Otomatik hidrolik balans ayarı
Bir bakışta avantajlar
- Hidrolik balans ayarı hiç vakit kaybetmeden yapılır
- Sabit yerine dinamik olarak kontrol edilir
- Isıtma maliyetlerinde ortalama 20% tasarruf
- Tıkanma olmadan kalıcı çözüm
- Sirkülasyon pompalarının daha düşük güç tüketimi
- Panel ısıtma için bireysel oda kontrolü olarak kullanılabilir
- Daha fazla konfor ve Daha yüksek verimlilik
- Isıtma devrelerinden çok daha fazla olası uygulama
Hidrolik balans ayarı
Bir dağıtım şebekesinde hidronik dengelemenin amacı her tüketiciye "doğru" miktarda su sağlamaktır. Bu miktar çok küçük olmamalıdır, çünkü aksi takdirde tüketiciye yeterli miktarda su sağlanamaz; ancak çok büyük de olmamalıdır, çünkü aşırı arz tüketiciye fayda sağlamaz, sadece sistemi zayıflatır ve diğer tüketiciler çok az su alır. Ancak, su her zaman en az direnç gösteren yolu seçtiğinden, bu kendiliğinden gerçekleşmez. İstenen sonuç kendiliğinden, yani dağıtım şebekesinin çeşitli alt kollarına aktif müdahale olmadan gerçekleşmeyecektir. O halde soru şudur: Tüm tüketicilere arzı optimize etme hedefine ulaşmanın en iyi yolu nedir?
Bir seçenek de bu müdahaleleri manuel olarak gerçekleştirmektir: Gerekli su miktarlarını "basitçe" hesaplarsınız, münferit bölümlerin vanalarını buna göre ayarlarsınız ve hepsi bu kadar. İyi olurdu, çünkü bu yöntemin birkaç dezavantajı vardır: birincisi, bireysel su miktarlarının hesaplanması ve ardından ayarlanması çok fazla iş gerektirir ve ikincisi, sonucun kontrol edilmesi zordur ve ayrıca değişen gereksinimlere tepki veremez: tabiri caizse "siste kör uçmak".
İyi düzenlenmiş olması sabit olmasından daha iyidir
Bir tuvalet rezervuarının dolumunu "senkronize" etmek istediğinizi varsayalım. O zaman kendinize örneğin günde kaç sifon çekilmesi beklendiğini sorar ve kaynağı buna göre ayarlarsınız. Kullanıcılar bağırsak hastalığına yakalandığında ya da tatile çıktığında neler olacağını herkes tahmin edebilir.
Bu örnek elbette kasıtlı olarak abartılmıştır ve herkes bir tuvalet rezervuarının nasıl doldurulduğunu bilir, yani bir şamandıra valfi aracılığıyla. Yine de bu örnek, sabit bir ayar ile seviye kontrolü arasındaki farkı çok uygun bir şekilde göstermektedir, çünkü sabit bir ayarın aksine, ayar değerini buna göre ayarlayan bir kontrol sisteminde her zaman bilgi geri bildirimi vardır: Sarnıçtaki su seviyesi ne kadar yüksekse, giriş o kadar düşük olur veya istenen seviyeye ulaşıldığında giriş kapatılır, böylece ne bağırsak hastalıkları ne de tatil gezileri sorun haline gelebilir.
Peki ya "hidrolik dengeleme"? Burada aslında "hesapla ve ayarla" yöntemi kullanılır, ancak hesaplama genellikle o kadar çok varsayıma dayanır ki, sonuç büyük yanlışlıklar nedeniyle tesadüf ile hüsnükuruntu arasında bir yerde konumlandırılmalıdır - en azından mevcut binalarda. Bireysel tüketicilere daha sonra bir eksik tedarik olursa, sistem uyana kadar "yeniden ayarlanır" (açılır). Bu da ancak hiçbir tüketici şikayet etmediğinde mümkün olur. Bu nihai sonucun ne kadar optimal olduğu herkesin tahminidir.
Peki "otomatik hidrolik dengeleme" nasıl çalışabilir?
Herhangi bir ısıtma yüzeyi, bir tarafında ısıtma suyunun aktığı ve diğer tarafında ısıtılacak ortamla temas halinde olan bir ısı eşanjörüdür. Peki birincil (ısı ileten) ısıtma suyu akış hızı çok yüksekse böyle bir ısı eşanjörüne ne olur? Oldukça basit: aşırı akış hızıyla ilişkili ısı miktarı tamamen dağıtılamaz, bunun üzerine dönüş sıcaklığı, yani ısıtma suyunun ısı eşanjöründen çıkış sıcaklığı yükselir. Başka bir deyişle, aşırı yüksek dönüş sıcaklığı, aşırı yüksek debinin bir göstergesidir.
İşte tam da bu noktada "otomatik hidrolik dengeleme" devreye girer ve termal kontrol valfleri prensibini kullanır: dönüş sıcaklığı çok yüksekse valf kapanır ve su hacmi azaltılır; dönüş sıcaklığı çok düşükse valf açılır ve su hacmi artırılır. Bu nedenle dönüş sıcaklığı sınırlayıcı veya kısaca RTB olarak adlandırılır.
Hedef, su hacmi yerine dönüş sıcaklığıdır
Su hacmi artık RTB'nin kontrol çalışmasının bir sonucu olduğundan, artık hesaplanmasına gerek yoktur. Bunun yerine, su hacminin sınırlandırılacağı maksimum dönüş sıcaklığı ayarlanmalıdır. Bunun için ön koşul elbette doğru tasarlanmış bir ısıtma yüzeyidir ve herhangi bir hidrolik dengelemenin gerçekleştirilmesi için her zaman bunu varsaymamız gerekir. Bununla birlikte, "termal" prosedürün yerden ısıtmanın kullanımındaki değişikliği (örneğin bir yatak odasından ofise) telafi etmek için de kullanılabileceğini kanıtlayan örnekler de biliyoruz. (Hidrolik dengeleme hakkında teknik makale)
Neden minimum sirkülasyon?
Hedef değişken olan "su seviyesinin" şamandıra aracılığıyla doğrudan ölçüldüğü ve besleme vanasını kontrol etmek için kullanıldığı yukarıdaki tuvalet rezervuarı örneğinin aksine, dönüş sıcaklığının ölçümü dolaylı ölçülen bir değişkendir, çünkü dönüş sıcaklığındaki değişiklik yalnızca akış hızındaki veya tüketilen güçteki değişiklikten sonra bir zaman gecikmesiyle meydana gelir ve ayrıca ısıtma yüzeyinin türüne ve boyutuna bağlı olarak değişir. Başka bir deyişle, gecikmeli etki termostatik vananın aşırı tepki vermesine neden olabilir.
Örneğin bir hava ısıtıcı fanı elektrikli oda termostatı tarafından kapatılırsa, ısıtma serpantininden dönüş sıcaklığı çok hızlı ve çok keskin bir şekilde yükselir ve termostatik vana tamamen kapanır. Ancak vana kapandığında sadece akış değil, aynı zamanda hava ısıtıcı fanının tekrar çalışıp çalışmayacağına dair bilgi akışı da kesilir. Öte yandan, uygun küçük bir minimum sirkülasyon bu bilgi akışını sürdürür. Buna ek olarak, ısıtma serpantini fan kapalıyken bile sıcak kalır, böylece minimum sirkülasyon sadece kontrol kalitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda donmaya karşı koruma ve her zaman sıcak bir başlangıç sağlar.
Başka bir örnek: RTB'nin ortam sıcaklığı - örneğin bir yerden ısıtma devresi manifold kabininde - ayar noktası değerinin üzerinde olsaydı ve böyle bir vana tamamen kapanıp akışı tamamen kesseydi, vana gövdesi ve termostat er ya da geç ortam sıcaklığına ulaşacak ve bu nedenle vana artık hiç açılmayacaktı: klasik bir çıkmaz. Ancak, bu çalışma durumu uygun bir küçük minimum sirkülasyon ile güvenilir bir şekilde önlenir.
20%'nin üzerinde ortalama tasarruf
Tüm ısıtma mühendisleri, ısıtma sistemlerinin büyük çoğunluğunda atıkların çoğunun ısı üreticisinin değiştirilmesiyle önlenemeyeceğinin, ancak hidrolik sistemin tamamen yenilenmesiyle önlenebileceğinin farkında değildir.
Ama bir uzmana söz hakkı verelim:
"İki ailelik evleri Baunach istasyonları ve tampon depolama tankları ile donattığımda, bunun yüzde 30 ila daha fazla enerji tasarrufu sağladığını iddia ediyorum. Tabii ki Baunach istasyonunun yukarı ve aşağı yönündeki her şey doğru olmalı, boruların tampon silindire entegrasyonuna kadar, ki bu genellikle yanlış veya verimsizdir. Bu, bir ısıtma sisteminin en önemli halkasıdır. Kazan üreticileri size yüzde 92 ve 93 verimlilik vaat ediyor. Sistem optimize edilmemişse bunun bana pek bir faydası yok. Eminim ki birçok, hatta çoğu ısıtma sistemi maksimum yüzde 75 sistem verimliliğine ulaşır, daha fazlasına değil. Bunun nedeni kısmen depolama tankına yüksek sıcaklıkların karışması ve enerji jeneratörünün sürekli olarak tepki vermesi ve geçiş yapması gerektiğidir. Sürekli olarak yeniden ısınıyor."
Lorenz Mayer, Isıtma-Sıhhi-Güneş, Evcil Hayvan
Tıkanma olmadan kalıcı çözüm
Bunu kim yaşamadı ki: Radyatör ısıtma devresini önceden ayarlanabilen termostatik vanalarla sanatın tüm kurallarına göre kalibre ettiniz ve sonra telefon çaldı: "Oturma odasındaki radyatör gerçekten ısınmıyor!" Peki o zaman ne yaparsınız? Müşteriye gidiyorsunuz ve "yeniden ayarlıyorsunuz". Bu iş için ücret alamayacağınıza ve almak istemediğinize göre, mümkünse ilk seferde "uyması" gerekir. Bu genellikle ısıtma suyundaki küçük kirliliklerin önceden ayarlanmış vanaların eşit derecede küçük açıklıklarının önünde toplanması ve böylece akışı kesmesinden kaynaklanır. Dinamik kontrollü termostatik vanalarda böyle bir şey olabilir mi? Zor, çünkü bu vanalar sabit değildir, dinamik olarak kontrol edilir: çok düşük bir akış hızı, çok düşük bir dönüş sıcaklığına ve dolayısıyla kirliliğin geçmesine izin veren bir valf açılmasına neden olur.
Sirkülasyon pompalarının daha düşük güç tüketimi
Elbette, diferansiyel basınç veya akış kontrollü vanalar gibi dinamik olarak ayarlanan dengeleme vanaları da vardır. Bunların ortak noktası, kontrol işlerini, yani vanayı açmak ve kapatmak için gereken mekanik enerjiyi ısıtma suyunun akışından almak zorunda olmalarıdır. Bu, bu vanaların yalnızca genellikle yaklaşık 200 mbar'lık minimum basınç kaybıyla çalıştığı anlamına gelir. Şimdi bunu şu şekilde hayal etmelisiniz: Bir ton ağırlığında olduğu bilinen ve bu şekilde dengelenen her metreküp suyun, sirkülasyon pompası aracılığıyla elektrik olarak yüksek maliyetle satın alınması gereken ilave iki metre daha yukarı pompalanması gerekir. Termostatik vanada ise bu enerji ısıtma suyunun ısısından gelir ve ısı üreticisi bu yükü hiç fark etmediği için gülümseyemez bile.
Dönüş sıcaklığı sınırlayıcısının (RTB) video açıklaması:
RTB vanası, ayarlanabilir maksimum sıcaklığa ve nominal akışın 0,5%'si mertebesinde sabit minimum akışa sahip bir termostatik dönüş sıcaklık sınırlayıcısıdır.
RTB, her bir ısıtma yüzeyinin akış hızı otomatik olarak gerçek çıkışa uyarlandığından ve ısıtma devresi otomatik olarak hidrolik olarak dengelendiğinden, hacim akışlarını hesaplama ve manuel olarak düzenleme ihtiyacını ortadan kaldırır. Maksimum dönüş sıcaklığı için ayar noktası basitçe termostatik kafa üzerinde ayarlanır. Dönüş sıcaklığı bu ayar noktasını aşarsa, vana yardımcı enerji olmadan kapanarak akışı azaltır. Isıtılan ısıtma suyu ısıtma yüzeyinde daha uzun süre kalır ve bu nedenle daha etkili bir şekilde ısı yayabilir.
RTB'nin uygulama alanları
a) Radyatör ısıtma devreleri (iki borulu sistemler):
Radyatör ısıtma yüzeyleri RTB'lerin montajı ile otomatik olarak hidrolik olarak eşitlenir. Mekanizma her zaman aynıdır: Isıtma yüzeyinden geçen akış çok yüksekse, dönüş sıcaklığı çok yüksektir ve bunun tersi de geçerlidir. RTB burada mümkün olan en düşük sıcaklığa ayarlanır, bu nedenle ısıtma devrelerinin "tasarımı" dikkate alınmalıdır. Bu işlem için su miktarlarının hesaplanmasına gerek yoktur, bu da özellikle mevcut binalarda büyük bir avantajdır.
Bir ısıtma devresinin tasarımı, binanın ısıtma sisteminin tasarlandığı beklenen en soğuk gündeki maksimum akış ve dönüş sıcaklığı olarak tanımlanır. Örneğin eski binalarda 70/50°C veya 60/40°C'lik tasarımlar yaygınken, yeni binalarda 50/35°C veya hatta 40/30°C'lik tasarımlar kullanılmaktadır. Radyatörlerin daha düşük dönüş sıcaklığına rağmen binaya yeterli ısı sağlayabilmesini sağlamak için, RTB'nin kurulumundan sonra ısıtma eğrisi düzeltilerek hava koşullarına göre dengelenmiş akış sıcaklığı uygun şekilde artırılmalıdır, örneğin ısıtma devresi RTB'siz 60/40°C'den RTB'li 70/30°C'ye veya 50/35°C'den 55/30°C'ye yükseltilir.
Bu termostatik dengelemenin sonucu sadece ısının tüm radyatörlere tam olarak eşit dağıtılması değildir, bu da planlanan konforun elde edilmesine karşılık gelir, aynı zamanda daha düşük dönüş sıcaklıkları ve daha düşük elektrik maliyetleri nedeniyle ısıtma maliyetlerinde önemli bir tasarruf sağlar, çünkü sirkülasyon pompası tarafından pompalanacak su miktarı da önemli ölçüde azalır. Kulağa inanılmaz gelse bile: deneyimlerimize göre, ısıtma sisteminde önemli bir arıza yoksa ve akış sıcaklığı yeterince yükseltilebiliyorsa, radyatör ısıtma devrelerini 35°C, 30°C ve hatta bazen 25°C dönüş sıcaklıklarıyla çalıştırmak gerçekten mümkündür. Ve tüm bunlar - daha önce de belirtildiği gibi - su miktarlarının zaman alıcı "hesaplanması" olmadan, ki bu genellikle sadece varsayımlar temelinde mümkündür, çünkü bunlar her bir yük durumunda otomatik olarak ve otomatik olarak ayarlanır. Bu nedenle, örneğin birkaç radyatör tatil için kapatılırsa, geri kalan radyatörler dönüş sıcaklıkları etkilenmediği için aynı miktarlarda su almaya devam eder. "Sabit basınç" modunda çalışan sirkülasyon pompası, basma basıncını artırmadan hızını daha düşük akış hacmine göre ayarlar.
RTB'ler kilitlenebilir dönüş vidası bağlantısı yerine her radyatöre takılır, istenen maksimum sıcaklığa ayarlanır ve ayarlamayı önlemek için sabitlenir. Radyatör dönüşünde konveksiyona bağlı soğuk hava girişi nedeniyle, radyatördeki RTB'nin aşılması veya aşırı ortam sıcaklığı nedeniyle yukarıda açıklanan çıkmaz sokak oluşmaz. Radyatör versiyonu (tekerlek) olarak adlandırılan RTB vanalarımızın minimum sirkülasyona (MUL) sahip olmamasının nedeni budur, böylece radyatör çıkarıldığında boru tesisatına bağlantı hala kapatılabilir.
b) Yerden ısıtma devreleri:
Yerden ısıtma versiyonundaki (Fbh) RTB'lerin her iki tarafında Eurocone vidalı bağlantı vardır ve doğrudan yerden dağıtım sisteminin dönüş manifolduna takılabilir; bu işlem biraz pratikle vana başına sadece birkaç dakika sürer.
Dönüş sıcaklığının istenen oda sıcaklığının yaklaşık iki buçuk derece üzerine ayarlanmasının iyi bir ayar önerisi olduğu kanıtlanmıştır. Burada da hava koşullarına göre dengelenmiş (dış ortam sıcaklığına bağlı) akış sıcaklığının hafifçe yukarı doğru ayarlanması ve sirkülasyon pompasının "sabit basınçlı" çalışma moduna ayarlanması tavsiye edilir.
Yerden ısıtma sistemlerinde - genel olarak panel ısıtma devrelerinde olduğu gibi - ısı odaya daha düşük sıcaklıklarda radyasyon yoluyla aktarılır. Dönüş sıcaklığı genellikle oda sıcaklığının sadece birkaç santigrat derece üzerindedir. Sonuç olarak, oda sıcaklığı yükseldiğinde, örneğin güneş radyasyonu veya elektrikli cihazlar gibi harici ısı girişi nedeniyle dönüş sıcaklığı zaten artar. Daha yüksek bir oda sıcaklığı, ısıtma yüzeyinden odaya daha az ısı aktarılması anlamına geldiğinden, bu, yerden veya panel ısıtmanın "kendi kendini düzenleyen etkisi" olarak bilinir.
Ancak sabit bir ayarla kalibre edilmiş bir yerden veya yüzeyden ısıtma devresi söz konusu olduğunda, sabit su debisi etkilenmediği için hiçbir şey olmaz. Öte yandan, bir RTB takılarak dengeleme otomatik hale getirilmişse, bu aynı zamanda dönüş sıcaklığı yükseldiğinde ısıtma yüzeyinin akış hızını azaltır ve bu da odaya giden ısı çıkışını daha da azaltır. Bu sadece kendi kendini düzenleme etkisini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda Enerji Tasarrufu Yönetmeliği'nin (EnEV) "ısı transfer ortamı olarak su kullanılan ısıtma sistemleri [...] binalara monte edildiğinde oda sıcaklığının oda bazında kontrolü için otomatik cihazlarla donatılmalıdır" şartını da yerine getirir. Başka bir deyişle: RTB'nin kurulmasıyla oda sıcaklığının oda bazında kontrolü mümkün olur ve böylece standart yerine getirilir.
Oda termostatlı bireysel oda kontrollerinin çoğuyla karşılaştırıldığında RTB'lerin bir başka avantajı daha vardır çünkü "orantılı" çalışırlar, yani akış hızını sürekli olarak ayarlayabilirler, oysa çoğu bireysel oda termostatı, akış hızını yalnızca tamamen açan veya kapatan iki noktalı kontrolörler (tıklamalı termostatlar) olarak adlandırılır. Bunun biri verimlilik, diğeri konfor açısından iki dezavantajı vardır: Verimlilik azalır çünkü vana tamamen açıkken çok fazla su yüksek bir dönüş sıcaklığına neden olur, oysa vana kapalıyken ısıtma yüzeyi dönüş sıcaklığına hiçbir katkıda bulunmaz. Her zaman daha düşük bir akış hızına sahip olsaydı, her zaman düşük bir dönüş sıcaklığına katkıda bulunacaktı. Ancak konfor da azalır çünkü iki noktalı kontrol üniteleri zorunlu olarak bir histerezise, yani bir açma/kapama farkına sahiptir: sadece oda çok sıcak olduğunda kapanır ve sadece çok soğuk olduğunda açılırlar. Bu da özellikle yerden ısıtmada rahatsız edici şikayetlere yol açabilen soğutulmuş ısıtma yüzeylerine neden olur.
Sadece çocuk veya misafir odaları gibi sürekli ısıtılmayan odalarda, oda ısıtmasını çok rahat bir şekilde açıp kapatmak için kullanılabileceğinden, bu tür bireysel oda kontrol cihazlarının ek kurulumu önerilir.
RTB valfinin nasıl çalıştığını kendiniz görün üç dakikadan az bir zemin dağıtım sisteminin dönüş kollektörüne monte edilir:
c) Radyatör ısıtma devreleri (tek borulu sistemler):
Geçmişte mevcut birçok konut binasında radyatörlü ısıtma devreleri "tek borulu sistemler" olarak inşa edilmiştir. Bu bağlantı prensibinde, münferit radyatörler besleme borularının akışına ve dönüşüne paralel olarak değil, seri olarak bağlanır, böylece her bir radyatörden bir baypas geçmelidir, çünkü aksi takdirde sadece tüm radyatörler birlikte çalıştırılabilir; Öte yandan, bir veya daha fazlası kapatılırsa, diğerleri de soğuk kalacaktır.
Bu tür sistemlerdeki en büyük sorunlardan biri, tüm baypaslardan geçen hacimsel akışın, toplam akış hızını radyatörlerin herhangi birinde yetersiz besleme olacak kadar kısıtlamadan mümkün olduğunca küçük tutulması gerektiğidir. Buna ek olarak, neredeyse tek bir boru hattı ile beslenen hiçbir konut binası yoktur, ancak çoğunlukla tek katlı dairelerin tek boru hattı olarak tasarlandığı ve daha sonra genellikle merdiven boşluklarında yükselticilere bağlandığı binalar vardır. Bu, birkaç tek boru hattının paralel olarak bağlandığı anlamına gelir ve bu nedenle tüm dairelerin diğerlerine kıyasla yetersiz beslenmesi nadir değildir. Bu sorun genellikle, yeterli ısı binanın son köşesine ulaşana kadar daha büyük pompalar takılarak sirkülasyon suyu hacminin artırılmasıyla "çözülür" ve böylece hidrolik dağıtım sisteminin genel verimliliği tamamen ihmal edilir.
Yandaki iki şeklin de gösterdiği gibi, tek borulu bir sistemdeki su miktarı tüm ısıtma yüzeylerinin ısı çıkışına bağlıdır. Böyle bir su miktarı sabit olamaz ve bu nedenle böyle bir su miktarının hesaplanması ve sabit olarak ayarlanması, yük durumlarının büyük çoğunluğunda önemli bir fazlalığa ve dolayısıyla muazzam bir termal enerji israfına yol açar.
Burada da RTB vanaları mükemmel olduğu kadar basit bir çözüm sunar, çünkü - daha önce birkaç kez açıklandığı gibi - dönüş sıcaklığına bağlı olarak su miktarını ısıtma yüzeyleri tarafından gerçekte yayılan ısı miktarına göre otomatik ve otomatik olarak ayarlar. Aynı zamanda, tüm tek borulu sistemlerde dolaşan su miktarını gerçekte gerekli olan minimuma indirir ve böylece ısıyı eşit bir şekilde dağıtarak konforu artırır. Ve son olarak, büyük boyutlu sirkülasyon pompalarına ve bunları çalıştırmak için gereken elektriğe artık ihtiyaç yoktur. Bu RTB vanaları her zaman, daha önce de belirtildiği gibi genellikle merdiven boşluklarında bir yükseltici olan besleme hattına girmeden önce her bir tek borulu hattın dönüşünün sonuna monte edilir.
Otuz yıldır ilk kez mi?
Çok sayıda müşterimiz, RTB kullanarak uzun yıllar çalıştıktan sonra ilk kez tek borulu ısıtma sistemlerini başarılı bir şekilde dengeleyebildiklerini defalarca teyit etmektedir. Ayrıca, tampon depolama tanklarına sahip tek borulu ısıtma devrelerine sahip binaların güçlendirilmesinin pratikte yalnızca RTB'lerin kurulmasıyla mümkün olduğunu tekrar tekrar duyuyoruz, çünkü tampon depolama tankları yalnızca yeterli tabakalaşma - yani "alt" ve "üst" arasında yeterince büyük bir sıcaklık farkı - oluştuğunda amaçlarını yerine getirebilir, bu da düşük bir dönüş sıcaklığı ve gerekli olanla sınırlı su sirkülasyonu gerektirir.
Ama bir uzmana söz hakkı verelim:
"Söz konusu otelde RTB'ler, otuz yılı aşkın bir süredir 'çalışmayan' radyatörlerin veya 'rastgele işlevin' ardından tek borulu sistemde çözüm oldu.
Başka sorularınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Güneşli selamlarla
Daniel Jansen
Usta tesisatçı ve ısıtma mühendisi - Isı pompası sistemleri uzmanı VDI 4645 - Bina enerji danışmanı - HWK sertifikalı biyo-ısı tesisatçısı"
d) Kullanım sıcak suyu depolama tankı:
Birçok kişi, kullanım sıcak suyu depolama tanklarının aynı zamanda aşırı yüksek dönüş sıcaklıklarından ve buna bağlı verimlilik ve konfor dezavantajlarından kaçınmak istiyorsanız dengelenmesi gereken ısıtma yüzeylerine veya ısı eşanjörlerine sahip olduğunun farkında değildir.
Bunun nedeni, kontrolsüz bir ısıtma suyu debisinin daha hızlı sıcak su hazırlanmasına değil, aksine ısıtma sisteminin daha düşük verimliliğine ve genellikle ısı üreticisinin açılıp kapanması (çevrim) nedeniyle daha uzun bir sıcak su hazırlama süresine ve dolayısıyla daha düşük bir konfor seviyesine yol açmasıdır.
Açıkça söylemek gerekirse, depolama suyu ısıtıcıları için iki farklı çalışma modu arasında bir ayrım yapılmalıdır: Sıcak su hazırlama ve sıcak su hazırlığı.
Sıcak su bekleme sırasında yeni çekilmiş soğuk su ısıtılmaz, sadece silindirin ve DHW sirkülasyon borularının soğutma kayıpları telafi edilir. Bu, yüksek sıcaklıklarda zayıf bir yük gereksinimidir. Sırf bu nedenle, otomatik olarak dengelenmeyen bir sistem, sıcak su hazırlanırken daha yüksek dönüş sıcaklıklarına neden olur. Ancak RTB sayesinde, ısıtma suyu debisi daha düşük bekleme gereksinimine düşürüldüğünden ve bunu otomatik olarak yaptığından, bu gerçekleşmez veya en azından kontrolsüz olmaz.
Öte yandan, sıcak su musluğu işletimi sırasında, soğuk su silindire akar ve ısı eşanjörü aracılığıyla ısıtma suyundan bekleme moduna kıyasla çok daha büyük miktarlarda ısı çeker. Silindirin dönüş akışındaki RTB bunu düşük çıkış sıcaklığından anlar ve ısı eşanjöründen daha fazla sıcak ısıtma suyu akması için açılır. Bu şekilde ısıtma suyu miktarı, dönüş sıcaklığı yükselmeden gerçek ısı ihtiyacına göre otomatik olarak ayarlanır. Bu, sabit bir ayarla elde edilmesi imkansız olan yüksek verimliliği yüksek konforla birleştirmeyi mümkün kılar.
e) Hava ısıtıcıları veya hava ısıtıcıları:
Hava ısıtıcıları genellikle oda termostatik kontrollü fan temizlemeli ısı eşanjörleridir: oda ayar sıcaklığına ulaşıldığında, ısıtma suyu ısı eşanjöründen engellenmeden akmaya devam ederken fan kapanır. Nominal çıkışa göre kalibre edilmiş bir ısıtma bataryasında bile, bu durum dönüş sıcaklığında olağanüstü yüksek bir artışa yol açmalıdır; aynı durum fan üfleyicisi tam hızda çalıştırılmadığında da geçerlidir: tamamen uzaklaştırılmayan ısı dönüş sıcaklığında bir artışa yol açar.
Öte yandan, ısıtma serpantininin dönüşündeki bir RTB, dönüş sıcaklığındaki artışa ısıtma suyu akış hızını derhal azaltarak tepki verir. Yine, ısıtma suyu debisi gerçek ısı ihtiyacına uyarlanır, dönüş sıcaklığı sabit kalır ve sistem yüksek verimlilikle çalışır.
Fan üfleyicisi çalışmaya başlar başlamaz dönüş sıcaklığı hızla düşer ve RTB ısıtma suyu debisini yeniden açar. Dönüş sıcaklığı üzerinden ısıtma suyu hacminin kontrolü her zaman doğru su hacmini garanti ettiğinden, fan üfleyicinin düşük veya yüksek hızda çalışıp çalışmadığı önemli değildir. RTB'nin küçük minimum sirkülasyonu, hava ısıtıcısının her zaman hızlı tepki vermesini ve sıcak bir şekilde çalışmasını garanti eder - konfor ve verimlilik çelişkili değildir.
Bizden bir ipucu daha: Hava ısıtıcı fanı çalışmaya başladığında tepki süresini en aza indirmek için RTB, ısıtma serpantininin çıkışına mümkün olduğunca yakın monte edilmelidir.
f) Radyant tavan panelleri:
Radyant tavan panelleri, genellikle yerden veya duvardan ısıtma yüzeylerine göre daha yüksek sıcaklıklarda çalıştırılan radyant ısıtma yüzeyleridir. Isıtma suyu akışının elektrikli oda termostatları aracılığıyla açılıp kapatılması alışılmadık bir durum değildir.
Birden fazla radyant tavan paneli paralel bağlandığında, tüm ısıtma yüzeylerini "doğru" miktarlarda ısıtma suyu ile beslemek için yine aynı sorunla karşılaşırsınız, bu sefer genellikle yeniden ayarlamanın özellikle keyifli olduğu yüksek yüksekliklerde de.
RTB'lerin kullanımı bu sorunu tamamen ortadan kaldırır, çünkü sadece tasarım durumu için istenen dönüş sıcaklığını ayarlarsınız ve işiniz biter! Dönüş sıcaklığı genellikle biraz düşürülebilir, örneğin 50 °C'den 45 °C'ye veya hatta belki 40 °C'ye düşürülebilir, bu da istenen tasarruf etkisini daha da artırır.
Bizden küçük bir ipucu daha:
Radyant tavan panellerinizin performansını daha düşük sıcaklıklarda artırmak istiyorsanız, en iyisi ışıma yapan taraflarını (alt taraflarını) mat siyaha boyamaktır.
g) Yüzme havuzu suyu ısı eşanjörü:
Kullanım sıklıkları kuraldan ziyade istisna olsa bile, diğer tüm ısıtma yüzeylerinde olduğu gibi yüzme havuzu su ısı eşanjörleri için de aynı şey geçerlidir: kontrol edilmeyen bir ısıtma suyu debisi ile genellikle sadece bir şeyi, yani ısıtma sisteminin atık potansiyelini artırırsınız.
Çözüm çok basit olacaktır: dönüş akışında çıkışa mümkün olduğunca yakın bir RTB kurun ve sorunlar ortadan kalksın.
Tavsiyemiz: Sirkülasyon pompasını hemen "sabit diferansiyel basınç" (c∆p) çalışma moduna ayarlamak en iyisidir, böylece RTB'nin su hacmini gerçek ısıtma yüküne göre ayarlaması gibi, iş girişini otomatik olarak su hacmine göre ayarlayacaktır.
f) Havalandırma sistemi veya iklimlendirme sistemi:
Havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemleri, genellikle otonom kontrollü kendi mikser devresine sahip olmaları nedeniyle hava ısıtıcılarından farklıdır.
Bu genellikle ısıtma ve havalandırma konstrüksiyonu arasındaki ticari bir sınır olduğundan, sıcak besleme suyunun klima sisteminde her zaman mevcut olmasını ve dış hava beslemesi sıfır derecenin altında olduğunda bile donma riski olmamasını sağlamak için baypas devresi olarak adlandırılan devre yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu işlevsel prensip, kullanım sıcak suyu sirkülasyonuna karşılık gelir.
Bununla birlikte, Atina'ya baykuş taşımış olan herkes, açık baypasın, yani ısı çekimi olmadan su sirkülasyonunun, bir ısıtma sisteminin verimliliği için ne anlama geldiğini kendilerine sorabilir: bu büyük bir saçmalık!
Bunun nedeni, açık baypasın genellikle o kadar büyük miktarlarda su taşımasıdır ki, sadece bekleme modunda değil, normal çalışmada bile dönüş sıcaklığında önemli bir artış olur.
Pratik örnek:
Hans-Georg Baunach, 16 Şubat 2017 tarihinde öğleden sonrasını 1 MW doğal gaz kazan sistemine sahip bir bina olan Neuss kayak salonunun ısıtma sisteminde geçirdi. Kaldığı süre boyunca tam olarak bu durumu tespit etti ve klima santrallerinin önündeki tüm baypas valflerini kapatarak ve manifolddaki pompayı sabit hızdan 100 mbar'lık sabit bir fark basıncına ayarlayarak hidrolik ayarı düzeltti.
Sonuç:
Ertesi yıl, hiç kimse donmadan 20.000 € değerinde gaz tasarrufu sağlandı.
Teknik makalenin bağlantısı:
Skihalle Neuss - Binlerce avro tasarruf edildi
Çözüm açıktır: Donmaya karşı koruma ve sıcak başlatma işlevini sürdürmek için, açık baypası inert bir RTB (1) ile değiştirin ve donmaya karşı koruma ve sıcak başlatma sağlamak için gereken mümkün olan en düşük minimum sıcaklığa ayarlayın, örneğin 30 °C. Burada çok cömert olmayın, çünkü sistem çalışmaya başlar başlamaz su hacmi o kadar hızlı artar ki, tam akış sıcaklığı genellikle sistemin başlatılması sırasında hala mevcuttur.
Kontrol modunda ısıtma serpantininden dönüş akışını dengelemek için, hava ısıtıcılarının hava ısıtma serpantinlerini otomatik olarak dengelemek için kullandığımız hızlı RTB'yi (2) de kullanabilirsiniz (yukarıya bakın). Bu aynı zamanda klima sisteminin ısıtma serpantininin dönüş sıcaklığını düşürmek için de kullanılabilir. Her durumda, klima sisteminin iç karıştırma devresinin (I) sirkülasyon pompasını mümkün olan en düşük hıza ayarlamaya çalışmalısınız.
g) Minimum sirkülasyon olmadan yoğuşmalı kazan ile tampon yükleme:
Aynı şekilde, sadece birkaç uzman sadece tüm ısı tüketicilerinin ısıtma yüzeylerinin değil, muhtemelen ısı üreticilerinin yüzeylerinin de dengelenmesi gerektiğinin farkındadır. Aşağıdaki örnek bunu göstermektedir:
Tampon silindirin üst bölgesini minimum 75 °C sıcaklıkta tutmak için bir yoğuşmalı kazan kullanmak istersiniz, örneğin kullanım sıcak suyu hazırlama için yeterli bir çıkışı garanti etmek için. Ancak aynı zamanda tampon, solar termal sistem, biyokütle kazanı veya kombine ısı ve güç ünitesi gibi rejeneratif jeneratörlerin yeterli bir süre çalışmasını sağlamalıdır. Yoğuşmalı kazanın en yüksek verimliliğine ancak tamponun en alt bölgesinden gelen en soğuk su ile ulaşacağı açıktır.
Dolayısıyla, tamponun üstündeki sensör kazana sıcaklığın minimum sıcaklığın altına düştüğünü bildirirse, kazan ve sirkülasyon pompası çalışmaya başlar. Ancak, debi çok yüksekse, kazan gerekli debi sıcaklığına bile ulaşmayacaktır çünkü delta-T'si çok küçüktür, bu da tekrar kapanmayacağı anlamına gelir.
Kazan ancak tamponu tamamen doldurduktan ve böylece kendi dönüş sıcaklığını, hacim akışının çok yüksek olmasının bir sonucu olan küçük delta T ile kapatma koşuluna - örneğimizde 75 °C - ulaşacak kadar yükselttikten sonra kapatma koşuluna ulaşır.
Başka bir deyişle: pik yük kazanı işini bitirdiğinde, tampon tamamen şarj olur ve yenilenebilir jeneratörler geride kalır - ne yazık ki çok sık yaşanan bir saçmalık.
Ancak, kazan veriminin manuel olarak ayarlanması iki nedenden dolayı pek bir seçenek değildir:
1) Kazan çıkışı genellikle değişkendir.
2) Kazanın dönüş sıcaklığı genellikle sabit değildir.
Bu nedenle, kazan suyu akışının sadece termostatik olarak kontrol edilen bir dengelemesi düşünülebilir; burada kazan suyu miktarı, tamponun istenen minimum sıcaklığının kazanın akış sıcaklığı tarafından, örneğin 5 K aşılması garanti edilecek şekilde kontrol edilir. Boyler bu 80 °C'ye ulaşmadığı sürece, akış sıcaklığı sınırlayıcı (VTB) sabit minimum sirkülasyonunda kapalı durumda kalır. Sadece ayarlanan minimum akış sıcaklığına ulaşıldığında vana açılır ve tamponun sensör konumu aracılığıyla tam olarak tanımlanan en az 75 °C sıcak su üst bölgesini almasını sağlar.
Tampon sensörü kazana hedef sıcaklığa ulaşıldığını bildirir bildirmez, kazan çıkışını azaltmaya başlar ve bu da VTB sayesinde, kazan nihayet kapanana kadar kazan suyu akışında otomatik olarak bir azalmaya yol açar.
Şimdi kazandan gelen artık ısının mümkün olduğunca büyük bir kısmının tampona nasıl aktarılacağı sorusu ortaya çıkmaktadır, bu da genellikle pompa çalıştırma yoluyla yapılır. Burada da VTB'nin düzenleyici bir etkisi vardır, çünkü bu artık ısı kullanımı sırasında tamponun üst bölgesinin sıcaklığının tekrar kazanın devreye girme koşulunun altına düşmesi ve tüm oyunun sonunda tamponun pik yük kazanı tarafından tamamen doldurulmasına kadar devam etmesi elbette tamamen ters etki yaratacaktır.
Dönüş sıcaklığı manifoldu (RTV)...
Bir dönüş sıcaklığı dağıtıcı besleme setinin kurulması genellikle tatlı su veya solar modüller için tavsiye edilir. Ayrıca, sıcaklık dalgalanmalarının beklendiği diğer uygulama alanları. Bunu kullanarak, besleme tamponda doğru sıcaklıkta gerçekleştirilebilir. Bu, temiz tabakalaşmayı ve tamponda bağlı olan ısının yüksek derecede kullanımını destekler.
...Tatlı su istasyonları ve güneş enerjisi sistemleri (besleme seti)
Dağıtım sıcaklığı ayar noktası termostat kafasından ayarlanır: Ayar noktasının üzerindeki su kırmızı (sıcak) çıkıştan, ayar noktasının altındaki su ise mavi (soğuk) çıkıştan akar. Vana, termostatik kafanın tepki süresi (5 saniye) sayesinde sıcaklık dalgalanmalarına hızlı tepki verebilir. Genellikle tatlı su veya güneş modülleri ve değişken besleme sıcaklıklarının beklendiği diğer uygulamalar için bu tür RTV besleme setlerinin kurulmasını öneriyoruz. Optimum sensör montajı için sarmal daldırma sensörleri ve açılı T-parçaları ile uyumlu vidalı uçlar, bu vanayı kurulumu kolay bir besleme setine tamamlar.
Akış sıcaklık kontrolörü (VTR)...
VTR ürünleri, üç yollu karışım vanası şeklinde bir termostatik akış-sıcaklık kontrolörü ve algılama elemanlı bir termostatik başlıktan oluşur. Farklı uygulamalar için seçebileceğiniz iki farklı setimiz var:
...Tatlı su istasyonları ve katı yakıtlı kazanlar ve CHP (ekstraksiyon seti)
Tampondan ısı, örneğin bir tatlı su istasyonu tarafından çekilirse, sıcaklık sınırlandırılarak kireçlenme riski azaltılır ve aynı zamanda tamponun üst bölgesindeki sıcak su kaynağı genişletilir - bu nedenle tamponda aynı ısı içeriğiyle daha fazla içme suyu ısıtılabilir, çünkü tampon üstte daha uzun süre sıcak kalır, ancak altta daha çabuk soğur. Öte yandan, tampona ısı verilirse, sıcaklık ayar noktası değerine ulaşana kadar başlangıçta sadece tamponun üst bölgesinde yoğunlaşır ve ancak o zaman alt bölgeye de iletilir. Bu nedenle tampon üstte daha hızlı ısınır ve altta daha uzun süre soğuk kalır! Optimum sensör montajı için açılı bir T parçası ve uygun vidalı uçlar, bu vanayı kurulumu kolay bir ekstraksiyon setine tamamlar.
...Tampon tankında ısıtma değeri pik yük kazanı (ısıtma değeri seti)
Kazan akışını kazan dönüşüne karıştırarak, kazan akış sıcaklığı sürekli olarak ayarlanan hedef değere kontrol edilir. Bu amaçla, kazan devresi pompası mümkün olan en yüksek çıkışa (III. aşama) ayarlanmalıdır. Bu şekilde, tampon yükleme (soba!) sırasında hacim akışı kazan çıkışına uyarlanır ve akış sıcaklığı değişken kazan çıkışında bile sabit tutulur. Tampon her zaman en üstte eşit derecede sıcak su ile doldurulur, bu da en başta hassas üstten yüklemeyi mümkün kılar. Buna ek olarak, kazan yoğuşmaya karşı korunur ve pompanın çalışması sırasında sıcak bölgenin soğuması (artık ısı kullanımı) etkili bir şekilde önlenir. Optimum sensör montajı için daldırma manşonu ve açılı T parçasının yanı sıra uygun vidalı uçlar, bu vanayı montaj dostu bir ısıtma değeri setine tamamlar.
Akış sıcaklığı sınırlayıcı (VTB)...
VTB valfinin amacı, tanımlanmış bir sıcaklığın aşılmasını önlemektir. Isıtıcıda veya karıştırıcıda akış sıcaklığının ayarlanan değerin üzerine çıkmasına neden olan bir arıza varsa, pompanın enerjisi kesilir. Bu, ısıtma işlemini otomatik olarak düzenler. Bu, şap, pompa ve her şeyden önce ısı jeneratörü için özel koruma sağlar.
...kazanların ve CHP ünitelerinin aşağı akış baca gazı ısı eşanjörleri için (Kondenser Seti)
Akış sıcaklığı ayarlanan ayar noktasının altına düşerse, vana yardımcı enerji olmadan kapanarak akışı azaltır. Isıtılacak su ısı eşanjöründe daha uzun süre kalır ve böylece daha fazla ısı emebilir. Sabit minimum akış hızı sayesinde vana, yük değişikliklerine her zaman mümkün olduğunca hızlı tepki verir. Akış hızı, emilen gerçek güce uyarlanır ve ısıtma devresi otomatik olarak hidrolik olarak dengelenir. Çift nipel ve optimum sensör kurulumu için açılı T parçası, bu seti pratik bir kurulum seti haline getirir.
...minimum debi ve ∆T sınırlaması olmayan yoğuşmalı kazanlar için (yoğuşma seti)
Sensör akış sıcaklığını izler ve sıcaklık ayar noktasının altındaysa su miktarını azaltır. Bu, değişken kazan çıkışı ile sabit bir akış sıcaklığı veya tam yoğuşma değeri kullanımı ile değişken su miktarı yoluyla dalgalanan dönüş sıcaklığı sağlar. Tampon silindirlerde VTB yoğuşma setinin kullanımı, en üst tampon bölgede sabit bir sıcak su bölgesinin hızlı bir şekilde oluşturulması (sabit üst şarj), yüksek düzeyde sıcak su konforu, yüksek rejeneratif kullanım oranları ve uzun boyler çalışma süreleri ile kendini gösterir. Optimum sensör kurulumu için bir daldırma manşonu ve açılı T parçasının yanı sıra uygun çift nipeller ve ısı ileten macun, kurulum dostu bir yoğuşma seti oluşturmak için bu vanayı tamamlar.