Меню

Настройка и регулировка узлов и блоков



Технологический раздел

Рабочее место настройщика платы БТП и методика

Консультант Тарасов Ю.А.

1.Анализ методов настройки.

Под регулировочными процессами в радиоэлектронной

аппаратуре понимают комплекс мероприятий

по доведению параметров сборочных единиц блоков и всего устройства в целом до величин соответствующих :требованиям ТУ или до величин образцов принятых за эталон с заданной точностью ,Настройка и регулировка РЭА производится в такой последовательности

внешний осмотр сборки и монтажа аппаратуры ;

настройка и регулировка ее узлов и блоков проверка электрических параметров аппаратуры;

При внешнем осмотре сборки и монтажа проверяют правильность установки деталей и сборочных единиц на шасси или печатной плате и их крепление отсутствие замыканий проводов или печатных проводников на плате. Любые неисправности, обнаруженные на блоке, при осмотре устраняются.

Настройку и регулировку электрических параметров узлов и блоков начинают с измерения напряжений и токов питания, иногда сопротивления цепи. Измеренные значения токов потребления и напряжения(сопротивления) сравнивают со значениями, приведенными на электрической принципиальной схеме и технологических картах.

Если показания измерительных приборов не отличаются от нормы , приступают к настройке и регулировке блока. При регулировке узлов и блоков РЭА в зависимости от технологического процесса применяют либо метод проверки параметров по измерительным приборам , либо метод сравнения выходных параметров блока с эталоном.

При расхождении этих параметров со значениями данных в ТУ изделия бракуются и отправляются в ремонт.

При регулировке и настройке РЭА с использованием интегральных микросхем и микросборок необходимо, чтобы измерительное оборудование не нарушало их электрических и тепловых режимов. Проверка электрических режимов микросхем и микросборок при монтаже или ремонте сводится к измерению постоянных и импульсных напряжений на выводах в узлах .

Основные методы измерений электрических параметров устройств и определение их электрических характеристик оговорены ГОСТом. При этом нельзя допускать произвольную замену регистров на схемах блоков , так как режимы микросхем и микросборок могут выйти за пределы допустимых значений.

Одно из основных требований к процессу измерений заключается в том, чтобы приборы не влияли на параметры измеряемой цепи. Такое влияние обусловлено тем, что любой измерительный прибор кроме омического (активного) сопротивления обладает реактивным сопротивлением, так как имеет индуктивность и емкость. С ростом частоты, на которой производят измерения, это влияние растет. Кроме того, измерительный прибор потребляет часть энергии, измеряемой цепи. Особенно это ощутимо при измерениях малых токов, напряжений и мощностей.

Источник

Настройка и регулировка узлов и блоков

Настройка и регулировка УЗЧ

Чтобы хорошо отрегулировать УЗЧ, нужно иметь ясное представление о назначении и роли всех входящих в него элементов, понимать физические процессы, происходящие в усилителях, и уметь грамотно пользоваться измерительными приборами.

После проверки работоспособности УЗЧ покаскадно проверяют режимы усилительных элементов (транзисторов — или микросхем) по постоянному току и приступают к настройке и регулировке усилителя. Задача настройки и регулировки УЗЧ состоит в том, чтобы с помощью определенных технологических и контрольных операций, например, установления оптимальных режимов работы отдельных элементов (транзисторов, микросхем), выявления и устранения неисправностей, обеспечить выпуск усилителей, соответствующих стандарту или ТУ.

Перед началом измерений проверяют мощность, потребляемую УЗЧ при отсутствии сигнала на его входе. Для этого переключатель переводят в положение II (см. рис. 65). Мощность, потребляемая УЗЧ, определяется вольтметром V и амперметром А, включенными в цепь питания усилителя. По показаниям этих приборов определяют потребляемый ток I0 и напряжение источника питания 11. Класс точности измерительных приборов должен быть не ниже 2,5. Потребляемая УЗЧ мощность рассчитывается по формуле: Рпотр = I0Еист

На вход УЗЧ чаще всего к соответствующим выводам разъема «Магнитофон» от звукового генератора подается номинальное напряжение сигнала на частоте 1000 Гц, соответствующее номинальной мощности в нагрузке. На выходе УЗЧ параллельно звуковой катушке громкоговорителя присоединяют измерительные приборы: электронный вольтметр 6, осциллограф 7 и измеритель нелинейных искажений 8.

Необходимо убедиться в правильности действия регуляторов усиления. Для этого регулятор громкости устанавливают в положение максимального усиления, а напряжение сигнала на входе каскада увеличивают до получения на выходе УЗЧ напряжения, соответствующего номинальной выходной мощности. Затем ручку регулятора громкости ставят в положение минимального усиления (в пределах плавной регулировки) и опять определяют выходное напряжение. Отношение обоих напряжений на выходе УЗЧ, выраженное в децибелах, характеризует глубину регулировки регулятора громкости и должно соответствовать ТУ.

Покаскадную регулировку УЗЧ начинают с оконечного каскада. В схеме, показанной на рис. 62, входной сигнал от звукового генератора через конденсатор Ср поступает на базу транзистора V. Режим каскада будет определяться напряжением источника питания Ек, постоянным напряжением смещения Uбэо на базе транзистора, падения напряжения на резисторах R2 и R0 в цепи эмиттера, служащего для термостабилизации усилителя.

Налаживание такого каскада УЗЧ сводится к регулировке коллекторного тока транзистора подбором резистора R2, при одновременном измерении напряжения Uбэо которое определяется заданным режимом транзистора. Проверку каскада на отсутствие нелинейных искажений с помощью осциллографа производят, подав от звукового генератора номинальное напряжение сигнала на частоте 1000 Гц на вход оконечного каскада. Коэффициент усиления при этом должен быть максимальным. Если УЗЧ исправен и работает без нелинейных искажений, на экране осциллографа можно наблюдать неискаженную форму выходного сигнала.

При увеличении уровня входного сигнала на выходе будут появляться нелинейные искажения сигнала. На рис. 66 приведены осциллограммы изменения формы синусоидальной кривой сигнала на выходе УЗЧ при различных величинах нелинейных искажений (8, 12, 15 и 20%). Для наблюдения низкочастотного сигнала частота развертки осциллографа выбирается в пределах 200—500 Гц.

Если при номинальном входном сигнале каскад вносит нелинейные искажения (форма сигнала в нагрузке искажена), изменяют режим работы каскада. Изменением коллекторного тока (за счет изменения R2, см. рис. 62) добиваются отсутствия нелинейных искажений.

Рис. 66. Осциллограммы изменений формы синусоидальной кривой сигнала на выходе усилителя при различных величинах нелинейных искажений

Настройку двухтактных выходных каскадов начинают, подав напряжение сигнала от генератора к фазоинверсному каскаду. Предварительное налаживание двухтактного оконечного каскада УЗЧ (см. рис. 64) на транзисторах производят, подбирая идентичные транзисторы или регулируя напряжение смещения с помощью резисторов 1-R13 и 1-R14 в базовых цепях. Условием нормальной работы двухтактного оконечного каскада является симметрия его плеч по постоянному и переменному токам. Следует помнить, что отсутствие симметрии плеч приводит к появлению нелинейных искажений и уменьшению динамического диапазона усилителя из-за плохой компенсации фона переменного тока, помех и т. д.

Регулировка фазоинверсных каскадов (см. рис. 61) заключается в установлении одинаковых значений выходного напряжения, сдвинутых одно относительно другого на 180°. Это осуществляют подбором сопротивлений резисторов в цепях коллектора и эмиттера. Настройка предварительных каскадов УЗЧ заключается в обеспечении типового режима работы транзисторов подбором сопротивлений резисторов R2 и R3 (см. рис. 60).

Окончательный этап налаживания УЗЧ заключается в подборе элементов цепей отрицательной обратной связи. Если в процессе регулировки предварительных каскадов УЗЧ выяснится, что чувствительность усилителя излишне велика, усиление можно уменьшить введением более глубокой обратной связи.

В ряде случаев для получения наиболее приятного звучания производят коррекцию частотной характеристики на низких частотах подбором переходных конденсаторов. Номинальная емкость

переходных конденсаторов должна быть достаточной, чтобы низкие частоты воспроизводились хорошо. Изменение тембра звука с помощью регулятора тембра должно быть плавным.

Громкость воспроизведения при исправном регуляторе также должна плавно изменяться от максимума до минимума. Если при вращении ручек переменных резисторов (регулятора громкости и тембра) будут прослушиваться трески и шорохи, эти резисторы следует заменить, При максимальной громкости в любом положении регулятора тембра усилитель не должен самовозбуждаться.

Заключительным этапом налаживания УЗЧ является его испытание и проверка всех качественных показателей: уровня собственных шумов (фона), нелинейных искажений, номинальной выходной мощности, диапазона воспроизводимых частот и неравномерности частотной характеристики.

Убедившись в нормальной работе УЗЧ, снимают амплитудно-частотную характеристику (например, осциллографом). Если на

вход УЗЧ от звукового генератора подать номинальное напряжение сигнала, на экране осциллографа можно наблюдать колебания выходного напряжения. При вращении ручки перестройки частоты генератора по диапазону звуковых частот на экране осциллографа видно, что постоянному уровню напряжений входного сигнала будут соответствовать различные уровни выходного напряжения.

Осциллограммы сигнала на входе и выходе УЗЧ для различных звуковых частот показаны на рис. 67. По ним можно судить о зависимости коэффициента усиления от частоты, т. е. об амплитудно-частотной характеристике усилителя. Максимальное усиление Uвых на средних частотах будет 1000 Гц, на низких— 100 Гц и ниже и высоких — 5000 Гц и выше.

В производственных условиях исправность УЗЧ часто проверяют, подавая на его вход прямоугольные импульсы определенной последовательности. Осциллограмма (рис. 68) на выходе показывает, как изменяется форма импульсов при прохождении их через УЗЧ с различной полосой пропускания.

Источник

Настройка и регулировка узлов и блоков

Разборка станка бывает полной и частичной. Полная разборка производится при капитальном или планово-предупредительном ремонте в условиях ремонтных мастерских, частичная— при устранении неполадок во время работы станка непосредственно на буровой вышке.

Разборка и сборка станка должны производиться опытными специалистами-сборщиками, хорошо знающими конструкцию станка и все особенности сборки и разборки. От слесаря зависит сохранность деталей от порчи и поломок, а также нормальная бесперебойная работа собранного станка. В частичной разборке и сборке принимает участие и буровой персонал.

Полная разборка станка производится первоначально по узлам, а затем на отдельные узлы и детали.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При частичной разборке разбирается только тот узел или часть узла, которые необходимы для выяснения неисправности и соответствующего ремонта. Не надо снимать узлы со станка, если это не вызвано необходимостью: следует разбирать их на возможно меньшее число деталей, так как излишняя разборка в условиях работы на буровой вышке при недостаточной опытности буровой бригады может привести к осложнениям в работе станка.

При разборке станка следует осматривать все вскрытые детали и узлы, определять их износ, состояние шлицевых соединений, качку валов в подшипниках, люфты в сопрягаемых деталях, состояние уплотнений, достаточность смазки и ее загрязненность, затяжку и стопорение крепежных болтов и гаек и при необходимости принимать соответствующие меры.

Разборка станка производится инструментом, входящим в комплект ЗИП агрегата. Кроме того, необходимо иметь свинцовую кувалду массой 8—10 кг и таль или роликовый блок грузоподъемностью не менее 10 т.

При работе стальной кувалдой для защиты деталей от наклепа надо применять специальные выколотки или прокладки из мягкого металла.

При сборке и разборке станка необходимо знать и выполнять следующие основные требования и рекомендации. Категорически запрещается наносить сильные удары по литым чугунным деталям. При посадке подшипников на вал и съемке (сбивании) их с вала удары должны наноситься по внутреннему кольцу подшипника, а при установке подшипников в корпус, с посадкой по наружному кольцу и при выбивании из корпуса удары должны наноситься по наружному кольцу подшипника. В корпусах с глухими расточками для подшипников имеется по два сверленых отверстия под выколотку для удобства выбивания подшипников из корпусов.

Читайте также:  Регулировка тока на irfz44n

В некоторых случаях съем отдельных деталей с валов рекомендуется производить путем ударов торцом вала о деревянную подставку. Деталь легко и без перекосов по инерции сползает с вала.

Круглые гайки от самоотвинчивания застопорены специальными шайбами с усиками. Для отвинчивания таких гаек сначала необходимо отогнуть усик стопорной шайбы из шлица гайки, а при установке гаек на вал следить зэ тем, чтобы стопорные шайбы имели исправный внутренний усик и чтобы при натяжке гаек он не был срезан. Категорически запрещается оставлять незастопоренными круглые гайки.

На гайках с левой резьбой по наружным выступающим ребрам протачивается неглубокая канавка, а на болтах и тягах на торце резьбового конца делается диаметральная канавка для того, чтобы их легко можно было отличить от гаек и болтов с правой резьбой.

Крепежные болты на всех крышках подшипников и на кольцевых шайбах валов, наблюдение за креплением которых затруднено, должны быть обвязаны проволокой с целью предохранения от самоотвинчивания.

При полной разборке узлов станка не рекомендуется снимать (выпрессовывать) манжетные резиновые уплотнения из корпусов и крышек, если они исправны и пригодны для дальнейшей работы.

Резиновые манжетные уплотнения по наружному диаметру установлены в корпусе и крышке на прессовой посадке. При сборке необходимо следить, чтобы все резиновые уплотнения были надежно закрыты. Буртики щитков устанавливают к подшипнику, а плоская часть щитка — к уплотнению. Такие щитки ставятся в тех местах, где подшипники крепятся по наружному кольцу или стягиваются детали, вставленные в расточки корпусов (крышек). Плоские щитки закрепляются болтами или винтами, а сами болты и винты обвязываются проволокой для предохранения от самоотвинчивания. Крепежные болты и винты оставлять без стопорения проволокой категорически воспрещается, так как случайно отвернувшийся болт может попасть в подшипник или шестерню и вызвать поломку механизмов.

Необходимо помнить, что у всех без исключения валов станка один из двух опорных подшипников закрепляется на валу и в корпусе, а второй опорный подшипник крепится только на валу. Подшипник, закрепленный на валу и в корпусе, удерживает вал от осевого перемещения.

При сборке узлов станка необходимо смазывать все подшипники и поверхности трения универсальной среднеплавкой смазкой УС-2(Л).

Источник

Настройка и регулировка узлов и блоков

Сборка и монтаж узлов и блоков РЭА на печатных платах

Печатный монтаж позволяет успешно решать задачу механизации и автоматизации изготовления монтажных и переходных отверстий, а также осуществлять групповые методы пайки выводов и установленных на платах электрорадиоэлементов.

На радиотехнических предприятиях в зависимости от оснащенности производства применяют различные типовые технологические процессы сборки и монтажа узлов и блоков радиоаппаратуры на печатных платах:

пооперационную сборку с ручной установкой деталей на печатную плату и индивидуальной пайкой;

пооперационную сборку с частичной механизацией операций заготовки радиодеталей;

комплексную механизированную подготовку и вставку выводов деталей в печатную плату и групповую пайку;

полную автоматизацию всех процессов сборки, монтажа, пайки и контроля. Этот типовой процесс сборки и монтажа радиоаппаратуры является наиболее прогрессивным и используется при массовом производстве. Подготовка деталей к монтажу ведется на специализированном участке.

Последовательность типовых технологических процессов сборки и монтажа узлов и блоков радиоаппаратуры показана на рис. 11.

Для индивидуального производства подготовку проводов ведут пооперационно (рихтовка, обрезка по длине, гибка и лужение выводов). При массовом производстве радиоаппаратуры на поточных линиях сборки и монтажа подготовка элементов совмещается с их установкой на печатных платах. Выводы вставляют в отверстие платы и для большей прочности подгибают, а затем соединяют с печатным проводником пайкой. На рис. 12 показаны различные способы крепления навесных радиодеталей (резисторов и конденсаторов) на платах 1 с печатными проводниками 2. На рис. 12, а, б изображен односторонний монтаж (под корпусом нет печатных проводников), а на рис. 12, в, г — двусторонний (под корпусом детали проходит печатный проводник.

Рис. 11. Схема последовательности типовых технологических процессов сборки и монтажа узлов и блоков РЭА на печатных платах

Рис 12. Способы крепления иавесных радиодеталей на печатных платах. а, б — односторонний монтаж, в, г — двусторонний монтаж

Специальные детали (реле, разъемы и др.) устанавливают на плату и закрепляют держателями, предотвращающими поломку их выводов при механических нагрузках. Детали значительной массы и больших габаритов (например, силовые трансформаторы, радиаторы мощных полупроводниковых диодов, громкоговорители) размещают вне платы и присоединяют к ней жгутами из монтажного провода со специальными разъемами.

Заземление выполняют перемычками из мягкого монтажного провода и лепестками, впаянными в монтажные отверстия печатной платы. Непосредственный контакт печатного проводника с корпусом или шасси не разрешается. Переход с одной платы на другую осуществляется через переходные элементы (перемычки, разъемы, переходные колодки), устанавливаемые на платах так же, как и навесные радиодетали.

Устанавливать и закреплять навесные радиодетали на печатных платах можно полностью на автоматических линиях. Из-за сложности установки и настройки автоматических линий их целесообразно применять только в крупносерийном и массовом производстве. Основным оборудованием механизированной и автоматизированной сборки и монтажа являются транспортеры и агре-гативные устройства со специальными установочными головками.

Для повышения надежности печатных плат при работе РЭА в тяжелых климатических условиях на основание платы печатного монтажа наносят защитные покрытия. Основная цель покрытия—предотвратить возникновение на плате продуктов коррозии, способных проводить ток. При выборе покрытия необходимо учитывать его эластичность, сопротивление к растрескиванию при резком изменении температуры (термическом ударе). Покрытие должно быть оптически прозрачно, чтобы можно было прочитать маркировку на радиодеталях и платах, а также легко отремонтировать платы печатного монтажа.

В качестве материалов для защитных покрытий применяют электроизоляционные лаки. Для аппаратуры, работающей в тропических, условиях, в качестве защитного покрытия используют эпоксидные лаки и компаунды. Покрытия на основе кремнийор-ганических смол применяют для аппаратуры, работающей при высоких температурах.

Источник

Практические советы по настройке систем напольного отопления. Настройка насосно-смесительного узла

Настройка насосно-смесительного узла не так сложна, как может показаться на первый взгляд, достаточно лишь понять, как какое-либо действие влияет на работу всей системы. Можно вычислить его настройку теоретически (этому посвящена статья «Насосно-смесительный узел VALTEC COMBI. Идеология основных регулировок»). Однако теория не всегда сходится с практикой, да и точнее всё-таки провести настройку на месте по показаниям термометров. Для того, чтобы правильно осуществить настройку без расчетов, необходимо иметь включенным котел и хотя бы минимальный теплосъёмом в помещениях. Желательно, чтобы на улице была температура ниже +5 ºС. В помещениях не должно быть открытых окон или каких-либо крупных тепловыделений (работающего камина и пр.).

Начнём с того, что опишем работу насосно-смесительного узла (рис. 1, 2).

Горячая вода из патрубка A поступает в насосно-смесительный узел, после чего через насос поступает в патрубок С, который подключается к подающему коллектору системы напольного отопления. Вода, проходя петли систем напольного отопления, делится на два потока. Часть воды идёт на смешение через байпас и клапан байпаса 3. Там она смешивается с новой порцией горячей воды из котла в такой пропорции, чтобы на входе в коллектор получилась необходимая температура воды.

Часть потока воды из патрубка B отводится обратно в котел через настроечный клапан первичного контура 5 в патрубок D. На термоэлементе термостатического клапана 1 либо на контроллере задается требуемая температура воды на входе в систему напольного отопления, при этом термоэлемент либо контроллер, отслеживая температуру в точке 4, приоткрывает или прикрывает термостатический клапан 1, увеличивая или уменьшая количество горячей воды из котла, подмешиваемой к общему потоку.

В большинстве случаев для настройки узла достаточно задать на термоэлементе либо контроллере требуемую температуру теплоносителя, которую необходимо подавать в теплый пол, и требуемую скорость насоса. Мощность, расход воды и разница температур между подающим и обратным трубопроводом взаимосвязаны между собой. К тому же, разница температур между подающим и обратным трубопроводом, как и температура настройки узла, влияют на среднюю температуру пола и его теплоотдачу.

В целом, мощность любой системы напольного отопления зависит от разницы между температурой воздуха и средней температурой на поверхности пола. Повышая эту среднюю температуру, мы повышаем мощность петли.

Теперь на примере рассмотрим – от чего зависит эта самая средняя температура пола. Предположим, что у нас имеется петля напольного отопления уложенная «змейкой», в которую подаётся вода с температурой 40 ˚С, при этом из петли возвращается вода с температурой 30 ˚С (рис. 3). Допустим при этом, что температуры в точках А и Б будут 30 и 25 ˚С соответственно. Средняя температура такого пола будет около 27,5 ˚С, что соответствует мощности 80 Вт/м².

Но такая работа пола, возможно, не будет устраивать владельца, так как разница температуры поверхности в точке А и в точке Б будет велика. И пользователь, стоя в точке А, будет ощущать перегретый пол, а в точке Б будет считать пол холодным. Данную проблему можно решить, увеличив расход воды. Допустим, мы увеличим расход воды в два раза. В этом случае температура в обратном трубопроводе будет увеличиваться. Причем при увеличении расхода в два раза разница температур между подающим трубопроводом и обратным снизится тоже в два раза и составит 40 ˚С на подаче и 35 ˚С на обратном трубопроводе. В точке А и Б температуры установятся приблизительно на уровне 30 ˚С и 27,5˚С а средняя температура пола вырастет примерно до 29,5 ˚С (рис. 4).

Чтобы снизить среднюю температуру пола до начального уровня и не допустить перегрева, достаточно снизить температуру воды, подаваемой в теплый пол. Если установить термостат на 38 ˚С, то температура в обратном трубопроводе установится примерно на уровне 32 ˚С, температуры в точках А и Б будут 29 ˚С и 26,5 ˚С. При этом средняя температура пола будет равна около 27,5 ˚С, то есть такая же, как и в первом примере, но разница температур между точкой А и Б на поверхности пола будет не столь значительна.

Чтобы выровнять температуру пола, можно применять схему «улитка», но ее надо предусмотреть ещё на стадии монтажа.

    Исходя из вышеописанных примеров, можно дать следующие рекомендации по настройке расходов и температур пола:
  • чем больше расход воды через контуры теплого пола, тем меньше разница температур на поверхности пола во всех помещениях. Мощность насоса (и соответственно расход) выставляется в зависимости от разницы температур на подающем и обратном коллекторе. Для петель, уложенных «змейкой», эта разница должна составлять 3–5 ˚С. Для петель, уложенных «улиткой», разница может быть увеличена до 3–10 ˚С.
    Таким образом, чтобы определить наиболее подходящую настройку насоса, необходимо задаться определенной скоростью насоса, и через полчаса замерить разницу температур между подающим и обратным коллектором. Если разница окажется слишком высокой, то скорость насоса необходимо увеличить, либо установить более мощный насос. Нет ничего страшного в том, что разница температур окажется маленькой, в этом случае нагрев помещения будет более равномерным по всей площади.
  • температура воды, подаваемой в коллектор системы напольного отопления, напрямую влияет на среднюю температуру пола, которая в свою очередь влияет на мощность. Чем выше температура, тем выше мощность. Но необходимо выбирать эту температуру так, чтобы максимальная температура пола не превысила 29 ˚С, иначе перегретый пол будет доставлять дискомфорт.
Читайте также:  Сделать ручку для регулировок

Но зачем же нужны остальные вентили и клапаны на узле, если достаточно выставить настройки насоса и термоэлемента? Дело в том, что насосно-смесительный узел VT.COMBI за счёт своей конструкции является очень универсальным устройством, способным успешно работать в различных системах. Универсальным его делает наличие дополнительных органов регулирования, которые позволяют расширить зону его работы и увеличить максимальную мощность.

Если требуется внедрить узел в систему со специфическими параметрами теплоносителя или «выжать» из узла максимум возможной мощности, то помимо установки термоэлемента в требуемое положение необходимо так же осуществить несколько простых операций по настройке.

Настройка балансировочного клапана байпаса ( рис. 5)

    Для того чтобы лучше понять, на что влияет настройка этого клапана, рассмотрим две гипотетические ситуации:
    Из котла к насосно-смесительному узлу поступает теплоноситель с температурой 90 ˚С, при этом термостатический клапан настроен на поддержание температуры теплоносителя на входе в систему напольного отопления 30 ˚С, а из обратного коллектора возвращается теплоноситель с температурой 25 ˚С.
    Термостатический клапан должен принять такое положение, при котором соотношение расходов теплоносителя с температурой 90 ˚С и 25 ˚С обеспечило температуру на выходе 30 ˚С (рис. 3).
    Не сложно догадаться, что такая задача решается обычной пропорцией, и соотношение расходов воды из котла к воде из обратки должно быть 1 : 12. Иными словами, на каждый литр воды из котла должно приходиться 12 л воды из «обратки».
    Если настроечный клапан байпаса настроен в положение близкое к минимуму, то через него и будет проходить минимальное количество теплоносителя. Предположим, что клапан байпаса «3» открыт в такой позиции, что через него в данной системе проходит 12 л/мин. воды. Тогда термостатический клапан должен закрываться до тех пор, пока расход воды через него не будет равен 1 л/мин. В этом случае на выходе мы получим необходимые нам 30 ˚С с расходом 13 л/мин. (12 л/мин. холодной воды и 1 л/мин. горячей).
    А если начать открывать клапан байпаса? В этом случае расход теплоносителя через него начнет увеличиться. Предположим, что, открыв клапан до конца, мы получим расход 60 л/мин, при этом термостатический клапан займет такую позицию, чтобы пропускать в 12 раз меньше воды, т.е. 5 л/мин. В итоге мы получим те же 30 ˚С, но с расходом 65 л/мин. (60 л/мин. холодной воды и 6 л/мин. горячей).
    Таким образом, мы видим, что при минимальном и максимальном положении клапана байпаса узел поддерживает необходимый расход теплоносителя, но чем ниже настройка клапана, тем меньше расход будет обеспечивать такой узел, а как было сказано выше увеличение расхода через петли обеспечивает более равномерный прогрев помещения.
    Отсюда возникает вопрос – а зачем вообще закрывать клапан байпаса, если его закрытие приводит лишь к уменьшению расхода теплоносителя и как следствие уменьшение мощности системы? Чтобы ответить на этот вопрос представим себе другую гипотетическую ситуацию.

Исходя из вышесказанного, можно дать общие рекомендации по настройке этого клапана. В случае, если разница температур между температурой теплоносителя, поступающего из котла и температурой настройки узла велика, клапан необходимо открывать. Если температура теплоносителя из котла близка к требуемой температуре после смесительного узла, то клапан следует прикрывать. Но как же настроить точно узел в каждом конкретном случае, если температура теплоносителя, поступающая из котла и температура, которую необходимо поддерживать на входе в систему напольного отопления, не постоянны в течение года? Неужели придётся постоянно его подстраивать? Конечно же, нет! Задача монтажника – сделать так, чтобы узел смог обеспечить требуемую температуру в любой ситуации, которая может возникнуть во время эксплуатации, обеспечивая при этом максимальный расход теплоносителя. В остальные периоды узел будет поддерживать требуемую температуру теплоносителя за счёт термостатического клапана. По большому счету, монтажник задает максимальный диапазон температур, которые насосно-смесительный узел будет поддерживать. Если монтажник задаст слишком низкий диапазон, то узел не сможет обеспечить требуемую температуру в те моменты, когда из котла идёт теплоноситель с низкой температурой. Если монтажник задаст слишком высокий диапазон, то узел будет работать не на полную свою мощность.

Как уже было сказано выше, золотую середину можно найти, используя расчетные формулы, но можно и следующим образом – надо выставить на котле минимальную температуру, которую он будет поддерживать в течение года. Если котел в течение года будет настроен на одну и ту же температуру, то выставляется именно она. Далее с термостического клапана снимается термоголовка или сервопривод. Система в таком режиме должна проработать несколько часов, пока температура на входе в теплый пол не стабилизируется. Именно такой и будет максимальная температура, которую узел сможет поддерживать. Если эта температура намного выше той, которая необходима на входе в теплый пол, то клапан байпаса приоткрывается. В большинстве случаев желательно его открыть на позицию 3 и подождать от получаса до часа, после чего опять проверить температуру на входе в систему напольного отопления. Если она опять будет велика, то продолжать открывать клапан. Если температура будет на 2–5 ºС выше, то настройку можно считать оконченной. Если же температура после узла оказалась ниже требуемой, то балансировочный клапан байпаса следует зарывать. После окончания настройки на термостатический клапан обратно монтируется термоэлемент или сервопривод. Далее узел будет регулировать требуемую температуру самостоятельно.

Внимательный читатель, возможно, скажет: «А зачем эти сложности, если можно поставить трёхходовой клапан, у которого не надо настраивать клапан байпаса?». В какой-то степени читатель будет прав – узлы с трёхходовым клапаном устроены таким образом, что при увеличении потока воды из котла одновременно уменьшается поток воды через байпас, что позволяет обойтись без упомянутого выше балансировочного клапана байпаса. Но, к сожалению, на сегодняшний день не существует идеального узла, который бы без настроек и регулировок вписывался бы в любую систему отопления. И насосно-смесительные узлы с трёхходовым клапаном тоже не лишены недостатков, и тем более, их нельзя рассматривать как узлы, не требующие настройки.

На рис. 8 представлена схема насосно-смесительного узла собранная на базе трёхходового клапана VT.MR03 (рис. 9). Требуемая температура теплоносителя в таком узле достигается за счёт все той же пропорции воды, поступающей из котла и воды, поступающей из «обратки».

Рассмотрим работу такого узла на тех же примерах, что и в предыдущих случаях.

Из котла к насосно-смесительному узлу поступает теплоноситель с температурой 90 ˚С, при этом термостатический клапан настроен на поддержание температуры теплоносителя на входе в систему напольного отопления 30 ˚С, а из обратного коллектора возвращается теплоноситель с температурой 25 ˚С. Как уже было сказано выше, пропорция воды должна быть 1 : 12. Иными словами, на каждый литр воды из котла должно приходиться 12 л воды из «обратки».

Трёхходовой клапан за счёт термоэлемента займет такое положение, при котором из котла будет поступать 1 литр воды, а из байпаса будет поступать 12 литров. При этом, если температура воды на выходе из котла, допустим, снизится, то клапан займет новое положение, увеличив расход воды из котла и одновременно с этим уменьшив расход воды из обратного коллектора, таким образом, поддерживая необходимую температуру воды на входе в теплый пол.

К сожалению, в таком совершенном режиме узел работает только в теории. На практике часто встречаются ситуации, когда такой узел подает воду в систему напольного отопления почти без смешения. Из-за чего это происходит? Предположим, что в доме, отапливаемом напольной системой отопления, днем стало тепло (солнечная теплая погода) и все петли тёплых полов по сигналам термостатов закрылись. Узел стоит долгое время без расхода, так как все петли отключены. Вечером похолодало, и автоматика запустила работу петель напольного отопления. В течение дня вода, находящаяся в трубе между котлом и насосно-смесительным узлом, неизбежно остынет. Трёхходовой клапан в начальный момент времени будет находиться в полностью открытом положении (проход воды из котла будет максимально открыт, проход воды из байпаса будет закрыт). Далее, как только горячая вода из котла достигнет трёхходового клапана, он начнет закрываться, но приводы у клапана, как правило, имеют задержку минимум 2–3 минуты. Всё это время в петли теплого пола будет поступать теплоноситель с температурой близкой к 90 ºС. Скорость воды в петлях в основном составляет около 0,5 м/с. Таким образом, за 2 мин. до температуры 90 ºС прогреется по 60 м всех открытых петель, что, конечно же, не понравится жильцам такого дома.

Кроме описанного выше случая, такая ситуация часто возникает из-за гистерезиса котла при поддержании им определенной температуры. Гистерезис, это разница температуры воды, при которой котел отключается и включается. У некоторых котлов это значение может достигать 20–30 градусов. Получается, что котел, находясь в выключенном состоянии, не греет воду, и она потихоньку остывает до 60–70 ºС, затем, когда котел резко включится, может произойти такой же эффект резкого перегрева петель за счёт задержки трёхходового клапана.

Такие узлы, как VT.COMBI и VT.VALMIX (рис. 14) лишены такого недостатка, так у них смешение происходит постоянно, даже при полностью открытом термостатическом клапане. За счёт этого в этих узлах невозможно резкое увеличение температуры в петлях.

Узлы с трёхходовым клапаном, несмотря на вышеописанный недостаток все же имеют право на существование. Такие узлы хорошо себя зарекомендовали в системах с гидравлической стрелкой. Гидравлическая стрелка выравнивает колебания температур во вторичных контурах.

Установка перепускного клапана в насосно-смесительный узел с трёхходовым клапаном позволяет так же снять негативный момент, возникающий при остывании воды в трубе между котлом и узлом при длительном простое. Специально для таких случаев VALTEC выпустил готовый узел с трёхходовым клапаном MINIMIX, объединяющий в себе компактность и простоту настройки (рис. 10).

Настройка балансировочного клапана первичного контура (рис. 11)

Порой встречается такая ситуация, что при открытии балансировочного клапана байпаса до максимальной позиции (Кv = 5), температура на выходе из узла все равно остается слишком большой. Можно конечно оставить все как есть, ведь термостатический клапан во время своей работы уменьшит её до необходимого значения. Однако в таком режиме узел будет обладать недостатками узла с трёхходовым клапаном описанным выше. А именно, при резких колебаниях температур в первичном контуре узел может не успеть среагировать и подать в теплый пол теплоноситель с завышенной температурой.

Читайте также:  Регулировка мебельных петель hafele

Происходит это, как правило, из-за котлового насоса с чрезмерной мощностью. За счёт большого напора котлового насоса при открытом термостатическом клапане в узел поступает слишком большой расход котловой воды, для разбавления которой, не хватает расхода обратки даже с открытым балансировочным клапаном на байпасе.

Конечно же, эту проблему с точки зрения энергосбережения лучше решать, уменьшая мощность котлового насоса, но если его мощность выбрана, исходя из обеспечения необходимым расходом удаленных радиаторов, а на насосно-смесительном узле напор оказался большим из-за близкого расположения к насосу, то на выручку приходит как раз балансировочный клапан первичного контура. При помощи него можно ограничить максимальный расход котловой воды.

Его настройка схожа с настройкой балансировочного клапана байпаса. Если при настройке балансировочного клапана байпаса оказалось так, что он дошёл до максимального значения, при этом температура после узла все ещё слишком велика, то тогда приступаем к закрытию балансировочного клапана первичного контура. Его желательно закрывать постепенно по 0,5–1,0 оборотов, после чего следить за изменением температуры воды после узла. Как только температура после узла станет на 2–5 ºС выше требуемой, то настройку можно считать оконченной.

Настройка перепускного клапана (рис. 12)

К сожалению, на сегодняшний день многие производители насосно-смесительных узлов пренебрегают данным устройством, более того, многие даже не понимают, зачем перепускной клапан нужен, и вводят в заблуждение коллег сомнениями о его необходимости. На самом деле, у него несколько функций, он нужен для защиты насоса от работы на «закрытую задвижку», для предотвращения влияния петель теплого пола друг на друга во время регулировки и для поддержания узла в рабочем режиме в течение длительных простоев.

Перепускной клапан предотвращает работу на закрытую задвижку следующим образом: как только происходит закрытие сервоприводов, расход воды в контуре напольного отопления снижается. При снижении расхода воды через насос увеличивается напор. Перепускной клапан устроен так, что при достижении определенного перепада давлений он открывается. Таким образом, как только напор насоса достигнет определенной точки, это будет свидетельствовать о том, что насос работает при расходе близким к нулю. Максимальный напор, развиваемый насосом, указывается непосредственно на корпусе насоса и, как правило, выбирается из ряда 2, 4, 6, 8 метров водяного столба. Если поставить перепускной клапан на давление чуть меньшее максимального напора насоса, то он откроется, как только расход в системе упадет до минимума и предохранит его от перегрева. Конечно же, подобную защиту от работы «на закрытую задвижку» можно осуществить при помощи средств автоматики.

Например, коммуникатор VT.ZC6 отслеживает сигналы от всех термостатов, и, если все термостаты дали команду на закрытие, то он отключает насос и включает его только тогда, когда хотя бы один термостат даст команду на открытие сервопривода. Но данный коммуникатор не решает остальных проблем, которые решает перепускной клапан.

Вторая проблема — это выравнивание потоков теплоносителя и исключение влияния петель друг на друга. Данная проблема заключается в том, что при работе системы автоматики петли будут закрываться сервоприводами независимо друг от друга. При закрытии одних петель, расход воды на оставшихся петлях будет увеличиваться. Увеличение расхода воды происходит за счёт того, что стандартный трёхскоростной насос устроен таким образом, что при уменьшении расхода, он самостоятельно увеличивает напор, а в петлях теплого пола при увеличении напора создаваемого насосом увеличивается расход. Приведем конкретный пример:

Предположим, что у нас имеется насосно-смесительный узел с насосом 25/4, настроенным на скорость «2». К нему подключен коллекторный блок с пятью выходами. Так же предположим, что длина всех петель одинаковая, и при этом все петли настроены на одинаковый расход 2 л/мин (0,12 м³/ч). По графику (оранжевые линии на рис. 13) можно увидеть, что все петли при таком расходе (суммарный расход составит 0,6 м³/ч) будут иметь потерю давления 3 м вод.ст. (или 30 кПа).

Но что произойдет, если 4 из 5 петель закроют сервоприводы. В этом случае расход воды будет стремиться к расходу через одну петлю, т.е. 0,12 м³/ч. Но при этом такой расход будет идти и через насос. Насос же в свою очередь при изменении расхода, увеличит напор до 4 м вод ст. (зеленые линии на рис. 13). В свою очередь расход по единственной оставшейся петле увеличится. Данная задача выходит за рамки этой статьи и более подробно описана в статье «Особенности расчёта систем отопления с термостатическими клапанами». Стоит отметить, что в результате совместной работы оставшейся петли и насоса в итоге расход и напор установятся в среднем положении. Т.е. расход будет равен примерно 0,3 м³/ч. Отсюда мы видим, что расход воды в оставшейся петле увеличится с 2 до 5 л/мин.

Подобное увеличение расхода повлечет за собой увеличение температуры теплоносителя на выходе из этой петли, что в свою очередь увеличит среднюю температуру пола. Возможно, подобные колебания средней температуры пола для многих пользователей не являются проблемой, однако в грамотной системе отопления недопустимо, чтобы тепловой режим соседних помещений каким либо образом влиял друг на друга.

В этом случае перепускной клапан работает тем же образом, что и для защиты насоса. При закрытии петель напор насоса начинает расти. Перепускной клапан при увеличении напора открывается и перепускает часть теплоносителя в обратный коллектор. За счёт этого напор и расход теплоносителя остается практически неизменным во всех петлях. Для того чтобы перепускной клапан работал в этом режиме, необходимо его настроить на перепад чуть меньший, чем в первом случае. Если коллекторный блок оснащен расходомерами, то определить настройку достаточно просто. Для этого сначала во всех петлях настраивается требуемый расход теплоносителя. Затем выбирается самая короткая петля либо петля с наименьшим расходом. Как правило, это одна и та же петля. Далее при помощи регулирующих клапанов закрываются все петли кроме выбранной, при этом отслеживается изменение расхода в выбранной петле. Как только все петли будут закрыты, необходимо начать открывать перепускной клапан (уменьшать давление открытия). Клапан открывается до тех пор, пока расход воды в оставшейся петле не вернется к изначальному значению. На этом настройка перепускного клапана считается оконченной. Если после насосно-смесительного узла установлен коллекторный блок без расходомеров, то единственный известный автору статьи способ настройки перепускного – это рассчитать потерю давления в самой длинной петле и выставить это значение на клапане.

Как и ранее, данную функцию может взять на себя система автоматики. А именно – насос с частотным управлением типа VT.VRS25/4EA. У такого насоса есть режим, при котором он автоматически изменяет скорость вращения рабочего колеса при изменении расхода, поддерживая постоянный напор. Но подобные насосы, как правило, дороже обычных трёхскоростных наcосов, и их установка требует технико-экономического обоснования.

И наконец, функция поддержания узла в рабочем режиме в течении длительных простоев. Бывают ситуации, особенно в осенне-весенний период, когда средняя температура днём на улице достаточно высокая, и отопление большую часть дня не работает. Ночью температура на улице опускается, и в этот момент отопление включается. Вода в трубах в период простоя днём без циркуляции остывает, и когда автоматика вечером дает команду на запуск системы, требуется некоторое время, пока остывшая вода сменится горячей водой из котла.

Если система достаточно объёмная, то нагрев займет некоторое время. В случае же использования перепускного клапана насосно-смесительный узел будет работать и поддерживать температуру воды на заданном уровне в течении всего дня. При этом, если вода в самом узле остынет, то за счёт термостатического клапана узел подаст небольшое количество горячего теплоносителя в контур и оставит температуру на заданном уровне. Узел в любой момент будет готов подать воду с требуемой температурой в контур системы напольного отопления.

Как уже было сказано выше, функции перепускного клапана не всегда нужны, и при желании их могут на себя взять другие элементы, такие как коммуникаторы или насосы с частотным преобразователем.

Именно поэтому в 2016 году специалистами компании VALTEC был разработан насосно-смесительный узел VT.VALMIX (рис. 14). Данный узел оптимизирован и имеет более компактный корпус и, в отличие от узла VT.COMBI, не имеет встроенного перепускного клапана. Однако в этом узле, так же как и в узле VT.COMBI, имеется балансировочный клапан байпаса, балансировочный клапан первичного контура, которые позволяют осуществить его настройку практически для любой системы.

В конце статьи приведу наиболее часто встречающиеся вопросы, не освещенные выше и ответы на них:

Вопрос 1. Почему регулировка температуры воздуха в комнате, отапливаемой теплым полом, осуществляется только в режиме «открыто/закрыто»? Почему нельзя отрегулировать температуру, как на радиаторе — постепенным уменьшением расхода?

Действительно, можно осуществить регулировку систем напольного отопления «вентилем» и снижать мощность теплого пола, снижая расход через петли. Однако к теплому полу, в отличие от радиаторов, предъявляются дополнительные требования. Одно из таких требований — это распределение температур на поверхности пола. В случае, если разница температур по поверхности пола будет слишком высока, она будет явственно ощущаться человеком, что будет доставлять дискомфорт. Разница температур на поверхности пола зависит от шага укладки трубопроводов и разности температур воды на входе и выходе из петли теплого пола. И если шаг трубы во время эксплуатации вряд ли поменяется, то разность температур — это величина не постоянная, и зависит она в основном от расхода. Уменьшение расхода в два раза приведет к тому, что разница температур теплоносителя увеличиться в два раза.

Вопрос 2. У меня установлен насосно-смесительный узел и контроллер VT.K200. По графику регулирования контроллер должен поддерживать на входе в систему напольного отопления температуру 30 ºС. А у меня по факту термометр на самом контроллере показывает температуру 35 ºС. Почему так происходит?

В этом случае ситуация с завышенной температурой связана с тем, что балансировочный клапан байпаса закрыт сильнее, чем это требуется. Проверить это легко – если в тот момент, когда после узла завышена температура, сервопривод полностью закрыт (цилиндр сервопривода находится в нижнем положении) (рис. 15, 16), то это значит, что контроллер и так уже полностью перекрыл подачу горячей воды в насосно-смесительный узел и в данный момент просто находится в режиме ожидания пока температура в контуре теплого пола опять не опустится до необходимого уровня.

Это произошло из за того, что перед узлом резко выросла температура воды из-за запуска системы после простоя, либо из- за резкого пуска котла. Клапан не смог молниеносно среагировать на подобные изменения, и узел «зачерпнул» слишком много горячей воды.

Данная проблема решается увеличением позиции настройки балансировочного клапана байпаса и, если он и так настроен в максимальное положение, то балансировочным клапаном первичного контура.

Источник

Adblock
detector