ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební Laboratoře TZB Cvičení č. 4 Zjištění charakteristiky teplovodní otopné soustavy Ing. Daniel Adamovský, Ph.D. Katedra TZB, fakulta stavební, ČVUT v Praze Praha 2011 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti
Formulace úkolu: Zadání Zjistěte na modelu teplovodní otopné soustavy průběh její charakteristiky tlakové ztráty v závislosti na průtoku. Porovnejte a vyhodnoťte vliv snížení průtoku při zavření jedné z větví. Navrhněte opatření.
Zadání Podmínky měření a měřené veličiny měření proběhne pro ustálený stav průtok topné vody tlakovou ztrátu okruhu modelu soustavy při různých stavech maximální výtlačnou výšku oběhového čerpadla při nulovém průtoku
Veličiny: Zadání m A,I, m A,II, m A,III průtok topné vody při plném průtoku soustavou pro stupeň otáček oběhového čerpadla I, II, III [m 3 /h] m B,I, m B,II, m B,III průtok topné vody při sníženém průtoku soustavou (uzavření jedné větve) pro stupeň otáček oběhového čerpadla I, II, III [m 3 /h] p A,I, p A,II, p A,III - tlaková ztráta okruhu při plném průtoku soustavou pro stupeň otáček oběhového čerpadla I, II, III [Pa] p B,I, p B,II, p B,III, - tlaková ztráta okruhu při sníženém průtoku soustavou (uzavření jedné větve) pro stupeň otáček oběhového čerpadla I, II, III [Pa] p max,i, p max,ii, p max,iii, - maximální dopravní tlak oběhového čerpadla pro stupeň otáček I, II, III [Pa]
Použitá zařízení: Přístroje a vybavení Vyvažovací a měřící přístroj CBI
Použitá zařízení: Přístroje a vybavení Vyvažovací a měřící přístroj CBI počítačem řízený měřicí a vyvažovací přístroj, skládá se z: elektronické jednotky, která obsahuje mikropočítač, klávesnici, LCD displej a akumulátor s nabíjecí jednotkou tlakového převodníku, který obsahuje piezoelektrické čidlo, měřicí ventil a připojení.
Použitá zařízení: Přístroje a vybavení Vyvažovací a měřící přístroj CBI Technické parametry: Měřicí rozsah: Celkový tlak: max. 2 500 kpa Tlaková diference: 9 až 200 kpa Průtok je měřitelný v rozsahu tlakové diference 0.5 200 kpa Přesnost měření: Tlaková diference: 0.2 kpa nebo 1% z měřené hodnoty Průtok: jako odchylka u tlakové diference + odchylka ventilu.
Místo měření Model teplovodní otopné soustavy:
Místo měření Model teplovodní otopné soustavy: Vlastnosti oběhového čerpadla v modelu teplovodní soustavy: Wilo RS 25/4
Postup práce Měření bude trvat přibližně 15 minut na skupinu, během této doby budou členové skupiny zaznamenávat měřené hodnoty a přestavovat zapojení přístroje CBI. 1) Seznámit se se situací měření. 2) Seznámit se s měřícím přístrojem CBI. 3) Zjištění charakteristiky potrubní sítě při plném průtoku pro tři stupně otáček OČ. 1) Na vyvažovacím ventilu STAD 25 změřit průtok topné vody. 2) Přestavit připojení jednoho portu ze STAD na výstup pod manometrem a změřit tlakový rozdíl mezi přívodem a zpátečkou. Pro otáčky OČ I až III. 4) Zjistit maximální výtlačnou výšku oběhového čerpadla pro tři stupně otáček. 1) Porty CBI budou připojené zpátky na ventil STAD 25 a postupně se zavře, až průtok dosáhne 0 m 3 /h. 2) Na displeji CBI se odečte hodnota tlakového rozdílu zavřeného ventilu.
Postup práce 5) Zjistit pokles průtoku v hlavní větvi při zavření jedné z vedlejších větví (přestavení 3-cestného ventilu) a následnou změnu tlakových poměrů v potrubí. 1) Průtok měříme opět na STAD 25 po uzavření jedné z vedlejších větví. Měří se pro stupně otáček OČ I až III. 2) Přestavit připojení jednoho portu ze STAD na výstup pod manometrem a změřit tlakový rozdíl mezi přívodem a zpátečkou. Opět pro otáčky OČ I až III. 6) Vyhodnotit průběh křivky závislosti tlakové ztráty a průtoku v potrubí pro stav při plném průtoku a uzavření jedné z větví. 7) Porovnat s pracovními křivkami oběhového čerpadla. 8) Vysvětlit chování otopné soustavy při sníženém průtoku. 9) Předepsat opatření pro zabránění růstu dynamického přetlaku v potrubí při změně průtoku. 10) Napsat závěrečnou zprávu.
Postup práce Zapojení měřících situací: Měření tlakového rozdílu a průtoku na ventilu STAD. Měření tlakového rozdílu mezi přívodem a zpátečkou.
Postup práce Připojení sond k vyvažovacímu ventilu STAD: Připojit hadice do snímače diferenčního tlaku. Připojit první sondu s červenou koncovkou (zavřít kohout na hadici). Připojit druhou sondu s modrou koncovkou. Otevřít kohout na hadici.
Postup práce Ovládání přístroje CBI Základní menu: Zvolit 1 Měřit ventil
Postup práce Ovládání přístroje CBI Snímač je nutné kalibrovat pro aktuální podmínky měření Dvě černá tlačítka na boku snímače diferenčního tlaku
Postup práce Ovládání přístroje CBI Zvolit Měřit průtok
Postup práce Ovládání přístroje CBI Vybrat typ ventilu z nabídky přístroje STAD Vybrat správné provedení DN 25 Zadat nastavení ventilu čte se na ovládací hlavici
Postup práce Ovládání přístroje CBI Na displeji čteme měřené hodnoty Měřený průtok vody Tlaková diference na armatuře Nastavení armatury (počet otáček) Typ armatury, K v hodnota
Zadání úlohy Podklady: Web katedry: http://tzb.fsv.cvut.cz/?mod=vyuka&kod=125ltzb &u=2
Teoretická příprava Charakteristické křivky Dopravní tlak čerpadla [Pa] Charakteristická křivka oběhového čerpadla Návrhová tlaková ztráta Pracovní bod Charakteristická křivka oběhového čerpadla Návrhový průtok Průtok [l/s]
Terminologie Teoretická příprava Hodnota K vs - základní parametr každého regulačního ventilu. Udává velikost průtoku za hodinu plně otevřenou armaturou při tlakové ztrátě 100 kpa a teplotě vody 15 C. Hodnota K v - vyjadřuje průtok za hodinu při definovaném zdvihu regulační kuželky a definované tlakové ztrátě ventilu.
Terminologie Teoretická příprava Autorita ventilu a - definována jako poměr tlakové ztráty ventilu při maximálním průtoku ku dispozičnímu tlaku při zcela uzavřeném ventilu. Autorita má zásadní vliv na deformaci průtočné charakteristiky ventilu, tedy závislost zdvihu regulační kuželky a hodnoty K v. Obvykle se doporučuje autorita v rozmezí 0,3-1.
Terminologie Teoretická příprava Zdvih ventilu [mm], definuje maximální zdvih kuželky. Při plném zdvihu je dosaženo hodnoty K vs, která je vlastností armatury. Tlaková diference tlaková ztráta regulační armatury
Teoretická příprava Doplňková literatura: TA Hydronics, Praktické příklady zapojení s dvoucestnými a třícestnými regulačními ventily TA, série článků na Tzb-info.cz, 2007, k dispozici na odkazu: http://www.tzb-info.cz/4229-prakticke-prikladyzapojeni-s-dvoucestnymi-a-tricestnymi-regulacnimi-ventily-ta-i Hurych, M. Vyvažování potrubních sítí, 3. upravené vydání, TA Hydronics, k dispozici na odkazu: www.imiinternationalcee.eu/cz/download/downloads,f,956
ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov DĚKUJI ZA POZORNOST Ing. Daniel Adamovský, Ph.D. ČVUT Fsv, katedra TZB http://tzb.fsv.cvut.cz email: daniel.adamovsky@fsv.cvut.cz