یک منبع حرارت، دو ترمینال: چرا گرمایش از کف گرم نمیشود؟ بخش ۲ — هوا در لولههای گرمایش از کف گیر کرده است
یک پمپ حرارتی هوا به آب به طور عادی کار میکند.
دمای آب خروجی صحیح است.
لوله ورودی به کلکتور گرمایش از کف داغ است.
اما لوله برگشت سرد باقی میماند، فلومترها جریان کم یا ناپایدار را نشان میدهند و کف به سادگی گرم نمیشود.
اول چه چیزی را باید بررسی کنید؟
یکی از رایجترین دلایل به طرز شگفتآوری ساده است:
هوا در لولههای گرمایش از کف گیر کرده است.
هوا در یک سیستم هیدرونیک ممکن است مشکل کوچکی به نظر برسد، اما میتواند گردش را به طور قابل توجهی کاهش دهد. در موارد شدید، یک قفل هوا میتواند جریان آب را از طریق یک حلقه گرمایش از کف به طور جزئی یا کامل متوقف کند.
این امر به ویژه در یک سیستم یک منبع حرارت، دو ترمینال، که در آن یک پمپ حرارتی هوا به آب هم به کویل فن و هم به گرمایش از کف سرویس میدهد، اهمیت دارد.
اگر کویلهای فن به طور عادی کار میکنند اما گرمایش از کف سرد باقی میماند، هوای گیر کرده باید یکی از اولین موارد در چک لیست عیبیابی باشد.
یکی از آسانترین راهها برای شناسایی یک قفل هوای احتمالی، مقایسه دماهای ورودی و برگشت است.
این وضعیت را تصور کنید:
لوله ورودی گرمایش از کف → داغ
لوله برگشت گرمایش از کف → سرد یا به طور قابل توجهی خنکتر از حد انتظار
پمپ حرارتی به وضوح آب داغ تولید میکند، اما این گرما به طور مؤثر از طریق حلقههای کف منتقل نمیشود.
این بلافاصله نشان میدهد که مشکل ممکن است مربوط به گردش ناکافی صحیح نیز بستگی دارد.
دلایل احتمالی عبارتند از:
هوای گیر کرده؛
شیرهای بسته؛
صافیهای مسدود شده؛
هد پمپ ناکافی؛
تنظیمات نادرست پمپ؛
حلقههای گرمایش از کف مسدود شده؛
مشکلات کلکتور.
در میان این موارد، هوای گیر کرده به ویژه پس از نصب، نگهداری، تخلیه/پر کردن مجدد یا خاموشی طولانی رایج است.
بسیاری از مردم فرض میکنند که یک سیستم آب بسته فقط باید حاوی آب باشد.
در عمل، مقداری هوا یا گاز محلول تقریباً اجتنابناپذیر است.
هوا میتواند در طول موارد زیر وارد یا در سیستم باقی بماند:
پر کردن اولیه؛
نگهداری؛
تخلیه و پر کردن مجدد سیستم؛
نصب لوله؛
تست فشار؛
نشت یا افت فشار؛
راهاندازی نامناسب.
خود آب نیز میتواند حاوی گازهای محلول باشد.
با تغییر دمای آب، برخی از گازهای محلول میتوانند از محلول خارج شده و حبابهای کوچکی تشکیل دهند.
این حبابها میتوانند در سیستم حرکت کرده و در موارد زیر تجمع یابند:
نقاط مرتفع؛
کلکتورها؛
خمهای لوله؛
مناطق با سرعت کم؛
مبدلهای حرارتی؛
بخشهای لولهکشی با طراحی ضعیف.
به مرور زمان، حبابهای کوچک میتوانند به کیسههای هوای بزرگتر تبدیل شوند.
اینگونه است که یک قفل هوا میتواند ایجاد شود.
قفل هوا کیسهای از هوا است که در یک مدار آب گیر کرده و به طور قابل توجهی گردش آب را محدود یا مسدود میکند.
آب در عملیات هیدرونیک معمولی عملاً تراکمناپذیر است، در حالی که هوا تراکمپذیر است.
هنگامی که یک پمپ گردش سعی میکند آب را از طریق لولهای حاوی کیسه هوای قابل توجهی عبور دهد، بخشی از انرژی پمپ میتواند صرف فشردهسازی یا جابجایی هوای گیر کرده شود تا ایجاد گردش پایدار آب.
نتیجه ممکن است این باشد:
کاهش جریان → کاهش انتقال حرارت → آب برگشت سرد → کف سرد
در یک مورد شدید:
کیسه هوا → تقریباً بدون گردش → حلقه گرمایش از کف از گرمایش متوقف میشود
به همین دلیل است که هوای گیر کرده نباید صرفاً به عنوان یک مشکل صوتی در نظر گرفته شود.
این یک مشکل عملکرد هیدرولیکی صحیح نیز بستگی دارد.
سیستمهای گرمایش از کف میتوانند حاوی بسیاری از حلقههای لوله طولانی باشند.
یک کلکتور معمولی ممکن است چندین مدار را که در اتاقهای مختلف توزیع شدهاند، سرویس دهد.
بنابراین سیستم حاوی موارد زیر است:
طول لولههای بلند؛
خمهای متعدد؛
کلکتورها؛
شیرها؛
عملگرها؛
فلومترها؛
ارتفاعات مختلف.
این امر فرصتهای زیادی برای گیر کردن هوا ایجاد میکند.
اگر یک مدار حاوی هوا باشد در حالی که مدارهای دیگر اینطور نباشند، نتیجه ممکن است این باشد:
اتاق نشیمن گرم
اتاق خواب گرم
حمام گرم
یک اتاق خواب کاملاً سرد
پمپ حرارتی ممکن است به طور کامل کار کند.
مشکل صرفاً این است که یک حلقه گرمایش از کف گردش ناکافی دارد.
مهندسان و نصابان باید به چندین علامت رایج توجه کنند.
کلکتور ورودی آب داغ دریافت میکند، اما سمت برگشت به طور غیرعادی سرد باقی میماند.
یک یا چند فلومتر کلکتور جریان کم یا بدون جریان را نشان میدهند.
این به شدت نشاندهنده یک مشکل خاص شاخه است تا ظرفیت ناکافی کل پمپ حرارتی.
ممکن است صداهایی مانند:
غرغر، حباب یا صدای متناوب آب
در داخل لولهها یا کلکتورها بشنوید.
خواندن فلومتر به جای ثابت ماندن، نوسان میکند.
یک ΔT بسیار بزرگ میتواند نشاندهنده جریان ناکافی آب باشد.
این علائم اثبات نمیکنند که هوا تنها علت احتمالی است، اما سرنخهای تشخیصی قوی ارائه میدهند.
رابطه بین انتقال حرارت، جریان و اختلاف دمای آب را میتوان به صورت زیر بیان کرد:
برای محاسبات عملی سمت آب:
که در آن:
Q = حرارت منتقل شده؛
Flow = نرخ جریان آب؛
ΔT = اختلاف دمای آب ورودی-برگشت.
اگر هوا جریان را به طور قابل توجهی کاهش دهد، مقدار گرمایی که میتواند به کف منتقل شود نیز کاهش مییابد.
به همین دلیل است که یک سیستم میتواند دمای آب خروجی کاملاً قابل قبولی داشته باشد اما همچنان گرمایش ضعیف اتاق را فراهم کند.
دمای آب به تنهایی عملکرد گرمایش را تعیین نمیکند. شما همچنین به جریان آب کافی نیاز دارید.
این یکی از مهمترین مفاهیم در عیبیابی پمپ حرارتی هیدرونیک است.
وقتی کف گرم نمیشود، یک پاسخ رایج این است:
“دمای آب خروجی را افزایش دهید.”
به عنوان مثال:
۳۵°C → ۴۰°C → ۴۵°C → ۵۰°C
اما اگر مشکل واقعی قفل هوا باشد، افزایش دمای آب گردش را بازیابی نمیکند.
ممکن است به سادگی به موارد زیر منجر شوید:
آب ورودی داغتر + جریان ضعیف + کف سرد + راندمان پایینتر پمپ حرارتی
ترتیب صحیح این است:
ابتدا جریان را بررسی کنید → مشکل هیدرولیکی را حل کنید → سپس دمای آب را بهینه کنید.
برای پمپ حرارتی، این امر به ویژه مهم است زیرا دماهای خروجی غیرضروری بالا به طور کلی بالابر کمپرسور را افزایش داده و راندمان را کاهش میدهد.
پاسخ رایج دیگر این است:
“جریان کم است، بنابراین ما به پمپ بزرگتری نیاز داریم.”
باز هم، لزوماً اینطور نیست.
اگر هوا در لوله گیر کرده باشد، یک پمپ بسیار بزرگتر ممکن است همچنان نتواند گردش مناسبی برقرار کند.
بزرگ کردن پمپ گردش همچنین میتواند مشکلات دیگری ایجاد کند:
سرعت بیش از حد آب؛
افزایش مصرف برق؛
صدای لوله؛
صدای شیر؛
فشار دیفرانسیل بیش از حد؛
بالانس ضعیف سیستم.
پمپ گردش باید بر اساس موارد زیر انتخاب شود:
جریان مورد نیاز + افت فشار سیستم + مقاومت هیدرولیکی
نه به عنوان جایگزینی برای حذف صحیح هوا.
یک پمپ بزرگتر نمیتواند یک رویه راهاندازی اساساً ضعیف را اصلاح کند.
هنگامی که هوای گیر کرده مشکوک است، صرفاً باز کردن یک دریچه هوای خودکار ممکن است کافی نباشد.
برای سیستمهای گرمایش از کف چند حلقهای، یکی از مؤثرترین روشهای راهاندازی، پاکسازی جداگانه حلقهها صحیح نیز بستگی دارد.
یک رویه معمول این است:
مرحله ۱: در صورت نیاز توسط رویه راهاندازی سازنده، منبع حرارت را خاموش کنید.
مرحله ۲: تمام حلقههای گرمایش از کف را به جز یکی ببندید.
مرحله ۳: آب را از طریق حلقه باز بشویید.
مرحله ۴: تا زمانی که هیچ حباب هوای قابل مشاهدهای خارج نشود و جریان پایدار شود، ادامه دهید.
مرحله ۵: آن مدار را ببندید و مدار بعدی را باز کنید.
مرحله ۶: برای هر حلقه گرمایش از کف تکرار کنید.
مرحله ۷: تمام مدارها را به موقعیت طراحی خود بازگردانید.
مرحله ۸: کلکتور را بر اساس نرخ جریان مورد نیاز بالانس کنید.
این به طور کلی مؤثرتر از تلاش برای حذف هوا از هر حلقه به طور همزمان است.
هوا به طور طبیعی تمایل دارد به سمت نقاط مرتفع در یک سیستم هیدرونیک مهاجرت کند.
بنابراین، طراحی سیستم باید نقاط مناسب حذف هوا را فراهم کند.
توجه ویژه باید به موارد زیر داده شود:
نقاط مرتفع در لولهکشی اصلی؛
اتاقهای تاسیسات پمپ حرارتی؛
مخازن بافر؛
جداکنندههای هیدرولیکی؛
کلکتورها؛
رایزرهای عمودی.
یک دریچه هوای خودکار میتواند مقادیر کمی از هوای انباشته شده را در طول عملیات عادی به طور مداوم حذف کند.
با این حال:
یک دریچه هوای خودکار جایگزین شستشوی اولیه و راهاندازی مناسب نیست.
یک حلقه کف که به شدت قفل هوا شده است ممکن است همچنان نیاز به پاکسازی دستی داشته باشد.
کلکتور یکی از مهمترین مکانها برای راهاندازی و عیبیابی است.
یک کلکتور با طراحی خوب معمولاً موارد زیر را فراهم میکند:
توزیع ورودی؛
جمعآوری برگشت؛
جداسازی حلقه فردی؛
تنظیم جریان؛
فلومترها؛
عملگرها؛
نقاط پر کردن/تخلیه؛
تهویه هوا.
در طول عیبیابی، کلکتور را به دقت بررسی کنید.
بپرسید:
آیا تمام حلقهها باز هستند؟
آیا فلومترها گردش را نشان میدهند؟
آیا عملگرها بسته هستند؟
آیا هوا در فلومترها قابل مشاهده است؟
آیا اختلاف دمای زیادی بین حلقههای فردی وجود دارد؟
آیا دریچههای هوای کلکتور کار میکنند؟
این مشاهدات ساده اغلب میتوانند مشکل را بدون دست زدن به پمپ حرارتی شناسایی کنند.
یک مخزن بافر با طراحی مناسب میتواند به جداسازی هوا کمک کند زیرا سرعت آب در داخل مخزن بسیار کمتر از لولهکشی اصلی است.
با کاهش سرعت آب، هوای همراه میتواند راحتتر جدا شده و به سمت نقطه حذف هوای مناسب صعود کند.
اما این نباید اشتباه تفسیر شود.
مخزن بافر نصب نمیشود فقط برای حذف هوا.
بسته به طراحی هیدرولیکی، ممکن است موارد زیر را نیز فراهم کند:
حجم آب اضافی سیستم؛
جداسازی هیدرولیکی؛
جریان پایدارتر پمپ حرارتی؛
کاهش چرخه کوتاه؛
انرژی حرارتی برای یخزدایی؛
جداسازی بین مدارهای اولیه و ثانویه.
در برخی از کاربردهای پمپ حرارتی، این میتواند عملیات سیستم را به طور قابل توجهی پایدارتر کند.
برای برخی پروژهها، به ویژه سیستمهای با انواع ترمینال متعدد، یک پیکربندی اولیه-ثانویه میتواند مفید باشد.
یک چیدمان ساده شده ممکن است این باشد:
پمپ حرارتی → مدار اولیه → مخزن بافر / جداکننده هیدرولیکی
سپس:
پمپ ثانویه → گرمایش از کف
و/یا
پمپ ثانویه → کویل فن
این اجازه میدهد تا پمپ حرارتی و مدارهای ترمینال با شرایط هیدرولیکی مستقلتری کار کنند.
به عنوان مثال، پمپ حرارتی ممکن است به جریان حداقل معینی نیاز داشته باشد در حالی که مدار گرمایش از کف بسته به تعداد مناطق باز، به جریان متفاوتی نیاز دارد.
جداسازی هیدرولیکی میتواند مدیریت این الزامات متفاوت را آسانتر کند.
همچنین میتواند مکانهای مناسبی برای موارد زیر فراهم کند:
جداسازی هوا؛
جداسازی کثیفی؛
حسگر دما؛
پر کردن سیستم؛
بالانس هیدرولیکی.
این وضعیت را در نظر بگیرید:
به طور عادی گرم میکنند.
گرم نمیشود.
به طور عادی کار میکند.
این به ما چه میگوید؟
این به شدت نشان میدهد که منبع حرارت قادر به تولید گرما است.
بنابراین تمرکز عیبیابی باید به سمت سمت گرمایش از کف منتقل شود:
پمپ گرمایش از کف → شیر مخلوط کن → کلکتور → عملگرها → فلومترها → هوا → حلقههای کف
حالا برعکس را در نظر بگیرید:
گرم نمیکند.
گرم نمیکند.
سپس مشکل ممکن است در بالادست باشد:
پمپ حرارتی → پمپ اولیه → مخزن بافر → شیرهای اصلی → سیستم کنترل
به همین دلیل است که یک سیستم یک منبع، دو ترمینال در واقع اطلاعات تشخیصی مفیدی را ارائه میدهد.
اضافه کردن نقاط حذف هوای مناسب در طول نصب به طور کلی بسیار آسانتر از تلاش برای حل مشکلات مزمن هوا پس از تکمیل ساختمان است.
با این حال، صرفاً نصب دریچههای زیاد به صورت تصادفی مهندسی خوبی نیست.
آنها باید در جایی که هوا به طور طبیعی جمع میشود قرار گیرند.
مکانهای معمول عبارتند از:
نقاط مرتفع + رایزرها + کلکتورها + جداکنندههای هیدرولیکی/مخازن بافر + جداکنندههای هوای اتاق تاسیسات
طراحی خوب سیستم باید حذف هوا را قابل پیشبینی و قابل سرویس صحیح نیز بستگی دارد.
یک سیستم پمپ حرارتی زیبا نصب شده که نمیتواند به درستی پر، شسته و هواگیری شود، یک سیستم هیدرونیک با طراحی خوب نیست.
هوا در سیستم بیش از کاهش عملکرد گرمایش انجام میدهد.
اگر پمپ گردش با محتوای هوای قابل توجهی کار کند، ممکن است با موارد زیر مواجه شود:
عملیات ناپایدار؛
صدا؛
کاهش عملکرد هیدرولیکی؛
از دست دادن روانکاری/خنککاری در برخی طرحهای پمپ؛
شرایط شبیه کاویتاسیون؛
سایش زودرس.
این دلیل دیگری است که چرا نباید حباب یا غرغر مداوم نادیده گرفته شود.
اگر لولهکشی مانند حرکت مداوم آب و هوا با هم صدا میدهد، آن را بررسی کنید.
اگر به هوای موجود در لولههای گرمایش از کف مشکوک هستید، از یک فرآیند سیستماتیک استفاده کنید.
تأیید کنید که منبع حرارت در واقع آب داغ تولید میکند.
ورودی داغ و برگشت غیرعادی سرد ممکن است نشاندهنده جریان ناکافی باشد.
مدارهایی با جریان صفر، کم یا ناپایدار را شناسایی کنید.
مطمئن شوید که حلقههای تحت تأثیر در واقع باز هستند.
جریان واقعی را تأیید کنید، نه صرفاً اینکه آیا موتور پمپ در حال کار است.
مسدود شدن کثیفی را رد کنید.
هوای گیر کرده را حلقه به حلقه حذف کنید.
تأیید کنید که دریچهها به درستی نصب شده و کار میکنند.
بررسی کنید که آیا جریان پایدار میشود.
هر حلقه را به جریان طراحی مورد نیاز آن تنظیم کنید.
تنها پس از این بررسیها باید اندازه پمپ یا تنظیمات دمای آب پمپ حرارتی را تغییر دهید.
| علامت | توضیح احتمالی | بررسی توصیه شده |
|---|---|---|
| ورودی داغ، برگشت سرد | گردش بسیار کم | هوا، پمپ، شیرها، انسداد |
| یک حلقه گرمایش از کف سرد | قفل هوای موضعی | آن حلقه را پاکسازی کنید |
| چندین حلقه سرد | مشکل کلکتور/پمپ | پمپ، شیرها، هوا |
| فلومتر صفر را نشان میدهد | بدون گردش | عملگر، شیر، هوا، انسداد |
| جریان نوسان میکند | هوا در مدار | پاکسازی و هواگیری |
| صدای غرغر | هوا در حال عبور از لوله | سیستم حذف هوا |
| پمپ بزرگتر بهبود کمی میدهد | هوا/محدودیت باقی میماند | پاکسازی و بازرسی سیستم |
| کویلهای فن کار میکنند اما گرمایش از کف کار نمیکند | مشکل هیدرولیکی سمت گرمایش از کف | مدار ثانویه |
| هر دو ترمینال سرد هستند | مشکل احتمالی سمت اولیه | منبع حرارت و مدار اولیه |
علائم رایج شامل صداهای غرغر، جریان ناپایدار یا صفر کلکتور، سرد ماندن برخی حلقهها و لوله ورودی داغ همراه با لوله برگشت غیرعادی سرد است.
بله. یک کیسه هوای به اندازه کافی بزرگ میتواند یک قفل هوا ایجاد کند که گردش را از طریق یک حلقه فردی به شدت محدود یا متوقف میکند.
به طور قابل اعتماد خیر. راهحل صحیح، پاکسازی و هواگیری صحیح مدار است. انتخاب پمپ باید بر اساس جریان مورد نیاز و افت فشار سیستم باشد.
تولید آب داغ تولید گرما را تأیید میکند، اما توزیع گرما را تأیید نمیکند. جریان ناکافی ناشی از هوای گیر کرده، شیرها، مشکلات پمپ یا انسداد میتواند مانع رسیدن گرما به کف شود.
پیشبینیهای مناسب حذف هوا باید در طراحی هیدرولیکی گنجانده شود، به ویژه در کلکتورها و نقاط مرتفع. نصب دقیق باید از طراحی سیستم و الزامات محلی پیروی کند.
مخزن بافر ممکن است به جداسازی هوا به دلیل سرعت کمتر آب در داخل مخزن کمک کند، به ویژه هنگامی که با اجزای حذف هوای مناسب ترکیب شود. با این حال، عملکرد اصلی آن به طراحی سیستم هیدرولیکی بستگی دارد و جایگزین پاکسازی مناسب نمیشود.
وقتی گرمایش از کف سرد است، فقط نپرسید:
“آیا آب به اندازه کافی داغ است؟”
بپرسید:
“آیا آب داغ کافی واقعاً از کف عبور میکند؟”
یک پمپ حرارتی میتواند آب کاملاً داغ تولید کند در حالی که ساختمان سرد باقی میماند اگر آن انرژی حرارتی نتواند از طریق سیستم هیدرونیک منتقل شود.
برای یک حلقه گرمایش از کف قفل شده با هوا، منطق عیبیابی باید این باشد:
منبع حرارت OK → دمای ورودی OK → جریان را بررسی کنید → هوا را شناسایی کنید → حلقهها را پاکسازی کنید → پمپ را تأیید کنید → بالانس مجدد → ΔT را مجدداً بررسی کنید
و در یک سیستم یک منبع حرارت، دو ترمینال، همیشه رفتار کویل فن و حلقههای گرمایش از کف را مقایسه کنید. این مقایسه میتواند به سرعت به شما بگوید که آیا مشکل در سمت منبع حرارت است یا در سمت توزیع ترمینال.
قسمت ۱: راهاندازی اولیه یا خاموشی طولانی مدت
قسمت ۲: هوا در لولههای گرمایش از کف گیر کرده است
بعدی: دلایل عملی بیشتر عملکرد ضعیف گرمایش از کف
در EcoHeat Pump، ما معتقدیم عملکرد خوب پمپ حرارتی نه تنها به خود پمپ حرارتی، بلکه به طراحی هیدرولیکی، نصب، راهاندازی و تطابق سیستم ترمینال صحیح نیز بستگی دارد.
ما همچنین از مهندسان HVAC، نصابان و متخصصان پمپ حرارتی استقبال میکنیم تا تجربیات میدانی خود را به اشتراک بگذارند و به شناسایی هر چیزی که میتواند در این سری اضافه یا بهبود یابد کمک کنند.
برای دانش بیشتر و راهحلهای کاربردی پمپ حرارتی هوا به آب:
یک منبع حرارت، دو ترمینال: چرا گرمایش از کف گرم نمیشود؟ بخش ۲ — هوا در لولههای گرمایش از کف گیر کرده است
یک پمپ حرارتی هوا به آب به طور عادی کار میکند.
دمای آب خروجی صحیح است.
لوله ورودی به کلکتور گرمایش از کف داغ است.
اما لوله برگشت سرد باقی میماند، فلومترها جریان کم یا ناپایدار را نشان میدهند و کف به سادگی گرم نمیشود.
اول چه چیزی را باید بررسی کنید؟
یکی از رایجترین دلایل به طرز شگفتآوری ساده است:
هوا در لولههای گرمایش از کف گیر کرده است.
هوا در یک سیستم هیدرونیک ممکن است مشکل کوچکی به نظر برسد، اما میتواند گردش را به طور قابل توجهی کاهش دهد. در موارد شدید، یک قفل هوا میتواند جریان آب را از طریق یک حلقه گرمایش از کف به طور جزئی یا کامل متوقف کند.
این امر به ویژه در یک سیستم یک منبع حرارت، دو ترمینال، که در آن یک پمپ حرارتی هوا به آب هم به کویل فن و هم به گرمایش از کف سرویس میدهد، اهمیت دارد.
اگر کویلهای فن به طور عادی کار میکنند اما گرمایش از کف سرد باقی میماند، هوای گیر کرده باید یکی از اولین موارد در چک لیست عیبیابی باشد.
یکی از آسانترین راهها برای شناسایی یک قفل هوای احتمالی، مقایسه دماهای ورودی و برگشت است.
این وضعیت را تصور کنید:
لوله ورودی گرمایش از کف → داغ
لوله برگشت گرمایش از کف → سرد یا به طور قابل توجهی خنکتر از حد انتظار
پمپ حرارتی به وضوح آب داغ تولید میکند، اما این گرما به طور مؤثر از طریق حلقههای کف منتقل نمیشود.
این بلافاصله نشان میدهد که مشکل ممکن است مربوط به گردش ناکافی صحیح نیز بستگی دارد.
دلایل احتمالی عبارتند از:
هوای گیر کرده؛
شیرهای بسته؛
صافیهای مسدود شده؛
هد پمپ ناکافی؛
تنظیمات نادرست پمپ؛
حلقههای گرمایش از کف مسدود شده؛
مشکلات کلکتور.
در میان این موارد، هوای گیر کرده به ویژه پس از نصب، نگهداری، تخلیه/پر کردن مجدد یا خاموشی طولانی رایج است.
بسیاری از مردم فرض میکنند که یک سیستم آب بسته فقط باید حاوی آب باشد.
در عمل، مقداری هوا یا گاز محلول تقریباً اجتنابناپذیر است.
هوا میتواند در طول موارد زیر وارد یا در سیستم باقی بماند:
پر کردن اولیه؛
نگهداری؛
تخلیه و پر کردن مجدد سیستم؛
نصب لوله؛
تست فشار؛
نشت یا افت فشار؛
راهاندازی نامناسب.
خود آب نیز میتواند حاوی گازهای محلول باشد.
با تغییر دمای آب، برخی از گازهای محلول میتوانند از محلول خارج شده و حبابهای کوچکی تشکیل دهند.
این حبابها میتوانند در سیستم حرکت کرده و در موارد زیر تجمع یابند:
نقاط مرتفع؛
کلکتورها؛
خمهای لوله؛
مناطق با سرعت کم؛
مبدلهای حرارتی؛
بخشهای لولهکشی با طراحی ضعیف.
به مرور زمان، حبابهای کوچک میتوانند به کیسههای هوای بزرگتر تبدیل شوند.
اینگونه است که یک قفل هوا میتواند ایجاد شود.
قفل هوا کیسهای از هوا است که در یک مدار آب گیر کرده و به طور قابل توجهی گردش آب را محدود یا مسدود میکند.
آب در عملیات هیدرونیک معمولی عملاً تراکمناپذیر است، در حالی که هوا تراکمپذیر است.
هنگامی که یک پمپ گردش سعی میکند آب را از طریق لولهای حاوی کیسه هوای قابل توجهی عبور دهد، بخشی از انرژی پمپ میتواند صرف فشردهسازی یا جابجایی هوای گیر کرده شود تا ایجاد گردش پایدار آب.
نتیجه ممکن است این باشد:
کاهش جریان → کاهش انتقال حرارت → آب برگشت سرد → کف سرد
در یک مورد شدید:
کیسه هوا → تقریباً بدون گردش → حلقه گرمایش از کف از گرمایش متوقف میشود
به همین دلیل است که هوای گیر کرده نباید صرفاً به عنوان یک مشکل صوتی در نظر گرفته شود.
این یک مشکل عملکرد هیدرولیکی صحیح نیز بستگی دارد.
سیستمهای گرمایش از کف میتوانند حاوی بسیاری از حلقههای لوله طولانی باشند.
یک کلکتور معمولی ممکن است چندین مدار را که در اتاقهای مختلف توزیع شدهاند، سرویس دهد.
بنابراین سیستم حاوی موارد زیر است:
طول لولههای بلند؛
خمهای متعدد؛
کلکتورها؛
شیرها؛
عملگرها؛
فلومترها؛
ارتفاعات مختلف.
این امر فرصتهای زیادی برای گیر کردن هوا ایجاد میکند.
اگر یک مدار حاوی هوا باشد در حالی که مدارهای دیگر اینطور نباشند، نتیجه ممکن است این باشد:
اتاق نشیمن گرم
اتاق خواب گرم
حمام گرم
یک اتاق خواب کاملاً سرد
پمپ حرارتی ممکن است به طور کامل کار کند.
مشکل صرفاً این است که یک حلقه گرمایش از کف گردش ناکافی دارد.
مهندسان و نصابان باید به چندین علامت رایج توجه کنند.
کلکتور ورودی آب داغ دریافت میکند، اما سمت برگشت به طور غیرعادی سرد باقی میماند.
یک یا چند فلومتر کلکتور جریان کم یا بدون جریان را نشان میدهند.
این به شدت نشاندهنده یک مشکل خاص شاخه است تا ظرفیت ناکافی کل پمپ حرارتی.
ممکن است صداهایی مانند:
غرغر، حباب یا صدای متناوب آب
در داخل لولهها یا کلکتورها بشنوید.
خواندن فلومتر به جای ثابت ماندن، نوسان میکند.
یک ΔT بسیار بزرگ میتواند نشاندهنده جریان ناکافی آب باشد.
این علائم اثبات نمیکنند که هوا تنها علت احتمالی است، اما سرنخهای تشخیصی قوی ارائه میدهند.
رابطه بین انتقال حرارت، جریان و اختلاف دمای آب را میتوان به صورت زیر بیان کرد:
برای محاسبات عملی سمت آب:
که در آن:
Q = حرارت منتقل شده؛
Flow = نرخ جریان آب؛
ΔT = اختلاف دمای آب ورودی-برگشت.
اگر هوا جریان را به طور قابل توجهی کاهش دهد، مقدار گرمایی که میتواند به کف منتقل شود نیز کاهش مییابد.
به همین دلیل است که یک سیستم میتواند دمای آب خروجی کاملاً قابل قبولی داشته باشد اما همچنان گرمایش ضعیف اتاق را فراهم کند.
دمای آب به تنهایی عملکرد گرمایش را تعیین نمیکند. شما همچنین به جریان آب کافی نیاز دارید.
این یکی از مهمترین مفاهیم در عیبیابی پمپ حرارتی هیدرونیک است.
وقتی کف گرم نمیشود، یک پاسخ رایج این است:
“دمای آب خروجی را افزایش دهید.”
به عنوان مثال:
۳۵°C → ۴۰°C → ۴۵°C → ۵۰°C
اما اگر مشکل واقعی قفل هوا باشد، افزایش دمای آب گردش را بازیابی نمیکند.
ممکن است به سادگی به موارد زیر منجر شوید:
آب ورودی داغتر + جریان ضعیف + کف سرد + راندمان پایینتر پمپ حرارتی
ترتیب صحیح این است:
ابتدا جریان را بررسی کنید → مشکل هیدرولیکی را حل کنید → سپس دمای آب را بهینه کنید.
برای پمپ حرارتی، این امر به ویژه مهم است زیرا دماهای خروجی غیرضروری بالا به طور کلی بالابر کمپرسور را افزایش داده و راندمان را کاهش میدهد.
پاسخ رایج دیگر این است:
“جریان کم است، بنابراین ما به پمپ بزرگتری نیاز داریم.”
باز هم، لزوماً اینطور نیست.
اگر هوا در لوله گیر کرده باشد، یک پمپ بسیار بزرگتر ممکن است همچنان نتواند گردش مناسبی برقرار کند.
بزرگ کردن پمپ گردش همچنین میتواند مشکلات دیگری ایجاد کند:
سرعت بیش از حد آب؛
افزایش مصرف برق؛
صدای لوله؛
صدای شیر؛
فشار دیفرانسیل بیش از حد؛
بالانس ضعیف سیستم.
پمپ گردش باید بر اساس موارد زیر انتخاب شود:
جریان مورد نیاز + افت فشار سیستم + مقاومت هیدرولیکی
نه به عنوان جایگزینی برای حذف صحیح هوا.
یک پمپ بزرگتر نمیتواند یک رویه راهاندازی اساساً ضعیف را اصلاح کند.
هنگامی که هوای گیر کرده مشکوک است، صرفاً باز کردن یک دریچه هوای خودکار ممکن است کافی نباشد.
برای سیستمهای گرمایش از کف چند حلقهای، یکی از مؤثرترین روشهای راهاندازی، پاکسازی جداگانه حلقهها صحیح نیز بستگی دارد.
یک رویه معمول این است:
مرحله ۱: در صورت نیاز توسط رویه راهاندازی سازنده، منبع حرارت را خاموش کنید.
مرحله ۲: تمام حلقههای گرمایش از کف را به جز یکی ببندید.
مرحله ۳: آب را از طریق حلقه باز بشویید.
مرحله ۴: تا زمانی که هیچ حباب هوای قابل مشاهدهای خارج نشود و جریان پایدار شود، ادامه دهید.
مرحله ۵: آن مدار را ببندید و مدار بعدی را باز کنید.
مرحله ۶: برای هر حلقه گرمایش از کف تکرار کنید.
مرحله ۷: تمام مدارها را به موقعیت طراحی خود بازگردانید.
مرحله ۸: کلکتور را بر اساس نرخ جریان مورد نیاز بالانس کنید.
این به طور کلی مؤثرتر از تلاش برای حذف هوا از هر حلقه به طور همزمان است.
هوا به طور طبیعی تمایل دارد به سمت نقاط مرتفع در یک سیستم هیدرونیک مهاجرت کند.
بنابراین، طراحی سیستم باید نقاط مناسب حذف هوا را فراهم کند.
توجه ویژه باید به موارد زیر داده شود:
نقاط مرتفع در لولهکشی اصلی؛
اتاقهای تاسیسات پمپ حرارتی؛
مخازن بافر؛
جداکنندههای هیدرولیکی؛
کلکتورها؛
رایزرهای عمودی.
یک دریچه هوای خودکار میتواند مقادیر کمی از هوای انباشته شده را در طول عملیات عادی به طور مداوم حذف کند.
با این حال:
یک دریچه هوای خودکار جایگزین شستشوی اولیه و راهاندازی مناسب نیست.
یک حلقه کف که به شدت قفل هوا شده است ممکن است همچنان نیاز به پاکسازی دستی داشته باشد.
کلکتور یکی از مهمترین مکانها برای راهاندازی و عیبیابی است.
یک کلکتور با طراحی خوب معمولاً موارد زیر را فراهم میکند:
توزیع ورودی؛
جمعآوری برگشت؛
جداسازی حلقه فردی؛
تنظیم جریان؛
فلومترها؛
عملگرها؛
نقاط پر کردن/تخلیه؛
تهویه هوا.
در طول عیبیابی، کلکتور را به دقت بررسی کنید.
بپرسید:
آیا تمام حلقهها باز هستند؟
آیا فلومترها گردش را نشان میدهند؟
آیا عملگرها بسته هستند؟
آیا هوا در فلومترها قابل مشاهده است؟
آیا اختلاف دمای زیادی بین حلقههای فردی وجود دارد؟
آیا دریچههای هوای کلکتور کار میکنند؟
این مشاهدات ساده اغلب میتوانند مشکل را بدون دست زدن به پمپ حرارتی شناسایی کنند.
یک مخزن بافر با طراحی مناسب میتواند به جداسازی هوا کمک کند زیرا سرعت آب در داخل مخزن بسیار کمتر از لولهکشی اصلی است.
با کاهش سرعت آب، هوای همراه میتواند راحتتر جدا شده و به سمت نقطه حذف هوای مناسب صعود کند.
اما این نباید اشتباه تفسیر شود.
مخزن بافر نصب نمیشود فقط برای حذف هوا.
بسته به طراحی هیدرولیکی، ممکن است موارد زیر را نیز فراهم کند:
حجم آب اضافی سیستم؛
جداسازی هیدرولیکی؛
جریان پایدارتر پمپ حرارتی؛
کاهش چرخه کوتاه؛
انرژی حرارتی برای یخزدایی؛
جداسازی بین مدارهای اولیه و ثانویه.
در برخی از کاربردهای پمپ حرارتی، این میتواند عملیات سیستم را به طور قابل توجهی پایدارتر کند.
برای برخی پروژهها، به ویژه سیستمهای با انواع ترمینال متعدد، یک پیکربندی اولیه-ثانویه میتواند مفید باشد.
یک چیدمان ساده شده ممکن است این باشد:
پمپ حرارتی → مدار اولیه → مخزن بافر / جداکننده هیدرولیکی
سپس:
پمپ ثانویه → گرمایش از کف
و/یا
پمپ ثانویه → کویل فن
این اجازه میدهد تا پمپ حرارتی و مدارهای ترمینال با شرایط هیدرولیکی مستقلتری کار کنند.
به عنوان مثال، پمپ حرارتی ممکن است به جریان حداقل معینی نیاز داشته باشد در حالی که مدار گرمایش از کف بسته به تعداد مناطق باز، به جریان متفاوتی نیاز دارد.
جداسازی هیدرولیکی میتواند مدیریت این الزامات متفاوت را آسانتر کند.
همچنین میتواند مکانهای مناسبی برای موارد زیر فراهم کند:
جداسازی هوا؛
جداسازی کثیفی؛
حسگر دما؛
پر کردن سیستم؛
بالانس هیدرولیکی.
این وضعیت را در نظر بگیرید:
به طور عادی گرم میکنند.
گرم نمیشود.
به طور عادی کار میکند.
این به ما چه میگوید؟
این به شدت نشان میدهد که منبع حرارت قادر به تولید گرما است.
بنابراین تمرکز عیبیابی باید به سمت سمت گرمایش از کف منتقل شود:
پمپ گرمایش از کف → شیر مخلوط کن → کلکتور → عملگرها → فلومترها → هوا → حلقههای کف
حالا برعکس را در نظر بگیرید:
گرم نمیکند.
گرم نمیکند.
سپس مشکل ممکن است در بالادست باشد:
پمپ حرارتی → پمپ اولیه → مخزن بافر → شیرهای اصلی → سیستم کنترل
به همین دلیل است که یک سیستم یک منبع، دو ترمینال در واقع اطلاعات تشخیصی مفیدی را ارائه میدهد.
اضافه کردن نقاط حذف هوای مناسب در طول نصب به طور کلی بسیار آسانتر از تلاش برای حل مشکلات مزمن هوا پس از تکمیل ساختمان است.
با این حال، صرفاً نصب دریچههای زیاد به صورت تصادفی مهندسی خوبی نیست.
آنها باید در جایی که هوا به طور طبیعی جمع میشود قرار گیرند.
مکانهای معمول عبارتند از:
نقاط مرتفع + رایزرها + کلکتورها + جداکنندههای هیدرولیکی/مخازن بافر + جداکنندههای هوای اتاق تاسیسات
طراحی خوب سیستم باید حذف هوا را قابل پیشبینی و قابل سرویس صحیح نیز بستگی دارد.
یک سیستم پمپ حرارتی زیبا نصب شده که نمیتواند به درستی پر، شسته و هواگیری شود، یک سیستم هیدرونیک با طراحی خوب نیست.
هوا در سیستم بیش از کاهش عملکرد گرمایش انجام میدهد.
اگر پمپ گردش با محتوای هوای قابل توجهی کار کند، ممکن است با موارد زیر مواجه شود:
عملیات ناپایدار؛
صدا؛
کاهش عملکرد هیدرولیکی؛
از دست دادن روانکاری/خنککاری در برخی طرحهای پمپ؛
شرایط شبیه کاویتاسیون؛
سایش زودرس.
این دلیل دیگری است که چرا نباید حباب یا غرغر مداوم نادیده گرفته شود.
اگر لولهکشی مانند حرکت مداوم آب و هوا با هم صدا میدهد، آن را بررسی کنید.
اگر به هوای موجود در لولههای گرمایش از کف مشکوک هستید، از یک فرآیند سیستماتیک استفاده کنید.
تأیید کنید که منبع حرارت در واقع آب داغ تولید میکند.
ورودی داغ و برگشت غیرعادی سرد ممکن است نشاندهنده جریان ناکافی باشد.
مدارهایی با جریان صفر، کم یا ناپایدار را شناسایی کنید.
مطمئن شوید که حلقههای تحت تأثیر در واقع باز هستند.
جریان واقعی را تأیید کنید، نه صرفاً اینکه آیا موتور پمپ در حال کار است.
مسدود شدن کثیفی را رد کنید.
هوای گیر کرده را حلقه به حلقه حذف کنید.
تأیید کنید که دریچهها به درستی نصب شده و کار میکنند.
بررسی کنید که آیا جریان پایدار میشود.
هر حلقه را به جریان طراحی مورد نیاز آن تنظیم کنید.
تنها پس از این بررسیها باید اندازه پمپ یا تنظیمات دمای آب پمپ حرارتی را تغییر دهید.
| علامت | توضیح احتمالی | بررسی توصیه شده |
|---|---|---|
| ورودی داغ، برگشت سرد | گردش بسیار کم | هوا، پمپ، شیرها، انسداد |
| یک حلقه گرمایش از کف سرد | قفل هوای موضعی | آن حلقه را پاکسازی کنید |
| چندین حلقه سرد | مشکل کلکتور/پمپ | پمپ، شیرها، هوا |
| فلومتر صفر را نشان میدهد | بدون گردش | عملگر، شیر، هوا، انسداد |
| جریان نوسان میکند | هوا در مدار | پاکسازی و هواگیری |
| صدای غرغر | هوا در حال عبور از لوله | سیستم حذف هوا |
| پمپ بزرگتر بهبود کمی میدهد | هوا/محدودیت باقی میماند | پاکسازی و بازرسی سیستم |
| کویلهای فن کار میکنند اما گرمایش از کف کار نمیکند | مشکل هیدرولیکی سمت گرمایش از کف | مدار ثانویه |
| هر دو ترمینال سرد هستند | مشکل احتمالی سمت اولیه | منبع حرارت و مدار اولیه |
علائم رایج شامل صداهای غرغر، جریان ناپایدار یا صفر کلکتور، سرد ماندن برخی حلقهها و لوله ورودی داغ همراه با لوله برگشت غیرعادی سرد است.
بله. یک کیسه هوای به اندازه کافی بزرگ میتواند یک قفل هوا ایجاد کند که گردش را از طریق یک حلقه فردی به شدت محدود یا متوقف میکند.
به طور قابل اعتماد خیر. راهحل صحیح، پاکسازی و هواگیری صحیح مدار است. انتخاب پمپ باید بر اساس جریان مورد نیاز و افت فشار سیستم باشد.
تولید آب داغ تولید گرما را تأیید میکند، اما توزیع گرما را تأیید نمیکند. جریان ناکافی ناشی از هوای گیر کرده، شیرها، مشکلات پمپ یا انسداد میتواند مانع رسیدن گرما به کف شود.
پیشبینیهای مناسب حذف هوا باید در طراحی هیدرولیکی گنجانده شود، به ویژه در کلکتورها و نقاط مرتفع. نصب دقیق باید از طراحی سیستم و الزامات محلی پیروی کند.
مخزن بافر ممکن است به جداسازی هوا به دلیل سرعت کمتر آب در داخل مخزن کمک کند، به ویژه هنگامی که با اجزای حذف هوای مناسب ترکیب شود. با این حال، عملکرد اصلی آن به طراحی سیستم هیدرولیکی بستگی دارد و جایگزین پاکسازی مناسب نمیشود.
وقتی گرمایش از کف سرد است، فقط نپرسید:
“آیا آب به اندازه کافی داغ است؟”
بپرسید:
“آیا آب داغ کافی واقعاً از کف عبور میکند؟”
یک پمپ حرارتی میتواند آب کاملاً داغ تولید کند در حالی که ساختمان سرد باقی میماند اگر آن انرژی حرارتی نتواند از طریق سیستم هیدرونیک منتقل شود.
برای یک حلقه گرمایش از کف قفل شده با هوا، منطق عیبیابی باید این باشد:
منبع حرارت OK → دمای ورودی OK → جریان را بررسی کنید → هوا را شناسایی کنید → حلقهها را پاکسازی کنید → پمپ را تأیید کنید → بالانس مجدد → ΔT را مجدداً بررسی کنید
و در یک سیستم یک منبع حرارت، دو ترمینال، همیشه رفتار کویل فن و حلقههای گرمایش از کف را مقایسه کنید. این مقایسه میتواند به سرعت به شما بگوید که آیا مشکل در سمت منبع حرارت است یا در سمت توزیع ترمینال.
قسمت ۱: راهاندازی اولیه یا خاموشی طولانی مدت
قسمت ۲: هوا در لولههای گرمایش از کف گیر کرده است
بعدی: دلایل عملی بیشتر عملکرد ضعیف گرمایش از کف
در EcoHeat Pump، ما معتقدیم عملکرد خوب پمپ حرارتی نه تنها به خود پمپ حرارتی، بلکه به طراحی هیدرولیکی، نصب، راهاندازی و تطابق سیستم ترمینال صحیح نیز بستگی دارد.
ما همچنین از مهندسان HVAC، نصابان و متخصصان پمپ حرارتی استقبال میکنیم تا تجربیات میدانی خود را به اشتراک بگذارند و به شناسایی هر چیزی که میتواند در این سری اضافه یا بهبود یابد کمک کنند.
برای دانش بیشتر و راهحلهای کاربردی پمپ حرارتی هوا به آب: