اختيار جهاز إمداد المياه بالضغط المستمر لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).

تتمثل وظيفة جهاز تجديد المياه في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في التأكد من أن الوسط الساخن والبارد (الماء) في نظام الماء للتدفئة أو التكييف المركزي ليس فارغًا أو متبخرًا أو مفرط الضغط في النظام، ويحافظ على ضغط معين لكي يدور النظام، لضمان التبريد والتبادل الحراري المستقر والعادي للنظام.

في الوقت الحاضر، تُستخدم الأنواع التالية من أجهزة إمداد المياه ذات الضغط الثابت بشكل شائع في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء:

①.جهاز تجديد الضغط المستمر لخزان التمدد؛

②.جهاز إمداد المياه بالضغط المستمر لخزان الضغط المستمر ؛

③.مضخة تحويل التردد جهاز تجديد المياه بالضغط المستمر.الأجهزة الأخرى مثل تجديد المياه المستمر لمضخة تجديد المياه، وتجديد مياه قاذف المياه، وتجديد مياه الصنبور المباشر، وما إلى ذلك، لم يتم تقديمها هنا بسبب نطاق تطبيقها الصغير أو عيوبها الواضحة.

1. خزان مياه التمدد: مبدأ الضغط المستمر لخزان التمدد: مبدأ الضغط المستمر لخزان التمدد هو تحقيق وظيفة تجديد المياه (الفائض) من خلال التعديل العازل لحجم خزان المياه والتحكم في ارتفاع وانخفاض مستويات المياه في خزان المياه، وذلك لضبط تغير درجة حرارة الماء أو التسرب الناجم عن النظام.إن التغير في حجم وسط النظام (الماء) يحافظ على ضغط الوسط البارد والساخن (الماء) للنظام ثابتًا نسبيًا.وهو أحد أجهزة الضغط الثابت شائعة الاستخدام في الأنظمة الصغيرة والمتوسطة وأنظمة تكييف الهواء المائية.موقع خزان التمدد: يجب اختيار موقع خزان التمدد وفقاً لعوامل محددة مثل نوع النظام، نصف قطر العمل، ارتفاع المبنى، ودرجة حرارة إمدادات المياه.يختلف موضع التثبيت والارتفاع، كما تختلف ظروف العمل للنظام.للحصول على نظام موثوق به، يجب أن تتوافق ظروف التشغيل مع متطلبات عدم التبخر، وعدم الضغط الزائد، وعدم التفريغ، وطاقة الدورة الكافية.يقوم خزان التمدد من النوع المفتوح بوضع خزان المياه في أعلى نقطة في النظام، وعادةً ما يكون متصلاً بالأنبوب الرئيسي للمياه العائدة لمنفذ الشفط لمضخة المياه المتداولة.

تصنيف أنواع خزانات التمدد: حساب حجم خزان التمدد المغلق المنفصل (العالي) والمغلق (الأرضي): Vt=Vs(v2/v1-1-3αΔt)/(1-P1/P2)

Vt—حجم خزان التمدد: م3

Vs—السعة المائية الإجمالية للنظام: م3

v1 — الحجم النوعي للمياه عند درجة حرارة منخفضة، م3/كجم؛

v2 - حجم محدد من الماء عند درجة حرارة عالية، م3/كجم؛

α - معامل التمدد الخطي، الفولاذ 11.7×10-6 درجة مئوية-1، النحاس 11.7×10-6 درجة مئوية-1

Δt — أقصى اختلاف في درجة الحرارة في نظام المياه، درجة مئوية (5 بشكل عام)

P1 - ضغط الماء عند درجة حرارة منخفضة، KpaP2 - ضغط الماء عند درجة حرارة عالية، Kpa تحديد P1 وP2: P1، رأس الضغط الثابت للخزان + قيمة الضغط الأدنى P2 في الجزء العلوي من النظام، الحد الأقصى للضغط أثناء التشغيل طريقة حساب حجم خزان التمدد المفتوح: Vp = αΔtVs

Vp --- الحجم الفعال لخزان التمدد، م3

α --- معامل التمدد الحجمي للماء، α=0.0006,1/°C

Δt --- الحد الأقصى لتغير درجة حرارة الماء في النظام، ℃Vs --- إجمالي سعة الماء في النظام، م 3

ملحوظة: عند استخدام خزان المياه للتدفئة والتبريد في نفس الوقت، يتم حسابه بشكل منفصل، وتؤخذ القيمة الأكبر.الميزات: (1) المزايا: لديها تركيب بسيط، أمان، صيانة أقل، تكاليف تشغيل منخفضة، ضغط مستقر، لا كهرباء، وما إلى ذلك؛يمكنه القضاء بشكل فعال على الضغط الزائد للنظام في ظل ظروف العمل غير الطبيعية.(2) العيوب: هناك شرط لموضع المساحة لأعلى نقطة؛النظام لديه عيوب الأكسدة والتآكل.فهو لا يلبي احتياجات المساحات الكبيرة والمباني الشاهقة والمرتفعة للغاية.

2. خزان الضغط الثابت: مبدأ عمل خزان الضغط الثابت: خزان الضغط الثابت هو نوع من أجهزة إمداد المياه ذات الضغط المستمر التي تم تطويرها على أساس خزان التمدد، ومبدأه هو نفس مبدأ خزان التمدد المغلق.عندما تتغير درجة حرارة الماء في النظام أو يتسبب التسرب في تغيير حجم الماء، يتم تثبيت ضغط النظام ضمن نطاق الضغط المحدد مسبقًا بسبب تأثير التخزين المؤقت للانضغاط العالي للغاز في خزان الضغط.إذا انخفض ضغط النظام إلى الحد الأدنى للضغط المحدد مسبقًا، فسيقوم مرحل الاتصال الكهربائي بتنشيط مضخة المياه الإضافية لتزويد النظام بالمياه حتى يصل الضغط إلى الحد الأعلى للضغط المحدد مسبقًا. إذا تجاوز ضغط النظام قيمة الضغط القصوى المحددة، فسيقوم صمام الأمان تلقائيًا بإطلاق الماء إلى خزان المياه الغازية أو نظام الصرف لتقليل الضغط.للحفاظ على توازن الضغط في النظام.

يتكون الجهاز من خزان الضغط، ومضخة إمداد المياه، وصمام الأمان، ومقياس ضغط الاتصال الكهربائي، وصندوق التحكم.يتم تحديد ضغط نقطة الضغط الثابت في النظام: يجب أن يأخذ ضغط نقطة الضغط الثابت في الاعتبار عاملين، أحدهما هو عدم تعرض النظام لضغط زائد في أي نقطة أثناء تشغيل النظام، والآخر هو أن النظام ليست فارغة عند إيقاف تشغيل النظام.إذا كان الضغط عند نقطة الضغط الثابت مرتفعًا جدًا، فسيزداد الضغط عند كل نقطة في النظام وفقًا لذلك، مما يتسبب في تشغيل خطوط الأنابيب أو الصمامات أو المعدات تحت ضغط عالٍ، مما يؤدي إلى تلف القوة أو تلف الكلال.إذا تم ضبط الضغط على مستوى منخفض للغاية، فسوف يفرغ النظام ويصبح مسدودًا، مما يؤدي إلى ضعف تداول الوسائط.

يتم تحديد قيمة ضغط العمل لخزان ضغط الهواء بالطريقة التالية (موصى بها) (1) ضغط البداية لمضخة إمداد المياه P1: P1=Po+0.005؛أعلى نقطة ضغط لنظام 'Po' (2) ضغط التوقف لمضخة إمداد المياه P2: P2=(P1+0.1)/β-0.1β: نسبة ضغط العمل، بشكل عام 0.65 ~ 0.85 الحجم: V=Vt/(1-β)ضبط حجم الماء (م3)، وهو معدل تدفق مضخة المياه الإضافية لمدة 3 دقائق، والحفاظ على مستوى الماء المعدل لخزان المياه لا يقل عن 200 ملم.خذ نصف كمية ماء التمدد عند التقدير.

3. جهاز تحويل التردد: المبدأ الأساسي: تم تطوير جهاز إمداد المياه بالضغط الثابت لتنظيم سرعة تحويل التردد بعد خزان الضغط الثابت، وهو عبارة عن مزيج من تقنية تنظيم سرعة تحويل التردد وتكنولوجيا خزان التمدد.المبدأ الأساسي هو ضبط تردد مصدر الطاقة من خلال الحسابات المنطقية وفقًا للتغيرات في ضغط الماء للنظام الذي يجمعه المستشعر، وضبط سرعة مضخة المياه الإضافية بسلاسة وبدون خطوات، أي ضبط حجم الماء الإضافي، وذلك لتحقيق هدف الضغط الثابت نسبيًا عند نقطة الضغط الثابت للنظام.المعدات الرئيسية لطريقة الضغط المستمر هذه هي محول التردد.

المعدات الرئيسية لطريقة الضغط المستمر هذه هي محول التردد.مبدأ عملها هو تحويل التيار المتردد العام 50 هرتز إلى تيار مباشر، ثم تحويل التيار المباشر إلى التيار المتناوب بالتردد المطلوب من خلال محول التردد.من خلال تغيير تردد مضخة إمداد المياه، يمكن تعديل سرعة مضخة إمداد المياه وكمية إمداد المياه لتحقيق غرض ضبط ضغط الماء في النظام.العلاقة بين تردد المحرك وسرعته هي: n=60f(1-S)/P أو f=nP/60(1-S) في الصيغة: n هي سرعة محرك التيار المتردد لمضخة المياه؛f هو تردد مصدر الطاقة، هرتز؛S هو الانزلاق، ويبلغ المعدل عمومًا حوالي 5%؛P هو عدد أزواج أقطاب المحرك.يمكن أن نرى من الصيغة المذكورة أعلاه أنه عندما تكون P وS ثابتة، فإن سرعة محرك مضخة المياه تتناسب مع تردد مصدر طاقة الإدخال؛من خصائص مضخة المياه، فإن معدل تدفق مضخة المياه يتناسب بشكل مباشر مع السرعة، لذا فإن ضبط تردد مصدر الطاقة يمكن أن يضبط معدل تدفق مضخة المياه الإضافية مباشرة.ضبط تغير ضغط وسط السائل في النظام بسبب درجة حرارة النظام أو التسرب.

تدفق مضخة إمداد المياه: يجب ألا يقل معدل تدفق مضخة إمداد المياه (في الساعة) عن 4% إلى 5% من سعة مياه النظام.نطاق تعديل التردد لمحول التردد: يتراوح نطاق التعديل العام بين 5 و50 هرتز، ويمكن أن يصل نطاق محول التردد باستخدام مصدر طاقة عالي التردد إلى 400 هرتز، لكن متطلبات محول التردد نفسه والمحرك عالية ، وهي ليست اقتصادية.في الاستخدام الفعلي، وفقًا للشروط المحددة للنظام المحدد، يجب إنشاء نموذج النظام لحساب العلاقة بين ضغط النظام (نقطة أخذ العينات) وتكرار تنفيذ مضخة التجديد، وضبطه أثناء عملية تصحيح الأخطاء ، حتى ندرك أخيرًا أن وسط الماء في النظام لن يتم إفراغه أو الضغط عليه بشكل زائد.والحفاظ على غرض معين من ضغط التشغيل.

يتم اختيار مواصفات محول التردد وفقًا لمعايير مضخة إمداد المياه: من الأسهل تحقيق الغرض المذكور أعلاه باستخدام كمبيوتر صناعي، ويتم التحكم في الحلقة المغلقة لمضخة إمداد المياه باستخدام سرعة تحويل التردد تكنولوجيا التنظيم وتكنولوجيا الكمبيوتر الصناعي الخاص (PLC).وفقًا لمعلمتي فقدان الماء الفوري في نظام المياه المتداول وقيمة الضغط المقابلة، بعد المعالجة بواسطة الوحدة التناظرية للكمبيوتر الصناعي، يتم التحكم في منظم سرعة تحويل التردد لضبط سرعة مضخة المياه تلقائيًا، لذلك أن ضغط نقطة إمداد المياه لنظام المياه المتداولة يكون ثابتًا في النظام على خط الضغط الهيدروستاتيكي، ويمكن تحقيق تأثير تقلب الضغط الصغير وتوفير المزيد من الطاقة.الميزات: (1) المزايا: لديها مزايا خزانات الضغط الثابت، ولكن بالمقارنة مع خزانات الضغط الثابت، فإنها تحل مشاكل التشغيل المتكرر لمضخة إمداد المياه، مما يؤثر على الحياة، ويستهلك المزيد من الطاقة؛حجم جسم الخزان صغير والمساحة صغيرة؛العملية أكثر ملاءمة وأكثر إنسانية؛التكيف مع أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الشاهقة ذات المساحة الكبيرة.(2) العيوب: المعدات باهظة الثمن والاستثمار كبير، ويجب إنشاء نماذج الضغط المستمر للتردد والنظام لكل فرد، الأمر الذي يتطلب متطلبات فنية عالية لموظفي الاستخدام والتعديل والصيانة؛بالمقارنة مع استهلاك الطاقة لخزان التوسع، فإنه يتأثر بإمدادات الطاقة.

يجب أن يؤدي اختيار أي جهاز، بما في ذلك جهاز إمداد المياه بالضغط الثابت HVAC، إلى تحليل الوضع والاحتياجات المحددة بشكل موضوعي.أي ما يسمى بالجهاز المتقدم علميًا له أيضًا نطاقه وقيوده.يجب أن تنطلق من الواقع وتقيم بشكل شامل وتختار من بين جوانب مختلفة مثل السلامة والموثوقية والاستقرار والتقدم والاقتصاد وقابلية التشغيل.الأغلى ثمناً أو ما يسمى بالأكثر تقدماً ليس بالضرورة هو الأنسب، فالأنسب هو الأفضل والأكثر علمية.