Модуль подключения фэнкойла

К. Дементьев

Вопрос качественного монтажа инженерных систем всегда был и остается актуальной темой для обсуждения. Если сотрудники монтажных организаций имеют необходимый опыт и образование, то такие компании способны реализовывать сложные инженерные комплексы на высоком уровне. В ином случае качество монтажа оставляет желать лучшего, что зачастую в последствие влечет за собой ремонтные и восстановительные работы. Избежать этого можно в последствии применения готовых монтажных узлов

Производители запорно-регулирующей арматуры для систем отопления, водоснабжения и кондиционирования стремительно расширяют линейку своей продукции специальными комбинированными модулями. Они состоят из нескольких компонентов, собранных воедино в заводских условиях, и предназначены для упрощения (удешевления) монтажных работ, а также для повышения надежности работы всех компонентов систем.

В качестве примеров можно рассмотреть следующее оборудование:

редуктор давления со встроенным механическим фильтром и манометром;
группу безопасности котла, включающую в себя предохранительный клапан, манометр и клапан автоматического выпуска воздуха;
насосные группы со смесительными клапанами, шаровыми кранами, термометрами, перепускными клапанами, и прочее.

Все отдельные элементы, из которых состоят эти модули, можно было бы собрать вручную. Однако такой подход занимает намного больше времени при монтаже. Кроме того, собранный вручную узел имеет большие габаритные размеры и может быть выполнен некачественно с точки зрения надежности, срока эксплуатации и удобства дальнейшего обслуживания.

В этой статье мы рассмотрим узел, который применяется в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха – узел подключения теплоносителя/холодоносителя к фэнкойлу и к калориферу нагрева/охлаждения воздуха в приточной установке. Среди монтажников и проектировщиков часто можно услышать такое название этого узла, как «рамка», «узел обвязки», «узел регулирования» и т. д. Нередко специалисты по отоплению и вентиляции спорят между собой какая «рамка» лучше, ввиду того, что вариантов её исполнения очень много (рис. 1).

Рис. 1. Различные варианты исполнения узла подключения фэнкойла

В современных системах отопления и кондиционирования узел обвязки фэнкойла должен включать в себя следующие функции:

возможность отключения и демонтажа фэнкойла;
слив тепло-/холодоносителя;
возможность промывки;
выпуск воздуха;
настройка номинального (проектного) расхода тепло-/холодоносителя (балансировка системы);
регулирование расхода тепло-/холодоносителя (управление мощностью).

Для каждой этой функции устанавливается своя арматура, что делает готовый узел без оптимизации в заводских условиях конструктивных и компоновочных решений весьма громоздким. Если принять во внимание тот факт, что системы кондиционирования состоят из нескольких (десятков) фэнкойлов, то можно себе представить сколько времени и усилий необходимо для того, чтобы собрать только одни "рамки" на систему.

Эффективным решением является применение готового модуля для подключения фэнкойла. Рассмотрим его на примере нового узла Herz CONNECT (рис. 2), предлагаемого компанией «Герц Украина».

Рис. 2. Готовый модуль для подключения фэнкойла Herz CONNECT в сборе

Данный модуль включает в себя:

автоматический, независимый от давления балансировочный и регулирующий клапан HERZ 4006 (комби-клапан регулятор расхода), (рис. 3 а). Регулирование расхода в зависимости от заданной температуры осуществляется путем установки привода (термоэлектропривод либо редукторный электропривод ), управляемого соответствующим контроллером температуры;
блок из пары трехходовых мультифункциональных шаровых кранов с байпасом и ручным воздухоотводчиком (рис. 3 б);
сетчатый фильтр с дренажным краном (рис. 3 в);
теплоизоляционный кожух (рис. 3 г).

Рис. 3. Компоненты модуля подключения фэнкойла:
а) автоматичексий балансировочный клапан (комби-клапан); б) мультифункциональные шаровые краны; в) фильтр с дренажным краном; г) теплоизляционный кожух

Из основных технических характеристик можно выделить следующие:

диапазон условных диаметров (DN) 15 – 32;
расход тепло-/холодоносителя – 50–2500 л/ч;
максимальное рабочее давление – 16 бар.

Модули полностью собираются и тестируется в заводских условиях. Настройка комби-клапана выполняется проще и быстрее, по сравнению с ручными клапанами. Кроме того, устройство снабжено теплоизоляцией для предотвращения

потерь холода/тепла и образования конденсата на поверхности арматуры при работе в системе кондиционирования.

Особенности монтажа и эксплуатации

Модуль позволяет осуществить прямое подключение фэнкойлов с межтрубным расстоянием 65 мм. При ином размере возможен вариант подключения через гибкие шланги. Таким образом, отпадает необходимость в сборке "рамок" на каждый фэнкойл или калорифер приточной установки. Необходимо лишь подключить четыре трубы к готовому узлу (рис. 4).

Рис. 4. Варианты подключения модуля

При монтаже и эксплуатации системы отопления и кондиционирования на базе фэнкойлов возникает необходимость в промывке и дренаже трубопроводов. Для этих целей в модуле предусмотрены различные режимы эксплуатации (рис. 5):

Нормальная работа фэнкойла. Весь тепло-/холодоноситель проходит через фэнкойл. Байпас закрыт. Положение мультифункциональных кранов в соответствии с рис. 5.1 (открыты на проток);
Проток через байпас. Промывка или гидравлические испытания системы. Байпас открыт. Положение мультифункциональных кранов в соответствии с рис. 5.2 (закрыты на проток, открыты на байпас);
Промывка, дренаж через подающий трубопровод. Дренажный кран открыт, байпас закрыт. Положение мультифункциональных кранов в соответствии с рис. 5.3 (на подаче открыт на проток, на байпас закрыт; на обратке закрыт на проток);
Промывка, дренаж через обратный трубопровод и фэнкойл. Дренажный кран открыт, байпас закрыт. Положение мультифункциональных кранов в соответствии с рис. 5.4 (на подаче закрыт на проток; на обратке открыт на проток, на байпас закрыт).

Рис. 5. Режимы эксплуатации модуля подключения фэнкойла: 1) нормальная работа фэнкойла; 2) проток через байпас; 3) промывка, дренаж через подающий трубопровод; 4) промывка, дренаж через обратный трубопровод

Применение комби-клапана

Если рассмотреть примеры узлов регулирования, показанные в начале статьи, то можно убедиться в том, что для регулирования расхода теплоносителя через фэнкойл, в основном, применяются трех- и двухходовые клапаны, на которые может быть установлен моторный электропривод. Он подключается к автоматике прибора и обеспечивает регулирование его тепло-/холодопроизводительности посредством открытия/закрытия клапана.

Однако, кроме регулирующего, на каждый фэнкойл необходимо устанавливать еще и балансировочный клапан. Это необходимо для того, чтобы всем приборам в системе досталось расчетное количество тепло-/холодоносителя.

И наконец третий клапан, обеспечивающий качественную работу регулирующего клапана независимо от динамического изменения давления в системе в процессе эксплуатации - это автоматический регулятор перепада давления (АРПД).

В системах с большим количеством фэнкойлов возникают значительные колебания перепада давления в системе, вызванные регулярным открытием и закрытием регулирующих клапанов, что приводит к некачественной работе последних. В таких условиях регулирующим устройствам тяжело найти оптимальное положение открытия, и они постоянно находятся в движении, пытаясь «словить» необходимый расход холодоносителя через фэнкойл. В конечном итоге это плохо отражается на качестве работы всей системы кондиционирования, а также на её экономичности. Для устранения этих недостатков и устанавливают АРПД.

Таким образом, для качественной работы, например, системы кондиционирования, в которой распределителями холода являются фэнкойлы, необходимо на каждом подключении установить регулирующий клапан с электроприводом (управление работой фэнкойла); балансировочный клапан (балансировка приборов между собой в группе); АРПД на группу приборов (обеспечение оптимальных условий работы для регулирующих клапанов) (рис. 6).

Рис. 6. Узел подключения группы фэнкойлов с индивидуальной статической балансировкой и автоматическим регулятором перепада давления на группу

В то же время все эти функции может исполнять одно устройство – комби-клапан, как в описанном выше модуле.

Рис. 7. Расположение модулей подключения фэнкойлов в системе отопления/кондиционирования

В данном случае, клапан HERZ 4006 может управляться не только моторными электроприводами, но и термоэлектроприводами, которые работают тише и по стоимости - дешевле. По способу регулирования такие приводы могут быть 2-х точечными («открыто/закрыто»), 3-х точечными (управление временными импульсами) и плавного регулирования (0–10 В).

Плавное регулирование

Установка привода плавного регулирования позволяет обеспечить более точную и тихую работу фэнкойла. Достигается это определенным алгоритмом управления, заложенным в автоматике управления системой кондиционирования: при росте потребности в холодопроизводительности сначала плавно открывается регулирующий клапан, постепенно увеличивая проток холодоносителя через фэнкойл, а затем увеличиваются обороты вентилятора. То есть максимальный шум от него будет исходить только в часы пиковых нагрузок. В остальное время работа будет тихой.

В заключение, стоит отметить, что использование готовых модулей вместо собираемых вручную на объекте, позволяет снизить влияние человеческого фактора на качество работы оборудования, предупредить аварийные ситуации, связанные с ошибками, допущенными при выполнении монтажных работ. Таким образом, повышается надежность работы всей системы кондиционирования и/или отопления. Кроме того, такие модули ускоряют и упрощают пусконаладочные работы (промывка системы, гидравлические испытания, настройка системы на проектные данные и т. д.) и, как следствие, удешевляют монтаж.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!