Балансировка контура чиллера: клапаны и перепуск

Балансировка контура чиллера — это распределение расхода воды между ветками и потребителями так, чтобы каждый получал свой расчётный расход, а через испаритель шёл постоянный: делают её балансировочными клапанами на обратке веток, а переменный расход от двухходовых клапанов компенсируют перепуском или гидравлическим разделителем. Без балансировки ближние потребители забирают воду у дальних, дальние не выходят на температуру, а чиллер работает то с перерасходом, то с аварией по протоку.

Почему контур нужно балансировать

Вода идёт туда, где меньше сопротивление: по короткой ветке к ближнему фанкойлу проходит в два-три раза больше расчётного расхода, а до дальнего доходит половина. Насос при этом работает на полную, но холода не хватает именно там, где трасса длиннее. Балансировочные клапаны добавляют сопротивление ближним веткам, пока расходы не сравняются с проектными, — это статическая балансировка, её делают один раз при пуске.

Вторая задача — переменный расход. Когда двухходовые клапаны потребителей закрываются, насос упирается в закрытую сеть, давление растёт, а расход через испаритель падает ниже допустимого. Это уже динамическая задача: нужен перепуск, регулятор перепада давления или разделение контуров.

Арматура для балансировки

Двухходовой клапан у потребителя закрывает ветку и меняет общий расход; трёхходовой переводит воду в байпас и общий расход сохраняет. Схемы с двух- и трёхходовыми клапанами и их влияние на насос разобраны в справочнике об обвязке фанкойла. Для контура с двухходовыми клапанами и одним насосом перепуск обязателен; если насосов два, вместо перепуска ставят разделитель — справочник о гидрострелке для чиллера.

Как балансируют при пуске

1. Все балансировочные клапаны открывают полностью, насос запускают, контур промывают и удаляют воздух через воздухоотводчики.
2. Измеряют расход на самой дальней ветке: он должен быть не меньше проектного; если меньше — насос не справляется с трассой, и его пересчитывают по расчёту насоса для чиллера.
3. Прикрывают клапаны ближних веток, начиная с самой ближней, пока расход на каждой не совпадёт с проектом в пределах ±10 %; дальнюю ветку оставляют открытой.
4. Проверяют расход через испаритель по перепаду давления на нём из паспорта чиллера и настраивают перепуск так, чтобы при закрытых потребителях расход не падал ниже допустимого.
5. Записывают положения клапанов и расходы в акт: без этого после первого же ремонта балансировка теряется.

Типовые ошибки

• Балансировка запорными кранами. Шаровой кран в полуоткрытом положении не держит настройку и кавитирует; расход по нему не измерить. Нужен клапан с измерительными штуцерами и шкалой.
• Нет перепуска при двухходовых клапанах. Ночью, когда закрыто 80 % фанкойлов, расход через испаритель падает, срабатывает реле протока или защита от замерзания, и чиллер останавливается.
• Перепуск открыт всегда. Если перепускной клапан настроен слишком низко, часть холодной воды круглый год идёт мимо потребителей обратно в чиллер, и дальним веткам не хватает.
• Трубы по патрубкам, а не по расходу. Ветка с заниженным диаметром не балансируется ничем: клапан уже полностью открыт, а расхода нет. Диаметры считают в расчёте диаметра трубопровода.

Что из этого следует для подбора

• Балансировочный клапан на каждой ветке закладывают в проект вместе с чиллером; при реконструкции — на новых ветках и на старых, которые раньше не балансировали.
• Способ держать расход через испаритель выбирают по типу клапанов потребителей: трёхходовые — ничего не нужно, двухходовые с одним насосом — перепуск, двухходовые со своим насосом — гидрострелка.
• Свободный напор гидромодуля проверяют на дальнюю ветку с учётом клапанов; состав гидромодуля — в справочнике о гидромодуле чиллера.