Danfoss Váš nástroj pro navrhování efektivních vyvážených řešení pro soustavy vytápění a chlazení Application guide [cs]

Návod k použití

Váš nástroj pro navrhování
efektivních vyvážených řešení

pro soustavy vytápění a chlazení

18

způsobů aplikace

Naše doporučené způsoby
aplikace pro soustavy
vytápění a chlazení zvýší
Vaše pohodlí a ještě více
sníží Vaše výdaje.

www.cz.danfoss.com

Obsah

1.1 Doporučené řešení pro soustavy vytápění 4

1.2 Doporučené řešení pro soustavy chlazení 6

2.1.1 Soustava s proměnným průtokem, typické využití pro fan-coilové jednotky topných-chladicích soustav

a všech druzích koncových jednotek (např. AHU) 8

2.1.2 Soustava s proměnným průtokem, typické využití pro fan-coilové jednotky (chladicích) soustav a jednotkách AHU 10

2.1.3 Soustava s konstantním průtokem, typické využití v FCU topných-chladicích soustavách a v AHU 12

2.1.4 Soustava s konstantním průtokem, typické využití v FC topných-chladicích soustavách a v AHU 14

2.1.5 Soustava s proměnným průtokem, typické využití u povrchových topných-chladicích soustav, kde se používá

totéž zařízení pro topení i chlazení 16

2.1.6 Aplikace s chladicí jednotkou – proměnný je pouze průtok v soustavě s paralelně řazenými čerpadly a regulovaným

minimálním požadovaným průtokem skrze chladicí zařízení 18

2.1.7 Soustava s proměnným průtokem, typické využití v FCU, povrchových a jiných typech kombinovaných topných/chladicích

soustav s přímočinnou regulací teploty v místnosti 20

2.1.8 Soustava s proměnným průtokem, typické využití v dvoutrubkových radiátorech topných soustav s termostatickými ventily 22

2.1.9 Radiátory v jednotrubkovém systému s termostatickými radiátorovými ventily a automatickým regulátorem průtoku 24

2.1.10 Soustava s proměnným průtokem, typické využití v dvoutrubkových soustavách povrchového vytápění (stěn či podlahy)

s rozdělovači a individuální regulací teploty v místnosti 26

2.1.11 Soustava s proměnným průtokem, typické využití v předávacích stanicích 28

2.1.12 Soustava s proměnným průtokem, typické využití ve ventilačních topných jednotkách, vzduchových závěsech atd. 30

2.1.13 Soustava s proměnným průtokem s automatickou regulací teploty v systému distribuce teplé vody 32

2.1.14 Soustava s proměnným průtokem a automatickou regulací teploty systému distribuce teplé vody 34

2

2.2.1 Soustava s proměnným průtokem, často využíván u vytápění pomocí radiátorů, FC topných/chladicích soustav a AHU 36

2.2.2 Soustava s proměnným průtokem, často se užívá při vytápění pomocí radiátorů, FC topných/chladicích soustavách

a AHU – u verzí s automatickými regulátory průtoku a MCV 38

2.2.3 Dvoutrubková topná/chladicí soustava s proměnným průtokem, typické využití u FC systémů a povrchových jednotek

pro topení/chlazení 40

2.2.4 Soustava s konstantním průtokem s manuálním vyvažováním v systému distribuce teplé vody 42

2.3.1 Soustava s proměnným průtokem, aplikace v dvotrubkovém systému s radiátory a termostatickými radiátorovými ventily

a regulátorem průtoku 44

3 Symboly a zkratky z 2.1, 2.2 a 2.3 46

3.1 Syndrom nízkého ΔT 48

3.2 Problém s nadprůtokem 49

3.3 Problém nedostatečného průtoku 52

4 Projektová případová studie: srovnání aplikací 2.1.1; 2.1.2 a 2.1.4 53

4.1 Provozní náklady 53

4.1.1 Úspora čerpací energie 54

4.1.2 Tepelné ztráty ve vedení 57

4.2 Porovnání investičních nákladů 60

4.3 Případová studie hydronického analyzátoru (Sunway Lagoon Hotel) 62

5. Shrnutí informací o produktech 65

5.1 ABPCV: Automatický regulační ventil 65

5.2 PIBCV: Tlakově nezávislý regulační ventil s integrovaným automatickým regulátorem průtoku 65

5.3 Manuální seřizovací ventil 67

5.4 MCV: Zónové ventily a motorizované regulační ventily 68

5.5 SARC: Přímočinné regulátory teploty 70

5.6 RC: Prostorové termostaty 70

3

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ pro soustavy vytápění

1.1

pro topné soustavy

SOUSTAVA VYTÁPĚNÍ

Jednotrubkové

soustavy

Soustavy s TRV

a bez TRV

Soustavy s TRV

a bez TRV

Bez přednastavení

Dvoutrubkové

soustavy

Soustavy s TRV

S přednastavením

DOPORUČENÉ

ŘEŠENÍ

AUTOMATICKÝ

REGULÁTOR PRŮTOKU

AB-QM, QT, CCR3

4

PŘIJATELNÉ ŘEŠENÍ

MANUÁLNÍ

BALANČNÍ VENTIL

LENO MSV-BD,

LENO MSV-B/S/O

DOPORUČENÉ

ŘEŠENÍ

REGULÁTOR TLAKOVÉ

DIFERENCE

ASV-P/PV + ASV-BD

AB-PM

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

REGULÁTOR TLAKOVÉ DIFERENCE

DOPORUČENÉ

ŘEŠENÍ

REGULÁTOR TLAKOVÉ

DIFERENCE

ASV-P/PV + ASV-BD

AB-PM

ASV-PV + MSV-F2 (s impulzním potrubím)

Soustavy bez TRV

Sanitární vodní soustavy

Modernizace soustavy

s TRV není možná

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

LENO MSV-B/S/O

LENO MSV-BD

/USV–I

Modernizace soustavy

s TRV je možná

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

USV-M + USV-I

(upgradovatelné)

Cirkulační soustavy

teplé vody

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

MTCV, CCR2

5

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

pro soustavy chlazení

1.2

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ pro soustavy chlazení

KONSTANTNÍ PRŮTOK

Automatické

vyvážení

CHLADICÍ SOUSTAVA

THE MASTER FILE OF THIS BROCHURE
DOES NOT EXCIST WITH US;
I've send you an example of another
brochure where the same design was
used and that one is approved; please let
us know what you'd like to change or not.

Manuální

vyvážení

DOPORUČENÉ

ŘEŠENÍ

AUTOMATICKÝ

REGULÁTOR PRŮTOKU

AB-QM

PŘIJATELNÉ ŘEŠENÍ

MANUÁLNÍ BALANČNÍ

VENTIL

MSV-F2, LENO MSV-BD

LENO MSVB/O/S

6

PROMĚNNÝ PRŮTOK

Regulátor tlaku

Fixní tlak Regulovatelný tlak

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

ASV-P + ASV-M

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

ASV-PV + ASV-I

kombinovaná tlakově

nezávislá regulace

Regulační ventil

s integrovaným

automatickým

regulátorem průtoku

s vlastním pohonem

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

AB-QM + TWA-Z

AB-QM + ABNM

AB-QM + AMV(E)

DOPORUČENÉ ŘEŠENÍ

ASV-PV (příruba) + MSV-F2 (s impulzním potrubím)

7

DOPORUČENÁ*

2.1.1

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití pro fan-coilové jednotky
topných-chladicích soustav a všech druzích koncových jednotek (např. AHU)

(V této aplikaci je proměnný průtok v rozvodném potrubí a regulátor průtoku (či regulace) v celé koncové jednotce funguje nezávisle
na oscilaci tlaku v soustavě. Tak se eliminuje riziko nadprůtoku po celou dobu provozu).

FAN COILY

PIBCV PIBCVPIBCV

RC RCRC

PIBCV PIBCVPIBCV

ČERPADLO

CHLADICÍ STROP

BMS

AHU – klimatizační jednotka

PIBCVPIBCV

ČERPADLO

CHLADICÍ
ZAŘÍZENÍ

*Doporučený – správná funkce, vysoká efektivita

8

ČERPADLO
VSD

PIBCV – Automatický regulátor průtoku
RC – Regulátor teploty v místnosti
BMS – Řídicí systém měření a regulace
VSD – Řídicí jednotka

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JEDNODUCHÁ METODA VÝPOČTU: není nutný výpočet Kvs,

autority či hydraulického nastavení

• Autorita 100 % – tlakově nezávislá regulace

• Zjednodušený výpočet nastavení průtoku podle spotřeby tepla

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla podle min ∆p na ventilu

a tlakové ztráty soustavy při nominálním průtoku

Provozní náklady

• NEJNIŽŠÍ čerpací náklady F) (odpadá problém s nadprůtokem)

• Tepelné ztráty i tepelné zisky v potrubí jsou minimální

• NEJNIŽŠÍ požadavek na požadovanou výtlačnou výšku čerpadla

• Doporučená optimalizace výtlačné výšky čerpadla J)

• Regulační ventily – 100% AUTORITA a nejvyšší účinnost – minimální

oscilace teploty v místnosti

• Není zapotřebí opakovaně soustavu uvádět do provozu C)

K)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – DOBRÉ (jen 2 porty PIBCV)

• Žádný hydraulický prvek v soustavě

• Nejnižší počet ventilů v soustavě (nižší instalační náklady I))

• Není zapotřebí soustavu uvádět do provozu B)

• Doporučený je pohon s proměnlivou rychlostí S)

(proporcionální charakteristika)

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace jen u koncových jednotek se 100% AUTORITOU

• Vyvážení při plné i částečné zátěži – VYNIKAJÍCÍ

• Není zapotřebí žádné uvedení do provozu

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje nejefektivnější úsporu

energie T)

Jiné

• PIBCV dokáže uzavřít i při 6 bar

• Nulový nadprůtok

• Optimalizace pro obvyklé čerpadlo

• Minimální celková spotřeba energie

• MAXIMÁLNÍ ÚSPORA ENERGIE

L)

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

9

DOPORUČENÁ*

2.1.2

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití pro fan-coilové jednotky
(chladicích) soustav a jednotkách AHU

(V této aplikaci je proměnný průtok v rozvodném potrubí a konstantní diferenční tlak na obou větvích či AHU nezávisle na oscilacích
tlaku v soustavě. Tak se eliminuje většina zbytečného problému s nadprůtokem a hlukem při částečné zátěži.)

FAN COILY

dvoucestné

MCV

dvoucestné

MCV

SV SV SV

dvoucestné

MCV

RC

dvoucestné

MCV

RCRC

CHLADICÍ STROP

SV SV SV

dvoucestné

MCV

dvoucestné

MCV

AHU

ABPC

ABPC

BMS

MBV MBV

ČERPADLO

CHLADICÍ
ZAŘÍZENÍ

*Doporučený – správná funkce, vysoká efektivita

10

ABPC

ČERPADLO

ČERPADLO
VSD

dvoucestné

MCV

dvoucestné

MCV

MCV – Motorizované regulační ventily
ABPC – Automatický regulátor průtoku
RC – Regulátor pokojové teploty
BMS – Řídicí systém měření a regulace
MBV – Manuální seřizovací ventil
VSD – Řídicí jednotka

AHU – Klimatizační jednotka
SV – Uzavírací ventil

ABPC

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JE ZAPOTŘEBÍ TRADIČNÍ VÝPOČET A): Kvs ventilu, autorita MCV

• Podle implikovaného hydraulického výpočtu (můžete soustavu

rozdělit podle regulační smyčky)

• Je zapotřebí výpočet nastavení v rámci regulační smyčky

• Výpočet výtlačné výšky ventilu podle nominálního průtoku

Provozní náklady

• NÍZKÉ čerpací náklady F) (omezená délka kvůli riziku nadprůtoku)

• Tepelné ztráty i tepelné zisky v potrubí jsou nízké

• Vyšší potřeba výtlačné výšky ventilu – je třeba větší tlaková ztráta p

regulátoru

• Hodí se optimalizace výtlačné výšky čerpadla J)

• Regulační ventily – lze dosáhnout dobré autority E) a lepší účinnosti –

nižší oscilace teploty v místnosti

• Není třeba uvádět soustavu znovu do provozu C) (leda v případě dlouhé

regulační smyčky)

K)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – DOBRÉ („levný“ 2cestný ventil + ABPC smyčkami)

• Nákladné velké automatické regulátory tlakové dirence (ABPC)

• Vyvážení soustavy není třeba B), leda v případě dlouhé regulační

smyčky

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami S) (konstantní tlaková

charakteristika)

• Do smyčky v koncové jednotce je třeba umístit manuální seřizovací ventil,

aby bylo možno nastavit průtok i pro dlouhé smyčky.

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace jen na koncových jednotkách (radiátorech),

jejichž p na nejbližším regulačním ventilu je konstantní

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – DOBRÉ

• Uvedení do provozu není nutné, leda v případě dlouhé regulační

smyčky (je třeba nastavení ventilu)

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje úspory energie

Jiné

• Uzavírací tlak zónových ventilů by měl být 50 % nad nastavením tlaku

v regulátoru P

• Mírný nadprůtok při částečné zátěži (manuální vyvažování ve smyčce)

• Obvykle je čerpadlo předimenzováno a přetěžováno, aby se dosáhlo

normální autority u MCV.

T)

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

11

PŘIJATELNÁ*

2.1.3

Aplikace

Soustava s konstantním průtokem, typické využití v FCU topných-chladicích soustavách a v AHU

(U této aplikace je zaručen 100% konstantní průtok v rozvodném potrubí. Tato aplikace nabízí automatické vyvážení a odstraňuje
nadbytečný nadprůtok při práci s částečným zatížením.)

FAN COILY

RC

trojcestné MCV trojcestné MCV trojcestné MCV

PIBV PIBV PIBV

PIBV PIBVPIBV

trojcestné MCV trojcestné MCV trojcestné MCV

RC RC

CHLADICÍ STROP

AHU

BMS

MCV – Motorizované regulační ventily
PIBV – Automatický regulátor průtoku

RC – Pokojové regulátory
BMS – Řídicí systém budovy
AHU – Klimatizační jednotka

*Přijatelné – technicky správné, méně účinné

PIBV

trojcestné

MCV

trojcestné

MCV

ČERPADLO

ČERPADLO

PIBV

CHLADICÍ ZAŘÍZENÍ

12

Systémová analýza

Návrh

1

• JE ZAPOTŘEBÍ TRADIČNÍ VÝPOČET A): Kvs ventilu, autorita MCV

• Zjednodušený hydraulický výpočet s regulátorem průtoku

(není třeba přednastavení, pouze nastavení průtoku)

• Výpočet výtlačné výšky ventilu podle nominálního průtoku

Provozní náklady

2

• VYSOKÉ čerpací náklady F)

• Tepelné ztráty i tepelné zisky v potrubí jsou vysoké

• Není možná optimalizace výtlačné výšky čerpadla J), pokud je

mimo charakteristiku čerpadla

• Regulační ventily – dobrá autorita E) a vysoká efektivita se nedá

docílit K) (v případě modulační kontroly)

• PROBLÉMY S NÍZKÝM T H) – v případě, že neregulujeme teplotu

vratné vody, nízká efektivita boileru a chladicího stroje

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – VELMI VYSOKÉ (3cestný ventil + PIBV)

• Hydraulická regulace pouze na otopných tělesech

• Méně ventilů než u 2.1.4. aplikace, nižší instalační náklady

• Uvedení soustavy do provozu B) není nutné

Navrženo pro rychlou instalaci

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ,

po celou dobu konstantní průtok

• Uvedení soustavy do provozu není nutné ani když je rozšiřována

či vyměňována

• Spotřeba energie čerpadla stálá, mnohem vyšší než u soustavy

s proměnným průtokem O)

Jiné

• Uzavírací tlak zónových ventilů by měl být stejný jako výtlačná

výška čerpadla při nulovém průtoku, tlak se nesníží

• Vyvažování při částečném zatížení – přijatelné až DOBRÉ,

závisí na kapacitě čerpadla

• Obvykle je čerpadlo předimenzováno, ale tlak je podle nastavené

hodnoty na regulátoru průtoku

• SOUSTAVA S REÁLNÝM KONSTANTNÍM TOKEM

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

13

PŘIJATELNÁ*

2.1.4

Aplikace

Soustava s konstantním průtokem, typické využití v FC topných-chladicích soustavách a AHU

(U této aplikace je zajištěn přibližně konstantní průtok v rozvodném potrubí. Jedná se o okamžité řešení, kde je levná energie, ale automatické
balanční ventily nejsou k dispozici.)

FAN COILY

MBV

MBV

RC

trojcestné MCV trojcestné MCV trojcestné MCV

MBV MBV MBV

RC RC

CHLADICÍ STROP

MBV MBV MBV

trojcestné MCV trojcestné MCVtrojcestné MCV

AHU

MBV

*Přijatelné – správná funkce, méně účinné

MBV

trojcestné

MCV

trojcestné

MCV

ČERPADLO

BMS

ČERPADLO

MBV

CHLADICÍ ZAŘÍZENÍ

MCV – Motorizované regulační ventily
MBV – Manuální balanční ventily

RC –Pokojový regulátor
AHU – Klimatizační jednotka
BMS – Řídicí systém budovy

14

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JE ZAPOTŘEBÍ TRADIČNÍ VÝPOČET A:

Kvs ventilu, autorita MCV, přednastavení MBV

• Jednoduchý hydraulický výpočet s regulátorem průtoku

(není třeba žádné přednastavení, pouze nastavení průtoku)

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla při částečném provozu (nad­průtok v obtoku)

Provozní náklady

• VELMI VYSOKÉ čerpací náklady

• Tepelné ztráty a tepelné zisky v potrubí jsou vysoké

• Optimalizace výtlačné výšky čerpadla J) NENÍ MOŽNÁ.

Pouze pokud jsou použity partnerské ventily N) (MBV).

• Regulační ventily – nelze docílit dobrou autoritu a vysokou účinnost E),

vyšší oscilace teploty v místnosti K) (v případě modulační regulace)

• SYNDROM NÍZKÉHO T H) nemá kontrolu nad teplotou vratné vody,

nižší efektivita boileru a chladicího zařízení

• Čas od času je nutné znovu vyregulovat soustavu C) (dle úlohy EPBD R) ) –

zajistí zkušený zprovozňovací tým

F) 3.2

(kvůli nadprůtoku)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – VYSOKÉ (3cestný ventil + MBV + uvedení

do provozu)

• Jsou nutné velké dimenze partnerských ventilů N)

• Více ventilů – vyšší instalační náklady I) (zvláště u extra přírub

pro větší ventily!)

• Uvedení soustavy do provozu B) nutné

Navrženo pro rychlou instalaci

• Vyvažování při plném zatížení – VELMI DOBRÉ, při částečném

zatížení pouze PŘIJATELNÉ

• Uvedení soustavy do provozu je nutné

• Při částečné zátěži bude průtok 20–40 % vyšší než navržený

průtok, je třeba větší čerpadlo

• Čerpací náklady F) jsou daleko vyšší při částečném zatížení

Jiné

• Uzavírací tlak zónových ventilů by měl být stejný s výtlačnou

výškou čerpadla při nulovém průtoku, tlak není snížen

• Obvykle je čerpadlo předimenzováno a přetíženo, aby se zajistil

správný stav pro MBV

• V soustavě není konstantní reálný průtok G), pokud v obtoku není

MBV P) (např. na FCU)

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

15

DOPORUČENÁ*

2.1.5

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití u povrchových
topných-chladicích soustav, kde se používá totéž zařízení pro topení i chlazení

(U této aplikace je zajištěn proměnný průtok v topné i chladicí distribuční sítě nezávisle na sobě navzájem. Je zajištěno omezení
(či regulace) průtoku sekvenčně (topení nebo chlazení) u koncových jednotek nezávisle na oscilacích tlaku v soustavě.
Tak lze eliminovat nadprůtok během celého provozu.)

PIBCV

ZV

PIBCV

ZV

ZV

ZV

ZV

ZV

VYTÁPĚCÍ/CHLADICÍ JEDNOTKA

VYTÁPĚCÍ/CHLADICÍ JEDNOTKA

VYTÁPĚCÍ/CHLADICÍ JEDNOTKA

RC

PIBCV

PIBCV

RC

PIBCV

PIBCV

BMS

ČERPADLO

CHLADICÍ
ZAŘÍZENÍ

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

16

ČERPADLO

VSD

ČERPADLO

VSD

PIBCV – Automatický regulátor průtoku
RC – Regulátor teploty v místnosti
BMS – Řídicí systém měření a regulace
VSD – Řídicí jednotka
ZV – Zónové ventily

VÝMĚNÍK
TEPLA

PRIMÁRNÍ

DODÁVKA TEPLA

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JEDNODUCHÁ METODA VÝPOČTU: není nutný výpočet Kvs,

autority ani vypočet přednastavení

• AUTORITA 100 % – na tlaku nezávislá regulace v topné i chladicí

distribuční síti nezávisle na sobě navzájem

• Zjednodušený výpočet nastavení průtoku, podle spotřeby tepla

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle min ∆p na ventilu a tlakové

ztráty v soustavě při nominálním průtoku

• Zónový ventil je nutný pro sekvenční řízení topení a chlazení

Provozní náklady

• NEJNIŽŠÍ čerpací náklady F) (nehrozí nadprůtok)

• Tepelné ztráty i tepelné zisky v potrubí jsou minimální

• Nejnižší potřeba výtlačné výšky čerpadla

• Doporučuje se optimalizace výtlačné výšky čerpadla J)

• Regulační ventily – 100% AUTORITA a nejvyšší účinnost –

minimum oscilace teploty v místnosti

• Uvedení soustavy do provozu

K)

B)

není nutné

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – STŘEDNÍ (2 ks. PIBCV pro vyvážení

a 2 ks pro zónovou regulaci)

• Už žádný hydraulický prvek v soustavě, pouze zónový ventil

pro sekvenční řízení

• Dvakrát dva ventily pro každou koncovou jednotku

(střední instalační náklady I))

• Zprovoznění soustavy není nutné B)

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami

S)

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace pouze u topných/chladicích jednotek

se 100% autoritou

• Uvedení do provozu při plné i částečné zátěži – VYNIKAJÍCÍ

• Zprovoznění není nutné vůbec – pouze nastavení průtoku

• Nízká oscilace teploty v místnosti

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje nejvyšší úsporu energie T)

K)

Jiné

• PIBCV dokáže zavírat při 6 bar

• Nehrozí nadprůtok

• Obvykle optimalizované na dané čerpadlo

• Minimální celková spotřeba energie, MAXIMÁLNÍ ÚSPORA ENERGIE

• Elektrické zapojení dovoluje paralelní funkce topení a chlazení

L)

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

17

DOPORUČENÁ*

2.1.6

Aplikace

Dvoutrubková topná/chladicí soustava s proměnným průtokem.
Typické využití u fan-coilových (FCU) systémů a u všech typů koncových
jednotek (například chladicí trám)

(S takovouto aplikací nelze uvnitř budovy zajistit souběžné vytápění a chlazení. V topné/chladicí centrále je třeba podle
celkové spotřeby v budově přepínat zónové ventily. Pomocí paralelně zapojených tlakově nezávislých regulačních ventilů
s automatickým regulátorem průtoku (PIBCV) je zajištěn proměnný průtok v rozvodném potrubí a individuální omezení
(či regulace) průtoku v koncových jednotkách podle požadovaného průtoku v topné či chladicí distribuční síti. Přepínání
regulátoru AB-QM mezi vytápěním a chlazením je řešeno potrubním čidlem. Tím je zamezeno jakémukoli nadprůtoku
během celé doby provozu.)

PIBCV

PIBCV

KONCOVÁ JEDNOTKA (VYTÁPĚNÍ / CHLAZENÍ)

PIBCV

PIBCV PIBCV PIBCV

PIBCV PIBCV

RC RCRC

RC RCRC

RC

ČERPADLO

CHLADICÍ
ZAŘÍZENÍ

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

18

ŘÍDICÍ JEDNOTKA
ČERPADLA

PIBCV – Tlakově nezávislý regulační ventil s automatickým regulátorem průtoku
RC – Pokojový regulátor
VSD – Řídicí jednotka

ŘÍDICÍ JEDNOTKA
ČERPADLA

VÝMĚNÍK

OD ZDROJŮ

TEPLA

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JEDNODUCHÁ METODA VÝPOČTU: není nutný výpočet Kvs, autority ani

výpočet hydraulického přednastavení

• AUTORITA 100% – tlakově nezávislá regulace všech koncových jednotek

v topné i chladicí fázi, nezávisle na sobě

• Zjednodušený výpočet nastavení průtoku podle spotřeby tepla a chladu

• Dimenzování rozvodného potrubí podle většího požadavku na průtok (platí

obecně pro chlazení)

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla – zvlášť pro vytápění a chlazení – dle

minimálního požadovaného p na PIBCV a podle tlakové ztráty v soustavě
a na koncové jednotce při nominálním průtoku

• Průtok může být při vytápění a chlazení významně odlišný

Provozní náklady

• NEJNIŽŠÍ čerpací náklady F) (nulový nadprůtok, tlaková ztráta v potrubí je i při

malém průtoku velmi nízká – platí obecně pro vytápění)

• Tepelné ztráty jsou během topné sezóny o trochu větší kvůli větším rozměrům

potrubí a pomalejšímu proudu

• Nízká požadovaná výtlačná výška čerpadla (zejména při vytápění)

• Doporučuje se optimalizace výtlačné výšky J) čerpadla

• Regulační ventily – 100% AUTORITA a nejvyšší účinnost

• Opětovné zprovoznění

• Neumožňuje vytápění a chlazení zároveň

C)

soustavy není nutné

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – NÍZKÉ (2 ks PIBCV pro vyvážení a regulaci, žádné další

ventily nejsou potřeba)

•

Pouze dvě trubky na celou soustavu namísto čtyř, žádný další hydraulický prvek v soustavě

• Dva ventily pro každou koncovou jednotku (nízké náklady na instalaci I) méně potrubí)

• Zprovoznění systému není nutné B), stačí jen nastavit průtok

• Doporučujeme použít čerpadlo s proměnnými otáčkami

Navrženo pro rychlou instalaci

• NELZE SOUČASNĚ VYTÁPĚT A CHLADIT, systém nesplňuje požadavky

pro klasikaci „A“

• Regulace hydrauliky pouze u koncových jednotek se 100% autoritou

• Vyvážení při plném a částečném zatížení je – VYNIKAJÍCÍ, přesné omezení průto-

ku při vytápění i při chlazení

• Minimální kolísání teploty v místnosti

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje maximální úsporu energie T).

Čerpadlo doporučujeme optimalizovat

X)

K)

Jiné

• Nulový nadprůtok

• Minimální celková spotřeba energie, MAXIMÁLNÍ ÚSPORA ENERGIE

• Je třeba použít elektrický přepínač, aby se zabránilo topení v případě

požadavku na chlazení a naopak

L)

S)

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

19

DOPORUČENÁ*

2.1.7

Aplikace

Solární systémy se stálým průtokem, typické použití v kolektorech – zpravidla
pro domácí přípravu horké vody a pro předehřívání topné vody

(U této aplikace je zajištěn stálý průtok v systému, přesný rozvod vody a omezení průtoku mezi kolektory nezávisle na jejich počtu,
velikosti a umístění)

SOLÁRNÍ PANELY

PIBV

SV SV SV SV SV

PIBV PIBV PIBV PIBV

SC

ČERPADLO

PIBV – Tlakově nezávislý regulační ventil s regulátorem průtoku (ve funkci regulátoru průtoku)
SV – Uzavírací ventil
SC – Solární regulátor

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

20

TEPLÁ VODA

OD ZDROJE TEPLA

ČERPADLO

ZDROJ TEPLA

STUDENÁ VODA

Systémová analýza

Návrh

1

• JEDNODUCHÁ METODA VÝPOČTU: není nutný výpočet Kvs ani výpočet

přednastavení hydrauliky

• SNADNÝ výběr z automatických regulátorů průtoku (na základě

požadovaného průtoku)

• Zjednodušené nastavení průtoku podle požadavku na průtok

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle minimálního p na PIBV

a na kolektoru a podle poklesu tlaku v systému při nominálním průtoku.

• Pokud se zvolená křivka čerpadla výrazně liší od požadované výtlačné výšky

čerpadla, zvažte využití pohonu s proměnnými otáčkami

Provozní náklady

2

• STŘEDNÍ čerpací náklady F) (nulový nadprůtok)

• Větší požadovaná výtlačná výška čerpadla (minimální p je na PIBV vyšší než

na ručním seřizovacím ventilu)

• Prostřednictvím pohonu s proměnnými otáčkami lze u čerpadla snížit spotřebu

energie

• Opětovné zprovoznění systému C) není nutné

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – STŘEDNÍ – (na každém kolektoru je pouze PIBV, žádné

další hydraulické prvky nejsou zapotřebí)

• Zprovoznění systému není nutné

• Nejmenší možný počet ventilů v systému – nízké náklady na instalaci

• SNADNÁ A RYCHLÁ optimalizace čerpadla při použití pohonu s proměnnými

otáčkami

• Pohon s proměnnými otáčkami není třeba instalovat, blíží-li se křivka čerpadla

jeho požadované výtlačné výšce

Navrženo pro rychlou instalaci

• Regulace hydrauliky pouze u kolektorů s nastavením průtoku pomocí PIBV

• Záruka správné distribuce průtoku mezi kolektory

• VYNIKAJÍCÍ vyvážení

• Systém vůbec není třeba zprovozňovat – ani po jeho rozšíření či změně

• Neměnný čerpací výkon během celého provozu

Jiné

• Rozšířením PIBV o servo lze v případě požadavku na snížení kapacity nebo za

jiným účelem provádět zónovou regulaci.

• Je třeba vzít v potaz maximální teplotu. Obecně u takovýchto solárních systémů

teplota překračuje běžnou úroveň.

• Je nutno určit koncentraci glykolu v chladicí kapalině

• Jednoduchý regulátor slunečního tepla zajištuje optimální využití energie

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

21

DOPORUČENÁ*

2.1.8

Aplikace

Aplikace s chladicí jednotkou – proměnný je pouze průtok v systému s paralelně
řazenými čerpadly a regulovaným minimálním požadovaným průtokem
skrze chladicí zařízení

(Variabilita průtoku v moderní aplikaci s minimálním průtokem v obtoku. Velmi vysoká efektivita systému)

DO
SOUSTAVY

BMS

PIBCV

PIBCV PIBCV

chladicí zařízení chladicí zařízení chladicí zařízení

ČERPADLO

VSD

ČERPADLO

VSD

ČERPADLO

VSD

PIBCV

ZE
SOUSTAVY

PRŮTOKOMĚR

PIBCV – Automatický regulátor průtoku
BMS – Řídicí systém měření a regulace
VSD – Řídicí jednotka

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

22

Systémová analýza

1

2

Návrh

• Hydraulická metoda výpočtu, kde musí být navržen minimální průtok

v obtoku

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku systémem

• Výpočet obtoku ohledně minimálního požadovaného průtoku

pro chladicí zařízení

• Komplexní systémové řízení

Provozní náklady

• Možná NEJNIŽŠÍ čerpací náklady F) (chladicí primární systém

proměnného průtoku)

• Teplota přesného průtoku, prevence syndromu nízkého ∆t

• VYSOKÁ EFEKTIVITA chladicího zařízení

• Optimalizace výtlačné výšky čerpadla

• Minimální míra obtoku

H)

J)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady

– žádný anuloid, není potřeba žádné sekundární čerpadlo

• Je nutné čerpadlo s proměnnými otáčkami S)

I)

ve srovnání s tradiční soustavou – nižší

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace celými chladicími zařízeními nezávisle na sobě

vzájemně se 100% AUTORITOU

• Vyvážení při plné i částečné zátěži – VYNIKAJÍCÍ

• Uvedení soustavy do provozu není nutné

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťují nejvyšší úsporu energie

• Přesná teplota průtoku

Jiné

• Na tlaku nezávislé řízení chladicího zařízení s lineární či logaritmickou

charakteristikou ventilu? (lineární vlastnosti s plnou autoritou,
kompenzační vlastnosti lineárního potrubního systému)

• V chladicím zařízení nedochází k nadprůtoku L) – ideou tohoto systému

je zvýšit účinnost chladicího zařízení při průtoku přesahujícím
projektovaný průtok

• Spolehlivý a velice výkonný systém (pokud sekundární stranu ovládá

PIBCV)

T)

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

23

DOPORUČENÁ*

2.1.9

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití v FCU, povrchových a jiných typech
kombinovaných topných/chladicích soustav s přímočinnou regulací teploty v místnosti

(U této aplikace je proměnný průtok v rozvodném potrubí a stálý diferenční tlak v obou větvích nezávisle na oscilacích tlaku v soustavě.
Tak se redukuje většina nežádoucího nadprůtoku a eliminují se problémy s hlučností při běhu na částečnou zátěž.)

CHLADICÍ STROP

SARC SARC SARC

SARC

MCV MCV MCV

SARC SARC

ABPC

RADIÁTORY

CHLADICÍ STROP

ABPC

RCRCRC

TRV TRV TRV

ČERPADLO ČERPADLO VSD
CHLADICÍ
ZAŘÍZENÍ

*Doporučený – správná funkce, vysoká efektivita

RADIÁTORY

ABPC

ABPC – Tlakově nezávislý regulační

ventil s integrovaným automa-

tickým regulátorem průtokuu
SARC – Přímočinná regulace teploty
v místnosti
VSD – Pohon s proměnnými otáčkami
TRV – Termostatický radiátorový ventil
RC – Pokojové regulátory
MCV – Regulační ventily s pohonem

VÝMĚNÍK
TEPLA

PRIMÁRNÍ

DODÁVKA TEPLA

24

Systémová analýza

1

2

Návrh

• U PŘÍMOČINNÝCH REGULAČNÍCH VENTILŮ JE NUTNÝ TRADIČNÍ

VÝPOČET A): Kvs a autorita ventilu

• Zjednodušený hydraulický výpočet (můžete soustavu rozdělit

podle regulované smyčky ∆p)

• Je nutný výpočet přednastavení v rámci regulované smyčky

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

• NÍZKÉ čerpací náklady F) (omezená délka smyčky kvůli riziku nadprůtoku)

• Tepelné ztráty a zahřívání v potrubí jsou velmi nízké

• Vyšší potřebná výtlačná výška čerpadla – nutný další regulátor ztráty

tlaku ∆p

• Hodí se optimalizace výtlačné výšky čerpadla J)

• Přímočinné (proporční) regulační ventily – nízká oscilace teploty

v místnosti

• Opětovné uvedení soustavy do provozu C) není nutné

• Vyšší efektivita boileru a chladicího zařízení je dosažena díky většímu ∆T

v soustavě

K)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – vysoké požadavky na regulaci

(levné 2cestné ventily + SARC; ABPC smyčkami a dále čidlo vlhkosti
pro povrchové chlazení)

• NÍZKÉ instalační náklady I) – elektronická elektroinstalace není nutná

• Uvedení soustavy do provozu

ventilová tělesa na požadované hodnoty

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami S) (konstantní charakteristika)

B)

není nutné, stačí pouze přednastavit

Navrženo pro rychlou instalaci

• Stabilní teplota v místnosti Y) (SARC), vysoký komfort

• Hydraulická regulace pouze koncových topných/chladicích jednotek

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – DOBRÉ

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami a dobrá účinnost boileru/chladicího

zařízení zajišťují úsporu energie

• Regulace průtoku v bočních větvích je řešeno přednastavením

regulačních ventilů

T)

Jiné

• Uzavírací tlak zónových ventilů by měl být 50 % vyšší než nastavení

tlaku (tojúhelníček) na regulátoru

• Mírný nadprůtok při částečném zatížení (kompenzace přímočinným

regulátorem)

• Čerpadlo je obvykle předimenzováno a přetíženo, aby se při SARC

dosáhlo normální autority

• Čidlo vlhkosti je nutné při chlazení povrchu, aby v místnosti

nedocházelo ke kondenzaci

A); B); C)… Z) vysvětlení koncepce, viz kapitola 3

25

DOPORUČENÁ*

2.1.10

RADIÁTORY

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití v dvoutrubkových radiátorech
topných soustav s termostatickými ventily

(U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v distribuční síti a stálý diferenční tlak na obou stoupačkách nezávisle
na přechodné zátěži a oscilacích tlaku v systému.)

STOUPAČKY

konstantní průtok

TRV

TRV

RADIÁTORY

RV

RV

TRV

ABPC

RV

PIBV
+ QT

ČERPADLO
VSD

PIBV + QT

VÝMĚNÍK TEPLA

RV – Radiátorové ventily s přednastavením (ruční nebo bez termostatického čidla)
TRV – Termostatické radiátorové ventily
PIBV + QT – Tlakově nezávislý vyvažovací ventil a termostatické čidlo (AB-QT) ve funkci

regulátoru průtoku a teploty

ABPC – Automatický regulátor diferenčního tlaku
VSD – Řídicí jednotka

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

26

PRIMÁRNÍ

DODÁVKA TEPLA