Systèmes automatiques de maintien de la pression fabriqués par Anton Eder GmbH dans les systèmes de chauffage modernes. Stations de pompage de surpression pour augmenter la pression AUPD basées sur des pompes boosta pour l'alimentation en eau automatique, extinction d'incendie AUPD pour le soutien
A. Bondarenko
L'utilisation d'unités automatiques de maintien de la pression (AUPD) pour les systèmes de chauffage et de refroidissement s'est généralisée en raison de la croissance active du volume de construction de grande hauteur.
L'AUPD remplit des fonctions de maintien pression constante, compensation des dilatations thermiques, dégazage du système et compensation des pertes de caloporteur.
Mais comme c'est assez nouveau pour marché russeéquipements, de nombreux spécialistes dans ce domaine se posent des questions : quels sont les automatismes standards, quels sont les principes de leur fonctionnement et la méthode de sélection ?
Commençons par décrire les paramètres par défaut. Aujourd'hui, le type de système de contrôle automatique le plus courant est celui des installations avec une unité de contrôle à pompe. Un tel système se compose d'un vase d'expansion sans pression et d'une unité de commande, qui sont interconnectés. Les principaux éléments de l'unité de contrôle sont les pompes, les électrovannes, le capteur de pression et le débitmètre, et le contrôleur, à son tour, assure le contrôle de l'unité de contrôle automatique dans son ensemble.
Le principe de fonctionnement de ces systèmes de contrôle automatique est le suivant : lorsqu'il est chauffé, le liquide de refroidissement dans le système se dilate, ce qui entraîne une augmentation de la pression. Le capteur de pression détecte cette augmentation et envoie un signal calibré à l'unité de contrôle. L'unité de commande (à l'aide d'un capteur de poids (remplissage) fixant en permanence le niveau de liquide dans le réservoir) ouvre l'électrovanne sur la ligne de dérivation. Et à travers elle, l'excès de liquide de refroidissement s'écoule du système vers la membrane vase d'expansion, dont la pression est égale à la pression atmosphérique.
Une fois la pression définie dans le système atteinte, l'électrovanne se ferme et bloque le flux de fluide du système vers le vase d'expansion. Lorsque le liquide de refroidissement dans le système se refroidit, son volume diminue et la pression chute. Si la pression chute en dessous du niveau défini, l'unité de commande met la pompe en marche. La pompe fonctionne jusqu'à ce que la pression dans le système atteigne la valeur définie. Une surveillance constante du niveau d'eau dans le réservoir protège la pompe de la marche à sec et empêche également le remplissage excessif du réservoir. Si la pression dans le système dépasse le maximum ou le minimum, l'une des pompes ou des électrovannes est activée, respectivement. Si la capacité d'une pompe dans la conduite de pression n'est pas suffisante, la deuxième pompe est activée. Il est important que le système de contrôle automatique de ce type dispose d'un système de sécurité : lorsqu'une des pompes ou solénoïdes tombe en panne, la seconde doit s'allumer automatiquement.
Il est logique d'examiner la méthode de sélection de l'AUPD basée sur les pompes en utilisant un exemple tiré de la pratique. L'un des projets récemment mis en œuvre - "Maison d'habitation sur Mosfilmovskaya" (objet de la société "DON-Stroy"), dans le centre point chaud qui semblable unité de pompage... La hauteur du bâtiment est de 208 m.Sa station de chauffage central se compose de trois parties fonctionnelles, qui sont respectivement responsables du chauffage, de la ventilation et de l'alimentation en eau chaude. Le système de chauffage de l'immeuble de grande hauteur est divisé en trois zones. Total estimé Energie thermique systèmes de chauffage - 4,25 Gcal / h.
Nous présentons un exemple de sélection d'AUPD pour la 3ème zone de chauffage.
Donnée initiale requis pour le calcul:
1) puissance thermique du système (zones) N système, kW. Dans notre cas (pour la 3ème zone de chauffage) ce paramètre est égal à 1740 kW (données initiales du projet) ;
2) hauteur statique H st (m) ou pression statique R st (bar) est la hauteur de la colonne de liquide entre le point de raccordement de l'unité et le point le plus haut système (colonne de liquide de 1 m = 0,1 bar). Dans notre cas, ce paramètre est de 208 m ;
3) le volume de liquide de refroidissement (eau) dans le système V, l. Pour la sélection correcte de l'AUPD, il est nécessaire d'avoir des données sur le volume du système. Si valeur exacte inconnue, la valeur moyenne du volume d'eau peut être calculée par les coefficients donnés dans la table... Selon le projet, le volume d'eau de la 3e zone de chauffage V système est égal à 24 350 litres.
4) graphique de température : 90/70°C.
Premier pas. Calcul du volume du vase d'expansion à l'AUPD :
1. Calcul du coefficient de dilatation À expansion (%), qui exprime l'augmentation du volume du liquide de refroidissement lorsqu'il est chauffé de la température initiale à la température moyenne, où T Mer = (90 + 70) / 2 = 80°C. A cette température, le coefficient de dilatation sera de 2,89%.
2. Calcul du volume d'expansion Véruption (l), c'est-à-dire le volume du liquide de refroidissement déplacé du système lorsqu'il est chauffé à une température moyenne :
V poste = V sis. K poste/100 = 24350. 2,89 / 100 = 704 litres.
3. Calcul du volume estimé du vase d'expansion V b :
V b = V poste À zapper = 704. 1,3 = 915 litres.
où À zap - facteur de sécurité.
Ensuite, nous sélectionnons la taille standard du vase d'expansion à partir de la condition que son volume ne soit pas inférieur à celui calculé. Si nécessaire (par exemple, en cas de restrictions de taille), l'AUPD peut être complété par un réservoir supplémentaire, divisant le volume total estimé par deux.
Dans notre cas, le volume du réservoir sera de 1000 litres.
Seconde phase... Sélection de l'unité de contrôle :
1. Détermination de la pression de service nominale :
R sis = H sist / 10 + 0,5 = 208/10 + 0,5 = 21,3 bars.
2. Selon les valeurs R sis et N système, nous sélectionnons l'unité de contrôle selon des tableaux ou des schémas spéciaux fournis par les fournisseurs ou les fabricants. Tous les modèles d'unités de contrôle peuvent inclure une ou deux pompes. Dans l'AUPD avec deux pompes dans le programme d'installation, vous pouvez sélectionner en option le mode de fonctionnement de la pompe : "Principal / Standby", "Fonctionnement alternatif des pompes", "Fonctionnement parallèle des pompes".
Ceci termine le calcul de l'AUPD, et le volume du réservoir et le marquage de l'unité de contrôle sont prescrits dans le projet.
Dans notre cas, l'unité de contrôle automatique de la 3ème zone de chauffage doit comprendre un réservoir à écoulement libre d'un volume de 1000 litres et une unité de contrôle qui garantira que la pression dans le système est maintenue à au moins 21,3 bars.
Par exemple, pour ce projet a été choisi AUPD MPR-S / 2.7 pour deux pompes, PN 25 bar et réservoir MP-G 1000 de Flamco (Pays-Bas).
En conclusion, il convient de mentionner qu'il existe également des installations à base de compresseurs. Mais c'est une toute autre histoire...
Article fourni par la société ADL
Le développement des grandes villes conduit inévitablement à la nécessité de construire des complexes de bureaux et de commerces multifonctionnels de grande hauteur. Ces immeubles de grande hauteur présentent besoins spéciaux aux systèmes de chauffage à eau chaude.
De nombreuses années d'expérience dans la conception et l'exploitation de bâtiments multifonctionnels nous permettent de formuler la conclusion suivante : la base de la fiabilité et de l'efficacité du fonctionnement global du système de chauffage est le respect des exigences techniques suivantes :
- La constance de la pression du liquide de refroidissement dans tous les modes de fonctionnement.
- Constance composition chimique liquide de refroidissement.
- Absence de gaz sous forme libre et dissoute.
Le non-respect d'au moins une de ces exigences entraîne une usure accrue des équipements de chauffage (radiateurs, vannes, thermostats, etc.). De plus, la consommation d'énergie thermique augmente et, par conséquent, les coûts des matériaux augmentent.
Pour garantir que ces exigences sont remplies, les systèmes de maintien de la pression, d'appoint automatique et de dégazage d'Anton Eder GmbH le permettent.
Riz. 1. Schéma de l'installation de maintien de pression réalisée par Eder
L'équipement "Eder" (EDER) est constitué de modules séparés assurant le maintien de la pression, le réapprovisionnement et le dégazage du liquide de refroidissement. Le module A de maintien de la pression du liquide de refroidissement est constitué d'un vase d'expansion 1, dans lequel se trouve une chambre élastique 2, qui empêche le liquide de refroidissement d'entrer en contact avec l'air et directement avec les parois du réservoir, ce qui distingue avantageusement les détendeurs Eder des détendeurs à membrane , dans lequel les parois du réservoir sont sujettes à la corrosion par contact avec l'eau. Lorsque la pression dans le système augmente, causée par la dilatation de l'eau pendant le chauffage, la vanne 3 s'ouvre et l'excès d'eau du système pénètre dans le vase d'expansion. Lors du refroidissement et, par conséquent, d'une diminution du volume d'eau dans le système, le capteur de pression 4 est déclenché, mettant en marche la pompe 5, pompant le liquide de refroidissement du réservoir dans le système jusqu'à ce que la pression dans le système devienne égale à la valeur définie une.
Le module d'appoint B permet de compenser les pertes de caloporteur dans le système résultant de de diverses sortes fuites. Lorsque le niveau d'eau dans le réservoir 1 diminue et que le valeur minimum la vanne 6 s'ouvre et de l'eau s'écoule dans le vase d'expansion depuis le système d'alimentation en eau froide. Lorsque le niveau défini par l'utilisateur est atteint, la vanne est fermée et l'appoint s'arrête.
Lors de l'exploitation de systèmes de chauffage dans des immeubles de grande hauteur, le problème le plus aigu est le dégazage du liquide de refroidissement. Les bouches d'aération existantes vous permettent de vous débarrasser de la "légèreté" du système, mais ne résolvent pas le problème de la purification de l'eau des gaz qui y sont dissous, principalement de l'oxygène atomique et de l'hydrogène, qui provoquent non seulement de la corrosion, mais également de la cavitation à grande vitesse. et les pressions du liquide de refroidissement, ce qui détruit les appareils du système : pompes, vannes et raccords. Lors de l'utilisation moderne radiateurs en aluminium au détriment de réaction chimique il se forme dans l'eau de l'hydrogène dont l'accumulation peut conduire à la rupture du carter du radiateur avec toutes les "conséquences" qui en découlent.
Le module de dégazage Eder C utilise manière physiqueélimination continue des gaz dissous en raison d'une forte diminution de la pression. Lorsque la vanne 9 est ouverte brièvement dans un volume prédéterminé (environ 200 l) 8, en quelques fractions de seconde, la pression de l'eau au-delà de 5 bars chute à la pression atmosphérique. Dans le même temps, il se produit un dégagement brutal de gaz dissous dans l'eau (effet d'ouverture d'une bouteille de champagne). Un mélange d'eau et de bulles de gaz est introduit dans le vase d'expansion 1. Le réservoir de dégazage 8 est rempli à partir du vase d'expansion 1 avec de l'eau déjà purifiée du gaz. Progressivement, tout le volume du liquide de refroidissement dans le système sera complètement nettoyé des impuretés et des gaz. Plus la hauteur statique du système de chauffage est élevée, plus les exigences de dégazage et de pression constante du fluide de chauffage sont élevées. Tous ces modules sont contrôlés unité de microprocesseur D, qui a des fonctions de diagnostic et la capacité d'être inclus dans le systèmes automatisés expéditeur.
L'utilisation des plantes Eder ne se limite pas aux immeubles de grande hauteur. Il est conseillé de les utiliser dans des structures avec un système de chauffage étendu. Les unités EAC compactes, dans lesquelles un vase d'expansion d'un volume allant jusqu'à 500 litres est articulé avec une armoire de commande, peuvent être utilisées avec succès en complément de systèmes autonomes chauffage en construction individuelle.
Les installations de l'entreprise, qui sont utilisées avec succès dans tous les immeubles de grande hauteur en Allemagne, sont le choix pour un système d'ingénierie chauffage.
Les systèmes de surpression sont stations de pompage, qui comprennent de 2 à 4 multi-étages pompes verticales Boosta.
Les pompes Boosta sont montées sur un châssis commun et sont reliées entre elles par des tuyaux d'aspiration et de refoulement. Le raccordement des pompes aux collecteurs se fait à l'aide de Vannes d'arrêt et clapets anti-retour.
L'armoire de commande est fixée sur une crémaillère montée sur le châssis.
Les systèmes de surpression ont différentes méthodes de contrôle :
- AUPD… Boosta… PD avec plusieurs convertisseurs de fréquence.
Systèmes de surpression avec 2 ÷ 4 pompes Boosta, chaque pompe a un convertisseur de fréquence séparé. Toutes les pompes fonctionnent à vitesse variable, à la même vitesse. - AUPD ... Boosta ... KCHR avec régulation de fréquence en cascade.
Surpresseurs avec 2 ÷ 4 pompes Boosta, une seule pompe est équipée d'un convertisseur de fréquence. Les autres pompes sont allumées en fonction des exigences du système et fonctionnent à vitesse constante.
Une pression constante est maintenue en ajustant la vitesse de la pompe à laquelle le convertisseur de fréquence est connecté.
Maintien automatique de la pression Flamcomat (contrôle de la pompe)
Champ d'application
AUPD Flamcomat est utilisé pour maintenir une pression constante, compenser la dilatation thermique, la désaération et compenser les pertes de liquide de refroidissement dans systèmes fermés chauffage ou refroidissement.
* Si la température du système au point de raccordement de l'installation dépasse 70°C, il est nécessaire d'utiliser un réservoir intermédiaire Flexcon VSV, qui assure le refroidissement du fluide de travail avant l'installation (voir chapitre « Réservoir intermédiaire VSV »).
But de l'installation Flamcomat
Maintien de la pression
AUPD Flamcomat maintient la pression requise dans
système dans une plage étroite (± 0,1 bar) dans tous les modes de fonctionnement, et compense également la dilatation thermique
liquide de refroidissement dans les systèmes de chauffage ou de refroidissement.
Système de contrôle automatique Flamcomat de série
se compose des parties suivantes :
... vase d'expansion à membrane;
... Bloc de contrôle ;
... raccordement au réservoir.
L'eau et l'air dans le réservoir sont séparés par une membrane en caoutchouc butyle remplaçable de haute qualité avec une très faible perméabilité aux gaz.
Principe de fonctionnement
Lorsqu'il est chauffé, le liquide de refroidissement dans le système se dilate, ce qui entraîne une augmentation de la pression. Le capteur de pression détecte cette augmentation et envoie un signal calibré à
Bloc de contrôle. L'unité de commande, qui, à l'aide d'un capteur de poids (remplissage, Fig. 1), enregistre en permanence le niveau de liquide dans le réservoir, ouvre l'électrovanne sur la conduite de dérivation, à travers laquelle l'excès de liquide de refroidissement s'écoule du système vers le vase d'expansion à membrane (dont la pression est égale à l'atmosphérique).
Une fois la pression définie dans le système atteinte, l'électrovanne se ferme et bloque le flux de fluide du système vers le vase d'expansion.
Lorsque le liquide de refroidissement dans le système se refroidit, son volume diminue et la pression chute. Si la pression descend en dessous du niveau réglé, la centrale s'allume
pompe. La pompe fonctionne jusqu'à ce que la pression dans le système atteigne le niveau défini.
Une surveillance constante du niveau d'eau dans le réservoir protège la pompe de la marche à sec et empêche également le remplissage excessif du réservoir.
Si la pression dans le système dépasse le maximum ou le minimum, alors, en conséquence, l'une des pompes ou l'une des électrovannes est activée.
S'il n'y a pas assez de capacité pour 1 pompe dans la conduite de pression, la 2e pompe sera activée (unité de commande D10, D20, D60 (D30), D80, D100, D130). AUPD Flamcomat avec deux pompes dispose d'un système de sécurité : si l'une des pompes ou solénoïdes tombe en panne, la seconde est automatiquement mise en marche.
Afin d'égaliser le temps de fonctionnement des pompes et des solénoïdes pendant le fonctionnement de l'unité et d'augmenter la durée de vie de l'unité dans son ensemble, des unités à deux pompes sont utilisées
système de commutation "travail-veille" entre les pompes et les électrovannes (quotidiennement).
Les messages d'erreur concernant la valeur de la pression, le niveau de remplissage du réservoir, le fonctionnement de la pompe et l'électrovanne sont affichés sur le panneau de commande du module SDS.
Désaération
La désaération dans le système de contrôle automatique Flamcomat est basée sur le principe de la réduction de pression (étranglement, fig. 2). Lorsque le caloporteur sous pression pénètre dans le vase d'expansion de l'installation (à écoulement libre ou atmosphérique), la capacité des gaz à se dissoudre dans l'eau diminue. L'air est libéré de l'eau et est évacué par un évent installé dans la partie supérieure du réservoir (Fig. 3). Pour éliminer le plus d'air possible de l'eau, un compartiment spécial avec
avec anneaux PALL : cela augmente la capacité de désaération de 2 à 3 fois par rapport aux installations conventionnelles.
Afin d'éliminer autant que possible les gaz en excès du système, l'augmentation du nombre de cycles ainsi que augmentation du temps cycles (les deux valeurs dépendent de la taille du réservoir) sont préprogrammés en usine. Après 24 à 40 heures, ce mode de dégazage turbo passe en mode de dégazage normal.
Si nécessaire, vous pouvez démarrer ou arrêter le mode de dégazage du turbo manuellement (si le module SDS 32 est installé).
Se réconcilier
L'appoint automatique compense les pertes de volume du fluide caloporteur dues aux fuites et à la désaération.
Le système de contrôle de niveau active automatiquement la fonction d'appoint lorsque cela est nécessaire et le liquide de refroidissement pénètre dans le réservoir conformément au programme (Fig. 4).
Lorsque le niveau minimum de liquide de refroidissement dans le réservoir est atteint (généralement = 6 %), le solénoïde de la ligne d'appoint s'ouvre.
Le volume du liquide de refroidissement dans le réservoir sera augmenté à niveau requis(généralement = 12%). Cela empêchera la pompe de fonctionner à sec.
Lors de l'utilisation d'un débitmètre standard, la quantité d'eau peut être limitée par le temps d'appoint dans le programme. Lorsque ce temps est dépassé, des mesures doivent être prises pour corriger le problème. Par la suite, si le temps d'appoint n'a pas changé, le même volume d'eau peut être ajouté au système.
Dans les installations où sont utilisés des débitmètres à impulsions (option), l'appoint sera coupé lorsque le programme sera atteint.
volume mondial d'eau. Si la ligne de maquillage
AUPD Flamcomat sera connecté directement au système d'alimentation en eau potable, il est nécessaire d'installer un filtre et une protection contre flux inverse(la coupure hydraulique est facultative).
Éléments de base de l'AUPD Flamcomat
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AUPD Flamcomat М0 Go 300
