล
เมื่อพารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ทำงานร่วมกัน ความร้อนที่เกิดจากปั๊มความร้อนจะไปถึงห้องที่ต้องการได้จริง
บทความนี้เป็นตอนที่ 5ของซีรี่ส์วิศวกรรมของเรา:
ส่วนที่ 1 — การทดสอบการใช้งานเบื้องต้นหรือการปิดระบบระยะยาว
ส่วนที่ 2 — อากาศติดอยู่ในท่อทำความร้อนใต้พื้น
ส่วนที่ 3 — การออกแบบและการจัดวางท่อที่ไม่ดี
ส่วนที่ 4 - พื้นที่กระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ
ส่วนที่ 5 - ระบบการไหลของน้ำไม่เพียงพอ
บทความเชิงปฏิบัติเพิ่มเติมจะตรวจสอบปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำ การทำความร้อนใต้พื้น คอยล์พัดลม และระบบไฮโดรนิกจากมุมมองทางวิศวกรรมที่แท้จริงต่อไป
แหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง สองขั้ว: เหตุใดระบบทำความร้อนใต้พื้นจึงไม่อุ่น?
ในระบบปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำที่ให้บริการทั้งสองแบบเครื่องทำความร้อนใต้พื้นและคอยล์พัดลมหนึ่งในข้อร้องเรียนที่พบบ่อยที่สุดคือ:
“ปั๊มความร้อนกำลังทำงานและน้ำที่ไหลออกมายังร้อน แต่ระบบทำความร้อนใต้พื้นยังคงไม่สามารถทำให้ห้องอบอุ่นได้อย่างเหมาะสม”
เมื่อแก้ไขปัญหานี้ หลายคนสงสัยทันทีว่าความจุของปั๊มความร้อนไม่เพียงพอ
อย่างไรก็ตาม ปั๊มความร้อนอาจผลิตความร้อนเพียงพอ
ปัญหาที่แท้จริงอาจง่ายกว่ามาก:
ระบบไฮโดรนิกหมุนเวียนน้ำไม่เพียงพอ
การไหลของน้ำไม่เพียงพอเป็นปัญหาไฮดรอลิกที่พบบ่อยที่สุดในปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำและระบบทำความร้อนใต้พื้น อาจเกิดจากท่อที่มีขนาดเล็กกว่าปกติ แรงดันตกมากเกินไป อุปกรณ์เชื่อมต่อมากเกินไป การติดตั้งไม่ดี การเลือกปั๊มไม่ถูกต้อง ตำแหน่งปั๊มไม่เหมาะสม หรือสถาปัตยกรรมระบบที่ไม่เหมาะสม
ในส่วนที่ 5 ของชุดการแก้ไขปัญหา “แหล่งความร้อนเดียว สองขั้ว” ของเราเราจะอธิบายว่าการไหลของระบบที่ไม่เพียงพอส่งผลต่อประสิทธิภาพของ UFH อย่างไร และวิศวกรควรวินิจฉัยปัญหาอย่างไร
ระบบทำความร้อนแบบไฮโดรนิกจะถ่ายเทความร้อนผ่านน้ำหมุนเวียน
ความสัมพันธ์พื้นฐานคือ:
ที่ไหน:
ถาม= อัตราการถ่ายเทความร้อน
ṁ= อัตราการไหลของมวลน้ำ
ซีพี= ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ
∆T= ความแตกต่างของอุณหภูมิน้ำจ่าย/คืน
สำหรับการคำนวณ HVAC ในทางปฏิบัติโดยใช้น้ำ:
ดังนั้น:
สมการนี้อธิบายหลักการสำคัญ:
ความสามารถในการทำความร้อนเพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันการส่งความร้อน ระบบจะต้องจัดให้มีการไหลของน้ำที่เพียงพอเพื่อส่งความร้อนนั้นไปยังอาคารผู้โดยสาร
สมมติว่าปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำส่ง:
กำลังทำความร้อน 20 กิโลวัตต์
ด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิการจ่าย/คืนการออกแบบที่:
5°ซ
อัตราการไหลที่ต้องการคือประมาณ:
ดังนั้นระบบไฮโดรนิกจะต้องสามารถหมุนเวียนได้ประมาณ:
3.4 ลบ.ม./ชม
ภายใต้ความต้านทานของระบบจริง
หากท่อและปั๊มสามารถส่งน้ำได้เพียง 2.0 ลบ.ม./ชม. ปัญหาก็ไม่สามารถแก้ไขได้โดยพูดว่า:
“ปั๊มความร้อนอยู่ที่ 20 kW ก็น่าจะเพียงพอแล้ว”
ความร้อนอาจเกิดขึ้นที่แหล่งกำเนิด แต่ไม่สามารถถ่ายเทลงสู่พื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นี่คือความแตกต่างที่สำคัญ
เมื่อเลือกปั๊มหมุนเวียน วิศวกรจำเป็นต้องพิจารณาทั้งสองอย่าง:
ต้องหมุนเวียนน้ำผ่านระบบมากน้อยเพียงใด
มักจะแสดงเป็น:
ลบ.ม./ชม
ลิตร/นาที
ลิตร/วินาที
ปั๊มจะต้องเอาชนะความต้านทานไฮดรอลิกได้มากเพียงใดที่อัตราการไหลนั้น
มักจะแสดงเป็น:
เมตรน้ำ
ปาสคาล
ตามทฤษฎีแล้ว เครื่องสูบน้ำอาจให้การไหลเพียงพอภายใต้ความต้านทานต่ำ แต่ไม่สามารถบรรลุการไหลตามที่ต้องการเมื่อเชื่อมต่อกับระบบจริงแล้ว
ดังนั้นการเลือกปั๊มตามอัตราการไหลปกติเท่านั้นจึงไม่เพียงพอ
เราจำเป็นต้องค้นหาจุดปฏิบัติการที่ต้องการบน:
เส้นโค้งปั๊ม × เส้นโค้งความต้านทานของระบบ
ปัญหาที่พบบ่อยมากคือท่อจ่ายหลักมีขนาดเล็กเกินไป
ผู้ติดตั้งอาจเชื่อมต่อท่อหลายท่อเข้ากับท่อหลักเดียวโดยไม่ต้องคำนวณ:
กระแสการออกแบบทั้งหมด
ความเร็วของน้ำ
การสูญเสียแรงดัน
ความต้องการใช้งานพร้อมกัน
ความยาวท่อเท่ากัน
เมื่อการไหลเพิ่มขึ้นผ่านท่อขนาดเล็ก ความเร็วของน้ำจะเพิ่มขึ้น
ในขณะเดียวกัน แรงดันตกก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ซึ่งอาจส่งผลให้:
ความต้านทานสูง → การไหลลดลง → การถ่ายเทความร้อนไม่เพียงพอ → โซน UFH เย็น
นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในบ้านหลังใหญ่และอาคารหลายชั้น
ผู้ติดตั้งอาจพูดว่า:
“ปกติเราใช้ท่อขนาดนี้สำหรับการทำความร้อนใต้พื้น”
นั่นไม่ใช่พื้นฐานทางวิศวกรรมที่เพียงพอ
ขนาดของท่อหลักควรขึ้นอยู่กับความต้องการไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นจริง
การคำนวณแบบมืออาชีพควรคำนึงถึง:
ความจุความร้อนที่ต้องการ
↓
การออกแบบ ∆T
↓
การไหลของน้ำที่จำเป็น
↓
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
↓
ความเร็วน้ำ
↓
การสูญเสียแรงเสียดทานของท่อ
↓
ฟิตติ้งและวาล์ว
↓
แรงดันตกรวม
↓
การเลือกปั๊ม
การข้ามการคำนวณเหล่านี้เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ระบบบางระบบทำงานได้ดีในโครงการขนาดเล็ก แต่จะล้มเหลวเมื่อมีการคัดลอกวิธีการติดตั้งแบบเดียวกันไปยังอาคารขนาดใหญ่
ข้อผิดพลาดทั่วไปคือการคำนวณเฉพาะความยาวท่อตรงเท่านั้น
ความต้านทานของระบบที่แท้จริงยังมาจาก:
ข้อศอก;
เสื้อยืด;
วาล์ว;
กระชอน;
เช็ควาล์ว;
นานาชนิด;
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ถังบัฟเฟอร์
วาล์วควบคุม
ตัวลด;
อุปกรณ์อื่นๆ
ส่วนประกอบเหล่านี้สร้างขึ้นการสูญเสียแรงดันในท้องถิ่น.
ดังนั้น:
วิศวกรมักจะแปลงอุปกรณ์ให้เป็นความยาวท่อเท่ากันเพื่อการคำนวณแบบง่าย
ตัวอย่างเช่น ข้องอ 90° ที่แหลมคมจะสร้างแรงต้านทานได้มากกว่าการเปลี่ยนทิศทางเบาๆ
นี่คือเหตุผลที่การออกแบบระบบไฮโดรนิกที่ดีควรหลีกเลี่ยงการติดตั้งที่ไม่จำเป็นและการเปลี่ยนทิศทางอย่างกะทันหัน
ในการติดตั้งจริง การวางท่อไม่ค่อยเป็นไปตามเส้นทางที่ตรงอย่างสมบูรณ์
แต่ข้อศอกที่ไม่จำเป็นทุกอันจะช่วยเพิ่มแรงต้านทาน
เมื่อเป็นไปได้ รูปแบบการวางท่อควรใช้:
เส้นทางที่ราบรื่นยิ่งขึ้น
โค้งรัศมียาว
ข้อต่อ 45° ที่เหมาะสม
การเปลี่ยนแปลงทิศทางที่ไม่จำเป็นน้อยลง
สิ่งนี้จะมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อ:
ท่อหลักมีขนาดค่อนข้างเล็ก
ท่อยาว
การไหลที่ต้องการสูง
มีการจัดหาหลายชั้นจากห้องโรงงานแห่งหนึ่ง
โดยปกติแล้วศอกข้างเดียวจะไม่ทำลายระบบที่ออกแบบอย่างเหมาะสม
ปัญหาคือการสูญเสียแรงดันสะสมตลอดวงจรไฮดรอลิกทั้งหมด.
แม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่ออกแบบจะดูถูกต้องบนกระดาษ แต่คุณภาพการติดตั้งก็สามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพของไฮดรอลิกที่แท้จริงได้
สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับท่อพีพีอาร์.
ในระหว่างการติดตั้งฟิวชันความร้อน การใส่มากเกินไปหรือฝีมือการผลิตที่ไม่ดีสามารถลดการไหลผ่านภายในที่ข้อต่อได้บางส่วน
ภายนอกท่ออาจดูปกติอย่างสมบูรณ์
อย่างไรก็ตาม เส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพภายในอาจเล็กลงมาก
สิ่งนี้จะสร้างข้อจำกัดที่ซ่อนอยู่
อาการอาจรวมถึง:
การไหลของระบบต่ำ
อุปทาน/ผลตอบแทนจำนวนมาก ΔT;
การไหลที่อ่อนแอในท่อร่วมห่างไกล
ประสิทธิภาพ UPH ต่ำ
ปั๊มทำงานด้วยความเร็วสูงโดยไม่มีการปรับปรุง
นี่เป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมการทดสอบการใช้งานการวัดจึงมีความสำคัญ
ภาพวาดที่ถูกต้องไม่ได้รับประกันการติดตั้งที่ถูกต้อง
สมมติว่าปั๊มความร้อนผลิตน้ำร้อนตามปกติ
คุณวัด:
น้ำประปา: 42°C
น้ำไหลกลับ: 32°C
แล้ว:
หากระบบได้รับการออกแบบให้มีอุณหภูมิประมาณ 5°C ค่า ΔT ที่มากกว่าที่คาดไว้นี้อาจบ่งชี้ว่ามีการไหลของน้ำไม่เพียงพอ
ความสัมพันธ์นั้นตรงไปตรงมา:
สำหรับอัตราการถ่ายเทความร้อนที่กำหนด
การไหลที่ต่ำกว่า → ใหญ่ขึ้น ΔT
และ:
การไหลที่สูงขึ้น → เล็กลง ΔT
นี่ไม่ได้หมายความว่า ΔT ขนาดใหญ่ทุกตัวจะเกิดปัญหากับปั๊มโดยอัตโนมัติ
หมายความว่าควรตรวจสอบ ΔT ร่วมกับ:
การไหลจริง
ความต้องการเทอร์มินัล
เอาท์พุทปั๊มความร้อน
ตำแหน่งวาล์ว
จุดปฏิบัติการของปั๊ม
สถานการณ์ทั่วไปอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นในวิลล่าขนาดใหญ่หรืออาคารพาณิชย์
ปั๊มความร้อนและถังบัฟเฟอร์อาจติดตั้งอยู่ห่างจากเทอร์มินอลทำความร้อน
ท่อที่ยาวขึ้นหมายถึง:
การสูญเสียแรงเสียดทานมากขึ้น
อุปกรณ์เพิ่มเติม
สูญเสียความร้อนมากขึ้น
ความต้องการหัวปั๊มที่สูงขึ้น
หากท่อมีขนาดเล็กเกินไป ผลที่ได้จะแย่ลงมาก
ต้องพิจารณาฉนวนท่อด้วย
ท่อทำความร้อนที่ไม่มีฉนวนยาวหรือฉนวนไม่ดีอาจสูญเสียความร้อนที่มีประโยชน์จำนวนมากก่อนที่น้ำจะไปถึงท่อร่วมทำความร้อนใต้พื้น
ดังนั้นสำหรับระบบไฮโดรนิกระยะไกล วิศวกรควรประเมินทั้งสอง:
การสูญเสียทางไฮดรอลิก + การสูญเสียความร้อน
พิจารณาวิลล่าสามชั้น
ข้อตกลงทั่วไปคือ:
ปั๊มความร้อน → ถังบัฟเฟอร์ → ท่อจ่ายหลัก → ท่อร่วมพื้น
หากคาดว่าปั๊มหมุนเวียนส่วนกลางตัวเดียวจะให้บริการทุกชั้นพร้อมกัน การปรับสมดุลไฮดรอลิกอาจกลายเป็นเรื่องยาก
วงจรที่ใกล้ที่สุดอาจได้รับกระแสมากเกินไป ในขณะที่วงจรระยะไกลได้รับน้อยเกินไป
อาการ ได้แก่:
ชั้นแรกอบอุ่น
ชั้นบนเย็น
ท่อร่วมบางส่วนได้รับการไหลแรง
คนอื่นได้รับการไหลที่อ่อนแอ
ห้องร้อนไม่สม่ำเสมอ
การติดตั้งปั๊มขนาดใหญ่ขึ้นก็ไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุดเสมอไป
นี่เป็นความเข้าใจผิดทั่วไปอีกประการหนึ่ง
เมื่อพื้นไม่ร้อนอย่างเหมาะสม ผู้ติดตั้งบางรายจะเปลี่ยนปั๊มหมุนเวียนให้มีขนาดใหญ่ขึ้นทันที
บางครั้งสิ่งนี้ก็ช่วยได้
บางครั้งก็สร้างปัญหาใหม่
ปั๊มขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้:
ความเร็วน้ำมากเกินไป
เสียงไฮดรอลิก
ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่ไม่จำเป็น
เสียงวาล์ว;
อำนาจการควบคุมที่ไม่ดี
ความไม่สมดุลของไฮดรอลิก
วัตถุประสงค์ที่ถูกต้องไม่ใช่:
“ติดตั้งปั๊มที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นไปได้”
มันคือ:
เลือกปั๊มที่ให้การไหลของการออกแบบที่ต้องการตามความต้านทานของระบบที่คำนวณไว้
ไม่ควรสับสนทั้งสองแนวคิดนี้
วัตถุประสงค์หลักคือการหมุนเวียนน้ำรอบๆ วงจรไฮโดรนิกแบบปิด
วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเพิ่มแรงดันที่มีอยู่เมื่อแรงดันที่มีอยู่ไม่เพียงพอสำหรับเงื่อนไขการกระจายที่ต้องการ
ในระบบปั๊มความร้อน การเลือกและตำแหน่งของปั๊มต้องเป็นไปตามสถาปัตยกรรมไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นจริง
การเพิ่มปั๊มโดยไม่เข้าใจระบบสามารถสร้างปฏิกิริยาโต้ตอบกับแรงดันแทนที่จะแก้ปัญหาได้
ตำแหน่งการติดตั้งปั๊มอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของระบบ
ตัวอย่างเช่น หากถังบัฟเฟอร์มีการแยกไฮดรอลิก ฝั่งปั๊มความร้อนและฝั่งเทอร์มินัลควรวิเคราะห์เป็นวงจรไฮดรอลิกแยกกัน
การจัดการโดยทั่วไปอาจเป็น:
วงจรปฐมภูมิ
ปั๊มความร้อน → ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มความร้อน
และ:
วงจรรอง
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มหมุนเวียน → UFH/คอยล์พัดลม → ถังบัฟเฟอร์
สิ่งนี้แตกต่างโดยพื้นฐานจากการวางปั๊มหลายตัวตามลำดับแบบสุ่ม
ปั๊มแต่ละตัวควรมีความรับผิดชอบไฮดรอลิกที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
ถังบัฟเฟอร์ที่ออกแบบอย่างถูกต้องสามารถทำหน้าที่ได้หลายอย่าง:
การแยกไฮดรอลิก
ปริมาณน้ำของระบบเพิ่มเติม
การทำงานของปั๊มความร้อนมีเสถียรภาพมากขึ้น
ลดการปั่นจักรยานระยะสั้น
รวมวงจรเทอร์มินัลหลายตัวได้ง่ายขึ้น
ปรับปรุงความยืดหยุ่นในการแบ่งเขต
ในกแหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง สองขั้วระบบปั๊มความร้อนอาจจ่ายทั้งสอง:
เครื่องทำความร้อนใต้พื้น + คอยล์พัดลม
เทอร์มินัลทั้งสองประเภทนี้อาจแตกต่างกันมาก:
ข้อกำหนดการไหล
ข้อกำหนดอุณหภูมิของน้ำ
ตรรกะการควบคุม
ตารางการดำเนินงาน
การแยกไฮดรอลิกจึงทำให้ควบคุมระบบได้ง่ายขึ้น
อย่างไรก็ตาม:
ถังบัฟเฟอร์ไม่ได้ชดเชยขนาดท่อที่ไม่ถูกต้องหรือปั๊มหมุนเวียนที่เลือกไม่ถูกต้อง
ทุกวงจรยังคงต้องการโฟลว์การออกแบบที่เพียงพอ
สำหรับวิลล่าขนาดใหญ่หรือโครงการที่มีหลายโซน สถาปัตยกรรมไฮโดรนิกระดับประถมศึกษาถึงมัธยมศึกษาอาจใช้งานได้จริงมากกว่า
ตัวอย่างเช่น:
ฝั่งหลัก
ปั๊มความร้อน → ถังบัฟเฟอร์
ด้านรอง
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มโซน 1 → พื้นชั้นล่าง UFH
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มโซน 2 → ชั้น 1 UFH
ถังบัฟเฟอร์ → ปั๊มโซน 3 → ชั้น 2 UFH
ถังบัฟเฟอร์ → วงจรแยก → คอยล์พัดลม
สถาปัตยกรรมนี้ช่วยให้โซนต่างๆ ทำงานตามความต้องการได้
หากมีเพียงชั้นเดียวที่ต้องการการทำความร้อน ก็ไม่จำเป็นต้องบังคับให้การออกแบบไหลผ่านทุกวงจรเทอร์มินัล
สิ่งนี้สามารถปรับปรุงได้:
เสถียรภาพทางไฮดรอลิก
การแบ่งเขต;
ปลอบโยน;
ควบคุม;
ประสิทธิภาพการสูบน้ำ
ในการเตรียมการทำความร้อนใต้พื้นแบบทุติยภูมิบางระบบ จะมีการติดตั้งปั๊มหมุนเวียนที่ด้านกลับของวงจรขั้วต่อ
ตำแหน่งปั๊มที่แน่นอนควรเป็นไปตามการออกแบบไฮดรอลิก จุดเชื่อมต่อถังขยาย ความสัมพันธ์ของแรงดัน และข้อกำหนดของผู้ผลิตเสมอ
หลักการสำคัญไม่ได้เป็นเพียง "ฝั่งอุปทาน" กับ "ฝั่งส่งคืน"
มันคือ:
ปั๊มจะต้องอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้วงจรที่ต้องการได้รับแรงดันส่วนต่างที่เสถียรและการไหลของการออกแบบโดยไม่รบกวนวงจรอื่น
สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งเมื่อปั๊มหลายตัวใช้ถังบัฟเฟอร์หรือส่วนหัวร่วมร่วมกัน
แม้จะมีขนาดท่อและปั๊มที่ถูกต้อง แต่ระบบที่ไม่สมดุลก็ยังสามารถมีปัญหาการไหลได้
น้ำเป็นไปตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดตามธรรมชาติ
ดังนั้นวงจรที่สั้นกว่าอาจได้รับกระแสมากเกินไปในขณะที่วงจรที่ยาวกว่าจะได้รับน้อยเกินไป
การปรับสมดุลไฮดรอลิกอาจเกี่ยวข้องกับ:
เครื่องวัดการไหลของท่อร่วม;
วาล์วปรับสมดุล
การควบคุมแรงดันต่าง
ปั๊มแบบปรับความเร็วได้
โซนวาล์ว;
การปรับการว่าจ้าง
วัตถุประสงค์ไม่ใช่เพื่อให้ทุกวงจรได้รับกระแสเท่ากัน
มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ทุกวงจรได้รับกระแสการออกแบบ.
เมื่อระบบทำความร้อนใต้พื้นไม่ถึงอุณหภูมิ อย่าเพิ่มค่าที่ตั้งไว้ของปั๊มความร้อนทันที
การวินิจฉัยอย่างเป็นระบบมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก
ตรวจสอบ:
ออกจากอุณหภูมิของน้ำ
อุณหภูมิของน้ำกลับ
ความถี่/ความจุในการทำงาน
สัญญาณเตือน;
ความต้องการความร้อนที่เกิดขึ้นจริง
เปรียบเทียบการจ่าย/คืนจริง ∆T กับเงื่อนไขการออกแบบ
ค่า ΔT ที่สูงผิดปกติอาจบ่งบอกถึงการไหลที่ต่ำ
ใช้:
ข้อมูลการไหลของปั๊มความร้อน
เครื่องวัดการไหลภายนอก
เครื่องวัดการไหลของท่อร่วม;
เครื่องมือการว่าจ้าง
อย่าพึ่งสัมผัสท่อเท่านั้น
ตรวจสอบว่าท่อจ่ายหลักสามารถรองรับการไหลทั้งหมดที่ต้องการได้หรือไม่
รวม:
ท่อตรง
ข้อศอก;
วาล์ว;
กระชอน;
นานาชนิด;
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ฟิตติ้ง
มองหา:
วาล์วปิดบางส่วน
ตัวกรองที่ถูกบล็อก
ข้อ จำกัด ฟิวชั่น PPR;
ท่องอ
การเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง
ล็อคอากาศ
เปรียบเทียบจุดปฏิบัติงานที่ต้องการกับเส้นโค้งปั๊มจริง
ยืนยันว่าปั๊มให้บริการวงจรไฮดรอลิกที่ต้องการ
ปรับแต่ละวงจรตามขั้นตอนการออกแบบที่ต้องการ
ควรประเมินประสิทธิภาพการทำความร้อนที่ขั้วต่อหลังจากที่ระบบไฮดรอลิกทำงานอย่างถูกต้องเท่านั้น
| อาการ | สาเหตุทางไฮดรอลิกที่เป็นไปได้ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|---|
| ปั๊มความร้อนร้อน พื้นเย็น | การไหลไม่เพียงพอ | การไหลของระบบทั้งหมด |
| อุปทาน/ผลตอบแทนจำนวนมาก ∆T | การไหลของน้ำต่ำ | ปั๊มต้านทานท่อ |
| ชั้นบนเย็น | ความต้านทานต่อกิ่งก้านมากเกินไป | ปรับสมดุลและหัวปั้ม |
| ท่อร่วมระยะไกลมีการไหลอ่อน | ท่อยาว/ท่อเล็ก | ขนาดท่อ |
| ปั๊มด้วยความเร็วสูงสุด | ความต้านทานของระบบมากเกินไป | การคำนวณแรงดันตก |
| บางห้องร้อน บางห้องเย็น | ความไม่สมดุลของไฮดรอลิก | การไหลของท่อร่วมไอดี |
| กระแสลดลงกะทันหัน | การอุดตัน/ข้อจำกัด | สเตรนเนอร์ วาล์ว ข้อต่อ PPR |
| เสียงปั๊มสูง | ความเร็วมากเกินไป | ขนาดท่อ/ปั๊ม |
| การเดินท่อยาวทำให้ประสิทธิภาพลดลง | การสูญเสียทางไฮดรอลิก + ความร้อน | ขนาดท่อและฉนวน |
เมื่อห้องเย็น การเพิ่มปั๊มความร้อนออกจากอุณหภูมิของน้ำมักเป็นปฏิกิริยาแรก
แต่หากปัญหาที่แท้จริงคือการไหลไม่เพียงพอ วิธีการนี้ก็ไม่ได้แก้ไขที่ต้นเหตุ
ลำดับการแก้ไขปัญหาที่ดีกว่าคือ:
ความต้องการความร้อน
↓
ความร้อนที่ต้องการ
↓
การไหลของน้ำที่จำเป็น
↓
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
↓
แรงดันของระบบลดลง
↓
จุดปฏิบัติการของปั๊ม
↓
การปรับสมดุลไฮดรอลิก
↓
เอาต์พุตความร้อนของเทอร์มินัล
หลังจากที่พารามิเตอร์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบแล้วเท่านั้น เราควรพิจารณาเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ
การออกแบบระบบไฮดรอลิกมีผลมากกว่าความสะดวกสบาย
นอกจากนี้ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนด้วย
การไหลไม่เพียงพอสามารถนำไปสู่:
อุณหภูมิของน้ำทิ้งไม่เสถียร
มากเกินไป ∆T;
ลดการถ่ายเทความร้อน
ปั่นจักรยานบ่อยๆ
การป้องกันแรงดันสูงภายใต้เงื่อนไขบางประการ
การละลายน้ำแข็งไม่ดี
ประสิทธิภาพตามฤดูกาลลดลง
ดังนั้นปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำจึงไม่ควรถือเป็นเครื่องแยกส่วน
เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฮโดรนิกส์ที่สมบูรณ์
ปั๊มความร้อนประสิทธิภาพสูงที่เชื่อมต่อกับระบบน้ำที่ออกแบบมาไม่ดีไม่สามารถให้ระบบทำความร้อนประสิทธิภาพสูงได้
สำหรับกแหล่งความร้อนหนึ่งแหล่ง สองขั้วระบบที่รวมระบบทำความร้อนใต้พื้นและคอยล์พัดลม น้ำไหลไม่เพียงพอเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการวินิจฉัย
สาเหตุที่แท้จริงอาจเป็น:
ท่อขนาดเล็ก
→แรงดันตกมากเกินไป
→หัวปั๊มไม่เพียงพอ
→การปรับสมดุลไฮดรอลิกไม่ดี
→การไหลของเทอร์มินัลไม่เพียงพอ
→การถ่ายเทความร้อนไม่เพียงพอ
→ห้องไม่สามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้
การแก้ปัญหาไม่ใช่แค่ปั๊มความร้อนที่ใหญ่กว่าหรือปั๊มหมุนเวียนที่ใหญ่กว่าเท่านั้น
แนวทางที่ถูกต้องคือปฏิบัติต่อทั้งระบบเสมือนเป็นเครือข่ายไฮดรอลิกและคำนวณ:
ความจุ + ΔT + การไหล + ขนาดท่อ + แรงดันตก + หัวปั๊ม + การปรับสมดุล
เมื่อพารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ทำงานร่วมกัน ความร้อนที่เกิดจากปั๊มความร้อนจะไปถึงห้องที่ต้องการได้จริง
บทความนี้เป็นตอนที่ 5ของซีรี่ส์วิศวกรรมของเรา:
ส่วนที่ 1 — การทดสอบการใช้งานเบื้องต้นหรือการปิดระบบระยะยาว
ส่วนที่ 2 — อากาศติดอยู่ในท่อทำความร้อนใต้พื้น
ส่วนที่ 3 — การออกแบบและการจัดวางท่อที่ไม่ดี
ส่วนที่ 4 - พื้นที่กระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ
ส่วนที่ 5 - ระบบการไหลของน้ำไม่เพียงพอ
บทความเชิงปฏิบัติเพิ่มเติมจะตรวจสอบปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำ การทำความร้อนใต้พื้น คอยล์พัดลม และระบบไฮโดรนิกจากมุมมองทางวิศวกรรมที่แท้จริงต่อไป