IMI Hydronic Engineering: Optimalizovaná regulace koncových jednotek v soustavě HVAC (II)
Závislost chování tepelného výměníku na způsobu regulace
K hlavním úkolům při projektování vytápěcích, větracích a klimatizačních soustav (dále v textu HVAC) patří zajištění tepelného komfortu v podobě ideální pokojové teploty, snížení spotřeby energie a vytvoření podmínek pro dlouhou životnost navržených zařízení.
V předchozím článku jsme se věnovali způsobům regulace koncových jednotek, jejich parametrům, způsobu použití a porovnali jsme jejich výhody a nevýhody.
Jak již bylo naznačeno, volba režimu regulace koncové jednotky neovlivňuje pouze přesnost a množství regulované teploty, ale také spotřebu energie čerpadel a výkon chladicích jednotek nebo kondenzačních kotlů. Abychom to mohli vyhodnotit, musíme se podívat na chování tepelného výměníku. Závislost výkonu tepelného výměníku na průtoku není obvykle lineární.
![](/docu/clanky/0241/024153o1.png)
Obr. 10
Když průtok klesá, termální výměna narůstá, to vysvětluje nelinearitu závislosti průtok/výkon (modrá křivka na obr. 10).
Nelinearita závisí na koeficientu termální účinnosti „Φ” tepelného výměníku.
V situaci, kdy přívodní voda má 7 °C, vratná 12 °C a okolní teplota je 24 °C, se koeficient Φ rovná 0,29.
![](/docu/clanky/0241/024153o2.png)
Opak koeficientu Φ (1/0,29 ~ 3) udává tvar křivky v počátku. Protějšek koeficientu Φ se rovná 1/0,29 ~ 3, což znamená, že 10 % nárůst průtoku zvýší výkon 3 × 10 %, tj. 30 %. Otevření ventilu způsobí rychlé zvýšení výkonu.
Jakmile dosáhneme nominální hodnoty průtoku, koeficient udává tvar křivky. V této části křivky 10 % nárůst průtoku změní výkon jen 0,29 × 10 %, tj. cca 3 %.
Je důležité vědět, že po většinu provozní doby (70–80 %) funguje soustava vytápění nebo chlazení na méně než 50 % výkonu a je třeba jen 20 % průtoku. Ideální stav by nastal, pokud bychom dokázali pro každý spotřebič „namíchat“ správnou teplotu přívodu a docílit požadovaného výkonu a současně zajistit nezbytný průtok.
Spotřebiče jsou však v soustavě zapojeny společně s jinými a teplota přívodu odpovídá tomu nejnáročnějšímu z nich, proto je regulace průtoku nezbytná, jinak dochází k dodávce většího výkonu, než je potřeba, a často ani regulace není schopna rychlý vzestup teploty v místnosti vykompenzovat.
V důsledku bude soustava s variabilním průtokem, regulovaná proměnnými regulátory (0–10 V), fungovat většinu času s průtokem do 20 % (obr. 11). Situace se zlepší, pokud je soustava rozdělena na určité zóny (např. severní a jižní strana), pro které můžeme připravit individuálně teplotu přívodu dle aktuálních povětrnostních podmínek a zátěže daného okruhu.
![logo IMI Hydronic Engineering](https://mojefirma.tzb-info.cz/img/_/company.10164/imi-hydronic-logo.png)
Naší doménou jsou vysoce efektivní řešení pro HVAC soustavy: udržování tlaku a kvality vody; vyvažování, regulace a ovládání; termostatická regulace včetně unikátní technologie AFC® s Eclipse Inside. Produkty značek Heimeier, TA a Pneumatex šetří čas, ...