В системах с применением водоохлаждающих машин (чиллеров) должна
обеспечиваться циркуляция жидкости от чиллера к потребителям и обратно по трубопроводам
замкнутой гидравлической системой.
Для обеспечения циркуляции жидкости, контроля параметров жидкости,
заправки системы, компенсации объемного расширения жидкости и слива жидкости
в системе обязательно должны устанавливаться:
- Циркуляционные насосы, количество и характеристики которых определяются
гидравлическим сопротивлением системы, потребным расходом жидкости и требованиями
надежности. - Расширительные баки, компенсирующие объемное расширение жидкости
в системе при изменении температуры в процессе работы. - Аккумулирующие баки, обеспечивающие работу системы при вынужденных
остановках компрессора чиллера. - Фильтры-очистители.
- Предохранительный клапан, защищающий трубопровод от превышения
давления в системе, например, вследствие нерасчетного расширения жидкости. - Ручной или автоматический заправочный клапан, позволяющий подпитывать
систему при утечках жидкости. - Клапан слива жидкости.
- Запорные клапаны, позволяющие локализовать отдельные участки
гидравлической системы для обслуживания или ремонта. - Ручной или автоматический воздушный клапан, позволяющий ликвидировать
воздушные пробки. - Манометры, реле давления, дифференциальное реле, термометры,
позволяющие контролировать параметры системы и вносить коррективы в ее
работу.
|
Монтаж всех рассмотренных элементов гидравлических систем может
оказаться достаточно сложным и дорогостоящим процессом.
Фирмой CLIVET выпускаются насосные станции различной производительности,
представляющие собой единый агрегат, включающий в себя все перечисленные выше
элементы.
Станции оснащены всей необходимой автоматикой для управления и
контроля ее работы. Поэтому монтаж насосных станций максимально упрощен и может
быть выполнен в кратчайшее время.
Типология насосных станций фирмы CLIVET приведена на рис.1
Станции малой производительности серии GPA.
|
|
|
| Рис. 1. Типология насосных станций фирмы CLIVET | ||
Обеспечивают расход жидкости до 2 л/сек и предназначены для работы с чиллерами
мощностью примерно до 40–50 кВт.
Станции оснащаются одним насосом различной мощности, обеспечивающими напор
до 500 кПа. Имеют аккумулирующий бак емкостью 65 или 150 литров.
Станции средней производительности GP.
Обеспечивают расход до 6 л/сек и предназначены для работы с чиллерами мощностью
примерно до 140–150 кВт.
Станция GP1 выпускается без аккумулирующего бака. Станции GP2 имеют встроенный
аккумулирующий бак емкостью от 300 до 1000 литров.
Для повышения надежности в станции могут устанавливаться два насоса (основной
и резервный), создающими напор до 250–270 кПа.
Станции большой производительности GPМ.
Обеспечивают расход жидкости до 30л/сек и предназначены для работы с чиллерами
мощностью примерно до 700– 750 кВт
Стандартная поставка предполагает аккумулирующий бак емкостью 1200 литров.
Возможна поставка станций с баком емкостью 2400, 3600 и 4800 литров.
Выпускаются с одним или двумя насосами мощностью от 1,5 до 15 кВт.
Электропривод насосов может выполняться 2-х или 4-х полюсным, что позволяет
обеспечить любой напор от 50 до 400 кПа.
Станция GPМ может поставляться не только отдельным блоком, но может монтироваться
в виде единого агрегата с соответствующих чиллером с воздушным охлаждением
конденсатора серии WRAT.
Принципиальные схемы станций.
Принципиальные схемы насосных станций разной производительности практически
одинаковы, поэтому рассмотрим схему станции GP2 двумя насосами и аккумулирующим
баком (Рис. 2).
Жидкость от чиллера подается в аккумулирующий бак SA и далее через шаровой
кран R к потребителям. На обратном пути жидкость проходит клапан R, сетчатый
фильтр F и одним из насосов Р снова подается к чиллеру.
|
F — фильтр GRA – автоматический заправочный клапан М — манометр Р — насос с электродвигателем PD — дифференциальное реле давления PRS — реле давления воды PR — реле давления резервного насоса R — шаровой клапан Т — термометр охлажденной воды VP — расширительный бак VS — предохранительный клапан VSA — автоматический воздуховыпускной клапан RS — сливной клапан SA — аккумулирующий бак VR — обратный клапан VV — 3-ходовой клапан TS — защитный термостат |
| Рис.2 Принципиальная схема насосной станции GP2 с двумя насосами. |
|
На обратной линии установлен расширительный диафрагменный бак VP и реле давления
PRS, контролирующее наличие давления в системе. Расход жидкости контролируется
дифференциальным реле давления DР. Подключение резервного насоса при отказе
основного производится по сигналу реле давления PR.
Заправка системы производится через автоматический клапан GRA.
В состав станции входит так же предохранительный клапан VS, автоматический
воздуховыпускной вентиль VSA и сливной клапан RS.
Для ускорения выхода установки на режим обогрева, особенно при больших аккумулирующих
баках, а также для быстрого перехода с одного режима работы на другой, станция
может комплектоваться трехходовым клапаном VV. Клапан перепускает жидкость
мимо бака, позволяя быстро поднять или снизить температуру жидкости в магистрали.
В аккумулирующий бак могут встраиваться электронагреватели TS, для интенсификации
подогрева жидкости в баке при включении режима обогрева.
Насосные станции GPA и GPM могут поставляться с другой схемой подключения,
в так называемом варианте первичного/вторичного контуров.
В этом случае жидкость от чиллера поступает в аккумулирующий бак станции и
насосом станции подается из бака к чиллеру. Подача жидкости к потребителям
производится дополнительным циркуляционным насосом.
Схема с раздельными контурами позволяет подключать к аккумулирующему баку
несколько независимых линий, а также произвольно менять расход жидкости через
каждую ветку, вплоть до полного перекрытия любой ветки.
Управление насосными станциями.
Насосная станция имеют свою систему управления, обеспечивающую контроль состояния
станции, переключение насосов, аварийную сигнализацию и отключение станции
в случае падения давления или расхода теплоносителя.
При совместной работе с чиллерами фирмы CLIVET система управления станции
стыкуется с системой управления чиллера. В этом случае включение станции производится
чиллером, а станция, в свою очередь выдает в чиллер сигнализацию о необходимости
отключения чиллера в случае нехватки воды.
Программой управления чиллера могут задаваться разные режимы включения и работы
станции:
- непрерывная работа станции; в этом случае насосы станции продолжают работать
при выключении компрессоров чиллера - циклическая работа станции; в этом случае станция включается за определенное
время перед включением компрессора и выключается через заданное после выключения
компрессора - независимая работа станции; в этом случае чиллер вообще не выдает команду
на включение станции.
Если насосная станция работает с чиллерами других производителей или как самостоятельный
агрегат, то команда на включение станции должна формироваться дополнительно.
Как подобрать насосную станцию.
Для выбора насосной станции необходимо знать:
- потребный расход жидкости
- потребный напор, который должен обеспечиваться насосами станции
- режимы работы оборудования
- диапазон изменения температуры теплоносителя
- объем системы
- характеристики теплоносителя
- взаимное расположение насосной станции, чиллера и конечных потребителей
1. Определение потребного расхода жидкости.
Потребный расход жидкости определяется холодопроизводительностью чиллера и
расчетным перепадом (охлаждением) температур на входе и выходе чиллера. Как
правило, принимается перепад температур 5°С.
2. Определение потребного напора насосной станции.
Величина потребного напора складывается из следующих потерь:
- Потери в сети (трассы трубопроводов, арматура, фанкойлы). Определяются
в каждом конкретном случае на основании гидравлического расчета системы с
учетом
характеристик теплоносителя. - Потери в теплообменнике чиллера. Величина этих потерь определяется из
табличных данных чиллера. - Потери в насосной станции и потери на соединениях между чиллером и насосной
станцией. В каталоге на насосные станции, как правило, приводится напор
на выходе насосных станций как для изолированной станции, так и учетом потерь
в чиллере и стандартном соединении станции с чиллером.
1. Определение емкости аккумулирующего бака.
Как правило, тепловая нагрузка изменяется в зависимости от времени суток и
времени года. Так как холодопроизводительность чиллера выбирается исходя из
максимальной нагрузки, то в какие-то моменты появляется несоответствие между
располагаемой холодопроизводительностью чиллера и реальной потребностью.
В этом случае чиллер быстро “вырабатывает” необходимое количество холода,
после чего отключается. Таким образом, чиллер “вынужден” работать короткими
импульсами.
От частых пусков больше всего страдает компрессор кондиционера из-за износа
его узлов и деталей, а также перегрева обмоток, вызываемого пусковыми токами.
Поэтому в системе управления чиллера задан параметр, называемый “временем
защиты компрессора”, который дает разрешение на включение компрессора только
по истечении минимально необходимого времени между предыдущим и последующим
включением. Это время, как правило, не менее 360 сек.
Чтобы за это время отклонение температуры в помещении от заданного значения
не превышало заданного значения, количество жидкости в системе должно быть
больше определенной величины. Если объем системы оказывается меньше этой минимальной
величины, то необходима установка аккумулирующего бака.
2. Выбор типа насосной станции.
В соответствии с заданным расходом, необходимым напором и требуемым объемом
аккумулирующего бака выбирается тип насосной станции и тип насоса. Количество
насосов определяется из рассмотрения последствий отказа насоса из условия обеспечения
требуемой надежности.
Как уже говорилось, насосные станции и их автоматика были разработаны для
совместной работы с чиллерами фирмы CLIVET. Тем не менее, они могут применяться
с чиллерами любых производителей. Возможно так же использование насосной станции
как автономного блока, обеспечивающего циркуляции жидкости в любой гидравлической
системе.
Ананьев В.А. ведущий специалист компании “Евроклимат”
