logo TZB-info

estav.tv nový videoportál

Regulace topných a chladicích systémů (V)

AKTUALIZACE ČLÁNKU 5/2014

Hlavním účelem balančních ventilů je vyvážení hydraulických okruhů topných a chladicích systémů. Dosažení hydraulické rovnováhy umožňuje ostatním komponentům okruhů, jako jsou regulační ventily nebo výměníky tepla a chladu, pracovat za optimálních podmínek.

Tento článek navazuje na

  • úvodní díl seriálu vzorových řešení topných, chladicích a vodovodních instalací, který obsahuje úvod k regulaci topných a chladicích systémů a první příklad: Soustava s proměnným průtokem, typické využití pro fan-coilové jednotky topných-chladicích systémů a všech druzích koncových jednotek (např. AHU)
  • článek Regulace topných a chladicích systémů (II) obsahuje druhý příklad: Soustava s proměnným průtokem, typické využití u povrchových topných-chladicích systémů, kde se používá totéž zařízení pro topení i chlazení
  • článek Regulace topných a chladicích systémů (III) obsahuje třetí příklad soustavy s proměnným průtokem s přímočinnou regulací teploty v místnosti, kde je proměnný průtok v rozvodném potrubí a stálý diferenční tlak v obou větvích nezávisle na oscilacích tlaku v soustavě. Tak se redukuje většina nežádoucího nadprůtoku a eliminují se problémy s hlučností při běhu na částečnou zátěž.
  • článek Regulace topných a chladicích systémů (IV)popisuje vzorové řešení pro soustavu s proměnným průtokem, typickou u dvoutrubkových soustav velkoplošného vytápění (stěnové či podlahové vytápění) s rozdělovači a individuální regulací teploty v místnosti, u které zaručujeme proměnný průtok v distribuční síti a stálý diferenční tlak na obou manifoldech nezávisle na dočasném zatížení a na oscilaci tlaku v soustavě.
 

Soustava s proměnným průtokem s automatickou regulací teploty v soustavě distribuce teplé vody

U této aplikace je zajištěn proměnný průtok v DHW cirkulačním potrubí a stálá výtoková teplota nezávisle na vzdálenosti od zásobníku vody a na aktuální spotřebě teplé vody. Tak se snižuje množství cirkulované vody. S dodatečným příslušenstvím je možná termální desinfekce.


Systémová analýza

1 Návrh

  • ZJEDNODUŠENÝ VÝPOČET je nutný pro přímočinné regulační ventily, Kvs a autoritu ventilu
  • Zjednodušený hydraulický výpočet nutný – jen ohledně potrubí
  • Není nutný výpočet přednastavení
  • Výpočet dopravního tlaku čerpadla dle nominálního průtoku
  • Doporučujeme použití pohonu s proměnnými otáčkami

2 Provozní náklady

  • NÍZKÉ čerpací náklady F)
  • Tepelné ztráty v oběhovém potrubí jsou minimalizovány
  • Vhodná je optimalizace dopravního tlaku čerpadla J)
  • Přímočinné (proporční) regulační ventily – zaručují stálou výtokovou teplotu Z)
  • Znovuuvedení soustavy do provozu C) není nutné
  • VVysoká účinnost ohřívače díky vyššímu ΔT v soustavě
  • Pohon s proměnnými otáčkami snižuje spotřebu energie a poskytuje ochranu čerpadla

3 Investice

  • Investiční náklady I) – STŘEDNÍ: MTCV je dražší než manuální ventil (krátký reakční čas)
  • NIŽŠÍ instalační náklady I) – partnerský ventil není třeba N)
  • Uvedení soustavy do provozu není nutné B)
  • Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami S) (konstantní tlaková charakteristika)

4 Navrženo pro rychlou instalaci

  • Stabilní teplota oběhu, vysoký komfort
  • Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ
  • Čerpadlo s proměnnými otáčkami a dobrou účinností ohřívače/mrazícího zařízení zajišťuje úsporu energie T)

5 Jiné

  • Není nadprůtok, cirkulující průtok odpovídá aktuální potřebě (v případě použití, kdy přívodní potrubí je teplé, MTCV omezuje cirkulaci)
  • S dodatečným příslušenstvím je možná termální desinfekce

Soustava s proměnným průtokem a automatickou regulací teploty soustavy distribuce teplé vody

U této aplikace je zajištěn proměnný průtok v cirkulačním potrubí DHW a stálá teplota při odběru, nezávisle na vzdálenosti ohřívače a dočasném odběru teplé vody. Tím se snižuje množství cirkulační vody ve všech fázích. Ventily TVM také zajišťují stálou teplotu při odběru z hlediska období tepelné dezinfekce. Tepelná dezinfekce je řízena elektronickým zařízením CCR2 a je ji možno provádět za použití dodatečného vybavení.)


Systémová analýza

1 Návrh

  • ZJEDNODUŠENÝ VÝPOČET nutný pro ventily s přímočinnou regulací: Kvs a autorita ventilu
  • Zjednodušený hydraulický výpočet nutný – jen s ohledem na potrubí
  • Není nutný výpočet přednastavení
  • Výpočet dopravního tlaku čerpadla dle nominálního průtoku

2 Provozní náklady

  • NÍZKÉ čerpací náklady F)
  • Tepelné ztráty v oběhovém potrubí jsou minimalizovány
  • Vhodná je optimalizace dopravního tlaku čerpadla J)
  • Přímočinné (proporční) regulační ventily – zaručují stálou výtokovou teplotu Z)
  • Znovuuvedení soustavy do provozu C) není nutné
  • Vysoká účinnost ohřívače díky vyššímu ΔT v soustavě

3 Investice

  • Investiční náklady I) – VYSOKÉ: ohledně regulačního vybavení (dražší MTCV a CCR, dále (nepovinně) ventil k míchání teplot a ovládání desinfekce)
  • NIŽŠÍ instalační náklady I) – partnerský ventil není třeba N)
  • Uvedení soustavy do provozu B) není nutné
  • Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami S) (konstantní tlaková charakteristika)

4 Navrženo pro rychlou instalaci

  • Stabilní oběhová teplota, vysoký komfort
  • Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ
  • Čerpadlo s proměnnými otáčkami a dobrou účinností ohřívače/chladicího zařízení zajišťuje úsporu energie T)

5 Jiné

  • Není nadprůtok, cirkulující průtok odpovídá aktuální potřebě (v případě použití, kdy přívodní potrubí je teplé, MTCV omezuje cirkulaci)
  • Spravedlivé účtování nákladů díky stejné výtokové teplotě (v případě použití TMV)
  • Termální desinfekce Q) soustavy je vynikající – programovatelná a optimalizovatelná
  • Záznam teplot pomocí CCR2

NEDOPORUČENÁ APLIKACE (nesprávná funkce, provozní problémy, neefektivní)

Soustava s konstantním průtokem s manuálním vyvažováním v soustavě distribuce teplé vody

U této aplikace je zaručen konstantní průtok v distribuci teplé vody nezávisle na aktuální spotřebě vody.)


Systémová analýza

1 Návrh

  • TRADIČNÍ VÝPOČET A): Kvs manuálního seřizovacího ventilu
  • Komplikovaný výpočet požadovaného průtoku v okruhu, podle tlakové ztráty teplé vody a cirkulačním potrubí
  • Výpočet dopravního tlaku čerpadla dle nominálního průtoku

2 Provozní náklady

  • VYSOKÉ čerpací náklady F) – čerpadlo se stálou rychlostí
  • Velké TEPELNÉ ZTRÁTY v okruhu potrubí
  • Není možná optimalizace čerpadla J)
  • Opětovné uvedení soustavy do provozu C) je nutné
  • Nižší efektivita ohřívače kvůli vysoké teplotě vratné vody

3 Investice

  • Investiční náklady I) – NÍZKÉ (levné MBV, čerpadlo se stálou rychlostí)
  • Vyšší instalační náklady I) – jsou nutné partnerské ventily N)
  • Uvedení soustavy do provozu je nutné B)

4 Navrženo pro rychlou instalaci

  • Nestálá výtoková teplota ZQ) (závisí na vzdálenosti od nádrže DHW M))
  • Vyvažování při plné i částečné zátěži – PŘIJATELNÉ
  • Čerpadlo s proměnnými otáčkami se nedoporučuje, velké tepelné ztráty v potrubí – ŽÁDNÁ úspora energie T)

5 Jiné

  • VYSOKÝ NADPRŮTOK, cirkulující průtok je konstantní a nezávislý na aktuální spotřebě
  • Spravedlivé rozúčtování nákladů není možné kvůli různým výtokovým teplotám
  • Čerpadlo zpravidla předimenzováno
  • Tepelná dezinfekce Q) soustavy je drahá
 


Poznámky

*Doporučená – správná funkce, vysoká efektivita

**Přijatelná – správná funkce, méně účinné

A Tradiční výpočet: Pro správnou regulaci musíme vzít v úvahu dvě hlavní charakteristiky; autoritu regulačního ventilu a tlakovou ekvivalenci před každou koncovou jednotkou. Z tohoto důvodu musíme spočítat požadovanou hodnotu Kvs regulačních ventilů a brát celou hydraulickou soustavu jako jednu jednotku.

B Uvedení do provozu: Musíme spočítat požadované nastavení manuálního a automatického seřizovacího ventilu tradičním výpočtem, nežli předáme budovu uživateli. Musíme se ujistit, že průtok odpovídá požadovaným hodnotám. Proto (kvůli nepřesnosti instalace) musíme zkontrolovat průtok v měřících bodech a případně provést nápravu.

C Znovuuvedení soustavy do provozu: Občas je třeba provést znovu kontrolu (např. v případě změny funkce a velikosti místnosti, regulace ztráty tepla a tepelných zisků).

D Kompenzační metoda uvedení do provozu: Speciální zprovozňovací procedura, pokud je použit partnerský ventil ke kompenzování výkyvů manuálního seřizovacího ventilu (pro více informací kontaktujte Danfoss).

E Dobrá autorita: Autorita je velikost deferenčního tlaku, který zpomaluje úbytek tlaku v regulačním ventilu a porovnává se s dostupným diferenčním tlakem

a =  Δp MCVΔp MCV + Δp potrubí/jednotek

 

Autorita je dobrá, pokud je hodnota min. 0,5–0,6.

F Čerpací náklady: Výdaje, které musíme zaplatit za spotřebovanou energii čerpadla.

G Konstantní průtok: Průtok v soustavě či jednotce, který se po celé období provozu nemění.

H Syndrom nízkého ΔT: Je výrazný hlavně u soustav chlazení. Pokud nelze zajistit potřebné ΔT v soustavě, účinnost chlazení dramaticky klesá. Tento symptom se ale může objevit i v soustavách vytápění.

I Investiční (instalační) náklady: celá fi nanční částka, kterou musíme zaplatit za danou část instalace (v případě srovnání musíme vzít do úvahy veškeré náklady na implementaci včetně instalace a jiných příslušenství).

J Optimalizace čerpadla: případě elektricky řízené spotřeby čerpadla lze redukovat dopravní tlak čerpadla do bodu, kde je zajištěn v celé soustavě požadovaný průtok, ale spotřeba energie klesne na minimum.

K Oscilace teploty v místnosti: Reálná teplota v místnosti se po celou dobu odchyluje od nastavené teploty. Oscilace je velikost této odchylky.

L Není nadprůtok: průtok koncovou jednotkou odpovídá žádoucímu průtoku, bez nadprůtoku.

M DHW: Rozvody teplé vody (Domestic Hot Water).

N Partnerský ventil: Dodatečný manuálně seřizovací vetil je dobé využít pro zajištění správného vyvážení ve všech větvích.

O Proměnný průtok: Průtok v soustavě soustavně kolísá podle aktuální zátěže. Závisí na externích okolnostech jako je sluneční svit a interní tepelné zisky či obsazenost místnosti.

P Chybějící obtok: případě aplikace FCU s 3 či 4 cestným ventilem, MBV na obtokové větvi chybí. Tak není možné vyrovnávat tlakovou ztrátu v FCU v obtokové větvi. Průtok pak nebude stejný.

Q Termální desinfekce: V systémech DHW se dramaticky zvyšuje počet bakterií Legionella při teplotě blízké výtokové teplotě. Ta způsobuje nemoci a může vést i k úmrtí. Proto je nutná pravidelná desinfekce. Nejjednodušším způsobem je zvýšit teplotu v DHW nad ~60–65 °C. Při takové teplotě se bakterie zničí.

R EPBD: Energetický výkon dle stavební směrnice (Energy Performance of Building Directive) – podle doporučení 2002/91/EK, které je v EU povinné od 2. ledna 2006. Tento předpis pojednává o úsporách energie a o revizích soustav.

S Pohon s proměnnými otáčkami (Variable Speed Drive, VSD): Oběhové čerpadlo je vybaveno vestavěným či externím elektronickým regulátorem, který zajišťuje konstantní, proporční (či paralelní) diferenční tlak v soustavě.

T Úspora energie: Snížení nákladů na elektrickou a nebo tepelnou energii.

V Skupina: 2–4 ks koncových jednotek řízených jedním teplotním signálem.

W Přepínání: V soustavách, kde vytápění a chlazení nemůže fungovat současně, musí soustava přepínat mezi těmito režimy provozu.

X Třída „A“: Místnosti jsou klasifi kovány podle toho, jaké poskytují pohodlí (norma EU). „A“ je nejvyšší třída s nejmenší oscilací teploty a nejlepším pohodlím.

Y Stabilní teplota v místnosti: Lze jí dosáhnout proporčním přímočinným či elektronickým regulátorem. Tato aplikace brání oscilacím teploty v místnosti díky hysterezi on/off termostatu.

Z Výtoková teplota: Teplota, která se okamžitě objeví, jakmile se otevře kohoutek.


DANFOSS, s. r. o.
logo DANFOSS, s. r. o.

Danfoss nabízí: regulační prvky pro CZT, termostatické hlavice, ventilová tělesa a šroubení, armatury pro vyvážení soustav v rezidenčních a komerčních budovách, produkty pro chytré vytápění - ovládání radiátorů a podlahového vytápění vzdáleně přes ...

 
 

Reklama


© Copyright Topinfo s.r.o. 2001-2024, všechna práva vyhrazena.