PL192078B1 - Hydrauliczne urządzenie wyrównawcze dla instalacji grzewczej - Google Patents

Abstract

1. Hydrauliczne urzadzenie wyrównawcze dla instalacji grzewczej, zawierajace pierwszy regulowany otwór oraz drugi otwór, znajdujacy sie za pierwszym otworem, przy czym otwarcie drugiego otworu regulowane jest zaworem sterowanym za pomoca elementów przemiesz- czenia zaleznego od róznicy cisnien panuja- cych przed i za pierwszym otworem, zas zespól zaworowy pierwszego otworu polaczony jest z elementami przemieszczenia zaleznego od temperatury pomieszczenia, w którym znajduje sie urzadzenie, znamienne tym, ze pierwszy otwór (34) i drugi otwór (36) sa wspólsrodkowe, zas drugi otwór (36) znajduje sie wewnatrz pierwszego otworu (34). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy hydraulicznego urządzenia wyrównawczego dla instalacji grzewczej. Taka instalacja wyposażona jest w kocioł lub podobne urządzenie umożliwiające podgrzanie płynu, który przekazywany jest za pośrednictwem systemu pompującego do grzejników ciepła, zwłaszcza do grzejników, siecią przewodów hydraulicznych. Urządzenie według wynalazku zapewnia również regulację termostatyczną grzejnika ciepła.

W instalacji grzewczej, poza kotłem, grzejnikami i przewodami, znajdują się również urządzenia regulujące, mające za zadanie zabezpieczenie prawidłowego przepływu płynu ciepłonośnego w kierunku grzejników ciepła przez zapewnienie wystarczającego natężenia przepływu do każdego z nich. Dla dobrego funkcjonowania instalacji należy zrównoważyć obwód grzewczy. Operacja zrównoważenia polega na ustawieniu poszczególnych urządzeń regulujących w taki sposób by otrzymać natężenie przepływu obliczone wcześniej dla wybranych warunków podstawowych określających wymiary różnych części wyposażenia instalacji przy pomocy ciągłej. Z pewnością, instalacja praktycznie nigdy nie funkcjonuje w sposób ciągły, lecz nie ma to znaczenia przy korzyściach wynikających z hydraulicznego zrównoważenia obwodu. Jeśli bowiem natężenie przepływu ulega zmianie w trakcie funkcjonowania, należy wziąć to pod uwagę na etapie projektowania i przewidzieć, jeśli zajdzie taka potrzeba, zamontowanie różnicowych regulatorów ciśnienia szeregowo lub równolegle. To jednak należy już do zakresu regulacji a nie do równoważenia hydraulicznego.

Istnieje wiele urządzeń wyrównawczych, umożliwiających wykonanie zrównoważenia hydraulicznego instalacji grzewczej. Urządzenia te przeznaczone są do regulowania rozkładu natężenia przepływu w różnych gałęziach obwodu rozdzielczego.

Znane są urządzenia wyrównawcze nie posiadające regulacji. Chodzi tu o kryzy, to znaczy o wmontowane wykalibrowane przepusty, których średnice określane są dla każdego z osobna na podstawie znajomości stosunku natężenia przepływu do straty mocy, który chce się osiągnąć. Użycie tego typu urządzenia pociąga za sobą kompletne i drobiazgowe wyliczenie hydrauliki wszystkich obwodów instalacji, w celu dokładnego określenia parametrów każdej kryzy. W przypadku błędu rachunkowego istnieje tylko jedno możliwe rozwiązanie, które polega na wymianie kryzy. Z tego powodu rozwiązanie to, chociaż w założeniu wydaje się stosunkowo mało kosztowne, jest rzadko stosowane.

Aby uniknąć wymiany urządzenia wyrównawczego w przypadku błędu rachunkowego, stosuje się urządzenia regulowane wyrównawcze znane pod nazwą na przykład złączek regulacyjnych lub zaworów wyrównawczych. Urządzenia te umożliwiają regulację natężenia przepływu w obwodzie i w konsekwencji jego wyrównanie na podstawie znajomości stosunku natężenia przepływu do straty mocy, który chce się osiągnąć. Pociąga to za sobą kompletne wyliczenie hydrauliki całego obwodu grzewczego. W przypadku błędu rachunkowego regulowane urządzenia wyrównawcze pozwalają łatwo poprawić regulację.

Takie urządzenia wyrównawcze są mało kosztowne i powszechnie używane przez instalatorów. Niemniej jednak są one rzadko właściwie nastawione, głównie z powodu niedostatecznego wyliczenia lub jego braku. Instalacja wyposażona w źle ustawione urządzenia ma zachwianą równowagę hydrauliczną.

Znane są także regulowane urządzenia wyrównawcze zaopatrzone w urządzenie do pomiaru natężenia przepływu. Ogólnie urządzenia wyrównawcze są wyposażone w odbiornik ciśnienia przeznaczony do pomiaru różnicowego. Pomiar taki pozwala na określenie natężenia przepływu płynu przez urządzenie wyrównawcze. Za pomocą elektronicznego manometru różnicowego z mikroprocesorem można łatwo i szybko przystąpić do pomiaru ciśnienia różnicowego i natężenia przepływu.

Tego typu urządzenie wyrównawcze przedstawia dla instalatora znaczne korzyści. Można określić regulację urządzenia wyrównawczego przez wyliczenie tak samo, jak przy regulowanych urządzeniach wyrównawczych, ale regulacja może być wykonywana bezpośrednio w pierwotnym położeniu na podstawie jedynie znajomości żądanego natężenia przepływu.

Nie wystarczy jednak, w większości przypadków, nastawić kolejno każde z urządzeń wyrównawczych, aby otrzymać żądane natężenie przepływu, gdyż w sieciach wodociągowych występują często interferencje hydrauliczne. Zjawisko to zmusza do wykonania kilku regulacji każdego urządzenia wyrównawczego przez zastosowanie na przykład metody kolejnych przybliżeń lub szczególnego postępowania wyrównawczego, którego dobre zadziałanie wymaga zawsze wcześniejszego ustalenia planu pracy i dokładności jego wykonania.

Regulowane urządzenie wyrównawcze posiadające urządzenie do mierzenia natężenia przepływu pozwalają na uzyskanie dobrego zrównoważenia instalacji tylko wtedy, gdy proces równoważePL 192 078 B1 nia wykonany jest bardzo dokładnie. Metoda ta jest dość skomplikowana w realizacji, w związku zczym instalatorzy chętnie widzieliby metodę znacznie prostszą.

Istnieją ponadto regulatory natężenia przepływu. Taki regulator zainstalowany na głowicy obwodu równoległego utrzymuje natężenie stałe bez względu na wahania ciśnienia wywołane w obwodzie głównym działaniem regulacji końcowych grzejników połączonych z innymi obwodami pochodnymi. Udaje się w ten sposób wyeliminować zakłócenia w funkcjonowaniu wywołane przez inne obwody pochodne mające do samo zasilanie.

Użycie regulatorów natężenia przepływu jako środków wyrównawczych nastręcza tymczasem większe niedogodności. Jeżeli regulacje grzejników połączonych z obwodem wyposażonym w regulator natężenia przepływu zostają mniej lub bardziej zamknięte powodując tym samym zmniejszenie natężenia przepływu, regulator będzie próbował, przez otwarcie, zapobiec temu zmniejszeniu. Regulator funkcjonuje więc w sposób antagonistyczny wobec zaburzeń hydraulicznych płynących w jego kierunku. Takie regulatory natężenia przepływu nie nadają się więc do połączenia, na przykład z zaworami termostatycznymi, powszechnie dziś używanymi.

Rodzaj sprzętu opisanego powyżej nie ma bezpośredniego związku z hydraulicznym równoważeniem instalacji. Użycie takiego regulatora natężenia przepływu może być uważane za półśrodek stosowany przy niedokładności wyliczeń, gdy zastępuje się stosunkowo proste statyczne urządzenia wyrównawcze urządzeniem regulującym zawierającym części ruchome tylko po to by uniknąć operacji regulacji początkowej według wyżej wzmiankowanych procedur. Używanie tych regulatorów natężenia przepływu jest ograniczone, ponieważ z jednej strony ograniczony jest zakres ich stosowania z powodu niezgodności z pracą zaworów termostatycznych i z drugiej strony, z powodu nakładów inwestycyjnych o wiele wyższych od kosztów rozwiązań tradycyjnych.

Figury 1 i 2 przedstawiają znane obwody instalacji grzewczej wyposażonej w urządzenia wyrównawcze. Na obydwu tych figurach znajdują się grzejniki 2 zasilane płynem ciepłonośnym za pomocą przewodów 4. Figura 1 przedstawia grzejniki wyposażone w tradycyjną armaturę, podczas gdy na fig.2 grzejniki 2 zaopatrzone są w armaturę zintegrowaną. Na fig. 1i 2 przedstawiony jest główny przewód zasilający 6i główny przewód odpływowy 8. Obwód pochodny przyłączony jest w miejscu rozgałęzienia 10do głównego przewodu zasilającego a w miejscu rozgałęzienia 12 do głównego przewodu odpływowego 8. Przed rozgałęzieniem 10, umożliwiającym zasilanie obwodu hydraulicznego pochodnego, znajduje się zawór wyrównawczy 14. Za rozgałęzieniem 10, umieszczona jest zazwyczaj zasuwa odcinająca 16 nie odgrywająca większej roli w równoważeniu obwodu. U podstawy każdego obwodu znajduje się drugi zawór wyrównawczy 21, który jest regulowany i pozwala wyrównać stratę obciążenia obwodu pochodnego. Na fig. 1 każdy grzejnik 2 zaopatrzony jest od strony napływowej, czyli od strony zasilania w zawór termostatyczny 18 i po stronie odpływowej w złączkę regulacyjną 20. Zawór termostatyczny 18 spełnia funkcję regulacji termostatycznej temperatury w pomieszczeniu, w którym znajduje się grzejnik 2, podczas gdy złączka regulacyjna 20 pełni funkcję równoważnika hydraulicznego.

Na fig 2, w przypadku grzejników 2 o armaturze zintegrowanej moduł hydrauliczny 22 umożliwia zasilanie grzejnika 2 a każdy grzejnik 2 zaopatrzony jest w zawór termostatyczny 24. W oprawie zaworu termostatycznego 24 umieszczona jest zazwyczaj złączka regulacyjna. Mamy więc tu moduł hydrauliczny 22 umożliwiający zasilanie płynem ciepłonośnym grzejnika 2, zawór termostatyczny zapewniający regulację termostatyczną i złączkę regulacyjną (nie oznaczoną) przyłączoną do zaworu termostatycznego dla zapewnienia zrównoważenia hydraulicznego.

Przy realizacji równoważenia hydraulicznego tych obwodów (fig. 1i 2) napotyka się na problemy, które opisane zostały powyżej.

Dokument EP-0 677 708 opisuje w założeniu instalacje grzewczą na ciepłą wodę zawierającą kilka grzejników połączonych ze sobą hydraulicznie w co najmniej jednej linii. Każdy grzejnik posiada zawór do sterowania natężeniem przepływu płynu przepływającego przez grzejnik. Aby zapewnić dogodne warunki przepływu, zawory połączone z grzejnikami stanowią zawory regulujące ciśnienie różnicowe wyposażone najchętniej w urządzenie do regulacji wartości zadanej. Żaden konkretny sposób wykonania takiego urządzenia nie został ujawniony w tym dokumencie.

Żeby rozwiązać napotykane obecnie problemy związane z istniejącymi urządzeniami wyrównawczymi niniejszy wynalazek ma więc na celu dostarczenie urządzenia do automatycznego równoważenia.

Hydrauliczne urządzenie wyrównawcze według wynalazku, dla instalacji grzewczej, zawierające pierwszy regulowany otwór oraz drugi otwór, znajdujący się za pierwszym otworem, przy czym otwarcie drugiego otworu regulowane jest zaworem sterowanym za pomocą elementów przemieszczenia

PL 192 078 B1 zależnego od różnicy ciśnień panujących przed i za pierwszym otworem, zaś zespół zaworowy pierwszego otworu połączony jest z elementami przemieszczenia zależnego od temperatury pomieszczenia, w którym znajduje się urządzenie, charakteryzuje się tym, że pierwszy otwór i drugi otwór są współśrodkowe, zaś drugi otwór znajduje się wewnątrz pierwszego otworu.

Wewnątrz zespołu zaworowego pierwszego otworu korzystnie umieszczona jest membrana połączona trwale z zaworem drugiego otworu, przy czym w zespole zaworowym znajdują się otwory łączące jedną stronę membrany z ciśnieniem panującym przed pierwszym otworem, zaś drugą stronę membrany z ciśnieniem panującym za pierwszym otworem.

Membrana sprzężona jest korzystnie ze sprężyną wyrównawczą.

Korzystnie, elementy przemieszczenia zależnego od temperatury pomieszczenia, w którym znajduje się urządzenie, zawierają głowicę termostatyczną typu głowicy zaworu termostatycznego.

Również korzystnie, urządzenie zamontowane jest w jednym korpusie.

Urządzenie według wynalazku może być zintegrowane w module hydraulicznym, przeznaczonym do zasilania grzejnika płynem ciepłonośnym i do odbierania płynu odpływającego z grzejnika.

Ewentualnie, urządzenie może stanowić wyposażenie grzejnika.

Urządzenie według wynalazku może też być zintegrowane w module hydraulicznym, który stanowi wyposażenie grzejnika, bądź też może być zintegrowane w module hydraulicznym, który jest zintegrowany z grzejnikiem.

Dzięki takiej formie wykonania otrzymuje się korpus o zwartej budowie grupujący wszystkie niezbędne funkcje zapewniające jednocześnie regulację termostatyczną i zrównoważenie hydrauliczne.

W przypadku, gdy urządzenie według wynalazku zintegrowane jest z modułem hydraulicznym, moduł taki przeznaczony jest szczególnie dla grzejnika ze zintegrowaną armaturą. Do modułu dochodzą przewody zasilające i odprowadzające płyn ciepłonośny a za pomocą przewodów miękkich tworzących urządzenie ogólnie zwane „osprzętem” moduł przesyła płyn ciepłonośny do grzejnika i gromadzi płyn ciepłonośny, który z niego uchodzi.

W module hydraulicznym urządzenie wyrównawcze według wynalazku może się mieścić po stronie zwiększonego ciśnienia lub po stronie zmniejszonego ciśnienia grzejnika ciepła.

W grzejniku z urządzeniem wyrównawczym według wynalazku, urządzenie to znajduje się bądź po stronie zwiększonego ciśnienia, bądź po stronie zmniejszonego ciśnienia.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 3 przedstawia dwa obwody pochodne zaopatrzone w urządzenia wyrównawcze zgodnie z wynalazkiem, zaś fig. 4 do 6 przedstawiają schematyczne przekroje odpowiadające trzem przykładom wykonania urządzenia wyrównawczego zmontowanego w jednym korpusie.

Figura 3 przestawia dwa obwody pochodne obwodu grzewczego. Tak samo jak w przypadku obwodów pochodnych przedstawionych na fig. 1 i 2, obwody te posiadają główny przewód zasilający 6 i główny przewód odpływowy 8. Każdy obwód pochodny zawiera również dwa grzejniki 2 zamontowane równolegle. Mamy do czynienia cały czas z grzejnikami o zintegrowanej armaturze, niemniej jednak wynalazek może mieć również zastosowanie w grzejnikach posiadających armaturę tradycyjną. Grzejniki 2 zasilane są płynem ciepłonośnym za pomocą przewodów 4. Moduł hydrauliczny 26 umożliwia zasilanie grzejnika 2 w płyn ciepłonośny. Zawiera on hydrauliczne urządzenie wyrównawcze według wynalazku. Na fig. 3, moduł hydrauliczny zawierający urządzenie wyrównawcze umieszczony jest poniżej grzejnika 2. Możliwe jest również każde inne położenie urządzenia wyrównawczego w stosunku do grzejnika.

Każdy obwód pochodny zawiera ponadto na górze i u podstawy zasuwy odcinające 16. Dzięki nim możliwe jest całkowite odcięcie hydrauliczne obwodu pochodnego od reszty obwodu grzewczego. Czasami bywa to niezbędne na przykład podczas interwencji przy grzejniku.

Figura 4 przedstawia schematycznie w przekroju pierwszy przykład wykonania hydraulicznego urządzenia wyrównawczego według wynalazku. Znajduje się na nim korpus 28 posiadający wlot płynu 30 i wylot płynu 32. Urządzenie wyrównawcze umieszczone jest w module hydraulicznym od strony napływowej, przed grzejnikiem 2. Płyn ciepłonośny uchodzący przez wylot 32 urządzenia kierowany jest do grzejnika, przez który przepływa. Możliwe jest także umieszczenie urządzenia za grzejnikiem, 2 po stronie odpływowej. W takim przypadku płyn wpływający przez wlot 30 do urządzenia według wynalazku już przepłynął przez grzejnik (patrz fig. 5 i 6).

Między wlotem 30 wylotem 32 urządzenie posiada pierwszy regulowany otwór 34 i drugi otwór 36, którego otwarcie i zamknięcie regulowane są zaworem 38.

PL 192 078 B1

Zawór 38 posiada głowicę 40 oraz trzpień. Głowica 40 przeznaczona jest do otwierania i zamykania drugiego otworu 36. Jej kształt jest dostosowany do kształtu gniazda wykonanego na poziomie drugiego otworu 36.

Na poziomie pierwszego otworu 34, podczas przepływu płynu ciepłonośnego przez hydrauliczne urządzenie wyrównawcze według wynalazku, następuje strata obciążenia, która powoduje spadek ciśnienia.

Tym samym, przed pierwszym otworem 34 panuje ciśnienie płynu P1, a za tym otworem ciśnienie P2. Powstaje nierówność P1>P2. Za otworem 36 panuje ciśnienie P3, niższe od ciśnienia P2, co spowodowane jest spadkiem ciśnienia (stratą obciążenia) wywołanym przez drugi otwór 36 i połączony z nim zawór.

Pierwszy zawór 38 sterowany za pomocą elementów przemieszczenia zależnego od różnicy ciśnień panujących przed iza pierwszym otworem, równej P2-P1, odpowiadającej stracie obciążenia na poziomie pierwszego otworu 34. Elementy przemieszczenia to membrana 46, poddawana z jednej strony wyższemu ciśnieniu napływowemu P1 i z drugiej strony niższemu ciśnieniu odpływowemu P2, jak również sprężyna wyrównawcza 56. Jak widać na fig. 4, kanał 52 umożliwia połączenie ciśnienia przekazywanego wlotem 30 z jedną stroną membrany 46 (tu strona górna, odwrotna w stosunku do zaworu 38). Na drugą stronę membrany 46 działa w przestrzeni znajdującej się między otworami 34 i 36 ciśnienie P2, panujące za otworem 34. Na fig. 5 i 6, na niższą stronę membrany 46, posiadającą zawór 38, działa ciśnienie P1, a kanał 52 łączy drugą stronę membrany 46 z ciśnieniem panującym między dwoma otworami 34 i 36, tzn. ciśnieniem P2.

We wszystkich trzech przykładach wykonania, otwory pierwszy 34 i drugi 36 są współśrodkowe, pierwszy otwór 34 znajduje się na zewnątrz, drugi otwór 36 wewnątrz. Komora ograniczona ścianką ponad gniazdami otworów 34 i 36 zawiera ruchomy zespół zaworowy 66 pierwszego otworu 34. Ruchomy zespół zaworowy 66 zawiera membranę, sprężynę wyrównawczą 56 i zawór 38 działający w miejscu regulacji natężenia przepływu 36. Kanał 52 znajduje się w przestrzeni między ścianką 64 a zespołem 66. W zespole 66 przewidziane są otwory umożliwiające połączenie dwóch stron membrany 46 z ciśnieniami panującymi przed i za pierwszym otworem 34. W zespole zaworowym 66 przewidziana jest także sprężyna wyrównawcza. Ścianka 64 zawiera otwór 70, przez który przechodzi trzpień sterujący 72, który łączy zawór termostatyczny nie przedstawiony na rysunku, z zespołem zaworowym 66. W otworze 70 przewidziana jest prowadnica i uszczelka 74. Głowica termostatyczna jest znana; chodzi tu o głowicę termostatyczną używaną na przykład na grzejnikach.

Pierwszy otwór 34 regulowany jest za pomocą elementów przemieszczenia zależnego od temperatury pomieszczenia, tzn. głowicą termostatyczną, a drugi otwór 36 - za pomocą elementów przemieszczenia zależnego od różnicy ciśnień po obu stronach pierwszego otworu. Pierwszy otwór nazywany jest również poniżej pierwszym otworem gniazda zaworu termostatycznego a drugi otwór gniazdem regulacji natężenia przepływu.

Hydrauliczne urządzenie wyrównawcze według wynalazku umieszcza się na przykład u dołu grzejnika 2 (fig. 3). W tym miejscu temperatura jest odzwierciedleniem temperatury pomieszczenia i nie podlega za bardzo wpływowi ciepła promieniującego z grzejnika 2. Żeby umożliwić ustawienie zadanej wartości dla głowicy termostatycznej, dołączony jest do niej trzpień 58, przedstawiony na fig. 3, który dochodzi aż do wyższej strony grzejnika 2. Trzpień 58 zaopatrzony jest po stronie przeciwnej do głowicy termostatycznej w gałkę sterowania 60. Trzpień 58 może przechodzić za grzejnikiem albo przez grzejnik 2.

Nafig 4. gniazdo natężenia przepływu 36 znajduje się na szczycie szybu 76, dochodzącego do wnętrza zespołu zaworowego 66. Płyn dochodzi z lewej strony i krąży zgodnie z kierunkiem strzałek. Ciśnienie P1 w górnej części urządzenia panuje na poziomie wlotu 30 w kanale 52 i powyżej membrany 46 (w kierunku przedstawionym na fig. 4). Ciśnienie P2 panuje w zespole zaworowym 66, pod membraną 46, od strony gniazd 34 i 36.

Na fig. 5 płyn krąży od strony prawej do lewej. Najpierw przechodzi przez gniazdo natężenia przepływu 36, następnie przez gniazdo zaworu termostatycznego 34. Wewnątrz zespołu zaworowego 66, pod membraną 46 panuje więc ciśnienie podwyższone P1 z gniazda zaworu termostatycznego anad membraną, tak jak w kanale 52 panuje ciśnienie niższe P2. Z tego powodu, w porównaniu z przykładem wykonania przedstawionym na fig. 4 sprężyna wyrównawcza 56 przeniesiona została na drugą stronę membrany 46.

Przykład wykonania przedstawiony na fig. 6 jest podobny do przykładu wykonania przedstawionego na fig. 5. Różnica występuje tylko na poziomie zaworu 38 odpowiadającego gniazdu zaworu

PL 192 078 B1 regulującego natężenie przepływu. W przykładzie wykonania z fig. 5 zawór 38 poddawany jest z obu stron ciśnieniu panującemu na poziomie wlotu płynu do urządzenia wyrównawczego. Na fig. 6 pozycja zaworu 38 wyrównywana jest ciśnieniem panującym po stronie niższego ciśnienia urządzenia wyrównawczego. Aby tak się stało, płyn przechodzi przez szyb 78, który na szczycie posiada otwór łączący stronę zaworu 38 z ciśnieniem wstępującym oraz otwór 82 u podstawy, łączący drugą stronę zaworu 38 z ciśnieniem wyjściowym urządzenia wyrównawczego.

Dla wszystkich trzech przykładów wykonania, przedstawionych na figurach 4 do 6, funkcjonowanie jest następujące. Przypuśćmy, że płyn ciepłonośny jest doprowadzony do wlotu 30,na przykład przez pompę nie przedstawioną na rysunku.

Jeżeli temperatura w pomieszczeniu nie ulega wahaniu a zadana wartość na głowicy termostatycznej pozostaje nie zmieniona, urządzenie według wynalazku funkcjonuje jak regulator natężenia przepływu. Wobec tego, jeżeli zwiększa się ciśnienie P1, natężenie przepływu przez urządzenie będzie miało tendencję wzrostową. Jednakże, działanie ciśnienia P1 jest przekazywane na jedną stronę membrany 46 (stronę górną dla fig. 4 a dla fig. 5 i 6 stronę dolną). Pod działaniem podwyższonego ciśnienia P1 membrana skłania się do przemieszczania ku dołowi (fig. 4) lub ku górze (fig. 5 i 6). Ten ruch membrany powoduje zamknięcie drugiego otworu 36 za pomocą zaworu 38. W ten sposób natężenie przepływu przez urządzenie według wynalazku zostaje zmniejszone. Zwiększenie natężenia przepływu spowodowane zwiększeniem ciśnienia P1 zostaje więc skontrowane przez zmniejszenie natężenia przepływu spowodowane zamknięciem zaworu 38.

W przypadku, gdy ciśnienia mają wartość zasadniczo stałą, a temperatura w pomieszczeniu lub zadana wartość temperatury ulegają zmianie, głowica termostatyczna będzie oddziaływać na trzpień sterowniczy 72. To zaś będzie zmieniało stopień otwarcia pierwszego otworu 34. Przy wzroście temperatury zespół zaworowy 66 będzie dążył do zamknięcia pierwszego otworu 34, powodując tym samym zmniejszenie natężenia przepływu płynu ciepłonośnego. I przeciwnie, jeśli temperatura się obniża, głowica termostatyczna działa na zespół zaworowy 66 w celu otwarcia otworu 34. W ten sposób natężenie przepływu płynu ciepłonośnego przez urządzenie wyrównawcze według wynalazku wzrasta, a zwiększona ilość płynu ciepłonośnego przepływającego przez grzejnik 2 pozwala rozgrzać pomieszczenie do temperatury o wartości zadanej regulowanej głowicą termostatyczną.

Jednakże, działając na zespół zaworowy 66 zmienia się otwarcie otworu 34 i ulega zmianie strata obciążenia na poziomie tego otworu, co powoduje uruchomienie działania pierwszego zaworu 68; przy ciśnieniu stałym, lecz przy temperaturze lub zadanej wartości temperatury zmiennej, głowica termostatyczna działa na zespół zaworowy 66. Jeżeli temperatura wzrasta, otwiera się otwór 34, ciśnienie P1 ma wartość stałą, podczas gdy ciśnienie P2 wzrasta. Otwiera się więc również pierwszy zawór 38, który umożliwia zwiększenie natężenia przepływu. I przeciwnie, jeżeli temperatura maleje, pierwszy otwór 34 się zamyka, ciśnienie P1ma wartość stałą, ciśnienie P2 spada, zamyka się również drugi zawór. Natężenie przepływu przez urządzenie zostaje zmniejszone.

Wyposażenie każdego grzejnika ciepła wchodzącego w skład instalacji grzewczej w hydrauliczne urządzenie wyrównawcze według wynalazku, zapewnia automatycznie zrównoważenie hydrauliczne i regulację termostatyczną. Jeśli chodzi o zrównoważenie hydrauliczne to urządzenia według wynalazku będą utrzymywać natężenie przepływu wybrane dla danych wartości zadanych. Ściśle mówiąc, każde urządzenie według wynalazku będzie utrzymywało natężenie przepływu w zakresie granicznych wartości wysokich i niskich, określonych w jego zakresie proporcjonalności.

Po wykonaniu instalacji wystarczy nastawić zadaną wartość temperatury wewnętrznej, żeby zadziałało urządzenie według wynalazku. Tak więc, urządzenie to przeznaczone jest do zastąpienia tradycyjnego zaworu termostatycznego przez dodanie mu dodatkowej funkcji jaką jest równoważenie hydrauliczne.

W celu wyznaczenia wymiarów grzejników, z urządzeniami wyrównawczymi starego typu, mierzy się różnicę spadku temperatury płynu ciepłonośnego między wlotem i wylotem z grzejnika. Na podstawie spadku temperatury wylicza się niezbędne natężenie przepływu płynu ciepłonośnego w grzejniku.

Z urządzeniem wyrównawczym według wynalazku, wyznaczenie wymiarów grzejnika przebiega inaczej. Mierzy się bowiem natężenie przepływu płynu krążącego w grzejniku i otrzymuje się zmienną wartość spadku temperatury między wlotem i wylotem z grzejnika. Oczywiście przewiduje się, że spadki temperatury będą w granicach akceptacji, takie jak na przykład w przedziale od 5 do 20 stopni.

Urządzenie według wynalazku umożliwia zgodne działanie regulacji natężenia przepływu i temperatury, co jest niemożliwe przy zastosowaniu znanego sprzętu. We wstępie niniejszego zgłoszenia patentowego, wytłumaczono dlaczego, w stosowanych dotychczas rozwiązaniach, regulatory natężenia przepływu nie współpracują z instalacją grzewczą zaopatrzoną w zawory termostatyczne. WynalaPL 192 078 B1 zek, poprzez oryginalne zestawienie dwóch elementów, tzn. regulatora natężenia przepływu i zaworu termostatycznego, pozwala na dokonanie jednocześnie zrównoważenia hydraulicznego w sposób automatyczny i regulacji termostatycznej.

Wynalazek oczywiście nie ogranicza się do przykładów wykonania przedstawionych schematycznie na rysunku; wręcz przeciwnie, obejmuje on wszystkie warianty w ramach niżej wymienionych zastrzeżeń.

Na przykład, przemieszczenie zaworu lub zaworów sterowane jest przez membranę i/lub głowicę termostatyczną. Działanie na zawór lub na zawory może równie dobrze odbywać się za pomocą silnika elektrycznego sterowanego elektronicznie. Można także mierzyć różnicę ciśnień panującego po obu stronach pierwszego otworu w urządzeniu według wynalazku i otrzymać probierz temperatury do mierzenia temperatury pomieszczenia. Pomiary te są następnie zamienione w sygnały elektryczne ipo przetworzeniu elektronicznym wysłany jest sygnał sterujący do silnika elektrycznego sterującego położeniem odpowiedniego zaworu w celu jego otwarcia.

Urządzenie wyrównawcze według wynalazku może być włączone w moduł hydrauliczny, który z kolei połączony jest z grzejnikiem. Może ono również znaleźć się na grzejniku, który nie posiada zintegrowanej armatury. Urządzenie to może być na przykład zamontowane na grzejniku tradycyjnym w miejscu zaworu termostatycznego.

Schemat przedstawiony na fig. 3 ukazujący część obwodu grzewczego podany został jedynie jako wskazówka. Każda inna konfiguracja obwodu grzewczego może również być wyposażona w hydrauliczne urządzenia wyrównawcze według wynalazku.

Claims (9)

1. Hydrauliczne urządzenie wyrównawcze dla instalacji grzewczej, zawierające pierwszy regulowany otwór oraz drugi otwór, znajdujący się za pierwszym otworem, przy czym otwarcie drugiego otworu regulowane jest zaworem sterowanym za pomocą elementów przemieszczenia zależnego od różnicy ciśnień panujących przed i za pierwszym otworem, zaś zespół zaworowy pierwszego otworu połączony jest z elementami przemieszczenia zależnego od temperatury pomieszczenia, w którym znajduje się urządzenie, znamienne tym, że pierwszy otwór (34) i drugi otwór (36) są współśrodkowe, zaś drugi otwór (36) znajduje się wewnątrz pierwszego otworu (34).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wewnątrz zespołu zaworowego (66) pierwszego otworu (34) umieszczona jest membrana (46) , połączona trwale z zaworem (38) drugiego otworu (36), przy czym w zespole zaworowym (66) znajdują się otwory łączące jedną stronę membrany (46) z ciśnieniem (P1) panującym przed pierwszym otworem (34), zaś drugą stronę membrany (46) z ciśnieniem (P2) panującym za pierwszym otworem (34).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że membrana (46) sprzężona jest ze sprężyną wyrównawczą (56).

4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienne tym, że elementy przemieszczenia zależnego od temperatury pomieszczenia, w którym znajduje się urządzenie, zawierają głowicę termostatyczną typu głowicy zaworu termostatycznego.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zamontowane jest w jednym korpusie (28).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest zintegrowane w module hydraulicznym (26), przeznaczonym do zasilania grzejnika (2) płynem ciepłonośnym i do odbierania płynu odpływającego z grzejnika.

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stanowi wyposażenie grzejnika (2).

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest zintegrowane w module hydraulicznym (26), który stanowi wyposażenie grzejnika (2).

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest zintegrowane w module hydraulicznym (26), który jest zintegrowany z grzejnikiem (2).