Μία πηγή θερμότητας, δύο ακροδέκτες: Γιατί η ενδοδαπέδια θέρμανση δεν θερμαίνεται;

Μέρος 3 — Κακή σχεδίαση και διάταξη σωληνώσεων

Μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού λειτουργεί κανονικά. Η θερμοκρασία του νερού εξόδου είναι σωστή. Η αντλία κυκλοφορίας λειτουργεί και δεν υπάρχει εμφανής αέρας παγιδευμένος στους βρόχους ενδοδαπέδιας θέρμανσης.

Αλλά ορισμένα δωμάτια εξακολουθούν να μην ζεσταίνονται αρκετά.

Τι πρέπει να ελέγξουμε στη συνέχεια;

Σε πολλά έργα, το πρόβλημα δεν είναι η ίδια η αντλία θερμότητας. Είναι τοΣχεδιασμός σωληνώσεων ενδοδαπέδιας θέρμανσης και υδραυλική διάταξη.

Λανθασμένη διάμετρος σωλήνα, υπερβολικά μεγάλοι βρόχοι, πάρα πολλά κυκλώματα συνδεδεμένα σε μία πολλαπλή, κακή θέση πολλαπλής, ακατάλληλη απόσταση σωλήνων ή περιττές ρυθμίσεις ανάμειξης μπορούν όλα να αυξήσουν την υδραυλική αντίσταση και να μειώσουν την κατανομή θερμότητας.

Το αποτέλεσμα είναι ένα κοινό παράπονο πεδίου:

«Η αντλία θερμότητας λειτουργεί, αλλά η ενδοδαπέδια θέρμανση δεν είναι ακόμα αρκετά ζεστή».

Στο Μέρος 3 του βιβλίου μαςΜία πηγή θερμότητας, δύο τερματικάτης σειράς αντιμετώπισης προβλημάτων, εξηγούμε πώς ο σχεδιασμός των σωληνώσεων επηρεάζει τη ροή του νερού, την πτώση πίεσης και την απόδοση θερμότητας—και τι πρέπει να ελέγξουν οι μηχανικοί προτού κατηγορήσουν την αντλία θερμότητας.

1. Γιατί έχει τόση σημασία ο σχεδιασμός σωληνώσεων UFH;

Η ενδοδαπέδια θέρμανση είναι ένα υδρονικό τερματικό σύστημα.

Η αντλία θερμότητας δεν θερμαίνει απευθείας το δωμάτιο. Αντίθετα, η θερμότητα πρέπει να ταξιδέψει σε διάφορα στάδια:

Αντλία θερμότητας → Ζεστό νερό → Κύρια σωληνώσεις → Πολλαπλή → Βρόχοι UFH → Όροφος → Δωμάτιο

Εάν η υδραυλική σχεδίαση είναι κακή, η αντλία θερμότητας μπορεί να παράγει αρκετή θερμική ενέργεια, αλλά το σύστημα δεν μπορεί να κατανείμει αυτήν την ενέργεια αποτελεσματικά.

Αυτό σημαίνει:

Καλή αντλία θερμότητας + κακή υδραυλική σχεδίαση = κακή απόδοση θέρμανσης

Αυτή είναι μια από τις πιο σημαντικές αρχές στη μηχανική αντλιών θερμότητας αέρα-νερού.

2. Το πρώτο πρόβλημα: Οι βρόχοι UFH είναι πολύ μεγάλοι

Ένα από τα πιο συνηθισμένα λάθη σχεδιασμού είναι να μακραίνουν οι μεμονωμένοι βρόχοι ενδοδαπέδιας θέρμανσης.

Καθώς το μήκος του σωλήνα αυξάνεται, αυξάνεται και η υδραυλική αντίσταση.

Υψηλότερη αντίσταση σημαίνει ότι η αντλία κυκλοφορίας χρειάζεται περισσότερη διαφορική πίεση για να διατηρήσει την απαιτούμενη ροή.

Εάν η αντλία δεν μπορεί να ξεπεράσει αυτήν την αντίσταση:

Μεγαλύτερος βρόχος → Υψηλότερη πτώση πίεσης → χαμηλότερη ροή → χαμηλότερη μεταφορά θερμότητας

Τελικά, το δωμάτιο μπορεί να δυσκολευτεί να φτάσει τη σχεδιαστική του θερμοκρασία.

Ένα πρακτικό παράδειγμα

Φανταστείτε ένα μεγάλο σαλόνι 30–40 m².

Αντί να το χωρίσει σε δύο κατάλληλα σχεδιασμένους βρόχους, ο εγκαταστάτης προσπαθεί να καλύψει ολόκληρο το δωμάτιο με έναν εξαιρετικά μακρύ βρόχο.

Το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι ένα κύκλωμα που πλησιάζει τα 150–190 μέτρα.

Αυτό μπορεί να φαίνεται πιο απλό κατά την εγκατάσταση, αλλά υδραυλικά μπορεί να είναι προβληματικό.

Η αρχή του βρόχου δέχεται σχετικά ζεστό νερό, ενώ η αντίσταση ροής γίνεται υπερβολική και η θερμοκρασία πέφτει σταδιακά κατά μήκος του κυκλώματος.

Το μακρινό άκρο του δαπέδου μπορεί επομένως να λάβει πολύ λιγότερη χρήσιμη θερμότητα.

3. Πόσο καιρό πρέπει να έχει ένας βρόχος ενδοδαπέδιας θέρμανσης;

Δεν υπάρχει καθολικό μέγιστο μήκος βρόχου που να ισχύει για κάθε έργο επειδή εξαρτάται από:

• διάμετρος σωλήνα?

• υλικό σωλήνα?

• απαιτούμενη ροή?

• σχέδιο ΔT;

• θερμικό φορτίο?

• κεφαλή αντλίας?

• πολλαπλή πτώση πίεσης?

• Εξαρτήματα και βαλβίδες?

• μέθοδος εγκατάστασης.

Ωστόσο, για κοινά οικιακά συστήματα UFH που χρησιμοποιούν σωλήνα περίπου 16–20 mm, οι μεμονωμένοι βρόχοι συχνά σχεδιάζονται περίπου εντός τουΕμβέλεια 60–100 m, με γύρωΤα 80–100 m χρησιμοποιούνται συχνά ως πρακτικός στόχος σχεδιασμού.

Αντί να αντιμετωπίζουν έναν μεμονωμένο αριθμό ως απόλυτο κανόνα, οι μηχανικοί θα πρέπει να υπολογίζουν τοπτώση πίεσης και απαιτούμενη ροήγια κάθε κύκλωμα.

Η αρχή της μηχανικής είναι πιο σημαντική από τον αριθμό:

Μην κάνετε έναν βρόχο υπερβολικά μεγάλο για να μειώσετε τον αριθμό των κυκλωμάτων.

Τα μεγάλα δωμάτια θα πρέπει κανονικά να χωρίζονται σε πολλαπλούς υδραυλικά διαχειρίσιμους βρόχους.

4. Η διάμετρος σωλήνα επηρεάζει άμεσα την υδραυλική αντίσταση

Η διάμετρος του σωλήνα είναι ένας άλλος κρίσιμος παράγοντας.

Για την ίδια ροή νερού, μια μικρότερη εσωτερική διάμετρος δημιουργεί υψηλότερη ταχύτητα νερού και σημαντικά υψηλότερη απώλεια πίεσης.

Αυτό επηρεάζει:

• επιλογή αντλίας κυκλοφορίας.

• ροή βρόχου?

• εξισορρόπηση πολλαπλών

• θόρυβος;

• διανομή θερμότητας.

Τα κοινά μεγέθη σωλήνων UFH ποικίλλουν ανάλογα με την αγορά και την εφαρμογή, με16 mm και 20 mmπου συναντάται ευρέως.

Τα μεγαλύτερα εμπορικά ή ειδικά συστήματα ενδέχεται να χρησιμοποιούν άλλες διαστάσεις.

Αλλά το μέγεθος του σωλήνα δεν πρέπει ποτέ να επιλέγεται μόνο σύμφωνα με τη συνήθεια.

Πρέπει να συντονίζεται με:

Μήκος βρόχου + Απαιτούμενη ροή + πτώση πίεσης + θερμικό φορτίο

5. Γιατί δεν μπορείτε να λύσετε κάθε πρόβλημα με μεγαλύτερη αντλία

Όταν ένα σύστημα UFH έχει ανεπαρκή ροή, μια κοινή αντίδραση είναι:

"Ας εγκαταστήσουμε μια μεγαλύτερη αντλία κυκλοφορίας."

Μερικές φορές αυτό βοηθά—αλλά δεν διορθώνει την κακή υδραυλική σχεδίαση.

Εάν οι βρόχοι είναι υπερβολικά μεγάλοι ή οι διάμετροι σωλήνων είναι ακατάλληλες, μια μεγαλύτερη αντλία μπορεί να δημιουργήσει:

• Υπερβολική διαφορική πίεση.

• υψηλότερη ενέργεια άντλησης.

• θόρυβος;

• δύσκολη εξισορρόπηση?

• υπερβολική ταχύτητα σε βραχύτερα κυκλώματα.

• προβλήματα βαλβίδας ελέγχου.

Η σωστή ακολουθία μηχανικής είναι:

Υπολογίστε τη ζήτηση θερμότητας → καθορίστε την απαιτούμενη παροχή → σχεδιασμό σωληνώσεων → υπολογίστε την πτώση πίεσης → επιλέξτε την αντλία

Δεν:

Εγκαταστήστε πρώτα σωληνώσεις → ανακαλύψτε κακή ροή → εγκαταστήστε μια μεγαλύτερη αντλία

6. Ο ρυθμός ροής καθορίζεται από τη ζήτηση θερμότητας και τη ΔΤ

Για συστήματα θέρμανσης με βάση το νερό, η σχέση μεταξύ της παραγωγής θερμότητας και της ροής νερού μπορεί να εκφραστεί περίπου ως:

$$Q=1.163\times V\times \mathrm{\Delta }{\rm T}$$

Οπου:

• Q= θερμαντική ικανότητα σε kW

• V= ροή νερού σε m³/h

• ΔT= διαφορά θερμοκρασίας νερού παροχής-επιστροφής σε K

Επομένως:

$$V=\frac{Q}{1.163\times \mathrm{\Delta }{\rm T}}$$

Για παράδειγμα, εάν μια ζώνη UFH απαιτεί 5 kW και έχει σχεδιαστεί για διαφορά θερμοκρασίας 5 K:

$$V=\frac{5}{1.163\times 5}$$ $$V\approx \mathrm{0,86}{m}^3\mathrm{/}\eta$$

Μόλις γίνει γνωστή η απαιτούμενη ροή, ο μηχανικός μπορεί να αξιολογήσει:

• διάμετρος σωλήνα?

• ταχύτητα νερού?

• μήκος κυκλώματος?

• μέγεθος πολλαπλής?

• κεφαλή αντλίας.

Αυτό είναι πολύ πιο αξιόπιστο από την επιλογή εξαρτημάτων με βάση μόνο την επιφάνεια του δαπέδου.

7. Η πολλαπλή τοποθεσία είναι πιο σημαντική από όσο νομίζουν πολλοί άνθρωποι

Η πολλαπλή UFH θα πρέπει να τοποθετηθεί έτσι ώστε οι μεμονωμένοι βρόχοι να μπορούν να διατηρηθούν σε εύλογα ισορροπία σε μήκος.

Σκεφτείτε ένα μεγάλο σπίτι όπου η πολλαπλή είναι εγκατεστημένη στο ένα άκρο του κτιρίου.

Ένα κοντινό δωμάτιο μπορεί να απαιτεί:

Βρόχος 50 m

ενώ ένα μακρινό δωμάτιο μπορεί να απαιτεί:

Βρόχος 110 m

Τώρα και τα δύο κυκλώματα συνδέονται με την ίδια πολλαπλή και την ίδια αντλία κυκλοφορίας.

Η υδραυλική τους αντίσταση είναι πολύ διαφορετική.

Χωρίς σωστή εξισορρόπηση, το νερό προτιμά φυσικά το κύκλωμα χαμηλότερης αντίστασης.

Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι:

Σύντομος βρόχος → υπερβολική ροή

Μακρύς βρόχος → πολύ μικρή ροή

Κοντινό δωμάτιο → πολύ ζεστό

Μακρινό δωμάτιο → πολύ κρύο

Αυτή είναι μια κλασική υδραυλική ανισορροπία.

8. Μια κεντρική θέση πολλαπλής συνήθως κάνει την εξισορρόπηση ευκολότερη

Όπου είναι δυνατόν, τοποθετήστε την πολλαπλή αρκετά κοντά στο κέντρο των ζωνών που εξυπηρετεί.

Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη μείωση:

• περιττό μήκος σωλήνα.

• μεγάλες διαφορές μεταξύ των μηκών βρόχων.

• ανισορροπία πτώσης πίεσης.

• υπερβολικός νεκρός σωλήνας.

• δυσκολία θέσης σε λειτουργία.

Για μεγάλα σπίτια ή πολυώροφα κτίρια, η χρήση πολλών πολλαπλών μπορεί να είναι καλύτερη από την αναγκαστική επιστροφή κάθε βρόχου σε μία θέση.

Για παράδειγμα:

Αντλία θερμότητας / Δεξαμενή Buffer

↓

Κύρια Διανομή

↙︎ ↘︎

Πολλαπλή Α　　Πολλαπλή Β

↓

Βρόχοι UFH πιο σύντομοι, καλύτερα ισορροπημένοι

Αυτό είναι συχνά υδραυλικά ανώτερο από μια υπερμεγέθη πολλαπλή που εξυπηρετεί ολόκληρο το κτίριο.

9. Πόσους βρόχους πρέπει να έχει ένας πολλαπλός UFH;

Δεν υπάρχει καθολικός αριθμός επειδή η χωρητικότητα της πολλαπλής εξαρτάται από:

• απαίτηση ροής·

• διάμετρος πολλαπλής?

• μέγεθος κλαδιού?

• χωρητικότητα αντλίας?

• κλίμακα έργου·

• στρατηγική ελέγχου.

Ωστόσο, οι εξαιρετικά μεγάλες πολλαπλές με πολλά κυκλώματα θα πρέπει να εξετάζονται προσεκτικά.

Για πολλά οικιστικά έργα, μια πολλαπλή που εξυπηρετεί περίπου5–8 βρόχουςμπορεί να είναι βολικό για εγκατάσταση, ζυγοστάθμιση και συντήρηση, αν και διατίθενται στο εμπόριο μεγαλύτερες πολλαπλές και μπορεί να είναι απολύτως κατάλληλες όταν έχουν σχεδιαστεί σωστά.

Το σημαντικό σημείο είναι να μην επιβληθεί ένα αυθαίρετο όριο βρόχου.

Η σωστή ερώτηση είναι:

Μπορεί η πολλαπλή να κατανείμει την απαιτούμενη ροή σε κάθε βρόχο διατηρώντας παράλληλα αποδεκτή πτώση πίεσης και δυνατότητα ελέγχου;

Αυτό είναι το κριτήριο της μηχανικής.

10. Η απόσταση σωλήνων πρέπει να ακολουθεί την απώλεια θερμότητας δωματίου

Ένα άλλο λάθος είναι η εγκατάσταση της ίδιας απόστασης σωλήνων UFH σε ολόκληρο το κτίριο.

Τα διαφορετικά δωμάτια δεν έχουν απαραίτητα την ίδια απώλεια θερμότητας.

Ένα δωμάτιο με:

• μεγάλα τζάμια?

• εξωτερικοί τοίχοι?

• κακή μόνωση?

• βόρεια έκθεση?

• υψηλή διείσδυση?

μπορεί να απαιτεί μεγαλύτερη απόδοση θερμότητας δαπέδου από ένα εσωτερικό δωμάτιο με μικρά παράθυρα.

Επομένως, η απόσταση των σωλήνων μπορεί να χρειαστεί να αλλάξει ανάλογα με το θερμικό φορτίο ζώνης.

Για παράδειγμα, οι περιμετρικές ζώνες κοντά σε μεγάλα παράθυρα μπορεί να απαιτούν μικρότερη απόσταση σωλήνων από τις εσωτερικές περιοχές.

Η σωστή σειρά είναι:

Υπολογισμός Απώλειας Θερμότητας Δωματίου → Προσδιορισμός Απαιτούμενης Έξοδος Δαπέδου → Επιλογή θερμοκρασίας νερού → Προσδιορισμός απόστασης σωλήνων

όχι απλά:

Χρησιμοποιήστε την ίδια απόσταση παντού.

11. Η μόνωση κτιρίων είναι μέρος του συστήματος θέρμανσης

Αυτό το σημείο συχνά παραβλέπεται.

Όταν ένα υπάρχον κτίριο μετατρέπεται από λέβητα σε αντλία θερμότητας, οι μηχανικοί μερικές φορές επικεντρώνονται αποκλειστικά στον εξοπλισμό.

Αν όμως το κτίριο έχει:

• μη μονωμένοι τοίχοι?

• κακή μόνωση στέγης?

• μονό τζάμι?

• σημαντική διαρροή αέρα.

• θερμογέφυρες?

το φορτίο θέρμανσης μπορεί να είναι πολύ υψηλότερο από το αναμενόμενο.

Σε αυτή την περίπτωση, το πρόβλημα μπορεί να μην είναι ότι το δάπεδο «δεν μπορεί να ζεσταθεί».

Το δάπεδο μπορεί στην πραγματικότητα να παρέχει θερμότητα συνεχώς, ενώ το κτίριο χάνει θερμότητα σχεδόν το ίδιο γρήγορα.

Η βασική θερμική ισορροπία είναι:

$$Room{\rm T}\mathrm{\mu \iota }m\mathrm{\sigma \epsilon \lambda }\mathrm{\mu \iota }r\mathrm{έ\nu \alpha }tur\mathrm{\mu \iota }R\mathrm{\epsilon \gamma ώ}\mathrm{\mu \iota \kappa \rho ό}\mathrm{\mu \iota }\mathrm{\mu \iota \kappa \rho ό}$$

μόνο όταν:

$$H\mathrm{\mu \iota }\mathrm{έ\nu \alpha }t{\rm O}ut\mathrm{\sigma \epsilon \lambda }ut>\mathrm{\sigma \iota }u\mathrm{\epsilon \gamma ώ}\mathrm{\mu \epsilon \gamma ά\lambda o}\mathrm{\rho \epsilon }\mathrm{\epsilon \gamma ώ}n\mathrm{\sigma o\lambda }H\mathrm{\mu \iota }\mathrm{έ\nu \alpha }t\mathrm{\mu \epsilon \gamma ά\lambda o}o\mathrm{\mu \iota \kappa \rho ό}\mathrm{\mu \iota \kappa \rho ό}$$

Εάν το UFH παρέχει 5 kW ενώ το δωμάτιο χάνει 7 kW υπό συνθήκες σχεδιασμού, το δωμάτιο δεν μπορεί να φτάσει την επιθυμητή θερμοκρασία ανεξάρτητα από τη διάρκεια λειτουργίας του συστήματος.

12. Η απόδοση του παραθύρου μπορεί να κάνει μεγάλη διαφορά

Τα παράθυρα είναι ιδιαίτερα σημαντικά στους υπολογισμούς του φορτίου θέρμανσης.

Δύο πανομοιότυπα δωμάτια μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές απαιτήσεις θέρμανσης εάν κάποιος χρησιμοποιεί:

• μοντέρνα διπλά ή τριπλά τζάμια.

ενώ το άλλο χρησιμοποιεί:

• παλιό μονό τζάμι.

Το μέγεθος του παραθύρου έχει επίσης σημασία.

Ένα δωμάτιο με μεγάλη γυάλινη πρόσοψη μπορεί να χρειάζεται πολύ περισσότερη θερμότητα από ένα δωμάτιο της ίδιας επιφάνειας με ένα μόνο μικρό παράθυρο.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο σχεδιασμός UFH δεν πρέπει να βασίζεται αποκλειστικά σε:

X Watt ανά τετραγωνικό μέτρο για όλο το σπίτι.

Ο υπολογισμός της απώλειας θερμότητας από δωμάτιο προς δωμάτιο είναι πολύ πιο αξιόπιστος.

13. Τα δωμάτια με βόρειο προσανατολισμό και περιμετρικά μπορεί να χρειάζονται διαφορετικό σχεδιασμό

Ο προσανατολισμός του κτιρίου μπορεί επίσης να επηρεάσει τη ζήτηση θέρμανσης.

Ανάλογα με το κλίμα και την ηλιακή έκθεση, τα δωμάτια που βλέπουν διαφορετικές κατευθύνσεις μπορεί να έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά απώλειας θερμότητας και ηλιακής απολαβής.

Τα περιμετρικά δωμάτια, τα γωνιακά δωμάτια και οι χώροι με μεγάλους εξωτερικούς τοίχους είναι συνήθως πιο απαιτητικοί από τους εσωτερικούς χώρους.

Επομένως, οι σχεδιαστές μπορεί να χρειαστεί να προσαρμόσουν:

• απόσταση σωλήνων?

• ροή βρόχου?

• χωρισμός εις ζώνας;

• έλεγχος;

• απόδοση δαπέδου.

Ο καλός σχεδιασμός UFH είναισυγκεκριμένο δωμάτιο, όχι απλώς σε όλο το κτίριο.

14. Χρειάζονται οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού μια βαλβίδα ανάμειξης για UFH;

Αυτό είναι ένα άλλο σημαντικό ερώτημα σχεδιασμού.

Τα παραδοσιακά συστήματα λεβήτων μπορούν να παράγουν νερό σε:

70–80°C

ενώ η ενδοδαπέδια θέρμανση απαιτεί συνήθως πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Ως εκ τούτου, μια βαλβίδα ανάμειξης χρησιμοποιείται συνήθως για τη μείωση της θερμοκρασίας παροχής.

Αλλά μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού με μετατροπέα μπορεί κανονικά να ελέγχει άμεσα τη θερμοκρασία του νερού εξόδου.

Για παράδειγμα, μπορεί να παρέχει:

30°C, 35°C, 40°C ή 45°C

ανάλογα με τη ζήτηση και το σχεδιασμό του συστήματος.

Εάν η αντλία θερμότητας εξυπηρετεί μόνο UFH χαμηλής θερμοκρασίας σε μια κοινή θερμοκρασία, ένας πρόσθετος σταθμός ανάμειξης ενδέχεται να μην είναι απαραίτητος σε πολλά συστήματα.

15. Πότε είναι ακόμα απαραίτητη η βαλβίδα ανάμιξης;

Αυτό ισχύειδενΟι μέσες βαλβίδες ανάμιξης δεν χρησιμοποιούνται ποτέ με αντλίες θερμότητας.

Μπορούν ακόμα να απαιτούνται όταν διαφορετικοί ακροδέκτες χρειάζονται διαφορετικές θερμοκρασίες νερού.

Για παράδειγμα:

Καλοριφέρ: 45–50°C

UFH: 30–35°C

Σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να χρειαστεί ένα κύκλωμα ανάμειξης για τη μείωση της θερμοκρασίας παροχής UFH ενώ η αντλία θερμότητας λειτουργεί στη θερμοκρασία που απαιτείται από τον ακροδέκτη υψηλότερης θερμοκρασίας.

Ομοίως, ένα σύστημα μίας πηγής, δύο ακροδεκτών μπορεί να απαιτεί υδραυλικό διαχωρισμό θερμοκρασίας ανάλογα με το σχεδιασμό του.

Επομένως:

Μην εγκαταστήσετε μια βαλβίδα ανάμειξης απλώς και μόνο επειδή «η UFH χρειάζεται πάντα μια».

Προσδιορίστε πρώτα εάν το σύστημα απαιτεί όντως διαφορετικά επίπεδα θερμοκρασίας νερού.

16. Τα περιττά εξαρτήματα μπορούν να κάνουν πιο δύσκολη την αντιμετώπιση προβλημάτων

Μια κοινή αρχή μηχανικής είναι:

Χρησιμοποιήστε κάθε εξάρτημα που είναι απαραίτητο—αλλά αποφύγετε εξαρτήματα που δεν έχουν καθαρή υδραυλική λειτουργία ή λειτουργία ελέγχου.

Κάθε επιπλέον στοιχείο δημιουργεί:

• πρόσθετη πτώση πίεσης.

• πρόσθετη λογική ελέγχου?

• άλλο ένα πιθανό σημείο αποτυχίας.

• πρόσθετο κόστος εγκατάστασης·

• πρόσθετες εργασίες ανάθεσης.

Για παράδειγμα, μια λανθασμένα επιλεγμένη ή εσφαλμένα ρυθμισμένη βαλβίδα ανάμειξης μπορεί να προκαλέσει τη διατήρηση της θερμοκρασίας τροφοδοσίας UFH πολύ χαμηλή ακόμα και όταν η αντλία θερμότητας παράγει επαρκή θερμότητα.

Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι:

Αντλία θερμότητας = 40°C

↓

Λανθασμένη ανάμειξη

↓

Παροχή UFH = 28°C

↓

Ανεπαρκής απόδοση δαπέδου

Τότε ο εγκαταστάτης μπορεί να κατηγορήσει εσφαλμένα την αντλία θερμότητας.

17. Ένα σύστημα μίας πηγής και δύο ακροδεκτών χρειάζεται υδραυλικό συντονισμό

Όταν μια αντλία θερμότητας εξυπηρετεί τόσο fan coils όσο και ενδοδαπέδια θέρμανση, οι δύο ακροδέκτες μπορεί να έχουν διαφορετικές απαιτήσεις.

Fan coils

Συνήθως απαιτούνται:

• σχετικά υψηλότερη θερμοκρασία νερού θέρμανσης.

• ταχύτερη απόκριση?

• διαφορετικά χαρακτηριστικά ροής.

Ενδοδαπέδια θέρμανση

Τυπικά απαιτεί:

• χαμηλότερη θερμοκρασία νερού?

• σταθερή συνεχής ροή.

• πιο αργή απόκριση.

• προσεκτική υδραυλική ζυγοστάθμιση.

Επομένως, ένας καλός σχεδιασμός μπορεί να απαιτεί:

Αντλία θερμότητας

↓

Buffer Tank / Υδραυλικός διαχωρισμός

↓

Δευτερεύουσα Διανομή

↙︎ ↘︎

Κύκλωμα Fan Coil　　Σιρκουί UFH

Κάθε κύκλωμα μπορεί στη συνέχεια να σχεδιαστεί σύμφωνα με τα δικά του:

• απαιτούμενη ροή?

• κεφαλή αντλίας?

• θερμοκρασία;

• στρατηγική ελέγχου.

18. Γιατί έχει σημασία ο μακρύς ή ο πιο δύσκολος βρόχος

Όταν επιλέγουν μια αντλία κυκλοφορίας, οι μηχανικοί δεν πρέπει απλώς να προσθέτουν τις πτώσεις πίεσης κάθε βρόχου UFH μαζί.

Επειδή οι βρόχοι συνδέονται συνήθως παράλληλα, η αντλία πρέπει να παρέχει:

• οσυνδυασμένη σχεδιαστική ροήόλων των κυκλωμάτων λειτουργίας·

• επαρκής κεφαλή για τηνπιο απαιτητικό υδραυλικά κύκλωμακαθώς και κοινές σωληνώσεις και εξαρτήματα.

Αυτή η διάκριση είναι σημαντική.

Για παράδειγμα, εάν έξι βρόχοι UFH λειτουργούν ταυτόχρονα, οι ρυθμοί ροής τους αθροίζονται.

Αλλά οι μεμονωμένες πτώσεις πίεσης τους δεν προσθέτουν απλώς επειδή οι βρόχοι είναι παράλληλοι.

Επομένως, η επιλογή της αντλίας θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την καμπύλη του συστήματος σωστά.

19. Η υδραυλική εξισορρόπηση είναι απαραίτητη

Ακόμη και ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα UFH χρειάζεται ακόμα θέση σε λειτουργία.

Ας υποθέσουμε ότι πέντε κυκλώματα έχουν διαφορετικές απώλειες πίεσης.

Χωρίς εξισορρόπηση, το νερό ακολουθεί τον πιο εύκολο δρόμο.

Ο συντομότερος βρόχος μπορεί να λάβει πολύ μεγάλη ροή ενώ ο μεγαλύτερος λαμβάνει πολύ λίγη.

Οι μετρητές ροής πολλαπλής και οι βαλβίδες εξισορρόπησης επιτρέπουν στον μηχανικό να ρυθμίσει κάθε κύκλωμα σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού του.

Για παράδειγμα:

Αυτοί οι αριθμοί είναι μόνο ενδεικτικοί—οι σωστές τιμές πρέπει να προέρχονται από το πραγματικό θερμικό φορτίο δωματίου και τη σχεδίαση βρόχου.

Το σημαντικό σημείο είναι:

Η ίση ροή δεν είναι πάντα σωστή ροή.

Κάθε βρόχος πρέπει να λαμβάνει τη ροή που πραγματικά χρειάζεται.

20. Πώς να διαγνώσετε κακή σχεδίαση σωληνώσεων UFH

Εάν η αντλία θερμότητας λειτουργεί σωστά αλλά ορισμένα δωμάτια παραμένουν κρύα, χρησιμοποιήστε μια συστηματική διαδικασία.

Βήμα 1 — Υπολογίστε την απώλεια θερμότητας δωμάτιο προς δωμάτιο

Προσδιορίστε εάν το σύστημα UFH είναι φυσικά ικανό να καλύψει το φορτίο θέρμανσης.

Βήμα 2 — Ελέγξτε τα μήκη των βρόχων

Προσδιορίστε τα υπερβολικά μεγάλα κυκλώματα.

Βήμα 3 — Ελέγξτε τη διάμετρο του σωλήνα

Επιβεβαιώστε ότι οι διαστάσεις του σωλήνα ταιριάζουν με την απαιτούμενη ροή και πτώση πίεσης.

Βήμα 4 — Ελέγξτε τη θέση της πολλαπλής

Αναζητήστε μεγάλες διαφορές στο μήκος βρόχου που προκαλούνται από κακή τοποθέτηση.

Βήμα 5 — Ελέγξτε τους ρυθμούς ροής πολλαπλής

Συγκρίνετε την πραγματική ροή με τις τιμές σχεδιασμού.

Βήμα 6 — Ελέγξτε την απόσταση των σωλήνων

Προσδιορίστε εάν οι περιοχές υψηλού φορτίου έχουν επαρκή απόδοση δαπέδου.

Βήμα 7 — Ελέγξτε την κεφαλή της αντλίας

Επιβεβαιώστε ότι η αντλία μπορεί να ξεπεράσει την κρίσιμη αντίσταση κυκλώματος.

Βήμα 8 — Ελέγξτε την υδραυλική ζυγοστάθμιση

Βεβαιωθείτε ότι οι κοντές θηλιές δεν κλέβουν τη ροή από τις μακριές θηλιές.

Βήμα 9 — Ελέγξτε τις βαλβίδες ανάμειξης

Επιβεβαιώστε εάν απαιτούνται πραγματικά και εάν οι ρυθμίσεις είναι σωστές.

Βήμα 10 — Ελέγξτε τη μόνωση του κτιρίου

Μην αγνοείτε τα παράθυρα, τους τοίχους, τη στέγη και τη διείσδυση.

21. Πίνακας γρήγορης αντιμετώπισης προβλημάτων

22. Συχνές Ερωτήσεις

Γιατί η ενδοδαπέδια θέρμανση μου δεν ζεσταίνεται παρόλο που η αντλία θερμότητας λειτουργεί;

Εάν η αντλία θερμότητας παράγει τη σωστή θερμοκρασία νερού, το πρόβλημα μπορεί να σχετίζεται με ανεπαρκή ροή UFH, υπερβολικό μήκος βρόχου, κακή εξισορρόπηση, παγιδευμένο αέρα, λανθασμένη απόσταση σωλήνων, διάταξη πολλαπλών ή υψηλή απώλεια θερμότητας κτιρίου.

Μπορούν οι σωλήνες ενδοδαπέδιας θέρμανσης να είναι πολύ μεγάλοι;

Ναί. Το υπερβολικό μήκος βρόχου αυξάνει την πτώση πίεσης και μπορεί να μειώσει τη ροή του νερού. Το αποδεκτό μέγιστο εξαρτάται από το μέγεθος του σωλήνα, την απαιτούμενη ροή, τον σχεδιασμό ΔT και την κεφαλή της αντλίας.

Είναι 100 μέτρα το μέγιστο μήκος για έναν βρόχο UFH;

Όχι καθολικά. Περίπου 80–100 m είναι ένα κοινό εύρος πρακτικής σχεδίασης για πολλά οικιακά συστήματα, αλλά το πραγματικό όριο θα πρέπει να καθοριστεί μέσω υδραυλικών υπολογισμών.

Πρέπει κάθε βρόχος UFH να έχει το ίδιο μήκος;

Όχι. Δεν είναι απαραίτητη η ακριβής ισότητα, αλλά οι πολύ μεγάλες διαφορές κάνουν την εξισορρόπηση πιο δύσκολη. Κάθε βρόχος πρέπει να σχεδιάζεται για το θερμικό φορτίο του δωματίου και στη συνέχεια να ισορροπεί υδραυλικά.

Μια αντλία θερμότητας αέρα-νερού χρειάζεται βαλβίδα ανάμειξης για ενδοδαπέδια θέρμανση;

Όχι πάντα. Εάν η αντλία θερμότητας τροφοδοτεί απευθείας το UFH στην απαιτούμενη χαμηλή θερμοκρασία νερού, ενδέχεται να μην απαιτείται πρόσθετη βαλβίδα ανάμειξης. Τα συστήματα μικτής θερμοκρασίας μπορεί να απαιτούν ακόμα ένα.

Μπορεί μια μεγαλύτερη αντλία κυκλοφορίας να λύσει ένα κακώς σχεδιασμένο σύστημα UFH;

Όχι απαραίτητα. Μια μεγαλύτερη αντλία μπορεί να αυξήσει τη ροή αλλά δεν μπορεί να διορθώσει το υπερβολικό μήκος βρόχου, το λανθασμένο μέγεθος σωλήνα, την κακή διάταξη πολλαπλών ή την ανεπαρκή απόδοση δαπέδου.

Γιατί ορισμένα δωμάτια είναι ζεστά ενώ άλλα παραμένουν κρύα;

Αυτό συνήθως υποδηλώνει υδραυλική ανισορροπία, διαφορετικά μήκη βρόχου, ανεπαρκή ροή, λανθασμένη απόσταση σωλήνων ή διαφορετικές απώλειες θερμότητας δωματίου.

Τελική Αρχή Μηχανικής

Όταν η ενδοδαπέδια θέρμανση δεν ζεσταίνεται, μην κοιτάτε μόνο την αντλία θερμότητας.

Ένα επιτυχημένο σύστημα υδραυλικής θέρμανσης εξαρτάται από ολόκληρη την αλυσίδα:

Θερμικό φορτίο κτιρίου

↓

Απαιτούμενη ισχύς θερμότητας

↓

Απαιτούμενη ροή νερού

↓

Διάμετρος σωλήνα & μήκος βρόχου

↓

Διάταξη πολλαπλής

↓

Κεφαλή αντλίας

↓

Υδραυλική Ζυγοστάθμιση

↓

Μεταφορά θερμότητας δαπέδου

↓

Άνεση εσωτερικού χώρου

Εάν κάποιο από αυτά τα βήματα έχει σχεδιαστεί λανθασμένα, ακόμη και μια αντλία θερμότητας υψηλής απόδοσης μπορεί να φαίνεται να έχει κακή απόδοση.

Αυτό οδηγεί σε ένα από τα πιο σημαντικά μαθήματα στη μηχανική αντλιών θερμότητας αέρα-νερού:

Η αντλία θερμότητας παράγει τη θερμότητα. Το υδραυλικό σύστημα καθορίζει εάν αυτή η θερμότητα φτάνει στο δωμάτιο.

Μία πηγή θερμότητας, δύο τερματικά — Σειρά αντιμετώπισης προβλημάτων

Μέρος 1 — Αρχική θέση σε λειτουργία ή μακροπρόθεσμη διακοπή λειτουργίας

Μέρος 2 — Παγιδευμένος αέρας σε σωλήνες ενδοδαπέδιας θέρμανσης

Μέρος 3 — Κακή σχεδίαση και διάταξη σωληνώσεων

Θα συνεχίσουμε αυτή τη σειρά εξετάζοντας πιο πρακτικές αιτίες ανεπαρκούς απόδοσης ενδοδαπέδιας θέρμανσης σε συστήματα αντλιών θερμότητας αέρα-νερού.

ΣτοΑντλία EcoHeat, πιστεύουμε ότι η καλή απόδοση του συστήματος εξαρτάται όχι μόνο από το COP, την τεχνολογία συμπιεστή ή τη χωρητικότητα της αντλίας θερμότητας, αλλά και απόσωστή σχεδίαση συστήματος, υδραυλική μηχανική, εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία.

Καλωσορίζουμε επίσης μηχανικούς HVAC, εγκαταστάτες και επαγγελματίες αντλιών θερμότητας για να αναθεωρήσουν αυτές τις τεχνικές συζητήσεις, να επισημάνουν οτιδήποτε θα μπορούσε να βελτιωθεί και να μοιραστούν τη δική σας εμπειρία στον τομέα.

Για περισσότερες γνώσεις μηχανικής αντλίας θερμότητας αέρα-νερού και λύσεις εφαρμογής:

www.ecoheat-pump.com