Sélection d'aupd pour les systèmes de chauffage et de refroidissement des immeubles de grande hauteur. Systèmes de pressurisation automatiques SPL® Systèmes automatiques de maintien de pression

Les installations de maintien de pression (UPD, AUPD, machines d’injection et de détente) sont complexes systèmes techniques conçu pour maintenir la pression dans les circuits de chauffage et de refroidissement. Cet équipement est devenu particulièrement demandé dans notre pays en dernières années en raison de l’augmentation des constructions de grande hauteur causée par les processus d’urbanisation. Unités de maintien automatique de pression pour pompes et compresseurs FLAMCO Remplacez les vases d'expansion traditionnels dans les systèmes de chauffage et de refroidissement dans toutes les plages de pression et de température de fonctionnement.

Le principal avantage de l'UPD de tous les fabricants (Flamco, etc.) est l'augmentation du taux d'utilisation des réservoirs de stockage (environ 0,9). Dans le cas des unités de pompage, l'excès de liquide de refroidissement est stocké dans des réservoirs sans pression. Pour maintenir la pression dans le système au niveau requis, le liquide de refroidissement est soit ajouté au système par une ou plusieurs pompes, soit déchargé dans le réservoir de stockage par des vannes entraînées par un moteur électrique. Les AUPD de compresseur sont essentiellement des vases d'expansion à membrane traditionnels modifiés, dont la pression est régulée par le compresseur et soupapes de décharge, contrôlé automatiquement.

L'utilisation de Flamco AUPD au lieu de vases d'expansion à membrane vous permet d'installer rapidement pression de travail dans les systèmes de chauffage et de refroidissement larges gammes. Lors de l'utilisation de réservoirs à membrane conventionnels, pour modifier la pression de fonctionnement dans le système, il est nécessaire de vider le réservoir et d'y ajuster la pression. La même procédure doit être effectuée à chaque fois entretien chaufferie

Toutes les unités de maintien de pression Flamco sont équipées d'une alimentation fiable partie électrique et un contrôle unique par microprocesseur avec écran LCD. L'automatisation SPCx-lw(hw) d'origine dispose de plusieurs niveaux d'accès qui vous permettent de protéger les paramètres de manière fiable contre les interférences extérieures. Sauvegarde Les paramètres du système peuvent être enregistrés sur une carte SD par notre spécialiste lors de la mise en service. L'automatisation a la capacité de contrôler son fonctionnement à distance. Cette fonction est assez simple à mettre en œuvre, contrairement aux AUD d'autres fabricants.

Tous les UPD de compresseurs et de pompes Flamco sont équipés de la capacité de contrôler intelligemment le réapprovisionnement. Dans les AUPD à pompage, la recharge passe par un réservoir de stockage, dans ceux à compresseur - directement dans le système de chauffage (refroidissement).

Les pompes Flamco UPD - Flamcomat - sont équipées d'une fonction de système de dégazage intelligent, qui permet de réduire au minimum la teneur en gaz dans le liquide de refroidissement et, par conséquent, de réduire considérablement la charge de corrosion sur les canalisations, appareils de chauffage, échangeurs de chaleur et chaudières.

Les surpresseurs SPL® sont conçus pour pomper et augmenter la pression de l'eau dans les systèmes d'alimentation en eau domestique, potable et industrielle de divers bâtiments et structures, ainsi que dans les systèmes d'extinction d'incendie.

Il s'agit d'un équipement modulaire de haute technologie composé d'un bloc pompe, comprenant toute la tuyauterie nécessaire, ainsi que système moderne gestion, garantissant un fonctionnement économe en énergie et fiable, avec la disponibilité de tous les permis nécessaires.

L'utilisation de composants des principaux fabricants mondiaux, en tenant compte Normes russes, normes et exigences.

SPL® WRP : structure de désignation

SPL® WRP : composition du groupe motopompe

Contrôle de fréquence pour toutes les pompes SPL® WRP-A

Le système de contrôle de fréquence pour toutes les pompes est conçu pour surveiller et contrôler les moteurs électriques asynchrones standard de pompes de même taille conformément aux signaux de commande externes. Ce système Le contrôle offre la possibilité de contrôler de une à six pompes.

Principe de fonctionnement du contrôle de fréquence pour toutes les pompes :

1. Le contrôleur démarre le convertisseur de fréquence, modifiant la vitesse de rotation du moteur de la pompe conformément aux lectures du capteur de pression basées sur le contrôle PID ;

2. au début des travaux, une pompe à fréquence contrôlée est toujours démarrée ;

3. Les performances du surpresseur changent en fonction de la consommation en allumant/éteignant le nombre requis de pompes et en ajustant en parallèle les pompes en fonctionnement.

4. si la pression réglée n'est pas atteinte et qu'une pompe fonctionne à la fréquence maximale, alors après un certain temps, le contrôleur allumera un convertisseur de fréquence supplémentaire et les pompes seront synchronisées par vitesse de rotation (les pompes en fonctionnement fonctionnent à la même vitesse de rotation vitesse).

Et ainsi de suite jusqu'à ce que la pression dans le système atteigne la valeur définie.

Lorsque la valeur de pression réglée est atteinte, le contrôleur commence à réduire la fréquence de tous les variateurs de fréquence en fonctionnement. Si la fréquence des convertisseurs reste inférieure au seuil spécifié pendant un certain temps, des pompes supplémentaires seront arrêtées une à une à certains intervalles.

Pour égaliser la durée de vie des moteurs électriques des pompes dans le temps, une fonction a été mise en œuvre pour modifier la séquence d'allumage et d'arrêt des pompes. Également fourni allumage automatique pompes de secours en cas de panne des travailleurs. Le nombre de pompes en fonctionnement et en veille est sélectionné sur le panneau de commande. Les convertisseurs de fréquence, en plus de la régulation, assurent démarrage progressif tous les moteurs électriques, car ils y sont connectés directement, ce qui évite l'utilisation d'appareils supplémentaires démarrage progressif, limiter les courants de démarrage des moteurs électriques et augmenter la durée de vie des pompes en réduisant les surcharges dynamiques des actionneurs lors du démarrage et de l'arrêt des moteurs électriques.

Pour les systèmes d'approvisionnement en eau, cela signifie qu'il n'y a pas de coup de bélier lors du démarrage et de l'arrêt de pompes supplémentaires.

Pour chaque moteur électrique, le variateur de fréquence permet de mettre en œuvre :

1. contrôle de vitesse ;

2. protection contre les surcharges, freinage ;

3. surveillance de la charge mécanique.

Surveillance de la charge mécanique.

Cet ensemble de capacités vous permet d'éviter l'utilisation d'équipements supplémentaires.

Contrôle de fréquence pour une pompe SPL® WRP-B(BL)

La base de l'unité de pompage de la configuration SPL® WRP-BL ne peut avoir que deux pompes et le contrôle est mis en œuvre uniquement selon le principe du schéma de fonctionnement de la pompe en travail-veille, tandis que la pompe en travail est toujours impliquée dans le fonctionnement avec la fréquence. convertisseur.

La régulation de fréquence est la plus méthode efficace régulation des performances de la pompe. Le principe en cascade du contrôle des pompes, mis en œuvre dans ce cas à l'aide du contrôle de fréquence, s'est déjà imposé comme une norme dans les systèmes d'approvisionnement en eau, car il permet de sérieuses économies d'énergie et une fonctionnalité accrue du système.

Le principe de régulation de fréquence pour une pompe est basé sur le contrôle du contrôleur du convertisseur de fréquence, la modification de la vitesse de rotation de l'une des pompes, la comparaison constante de la valeur de la tâche avec la lecture du capteur de pression. En cas de performances insuffisantes de la pompe en fonctionnement, une pompe supplémentaire s'allumera sur la base d'un signal du contrôleur, et si un accident survient, la pompe de secours sera activée.

Le signal du capteur de pression est comparé à pression donnée Dans le contrôleur. La discordance entre ces signaux détermine la vitesse de rotation de la roue de la pompe. Au début du fonctionnement, la pompe principale est sélectionnée sur la base d'une estimation de la durée minimale de fonctionnement.

La pompe principale est la pompe qui est à l'heure actuelle fonctionne à partir d’un convertisseur de fréquence. Les pompes supplémentaires et de secours sont connectées directement au secteur ou via un démarreur progressif. Dans ce système de contrôle, la sélection du nombre de pompes en fonctionnement/en veille est assurée à partir de l'écran tactile du contrôleur. Le convertisseur de fréquence est connecté à la pompe principale et commence à fonctionner.

La pompe à vitesse variable démarre toujours en premier. Lorsqu'une certaine vitesse de rotation de la roue de la pompe est atteinte, associée à une augmentation du débit d'eau dans le système, la pompe suivante est mise en marche. Et ainsi de suite jusqu'à ce que la pression dans le système atteigne la valeur définie.

Pour égaliser la durée de vie des moteurs électriques dans le temps, une fonction a été mise en œuvre pour modifier la séquence de connexion des moteurs électriques au convertisseur de fréquence. Il est possible de modifier de manière personnalisée l'heure de commutation.

Le convertisseur de fréquence assure la régulation et le démarrage progressif uniquement du moteur électrique qui lui est directement connecté ; les moteurs électriques restants sont démarrés directement à partir du réseau.

Lors de l'utilisation de moteurs électriques d'une puissance de 15 kW ou plus, il est recommandé de démarrer des moteurs électriques supplémentaires via des démarreurs progressifs pour réduire les courants de démarrage, limiter les coups de bélier et augmenter la durée de vie globale de la pompe.

Commande relais SPL® WRP-C

Les pompes fonctionnent sur la base d'un signal provenant d'un pressostat réglé sur une certaine valeur. Les pompes sont allumées directement depuis le réseau et fonctionnent à pleine capacité.

L'utilisation de la commande par relais dans le contrôle des unités de pompage garantit :

1. entretien paramètres donnés systèmes;

2. méthode en cascade de contrôle d'un groupe de pompes ;

3. redondance mutuelle des moteurs électriques ;

4. Nivellement de la durée de vie des moteurs électriques.

Dans les installations de pompage conçues pour deux pompes ou plus, en cas de manque de performances des pompes en fonctionnement, le pompe supplémentaire, qui sera également impliqué en cas d'accident de l'une des pompes en fonctionnement.

La pompe est arrêtée avec un délai spécifié en fonction d'un signal du pressostat indiquant que la valeur de pression réglée a été atteinte.

Si pendant le temps spécifié suivant le relais ne détecte pas de chute de pression, alors la pompe suivante s'arrête puis en cascade jusqu'à ce que toutes les pompes s'arrêtent.

L'armoire de commande de l'unité de pompage reçoit les signaux du relais de protection contre la marche à sec, installé sur la canalisation d'aspiration, ou d'un flotteur du réservoir de stockage.

Sur la base de leur signal, en l'absence d'eau, le système de contrôle éteindra les pompes, les protégeant ainsi de la destruction due à la marche à sec.

Il est prévu la mise en marche automatique des pompes de secours en cas de panne du travailleur et la possibilité de sélectionner le nombre de pompes de travail et de secours.

Dans les unités de pompage basées sur 3 pompes ou plus, il devient possible de contrôler depuis capteur analogique 4-20 MA.

Lors du fonctionnement de systèmes de surpression avec un principe de maintien de pression par relais :

1. les pompes sont mises en marche directement, ce qui entraîne des coups de bélier ;

2. les économies d'énergie sont minimes ;

3. la régulation est discrète.

Ceci est presque imperceptible lors de l'utilisation de petites pompes jusqu'à 4 kW. À mesure que la puissance des pompes augmente, les coups de bélier lors de la mise en marche et de l'arrêt deviennent de plus en plus perceptibles.

Pour réduire les coups de bélier, vous pouvez organiser l'inclusion de pompes avec ouverture séquentielle du registre ou installer un vase d'expansion.

L'installation de démarreurs progressifs peut éliminer complètement le problème.

Le courant de démarrage en connexion directe est 6 à 7 fois supérieur au courant nominal, tandis que le démarrage progressif ménage le moteur électrique et le mécanisme. Dans le même temps, le courant de démarrage est 2 à 3 fois supérieur au courant nominal, ce qui peut réduire considérablement l'usure de la pompe, éviter les coups de bélier et également réduire la charge sur le réseau pendant le démarrage.

Le démarrage direct est le principal facteur conduisant au vieillissement prématuré de l'isolation et à la surchauffe des enroulements du moteur électrique et, par conséquent, à une réduction plusieurs fois de sa durée de vie. La durée de vie réelle du moteur électrique est dans une plus grande mesure ne dépend pas de la durée de fonctionnement, mais du nombre total de démarrages.

De nombreuses années d'expérience dans la conception et l'exploitation d'immeubles de grande hauteur nous permettent de formuler la conclusion suivante : la base de la fiabilité et de l'efficacité du système de chauffage dans son ensemble est le respect des exigences techniques suivantes :

1. Cohérence de la pression du liquide de refroidissement dans tous les modes de fonctionnement.
2. Constance composition chimique liquide de refroidissement.
3. Absence de gaz sous forme libre et dissoute.

Le non-respect d'au moins une de ces exigences entraîne une usure accrue des équipements de chauffage (radiateurs, vannes, thermostats, etc.). De plus, la consommation d'énergie thermique augmente et, par conséquent, augmente coûts matériels. Ces exigences peuvent être assurées par des installations de maintien de pression, de réapprovisionnement automatique et d'évacuation des gaz, par exemple de la société Eder, dont le principal fournisseur du marché russe depuis plus de 10 ans est « Armatures Hertz ».

L'équipement Eder se compose de modules séparés qui assurent le maintien de la pression, le réapprovisionnement et le dégazage du liquide de refroidissement. Le module A de maintien de la pression du liquide de refroidissement comprend vase d'expansion 1, dans lequel se trouve une chambre élastique 2 qui empêche le contact du liquide de refroidissement avec l'air et directement avec les parois du réservoir, ce qui distingue les vases d'expansion Eder des détendeurs à membrane, dans lesquels les parois du réservoir sont sensibles à la corrosion due au contact de l'eau.

Lorsque la pression dans le système augmente, en raison de la dilatation de l'eau lorsqu'elle est chauffée, la vanne 3 s'ouvre et l'excès d'eau du système pénètre dans le vase d'expansion. Lors du refroidissement et, par conséquent, de la réduction du volume d'eau dans le système, le capteur de pression 4 est activé, allumant la pompe 5, pompant le liquide de refroidissement du réservoir dans le système jusqu'à ce que la pression dans le système devienne égale à celle réglée.

Le module d'appoint B permet de compenser les pertes de liquide de refroidissement dans le système résultant de différents types des fuites. Lorsque le niveau d'eau dans le réservoir 1 diminue et que la valeur réglée est atteinte valeur minimale La vanne 6 s'ouvre et l'eau du système d'alimentation en eau froide pénètre dans le vase d'expansion. Lorsque le niveau spécifié par l'utilisateur est atteint, la vanne se ferme et l'appoint s'arrête.

Lors de l'exploitation de systèmes de chauffage dans immeubles de grande hauteur Le problème le plus urgent est le dégazage du liquide de refroidissement. Les bouches d'aération existantes vous permettent de vous débarrasser de la « légèreté » du système, mais ne résolvent pas le problème de la purification de l'eau des gaz qui y sont dissous, principalement l'oxygène atomique et l'hydrogène, qui provoquent non seulement la corrosion, mais également la cavitation à grande vitesse. et les pressions du liquide de refroidissement, qui détruit les dispositifs du système : pompes, vannes et raccords.

Lors de l'utilisation du moderne radiateurs en aluminium en raison de réaction chimique De l'hydrogène se forme dans l'eau, dont l'accumulation peut entraîner la rupture du boîtier du radiateur, avec toutes les « conséquences » qui en découlent. Le module de dégazage C d'Eder utilise méthode physiqueélimination continue des gaz dissous en raison d'une forte diminution de la pression.

Lorsque la vanne 9 est ouverte brièvement dans un volume donné (environ 200 l) 8 en une fraction de seconde, la pression de l'eau dépassant 5 bars chute jusqu'à la pression atmosphérique. Dans ce cas, un fort dégagement de gaz dissous dans l'eau se produit (effet de l'ouverture d'une bouteille de champagne). Un mélange d'eau et de bulles de gaz est fourni au vase d'expansion 1. Le vase de dégazage 8 est réapprovisionné à partir du vase d'expansion 1 avec de l'eau déjà débarrassée des gaz.

Progressivement, tout le volume de liquide de refroidissement du système sera complètement débarrassé des impuretés et des gaz. Plus la hauteur statique du système de chauffage est élevée, plus les exigences en matière de dégazage et de pression constante du liquide de refroidissement sont élevées. Tous ces modules sont contrôlés par une unité à microprocesseur D, qui possède des fonctions de diagnostic et la possibilité d'être incluse dans systèmes automatisés expéditeur.

L'utilisation des installations Eder ne se limite pas aux immeubles de grande hauteur. Il est conseillé de les utiliser dans des bâtiments dotés d'un système de chauffage étendu (installations sportives, supermarchés, etc.). Les unités EAC compactes, dans lesquelles un vase d'expansion d'un volume allant jusqu'à 500 l est couplé à une armoire de commande, peuvent être utilisées avec succès en complément de systèmes autonomes chauffage en construction individuelle. Les installations Eder, qui fonctionnent avec succès dans tous les immeubles de grande hauteur en Allemagne, sont le choix en faveur du moderne système d'ingénierie chauffage.

A. Bondarenko

L'utilisation d'unités automatiques de maintien de pression (AUPD) pour les systèmes de chauffage et de refroidissement s'est généralisée en raison de croissance active volumes de construction de grande hauteur.

AUPD effectue des fonctions de maintenance pression constante, compensation des dilatations de température, désaération du système et compensation des pertes de liquide de refroidissement.

Mais comme c'est relativement nouveau pour marché russeéquipements, de nombreux spécialistes dans ce domaine se posent des questions : que sont les AUPD standards, quels sont leurs principes de fonctionnement et leurs méthodes de sélection ?

Commençons par la description paramètres standards. Aujourd'hui, le type d'AUPD le plus courant est celui des installations avec une unité de commande basée sur une pompe. Un tel système se compose d'un vase d'expansion sans pression et d'une unité de commande, qui sont reliés entre eux. Les principaux éléments de l'unité de commande sont des pompes, des électrovannes, un capteur de pression et un débitmètre, et le contrôleur, à son tour, assure le contrôle de l'unité de propulsion automatique dans son ensemble.

Le principe de fonctionnement de ces AUPD est le suivant : lorsqu'il est chauffé, le liquide de refroidissement du système se dilate, ce qui entraîne une augmentation de la pression. Le capteur de pression détecte cette augmentation et envoie un signal calibré à l'unité de contrôle. L'unité de commande (utilisant un capteur de poids (remplissage) pour enregistrer en permanence le niveau de liquide dans le réservoir) ouvre l'électrovanne sur la conduite de dérivation. Et à travers lui, l'excès de liquide de refroidissement s'écoule du système vers un vase d'expansion à membrane, dont la pression est égale à la pression atmosphérique.

Lorsque la pression réglée dans le système est atteinte, l'électrovanne se ferme et bloque le flux de liquide du système vers le vase d'expansion. À mesure que le liquide de refroidissement du système refroidit, son volume diminue et la pression chute. Si la pression descend en dessous du niveau réglé, l'unité de commande met en marche la pompe. La pompe fonctionne jusqu'à ce que la pression dans le système atteigne la valeur réglée. Une surveillance constante du niveau d'eau dans le réservoir empêche la pompe de fonctionner à sec et protège également le réservoir d'un remplissage excessif. Si la pression dans le système dépasse le maximum ou le minimum, l'une des pompes est activée ou électrovannes respectivement. Si la puissance d'une pompe dans la conduite de pression n'est pas suffisante, la deuxième pompe est activée. Il est important qu'un groupe de propulsion automatique de ce type dispose d'un système de sécurité : si l'une des pompes ou des solénoïdes tombe en panne, la seconde doit s'allumer automatiquement.

Il est logique de considérer la méthodologie de sélection d'une pompe automatique basée sur des pompes à l'aide d'un exemple pratique. L'un des récemment projets terminés- « Immeuble résidentiel sur Mosfilmovskaya » (installations de la société « DON-Stroy »), dans le centre point de chauffe qui est similaire unité de pompage. La hauteur du bâtiment est de 208 m. Son centre de chauffage central se compose de trois parties fonctionnelles, chargées respectivement du chauffage, de la ventilation et de l'approvisionnement en eau chaude. Le système de chauffage du bâtiment de grande hauteur est divisé en trois zones. Total calculé puissance thermique systèmes de chauffage - 4,25 Gcal/h.

Nous présentons un exemple de sélection d'un AUPD pour la 3ème zone de chauffage.

Données initiales requis pour le calcul :

1) puissance thermique du système (zone) N système, kW Dans notre cas (pour la 3ème zone de chauffage) ce paramètre est égal à 1740 kW (données initiales du projet) ;

2) hauteur statique N st (m) ou pression statique R. st (bar) est la hauteur de la colonne de liquide entre le point de raccordement de l'installation et point culminant système (1 m de colonne de liquide = 0,1 bar). Dans notre cas, ce paramètre est de 208 m ;

3) volume de liquide de refroidissement (eau) dans le système V, l. Pour sélectionner correctement un AUPD, il est nécessaire de disposer de données sur le volume du système. Si valeur exacte inconnue, la valeur moyenne du volume d'eau peut être calculée à partir des coefficients donnés dans le tableau. Selon le projet, le volume d'eau de la 3ème zone de chauffage V syst est égal à 24 350 l.

4) graphique de température: 90/70 °C.

Première étape. Calcul du volume du vase d'expansion pour l'AUPD :

1. Calcul du coefficient de dilatation À ext (%), exprimant l'augmentation du volume du liquide de refroidissement lorsqu'il est chauffé de l'initial à température moyenne, Où T moyenne = (90 + 70)/2 = 80 °C. A cette température, le coefficient de dilatation sera de 2,89 %.

2. Calcul du volume d'expansion V ext (l), c'est-à-dire volume de liquide de refroidissement déplacé du système lorsqu'il est chauffé à une température moyenne :

V poste = V système. K poste /100 = 24350 . 2,89 /100 = 704 l.

3. Calcul du volume estimé du vase d'expansion V B :

V b = V poste. À application = 704 . 1,3 = 915 litres.
Où À zap - facteur de sécurité.

Ensuite, nous sélectionnons la taille standard du vase d'expansion à condition que son volume ne soit pas inférieur à celui calculé. Si nécessaire (par exemple, en cas de restrictions de taille), l'AUPD peut être complété par un réservoir supplémentaire, divisant par deux le volume total calculé.

Dans notre cas, le volume du réservoir sera de 1000 litres.

Deuxième étape. Sélection de l'unité de contrôle :

1. Détermination de la pression nominale de service :

R. système = N syst /10 + 0,5 = 208/10 + 0,5 = 21,3 bars.

2. En fonction des valeurs R. soeur et N système, nous sélectionnons l'unité de contrôle à l'aide de tableaux ou de schémas spéciaux fournis par les fournisseurs ou les fabricants. Tous les modèles d'unités de contrôle peuvent inclure une ou deux pompes. Dans un AUPD avec deux pompes, dans le programme d'installation, vous pouvez sélectionner en option le mode de fonctionnement des pompes : « Principal/secours », « Fonctionnement alternatif des pompes », « Fonctionnement parallèle des pompes ».

À ce stade, le calcul de l'AUPD se termine et le volume du réservoir et le marquage de l'unité de contrôle sont précisés dans le projet.

Dans notre cas, l'AUPD pour la 3ème zone de chauffage doit comprendre un réservoir à écoulement libre d'un volume de 1000 litres et une unité de contrôle qui garantira que la pression dans le système est maintenue à au moins 21,3 bars.

Par exemple, pour ce projet, un MPR-S/2,7 AUPD pour deux pompes, PN 25 bar et un réservoir MP-G 1000 de Flamco (Pays-Bas) a été choisi.

En conclusion, il convient de mentionner qu’il existe également des installations basées sur des compresseurs. Mais c'est une toute autre histoire...

Article fourni par la société ADL