Для того, чтобы, не изменяя характеристику гидравлического сопротивления двухступенчатой последовательной схемы, реализовать в ней регулирование температуры воды по логике нужно три трёхходовых клапана. Правда, при этом расход сетевой воды всё равно будет немного изменяться – в пределах 10%:

Здесь я предполагаю, что и у второй ступени, и у первой трёхходовой клапан, изменяющий расход греющей воды (сетевой) через водоподогреватель, поддерживает постоянную температуру воды на его выходе: например, 65°C (плавное регулирование).

Если этот трёхходовой клапан поворотный, то его Kvs должна быть в два раза больше Kv греющей стороны ступени с новыми (чистыми) водоподогревателями:

При таком условии пропускная способность этого “двухполюсника” будет иметь слабую зависимость от положения сегмента клапана: величина будет более-менее постоянной. Дополнительное условие – “Kvs ≥ 4Gрасч”. Из этих двух условий следует, что желательный расчётный перепад давления у греющей стороны ступени – не более 2,5 м вод.ст. Для трубопровода перепуска желательно вместо дроссельной диафрагмы рассчитать переход на меньший диаметр. Пропускная способность этого трубопровода должна быть такой же как у греющей стороны ступени с новыми (чистыми) водоподогревателями. Для получения требуемой величины нужно использовать трубу подлиннее (побольше диаметром). Например, для Kv30 – четырёхметровую стальную трубу DN40.

ПИД-регулятор температуры горячей воды – ТРМ32 (“Овен”) с его S-параметром. Если исполнительные механизмы (ИМ) трёхходовых клапанов обеих ступеней характеризуются одинаковым временем полного хода, то для их управления может быть достаточно одного канала ПИД-регулятора. Необходимо только добавить к его выходам два реле времени “расширитель импульса”: для команды “повысить температуру воды на выходе первой ступени” и для команды “понизить температуру воды на выходе второй ступени”. При использовании такого реле можно рассмотреть возможность замены этих трёхходовых клапанов на пары шаровых кранов или дисковых поворотных затворов (ДПЗ). Желательно, чтобы у ДПЗ не было эластичного вкладыша (манжеты): предпочтительно уплотнение “металл – металл”. В противном случае один из концевых выключателей сервопривода ДПЗ нужно будет настроить на срабатывание при закрывании до 15–20 градусов (остановка перед вхождением всего диска в манжету).

Трёхходовой клапан, стоящий перед элеватором – переключающий. Переключение клапана на линию перепуска происходит одновременно с включением насоса (от “мягкого” пускателя). Таким образом выполняется поддержание по отопительному температурному графику температуры обратной воды системы отопления (регулирование пропусками). Для уменьшения характеристики сопротивления ветви подмеса (“сапога”) насос должен использоваться без обратного клапана. Это может быть и сдвоенный насос, внутри которого стоит перекидная заслонка. Желательно, чтобы DN выхода насоса был близок к DN порта подмеса элеватора.

От переключающего трёхходового клапана требуется возможность перемещения его золотника от полного открывания одного потока до полного открывания другого потока. При замене этого клапана на пару одинаковых шаровых кранов появляется возможность существенно уменьшить перемещение и, соответственно, ослабить изнашивание сальникового уплотнения вала. Для поджатия сальникового уплотнения на валу крана должна быть грундбукса. Шаровые краны нужно выбрать с такой Kvs, при которой окажется достаточным поворот на 20–30 градусов:

Эта замена трёхходового клапана на пару шаровых кранов позволит уйти от нежелательного режима работы на разделение.

Также возможно использование ДПЗ и соленоидного клапана, способного закрываться при нулевом перепаде давления (AR-2W21, например). Нужно учитывать, что при включении и выключении соленоидного клапана может быть слышен стук. К ДПЗ те же пожелания, что изложены выше.

Двухпозиционный регулятор температуры обратной воды системы отопления – 2ТРМ1 (“Овен”). О способности “старого” 2ТРМ1 поддерживать температуру по прямолинейному температурному графику мною написано на форуме АВОК: 2ТРМ1 - для “погодного регулирования” (регулятор “Овен” 2ТРМ1.У, два преобразователя температуры с токовым выходом).

Схема управления парой шаровых кранов с электроприводом при элеваторе:

У выбранного и смонтированного прибора 2ТРМ1 (“старого” или “обновлённого”) следует провести настройку, необходимую

♦ для формирования отопительного температурного графика,

♦ для того, чтобы переключения “нагреватель” – “холодильник” происходили с паузами не менее 15 мин (подобрать пороговую разность температур во время морозной погоды).

Длительность команды “открыть кран” ограничивает простое реле времени H3Y. Его необходимо настроить на время срабатывания, требующееся для открывания шарового крана на 20–30 градусов.

Преимущества такого АИТП:

Если с 2ТРМ1 используются преобразователи температуры с токовым выходом, то нетрудно сделать возможность ночного понижения заданной температуры обратной воды системы отопления. При этом задавать интервал времени будет удобно на суточном таймере PHA-189, а температуру – на индикаторе токовой петли ИТП-11 (“Овен”) с помощью регулируемого генератора тока на микросхеме LM317:

Пределы регулирования этого генератора тока – от 1 до 3 мА. В сочетании с преобразователем температуры наружного воздуха “(-50÷ +50)°C→(4÷20) мА” он позволит “повышать” tнв на (6÷20)°C (и понижать заданную tобр, соответственно).

Подробнее об этом – здесь: форум АВОК.

P.S. Так же (с постоянным расходом сетевой воды и регулированием пропусками) может быть реализована схема попроще: с одним лишь предвключенным водоподогревателем (без первой ступени).