Selección de dispositivo de suministro de agua a presión constante para sistema HVAC

La función del dispositivo de reposición de agua en el sistema HVAC es garantizar que el medio frío y caliente (agua) en el sistema de agua de calefacción o aire acondicionado central no esté vacío, vaporizado o sobrepresurizado en el sistema, y ​​mantenga una cierta presión. para que el sistema circule, para garantizar el enfriamiento y el intercambio de calor estables y normales del sistema.

En la actualidad, los siguientes tipos de dispositivos de suministro de agua a presión constante se utilizan habitualmente en los sistemas HVAC:

①.Dispositivo de reabastecimiento de presión constante para el tanque de expansión;

②.Dispositivo de suministro de agua a presión constante del tanque de presión constante;

③.Dispositivo de reposición de agua a presión constante de bomba de conversión de frecuencia;Otros dispositivos, como el reabastecimiento continuo de agua por bomba, el reabastecimiento de agua por eyector de agua, el reabastecimiento directo de agua del grifo, etc., no se presentan aquí debido a su pequeño ámbito de aplicación o defectos obvios.

1. Tanque de agua de expansión: El principio de presión constante del tanque de expansión: El principio de presión constante del tanque de expansión es realizar la función de reponer agua (desbordamiento) mediante el ajuste del buffer del volumen del tanque de agua y el control del Niveles de agua altos y bajos del tanque de agua, para ajustar el cambio de temperatura del agua o las fugas causadas por el sistema.El cambio de volumen del medio del sistema (agua) mantiene relativamente constante la presión del medio frío y caliente (agua) del sistema.Es uno de los dispositivos de presión constante comúnmente utilizados en sistemas pequeños y medianos y en sistemas de agua de aire acondicionado.La ubicación del tanque de expansión: La ubicación del tanque de expansión debe seleccionarse de acuerdo con factores específicos como el tipo de sistema, el radio de acción, la altura del edificio y la temperatura del suministro de agua.La posición y la altura de instalación son diferentes, y las condiciones de trabajo del sistema también son diferentes.Para que un sistema sea confiable, sus condiciones operativas deben cumplir con los requisitos de ausencia de vaporización, sobrepresión, vaciado y suficiente potencia de ciclo.El tanque de expansión de tipo abierto coloca el tanque de agua en el punto más alto del sistema, generalmente conectado a la tubería principal de agua de retorno del puerto de succión de la bomba de circulación de agua.

Clasificación de los tipos de tanques de expansión: cálculo del volumen del tanque de expansión cerrado separado (alto) y cerrado (piso): Vt=Vs(v2/v1-1-3αΔt)/(1-P1/P2)

Vt—volumen del tanque de expansión: m3

Vs—capacidad total de agua del sistema: m3

v1—el volumen específico de agua a baja temperatura, m3/Kg;

v2—volumen específico de agua a alta temperatura, m3/Kg;

α: coeficiente de expansión lineal, el acero es 11,7×10-6°C-1, el cobre es 11,7×10-6°C-1

Δt: la diferencia máxima de temperatura en el sistema de agua, °C (generalmente 5)

P1—presión de agua a baja temperatura, KpaP2—presión de agua a alta temperatura, Kpa Determinación de P1 y P2: P1, altura de presión estática del tanque + valor mínimo de presión P2 en la parte superior del sistema, presión máxima durante la operación Método de cálculo de Volumen del depósito de expansión abierto: Vp =αΔtVs

Vp---volumen efectivo del tanque de expansión, m3

α---coeficiente de expansión volumétrica del agua, α=0,0006,1/℃

Δt---el cambio máximo de temperatura del agua en el sistema, ℃Vs---la capacidad total de agua en el sistema, m3

Nota: Cuando el tanque de agua se utiliza para calentar y enfriar al mismo tiempo, se calcula por separado y se toma el valor mayor.Características: (1) Ventajas: Tiene instalación sencilla, seguridad, menos mantenimiento, bajos costos operativos, presión estable, sin electricidad, etc.;Puede eliminar eficazmente la sobrepresión del sistema en condiciones de trabajo anormales.(2) Desventajas: existe un requisito de posición espacial para el punto más alto;el sistema presenta defectos de oxidación y corrosión;no satisface las necesidades de grandes áreas y edificios de gran y gran altura.

2. Tanque de presión constante: Principio de funcionamiento del tanque de presión constante: el tanque de presión constante es un tipo de dispositivo de suministro de agua a presión constante desarrollado sobre la base del tanque de expansión, y su principio es el mismo que el del tanque de expansión cerrado.Cuando la temperatura del agua del sistema cambia o la fuga hace que cambie el volumen de agua, la presión del sistema se estabiliza dentro del rango de presión preestablecido debido al efecto amortiguador de la alta compresibilidad del gas en el tanque de presión.Si la presión del sistema cae al límite inferior de la presión preestablecida, el relé de contacto eléctrico activará la bomba de agua suplementaria para suministrar agua al sistema hasta que la presión alcance el límite superior de presión preestablecido. Si la presión del sistema excede el valor de presión máximo establecido, la válvula de seguridad liberará agua automáticamente al tanque de agua blanda o al sistema de drenaje para reducir la presión.Mantener el equilibrio de presión del sistema.

El dispositivo se compone de un tanque de presión, una bomba de suministro de agua, una válvula de seguridad, un manómetro de contacto eléctrico y una caja de control.Se determina la presión del punto de presión constante en el sistema: la presión del punto de presión constante debe considerar dos factores, uno es que el sistema no esté sobrepresurizado en ningún punto cuando el sistema está funcionando y el otro es que el sistema esté no está vacío cuando el sistema está apagado.Si la presión en el punto de presión constante es demasiado alta, la presión en cada punto del sistema aumentará en consecuencia, lo que provocará que las tuberías, válvulas o equipos funcionen a alta presión, lo que provocará daños por resistencia o fatiga.Si la presión es demasiado baja, el sistema se vaciará y se bloqueará, lo que provocará una mala circulación del medio.

El valor de la presión de trabajo del tanque de presión de aire se determina mediante el siguiente método (recomendado) (1) La presión de arranque de la bomba de suministro de agua P1: P1=Po+0,005;la presión del punto más alto del sistema 'Po' (2) La presión de parada de la bomba de suministro de agua P2: P2=(P1+0.1)/β-0.1β: Relación de presión de trabajo, generalmente 0,65~0,85 Volumen: V=Vt/(1-β) Volumen de agua de ajuste Vt (m3), que es el caudal de la bomba de agua suplementaria durante 3 minutos, y mantenga el nivel de agua ajustado del tanque de agua no inferior a 200 mm.Tome la mitad de la cantidad de agua de expansión al realizar la estimación.

3. Dispositivo de conversión de frecuencia: Principio básico: El dispositivo de suministro de agua a presión constante con regulación de velocidad de conversión de frecuencia se desarrolla después del tanque de presión constante y es una combinación de tecnología de regulación de velocidad de conversión de frecuencia y tecnología de tanque de expansión.El principio básico es ajustar la frecuencia del suministro de energía mediante cálculos lógicos de acuerdo con los cambios en la presión del agua del sistema recolectada por el sensor, y ajustar la velocidad de la bomba de agua suplementaria de manera suave y continua, es decir, ajustar la Volumen de agua suplementario, para lograr el objetivo de presión relativamente constante en el punto de presión constante del sistema.El equipo clave de este método de presión constante es el convertidor de frecuencia.

El equipo clave de este método de presión constante es el convertidor de frecuencia.Su principio de funcionamiento es convertir la corriente alterna general de 50 HZ en corriente continua y luego convertir la corriente continua en corriente alterna de frecuencia requerida a través del convertidor de frecuencia.Al cambiar la frecuencia de la bomba de suministro de agua, se puede ajustar la velocidad de la bomba de suministro de agua y la cantidad de suministro de agua para lograr el propósito de ajustar la presión del agua del sistema.La relación entre la frecuencia y la velocidad del motor es: n=60f(1-S)/P o f=nP/60(1-S) En la fórmula: n es la velocidad del motor de CA de la bomba de agua;f es la frecuencia de la fuente de alimentación, Hz;S es el deslizamiento. La tasa es generalmente de alrededor del 5%;P es el número de pares de polos del motor.De la fórmula anterior se puede ver que cuando P y S son constantes, la velocidad del motor de la bomba de agua es proporcional a la frecuencia de la fuente de alimentación de entrada;Según las características de la bomba de agua, el caudal de la bomba de agua es directamente proporcional a la velocidad, por lo que ajustar la frecuencia del suministro de energía puede ajustar directamente el caudal de la bomba de agua suplementaria.Ajuste el cambio de presión del medio fluido en el sistema debido a la temperatura del sistema o fugas.

Flujo de la bomba de suministro de agua: El caudal de la bomba de suministro de agua (por hora) no debe ser inferior al 4 % al 5 % de la capacidad de agua del sistema.El rango de ajuste de frecuencia del convertidor de frecuencia: el rango de ajuste general está entre 5 y 50 Hz, y el rango del convertidor de frecuencia que utiliza una fuente de alimentación de alta frecuencia puede alcanzar los 400 Hz, pero los requisitos para el propio convertidor de frecuencia y el motor son altos. , y no es económico.En el uso real, de acuerdo con las condiciones específicas del sistema específico, se debe establecer el modelo del sistema para calcular la relación entre la presión del sistema (punto de muestreo) y la frecuencia de ejecución de la bomba de reabastecimiento, y ajustarlo durante el proceso de depuración. , para finalmente comprobar que el medio acuoso del sistema no se vaciará ni se sobrepresionará.Y mantener un cierto propósito de presión operativa.

Las especificaciones del convertidor de frecuencia se seleccionan de acuerdo con los parámetros de la bomba de suministro de agua: es más fácil lograr el propósito anterior con una computadora industrial, y el control de circuito cerrado de la bomba de suministro de agua se lleva a cabo utilizando la velocidad de conversión de frecuencia. tecnología de regulación y tecnología especial de ordenadores industriales (PLC).De acuerdo con los dos parámetros de la pérdida instantánea de agua en el sistema de agua en circulación y el valor de presión correspondiente, después del procesamiento por el módulo analógico de la computadora industrial, el regulador de velocidad de conversión de frecuencia se controla para ajustar automáticamente la velocidad de la bomba de agua, de modo que que la presión del punto de suministro de agua del sistema de agua en circulación es constante en el sistema en la línea de presión hidrostática, se puede lograr el efecto de una pequeña fluctuación de presión y un mayor ahorro de energía.Características: (1) Ventajas: Tiene las ventajas de los tanques de presión constante, pero en comparación con los tanques de presión constante, resuelve los problemas de arranque frecuente de la bomba de suministro de agua, lo que afecta la vida útil y consume más energía;el volumen del cuerpo del tanque es pequeño y el espacio es pequeño;la operación es más conveniente y más humana;Adáptese a sistemas HVAC de gran altura y áreas grandes.(2) Desventajas: el equipo es costoso y la inversión es grande, y es necesario establecer modelos de frecuencia y presión constante del sistema para cada individuo, lo que requiere altos requisitos técnicos para el personal de uso, ajuste y mantenimiento;En comparación con el consumo de energía del tanque de expansión, se ve afectado por el suministro de energía.

La selección de cualquier dispositivo, incluido el dispositivo de suministro de agua a presión constante HVAC, debe analizar objetivamente la situación y las necesidades específicas.Cualquier dispositivo llamado científicamente avanzado también tiene sus alcances y limitaciones.Debe partir de la realidad y evaluar y seleccionar exhaustivamente diversos aspectos como seguridad, confiabilidad, estabilidad, avance, economía y operatividad.Lo más caro o lo llamado más avanzado no es necesariamente lo más adecuado, lo más adecuado es lo mejor y lo más científico.