ジェット原理 - 混合回路におけるシステム分離のための再生ソリューション

ジェット原理 - 混合回路におけるシステム分離のための再生ソリューション特にリフォームでは、古い拡散開放型床暖房を分離するために、熱交換器がよく使われます。これはポンプの増設につながるだけでなく、通常、戻り温度の大幅な上昇を招きます。特に太陽電池やコンデンシングシステムでは、カバー率や効率が大幅に低下する。このような状況を改善するために、新しい技術的アプローチが期待されています。

rJET DN25 3x4

ポンプなしでシステム分離 rJET DN25 3×4に供給する。

地域暖房トランスファー・ステーションの管理基準

熱交換器は、地域暖房ネットワークの移送ステーションでよく使用される。二次流の温度Tブセック は、一次側流量Qを介した熱供給の制御である。プリム この温度は、一次側戻り温度Tプリム 従って、一次側の流量も可能な限り少なくなる。入口差圧のあるネットワークでは、市販の3点制御(開/止/閉)で制御される電動制御弁(ReV)で十分である。最大流量は通常、差圧制御絞り弁(DrV)によって制限される(図1)。 拡散気密でない床暖房回路を最新の熱発電器に接続する場合でも
(コンデンシング・ボイラー)の場合、メーカーがシステム分離を要求することが多い。二重回路システムの場合、この低温回路は、三点制御システムを介して第二の加熱回路としても制御されなければならない。ここでも、制御弁(ReV)は、以下の点で最も単純かつ最良の解決策です。
一次側の最低戻り温度Tプリム と最小流量Qプリム 図2.

還元の利用が凝縮ボイラーの効率を高める

熱交換ステーションの流量制御

図1:一次側に制御弁を備えた熱交換ステーションの流量制御。

二重回路システム用rendeMIX 2×4マルチポートミキシングマニホールドにより、還流利用方式が初めて市場に導入されました。低温回路に供給するための3つの入力を持つマルチポートミキサーは、まずE 2を介して高温回路の戻り流を利用し、その後E 1を介して高温ボイラー流にアクセスします。この結果、両方の加熱回路が直列に接続され、熱発生器の戻り温度と流量が低下します。このマルチポートミキサーは、サーボモーターによる3点制御も可能です。高温回路が、マルチポートミキサーがその入力E 2を介して混合回路に引き込むよりも多くの水を供給する場合、余剰分はボイラーリターン(流れ方向b)に流れ、逆の場合、不足分は低温回路(流れ方向a)から引き戻されます。追加の切替弁は必要ない。これだけで、ポンプ内蔵型ボイラーの場合、高温回路に加熱回路ポンプを追加する必要がなくなります(FACH.JOURNAL 2005/06: Series connection of mixed heating circuits increases efficiency, p. 112を参照: www.ihks-fachjournal.de/artikel/2005-2006/reihenschaltung-heizkreise).戻り温度が低いため
デルタTは最大50 %増加し、発熱量利用率は最大10 %増加するが、体積流量は最大33 %減少する。一次側の混合回路ポンプなしで低温回路のシステム分離のソリューションを提供することが当初不可能であったことは不満であった。
両加熱回路の場合、図3。

システム分離からポンプなしでリターンを利用

二重回路システムとシステム分離を備えたサーモ

図2:二重回路システムと一次側低温回路でのシステム分離を備えたサーム コントロールバルブ。

この欠点は、rendeMIX 2×4ジェットの導入により克服された。
を克服しなければならなかった。その目的は、一次側のポンプなしで混合回路の系統分離を供給することであった。この場合、システム分離は高温回路の加熱面と並列に接続されるため、ポンプを省略すれば、確かに入口E1の開放は問題にならない。しかし、高温回路の戻りからの流れを達成するためには、T2とT4の間に差圧を作り上げなければならず、この差圧は3つの基準を満たさなければならない:

  • この流量は、両加熱回路の油圧的デカップリングを確実にするため、高温回路の流量に依存せず、できるだけ一定であるべきである。
  • ボイラの残留揚程を考慮し、高温回路のサーモスタット弁の性能又は優先順位を制限しないように、大きすぎないこと。
  • 入口E 2が完全に開いているとき、システム分離を通して高温回路の可能な最大流量を伝達するのに十分な大きさでなければならない。
デュアルサーキットシステム、ミキシングマニホールド2x4付き熱交換器

図3:二重回路システム、2×4ミキシング・マニホールドを備えたサーモ - 低温回路での還流利用およびシステム分離 - 合計3台のポンプが必要。

デュアルサーキットシステム、2×4ジェットミキシングマニホールドを備えたサーム - リターンの利用とシステム分離

図4:二重回路システム、2×4ジェットミキシングマニホールドを備えたサーメ - 低温回路での還流利用およびシステム分離。

レジェンド

レジェンド

この目的のために、差圧カートリッジが開発された。この差圧カートリッジは、約50 mbarから開き、約70 mbar、流量1.5 m³/hで全開になる。これは、およそ35kWのラジエーター回路に相当する。同時に、平均圧力損失60 mbarは、残留揚程がわずか200 mbar(=2 mWS)であるにもかかわらず、輸送の場合は以下のことを意味する。
とバルブの優先順位、140mbarがまだ利用可能である。これで十分であることが証明された。結局のところ、この値の組(70mbar;1.5m³/h)は、Kvs値5.5に相当し、したがって200×75mm²のプレート30枚を備えた市販の熱交換器に相当する。いずれにせよ、プレート式熱交換器は、図2に示した回路よりもいくぶん大きな寸法にしなければならない。熱伝達は、高温回路の低い戻り温度から実現するのが望ましいからである。しかし、この投資は、効率の向上と補助エネルギーの節約により、すぐに元が取れる。もう一つの問題も解決しなければならなかった:マルチポートミキサーが運転モードIで入力E2とE3を開くと、T2、E2、E3、T3、T4を介して加圧されていないバイパスが開かれるため、差圧が崩壊してしまいます。その結果、油圧デカップリングが不十分になり、制御特性が悪くなります。

rJET:混合弁と調節弁を1つのハウジングに収納

解決策は、ウィケットホールE3を閉じることである。その結果、動作モードIIIでは、入力E1とE2は混合弁のように動作し続けます。しかし、動作モードIでは、出力Aへの入力E2は、制御弁のように動作します。したがって、図1および図2に示すように、高温回路における差圧カートリッジの圧力損失を一定にすることで油圧デカップリングを維持することと、一次側制御弁によってシステム分離の最適な容積制御を実現することの両方が可能である。循環ポンプが節約されるだけでなく、熱発生器への戻り温度が可能な限り低くなります(図4)。

バッファーシリンダーでの2ゾーン排出と戻り利用により、ソーラー収量と温水の利便性が向上する。

二重回路システムおよび2ゾーン排出と戻り利用を組み合わせたボイラーの回路図

図5:二重回路システムと2ゾーン放電とリターン利用の組み合わせによる温浴。

太陽熱エネルギーの重要性が増しているため、バッファ貯蔵タンクの効率的なソリューションがますます重要になってきています。バッファーのいわゆる2ゾーン吐出では、マルチポートミキサーはまず中央の接続部から温水にアクセスし、その後に上部の接続部から温水を引き出します。この結果、より安定した高温ゾーンが形成され、より快適な給湯が可能になるだけでなく、バッファーの下部にはより大きな冷水が戻り、より多くの太陽熱を吸収することができます。実験室でのテストでは、たった1つの暖房回路で、この方法でバッファーの効果が30 %以上向上することが実証された(IHKS FACH.JOURNAL 2005/06: Series connection of mixed heating circuits increases efficiency, p. 115 and IHKS FACH.JOURNAL 2006/07: Efficiency increase through multi-port mixer, p. 104.を参照。 記事は以下からも入手可能: www.ihks-fachjournal.de/artikel/2006-2007/mehrwege-mischer).rendeMIX 3×4は、この原理と返送利用法を組み合わせたものです。前述の2×4ミックスマニホールドの内部スイッチの2つの作動状態(過剰水(流れ方向b)と水不足(流れ方向a))は、3つの接続部を持つバッファーを油圧スイッチにすることで最適化されます:より冷たい余剰水(流れ方向b)か、より冷たい水(流れ方向a)のどちらかがバッファーの下部に入る。改修の実務では、太陽熱暖房のサポートによって最大50 %の節約になるとよく言われる。だから、何がより明らかであろう
システム分離の前にポンプを使用せずに戻り水を利用するジェット原理を2ゾーン吐出と組み合わせることで、太陽熱リフォーム市場に最適なソリューションが生まれます:床回路にシステム分離を使用することで、補助エネルギーや設置に追加費用をかけることなく、快適性と効率性を実現します!

低温回路でのシステム分離による太陽熱の最適利用

均圧部に差圧リリーフバルブÜV60を使用し、他方でコントロールミキサーを使用するという2×4ジェットの原理は、rendeMIX 3×4にも受け継ぐことができます。センターバッファ接続への3番目の接続がこの均圧セクションを形成します。ボイラー内のポンプは、ラジエーターを通して暖房水を駆動します。そのため、ラジエーターからの戻り水は、流量にほとんど依存しない差圧を発生させ、入力E2が開いているときに、体積流量の一部がシステム分離の一次側を流れるようにします。システム分離の下流の混合回路内のフロー温度が十分でない場合,ホットラジエータフローは,インレットE1を開くことによって追加される。しかし,温度が高すぎる場合,システム分離器を通る一次側のフローは,インレットE2を閉じることによって絞られる。
その結果、循環ポンプの節約に加え、次のようなメリットがある。
バッファーの下部コールドゾーンの戻り温度が低い。
そのため、太陽熱利用率が高く、給湯寿命が長い。
バッファーの上部ホットゾーンの図5。

著者

ハンス・ゲオルク・バウナッハ(Dipl.-Ing Hans-Georg Baunach)、マネージング・ディレクター

HGバウナッハ、ヒュッケルホーフェン

www.baunach.net

広告画像 rJET DN25 3x4

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