Balance hidráulico del sistema HVAC y método de selección de la válvula de regulación eléctrica

Breve introducción al sistema de equilibrado hidráulico

Todos los sistemas de calefacción y aire acondicionado deben alcanzar dos objetivos principales:

• 1. Proporcionar el confort necesario;
• 2. Conseguir los objetivos anteriores con el mínimo consumo de energía.

Pero, de hecho, ni siquiera el sistema de control más complejo puede ofrecer resultados satisfactorios, y el coste de funcionamiento es elevado.

• 1. En algunos sitios hace demasiado calor y en otros demasiado frío.
• 2. En algunas salas, es difícil arrancar después de retroceder.
• 3. La potencia de la instalación no puede aprovecharse al máximo.
• 4. Consumo de energía superior al previsto.

Fenómenos comunes de desequilibrio hidráulico

1. Fenómenos comunes de desequilibrio de flujo

El sistema es desigual en frío y en calor:

• A. Cerca del calor lejos del frío (cerca del frío lejos del calor) al calentar (frío).
• B. El volumen de agua de algunas ramas es demasiado grande o demasiado pequeño.

El sistema de caudal variable está averiado.

La carga es estable, pero la válvula de control de la habitación funciona con frecuencia, lo que provoca una oscilación frecuente de la temperatura ambiente.

El consumo de energía de funcionamiento de la bomba es demasiado elevado.

El tiempo de estabilidad del sistema es demasiado largo.

2. Fenómenos comunes de desequilibrio de la presión

La válvula de control produce ruido y vibraciones.

La válvula reguladora no se puede cerrar, y hay peligro de quemar la válvula cuando es grave.

El peso de la válvula de control es demasiado pequeño, y la curva de la válvula se deforma. El sistema controlado de disipación de calor lineal se convierte en el sistema controlado de disipación de calor ascendente.

No uniformidad del calor y el frío en el sistema.

Desalineación del sistema de caudal variable

Comúnmente utilizado en el sistema de caudal variable con válvula de equilibrio estático, incluso si cada extremo ha sido depurado y equilibrado durante la depuración, cuando se utiliza en la práctica, cuando algún extremo se ajusta o se cierra, la diferencia de presión entre los otros extremos cambiará. Como resultado, el cambio del volumen de agua de otros terminales no regulados conducirá al desequilibrio, que es un fenómeno de desequilibrio dinámico.

La carga es estable, pero el regulador funciona con frecuencia

Después de que se produzca el desequilibrio dinámico, la temperatura de la habitación fluctúa debido al cambio del caudal de agua a través del extremo, y el termostato controla la válvula reguladora para ajustar el caudal de agua. En este momento, la carga de la habitación no ha cambiado. La acción reguladora de la válvula de regulación se debe a la fluctuación de la presión del sistema.

Sistema de caudal variable

Las válvulas de regulación se encargan del control de la energía, actuando sólo cuando cambia la carga, mientras que las válvulas de equilibrado se encargan del control de la presión y de absorber las fluctuaciones de presión en el sistema.

Estabilidad prolongada del sistema

Si un sistema de aire acondicionado no consigue mantener una buena relación lineal entre la apertura de la válvula de control y la disipación de calor del equipo de disipación de calor, provocará frecuentes fluctuaciones en la temperatura de la sala controlada, y el tiempo de estabilidad del sistema será demasiado largo.

Ruido y vibración de la válvula reguladora

Según la ecuación de flujo continuo, el agua tiene un proceso de aceleración y desaceleración a medida que fluye a través de la válvula de control. La presión dinámica correspondiente también tiene un proceso de aumento y disminución. Según la ecuación de Bernoulli, la presión estática tiene un proceso de disminución y aumento. Cuando la presión estática en un punto determinado desciende hasta la presión de vaporización correspondiente a la temperatura del agua en ese punto, aparecerán burbujas en ese punto y se producirá "cavitación", lo que dará lugar a ruidos y vibraciones.

Cuanto mayor sea la pérdida de carga de la válvula de control, mayor será la temperatura del agua (sobre todo en invierno).

La válvula reguladora no puede cerrarse, a veces se produce el peligroso fenómeno de la válvula ardiendo.

Cuando algunas válvulas de control de extremo del sistema están cerradas, la velocidad de flujo de la tubería principal disminuye, por lo que la resistencia a la fricción disminuye, y la diferencia de presión entre los dos extremos de las válvulas de control eléctrico de otro extremo aumenta. Cuando la diferencia de presión de cierre de la válvula de control eléctrico es mayor que la de la válvula de control eléctrico, el conductor de la válvula de control eléctrico no puede proporcionar suficiente par para cerrar la válvula de control eléctrico, lo que resulta en el fenómeno de que la válvula no se puede cerrar. En este momento, el terminal está en el estado de sobrecorriente, el controlador continuará requiriendo la acción del motor para cerrar la válvula, pero el hecho no se cierra, el motor continúa calentándose, si el controlador no tiene función de protección de sobrecarga, es fácil quemar el motor.

¿Por qué se equilibra el sistema hidráulico?

La tecnología del equilibrio hidráulico en los sistemas de calefacción y aire acondicionado es la clave para ahorrar energía y mejorar la calidad de la refrigeración o la calefacción.

Problema común

• 1. En el sistema de calefacción o aire acondicionado, debido a diversas razones, la mayoría de los bucles de transmisión y el bucle de la unidad de fuente de calor frío tienen desequilibrio hidráulico, de modo que el caudal real que pasa por el usuario final y la unidad no coincide con el caudal de diseño.
• 2. La mayoría de las bombas se seleccionan demasiado grandes o la bomba funciona en un punto de trabajo inadecuado, con lo que el sistema de agua se encuentra en unas condiciones de funcionamiento de gran caudal y pequeña diferencia de temperatura, el rendimiento de funcionamiento de la bomba es bajo y el rendimiento de transferencia de calor es bajo.
• 3. La temperatura ambiente de cada usuario es inconsistente e inestable, la temperatura ambiente cerca de la fuente de calor es alta, y la temperatura ambiente en la fuente de calor lejana es baja. La temperatura ambiente cerca de la fuente de frío es baja y la temperatura ambiente lejos de la fuente de frío es alta.
• 4. Para las unidades de fuente de calor o de fuente de frío, la unidad no alcanza su potencia nominal, de modo que el número de unidades que funcionan realmente supera el número de unidades requerido por la carga.

Mejorar el confort

• Asegúrese de que la temperatura ambiente cumpla los requisitos de diseño y alcance la temperatura fijada en poco tiempo.
• Distribución razonable del tráfico
• La válvula de equilibrado hidráulico absorbe el exceso de presión diferencial y controla y ajusta el caudal requerido por el sistema.
• Ahorrar energía y reducir los costes de explotación

Por cada 1 °C de descenso de la temperatura en un sistema de aire acondicionado, el consumo de energía aumenta en 15%.

Por cada 1 °C de aumento de la temperatura en un sistema de calefacción, el consumo de energía se incrementa en 10%.

El concepto básico de la válvula y la clasificación y selección de la válvula de equilibrado

Capacidad de circulación de la válvula - Kv

• 1. Definición: Cuando la diferencia de presión a través de la válvula es de 1 bar, el flujo a través de la válvula cuando la válvula está completamente abierta, en m3 / h.
• 2. Cálculo:
• 3. Derivación de fórmulas:

Para la válvula reguladora, cuando el grado de apertura de la válvula no cambia, la capacidad de flujo de la válvula no cambia. La capacidad de caudal de la válvula cambia sólo cuando cambia el grado de apertura de la válvula de regulación. La relación entre la curva de la válvula de regulación y el tiempo de asentamiento del sistema.