Regulace topných a chladicích systémů (XII)
Tento článek doplňuje předchozích 11 regulačních schemat, které byly věnovány regulaci vytápění a chlazení při využití např. fan-coilů, velkoplošných systémů, solárních systémů, radiátorů s TRV, radiátorů s automatickými regulátory průtoku a v přípravě teplé vody.
Soustava s proměnným průtokem má typické využití v předávacích stanicích. U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v primární distribuční síti a regulátor průtoku v části budov.
Návrh
- Je dána potřebná Δp ve vytápěcím zařízení
- Vytápěcí zařízení má regulátor Δp pro vytápěcí obvod (je chráněn proti přetlaku)
- POTRUBÍ POTŘEBUJE SPECIÁLNÍ HYDRAULICKÝ VÝPOČET
- Výpočet přednastavení pro radiátory na sekundární straně v regulační smyčce Δp
- Hydraulický výpočet pro regulátor Δp: nastavení Δp (předávací stanice + potrubí) + regulátor průtoku
- Jednoduchý výpočet regulátoru Δp: DOPORUČENÝ 10 kPa tlakové ztráty
- Výpočet dopravního tlaku čerpadla podle tlakových ztrát s faktorem souběžnosti
- Plochá charakteristika čerpadla představuje výhodu, použití pohonu s proměnnými otáčkami se nedoporučuje (pouze s velmi rychlou reakcí vzhledem k velmi rychlým změnám zatížení v soustavě založené na fluktuaci DHW)
Provozní náklady
- STŘEDNÍ čerpací náklady F) (proměnný průtok, ale poněkud vysoká potřeba dopravního tlaku čerpadla)
- Tepelné ztráty v rozvodném potrubí velmi nízké (3 potrubí místo 5)
- Je zapotřebí vyšší dopravní tlak čerpadla – je třeba vysoké Δp ve vytápěcí jednotce a další ztráty tlaku na regulátoru Δp + je nutný regulátor průtoku
Investice
- Investiční náklady I) – VYSOKÉ (předávací stanice + DPC + FL ve stoupačkách)
- Méně potrubí a dalšího vybavení – DHW soustava chybí, příprava pomocí předávací stanice
- Uvedení soustavy do provozu je nutné (nastavit Δp v regulátoru a regulaci průtoku)
- Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami S) (konstantní charakteristika)
Navrženo pro rychlou instalaci
- Hydraulická regulace uvnitř předávací stanice a na patě stoupaček
- Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ
- VYSOKÝ KOMFORT (individuální měření tepla, jednoduchý princip, okamžitá příprava DHW M), vytápění s Δp regulací, přímočinná regulace teploty v místnosti s TRV, možnost časového ovládání)
- Energicky úsporné řešení, nízké tepelné ztráty v soustavě
- Čerpadlo s proměnnými otáčkami zaručuje úsporu energie T)
Jiné
- Pro radiátory se doporučuje termostatický radiátorový ventil
- Tepelné ovládání DHW má tlakový ventil ke snižování tlaku
- Při částečném zatížení jen minimální nadprůtok (rychlá reakce tepelné regulace při přípravě DHW)
- Do vytápěcího zařízení je zabudovaný obtok, aby výměník tepla mohl stále připravovat teplou vodu
- Když u DHW zprovozňujete stranu DHW M), vyhněte se sekundárnímu průtoku skrze výměník tepla, aby byla zajištěna potřebná teplota vody
Doporučená* aplikace
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 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 ...