Ισοστάθμιση υδραυλικών δικτύων

Στο άρθρο αυτό, θα προσπαθήσω να εξηγήσω με απλά λόγια το θέμα της εξισορρόπησης (ή ισοστάθμισης) υδραυλικών δικτύων, ένα θέμα που βρίσκει εφαρμογή στη θέρμανση, τον κλιματισμό, ηλιακές και άλλες μηχανολογικές εφαρμογές.

Τι σημαίνει εξισορρόπηση (ισοστάθμιση) δικτύου

Η σωστή λειτουργία οποιασδήποτε συσκευής ενός υδραυλικού δικτύου (θέρμανσης, κλιματισμού, ηλιακών, γεωθερμίας κλπ) βασίζεται στην «σωστή» παροχή νερού που το τροφοδοτεί.

Για παράδειγμα, η εκπομπή θερμότητας από ένα θερμαντικό σώμα εξαρτάται από την διαφορά θερμοκρασίας προσαγωγής και επιστροφής και την παροχή του νερού που περνά μέσα από αυτό.

Για να επιτύχουμε αυτό το επιθυμητό αποτέλεσμα, είναι απαραίτητος ο ακριβής έλεγχος αυτής της παροχής.

Ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ισοσταθμισμένων δικτύων επιτρέπει:

Την χρησιμοποίηση σωστά διαστασιολογημένων αντλιών
Την μείωση της ταχύτητας του ρευστού με αποτέλεσμα την εξάλειψη ενοχλητικών θορύβων στους αγωγούς των δικτύων.
Περιορισμό των διαφορικών πιέσεων στα στοιχεία ρύθμισης και διακοπής, επιτρέποντας έτσι τη σωστή λειτουργία τους.

Τα προηγούμενα πλεονεκτήματα κάνουν όλο το σύστημα να λειτουργεί με υψηλότερη απόδοση, αποφεύγοντας ενεργειακές απώλειες και επιτυγχάνοντας βέλτιστη άνεση με μειωμένα κόστη διαχείρισης.

Πλεονεκτήματα της εξισορρόπησης δικτύων.

Η χρησιμοποίηση των βαλβίδων ισοστάθμισης σε κάθε υδραυλικό σύστημα είναι η ιδανική λύση για την εξασφάλιση σημαντικών πλεονεκτημάτων από τεχνικής και οικονομικής άποψης, συγκεκριμένα:

Οι κυκλοφορητές μπορούν να διαστασιολογηθούν για να δουλέψουν στην ζώνη υψηλότερης απόδοσης, βελτιστοποιώντας την κατανάλωση ενέργειας και αυξάνοντας τη μέση διάρκεια ζωής τους.
Ρυθμίζοντας σωστά τις παροχές του συστήματος αποφεύγονται οι ταχύτητες μεγαλύτερες από αυτές της μελέτης στην υδραυλική εγκατάσταση, εξασφαλίζοντας καλύτερες συνθήκες λειτουργίας και μειωμένο θόρυβο στις σωληνώσεις.
Δίκτυα σωστά ρυθμισμένα εγγυούνται σωστές διαφορικές πιέσεις στα εξαρτήματα ρύθμισης, βοηθώντας τα να λειτουργούν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.

Αξίζει να σημειωθεί οτι η χρήση των βαλβίδων ισοστάθμισης βρίσκει τη καλύτερη εφαρμογή της σε εφαρμογές σταθερής παροχής.

Τι είναι οι βαλβίδες ισοστάθμισης

Οι βαλβίδες ισοστάθμισης είναι συσκευές που επιτρέπουν βέλτιστη ρύθμιση της παροχής του συστήματος, τόσο κατά την λειτουργία θέρμανσης όσο και κατά την λειτουργία ψύξης.

Η λειτουργία τους βασίζεται στην αρχή του Venturi και οι βαλβίδες αυτές λειτουργούν σε σταθερό kv (πτώση πίεσης) ανεξαρτήτως παροχής, πράγμα που καθιστά δυνατή τη ρύθμιση σταθερής πτώσης πίεσης σε οποιαδήποτε παροχή δικτύου.

Οι βαλβίδες αυτές επιτρέπουν την πραγματοποίηση γρήγορης προρύθμισης και στη συνέχεια απλοποιούν την τελική ρύθμιση μέσα στο σύστημα.

Εφαρμογές βαλβίδων ισοστάθμισης

Η βαλβίδα ισοστάθμισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ευρεία γκάμα εφαρμογών όπως:

Ισοστάθμιση τις εισόδους υδραυλικών δικτύων
Την αντιστάθμιση υπερπιέσεων στους κύριους κυκλοφορητές
Τη διαίρεση της εγκατάστασης σε τμήματα, γεγονός που διευκολύνει σημαντικά την όλη διαδικασία της ισοστάθμισης

Ρύθμιση βαλβίδων ισοστάθμισης

Η ρύθμιση των βαλβίδων ιστοστάθμισης γίνεται με ειδικό ηλεκτρονικό όργανο ισοστάθμισης με το οποίο μετράμε την παροχή σε κάθε κλάδο και ρυθμίζουμε την επιθυμητή πτώση πίεσης.

Εξισορρόπηση δικτύων ηλιακών εγκαταστάσεων

Οι βαλβίδες ισοστάθμισης είναι κατάλληλες και για την βέλτιση ρύθμιση ροής σε ηλιακά συστήματα όπου υπάρχουν ειδικές διαμορφώσεις, όπως για παράδειγμα εγκατάσταση ανατολής – δύσης ή εγκαταστάσεις που διαθέτουν περισσότερες από μία συστοιχίες συλλεκτών.

Συμπεράσματα

Η αντικατάσταση των συμβατικών κυκλοφορητών με κυκλοφορητές inverter αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται πλεον τα υδραυλικά δίκτυα.

Τα δίκτυα πλέον θα πρέπει να σχεδιάζονται για μεταβλητές παροχές, και να είναι έτσι σχεδιασμένα ώστε για οποιαδήποτε παροχή, το νερό να πηγαίνει σε όλα τα θερμαντικά σώματα (ηλιακούς συλλέκτες κ.λ.π.)

Για να είναι δυνατή η σωστή λειτουργία του δικτύου σε όλες τις παροχές, είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν βαλβίδες εξισορρόπησης δικτύου σε όλους τους κλάδους του υδραυλικού δικτύου.

Γεώργιος Χαλιβελάκης

Μηχανολόγος Μηχανικός Ε.Μ.Π.