Równoważenie hydrauliczne to jedna z ostatnich procedur przeprowadzanych przed oddaniem instalacji HVAC do użytku. Udana realizacja tego zadania jest niezbędna dla właściwej i ekonomicznej eksploatacji systemu. Równoważenie hydrauliczne to nie tylko dopasowanie przepływów projektowych do warunków rzeczywistych, ale również rozwiązywanie problemów w instalacji tzw. „trouble-shooting”.

Czy przeprowadzanie pomiarów na obiekcie jest konieczne?
Inwestorzy, projektanci i wykonawcy świetnie zdają sobie sprawę z dodatkowych kosztów i niezadowolenia, gdy przepływ w poszczególnych częściach instalacji jest niezgodny z założeniami projektowymi. Dlatego, w każdym większym budynku, w układach HVAC instalowane są zawory równoważące, których zadaniem jest m.in. dostosowanie przepływów we wszystkich obszarach instalacji. Aby wykonać pomiary i w konsekwencji zrównoważyć hydraulicznie budynek, należy w pierwszej kolejności wybrać odpowiedni zawór równoważący wyposażony w niezbędne elementy, takie jak:
◗ pokrętło z cyfrową skalą, pozwalające na dokładne ustawienie nastawy, a dzięki temu na zrównoważenie instalacji. Zawór powinien być wyposażony w łatwo dostępną funkcję pełnego odcięcia oraz blokadę nastawy. Na pokrętle powinna znajdować się informacja o średnicy i typie zaworu;
◗ samouszczelniające króćce pomiarowe do szybkiego i dokładnego pomiaru: spadku ciśnienia, przepływu, temperatury, mocy, ciśnienia dyspozycyjnego;
◗ korpus ze stopu odpornego na odcynkowanie, który gwarantuje długą i niezmienną pracę zaworu oraz obniża ryzyko przecieku, np. Ametal.

Jednak sam zawór nie wystarczy do poprawnego zrównoważenia obiektu – potrzebne jest odpowiednie urządzenie. Wykonanie nastaw projektowych na wszystkich zaworach równoważących nie gwarantuje poprawności funkcjonowania instalacji, ponieważ obliczone nastawy są tylko wartościami wstępnymi, które powinny zostać zweryfikowane na budowie w oparciu o precyzyjne pomiary. Dlatego przed oddaniem obiektu do użytku należy przeprowadzić równoważenie hydrauliczne w celu dopasowania przepływów projektowych do warunków rzeczywistych wg. normy PN-EN 14336. Proces równoważenia hydraulicznego należy wykonać w oparciu o metodę TA-Wireless bądź TA-Diagnostic przy użyciu przyrządów regulacyjno-pomiarowych TA SCOPE firmy TA Hydronics. Po przeprowadzonej regulacji hydraulicznej należy sporządzić protokół z regulacji zawierający wartości przepływu: obliczeniowe oraz rzeczywiste, wielkość zaworu i nastawę, spadek ciśnienia na zaworze oraz odchyłkę przepływu. Maksymalna dopuszczalna tolerancja przepływu powinna być zgodna z wymaganiami normy PN-EN 14336.

Protokół powinien także zawierać dane jednostki dokonującej regulacji hydraulicznej. Protokół z regulacji hydraulicznej powinien zatwierdzić i odebrać inspektor nadzoru. Po sporządzeniu protokołu należy wypełnić tabliczkę znamionową przy każdym zaworze (dołączona do urządzenia przez producenta), wpisując wszystkie dane z protokołu.

Najbardziej efektywne narzędzie pomiarowe powinno być w pełni skomputeryzowane, pozwalające na dokładne pomiary zarówno spadku ciśnienia, przepływu, jak i temperatury.

Okazuje się, że dysponując nawet zaawansowanym technologicznie urządzeniem pomiarowym, służącym do wykonywania indywidualnych pomiarów na konkretnych zaworach, nie jesteśmy w stanie szybko i precyzyjnie zrównoważyć bardziej rozbudowanej instalacji. Problem ten związany jest z interaktywnością poszczególnych obiegów, więc ustawiając przepływ na konkretnym zaworze, przy kolejnym dopasowaniu przepływu na kolejnym zaworze, zmieniamy tym samym to, co już ustawiliśmy i konieczna jest kolejna korekta. W przypadku instalacji rozbudowanych taka procedura jest czasochłonna i trudna do przeprowadzenia. Dlatego niezbędna jest skuteczna metoda ustawiania przepływów na wszystkich zaworach równoważących.

Metod jest kilka, m.in. proporcjonalna, kompensacyjna oraz całkowicie skomputeryzowana TA-Wireless oraz TA-Diagnostic. Wybór metody uzależniony jest od liczby osób uczestniczących w równoważeniu, urządzeń i oczywiście czasu na wykonanie równoważenia. Należy wybrać metodę która optymalizuje spadki ciśnienia i zajmuje jak najmniej czasu oraz angażuje jak najmniejszą liczbę osób.

Etap planowania i projektowania
Zadaniem projektanta instalacji HVAC jest dobór właściwego zaworu równoważącego oraz określenie wstępnej nastawy na etapie projektowania. Wybierając zawory równoważące projektanci muszą uwzględnić miejsce ich lokalizacji. Założenia projektowe muszą wskazywać projektową wartość przepływu oraz spadku ciśnienia dla każdego zaworu równoważącego, dla którego przeprowadzane są pomiary, lub którego sygnał sterujący podlega regulacji. Oczywiście dobór pomp, zaworów regulacyjnych itp. oparty jest o typoszereg charakterystyczny dla większości producentów, dlatego prawie niemożliwym jest dobranie produktu (pompy, zaworu regulacyjnego) idealnie w punkcie jego pracy. Powinniśmy również mieć świadomość tego, że wymiarowanie każdego układu jest do pewnego stopnia zawyżone lub zaniżone (margines/współczynnik bezpieczeństwa), co często prowadzi do pogorszenia pracy układu zamiast do jej udoskonalenia: należy pamiętać, że nadprzepływy powodują podprzepływy. Zwiększony przepływ przez zawory regulacyjne prowadzi do zwiększenia prędkości przepływu przez zawór, co powoduje zniszczenia erozyjne, szybkie zużycie elementu, hałas, wibracje. Rozwiązaniem dla tego typu niedoskonałości na etapie projektowym są pomiary i równoważenie hydrauliczne instalacji. Co więcej, pomiary dostarczają projektantowi informacji o tym, czy zwymiarowanie danego układu hydraulicznego jest zawyżone, czy też zaniżone.

Może się również zdarzyć, że praca jednego z odbiorników nie przebiega prawidłowo, ale nie można ustalić przyczyny problemu. W takim przypadku, jeżeli przeprowadzone pomiary dowiodą, że przepływ projektowy został osiągnięty w określonym punkcie, projektant nie musi się martwić o to, że niewłaściwe działanie układu zostało spowodowane przez błąd projektowy.