Duostaty
Regulatory temperatury bezpośredniego działania

DUOSTATY CLORIUSA:
Duostaty są termostatami typu V, które przy pomocy dwóch czujek i wspólnego systemu hydraulicznego działają na jeden i ten sam zawór regulacyjny. Dostępne są dwa podstawowe typy: V.4.05 lub V.4.10 w zależności od wymaganego zakresu proporcjonalności PB oraz doboru zaworu. Bliższe informacje - patrz wykresy w karcie "Szybki dobór" nr 5.0.01. Czujkami są dwie spiralne czujki dla kanałów wentylacyjnych lub dwie walcowe czujki (w konkretnych przypadkach może być używana kombinacja jednej czujki spiralnej z jedną czujką walcową). Efekt, jaki dwie czujki wywierają na regulator jest proporcjonalny do objętości cieczy w każdej czujce. Dlatego Duostaty dostępne są z czujkami o różnym stosunku objętości cieczy w obydwu czujkach aby sprostać różnym wymaganiom. Rezultatem regulowania jest wypadkowa średnia wartość temperatur dwóch czujek; nie można wskazać żadnej konkretnej wartości. Dlatego Duostaty nie są wyposażone w skalę temperatur, ale w zaznaczenie kierunku wyższych lub niższych temperatur.

ZASTOSOWANIE:
1. Regulacja temperatury powietrza ogrzewającego w fabrykach ogrzewanych gorącym powietrzem, zależnie od temperatury zewnętrznej.
2. Regulacja dodatkowej temperatury w rurach systemu c.o. zależnie od temperatury zewnętrznej.
3. Regulacja dwóch niezależnych od siebie temperatur np.: zbiornik z gorącą wodą w systemie c.o. z równoczesną regulacją temperatury powracającej wody

DOBÓR TYPU DUOSTATU:
Duostaty do ogrzewania pomieszczeń dostępne są z siedmioma różnymi kombinacjami czujek, co zaspokaja wszelkie potrzeby, pojawiające się w praktyce. Przy doborze właściwego Duostatu używamy poniższego wykresu: Gdy właściwy typ podstawowy (V.4.05 lub V.4.10) został dobrany w/g wskazówek zawartych w karcie "Szybki dobór", spójrz na wykres optymalnej temperatury powietrza ogrzewającego (t_{i max}) dla którego była dobierana instalacja, oraz na temperaturęzewnętrzną (t_{u min}). Od tego momentu kieruj się linią pionową aż do przecięcia z krzywą szczególną t_{u min} . Przecięcie leży w obszarze właściwej kombinacji czujek. Dane techniczne - patrz diagram poniżej

PRZYKŁAD:
Zawór 50 M1F połączony z termostatem V.4.10 dobranym w/g karty "Szybki dobór" musi pracować w przedziale t_{i max} =40°C i t_{u min} = -15°C. Wykres Duostatów podaje stosunek objętości cieczy w czujkach C, a więc Duostat będzie typem V.4.10C, ze stosunkiem objętości cieczy 0,7:1. Wartość tę można wyliczyć z równań 2) i 3) poniżej:

Gdy np.: potrzebna jest kapilara długości 6m do połączenia cylindra regulującego z drugą czujką, oraz 3m do połączenia z czujką pierwszą, należy zamówić:

ZASTOSOWANIE:
Systemy ogrzewania powietrzem.
Dla systemów ogrzewania powietrzem o kanałów powietrznych używamy Duostatów z dwiema czujkami spiralnymi. Rys.1 pokazuje przykład instalacji z Duostatem. Pierwsza czujka V_p (czerwona) - regulator w ścisłym tego słowa znaczeniu - znajduje się w systemie kontrolowanym. Druga V_s (niebieska) znajduje się na zewnątrz systemu kontrolowanego, rejestrując temperaturę zewnętrzną oraz określa niezbędną temperaturę powietrza przez V_p . Jeżeli nie ma takiego kanału powietrznego, w który można by wbudować drugą czujkę, może być ona zamontowana na wolnym powietrzu. Do tego celu potrzebny jest uchwyt. W celu dobrania właściwego Duostatu, użyj strony drugiej wykresu, gdzie po lewej stronie znajdziesz odpowiednią kombinację czujek spiralnych dla kanałów powietrznych.

Systemy centralnego ogrzewania.
Dla systemów c.o. używane są Duostaty z 2 walcowymi czujkami. Rys.2 pokazuje przykład systemu, gdzie znajduje się kocioł. Rys.3 pokazuje instalację z układem mieszalnikowym podłączonym do systemu c.o., a rys.4 - to system c.o. z wymiennikiem ciepła. Reguła pracy Duostatów w systemach c.o. jest taka sama jak opisana dla systemów ogrzewania powietrzem, ale pierwsza czujka walcowa znajduje się w układzie zasilania, a druga - także walcowa z uchwytem na zewnątrz budynku. Na str.2 wykresu po prawej stronie znajdują się kombinacje czujek walcowych.

Inne zastosowania.
Duostaty są czasem stosowane w taki sposób, że obydwie czujki znajdują się w tym samym systemie kontrolowanym (patrz przykłady). Efekt regulacyjny będzie wtedy średnią wagową pomiarów dwóch czujek - tak, jak to pokazano na poniższych przykładach. Na rys.5, zbiornik gorącej wody podłączony do systemu c.o. jest regulowany przez Duostat, którego pierwsza czujka reguluje temperaturę wody, która prowadzona jest z powrotem do sieci systemu c.o.. W tym miejscu widzimy, że zawór nie otwiera się tak szeroko, by temperatura powracającej wody wzrastała w sposób niekontrolowany, podczas gdy duże zużycie wody powoduje spadek temperatury w zbiorniku. Rys.6 pokazuje pomieszczenie ogrzewane ciepłym powietrzem. Pierwsza czujka wbudowana jest na wylocie kanału powietrza i pracuje jako termostat. Druga czujka wbudowana jest bezpośrednio w kanał powietrzny, gdzie działa w ten sposób, że jeżeli temperatura powietrza spada zbyt nisko, co daje uczucie przeciągu, temperatura ta wzrasta jako rezultat wzrostu ciepła, które może pochodzić od osób lub z innych źródeł w pomieszczeniu.

Podstawy teoretyczne.
Zasadą działania Duostatów w systemach ogrzewania jest równowaga pomiędzy ciepłem wpływającym do systemu a stratami ciepła z ogrzewanych pomieszczeń do otoczenia. W systemach ogrzewania ciepłym powietrzem (rys.1) może to być wyrażone poprzez równanie 1), ale z małymi zmianami, to samo równanie może być zastosowane do systemów c.o. z wodą jako nośnikiem ciepła.

1)

L to ilość powietrza, które ogrzewane jest od temperatury zewnętrznej tu do temperatury powietrza ogrzewającego t_i ; C_p to ciepło właściwe powietrza. K * f wyraża sumę powierzchni transmisyjnych, połączeń, itp., poprzez które ciepło tracone jest do otoczenia w powodu różnicy pomiędzy temperaturami ogrzewanych pomieszczeń tr i temperatury zewnętrznej tu. Ponieważ L, Cp , k * f, i temperatura pomieszczenia są stałe, równanie może być przekształcone w :

2)

Tutaj t_{i max} i t_{u min} są wartościami należącymi do temperatury powietrza ogrzewającego. W ten sam sposób t_{u max} i t_{i min} są wartościami pośrednimi dla warunków, gdzie straty ciepła wynoszą 0 (zwykle 20°C). N wyraża, o ile stopni t_i musi zostać podniesione gdy t_i spada o 1°C. Jest to wartość stała dla każdego systemu, ale różniąca się od siebie w konkretnych przypadkach. ten problem może być rozwiązany poprzez zaopatrzenie Duostatów w różne objętości cieczy w czujkach. 3)

Równanie to jest przybliżone, gdyż rozszerzalność cieczy różni się w różnych temperaturach, co skompensowane jest z współczynnikiem 1,25.