یک منبع گرما، دو پایانه: چرا گرمایش از کف به اندازه کافی گرم نیست؟

قسمت 7 - عملیات طولانی مدت بدون تمیز کردن سیستم گرمایش از کف

یک سیستم پمپ حرارتی هوا به آب ممکن است در اولین راه اندازی به خوبی کار کند. دمای آب صحیح است، جریان گردش خون کافی است و هر اتاق به دمای مورد نیاز می رسد.

اما پس از چندین سال کار، چیزی به تدریج تغییر می کند:

پمپ حرارتی هنوز کار می کند، اما کف مانند قبل گرم نمی شود.

صاحب خانه ممکن است دمای آب خروجی را از 40 درجه سانتیگراد به 45 درجه سانتیگراد یا حتی بیشتر افزایش دهد. آسایش داخل خانه ممکن است به طور موقت بهبود یابد، اما مصرف برق افزایش می‌یابد و مشکل اصلی باقی می‌ماند.

در بسیاری از موارد، مشکل خود پمپ حرارتی نیست.

ممکن است ناشی از چیزی بسیار کمتر قابل مشاهده باشد:

سیستم هیدرونیک سال ها بدون تمیز کردن و نگهداری مناسب کار می کند.

این استقسمت 7 از سری مهندسی "یک منبع گرما، دو ترمینال".، تمرکز بر چگونگیلجن، رسوب، مواد جامد معلق و صافی های کثیفمی تواند به تدریج عملکرد گرمایش از کف متصل به پمپ حرارتی هوا به آب را کاهش دهد.

1. چرا یک سیستم گرمایشی بسته می تواند کثیف شود؟

یک سوال رایج این است:

"سیستم گرمایش از کف بسته است. چرا به تمیز کردن نیاز دارد؟"

سیستم بسته به معنای یک سیستم دائمی تمیز نیست.

طی سال‌ها کارکرد، آب در گردش با لوله‌ها، شیرها، منیفولدها، پمپ‌ها، مبدل‌های حرارتی و سایر اجزای فلزی یا پلیمری در تعامل است.

بسته به کیفیت آب، مواد سیستم، ورودی اکسیژن، تمیزی نصب و شرایط عملیاتی، رسوبات می توانند به تدریج ایجاد شوند.

آلاینده های معمولی عبارتند از:

• مقیاس معدنی؛
• محصولات خوردگی؛
• مگنتیت یا اکسید آهن؛
• جامدات معلق؛
• نخاله های ساختمانی؛
• آلودگی بیولوژیکی در شرایط خاص؛
• لجن انباشته شده در مناطق کم جریان

مکانیسم دقیق از سیستمی به سیستم دیگر متفاوت است.

نکته مهم مهندسی این است کهکیفیت آب در طول زمان تغییر می کند و آلاینده ها می توانند به تدریج در داخل مدار هیدرونیک جمع شوند.

2. پس از سالها کارکرد در داخل یک سیستم گرمایش از کف چه اتفاقی می افتد؟

گرمایش از کف شامل مدارهای لوله طولانی است که در دمای نسبتاً پایین آب کار می کنند.

در صورت وجود آلاینده ها، می توانند به تدریج ته نشین شوند یا به سطوح داخلی بچسبند.

این روند ممکن است به قدری کند باشد که صاحب خانه متوجه خرابی ناگهانی نشود.

در عوض، عملکرد سیستم به تدریج بدتر می شود.

دنباله می تواند به شکل زیر باشد:

آلودگی ← رسوبات داخلی ← افزایش مقاومت هیدرولیک ← کاهش جریان آب ← انتقال حرارت کمتر ← طبقه سردتر ← مدت زمان کارکرد پمپ حرارتی بیشتر

در نهایت، مشتری گزارش می دهد:

"پمپ حرارتی قبلاً خانه را به خوبی گرم می کرد. اکنون این کار را نمی کند."

این بیانیه مهم است زیرا نشان می دهد که ما باید نه تنها ظرفیت تجهیزات را نیز بررسی کنیمچگونه سیستم هیدرولیک از زمان راه اندازی تغییر کرده است.

3. ترازو به ویژه برای انتقال حرارت مضر است

مقیاس معدنی سزاوار توجه ویژه است.

آب سخت حاوی مواد معدنی محلول، عمدتاً ترکیبات کلسیم و منیزیم است. در شرایط مناسب، این مواد معدنی می توانند رسوب کرده و در سطوح انتقال حرارت رسوب ایجاد کنند.

چرا این مهم است؟

زیرا رسوب رسانایی حرارتی بسیار کمتری نسبت به فلز دارد.

مسیر انتقال حرارت از:

آب گرم → سطح مبدل حرارتی → آب سیستم

به چیزی نزدیک تر به:

آب گرم → لایه مقیاس → سطح مبدل حرارتی → آب سیستم

مقیاس به عنوان مقاومت حرارتی اضافی عمل می کند.

حتی یک لایه نسبتاً نازک رسوب روی یک سطح مهم انتقال حرارت می تواند بر عملکرد تأثیر منفی بگذارد. تلفات دقیق راندمان به شدت به مواد، ترکیب رسوب، ضخامت، شرایط جریان و طراحی مبدل حرارتی بستگی دارد، بنابراین برای هر سیستمی نباید یک درصد جهانی در نظر گرفت.

با این حال، اصل مهندسی روشن است:

رسوبات روی سطوح انتقال حرارت اثربخشی انتقال حرارت را کاهش می دهد.

4. چرا افزایش دمای آب راه حل واقعی نیست؟

این یک پاسخ میدانی رایج است.

فرض کنید سیستم در ابتدا گرمایش کافی را در دمای آب خروجی 40 تا 45 درجه سانتیگراد ارائه می کرد.

چندین سال بعد مشتری از سردی اتاق ها شکایت می کند.

شخصی نقطه تنظیم را به 50 درجه سانتیگراد تغییر می دهد.

خانه دوباره گرم تر می شود.

مشکل حل شد؟

نه لزوما.

افزایش دمای آب ممکن است به سادگی کاهش عملکرد سیستم را جبران کند.

مشکل واقعی هنوز می تواند این باشد:

کاهش جریان + رسوب + انتقال حرارت ضعیف.

برای یک سیستم پمپ حرارتی، افزایش غیر ضروری دمای آب خروجی به ویژه نامطلوب است، زیرا راندمان پمپ حرارتی معمولاً با افزایش دمای آب مورد نیاز کاهش می‌یابد، و همه چیز برابر است.

بنابراین به جای افزایش فوری نقطه تنظیم، بپرسید:

چرا سیستم اکنون به دمای آب بالاتری نسبت به زمانی که جدید بود نیاز دارد؟

این سوال اغلب منجر به تشخیص بسیار بهتر می شود.

5. صافی یکی از اولین مکان هایی است که باید بررسی شود

هنگام عیب یابی یک سیستم هیدرونیک قدیمی، صافی یا فیلتر باید در لیست بازرسی قرار گیرد.

چرا؟

زیرا فیلتر به گونه ای طراحی شده است که آلودگی را قبل از رسیدن به اجزای حساس سیستم جذب کند.

پس از سال ها کارکرد، صافی نادیده گرفته شده ممکن است حاوی مقادیر قابل توجهی از موارد زیر باشد:

• لجن؛
• ذرات زنگ زدگی؛
• قطعات مقیاس؛
• بقایای ساختمانی؛
• سایر مواد جامد معلق

با مسدود شدن فیلتر، افت فشار افزایش می یابد.

نتیجه این است:

صافی کثیف ← مقاومت بیشتر ← جریان کمتر ← کاهش انتقال حرارت

این می تواند علائمی را ایجاد کند که بسیار شبیه به پمپ گردش خون کم اندازه است.

قبل از تعویض پمپ، بررسی کنید که آیا پمپ موجود به سادگی سعی می کند آب را از یک فیلتر بسیار محدود عبور دهد یا خیر.

6. جریان کم آب به طور مستقیم بر ظرفیت گرمایش تأثیر می گذارد

انتقال حرارت هیدرونیکی را می توان تقریباً به صورت زیر نشان داد:

Q = ṁ × Cp × ΔT

کجا:

• س= نرخ انتقال حرارت
• 1= سرعت جریان جرمی آب
• Cp= ظرفیت گرمایی ویژه آب
• ΔT= اختلاف دمای آب عرضه/بازگشت

این معادله توضیح می دهد که چرا تمیزی سیستم و جریان آب به عملکرد گرمایش مرتبط است.

اگر رسوبات یا اجزای مسدود شده مقاومت را افزایش دهند، جریان آب واقعی می تواند کاهش یابد.

اگر ترمینال ها جریان کافی دریافت نکنند، نمی توانند گرمای لازم را به داخل ساختمان منتقل کنند.

بنابراین پمپ حرارتی ممکن است همچنان قادر به تولید ظرفیت حرارتی مورد نیاز باشد در حالی که سیستم توزیع به گلوگاه تبدیل می شود.

به همین دلیل است که بارها تاکید می کنیم:

تولید و توزیع گرما باید جداگانه ارزیابی شود.

7. چرا برخی از اتاق ها قبل از دیگران سرد می شوند؟

یک سیستم آلوده همیشه عملکرد یکنواخت را از دست نمی دهد.

برخی از حلقه های گرمایش کف ممکن است دارای موارد زیر باشند:

• طول لوله بیشتر؛
• مقاومت هیدرولیکی بالاتر؛
• نرخ جریان اولیه پایین تر؛
• خم شدن بیشتر؛
• بالانس هیدرولیکی ضعیف تر

این مدارها اغلب به مقاومت اضافی حساس تر هستند.

با افزایش آلودگی، ممکن است ابتدا ضعیف ترین مدار تحت تأثیر قرار گیرد.

بنابراین مشتری ممکن است گزارش دهد:

"اتاق نشیمن گرم است، اما اتاق خواب سرد است."

یا:

طبقه اول مشکلی ندارد، اما طبقه بالا خیلی بیشتر طول می کشد تا گرم شود.

این به این معنی نیست که پمپ حرارتی خیلی کوچک است.

مهندسان باید نرخ‌های جریان منیفولد را با هم مقایسه کنند و بررسی کنند که آیا برخی مدارها از نظر هیدرولیکی محدود شده‌اند یا خیر.

8. تمیز کردن گرمایش از کف فقط «شرق کردن مقداری آب از طریق لوله‌ها» نیست.

نظافت حرفه ای سیستم باید یک هدف روشن داشته باشد:

بازگرداندن گردش خون و حذف آلودگی بدون آسیب رساندن به اجزای سیستم.

بسته به شرایط سیستم و الزامات سازنده، تعمیر و نگهداری ممکن است شامل موارد زیر باشد:

1. بررسی وضعیت آب
2. چک کردن فشار سیستم
3. بازرسی و تمیز کردن صافی ها.
4. بررسی جداکننده های مغناطیسی خاک، در صورت نصب.
5. اندازه گیری جریان قبل از تمیز کردن
6. جداسازی و شستشوی مدارهای گرمایش کف جداگانه در صورت لزوم.
7. حذف لجن انباشته شده و جامدات معلق.
8. بررسی منیفولد و فلومترها.
9. پر کردن مجدد با آب مناسب
10. تهویه کامل سیستم
11. بازگرداندن فشار عملکرد صحیح
12. بالانس هیدرولیکی دوباره حلقه ها.
13. ثبت دماهای جریان و عرضه/بازگشت پس از تعمیر و نگهداری.

رویه دقیق باید از مواد سیستم، الزامات سازنده تجهیزات و شیوه های قابل اجرا تصفیه آب محلی پیروی کند.

9. کیفیت آب باید از ابتدا در نظر گرفته شود

تمیز کردن مهم است، اما پیشگیری بهتر است.

کیفیت آب باید در طراحی اولیه و راه اندازی سیستم در نظر گرفته شود.

بسته به شرایط آب محلی و الزامات تجهیزات، مهندسان ممکن است نیاز داشته باشند:

• کیفیت آب پر؛
• سختی؛
• رسانایی؛
• pH;
• ورود اکسیژن؛
• حفاظت در برابر خوردگی؛
• فیلتراسیون؛
• جداسازی خاک مغناطیسی؛
• تصفیه آب مناسب

این امر به ویژه مهم است زیرا شرایط آب بین مناطق بسیار متفاوت است.

هیچ استراتژی واحدی برای تصفیه آب وجود ندارد که باید کورکورانه در هر پروژه پمپ حرارتی اعمال شود.

همیشه الزامات سازنده پمپ حرارتی و استانداردهای محلی مربوطه را بررسی کنید.

10. در سیستم های "یک منبع گرما، دو ترمینال" تعمیر و نگهداری اهمیت بیشتری دارد

در سری ما،"یک منبع گرما، دو پایانه"به یک پمپ حرارتی هوا به آب اشاره دارد که به دو سیستم ترمینال مختلف خدمت می کند، به طور معمول:

گرمایش از کف + واحد فن کویل

چنین سیستمی می تواند شامل چندین شاخه، پمپ، شیر، منیفولد و دستگاه های کنترل باشد.

اگر آلودگی باعث افزایش مقاومت در یک شاخه شود، توزیع هیدرولیک بین دو سیستم ترمینال می تواند تغییر کند.

به عنوان مثال:

پمپ حرارتی

↓

بافر / توزیع هیدرولیک

↙ ↘

گرمایش از کف　　فن کویل

اگر مدار گرمایش از کف به تدریج محدودتر شود، توزیع جریان ممکن است تغییر کند.

بنابراین، عیب یابی باید کل شبکه هیدرولیک را بررسی کند نه اینکه هر جزء را به طور مستقل درمان کند.

11. توالی عیب یابی توصیه شده

اگر یک سیستم گرمایش از کف برای چندین سال خوب کار می کرد اما اکنون برای رسیدن به دما تلاش می کند، از یک رویکرد سیستماتیک استفاده کنید.

مرحله 1 - پمپ حرارتی را بررسی کنید

تایید کنید:

• دمای آب خروجی؛
• دمای آب برگشتی؛
• حالت کار؛
• عملکرد کمپرسور؛
• سابقه خطا؛
• ظرفیت گرمایش واقعی در جایی که قابل اندازه گیری باشد.

مرحله 2 - جریان سیستم را بررسی کنید

جریان واقعی را با نیاز طراحی مقایسه کنید.

مرحله 3 - ΔT را بررسی کنید

اختلاف دمای غیرعادی عرضه/بازگشت می تواند اطلاعات مفیدی در مورد گردش و انتقال حرارت ارائه دهد.

مرحله 4 - صافی ها و فیلترها را بررسی کنید

این مرحله ساده را دست کم نگیرید.

مرحله 5 - جریان منیفولد را بررسی کنید

حلقه های گرمایش از کف جداگانه را مقایسه کنید.

مرحله 6 - هوا را بررسی کنید

تجمع هوا می تواند علائم مشابهی با جریان کم ایجاد کند.

مرحله 7 - کیفیت آب را ارزیابی کنید

به دنبال تغییر رنگ، مواد جامد معلق، لجن یا سایر شواهد آلودگی باشید.

مرحله 8 - در صورت لزوم تمیز کنید

سیستم را با استفاده از روش مناسب شستشو و تمیز کنید.

مرحله 9 - تعادل مجدد

پس از تمیز کردن، تعادل هیدرولیک صحیح را بازیابی کنید.

مرحله 10 - قبل و بعد را مقایسه کنید

ثبت:

جریان + ΔT + دمای آب + دمای اتاق + عملکرد پمپ حرارتی

این باعث می شود که نتیجه تعمیر و نگهداری قابل اندازه گیری باشد تا ذهنی.

12. تمیز کردن باید تعمیر و نگهداری پیشگیرانه باشد، نه تنها تعمیر اضطراری

بسیاری از مشتریان تنها پس از توقف گرمایش زمین به تمیز کردن فکر می کنند.

یک رویکرد بهتر، نگهداری پیشگیرانه است.

با این حال، هیچ قانون جهانی وجود ندارد که هر سیستم گرمایش از کف باید دقیقاً در همان فاصله ثابت شسته شود.

برنامه نگهداری مناسب به موارد زیر بستگی دارد:

• کیفیت آب محلی؛
• مواد سیستم؛
• سابقه عملیات؛
• فیلتراسیون؛
• ورود اکسیژن؛
• آلودگی قبلی؛
• الزامات سازنده

بنابراین بازرسی منظم مفیدتر از اعمال کورکورانه یک فاصله زمانی برای هر نصب است.

برای توزیع‌کنندگان و شرکت‌های خدمات تهویه مطبوع، این فرصتی را نیز ایجاد می‌کند تا از فروش ساده تجهیزات به سمت ارائه حرکت کنند.خدمات سیستم بلند مدت.

مشتری فقط به پمپ حرارتی نیاز ندارد.

آنها به سیستم گرمایشی نیاز دارند تا سال ها به طور موثر کار کنند.

13. هفت علتی که تاکنون به آن پرداخته ایم

ما"یک منبع گرما، دو پایانه"این مجموعه در حال حاضر هفت دلیل رایج را بررسی کرده است که چرا گرمایش از کف ممکن است به دمای مورد انتظار نرسد:

بخش 1 - راه اندازی اولیه یا دوره طولانی عدم استفاده

قسمت 2 - هوای محبوس شده در لوله های گرمایش از کف

قسمت 3 - طراحی و چیدمان نادرست لوله

قسمت 4 - ناکافی بودن منطقه اتلاف گرمای موثر

بخش 5 - جریان ناکافی آب سیستم

قسمت 6 - نصب نامناسب و عملکرد ضعیف

بخش 7 - عملیات طولانی مدت بدون تمیز کردن سیستم

توجه کنید که این مشکلات چگونه به هم متصل می شوند.

برای قسمت 7، زنجیره شکست ممکن است به شکل زیر باشد:

کیفیت پایین آب / آلودگی طولانی مدت

↓

مقیاس + لجن + رسوبات

↓

رسوب صافی / لوله / مبدل حرارتی

↓

مقاومت هیدرولیکی بالاتر

↓

جریان آب کمتر و/یا انتقال حرارت ضعیف تر

↓

کاهش خروجی گرمایش ترمینال

↓

گرمایش از کف نمی تواند به دمای مورد نیاز برسد

به همین دلیل است که عیب یابی پمپ حرارتی حرفه ای باید انجام شودسیستم گرا به جای مولفه گرا.

نتیجه گیری: پمپ حرارتی را خیلی سریع سرزنش نکنید

هنگامی که یک سیستم گرمایش از کف برای چندین سال کار می کند و به تدریج کارایی آن کاهش می یابد، تعویض پمپ حرارتی نباید اولین پاسخ باشد.

با اصول اولیه شروع کنید:

آیا آب تمیز است؟

آیا صافی تمیز است؟

آیا جریان طراحی هنوز در حال تحقق است؟

آیا تک تک حلقه های کف به درستی گردش می کنند؟

آیا رسوب گیری مقاومت هیدرولیکی را افزایش داده است؟

آیا سیستم در حال حاضر به دمای آب بالاتری نسبت به زمان راه اندازی اولیه نیاز دارد؟

یک پمپ حرارتی هوا به آب با راندمان بالا برای حفظ عملکرد خود به یک سیستم هیدرونیک تمیز و با نگهداری مناسب نیاز دارد.

زنجیره مهندسی کامل باقی می ماند:

پمپ حرارتی ← کیفیت آب ← جریان هیدرولیک ← توزیع ← پایانه ها ← انتقال حرارت ← راحتی داخلی

حفظ تنها پمپ حرارتی در حالی که سیستم آب را نادیده می گیرد، تنها نیمی از سیستم گرمایش را حفظ می کند.