CÂN BẰNG HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG GIA ĐÌNH - VAN TUẦN HOÀN NHIỆT CIMBERIO

 

 

ĐẶT VẤN ĐỀ

 

Nước nóng phía sau lò hơi trước khi đi đến điểm sử dụng cuối cùng bị giảm nhiệt độ liên tục. Nhiệt lượng bị mất đi này có giá trị phụ thuộc vào:

- Vật liệu, kích thước và chiều dài ống

- Nhiệt độ nước trong ống

- Vật liệu cách nhiệt

- Nhiệt độ môi trường xung quanh

 

Người dùng cuối cùng của hệ thống càng xa lò hơi, nhiệt độ nước càng thấp. Theo cách này, trong các hệ thống có khoảng cách đường ống lớn, nhiệt độ giảm có thể là đáng kể.

 

Lưu ý: Có thể ước tính giá trị tổn thất nhiệt từ ống cho một đơn vị chiều dài, sử dụng biểu đồ tổn thất nhiệt cho vật liệu cụ thể của ống có/không có lớp cách nhiệt có tính đến kích thước của ống và chênh lệch nhiệt độ giữa nước bên trong và không khí bao quanh.

 

Nhiệt độ ở những ống đứng xa nhất có thể thấp hơn hoặc không đủ để khử trùng Legionella.

 

Đồng thời, nhiệt độ của nước ở ống đứng gần lò hơi nhất có thể quá cao và gây ăn mòn đường ống và hư hỏng thiết bị.

 

Vì vậy, từ quan điểm này, việc kiểm soát nhiệt độ thích hợp trong mạch nước nóng trở nên quan trọng.

 

 

 

GIẢI PHÁP

 

Để kiểm soát nhiệt độ trong từng mạch, nên lắp đặt van cân bằng nhiệt. Cim 778 là loại van cân bằng nhiệt phù hợp với hệ thống nước nóng gia đình. Được lắp đặt trên mỗi nhánh của mạch tuần hoàn, van này tự động duy trì nhiệt độ cài đặt nhờ bộ phận điều nhiệt bên trong giãn nở và co lại theo nhiệt độ của nước.

 

 

Lưu ý: Các cổng nhiệt độ và áp suất là tùy chọn.

 

Thông số kỹ thuật:

- Áp suất làm việc tối đa: 25 bar

- Nhiệt độ dòng chảy tối đa: 90 °C

- Nhiệt độ tối thiểu -10°C Chất lưu: Nước

- Vật liệu của các các bộ phận bên trong tiếp xúc với nước:  Thân van; Nắp bịt

- Vật liệu: Đồng thau chống ăn mòn không chì (VN 12165-CW511L-M.)

- O-rings: Perox EPDM Ren: ISO 7

 

Nguyên lý hoạt động:

Một bộ phận điều nhiệt được đặt bên trong van sẽ phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ. Thiết bị này điều chỉnh tốc độ dòng chảy trung bình theo nhiệt độ đầu vào của nước bằng hoạt động của hộp điều nhiệt chuyên dụng bên trong. Trong trường hợp này, van đảm bảo rằng mỗi điểm trong hệ thống có nhiệt độ mong muốn, đồng thời giảm thiểu thất thoát nhiệt và tiêu thụ năng lượng của các bộ tuần hoàn.

 

Chú ý: để biết nhiệt độ tối đa cho phép trong hệ thống nước nóng, vui lòng tìm kiếm các quy định riêng của từng quốc gia.

 

Cách vận hành thông thường

- Khi nhiệt độ nước thấp hơn giá trị cài đặt, van sẽ mở hoàn toàn.

- Khi nhiệt độ trong mạch tăng lên đến điểm cài đặt, bộ phận điều nhiệt sẽ mở rộng và di chuyển dần dần bộ phận làm kín để đi qua chân van và theo cách này làm giảm tốc độ dòng tuần hoàn. Do đó, tốc độ dòng chảy trung bình do bơm tuần hoàn cung cấp được phân phối đến các nhánh mạng khác, dẫn đến cân bằng nhiệt tự động hiệu quả.

- Khi nhiệt độ bên trong mạch thấp hơn giá trị cài đặt, bộ phận điều nhiệt sẽ mở nắp bịt và tăng tốc độ dòng chảy trong mạch tuần hoàn.

 

Khử trùng

Cim 778 được trang bị cơ chế rẽ nhánh (py-bass) hỗ trợ khử trùng bằng nhiệt chống lại Legionella, rất hữu ích nếu nhiệt độ hệ thống được tăng lên các giá trị trên 55–60°C (130-140°F). Chức năng này hoàn toàn tự động, được kích hoạt bởi cảm biến bên trong bằng cách mở đường nhánh (py-bass) ở ≂70°C (≂160°F).

 

 

Biểu đồ về lưu lượng:

Mô-đun điều chỉnh hoạt động trong phạm vi nhiệt độ -10°C /90°C.

Khi nhiệt độ của nước mạch cao hơn 65 °C, nó sẽ mở đường bypass và bắt đầu quy trình khử trùng. Đường by-pass tự động mở với Kv min= 0,25 m3/h. Việc khử trùng được thực hiện với mạch bằng 70°C.

 

Áp suất & nhiệt độ:

 

Cài đặt:

 

- Giá trị nhiệt độ cài đặt trên van phụ thuộc vào nhiệt độ yêu cầu của người dùng cuối cùng trong hệ thống và tổn thất nhiệt từ điểm người dùng đến điểm lắp đặt van.

- Cài đặt Nhiệt độ cần thiết bằng mặt số tỷ lệ bằng cách xoay đai ốc vòng bằng trình điều khiển vít cho đến khi dấu chọn đáp ứng giá trị cần thiết.

 

 

Cách cài đặt điển hình:

 

 

Ví dụ:

 

- Người dùng: nhấn

- Nơi lắp đặt van: Nhiệt độ ống đứng được yêu cầu ở người dùng: 50°C

- Nhiệt thất thoát từ người dùng đến điểm lắp đặt van: 2K

- Cài đặt của van Cim 778 sẽ là: 50-2= 48°C

 

Chú ý: Nên đo nhiệt độ của điểm người dùng sau khi cài đặt để kiểm soát xem có đạt được nhiệt độ yêu cầu hay không và điều chỉnh cài đặt nếu cần.

 

Tốc độ dòng chảy cần thiết trong mạch tuần hoàn dựa trên tổn thất nhiệt của đường ống cung cấp và nhiệt độ giảm có thể được tính như sau:

Trong đó:

- q là lưu lượng tuần hoàn yêu cầu [l/h];

- P là tổng tổn thất nhiệt trên một mét đường ống cấp [W/m];

- L là chiều dài của đường ống cung cấp [m];  

- dT là độ giảm nhiệt độ [°C].

 

Nhiệt độ giảm nên được giữ dưới kiểm soát, và giảm nhiệt độ 2-5 ° C là thông thường khuyến khích từ các nóng bức nước nguồn đến các xa nhất người sử dụng phục vụ.

 

Tốc độ dòng chảy trong mạch tuần hoàn

Xác định tốc độ dòng chảy tuần hoàn cần thiết trong hệ thống nước được hiển thị ở trên. Đường ống từ bồn làm bằng đồng cách nhiệt là 3/4''. Khoảng cách giữa bồn và điểm cài đặt người dùng cuối là L=3+15+18+6+5 mét. Nhiệt độ nước trong hệ thống là Twater = 50°C, nhiệt độ môi trường xung quanh là tair = 20°C, nhiệt độ giảm là Tdrop = 2°C.

 

Để tìm nhiệt độ trung bình của nước Tav trong đường ống của hệ thống, chúng ta nên xem xét sự giảm nhiệt độ trong đường dây cung cấp. Như vậy giá trị trung bình của nhiệt độ nước sau bồn sẽ là:

 

Để sử dụng biểu đồ tổn thất nhiệt cho đường ống, cần tìm dT giữa nhiệt độ môi trường và nhiệt độ trung bình của nước.

Tav water - t air = 49 - 20 = 29°C.

 

Sử dụng biểu đồ cho ống đồng cách nhiệt, có thể tìm thấy tổn thất nhiệt trong 1 mét. Tổn thất nhiệt ước tính của ống 3/4’’ với dT 29 °C là 8 W/m.

 

Lưu lượng tuần hoàn cần thiết có thể được tính như sau:

 

Đầu bơm

Sau khi tính toán tốc độ dòng chảy cần thiết trong vòng tuần hoàn, có thể xác định cột áp máy bơm cho toàn bộ mạch.

dPpump =1,1*(dPcircut +dPvalve), KPa

 

Trong đó:

dPcircut - tổn thất đầu mạch trong mạch, [KPa]
dPvalve - tổn thất đầu van trên van cân bằng, [KPa] 1,1 tăng 10% đối với các phụ kiện của mạch

Để tính tổng mức giảm áp suất do dòng chất lỏng chảy trong một đoạn thẳng của hệ thống ống, trước tiên hãy xác định mức giảm áp suất trên một đơn vị chiều dài, sau đó nhân tổng chiều dài với giá trị này.

 dPcircut =p*L

Trong đó:

P - tổn thất áp suất trong ống, [mbar/m]

L- chiều dài mạch, [m]

 

 

Trong đó:

- v là vận tốc nước, [m/s]

- d là đường kính trong của ống, [m]

- Qw là lưu lượng nước, [m³/h]

 

Đối với q=161,7 l/h và ống 22 mm, vận tốc bên trong ống sẽ là 0,12 m/s.

Dùng bảng tổn thất áp suất đối với ống đồng và xét vận tốc nước chảy trong ống ta được tổn thất áp suất trên 1 mét ống p=0,2 mbar/m

 

Giá trị này cũng có thể được xác định bởi phương pháp phân tích bằng cách sử dụng công thức HazenWilliams:

p=6,05*10 5 /(c 1,85 *di 4,87 )*Q 1,85

 

Trong đó:

- P = tổn thất áp suất trong ống [bar/m];

- Q = lưu lượng qua ống [l/min];

- di = đường kính trong trung bình của ống [mm];

- C = hằng số đối với loại và tình trạng của ống = 140 đối với ống

 

 

Trong đó:

q - là lưu lượng trong mạch, [m3/h];

Kv nom- hệ số lưu lượng danh định của van được lắp đặt.

 

Đối với van cỡ 3/4’’ Kv nom=0,7 xem sơ đồ lưu lượng của van Cim 778. 

 

Do đó, máy bơm cần cho mạch tuần hoàn phải có các đặc điểm sau:

 

ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT VÀ NHỮNG LỢI ÍCH

 

Thuận tiện cho người dùng

Cho phép giảm thời gian chờ nước nóng cho cư dân.

 

Giảm lượng nước thải

Với thời gian chờ đợi được rút ngắn, ít lãng phí nước hơn.

Tiết kiệm năng lượng

Cho phép giảm tổn thất nhiệt và tiết kiệm năng lượng.

Tiết kiệm chi phí

Hệ thống hoạt động hiệu quả hơn và ngăn chặn sự ăn mòn của vôi, có thể làm hỏng đường ống và các thiết bị khác.

 

Giảm nguy cơ nhiễm Legionella

Với chế độ khử trùng, van cho phép giảm nguy cơ nhiễm khuẩn Legionella.

 

Vật liệu Đồng thau chống ăn mòn không chì

Các van được làm bằng đồng thau chống ăn mòn không chì phù hợp với các quy định của nhiều Chỉ thị về Nước uống.

 

Có thể tùy chỉnh

Với quy mô điều chỉnh, van cung cấp chức năng cân bằng nhiệt theo yêu cầu.

 

Khử trùng tự động

Cim 778 cho phép kích hoạt quá trình khử trùng tự động.

 

LIÊN HỆ TƯ VẤN VÀ BÁO GIÁ: Tinh.pham@Topflow.vn - 0933 705 533