Výhody hydraulického vyvažování

otopné soustavy

Kondenzační kotel, tepelné čerpadlo, podlahové nebo stropní vytápění jsou zařízení, která nám umožňují splňovat stále přísnější předpisy. Jsou ale faktory, ke kterým předpisy nepřihlížejí, a které mohou konečný efekt zařízení znehodnotit.

Účinnost zařízení

Výpočet tepelných ztrát představuje první etapu při hledání komfortu našeho obydlí. Vypočítaný výkon má přímou souvislost s množstvím vody, která proudí v naší otopné soustavě. Regulace, jako termostatické radiátorové ventily, regulace solárních systémů, regulace vytápění budov, posilují požadavek na dodržení výpočtového průtoku.

Většinu našeho času věnujeme sledováním výkonu kotle a myslíme si, že zvýšením jeho výkonu se současně zvýší i výkon naší otopné soustavy. Bohužel není tomu tak automaticky. Výzkumy ukázaly, že výkon soustavy závisí ve velké míře na výkonu čerpadla. Při porovnání klasických oběhových čerpadel s čerpadly s proměnným průtokem, která přizpůsobují otáčky v závislosti na požadovaném průtoku, přispívají regulovatelná čerpadla ke zvýšení efektivnosti otopné soustavy. Většina specialistů s tímto názorem bude souhlasit.

Ukázalo se, že příliš vysoká teplota zpátečky, vracející se ke kondenzačnímu kotli, je velmi špatná pro účinnost zařízení. To se projevuje při regulaci rozvodu tepla nebo při směšování. Ukázalo se, že regulace škrcením má nejlepší vliv na účinnost otopné soustavy.

Regulace průtoku

První kategorií je statická regulace. Po­užívají se vyvažovací ventily s pevným nastavením, které odpovídá jmenovitému výkonu. Otopná soustava ale nepracuje s plným výkonem déle jak 10 % svého času. Nevýhoda metody statického vyvážení soustavy se projeví při částečném výkonu, kdy skutečně dosahovaný průtok bude téměř vždy vyšší, než je průtok jmenovitý. Následně je vyšší i průtok oběhovým čerpadlem a vyšší teplota zpátečky. Těchto nedostatků je třeba se za každou cenu vyvarovat.

A proto četní výrobci armatur hledali řešení, které by umožnilo získat, i při částečném zatížení, takový průtok, který by se co nejvíce přiblížil jmenovitému průtoku. Tato metoda regulace se nazývá dynamickou regulací. Často je realizována umístěním tlakem ovládaného regulačního ventilu za čerpadlo. Takový ventil může při částečném zatížení přispět ke snížení průtoku v hydraulicky hlavní větvi. Dosahovaný průtok se pak blíží průtoku jmenovitému.

Obr. 1 • Různé principy regulace

Automatická regulace průtoku

V případě, že na regulátor působí tlaková diference, píst regulačního elementu začne tlačit na pružinu, což způsobí zmenšení průtočného průřezu v pístu. V rozmezí nejvyššího a nejnižšího tlaku umožňuje regulátor udržovat průtok na konstantní úrovni. Při poklesu tlaku se průtočný průřez zvětší a průtok zůstává stále konstantní.

Obr. 2 • V oblasti částečného zatížení je pro vyloučení hydraulické nestability nutná stabilizace průtoku

Obr. 3 • V závislosti na změnách diferenčního tlaku bude pružina pístu více nebo méně stlačená. Následkem změny průtočného průřezu v pístu se udržuje konstantní průtok

Jaké jsou výhody?

Uživatel zařízení dostane instalaci, která funguje s maximální účinností, a která vyhoví vysokým požadavkům na komfort. Již v průběhu návrhu může projektant počítat s průtokem, který musí projít každým regulačním ventilem s cílem obdržet maximální komfort a účinnost. Automatické regulátory průtoku mohou být nastaveny v továrně a dodány již připravené k provozu na místě montáže. Nebezpečí chybné regulace průtoku je tak minimální. ­Instalační firma získá na jedné straně čas, na druhé straně ušetří za nákup drahých měřicích přístrojů.

Podle článku Avantages de l´équilibrage hydraulique z časopisu l´enterprise č. 4/2011 upravil Ing. Miloš Bajgar