Równoważenie termostatyczne z zaworami RTB
Cel wyważania hydraulicznego
jest dostarczenie odpowiedniej ilości wody do każdego odbiorcy w sieci dystrybucyjnej. Nie może być ona zbyt mała, ponieważ w przeciwnym razie odbiorca nie będzie miał wystarczającej ilości ciepła. Ale nie może być też zbyt duży, bo w przeciwnym razie jego temperatura powrotu wzrośnie zbyt mocno, pogorszy się zasilanie innych odbiorców i spadnie sprawność sieci. Ale jaka jest "odpowiednia" ilość wody?
Zasadniczo
W systemach ogrzewania wody obiegowej do mocy cieplnej Q' emitowanej przez wymiennik ciepła, natężenia przepływu V' i różnicy temperatur ΔT stosuje się następującą zasadę trzech, gdzie c zawiera pojemność cieplną wody jako stałą:
Q' = c - V' - ΔT
Moc cieplna dostarczana do odbiornika jest zatem proporcjonalna do iloczynu natężenia przepływu i różnicy temperatur.
Q' ~ V' - ΔT
Można zatem dostarczyć taką samą moc, chłodząc dużą ilość wody nieco bardziej lub małą ilość wody nieco bardziej.
Dobrym przybliżeniem pojemności cieplnej wody jest
c = 4,2 J/(g-K) = 1 cal
Oznacza to, że chłodząc 1 g wody o 1 K można uzyskać 4,2 dżula ciepła. W ten sam sposób można schłodzić ½ g wody o 2 K lub ¼ g wody o 4 K. Ta ilość ciepła była kiedyś nazywana kalorią.
1 W = 1 J/s
Ponieważ jeden wat to moc, przy której transportowana jest ilość ciepła równa jednemu dżulowi na sekundę, powyższy wskaźnik zużycia energii można zapisać w standardowych jednostkach w następujący sposób:
Q' [kW] = 7/6 - V' [m³/h] - ΔT [K]
Oznacza to na przykład:
odbiornik o nominalnej mocy 28 kW, zaprojektowany dla nominalnej różnicy temperatur 20 K, ma nominalny przepływ objętościowy 1,2 m³/h:
V' [m³/h] = 6/7 - 28 kW / 20 K = 1,2 m³/h
Te dane znamionowe muszą zawsze pochodzić ze specyfikacji mocy na tabliczce znamionowej lub z arkusza danych!
Wyważanie hydrauliczne
jest ograniczenie przepływu przez ten odbiornik do wartości nominalnej, w tym celu stosuje się zawory sterujące przepływem i ciśnieniem różnicowym.
Ale co, jeśli odbiornik pobiera mniej niż moc znamionowa? Na przykład:
- ponieważ jest to nagrzewnica powietrza, której wentylator jest wyłączany przez elektryczny termostat pokojowy?
- ponieważ jest to zbiornik wody pitnej, który musi pokrywać tylko straty w trybie gotowości cyrkulacji?
Jeśli ilość wody V' nie jest dostosowana do zmniejszonej mocy wyjściowej Q', wówczas różnica temperatur ΔT musi zostać zmniejszona, ponieważ Q' ~ V' - ΔT! Jednak zmniejszenie różnicy temperatur może oznaczać jedynie wzrost temperatury powrotu, ponieważ temperatura zasilania w sieci pozostaje stała.
Brak Równoważenie termostatyczne nagrzewnic powietrza bez Zawór RTB
Brak wyrównania termostatycznego butli bez zaworu RTB
Ponieważ przepływ objętościowy jest stały (cV') bez instalacji zaworów RTB (ograniczników temperatury powrotu), nawet jeśli równoważenie hydrauliczne zostało przeprowadzone prawidłowo, temperatura powrotu może osiągnąć najniższą wartość tylko wtedy, gdy wentylatory wszystkich nagrzewnic powietrza pracują jednocześnie lub zbiornik ciepłej wody użytkowej podgrzewa świeżą zimną wodę. Ponieważ jednak nie zawsze tak jest, na przykład system kotła kondensacyjnego nigdy nie może pracować stale w trybie kondensacji lub system solarny nigdy nie może w pełni wykorzystać swojego potencjału wydajności.
Równoważenie termostatyczne to
Bardzo prostą metodą rozwiązania tego problemu jest zainstalowanie ogranicznika temperatury powrotu (RTL) w każdej równoległej linii odbiorczej. Ten zawór termostatyczny ogranicza temperaturę powrotu do ustawionej wartości maksymalnej. Jeśli temperatura spadnie poniżej tej wartości, zawór jest całkowicie otwarty; jeśli jednak ją przekroczy, zawór zostanie zamknięty do minimalnego natężenia przepływu wynoszącego około 1% wartości nominalnej. Czujnik musi być zainstalowany jak najbliżej wylotu odbiornika, aby zminimalizować czas reakcji, co jest szczególnie ważne w przypadku nagrzewnic powietrza. Minimalne natężenie przepływu nie tylko skraca czas reakcji, ale także zapewnia natychmiastowy ciepły start i gwarantuje ochronę przed zamarzaniem.
Równoważenie termostatyczne nagrzewnic powietrza z Zawór RTB
Termostatyczny Synchronizacja pamięci z Zawór RTB
Przyjemny efekt uboczny
Zaletą tego prostego i zwiększającego wydajność środka jest to, że w przyszłości nie będzie już konieczne instalowanie zaworów regulacji przepływu i różnicy ciśnień: Wystarczy ustawić wszystkie odbiorniki, takie jak nagrzewnice powietrza lub zbiorniki wody pitnej w sieci rur na określoną różnicę temperatur, określić odpowiednią temperaturę zasilania i ustawić wszystkie zawory RTB na odpowiednią temperaturę powrotu.
Na przykład: Nagrzewnice powietrza
Załóżmy, że wszystkie nagrzewnice powietrza są ustawione na 70/50°C przy mocy nominalnej. Następnie należy odpowiednio dobrać nachylenie krzywej grzewczej i ustawić zawory RTB na 50°C. Jeśli jest zbyt zimno, gdy jest bardzo zimno, należy zwiększyć nachylenie krzywej grzewczej; jeśli temperatura powrotu wzrasta zbyt mocno, gdy jest łagodnie zimno, należy obniżyć maksymalne wartości temperatur powrotu na zaworach RTB. Maksymalne wartości temperatury powrotu należy obniżyć tak bardzo, jak to możliwe. Praktyczną wartością jest 40 do 45°C przy temperaturze zasilania 75 do 80°C w przypadku projektowym (obciążenie nominalne). Prędkość wentylatora powinna być ustawiona na najniższą możliwą wartość, co zwiększa temperaturę wylotową powietrza i zmniejsza przeciągi i hałas. Temperatura powrotu nigdy nie może spaść poniżej temperatury powietrza zasysanego przez nagrzewnice powietrza.
Na przykład: Zbiorniki wody pitnej
Najważniejszą rzeczą przy ładowaniu zasobnika jest to, aby zasobnik był ładowany za jednym razem bez przerywania pracy palnika. W tym celu w trybie ładowania temperatura zasilania kotła musi być ustawiona tak wysoko, jak to możliwe. Temperaturę powrotu można teraz ograniczyć do wartości nieco poniżej temperatury powrotu obiegu. Praktyczne wartości dla małych systemów (według TrinkwV) wynoszą od 45 do 55°C. W przypadku dużych systemów (według TrinkwV) należy wybrać co najmniej 55°C, a w przypadku dezynfekcji termicznej 70°C. We wszystkich wymienionych przypadkach temperatura zasilania w trybie ładowania powinna wynosić co najmniej 85°C. Informacje te są zgodne z wnioskami z Oświadczenie Federalnej Agencji Ochrony Środowiska "Oszczędzanie energii w ogrzewaniu wody - zgodność oszczędności energii i wymagań higienicznych dla wody pitnej" z września 2011 r.. Chcielibyśmy również skorzystać z okazji, aby podkreślić związek między Higiena wody pitnej i jakość powierzchni zbiornika odnoszą się do.
Pompa obiegowa
jest tak jak poprzednio zwymiarowana do całkowitej objętości wody wszystkich odbiorników przy mocy znamionowej i ustawiona na najniższą możliwą wartość zadaną w trybie pracy "Stała różnica ciśnień (cΔp)". Tylko w wyjątkowych przypadkach wartości powyżej
Δp = 250mbar = 2,5mWS
zalecane. Takimi wyjątkami są na przykład zdecentralizowane moduły świeżej wody w stacjach domowych bez własnej pompy z zaworami proporcjonalnymi bez energii pomocniczej.
Przykład udanej renowacji zakładu produkcyjnego
Linki do produktów: