Jedno źródło ciepła, dwa terminale: dlaczego ogrzewanie podłogowe się nie nagrzewa? — Przyczyny, diagnoza i rozwiązania

Praktyczny przewodnik rozwiązywania problemów w systemach pomp ciepła powietrze-woda z ogrzewaniem podłogowym

Pracuje pompa ciepła powietrze-woda. Temperatura wody na wylocie wygląda normalnie. Wygląda na to, że pompa obiegowa działa.

Jednak ogrzewanie podłogowe nadal się nie nagrzewa.

Jest to jeden z najczęstszych problemów napotykanych podczas uruchamiania lub ponownego uruchamiania wodnych systemów ogrzewania podłogowego.

Szczególnie interesujące staje się w„jedno źródło ciepła, dwa terminale”system — na przykład jedna powietrzna pompa ciepła obsługująca obaklimakonwektory i ogrzewanie podłogowe.

Jeśli klimakonwektory nagrzewają się normalnie, a podłoga pozostaje zimna, można wyciągnąć wniosek, że pompa ciepła jest za mała lub jest uszkodzona.

Jednak w wielu przypadkachsama pompa ciepła nie jest problemem.

Problem może dotyczyć obiegu wody, pompy obiegowej, zaworów, kolektora, uwięzionego powietrza, jakości wody, konstrukcji podłogi, wilgoci w budynku lub procedury uruchomienia.

W tym artykule wyjaśniono pierwszą główną kategorię problemów:

Dlaczego ogrzewanie podłogowe nie nagrzewa się prawidłowo podczas pierwszego uruchomienia lub po długim okresie przestoju?

1. Najpierw ustal, czy problemem jest źródło ciepła, czy terminal

Przed zmianą jakichkolwiek parametrów inżynierowie powinni określić, gdzie faktycznie występuje problem.

W układzie z jedną pompą ciepła zasilającą dwa typy terminali:

Pompa ciepła powietrze-woda → Obieg klimakonwektora + Obieg ogrzewania podłogowego

pierwszym pytaniem diagnostycznym powinno być:

Czy pompa ciepła nie jest w stanie wytworzyć ciepła lub ciepło nie może dotrzeć do obiegu ogrzewania podłogowego?

To rozróżnienie jest niezwykle ważne.

Jeśli pompa ciepła może utrzymać wymaganą temperaturę wody na wylocie, a inny obwód końcowy działa normalnie, źródło ciepła prawdopodobnie działa.

Uwaga powinna zatem przenieść się w dół rzeki na:

Pompa ciepła → pompa → zawory → rura główna → rozdzielacz → pętle UFH → konstrukcja podłogi → pomieszczenie

Ta prosta sekwencja diagnostyczna może zapobiec niepotrzebnemu rozwiązywaniu problemów po stronie czynnika chłodniczego lub przedwczesnej wymianie pompy ciepła.

Przyczyna 1: Pierwsze uruchomienie lub długotrwałe wyłączenie

Wodny system ogrzewania podłogowego nie zawsze reaguje natychmiast po włączeniu.

Jest to szczególnie częste w dwóch przypadkach:

Pierwsze uruchomienie

System został właśnie zainstalowany i jest uruchamiany po raz pierwszy.

Uruchom ponownie po długotrwałym wyłączeniu

System nie był używany przez kilka miesięcy, a w niektórych projektach znacznie dłużej.

W obu warunkach powolny wzrost temperatury może wynikać z kilku zupełnie różnych przyczyn.

2. Sprawdź wszystkie zawory, zanim zrzucisz winę na pompę ciepła

Brzmi to prosto, ale jest zaskakująco powszechne w prawdziwych projektach.

Podczas instalacji, prób ciśnieniowych lub budowy niektóre zawory mogą pozostać zamknięte lub częściowo zamknięte.

Możliwe lokalizacje to:

• zawór zasilający pompę ciepła;

• zawór zwrotny pompy ciepła;

• zawory odcinające obwód pierwotny;

• zawory obiegu wtórnego;

• zawory rozdzielacza ogrzewania podłogowego;

• indywidualne zawory pętlowe;

• zawory strefowe;

• zawory równoważące.

Pompa ciepła może zatem działać normalnie, podczas gdy do obiegu podłogowego dociera niewielka ilość ciepłej wody lub nie dociera ona wcale.

Szybka metoda diagnostyczna

Sprawdzaj temperaturę wody stopniowo wzdłuż obwodu:

Wylot pompy ciepła → zasilanie główne → wlot do kolektora → poszczególne pętle UFH → kolektor powrotny → powrót pompy ciepła

Jeśli rura jest gorąca przed zaworem, ale bezpośrednio za zaworem znacznie zimniejsza, zwężenie prawdopodobnie występuje blisko tego punktu.

Jest to znacznie szybsze niż losowa zmiana ustawień pompy ciepła.

3. Sprawdź, czy połączenia zasilania i powrotu są prawidłowe

Kolejnym błędem instalacyjnym jest zamiana przewodów zasilających i powrotnych.

Może to nastąpić pod adresem:

• pompa ciepła;

• pompa obiegowa;

• zbiornik buforowy;

• zespół mieszający;

• wieloraki;

• indywidualne obwody zaciskowe.

Niektóre systemy hydrauliczne będą nadal krążyć po nieprawidłowo podłączonych rurociągach, co utrudnia identyfikację problemu.

Jednak nieprawidłowy kierunek przepływu może zakłócać:

• zawory zwrotne;

• zawory równoważące;

• zawory termostatyczne;

• przepływomierze;

• zawory mieszające;

• praca pompy;

• logika sterowania automatycznego.

Podczas uruchamiania nigdy nie należy zakładać, że etykiety rur są prawidłowe.

Sprawdź rzeczywisty kierunek przepływu wody.

4. Sprawdź pompę obiegową — „praca” nie zawsze oznacza „pompowanie”

Pompa obiegowa może hałasować, wyświetlać symbol pracy i zużywać energię elektryczną, jednocześnie zapewniając niewystarczający przepływ.

Może to powodować kilka warunków.

Blokada powietrza

Powietrze uwięzione wokół wirnika lub w obwodzie hydraulicznym może znacznie zmniejszyć cyrkulację.

Zatarcie pompy po długotrwałym przestoju

Pompa, która nie była używana przez dłuższy czas, może ulec mechanicznemu zablokowaniu.

Nieprawidłowy kierunek pompy

Pompa mogła zostać zainstalowana przeciwnie do zamierzonego kierunku przepływu w instalacji.

Nieprawidłowa prędkość lub tryb sterowania

Pompy o zmiennej prędkości mogą być ustawione na zbyt niską wartość lub zastosować niewłaściwy tryb stałego ciśnienia/ciśnienia proporcjonalnego.

Niewystarczająca głowica pompy

Pompa może po prostu nie być w stanie pokonać oporu hydraulicznego długich pętli UFH, kolektorów, zaworów i rurociągów.

Dlatego:

Nigdy nie oceniaj działania pompy jedynie poprzez jej dotknięcie lub słuchanie. Sprawdź rzeczywisty przepływ wody.

Jeśli to możliwe, sprawdź przepływomierze w kolektorze i porównaj zmierzony przepływ z przepływem projektowym.

5. Jakość wody może spowodować zatarcie pompy

Podczas instalacji pompy ciepła często pomija się jakość wody.

Nowo zainstalowany układ hydrauliczny może pozostać napełniony wodą przez tygodnie lub miesiące przed ostatecznym oddaniem do użytku.

W niektórych projektach opóźnienie może być znacznie większe.

W tym okresie nieoczyszczona woda może przyczynić się do:

• korozja;

• skala;

• osad;

• magnetyt;

• zawieszone cząstki;

• zatarcie pompy;

• zablokowane sitka;

• zawory ograniczone;

• zmniejszona wydajność wymiennika ciepła.

Szczególnej uwagi wymagają obszary o twardej wodzie.

Jeżeli w ramach projektu podczas normalnej eksploatacji wykorzystywana jest woda uzdatniona lub zmiękczona, ale podczas budowy i prób ciśnieniowych pierwotnie użyto wody nieuzdatnionej, inżynier odpowiedzialny za uruchomienie powinien rozważyć, czy przed ostatecznym uruchomieniem należy spuścić tymczasową wodę i odpowiednio przepłukać instalację.

Dobra praktyka

Przed ostatecznym uruchomieniem:

Przepłucz → oczyść → sprawdź filtry siatkowe → prawidłowo napełnij → usuń powietrze → sprawdź ciśnienie → sprawdź przepływ

W przypadku zamkniętych systemów hydraulicznych uzdatnianie wody powinno być zgodne z lokalnymi normami i wymaganiami producenta sprzętu.

6. Sprawdź filtr siatkowy przed zwiększeniem prędkości pompy

Gdy przepływ ogrzewania podłogowego jest niewystarczający, wielu inżynierów natychmiast zwiększa prędkość pompy obiegowej.

Zanim to zrobisz, sprawdź filtr siatkowy.

Gruz budowlany może łatwo przedostać się do nowo zainstalowanego systemu.

Typowe zanieczyszczenia to:

• cząsteczki metalu;

• pozostałości po spawaniu;

• materiał uszczelniający;

• fragmenty tworzyw sztucznych;

• gruz z rur;

• produkty korozji.

Częściowo zablokowany filtr siatkowy typu Y lub filtr magnetyczny może powodować znaczny spadek ciśnienia.

Rezultatem może być:

Pompa ciepła pracuje → woda zasilająca gorąca → pompa pracuje → niewystarczający przepływ UFH → podłoga pozostaje zimna

Zwiększanie prędkości pompy może tymczasowo ukryć objaw bez rozwiązania pierwotnej przyczyny.

7. Należy usunąć powietrze z pętli ogrzewania podłogowego

Powietrze uwięzione w obwodach UFH to kolejny częsty problem podczas uruchamiania.

Ponieważ obwody ogrzewania podłogowego mogą zawierać wiele długich pętli, uwięzione powietrze może uniemożliwiać prawidłową cyrkulację poszczególnych obiegów.

Objawy mogą obejmować:

• niektóre pokoje są ciepłe, inne pozostają zimne;

• niestabilne przepływomierze rozgałęźne;

• hałas wewnątrz rurociągu;

• wysoka temperatura zasilania, ale niska temperatura podłogi;

• duże różnice temperatur pomiędzy pętlami;

• wahania ciśnienia w układzie.

Każdy obwód powinien zostać prawidłowo oczyszczony.

W trudnych przypadkach konieczne może być odizolowanie i przepłukanie poszczególnych pętli, zamiast jednoczesnego oczyszczania całego kolektora.

8. Ogrzewanie nowego budynku może trwać znacznie dłużej, niż oczekiwano

To jedna z najbardziej niezrozumiałych kwestii.

Nowo wykończony dom nie jest termicznie równoważny zamieszkałemu, suchemu budynkowi.

Płyta podłogowa, ściany, tynk i inne materiały budowlane mogą zawierać znaczną ilość wilgoci.

Kiedy ogrzewanie podłogowe jest uruchamiane po raz pierwszy, część ciepła dostarczanego przez pompę ciepła nie powoduje natychmiastowego podniesienia temperatury powietrza w pomieszczeniu.

Ogrzewa i osusza konstrukcję budynku.

Sama podłoga stanowi również dużą masę termiczną.

Dlatego:

Zimny ​​i wilgotny budynek może wymagać znacznej ilości energii, zanim temperatura w pomieszczeniu zacznie zauważalnie rosnąć.

Nie musi to być koniecznie usterka pompy ciepła.

9. Konstrukcja podłogi zmienia czas nagrzewania

Nie wszystkie piętra reagują z tą samą prędkością.

Na przykład:

Płytka lub kamień

Zwykle zapewnia stosunkowo dobry transfer ciepła, chociaż ciężka konstrukcja podłogi może nadal wykazywać znaczną masę termiczną.

Drewno konstrukcyjne lub podłoga drewniana

Zwykle ma większy opór cieplny i może reagować wolniej.

Gruby jastrych

Przechowuje dużą ilość energii cieplnej i dlatego osiągnięcie ustalonej temperatury zajmuje więcej czasu.

Dywan

Może znacznie zwiększyć opór cieplny w zależności od dywanu i podkładu.

W rezultacie dwa pomieszczenia zasilane przez ten sam rozdzielacz mogą mieć zauważalnie różne temperatury powierzchni i czasy nagrzewania.

Nie oznacza to automatycznie, że jedna pętla UFH jest uszkodzona.

10. Nie należy agresywnie podnosić temperatury wody podczas pierwszego uruchomienia

Kiedy klient mówi:

"W domu jest nadal zimno. Zwiększ temperaturę wody w pompie ciepła. "

instynktownie może być natychmiastowe zwiększenie temperatury wody na wylocie.

Nie zawsze jest to właściwe podejście.

W przypadku nowo uruchomionego systemu ogrzewania podłogowego generalnie preferowane jest stopniowe rozgrzewanie.

Typowa strategia uruchomienia może zaczynać się od:

Woda zasilająca o temperaturze 35°C

a następnie stopniowo zwiększaj wartość docelową zgodnie z konstrukcją podłogi, zapotrzebowaniem na ogrzewanie i obowiązującą procedurą uruchomienia.

Dokładna temperatura i szybkość narastania powinny być zgodne z wymaganiami producenta systemu podłogowego, jastrychu i pompy ciepła.

Dlaczego?

Ponieważ ogrzewanie podłogowe jestukład o dużej masie termicznej.

Celem nie jest możliwie najszybsze rozgrzanie rury.

Celem jest stopniowe wprowadzaniestrukturę podłogi i przegrodę budynku w równowadze termicznej.

11. Nie spodziewaj się natychmiastowej reakcji na temperaturę w pomieszczeniu

Jest to główna różnica między klimakonwektorami a ogrzewaniem podłogowym.

Klimakonwektor może wytworzyć ciepłe powietrze w ciągu kilku minut.

Ogrzewanie podłogowe nie może.

Proces trwa w przybliżeniu:

Pompa ciepła podgrzewa wodę

↓

Woda podgrzewa rurę UFH

↓

Rura podgrzewa jastrych

↓

Jastrych podgrzewa wykończenie podłogi

↓

Podłoga przekazuje ciepło do pomieszczenia

↓

Ściany, meble i masa budynku pochłaniają ciepło

↓

Temperatura w pomieszczeniu stopniowo się stabilizuje

Dlatego porównanie reakcji klimakonwektora bezpośrednio z reakcją UFH może prowadzić do błędnych wniosków.

Klimakonwektor jest terminalem o stosunkowo szybkim czasie reakcji.

Ogrzewanie podłogowe to wolno reagujący terminal promiennikowy o dużej bezwładności cieplnej.

12. Wstępne ogrzewanie może wymagać kilku dni

W przypadku zimnego lub nowo wybudowanego budynku należy wcześniej zaplanować odpowiednie wstępne rozgrzanie.

Nie uruchamiaj systemu późnym wieczorem i spodziewaj się normalnych warunków w pomieszczeniu następnego ranka.

W zależności od:

• temperatura zewnętrzna;

• wilgoć budowlana;

• grubość płyty;

• izolacja;

• wykończenie podłogi;

• początkowa temperatura w pomieszczeniu;

• obciążenie grzewcze;

• wydajność pompy ciepła;

system może potrzebować kilku dni, aby osiągnąć stabilne warunki.

W przypadku budynków nowo wykończonych lub bardzo wilgotnych okres stabilizacji może być jeszcze dłuższy.

Dlatego też należy zaplanować uruchomienieprzed ostateczną akceptacją klienta, a nie bezpośrednio przed nim.

13. Warunki zewnętrzne mają znaczenie podczas rozruchu

Ten sam system UFH będzie zachowywał się zupełnie inaczej w różnych warunkach zewnętrznych.

Uruchomienie przy łagodnej pogodzie może utrudnić ocenę mocy grzewczej, ponieważ budynek potrzebuje bardzo mało ciepła.

Uruchomienie podczas wyjątkowo zimnej pogody może spowodować odwrotny problem: pompa ciepła musi jednocześnie podgrzewać zimną masę budynku i kompensować duże bieżące straty ciepła w budynku.

Dlatego inżynierowie powinni rejestrować co najmniej:

• temperatura zewnętrzna;

• temperatura wewnętrzna;

• temperatura wody na wylocie pompy ciepła;

• temperatura wody powrotnej;

• ΔT;

• całkowity przepływ systemu;

• przepływ różnorodny;

• częstotliwość pracy/obciążenie sprężarki;

• trend temperatury pokojowej.

Nie oceniaj wydajności na podstawie pojedynczego odczytu temperatury.

Dane dotyczące trendów są znacznie bardziej przydatne.

14. Praktyczna sekwencja diagnostyczna

Gdy system ogrzewania podłogowego nie nagrzewa się, należy unikać przypadkowej zmiany parametrów.

Użyj systematycznej sekwencji rozwiązywania problemów:

1. Potwierdź wytwarzanie ciepła— Czy pompa ciepła faktycznie wytwarza wymaganą temperaturę wody na wylocie?

2. Potwierdź zawory— Czy wszystkie wymagane zawory zasilania, powrotu, rozdzielacza i strefowe są otwarte?

3. Potwierdź kierunek przepływu— Czy podłączenia zasilania i powrotu są prawidłowe?

4. Potwierdź działanie pompy— Czy pompa wytwarza rzeczywisty przepływ, a nie tylko pracuje?

5. Sprawdź filtry i sitka— Czy znajdują się tam gruzy budowlane lub szlam?

6. Usuń powietrze— Czy poszczególne pętle UFH są całkowicie oczyszczone?

7. Sprawdź przepływ w kolektorze— Czy każda pętla zapewnia odpowiedni przepływ wody?

8. Zmierz ΔT— Porównaj temperatury wody zasilającej i powrotnej.

9. Sprawdź konstrukcję podłogi— Grubość jastrychu i wykładzina podłogowa wpływają na reakcję.

10. Sprawdź stan budynku— Czy jest to budynek nowy, wilgotny lub długo nieogrzewany?

11. Zapewnij wystarczający czas na rozgrzewkę— Nie diagnozuj systemu podłogowego o dużej masie już po kilku godzinach.

12. Dopiero wtedy należy ocenić dobór pompy ciepła i projekt systemu.

Ta sekwencja może zaoszczędzić znaczną ilość czasu na rozwiązywanie problemów.

15. Dlaczego stwierdzenie „gorąca rura doprowadzająca, ale zimna podłoga” jest ważną wskazówką

Załóżmy, że na wylocie pompy ciepła panuje temperatura 40°C.

Główna rura zasilająca jest również gorąca.

Ale podłoga pozostaje zimna.

To natychmiast mówi nam coś przydatnego:

Pompa ciepła może wytwarzać ciepło.

Następne badania powinny skupić się na transporcie ciepła i emisji ciepła.

Możliwe przyczyny obejmują:

Mały przepływ → zamknięty zawór → zablokowany filtr → śluza powietrzna → problem z pompą → brak równowagi w rozdzielaczu → niewystarczający przepływ w pętli → wysoki opór cieplny podłogi → wysoka masa cieplna budynku

Jest to znacznie skuteczniejsze podejście diagnostyczne niż natychmiastowe sprawdzanie ciśnienia czynnika chłodniczego lub zwiększanie wydajności sprężarki.

16. Jedno źródło ciepła, dwa terminale: Użyj drugiego terminala jako punktu odniesienia diagnostycznego

System zawierający zarówno klimakonwektory, jak i ogrzewanie podłogowe, zapewnia inżynierom użyteczną przewagę diagnostyczną.

Przypuszczać:

Klimakonwektory = ogrzewanie normalne

Ogrzewanie podłogowe = nie ciepłe

To zdecydowanie sugeruje, że pompa ciepła jest w stanie wytworzyć ciepło użyteczne.

Najprawdopodobniej usterka jest powiązana z:

• Pompa wtórna UFH;

• zawór mieszający;

• wieloraki;

• aparat;

• ustawienie przepływu;

• powietrze;

• pętla podłogowa;

• logika sterowania;

• równoważenie hydrauliczne;

• bezwładność cieplna podłogi.

I odwrotnie, jeśli zarówno klimakonwektory, jak i ogrzewanie podłogowe nie nagrzewają się prawidłowo, badanie należy skierować w górę w kierunku:

• wydajność pompy ciepła;

• temperatura wody na wylocie;

• przepływ pierwotny;

• zbiornik buforowy;

• kontrola systemu;

• tryb pracy pompy ciepła;

• stan projektowy na zewnątrz.

Dlatego też rozwiązywanie problemów powinno zawsze przebiegać logicznie odźródło ciepła → dystrybucja → terminal → budynek.

Tabela szybkiego rozwiązywania problemów

Często zadawane pytania

Dlaczego ogrzewanie podłogowe nie nagrzewa się, mimo że pracuje pompa ciepła?

Działająca pompa ciepła nie gwarantuje dotarcia wystarczającej ilości ciepła do podłogi. Sprawdź temperaturę wody na wylocie, przepływ cyrkulacji, zawory, filtry siatkowe, powietrze w pętlach, ustawienia rozdzielacza i działanie pompy obiegowej.

Dlaczego moje klimakonwektory grzeją, ale ogrzewanie podłogowe jest zimne?

Jeśli klimakonwektory działają normalnie, prawdopodobnie działa źródło ciepła. Problem jest raczej zlokalizowany w obwodzie UFH, np. w pompie, zaworze mieszającym, rozdzielaczu, siłowniku, śluzie powietrznej, niewystarczającym przepływie lub ustawieniach sterowania.

Ile czasu zajmuje ogrzewanie podłogowe, aby ogrzać zimny dom?

Ogrzewanie podłogowe ma znacznie większą bezwładność cieplną niż klimakonwektory. Zimna płyta lub nowo wybudowany budynek może wymagać wielu godzin lub kilku dni, aby osiągnąć stabilne warunki pracy, w zależności od konstrukcji, izolacji, wilgotności i temperatury zewnętrznej.

Czy powinienem zwiększyć temperaturę wody w pompie ciepła, jeśli podłoga nie jest ciepła?

Nie natychmiast. Najpierw sprawdź odpowiedni przepływ wody i prawidłowe działanie układu hydraulicznego. Nadmiernie rosnąca temperatura wody może zmniejszyć wydajność pompy ciepła i może nie rozwiązać problemu z cyrkulacją.

Dlaczego pompa obiegowa może pracować, ale nadal zapewnia niewystarczający przepływ?

Możliwe przyczyny to blokowanie powietrza, zatarcie pompy, nieprawidłowe ustawienie prędkości, niewystarczająca wysokość podnoszenia pompy, zablokowane filtry siatkowe, zamknięte zawory i nadmierny opór hydrauliczny.

Czy system ogrzewania podłogowego powinien działać nieprzerwanie podczas wstępnego rozgrzewania?

Podczas początkowej stabilizacji zimnego budynku o dużej masie często preferowana jest praca ciągła, ale rampa temperatury i procedura uruchomienia powinny zawsze być zgodne z wymaganiami producenta UFH, podłogi/jastrychu i pompy ciepła.

Zasada inżynierska, o której należy pamiętać

Gdy ogrzewanie podłogowe nie nagrzewa się,nie należy od razu wyciągać wniosku, że pompa ciepła jest za mała lub uszkodzona.

Rozwiązywanie problemów powinno przebiegać ścieżką energetyczną:

Wytwarzanie ciepła → Cyrkulacja wody → Dystrybucja hydrauliczna → Przenikanie ciepła przez podłogę → Reakcja termiczna budynku

Jeśli ciepło wytwarza się, ale nie może krążyć, sprawdź układ hydrauliczny.

Jeśli gorąca woda dociera do kolektora, ale nie do poszczególnych pętli, sprawdź dystrybucję.

Jeśli pętle cyrkulują normalnie, ale temperatura w pomieszczeniu rośnie powoli, sprawdź konstrukcję podłogi, masę termiczną budynku, wilgotność i rzeczywiste obciążenie grzewcze.

Ta logika diagnostyczna jest szczególnie cenna wjedno źródło ciepła, dwa systemy końcowe, gdzie klimakonwektory i ogrzewanie podłogowe mogą zachowywać się bardzo odmiennie, nawet po podłączeniu do tej samej pompy ciepła powietrze-woda.

O pompie EcoHeat

Zapewniamy profesjonalizmRozwiązania pomp ciepła powietrze-woda do zastosowań grzewczych, chłodniczych i hydraulicznych w budynkach mieszkalnych i komercyjnych, w tym ogrzewanie podłogowe, klimakonwektory, systemy zbiorników buforowych i niestandardowe projekty OEM.

Więcej poradników technicznych dotyczących pomp ciepła i rozwiązań aplikacyjnych można znaleźć na stronie:

www.ecoheat-pump.com