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

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

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

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

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

VYTÁPĚCÍ/CHLADICÍ JEDNOTKA

RC

PIBCV

RC

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

KONCOVÁ JEDNOTKA (VYTÁPĚNÍ / CHLAZENÍ)

PIBCV

PIBCV PIBCV PIBCV

PIBCV PIBCV

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

RADIÁTORY

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

Systémová analýza

1

2

Návrh

• PRO POŽADOVANÝ PRŮTOK VE STOUPAČCE JE TŘEBA PROVÉST INDIVIDUÁLNÍ VÝPOČET: S regulátorem průtoku a teploty ve

vratném potrubí jsme schopni zaručit očekávaný minimální T ve stoupačkách. Velikost radiátoru musí odpovídat velikosti konvektoru.

• Vzhledem k absenci regulace teploty je nezbytný výpočet pro

přednastavení koncových jednotek ve smyčce, emise tepla bude odpovídat průtoku a velikosti radiátoru. Výpočet pro přednastavení je založen na požadovaném průtoku mezi radiátory a na poklesu tlaku v potrubí uvnitř regulační smyčky.

• Jednoduchý hydraulický výpočet (můžete systém rozdělit stou-

pač-kami), je ale třeba vzít v potaz požadovaný p na ventilu AB-QT.

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla podle nominálního průtoku

Provozní náklady

• NEJNIŽŠÍ čerpací náklady

regulován a dále snižován podle regulace teploty

• NEJVĚTŠÍ MOŽNÝ T na stoupačkách – tepelné ztráty v potrubí jsou

malé, efektivnější provoz bojleru nebo tepelného výměníku

• Menší přehřívání stoupaček

• Požadavek na vyšší výtlačnou výšku čerpadla – větší pokles tlaku

v regulátoru průtoku

• Je vhodné optimalizovat čerpadlo

F)

– průtok podřízených stoupaček je také

J)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – PŘIJATELNÉ (termoelektrický pohon ABV ve

smyčkách, není zde ale žádná individuální regulace teploty)

• Teplotní regulátor QT představuje dodatečné náklady

• Méně ventilů než při ruční aplikaci, menší instalační náklady I)

v důsledku použití termostatického pohonu QT

• Opětovné zprovoznění B) systému není nutné, stačí pouze nastavit

průtok a teplotu

• Namísto běžně používaného čerpadla se stálými otáčkami do-

poručujeme použít čerpadlo s proměnnými otáčkami

S)

Navrženo pro rychlou instalaci

• Regulace hydrauliky je pouze na patách stoupaček.

• Průtok v radiátorech v závislosti na přednastavení a jeho změnách je

úměrný uzavření termostatického pohonu QT.

• Vyvážení při plném a částečném zatížení: DOBRÉ – další úspora energie

• VYSOKÁ ÚČINNOST – úspora energie díky maximalizovanému T

na stoupačce a čerpadlu s proměnnými otáčkami T)

Jiné

• Spotřeba tepla ve vnitřních prostorách (typicky např. koupelny) je

konstantní. Poklesne-li venkovní teplota (a tím vzroste průtoková teplota), sníží se potřebný průtok.

• V případě nárůstu teploty vratné vody se prvek QT zavře pomocí

samočinného regulátoru a zadrží průtok mimo stoupačku.

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

27

DOPORUČENÁ*

2.1.11

Aplikace

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

(U této aplikace je zajištěn stálý průtok stoupačkami s automatickými regulátory průtoku, takže je zajištěn správný rozvod vody v systému.)

RADIÁTORY RADIÁTORY

TRV TRV

PIBV + QT PIBV + QT

TRV – Termostatické radiátorové ventily PIBV + QT – Tlakově nezávislý vyvažovací ventil a termostatické čidlo (AB-QT) ve funkci regulátoru průtoku a teploty

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

28

ČERPADLO

VÝMĚNÍK TEPLA

PRIMÁRNÍ

DODÁVKA TEPLA

Systémová analýza

1

2

Návrh

• Speciální metoda výpočtu „α“ a velikosti radiátoru.

V úvahu je nutno vzít kv hodnotu TRV.

• (Výpočet tepelných ztrát na vertikálním potrubí)

• ZJEDNODUŠENÝ HYDRAULICKÝ VÝPOČET

(S OHLEDEM NA OCHYLKY MEZI STOUPAČKAMI)

• Není nutný výpočet přednastavení

• Nastavení prvku QT závisí na více faktorech*, jako je například

efektivita renovace, počet poschodí apod.)

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

• STŘEDNÍ náklady na čerpání F) přestože systém při vypnutí prvku QT

pracuje s proměnným průtokem

• Tepelné ztráty v potrubí jsou vysoké (s QT je ale lze omezit), většina

z nich je ale zužitkována uvnitř vytápěných prostor (vertikální potrubí)

• Vyšší výtlačná výška čerpadla a požadovaný minimální p na ventilu

AB-QM – dlouhé potrubí a relativně nízká hodnota průtokového množství (Kv) pro obtok

• Výtlačnou výšku čerpadla je možno optimalizovat pomocí měřicího

niplu na ventilu AB-QM a díky řídicí jednotce

• Prvek QT šetří energii regulací vratné teploty

J)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – STŘEDNÍ (TRV + PIBV + QT na stoupačkách)

• Méně ventilů než při manuálním vyvažování, nižší instalační náklady

• Jednoduchá instalace a nastavení QT

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

Navrženo pro rychlou instalaci

• Regulace hydrauliky je pouze na patách stoupaček – požadovaný

průtok se liší v závislosti na fungování QT

• Vyvážení při plném a částečném zatížení – DOBRÉ

• Nízké kolísání teploty v místnosti K) – samočinná regulace, přestože

je teplota ovlivňována přenosem tepla z potrubí

• Prvek QT reguluje vratnou teplotu (při nižší venkovní teplotě)

Jiné

• Uzavírací tlak termostatických radiátorových ventilů (TRV) je dosti

nízký – všeobecně postačuje 0,6 bar. Nejlepší funkčnost je udávána pro 0,1 až 0,3 bar.

• Při částečném zatížení se prvek QT zavírá, stoupá-li vratná teplota kvůli

uzavření TRV (při nízké venkovní teplotě)

• Nastavení QT na vysokou teplotu zaručuje bezpečný provoz, při

nastavení nízké teploty pak dochází k větší úspoře energie.

I)

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

29

DOPORUČENÁ*

2.1.12

Aplikace

Jednotrubkové horizontální topné systémy s termostatickými radiátorovými ventily a automatickým regulátorem vratné teploty

(U této aplikace je zajištěna automatická regulace průtoku pro všechny topné okruhy a regulace vratné teploty s cílem zamezit nízké ΔT ve smyčkách při částečném zatížení, například při nižší venkovní teplotě.)

TRV

PIBV + QT

TRV

PIBV + QT

TRV

PIBV + QT

TRV – Termostatické radiátorové ventily PIBV + QT – Tlakově nezávislý vyvažovací ventil a termostatické čidlo (AB-QT) ve funkci regulátoru průtoku a teploty

*Doporučený – správná funkce, střední účinnost

30

TRV

Systémová analýza

1

2

Návrh

• Tradiční zapojení radiátoru (v horní části výkresu nalevo): Zvláštní

metoda výpočtu, počítající s „α“ (koecient rozdělení radiátoru) a velikostí radiátoru. Je třeba vzít v potaz hodnotu Kv (kapacitu) TRV.

• Zapojení s dvoubodovým radiátorovým ventilem (níže na nákresu

vlevo): Stanovený koecient „α“ má vliv na maximální počet použitelných radiátorů (směšováním výpočtů teploty pro každý radiátor).

• JEDNODUCHÝ HYDRAULICKÝ VÝPOČET (TÝKAJÍCÍ SE ODCHYLKY VODY

MEZI STOUPAČKAMI)

• Výpočet přednastavení TRV není třeba provádět

• Nastavení vratné teploty pro prvek QT podle funkce systému

• Výtlačná výška čerpadla podle nominálního průtoku

Provozní náklady

• VYŠŠÍ čerpací náklady

průtokem, zavře-li QT prvek PIBV

• Tepelné ztráty v potrubí jsou vysoké, jen malá část z nich je využita

v místnosti (závisí na potrubí)

• Prvek QT šetří energii

• Je požadována vyšší výtlačná výška čerpadla a minimální p

pro ventil AB-QM – dlouhé potrubí, více ventilů v řadě, navzdory relativně vysoké hodnotě Kv u TRV

• Doporučujeme optimalizovat výtlačnou výšku čerpadla pomocí

měřicího niplu na ventilu PIVB a za využití VSD S).

F)

, přestože systém pracuje s proměnným

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – VYSOKÉ (TRV + PIBV + QT na stoupačkách)

• Méně ventilů než při manuálním vyvažování, nižší instalační náklady

• Jednoduchá instalace a nastavení QT (doporučeno přenastavit na

základě zkušeností z provozu)

• Zprovoznění systému

• Doporučujeme použít čerpadlo s proměnnými otáčkami

B)

není nutné, stačí jen nastavit PIBV a QT

Navrženo pro rychlou instalaci

• Nízké kolísání teploty v místnosti

teploty v místnosti (malá hodnota Xp)

• Prvek QT omezuje průtok ve smyčce, stoupne-li vratná teplota

• Regulace hydrauliky je pouze u paty stoupaček – požadovaný

průtok se liší podle výše částečného zatížení

• Vyvážení při plném a částečném zatížení – DOBRÉ

K)

– samočinná regulace na základě

Jiné

• Uzavírací tlak termostatických radiátorových ventilů (TRV) je dosti

nízký – všeobecně postačuje 0,6 bar. Nejlepší funkčnost je udávána pro 0,1 až 0,3 bar.

• Omezení průtoku v systému při částečném zatížení. Částečné zatížení

způsobuje zvýšení vratné teploty a TRV se uzavírají

I)

S)

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

31

DOPORUČENÁ*

2.1.13

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití v dvoutrubkových systémech povrchového vytápění (stěn či podlahy) s rozdělovači a individuální regulací teploty v místnosti

(U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v distribuční síti a stálý diferenční tlak na obou manifoldech nezávisle na dočasném zatížení a na oscilaci tlaku v systému.)

Manifold vytápěcí soustavy

ABPC

Manifold vytápěcí soustavy

WLRC

ZV ZV

WLRC

Manifold vytápěcí

ZV ZV

soustavy

ABPC

WLRC

Manifold vytápěcí soustavy

ABPC

ABPC – Automatický regulátor diferenčního tlaku VSD – Pohon s proměnnými otáčkami WLRC – Bezdrátová regulace teploty v místnosti HWRC – Drátová regulace teploty v místnosti ZV – Zónový ventil

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

HWRC

ABPC

ČERPADLO

VSD

HWRC

VÝMĚNÍK TEPLA

PRIMÁRNÍ

DODÁVKA TEPLA

32

Systémová analýza

1

2

Návrh

• TRADIČNÍ VÝPOČET A) NUTNÝ PRO PŘEDNASTAVITELNÁ VENTILOVÁ

TĚLESA V CELÉM OKRUHU: přednastavení kv, výpočet tlakové ztráty

• Výpočet přednastavení pro regulační ventil v regulované smyčce ∆p

• Zjednodušený hydraulický výpočet (můžete soustavu rozdělit

podle větví s regulací ∆p)

• Jednoduchý výpočet regulace P: doporučuje se 10 kPa

tlakové ztráty

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

• NÍZKÉ čerpací náklady

• Tepelné ztráty v rozvodné síti jsou malé

• Zapotřebí je vyšší výtlačná výška čerpadla – je požadována další

tlaková ztráta na diferenčním regulátoru tlaku

• Vhodná je optimalizace výtlačné výšky čerpadla

• Typická On/O regulace s vysokou povrchovou akumulací tepla,

vyšší oscilace teploty v místnosti.

F)

J)

K)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – DOBRÉ (zónový regulační ventil + ABV

před každý manifold)

• Mírně dražší diferenční regulátor tlaku

• Méně ventilů než u manuální aplikace, nižší instalační náklady I)

• Uvedení soustavy do provozu

• Doporučují se čerpadla s proměnnými otáčkami S)

(konstantní charakteristika)

B)

není nutné

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace pouze na manifoldech. Má prakticky konstantní ∆p.

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – DOBRÉ

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje úsporu energie T)

Jiné

• Uzavírací tlak zónového ventilu by měl být 50 % vyšší

než je nastavené dp na APBC

• Minimální nadprůtok při částečném zatížení (stálý diferenciální

tlak v každém okruhu)

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

33

DOPORUČENÁ*

2.1.14

Aplikace

Dvoutrubkové horizontální topné systémy se zapojením pro jednotlivé byty, včetně termostatických radiátorových ventilů, automatického regulátoru tlakového rozdílu a zónové regulace

(U této aplikace je zajištěno automatické omezení průtoku pro všechny byty, automatická regulace tlakového rozdílu pro topné okruhy a (programovatelná) zónová regulace s jedním ventilem.)

(P)RC

TRVTRV

PIBZV

SV

PIBZV

SV

ŘÍDICÍ JEDNOTKA ČERPADLA

(P)RC

TRVTRV

VÝMĚNÍK

TRV – Termostatické radiátorové ventily PIBZV – Tlakově nezávislý vyvažovací a zónový ventil AB-PM (P)RC – (Programovatelný) pokojový regulátor VSD – Řídicí jednotka SV – Uzavírací ventil

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

34

OD ZDROJŮ TEPLA

Systémová analýza

1

2

Návrh

• TRADIČNÍ VÝPOČET

přednastavení)

• Výpočet pro přednastavení, platný pro hydraulické systémy v rámci

smyčky regulované p

• Jednoduchý hydraulický výpočet rozvodného potrubí (systém lze rozdělit

podle umístění regulátoru p)

• Je zapotřebí přesného výpočtu omezovače průtoku a regulátoru p na

základě návrhového diagramu: přednastavení ventilu PIBVZ závisí na požadovaném průtoku a tlakové ztrátě regulační smyčky.

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla podle nominálního průtoku

• Zónová regulace představuje přídavnou funkci, v takovém případě je

zapotřebí termostat a servo ON / OFF

A)

POŽADOVANÝ PRO TRV: Hodnota Kv (pro

Provozní náklady

• SNÍŽENÁ ENERGETICKÁ SPOTŘEBA bytů, TRV zajišťuje využití uvolněného

tepla, zónový ventil šetří energii na základě časové kontroly

• TRV, dosahující všeobecně dobré autority

kontrolou, nižší kolísání teploty v místnosti

• Nízké čerpací náklady

• Tepelné ztráty v rozvodném potrubí jsou malé

• Vyšší požadovaná výtlačná výška – je vyžadována kompenzace zvláštní

tlaková ztráty na PIBZV

• Doporučujeme optimalizaci výtlačné výšky čerpadla

F)

E)

, disponuje samočinnou

J)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady

zónová regulace jedním ventilem)

• Velmi dobrý poměr cena – výkon (PIBZV je dražší než ruční vyvažovací ventil)

• Méně ventilů než při ruční aplikaci, menší náklady na instalaci

• Zprovoznění systému

návrhu

• Doporučujeme použít čerpadlo s proměnnými otáčkami (proporcionální

charakteristika)

I)

– DOBRÉ (ABV před všemi byty + omezení průtoku +

B)

není nutné, stačí pouze nastavit PIBZV a TRV podle

Navrženo pro rychlou instalaci

• Minimální kolísání teploty v místnosti

s navrženým proporcionálním pásmem

• p na TRV je takřka konstantní, vzhledem k omezení průtoku

nehrozí v systému žádný nadprůtok

• Vyvážení při plném a částečném zatížení – DOBRÉ – vynikající

pohodlí, možnost naprogramování teploty v místnosti

Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje úsporu energie

K)

– samočinná regulace

Jiné

• Uzavírací tlak termostatických radiátorových ventilů (TRV) by měl být

nastaven pouze na 22 kPa s ohledem na fungování PIBZV

• Při použití měřiče tepla v bytech je možno rozúčtovat topné náklady

(měřič musí být mimo regulační smyčku p)

• Riziko nadměrného průtoku v radiátorech je velmi nízké (závisí na

měnící se tlakové ztrátě v rozvodném potrubí uvnitř regulační smyčky p během částečného provozu).

I)

T)

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

35

DOPORUČENÁ*

2.1.15

Aplikace

Soustava s proměnným průtokem, typické využití v předávacích stanicích

(U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v primární (distribuční) síti a regulátor průtoku v části budov)

PŘEDÁVACÍ STANICE

PRO VYTÁPĚNÍ A OHŘEV VODY

PŘEDÁVACÍ STANICE

PRO VYTÁPĚNÍ A OHŘEV VODY

TEPLÁ VODA

TRV TRV

RADIÁTORY

TEPLÁ VODA

TRV TRV

RADIÁTORY

PŘEDÁVACÍ STANICE

PRO VYTÁPĚNÍ A OHŘEV VODY

MBVMBV

PŘEDÁVACÍ STANICE

PRO VYTÁPĚNÍ

A OHŘEV VODY

MBVMBV

TRV TRV

TEPLÁ VODA

TRV

RADIÁTORY

TEPLÁ VODA

TRV

RADIÁTORY

ABPC

MBV – Manuální seřizovací ventily TRV – Termostatické radiátorové ventily ABPC – Automatický regulátor tlakového diferenciálu

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

36

ABPC

ZDROJ TEPLA

ČERPADLO

STUDENÁ VODA

Systémová analýza

Návrh

1

• Je dána potřebná ∆p v topném zařízení

• Topné zařízení má regulátor ∆p pro topný obvod (je chráněn proti přetlaku)

• POTRUBÍ POTŘEBUJE SPECIÁLNÍ HYDRAULICKÝ VÝPOČET

• Výpočet přednastavení pro radiátory na sekundární straně

v regulační smyčce ∆p

• Hydraulický výpočet pro regulátor ∆p: nastavení ∆p (předávací

stanice + potrubí) + regulátor průtoku

• Jednoduchý výpočet regulátoru P: DOPORUČENÝ 10 kPa tlakové ztráty

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla podle tlakových ztrát s faktorem souběžnosti

• Plochá charakteristika čerpadla představuje výhodu, použití pohonu s pro-

měnnými otáčkami se nedoporučuje (pouze s velmi rychlou reakcí vzhledem k velmi rychlým změnám zatížení v soustavě založené na uktuaci DHW)

Provozní náklady

2

• STŘEDNÍ čerpací náklady F) (proměnný průtok, ale poněkud vysoká

potřeba výtlačné výšky čerpadla)

• Tepelné ztráty v rozvodném potrubí velmi nízké (3 potrubí místo 5)

• Je zapotřebí vyšší výtlačná výška čerpadla – je třeba vysoké ∆p

v topné jednotce a další ztráty tlaku na regulátoru ∆p + je nutný regulátor průtoku

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – VYSOKÉ (předávací stanice + DPC + FL ve stoupačkách)

• Méně potrubí a dalšího vybavení – DHW systém chybí, příprava pomocí

předávací stanice

• Uvedení soustavy do provozu je nutné (nastavit ∆p v regulátoru a regulaci

průtoku)

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

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace uvnitř předávací stanice a na patě stoupaček

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ

• VYSOKÝ KOMFORT (individuální měření tepla, jednoduchý systém, okamžitá

příprava DHW M), topení s ∆p regulací, přímočinná regulace teploty v místnosti s TRV, možnost časového ovládání)

• Energicky úsporné řešení, nízké tepelné ztráty v soustavě

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zaručuje úsporu energie T)

Jiné

• Pro radiátory se doporučuje termostatický radiátorový ventil

• Tepelné ovládání DHW má tlakový ventil ke snižování tlaku

• Při částečném zatížení jen minimální nadprůtok (rychlá reakce tepelné

regulace při přípravě DHW)

• Do topného zařízení je zabudovaný obtok, aby výměník tepla mohl stále

připravovat teplou vodu

• Když u DHW zprovozňujete stranu DHW M), vyhněte se sekundárnímu

průtoku skrze výměník tepla, aby byla zajištěna potřebná teplota vody

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

37

DOPORUČENÁ*

2.1.16

Aplikace

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

(U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v distribuční síti a regulaci průtoku v celé koncové jednotce nezávisle na oscilacích tlaku v systému. Tak během celého provozu zamezíme nadprůtok.)

PIBCV

RC

PIBCV

RC

PIBV + QT PIBV + QT PIBV + QT

PIBCV

RC

PIBCV

RC

PIBCV

RC

PIBCV

RC

PIBCV – Tlakově nezávislý regulační ventil s integrovaným automatickým regulátorem průtoku RC – Regulátor teploty v místnosti VSD – Řídicí jednotka PIBV + QT – Tlakově nezávislý vyvažovací ventil a termostatické čidlo (AB-QT) ve funkci regulátoru průtoku a teploty

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

38

ČERPADLO VSD

VÝMĚNÍK TEPLA

PRIMÁRNÍ

DODÁVKA TEPLA

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JEDNODUCHÁ METODA VÝPOČTU: není nutný výpočet Kvs,

autority či hydraulického přednastavení

• AUTORITA 100 % – tlakově nezávislá regulace

• Zjednodušený výpočet nastavení průtoku podle spotřeby tepla

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla podle min. ∆p na ventilu

a tlakové ztráty v soustavě při nominálním průtoku

Provozní náklady

• NEJNIŽŠÍ čerpací náklady F) (nehrozí nadprůtok)

• Tepelné ztráty a zahřívání potrubí jsou minimální

• Nejnižší potřeba výtlačné výšky čerpadla

• Je možná 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

Investice

3

Navrženo pro rychlou instalaci

4

Jiné

5

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

• Investiční náklady I) – DOBRÉ – VYSOKÉ (pouze 2cestný PIBCV)

• V soustavě není žádný hydraulický prvek

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

• Uvedení soustavy do provozu

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami

charakteristika)

• Hydraulická regulace pouze u topných/chladicích jednotek

se 100% AUTORITOU

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – VYNIKAJÍCÍ

• Uvedení do provozu není nutné

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami zajišťuje nejvyšší úsporu energie T)

• PIBCV se dokáže uzavřít při tlaku 6 bar

• Nulový nadprůtok

• Obvykle optimalizované čerpadlo

• Minimální celková spotřeba energie,

MAXIMÁLNÍ ÚSPORA ENERGIE

• V technologických prostorách jako jsou sklady apod. doporučujeme

použít Samočinný regulátor teploty QT

L)

B)

není nutné

S)

(proporcionální

39

DOPORUČENÁ*

2.1.17

Aplikace

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

(U této aplikace je zajištěn proměnný průtok v DHW cirkulačním potrubí a stálá stáčecí teplota nezávisle na vzdálenosti od zásobníku vody a na aktuální spotřebě horké vody. Tak se snižuje množství cirkulované vody. S dodatečným příslušenstvím je možná termální desinfekce.)

s

ZDROJ TEPLÉ VODY

(ohřívač)

ČERPADLO

STUDENÁ VODA

MTCV – Multifunkční termostatický cirkulační ventil VSD – Pohon s proměnnými otáčkami

*Doporučený – správná funkce, vysoká účinnost

40

MTCV MTCV MTCV

s

Systémová analýza

1

2

Návrh

• ZJEDNODUŠENÝ VÝPOČET je nutný pro přímočinné regulační

ventily, Kvs a autoritu ventilu

• Zjednodušený hydraulický výpočet nutný – jen ohledně potrubí

• Není nutný výpočet přednastavení

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

• Doporučujeme použití pohonu s proměnnými otáčkami

Provozní náklady

• NÍZKÉ čerpací náklady

• Tepelné ztráty v oběhovém potrubí jsou minimalizovány

• Vhodná je optimalizace výtlačné výšky čerpadla

• Přímočinné (proporční) regulační ventily – zaručují stálou stáčecí

teplotu

• Znovuuvedení soustavy do provozu

• Vysoká účinnost boileru díky vyššímu ∆T v soustavě

• Pohon s proměnnými otáčkami snižuje spotřebu energie

a poskytuje ochranu čerpadla

Z)

F)

C)

není nutné

J)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – STŘEDNÍ: MTCV je dražší než manuální ventil

(krátký reakční čas)

• NIŽŠÍ instalační náklady I) – partnerský ventil není třeba

• Uvedení soustavy do provozu není nutné

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami

charakteristika)

B)

S)

(konstantní tlaková

Navrženo pro rychlou instalaci

• Stabilní teplota oběhu, vysoký komfort

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami a dobrou účinností boileru/

/mrazícího zařízení zajišťuje úsporu energie

T)

Jiné

• Žádný nadprůtok, cirkulující průtok odpovídá aktuální potřebě

(v případě využití, přívodní potrubí je horké, MTCV omezuje cirkulaci)

• S dodatečným příslušenstvím je možná termální desinfekce

N)

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

41

DOPORUČENÁ*

2.1.18

Aplikace

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

(U této aplikace je zajištěn proměnný průtok v cirkulačním potrubí DHW a stálá teplota při odběru, nezávisle na vzdálenosti zásobníku a dočasném odběru teplé vody. Tím se snižuje množství cirkulační vody ve všech fázích. Ventily TVM také zajišťují stálou teplotu při odběru z hlediska období tepelné dezinfekce. Tepelná dezinfekce je řízena elektronickým zařízením CCR2 a je ji možno provádět za použití dodatečného vybavení.)

TMV TMV TMV

CCR2

s

TMV TMV TMV

s

s s s

TMV TMV TMV

s

ZDROJ TEPLÉ VODY

(ohřívač)

TS

ČERPADLO

MTCV – Multifunkční termostatický cirkulační ventil TMV – Termostatický třícestný směšovací ventil CCR2 – Řídicí elektronika dezinfekce TS – Teplotní čidlor

*Doporučuje se – správná funkce, vysoká účinnost

42

s

MTCV

s

MTCV MTC V

s

Systémová analýza

1

2

Návrh

• ZJEDNODUŠENÝ VÝPOČET nutný pro ventily s přímočinnou

regulací: Kvs a autorita ventilu

• Zjednodušený hydraulický výpočet nutný – jen s ohledem na potrubí

• Není nutný výpočet přednastavení

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

• NÍZKÉ čerpací náklady

• Tepelné ztráty v oběhovém potrubí jsou minimalizovány

• Vhodná je optimalizace výtlačné výšky čerpadla

• Přímočinné (proporční) regulační ventily – zaručují stálou stáčecí

teplotu

• Znovuuvedení soustavy do provozu

• Vysoká účinnost boileru díky vyššímu ∆T v soustavě

Z)

F)

C)

není nutné

J)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – VYSOKÉ: ohledně regulačního vybavení (dražší MTCV

a CCR, dále (nepovinně) ventil k míchání teplot a ovládání desinfekce)

• NIŽŠÍ instalační náklady I) – partnerský ventil není třeba

• Uvedení soustavy do provozu

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami

charakteristika)

B)

není nutné

S)

(konstantní tlaková

Navrženo pro rychlou instalaci

• Stabilní oběhová teplota, vysoký komfort

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – VELMI DOBRÉ

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami a dobrou účinností boileru/

/chladicího zařízení zajišťuje úsporu energie

T)

Jiné

• Žádný nadprůtok, cirkulující průtok odpovídá aktuální potřebě

(v případě využití, přívodní potrubí je horké, MTCV omezuje cirkulaci)

• Spravedlivé účtování nákladů díky stejné stáčecí teplotě

(v případě použití TMV)

• Termální desinfekce Q) soustavy je vynikající – programovatelná

a optimalizovatelná

• Záznam teplot pomocí CCR2

N)

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

43

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

NEDOPORUČENÁ*

Aplikace

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

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

2.2.1

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

(U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v distribuční síti, ale nelze zajistit konstantní diferenční tlak na koncových jednotkách. Dostupný tlak osciluje v systému a způsobuje špatnou regulaci teploty v místnosti, nadprůtok a problémy s hlukem při částečném zatížení.)

FAN COILY

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

MBV

MCVMCV MCV

RC RCRC

MBV MBV

MBV

CHLADÍCÍ STROP

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

MCV MCV MCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

MBV MBV MBV

BMS

MBV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

AHU

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

MBV MBV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

CHLADÍCÍ

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

ZAŘÍZENÍ

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

*Nedoporučuje se – Nesprávná funkce, provozní problémy, neefektivní

ČERPADLO

ČERPADLA

VSD

MCV MCV

MCV – Motorizované regulační ventily AHU – Klimatizační jednotka MBV – Manuální seřizovací ventily RC – Regulátor teploty v místnosti BMS – Řídicí systém měření a regulace VSD – Řídicí jednotka

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

44

Systémová analýza

1

2

Návrh

• TRADIČNÍ VÝPOČET A) NUTNÝ PRO TRV ČI MCV:

Kvs a autorita ventilu

• Vyžaduje komplexní hydraulický návrh

• Je nutný výpočet přednastavení na radiátorech pro partnerské ventily N)

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

• VYSOKÉ čerpací náklady F) (problém s nadprůtokem i nedostatečným průtokem)

• Průměrné tepelné ztráty a zahřívání potrubí

• Je zapotřebí vyšší výtlačná výška čerpadla – dobrá autorita na regulačním

ventilu může být dosažena pomocí vyšší tlakové ztráty, tlaková ztráta je nutná k měření na partnerských ventilech

• Optimalizace výtlačné výšky čerpadla J) není možná, ledaže jsou implemen-

továny partnerské ventily (MBV) + použijte kompenzační metodu uvedení soustavy do provozu

• Dobrou autoritu a vysokou účinnost nelze dosáhnout

• Znovuuvedení do provozu je čas od času nutné C)

• Vysoká oscilace teploty v místnosti

D)

K)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – STŘEDNÍ („levný“ 2cestný ventil + MBV

ke zprovoznění)

• Drahé velké partnerské ventily (většinou verze s přírubami)

• Více ventilů – vyšší instalační náklady I) (obzvláště díky extra přírubám

pro větší ventily!)

• Uvedení soustavy do provozu

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami

charakteristika)

B)

je nutné

S)

(konstantní tlaková

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace v celé soustavě (topné/chladicí jednotky

a partnerské ventily N))

• Vyvažování při plné zátěži je OK, ale při částečné zátěži – NEPŘIJATELNÉ

• Uvedení soustavy do provozu je důležité, ale platné pouze pro plnou zátěž

• V případě TRV je pásmo Xp příliš vysoké při částečné zátěži, takže je

špatná regulace teploty v místnosti

Jiné

• Uzavírací tlak zónových ventilů by měl být rovný výtlačné výšce

čerpadla při nominálním průtoku

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

• Čerpadlo je zpravidla předimenzováno a přetíženo, aby se dosáhla

normální autorita na MCV

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

45

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

NEDOPORUČENÁ*

Aplikace

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

Soustava s proměnným průtokem, často se užívá při vytápění pomocí radiátorů, FC topných/chladicích systémech a AHU – u verzí s automatickými regulátory průtoku a MCV

2.2.2

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

(U této aplikace je zajištěn proměnný průtok v distribuční síti, nelze však zaručit konstantní diferenciální tlak na koncových jednotkách a regulačních ventilech. Průtok je regulován pomocí PIBV, ale u 3bodové nebo modulační regulace účinkuje proti MCV.)

FAN COILY

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

MCVMCV MCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

PIBV

RC RCRC

PIBVPIBV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

CHLADÍCÍ STROP

PIBV PIBV PIBV

MCV MCV MCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

BMS system

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

AHU

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

ČERPADLO

PIBV PIBV

MCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

*Nedoporučuje se – Nesprávná funkce, provozní problémy, neefektivní

CHLADÍCÍ ZAŘÍZENÍ

ČERPADLA

VSD

MCV – Motorizované regulační ventily AHU – Klimatizační jednotka PIBV – Automatický regulátor průtoku RC – Regulátor teploty místnosti VSDP – Řídicí jednotka BMS – Řídicí systém měření a regulace

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

46

Systémová analýza

Návrh

1

• TRADIČNÍ VÝPOČET A) NUTNÝ U MCV:

Kvs a autorita ventilu

• Zjednodušený hydraulický výpočet s automatickým regulátorem průtoku

(přednastavení není nutné, jen nastavení průtoku)

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

2

• NIŽŠÍ čerpací náklady – max. průtok je omezen v koncové jednotce

• Tepelné ztráty a zahřívání v potrubí jsou nižší

• Je zapotřebí vyšší výtlačná výška čerpadla – je nutná vyšší tlaková

ztráta na regulačním ventilu, aby se dosáhlo dobré autority a další tlakové ztráty na PIBV

• Optimalizace výtlačné výšky čerpadla J) je možná, pokud PIBV

má měřící koncovky

• U 3bodové či modulační regulace, MCV a PIGV se vzájemně

potlačují, je obtížné regulovat průtok. MCV se musí zapínat velmi často, životnost MCV se tak zkracuje.

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – VELMI VYSOKÉ (2 ventily pro všechny koncové jednotky)

• „Nákladné“ PIBV pro kažnou topnou/chladicí jednotku

• Dvakrát více ventilů – vyšší instalační náklady I)

• Doporučuje se optimalizace čerpadla v soustavě

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami

charakteristika)

S)

(konstantní tlaková

Navrženo pro rychlou instalaci

• Hydraulická regulace v celé soustavě (koncové jednotky

a partnerské ventily N))

• Vyvažování při plném zatížení je dobré v případě řízení ON/OFF

• V případě 3 bodové či modulační regulace je vyvažování –

NEPŘIJATELNÉ (u částečné zátěže)

• Nastavení PIBV je důležité

Jiné

• Uzavírací tlak zónových ventilů by měl být stejný jako výtlačná výška

čerpadla při nominálním průtoku

• NADPRŮTOK při částečném zatížení v případě 3bodové regulace,

nadprůtok průběžně kompenzuje regulátor. SOUSTAVA SNADNO OSCILUJE.

• Čerpadlo obvykle předimenzováno

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

47

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

ZDROJ TEPLA

NEDOPORUČENÁ*

Aplikace

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

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

2.2.3

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

(U této aplikace není možné využívat topení a chlazení současně. V topné/chladicí centrále musí být přepnut zónový ventil podle požadavku na komfort v budově. Je zde zajištěn proměnný průtok v distribuční síti a regulován příliš vysoký průtok (typicky při chlazení) nebo je možné regulovat průtok v době chlazení i topení v celé koncové jednotce nezávisle na oscilacích tlaku v soustavě.)

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

PIBCV PIBCVPIBCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

RC RCRC

CHLADÍCÍ STROP

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

PIBCV PIBCVPIBCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

AHU

BMS

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

ČERPADLO

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

PIBCV

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

ČERPADLO ČERPADLO VSD

CHLADÍCÍ

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

*Nedoporučuje se – Nesprávná funkce, provozní problémy, neefektivní

ZAŘÍZENÍ

VÝMĚNÍK TEPLA

ČERPADLO VSD

PIBVC – Automatický regulátor průtoku RC – Regulátor topení a chlazení v místnosti BMS – Řídicí systém měření a regulace VSD – Řídicí jednotka AHU – Klimatizační jednotka

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

48

Systémová analýza

1

2

Návrh

• JEDNODUCHÁ METODA VÝPOČTU:

není nutný výpočet Kvs, autority ani hydraulického přednastavení

• Jednoduchý výpočet nastavení průtoku podle vyšších požadavků

na průtok (při topení či chlazení)

• Rozměry potrubí podle vyšších požadavků na průtok (obecně chlazení)

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla podle min. ∆p na regulačním ventilu

a tlakové ztráty v soustavě při nominálním průtoku (větší – chlazení)

• Nižší výtlačná výška čerpadla možná v případě nižší potřeby průtoku

(u topení), je-li regulace průtoku řešena na koncové jednotce

• Je praktické přiblížit se diferenciální teplotě u soustav topení a chlazení

Provozní náklady

• NEJNIŽŠÍ čerpací náklady F) u topení i chlazení, úspora energie díky VSD

• Nelze spustit topení a chlazení současně

• Tepelné ztráty a zahřívání v potrubí jsou minimum (pouze dvě potrubí)

• Nejnižší potřeba výtlačné výšky čerpadla (hlavně u topení kvůli nižšímu

průtoku ve větším potrubí)

• Doporučuje se optimalizace výtlačné výšky čerpadla J), znovuuvedení

soustavy do provozu

• Regulační ventily – 100% autorita a nejvyšší účinnost, minimum oscilace

teploty v místnosti K)

C)

není nutné

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – NÍZKÉ – (pouze 2 potrubí, 1 PIBCV pro jednoduché

– dvoutrubkové – koncové jednotky)

• V přepínací jednotce jsou nutné zónové ventily

• V soustavě nejsou hydraulické prvky

• Znovuuvedení soustavy do provozu

• Doporučuje se čerpadlo s proměnnými otáčkami S)

C)

není nutné

Navrženo pro rychlou instalaci

• NENÍ MOŽNÉ TOPIT A CHLADIT SOUČASNĚ, dodržet požadavek

na „A“ třídu X)

• Vyvážení je VYNIKAJÍCÍ při plné i částečné zátěži v případě větší

potřeby průtoku (chlazení)

• Odchylka průtoku je problém v případě nižší potřeby průtoku,

možný je nadprůtok

• Je obtížně stanovit čas přepínání (zima/léto)

Jiné

• PIBCV dokáže uzavřít při tlaku 6 bar

• ZAJISTIT PŘESNOU REGULACI PRŮTOKU, různá potřeba průtoku

při topení a chlazení je možná DÍKY SPECIÁLNÍMU TERMOSTATU

V MÍSTNOSTI ČI SYSTÉMU BMS

• Minimální celková spotřeba energie, MAXIMÁLNÍ ÚSPORA ENERGIE

T)

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

49

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

NEDOPORUČENÁ*

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

Soustava s konstantním průtokem s manuálním vyvažováním

2.2.4

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

v systému distribuce teplé vody

(U této aplikace je zaručen konstantní průtok v distribuci teplé vody nezávisle na aktuální spotřebě vody.)

Aplikace

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

s

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

s

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

s

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

s

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

ZDROJ TEPLÉ VODY

(ohřívač)

s

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

s

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

*Nedoporučuje se – Nesprávná funkce, provozní problémy, neefektivní

NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOMMENDED NOT RECOM-

50

ČERPADLO

STUDENÁ VODA

s

MBV MBVMBV

s

MBV – Manuální seřizovací ventil

s

Systémová analýza

Návrh

1

• TRADIČNÍ VÝPOČET A): Kvs manuálního seřizovacího ventilu

• Komplikovaný výpočet požadovaného průtoku v okruhu,

podle tlakové ztráty teplé vody a cirkulačním potrubí

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

2

• VYSOKÉ čerpací náklady F) – čerpadlo se stálou rychlostí

• Velké TEPELNÉ ZTRÁTY v okruhu potrubí

• Není možná optimalizace čerpadla J)

• Opětovné uvedení soustavy do provozu C) je nutné

• Nižší efektivita boileru či výměníku tepla kvůli vysoké teplotě

vratné vody

3

4

5

Investice

• Investiční náklady

• Vyšší instalační náklady I) – jsou nutné partnerské ventily N)

• Uvedení soustavy do provozu je nutné B)

I)

– NÍZKÉ (levné MBV, čerpadlo se stálou rychlostí)

Navrženo pro rychlou instalaci

• Nestálá stáčecí teplota Z) (závisí na vzdálenosti od nádrže DHW M))

• Vyvažování při plné i částečné zátěži – PŘIJATELNÉ

• Čerpadlo s proměnnými otáčkami se nedoporučuje, velké tepelné

ztráty v potrubí – ŽÁDNÁ úspora energie

T)

Jiné

• VYSOKÝ NADPRŮTOK, cirkulující průtok je konstantní a nezávislý

na aktuální spotřebě

• Spravedlivé rozúčtování nákladů není možné kvůli různým

stáčecím teplotám

• Čerpadlo zpravidla předimenzováno

• Tepelná dezinfekce Q) soustavy je drahá

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

51

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

ZAKÁZANÁ*

Aplikace

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

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

2.3.1

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

(U této aplikace zaručujeme proměnný průtok v rozvodném potrubí s TRV. Využití jako regulátor průtoku – jako seřizovací ventil – způsobuje hydraulické potíže. Regulátor průtoku udržuje konstantní průtok ve stoupačkách a tak působí proti termostatickým radiátorovým ventilům. (Regulátor průtoku je stále otevřený zatímco TRV jsou uzavřené.)

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

RADIÁTORY

TRV

RADIÁTORY

TRV

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

TRV

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

TRV

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

PIBVPIBV

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

VÝMĚNÍK TEPLA

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

*Nedoporučuje se – Nesprávná funkce, provozní problémy, neefektivní

TRV – Termostatické radiátorové ventily PIBV – Automatický regulátor průtoku

ČERPADLO

ZDROJ TEPLA

FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN FORBIDDEN

52

Systémová analýza

1

2

Návrh

• TRADIČNÍ VÝPOČET A) NUTNÝ PRO TRV: Kv a autorita

• Výpočet nastavení TRV dle komplexního hydraulického modelu

• Přednastavení automatického regulátoru průtoku se rovná

požadovanému průtoku

• Výpočet výtlačné výšky čerpadla dle nominálního průtoku

Provozní náklady

• VYSOKÉ čerpací náklady

• TRV pracuje s nízkou autoritou (automatický regulátor průtoku

je otevřený a TRV jsou uzavřené) – obecně jako ON/OFF řízení – vysoké oscilace teploty v místnosti

• Tepelné ztráty ve vedení jsou střední – nadprůtok v soustavě

• Je zapotřebí vysoká výtlačná výška čerpadla – potřebuje vysoké ∆p,

automatický regulátor průtoku je otevřený a TRV jsou uzavřené, vysoké P nutné kvůli autoritě ventilu

• Optimalizace výtlačné výšky čerpadla je možná

F) 3.2

FORBIDDEN FORBIDDEN

K)

3

4

5

Investice

• Investiční náklady I) – DRAHÉ – Hlavně pokud se nevezme v úvahu

regulační kapacita TRV. Nákladný automatický regulátor průtoku.

Navrženo pro rychlou instalaci

• Automatický regulátor průtoku má vliv POUZE v případě

nominálního průtoku

• Hydraulická regulace u částečné zátěže NENÍ PŘIJATELNÁ,

automatický regulátor působí proti TRV (automatický regulátor průtoku je otevřený a TRV jsou uzavřené)

• Vyvažování při částečném zatížení – ŠPATNÉ – špatný komfort

• Relativně vysoká oscilace teploty v místnosti (jako řízení ON/OFF)

Jiné

• Uzavírací tlak TRV by se měl rovnat výtlačné výšce čerpadla

při nulovém průtoku

• Nadprůtok při částečné zátěži (přímočinná regulace jej nedokáže

kompenzovat)

L)

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

53

3

Symboly a zkratky v 2.1, 2.2 a 2.3

A

D

Tradiční výpočet: Pro správnou regulaci musíme vzít vúvahu dvě hlavní charakteristiky; autoritu regulačního ventilu atlakovou ekvivalenci před každou koncovou jednotkou. Ztohoto důvodu musíme spočítat požadovanou hodnotu kvs regulačních ventilů abrát celý hydraulický systém jako jednu jednotku.

Uvedení do provozu: Musíme spočítat požadované nastavení manuálního aautomatic-

B

kého seřizovacího ventilu tradičním výpočtem, nežli předáme budovu uživateli. Musíme se ujistit, že průtok odpovídá požadovaným hodnotám. Proto (kvůli nepřesnosti instalace) musíme zkontrolovat průtok vměřících bodech apřípadně provést nápravu.

Znovuuvedení soustavy do provozu: Občas je třeba provést znovu kontrolu (např. vpří-

C

padě změny funkce avelikosti místnosti, regulace ztráty tepla atepelných zisků).

Kompenzační metoda uvedení do provozu: Speciální zprovozňovací procedura, pokud je použit partnerský ventil ke kompenzování výkyvů manuálního seřizovacího ventilu (pro více informací kontaktujte Danfoss).

Dobrá autorita: Autorita je velikost deferenčního tlaku, který zpomaluje úbytek tlaku vre-

E

gulačním ventilu aporovnává se sdostupným diferenčním tlakem Autorita je dobrá, pokud je hodnota min. 0,5–0,6.

a =

Dp MCV + Dp potrubí/jednotek

Dp MCV

Čerpací náklady: Výdaje, které musíme zaplatit za spotřebovanou energii čerpadla.

F

Konstantní průtok: Průtok v soustavě či jednotce, který se po celé období provozu

G

H

nemění.

Syndrom nízkého T: Je výrazný hlavně usoustav chlazení. Pokud nelze zajistit potřebné T vsoustavě, účinnost chlazení dramaticky klesá. Tento symptom se ale může objevit ivsoustavách vytápění.

Investiční (instalační) náklady: celá nanční částka, kterou musíme zaplatit za danou

I

část instalace (vpřípadě srovnání musíme vzít do úvahy veškeré náklady na implementaci včetně instalace ajiných příslušenství).

Optimalizace čerpadla: V případě elektricky řízené spotřeby čerpadla lze redukovat

J

výtlačnou výšku čerpadla do bodu, kde je zajištěn v celé soustavě požadovaný průtok, ale spotřeba energie klesne na minimum.

54

Oscilace teploty vmístnosti: Reálná teplota vmístnosti se po celou dobu odchyluje od

K

nastavené teploty. Oscilace je velikost této odchylky.

Žádný nadprůtok: Stálý průtok koncovou jednotkou odpovídá žádoucímu průtoku, bez

L

nadprůtoku.

M

N

DHW: Rozvody teplé vody (Domestic Hot Water).

Partnerský ventil: Dodatečný manuálně seřizovací vetil je dobé využít pro zajištění správ-

ného vyvážení ve všech větvích.

O

Q

Proměnný průtok: Průtok vsoustavě soustavně kolísá podle aktuální zátěže. Závisí na externích okolnostech jako je sluneční svit ainterní tepelné zisky či obsazenost místnosti.

Chybějící obtok: Vpřípadě aplikace FCU s3 či 4 cestným ventilem, MBV na obtokové

P

větvi chybí. Tak není možné vyrovnávat tlakovou ztrátu vFCU vobtokové větvi. Průtok pak nebude stejný.

Termální desinfekce: Vsystémech DHW se dramaticky zvyšuje počet bakterií Legionella při teplotě blízké stáčecí teplotě. Ta způsobuje nemoci amůže vést ik úmrtí. Proto je nutná pravidelná desinfekce. Nejjednodušším způsobem je zvýšit teplotu vDHW nad ~60–65 °C. Při takové teplotě se bakterie zničí.

EPBD: Energetický výkon dle stavební směrnice (Energy Performance of Building Directi-

R

ve) – podle doporučení 2002/91/EK, které je vEU povinné od 2. ledna 2006. Tento předpis pojednává oúsporách energie aorevizích soustav.

W

Pohon sproměnnými otáčkami (Variable Speed Drive, VSD): Oběhové čerpadlo je

S

vybaveno vestavěným či externím elektronickým regulátorem, který zajišťuje konstantní, proporční (či paralelní) diferenční tlak vsoustavě.

Úspora energie: Snížení nákladů na elektrickou anebo tepelnou energii.

T

Skupina: 2–4 ks koncových jednotek řízených jedním teplotním signálem.

V

Přepínání: V soustavách, kde topení a chlazení nemůže fungovat současně, musí soustava přepínat mezi těmito režimy provozu.

Třída „A“: Místnosti jsou klasikovány podle toho, jaké poskytují pohodlí (norma EU).

X

„A“ je nejvyšší třída snejmenší oscilací teploty anejlepším pohodlím.

Stabilní teplota vmístnosti: Lze jí dosáhnout proporčním přímočinným či elektronic-

Y

kým regulátorem. Tato aplikace brání oscilacím teploty vmístnosti díky hysterezi on/o termostatu.

Stáčecí teplota: Teplota, která se okamžitě objeví, jakmile se otevře kohoutek.

Z

55

3.0

Autorita ventilu

3.0.1 Denice

Autorita ventilu je ukazatelem toho, jak dokáže regulační ventil (RV) promítat své charakteristiky do okruhu, který reguluje. Čím má ventil vyšší odpor, a tím i tlakový diferenciál na ventilu, tím více bude regulační ventil schopen regulovat přenos energie v okruhu.

Autorita (acv) se obvykle vyjadřuje jako vztah mezi diferenčním tlakem na regulačním ventilu při 100% zatížení a plně otevřeném ventilu (minimální hodnota P na regulačním ventilu při jeho plném zavření (P v ostatních částech systému (například trubky, chladiče a kotle) zmizí a na regulační ventily se přenáší veškerý dostupný diferenční tlak. To je maximální hodnota (P Vzorec: acv = P

Tlakové ztráty v rámci instalace jsou znázorněny na obrázku 3.1.

min

/ P

max

). Když je ventil uzavřen, tlakové ztráty

max

) a diferenčním tlakem

min

).

max

vmax

∆p

Obr. 3.1

Seřizovací

ventil

Regulační

ventil

Koncová jednotka

Uzavírací

ventil

56

3.0.2 Charakteristiky ventilu

100%

50%

zdvih [%]

0%

50% 100%

1,0 0,7

0,5 0,3 0,2 0,1

průtok [%]

Každý regulační ventil má svou vlastní charakteristiku denovanou vztahem mezi zdvihem ventilu a odpovídajícím průtokem kapaliny. Tato charakteristika je denována při konstantním diferenčním tlaku na ventilu, tedy s autoritou 100 % (viz vzorec). Při praktické aplikaci v instalaci však diferenční tlak není konstantní, což znamená, že se efektivní charakteristika ventilu mění. Čím je autorita ventilu nižší, tím je charakteristika ventilu více zkreslená. Při navrhování musíme zajistit, aby autorita regulačního ventilu byla co nejvyšší, abychom minimalizovali deformaci charakteristiky.

V grafech níže jsou znázorněny nejobvyklejší charakteristiky:

1. Rovnoprocentní / Logaritmická charakteristika regulačního ventilu (obr. 3.2 a)

2. Lineární charakteristika regulačního ventilu (obr. 3.2 b)

Čára označená hodnotou 1,0 je charakteristikou při autoritě 1. Ostatní čáry představují postupně nižší autority.

100%

průtok [%]

50%

0%

1,0 0,7

0,5 0,3 0,2 0,1

50% 100%

100%

50%

zdvih [%]

Obr. 3.2a Obr. 3.2b

0%

1,0 0,7

0,5 0,3 0,2 0,1

50% 100%

zdvih [%]

57

3.0.3 Regulace

Procesy se nejsnáze regulují, když je vztah mezi signálem a výstupem lineární. V ideálním případě by zvýšení regulačního signálu o 10 % způsobilo zvýšení výstupu o 10 %. U procesů s modulačním řízením klimatu (0–10 V) to znamená, že zvýšení regulačního signálu o 1 V (10 %) by mělo zvýšit výstup koncové jednotky (tj. pokojové klimatizační jednotky FCU, radiátoru, vzduchotechnické jednotky AHU) rovněž o 10 %.

Výměníky tepla typu voda-vzduch, které se využívají např. v jednotkách FCU, radiátorech a jednotkách AHU, nemají lineární křivku přenosu (průtok-výstup), ale obvykle křivku podobnou grafu na obrázku 3.3.a.

Výstupní výkon (%)

100

00101020203030404050506060707080809090100

Průtok (%) Zdvih (%)Zdvih (%)

100

00101020203030404050506060707080809090100

Průtok (%)

Výstupní výkon (%)

100

00101020203030404050506060707080809090100

Charakteristika koncové jednotky Rovnoprocentní charakteristika RV Kombinace obou charakteristik

(provoz soustavy)

Obr. 3.3a Obr. 3.3b Obr. 3.3c

Pro získání ideálního lineárního výstupu tedy potřebujete mít regulační ventil, který na výstupu tuto křivku kompenzuje. Proto je křivka rovnoprocentního ventilu (obr. 3.3.b) opačná k charakteristice koncové jednotky. Tyto dvě křivky by vám ve výsledku měly dát požadovaný lineární výstup, jak uvádí obrázek 3.3.c.

Nicméně, jak bylo uvedeno výše, charakteristiky ventilu jsou denovány při autoritě 1, což v praktické situaci není reálné. Podívejme se tedy na nesprávně dimenzovaný lineární ventil s autoritou 0,1. Je-li ventil otevřen na 20 %, průtok ventilem je více než 50 % (viz obr

3.2.b). Ve spojení s charakteristikou koncové jednotky na obrázku 3.3.a můžete vidět, že při průtoku 50 % bude výstup koncové jednotky již 80 %. Takže zdvih ventilu (otevření) na 20 % má za následek výstup ve výši 80 %! To v reálu znamená, že namísto stabilní a komfortní modulované regulace teploty v místnosti získáme divoce rozkolísanou regulaci, která bude fungovat spíše v režimu vypnutí/zapnutí a způsobí nekomfortní a kolísající teploty v místnosti (obrázek 3.4.b)

58

Teplota

Nastavená hodnota

Teoretický výsledek

Obr. 3.4a Obr. 3.4b

Nastavená hodnota

Čas

Reálný výsledek při nízké autoritě

3.0.4 Závěr

Protože každý chladicí a vytápěcí systém obsahuje koncové jednotky, jako jsou pokojové klimatizační jednotky FCU nebo radiátory, které jsou řízeny regulačními ventily, vždy musíme zvažovat kombinaci koncové jednotky a regulačního ventilu. Cílem je přivést výstup obou komponent co nejblíže lineární charakteristice, protože v takovém případě bude přenos tepla proporcionální změně signálu regulátoru. Díky tomu bude stabilita řídicí smyčky téměř nezávislá na zatížení.

Čím je autorita regulačního ventilu vyšší, tím více průtok závisí na regulační charakteristice ventilu. Jedním z požadavků, které se často uplatňují při výběru regulačních ventilů, je jejich dimenzování s autoritou 0,5 a vyšší. To znamená, že tlaková ztráta na plně otevřeném ventilu musí být nejméně rovna tlakové ztrátě v koncové jednotce, potrubí a příslušenství okruhu. Tím se zajistí přiměřená kvalita regulace.

Čas

Nová generace tlakově nezávislých regulačních ventilů (PIBCV), prezentovaná například v kapitole 2.1.1, zajišťuje 100% autoritu, nezávisle na zatížení nebo provedení systému. To zajišťuje dokonalou regulaci teploty a nízké provozní náklady. Díky automaticky plné autoritě se snadno a jednoduše dimenzují bez komplikovaných výpočtů kv a autority, a proto přinášejí úsporu nákladů ve srovnání s ventily PIBCV.

59

CHL(%) =

x

100 =

x

100 = 66,6%

3.1

„Syndrom nízkého T“

Chladiče jsou navrženy pro určité extrémní podmínky, závisející na klimatu relevantním pro toto zařízení. To všeobecně znamená, že chladiče jsou předimenzovány, neboť tyto extrémní podmínky nastávají v méně než 1 % provozní doby. Můžeme tedy říci, že toto zařízení pracuje po 99 % provozní doby při částečném zatížení. Při částečném provozu zařízení se můžeme setkat s úkazem zvaným Syndrom nízkého T, který může způsobovat velmi nízkou účinnost chladiče a jeho časté vypínání a zapínání. Syndrom nízkého T navíc znemožňuje chladičům pracovat v tzv. režimu maximální kapacity (Max-Cap). V tomto režimu dokáže chladič při velmi vysoké účinnosti produkovat více, než je jeho jmenovitý výkon.

K syndromu nízkého T dochází, je-li teplota do chladiče přiváděné vratné vody nižší než nastavená teplota. Je-li zařízení nastaveno na teplotní rozdíl ve výši 6 K, ale teplota vody přiváděné do chladiče je jen o 3 K nižší než nastavená teplota chlazené vody, dá se lehce pochopit, že chladič může dodat nanejvýše 50 % svého jmenovitého výkonu. To v dané situaci nepostačuje, a tak buď zařízení nebude mít dostatečnou kapacitu, nebo bude třeba zapojit další chladič.

Vezměme si následující příklad: je-li teplota vratné vody vsekundárním okruhu nižší než nastavená teplota (kvůli problémům snadprůtokem atd.), chladicí zařízení nemůže být využito na maximální kapacitu. Pokud chladicí zařízení navržené na chlazení ze 13 °C na teplotu 7 °C, má na přívodu 11 °C místo navržených 13 °C, chladicí zařízení bude zatíženo vpoměru:

CWRTR - CWSTD

[ ]

CWRTD - CWSTD

Kde: CHL (%) – Procento zatížení chladicího zařízení CWRTR – Skutečná teplota vratné chladicí vody (v našem případě, 11 °C) CWSTD – Navržená teplota přívodu chladicí vody (v našem případě, 7 °C) CWRTD – Navržená teplota vratné chladicí vody (v našem případě, 13 °C)

Vtomto případě, kdy nízké T (rozdíl mezi teplotou na přívodu a vratné chladicí vody) vzařízení je nižší než 6 °C (13–7 °C) čili zde 4 °C (11–7 °C), chladicí zařízení nebude využito z33,4 %!

Jelikož navržené podmínky obvykle trvají jen po malé procento provozního času, chladicí zařízení fungují se značně sníženou efektivitou po většinu doby. Vmnoha případech klesá provozní účinnost chlazení o30 až 40 procent, když vratná chladicí voda má nižší teplotu, než je navrženo!

Syndrom nízkého T má několik možných příčin:

• Použití třícestných regulačních ventilů: třícestné ventily mohou propojit bypassem pří-

vod chladicí vody se zpátečkou, takže reálná teplota chladicí vody je nižší než navržená. To vede kpotížím snízkým T (viz aplikace 2.1.4). Nápravné opatření – nepoužívat třícestné regulační ventily vsystému s proměnným průtokem (modulační řízení). Doporučují se dva třícestné ventily, což tuto aplikaci omezuje na malé koncové jednotky (FCU). Kvůli špatnému výběru třícestných regulačních ventilů aaby se zamezilo problémům snadprůtokem, doporučuje se aplikace 2.1.3. Hledáte-li regulační systém založený na třícestných regulačních ventilech.

• Špatný výběr dvoucestných regulačních ventilů s nesprávným vyvážením systému:

11-7

[ ]

13-7

60

3.2

nevhodná velikost dvoucestného ventilu může vést kpotřebě většího průtoku vody, než je navrženo.

Syndrom nízkého T se zhoršuje při částečném zatížení kvůli změnám tlaku vsystému,

což vede kvyššímu nadprůtoku přes aplikované regulační ventily. Tento jev se objevuje zejména usystémů se špatným hydraulickým vyvážením (viz aplikace 2.2.1). Nápravné opatření – doporučují se dvoucestné regulační ventily svestaveným regulátorem tlaku. Funkce regulace tlaku na aplikovaném regulačním ventilu eliminuje nadprůtok atudíž isyndrom nízkého T.

• Adalší: nesprávné nastavení, regulační kalibrace či snížená efektivita klimatizace.

Problém s nadprůtokem

Reálným zdrojem známých problémů vsystémech chladicí vody, jako je problém „nízkého T” je jev nadprůtoku. Vtéto kapitole stručně vysvětlíme, co to je aproč tento jev existuje.

Všechny systémy jsou navrženy na nominální podmínky (100% zatížení), pro které projektanti vypočítali výtlačnou výšku čerpadla na základě pravidla: tlaková ztráta vkritických smyčkách zahrnuje – tlakovou ztrátu na potrubí, koncových jednotkách, seřizovacích ventilech, regulačních ventilech adalších prvcích instalace (sítka, měřidla vody atd.)

Vezměme vúvahu tradiční systém prezentovaný níže, obr. 1a (na základě aplikace 2.2.1) aobr. 1b. Uobou případů musíme zajistit dostatečný tlak naregulačních ventilech, aby byla zajištěna vysoká autorita regulačního ventilu. Je jasné, že každá jednotka se svým regulačním ventilem, která je blíže kčerpadlu, bude mít vyšší dispoziční tlak. Utéto aplikace musí být nadbytečný tlak snížen manuálně seřizovacími ventily. Systém funguje správně

při 100% zatížení.

Na obrázku 1b vidíme takzvaný reverzní vratný systém. Hlavní myšlenkou tohoto systému je, že vzhledem k shodné délce potrubí pro každou koncovou jednotku není nutné vyvážení, neboť dostupný tlak je pro všechny jednotky stejný. Stojí za povšimnutí, že vyžadují-li koncové jednotky různé průtoky, budete i v tomto případě muset systém vyvážit pomocí vyvažovacích ventilů. Všeobecně tak můžeme říci, že jedinou správnou aplikací reverzního vratného systému je aplikace, kdy hovoříme o systému s konstantním průtokem (třícestné ventily) a kdy jsou všechny koncové jednotky stejně velké.

MCVMCVMCVMCV

MBV MBV MBV MBV

Δp

1

Δp

2

Δp

3

pump

Δp

MBV MBV MBV MBV

Δp

1

Δp

2

Δp

3

4

MCVMCVMCVMCV

Δp

4

ΔP4=ΔP

Obr. 1a Přímý vratný systém (nedoporučuje se)

ΔP1>ΔP2>ΔP3>ΔP4

critica

Q1≠Q2≠Q3≠Q4 ΔP4=ΔP

Obr. 1b FCU s proměnným průtokem a statickou regulací

ΔP1=ΔP2=ΔP3=ΔP4=ΔP

critica

61

K regulaci průtoku na každé klimatizační jednotce se používají dvoucestné regulační ventily. Uvažujme situaci s částečným zatížením (tj. klimatizační jednotky 2 a 3 jsou uzavřené).

MBV MBV MBV MBV

pump

Δp

1

Δp

2

Δp

1

ΔP1>ΔP2>ΔP3>ΔP4

Obr. 2a Částečná zátěž – přímý vratný systém

Kvůli nižšímu průtoku v systému se mění tlaková ztráta v potrubí, takže v otevřených smyčkách jsou k dispozici dva nové vyšší tlaky. Jelikož k seřízení systému (nastavení vypočteno pro 100% průtok) byl použit MBV (manuálně seřizovací ventil) s xním nastavením, MBV nedokáže snížit nadbytečný tlak při částečném vytížení. Vyšší nadbytečný tlak přes tradiční dvojcestné regulační ventily je důvodem nadprůtoku v klimatizační jednotce. Tento jev se objevuje v přímém vratném systému i v reverzním vratném systému. To je důvod, proč aplikace 2.2.1 není doporučené řešení, jelikož smyčky klimatizačních jednotek jsou na tlaku nezávislé.

Δp

3

2

ΔP4=ΔP

MCVMCVMCVMCV

Δp

3

Partial load

critica

MCVMCVMCVMCV

MBV MBV MBV MBV

Δp

4

Δp

3

Partial load

Δp

4

ΔP4=ΔP

Δp

4

critica

Δp

4

Δp

1

Δp

4

Δp

4

2

ΔP1=ΔP2=ΔP3=ΔP4=ΔP

Obr. 2b Proměnný průtok – statická regulace FCU

62

110%

100%

50%

Tepelný výkon [%]

10% 50% 100% 160%

Obr. 3 Topná charakteristika koncových jednotek

6/12

Průtok [%]

o

C

6/9,3 oC

Tradiční FCU je navržena pro cca delta T 6 °C. 100% přenos tepla je dosažen při 100% průtoku přes jednotku s teplotou 60 °C na přívodu a 12 °C na vratu. Nadprůtok v koncové jednotce má na přestup tepla malý vliv. Nicméně jiné vlivy více ovlivňují správnou funkci systému s chladicí vodou. Vyšší průtok přes jednotku má veliký vliv na přenos tepla/chlazení, což znamená, že vratná teplota nikdy nedosáhne

navržené teploty – místo designové teploty 12 °C je reálná teplota mnohem nižší, tj. 9,3 °C. Výsledkem je nižší vratná teplota z FCU, což vede k syndromu nízkého delta T.

Pro systémy s proměnným průtokem se nedoporučuje používat čerpadla s xními otáčkami, která problém nadprůtoku zhoršují. To je jasně vidět na obrázku 4, který představuje křivku čerpadla, a jehož různě vybarvené oblasti ukazují poklesy tlaku v systému. Hnědá oblast představuje pokles tlaku na regulačním ventilu. Dovolíme-li čerpadlu pokračovat v jeho přirozené křivce, uvidíme, že se snižujícím se průtokem tlakový diferenciál poroste. Srovnáme-li tlakový diferenciál při 50% zatížení, je vidět, že dostupná výtlačná výška čerpadla je o hodně vyšší (P) než výtlačná výška při plném zatížení (P Všechen ten přebývající tlak bude muset být absorbován regulačním ventilem. To bude mít za následek nadprůtok v systému a také vážné zkreslení charakteristik ventilu.

P1

P nom

P2

P3

21 3

Pump characteristic

Obr. 4 Charakteristika různých čerpadel

látory otáček, které mohou parametry čerpadla upravit nejen na základě tlaku, ale také co se týče průtoku – jedná se o takzvanou proporcionální regulaci. Je-li omezen průtok, sníží se i tlakový diferenciál. To teoreticky přináší ty nejlepší výsledky, jak lze vidět u tlaku P3 v obrázku 4. Naneštěstí nelze předvídat, v které části zařízení bude průtok omezen, a není tedy nijak zaručeno, že bude možno tlak snížit tak, jak ukazuje obrázek 4. Proto důrazně doporučujeme omezit rozdíl mezi tlaky P2 a P3, aby některé části zařízení za určitých podmínek nebyly postiženy nedostatečným průtokem.

).

nom

Dnes běžně používané pohony s proměnnými otáčkami (VSD) mohou díky snímačům tlaku

1

měnit charakteristiku čerpadla podle změn průtoku a tlaku v hydraulickém systému.

2

Nominální průtok při 100% zatížení a výše uvedená tlaková ztráta v systému určují výtlačnou výšku čerpadla, která se rovná nominálnímu

3

tlaku Pnom. Je vidět, že konstantní tlakový diferenciál vede k výraznému zlepšení situace při částečném zatížení – tlakový diferenciál na regulačním ventilu vzroste mnohem méně

Q

100%50%

než při zachování přirozené křivky čerpadla. Je nicméně třeba si všimnout, že tlak na regulačním ventilu i tak výrazně poroste.

Některá moderní čerpadla jsou vybavena regu-

Nevyhnutelným závěrem tedy je, že problémy s nadprůtokem a nedostatečným průtokem nelze vyřešit prostřednictvím samotného čerpadla. Proto se důrazně doporučuje použít tlakově nezávislá řešení. Tlakově nezávislé vyvažovací a regulační ventily jsou schopny vyřešit kolísání tlaku v systému a zásobovat tak koncové jednotky vždy tím správným průtokem při jakémkoli zatížení systému. Rozhodně doporučujeme použít na čerpadlo pohony s proměnnými otáčkami, neboť to zajistí velké úspory. Co se týče metody regulace, doporučujeme použít pevnou regulaci tlakového diferenciálu, která zaručí dostatečný tlak za všech okolností. Pokud preferujete proporcionální regulaci, je regulátor AB-QM schopen za takových podmínek pracovat, doporučujeme však držet rozdíl mezi tlaky P2 a P3 na minimu, aby některé části zařízení při částečném zatížení nebyly postiženy nedostatečným průtokem.

63

3.3

Problém nedostatečného průtoku

Jak ukazuje obrázek 1a, tlak dostupný pro první okruh je mnohem vyšší než tlak pro okruh poslední. O to by se u této aplikace měly postarat manuální seřizovací ventily zaškrcením přebytečného průtoku. Poslední seřizovací ventil by proto měl být co možná nejvíce otevřen, zatímco ostatní ventily by měly být přivírány tím více, čím blíže k čerpadlu jsou.

MCVMCVMCVMCV

Δp

MBV MBV MBV MBV

Obr. 5 Přímý vratný systém, proporční

Při nejběžnější aplikaci se na poslední koncovou jednotku osazuje čidlo tlakového diferenciálu, které zajišťuje, aby spotřeba čerpadla byla co nejnižší. Můžeme vidět, co se stane, když vypneme dvě prostřední koncové jednotky. Protože se průtok v potrubí výrazně sníží, zmenší se také odpor v systému, což znamená, že většina výtlačné výšky čerpadla končí na konci zařízení, kde se nachází čidlo. To je zobrazeno červenými čárami na obrázku č. 5. Při pohledu na první jednotku je vidět, že ačkoli by se tlak ve smyčce neměl změnit, je zde ve skutečnosti mnohem nižší tlakový spád a tím pádem i příliš nízký průtok. To může vést k matoucí situaci, kdy zařízení při plném zatížení pracuje bez problémů, zatímco když zatížení klesne, objevují se problémy s kapacitou systému v blízkosti čerpadla. Není třeba dodávat, že nastavení čerpadla na proporcionální regulaci tyto problémy výrazně zvýší. Čerpadlo zaznamená 50% pokles průtoku a v souvislosti s tím klesne i tlakový diferenciál, což má za následek ještě menší průtok v první koncové jednotce a zároveň problém s kapacitou na poslední koncové jednotce.

Δp

pump

Δp

uns

uns1

Δp

1

Δp

2

Δp

3

4

64

Často navrhovaný kompromis mezi nedostatečným průtokem a minimalizací spotřeby čerpadla spočívá v umístění čidla do dvou třetin systému. I to je ale stále kompromis a není zaručeno, že za všech okolností budete mít správný průtok. Jednoduchým řešením je na každou koncovou jednotku namontovat tlakově nezávislé vyvažovací a regulační ventily (AB-QM) a regulovat čerpadlo na konstantní tlakový diferenciál. Tím maximalizujete úspory čerpadla bez jakýchkoli problémů s nadměrným či nedostatečným průtokem.

Projektová případová studie:

4

4.1

srovnání aplikací 2.1.1; 2.1.2 a 2.1.4

Provozní náklady

Úspora energie dynamickým „seřizováním“ tlaku vkancelářských budovách!

Obecný přehled:

Ačkoliv ceny energií stále stoupají, nové budovy jsou zpravidla „optimalizovány“ pouze sohledem na investiční náklady. Vnejbližší budoucnosti se tento trend musí změnit. Šetření energií avyšší komfort (budovy klasikace A,B,C) budou stále důležitější. V tomto materiálu ukazujeme, kolik energie se dá ušetřit s novou metodou regulace vporovnání stradičními řešeními. Demonstrujeme to na skutečné kancelářské budově stěmito parametry: celkem 18430 m2 podlah na 15 podlažích. Nachází se zde systém sčtyřtrubkovou pokojovou klimatizační jednotkou (celkem 941 jednotek) a s termoelektrickými pohony ON/OFF řízenými pokojovým termostatem. Analýza se soustředí jen na FC systém.

Příslušné systémy regulace, které se vyskytují vpraxi nejčastěji, jsou analyzovány

podrobně.

1.| Systém konstantního průtoku se statickým vyvažováním (schéma viz na obr. 1).

2.| Systém proměnného průtoku se statickým vyvažováním (schéma viz na obr. 2).

3.| Systém proměnného průtoku sdynamickým vyvažováním (schéma viz na obr. 3).

Obr. 1 Systém konstantního průtoku s FC řízením (u aplikace 2.1.4: přijatelné)

Obr. 2 Systém proměnného průtoku se statickým FC řízením (dle aplikace 2.2.1: nedoporučuje se)

Obr. 3 Systém proměnného průtoku s dynamickým FC řízením (dle aplikace 2.1.1: doporučeno)

65

Modelování systému:

Pro výpočet úspory energie musí být systém modelován v PC hydraulickém designovém programu. Prozkoumali jsme, jak funguje systém při 100% zatížení při podmínkách, na které byl projektován, a jak při 50 % průměrné roční zátěže. Systém byl analyzován při 150 Pa/m specického odporu.

• U systémů s konstantním průtokem stačí provést hydronické výpočty při plném zatí-

žení, protože průtok se při částečném zatížení nemění. Systém vyžaduje manuální uvedení do provozu, obvykle se dosahuje přesnosti +/– 15 %, takže uvažujeme, že čerpadlo bude seřízeno na 15% vyšší kapacitu, aby se vykryl nedostatečný průtok v systému.

• V případě statického seřizování, nejprve byly provedeny výpočty při nominálním zatí-

žení a částečném zatížení, tj. když bylo 50 % spotřebitelů náhodně odpojeno. Výsledek nám udává průměrný 42% dodatečný průtok – kvůli zvýšení dostupného diferenčního tlaku v FCU jednotce – pro systém chlazení při polovičním zatížení (tato hodnota odpovídá sezónnímu průměru!). Systém vyžaduje manuální uvedení do provozu, obvykle se dosahuje přesnosti +/– 15 %, takže uvažujeme, že čerpadlo bude seřízeno na 15% vyšší kapacitu, aby se vykryl nedostatečný průtok v systému.

• V případě dynamického seřizování, analýza byla jednoduchá, protože automatická

regulace zajišťuje stejný průtok pro spotřebitele i při částečném zatížení, stejně jako při plném zatížení, bez ohledu na změny tlaku.

Možnost úspory energie:

Je otázka, kde lze při provozu ušetřit na energii. Jde o následující:

1.| Úspora čerpací energie – s důrazem na problém s nadprůtokem (případová studie)

2.| Tepelné ztráty ve vedení – nižší vratná teplota zajišťuje nižší ztrátu energie ve vedení

3.| Přesná regulace teploty v místnosti – snížit oscilace teploty v místnosti, zaručit bezpečnou energii

4.| Efektivita výroby tepla - vyšší T v systému zajišťuje vyšší účinnost

5.| Úspora bez numerického vyčíslení – např. zdravotní otázky, pohodlí, recyklace.

4.1.1

Úspora energie v systému HVAC (topení, ventilace a klimatizace) představuje velmi komplexní záležitost a všechny výše uvedené faktory musí projít energetickým auditem. Pro náš účel budeme za investiční náklady pokládat pouze čerpací nálady.

Úspora čerpací energie

Níže uvádíme případovou studii, která vychází z údajů a specikací skutečného projektu:

• 15patrová budova s 10 stoupačkami, typ budovy – hotel

• Celkový průtok v systému 215 m3

• Výtlačná výška čerpadla – 250 kPa

• Energie čerpadla – 20,1 kW:

• aplikace 1 – Systém konstantního průtoku, čerpadlo bez regulace (s 15% předimen-

zováním kvůli manuálnímu uvedení systému do provozu)

• aplikace 2 – Systém proměnného průtoku, čerpadlo se stálými tlakovými charakte-

ristikami (s 15% předimenzováním kvůli manuálnímu uvedení systému do provozu)

• aplikace 3 – Systém proměnného průtoku, čerpadlo s proporcionálními tlakovými

charakteristikami

66

• Počet FCU jednotek (klimatizační pokojová jednotka) – 941 ks

• Cena energie: 0,0835 Euro/kWh

• Počet obsazených místností (průměrná data)

• 100 % – 6 % celkové doby využívání

• 75 % – 15 % celkové doby využívání

• 50 % – 35 % celkové doby využívání

• 25 % – 44 % celkové doby využívání

Nežli se pustíme do výpočtů, zamysleme se nad vhodností způsobu regulace použitého čerpadla! V systému s konstantním průtokem není regulace čerpadla zapotřebí. U systému proměnného průtoku rmy preferující statické prvky doporučují udržovat konstantní diferenční tlak (zkrátka pro jistotu), zatímco výrobci doporučující dynamické seřizování dávají přednost proporcionálnímu řízení (v zájmu větší úspory energie). Nyní se podívejme na výše uvedenou budovu. Systém chlazení má Grundfos TPE 150-

-280/4-AS oběhové čerpadlo zvolené pro tento účel. Jeho operační bod je 250 kPa při

215 m3/h průtoku (kvůli manuálnímu uvedení do provozu aplikace 1a 2 počítáme s 15% nadprůtokem, což znamená průtok 247 m3/h).

247,0

Q

222,3

[m?/h]

175,3

129,6

0 288 1008 2688 4800 (h)

H

100 %

(m)

24

20

16

12

8

4

0

0 50 10 0 150 200 250 Q(m?/h)

P (kW)

23

15

0

4

3 2 1

TP E 150 -280/4 -S

Q = 215 m?/h H = 25 m n = 98 % / 49 Hz

= 82,7 %

Obr. 5 Analýza čerpadla

= 72,8 %

P1 P2

P1 = 23,7 KW

215,0

Q

[m?/h]

161,0

108,0

t

53,8

t

0 288 1008 2688 4800 (h)

Obr. 4bObr. 4a

H

100%

(m)

24

20

16

12

8

4

0

0 50 100 150 200 250 Q(m?/h)

P

(kW)

16 12

8 4 0

4

3

2

Q = 215 m?/h H = 25 m

1

n = 98 % / 49 Hz

TPE 150 -280/4 -S

= 82,7 %

= 72,8 %

P2 = 17,7 KW P1 = 20,1 KW

P1 P2

Obr. 6 Analýza čerpadla

Obr. 7 Aplikace 2: s problémem nadprůtoku (nedoporučuje se)

Obr. 8 Aplikace 3: bez problémů s nadprůtokem (doporučeno)

67

Potřebná výtlačná výška čerpadla je zhruba stejná ve všech třech případech jen sněkolik kPa rozdíly (uvážíme-li potrubní systém, obecné prvky, seřizovací zařízení vjednotlivých systémech). Pro snazší srovnání zanedbáme rozdíly 1–2 kPa (ve srovnání s250 kPa) apoužijeme stejný provozní bod jako výchozí bod. Kpřesnému výpočtu spotřeby energie včerpadle musíme počítat (integrovat) celou plochu frekvence zatížení. To by ovšem bylo složité azbytečné, proto používáme čtyřstupňovou aproximaci, kterou uvádějí výrobci čerpadla. Obr. 4a a4b ukazuje diagram frekvence zatížení pro 200denní sezónu.

Graf čerpadla výše ukazuje frekvenci zatížení v 200denní sezóně (pro umístění projektu vgeogracké zóně, která vyžaduje 200denní provoz, by bylo nutné propočítat jinou zónu). Obr. 5 ukazuje řízení čerpadla, které používá statickou regulaci audržuje konstantní diferenční tlak (aplikace dle obr. 7). Také ukazuje křivku charakteristiky čerpadla spolu se spotřebou energie čerpadla. Jelikož modelový výpočet už máme kdispozici, víme, že vsystému při polovičním zatížení cirkuluje o42 % více vody (více než při ¼ zatížení – asi dvakrát tolik; méně než při ¾ zatížení – pouze 20 %). Proto spotřeba energie včerpadle musí být spočítána při „zvýšeném“ průtoku (viz černé šipky), kvůli nadprůtoku. Když toto víme, lze snadno spočítat celou spotřebu energie čerpadla za sezónu. Způsob výpočtu lze sledovat vtabulce 9, kde vidíme ičerpací náklady při ceně energie 0,084 € / kWh (nízké napětí, jediný tarif, tarif veřejných prací, bez základního poplatku aDPH). Náklady/rok/klimatizační pokojovou jednotku lze spočítat když celkovou spotřebu vydělíme počtem jednotek (941 jednotek.).

Nominální potřebný průtok odpovídající 100% zatížení

100% 247,00 23,70 6,00% 12 288 6825,6

75% 247,00 23,70 15,00% 30 720 17064 50% 247,00 23,70 35,00% 70 1680 39816 25% 247,00 23,70 44,00% 88 2112 50054,4

Náklady/klimatizační pokojová jednotka: €/ FCU 10,15

100% 247,00 23,70 6,00% 12 288 6825,6

75% 222,30 20,30 15,00% 30 720 14616 50% 175,37 17,60 35,00% 70 1680 29568 25% 129,68 15,10 44,00% 88 2112 31891,2

Náklady/klimatizační pokojová jednotka: €/ FCU 7,40

100% 215,00 20,10 6,00% 12 288 5788,8

75% 161,25 14,52 15,00% 30 720 10454,4 50% 107,50 9,27 35,00% 70 1680 15573,6 25% 53,75 6,01 44,00% 88 2112 12693,12

Náklady/klimatizační pokojová jednotka: €/ FCU 3,97

Skutečný

průtok [m³/h]

Součet: 100,00% 200 4800 113760

Čerpací náklady: €/ year 9555,84

Součet: 100,00% 200 4800 82900,8

Čerpací náklady: €/ year 6963,67

Součet: 100,00% 200 4800 44509,92

Čerpací náklady: €/ year 3738,83

Spotřeba

energie čerpadla

[kW]

Incidence Den/ rok Hodin za rok

aplikace 1

aplikace 2

aplikace 3

Spotřeba

energie

68

Tabulka 9

Obrázek 6 ukazuje proporční řízení čerpadla používající dynamickou regulaci, které využívá charakteristiku čerpadla společně se spotřebou energie čerpadla v aplikaci na obr. 8. Víme, že při dynamické regulaci v systému není žádný další průtok. Proto šipky ukazující na spotřebu energie jsou tentokrát vertikální. S těmito znalostmi lze snadno spočítat spotřebu energie za sezónu. U systému s konstantním průtokem vidíme jen údaje uvedené ve výpočtové tabulce (tab. 9), protože charakteristika čerpadla je nezměněná (systém konstantního průtoku). Náklady na pokojovou klimatizační jednotku jsou zvýrazněné, což vede k následujícím závěrům:

• Potřeba čerpací energie ve statickém systému s proměnným průtokem je o 70,6 %

vyšší než u dynamického systému, což znamená téměř 3,43 € dalších nákladů na klimatizační jednotku ročně (aplikace založené na obr. 2 Danfoss nedoporučuje).

• Potřeba čerpací energie v systému s konstantním průtokem je více než dvojná-

sobná oproti dynamickému systému, což znamená dodatečné náklady 6,20 € na klimatizační jednotku ročně.

• Nejúspornějším systémem je dynamické řízení.

69

4.2

Porovnání investičních nákladů

Schéma instalace je uvedeno níže na ilustraci. Dvoutrubkové vodorovné systémy rozvádějí vodu do 10 stoupaček. Na každém z15 podlaží budovy je 6 koncových jednotek na větvi sklasickými seřizovacími ventily. Maximální rychlost ve vodorovných trubkách je 2,2 m/s, ve stoupačkách 1,5 m/s. Srovnání investičních nákladů bylo provedeno se třemi různými aplikacemi, které jsou prezentovány vkapitole 4.2 obr – aplikace 1, aplikace 2 aaplikace 3.

1

CV

MBV

MBV MBV MBV

987

MBVMBV MBV MBV

2 3

MBV MBV

654

1

70

Pro porovnání investicí projektu ujednotlivých aplikací, musíme nejprve posoudit každou aplikaci samostatně:

aplikace 1: třícestné regulační ventily sregulací pomocí on/o termoelektrických pohonů byly použity s manuálními seřizovacími ventily. Aby byla zajištěna správná metoda vyvážení, bere se v úvahu systém s manuálními seřizovacími ventily ve stoupačkách a v jednotlivých větvích (koptimalizaci výtlačné výšky čerpadla lze použít kompenzační metodu). Takový druh aplikace vždy vyžaduje velké rozměry manuálních seřizovacích ventilů, což ovlivňuje konečné investiční náklady. Projekt vyžaduje:

• regulační ventily: 941 ks VZ3 sTWA pohonem

• seřizovací ventily: 941 ks szávitovými MSV ventily na FCU

• seřizovací ventily: 150 ks se závitovými MSV ventily ve větvích

• seřizovací ventily: 15 ks přírubové ventily MSV na stoupačkách atd.

aplikace 2: dvoucestné regulační ventily son/o termoelektrickým pohonem (VZ2 sTWA). Pro seřizování hydrauliky se používají manuální seřizovací ventily, viz výše. Tato aplikace také využívá velkých rozměrů manuálních seřizovacích ventilů (vodorovné trubky, stoupačky). Je třeba přidat jednu poznámku – jelikož mnoho projektových kanceláří se snaží tomuto ventilu vyhnout, vede to kvelkým problémům se špatnou hydraulickou regulací. Všimněte si, že tradiční regulační ventily nelze použít khydraulické regulaci, jelikož systém musí být správně seřízen, když jsou regulační ventily zcela otevřené. Projekt vyžaduje.

• regulační ventily: 941 ks VZ2 sTWA pohonem

• seřizovací ventily: 941 ks szávitovými MSV ventily na FCU

• seřizovací ventily: 150 ks se závitovými MSV ventily ve větvích

• seřizovací ventily: 15 ks přírubové ventily MSV na stoupačkách atd.

aplikace 3: PIBCV (tlakově nezávislé vyvažovací regulační ventily) typu ABQM. ABQM jsou kombinované ventily, které zároveň regulují a vyvažují systém. Vyvážení probíhá automaticky, takže taková aplikace už nepotřebuje další vyvažovací ventily na větvích, stoupačkách ahorizontálních trubkách. Projekt vyžaduje:

• regulační ventily: 941 ks ABQM spohonem TWA

aplikace 3

aplikace 2

aplikace 1

126 340 €

0 € 50 000 €

Investiční náklady u ventilů Celkové čerpací náklady Instalační náklady Uvedení do provozu

3 738 €

123 477 €

129 020 € 9 555 €

7 058 €

6 963 €

100 000 € 150 000 € 200 000 €

15 353 €

3 529 €

140 663 €

8 295 €

153 501 €

8 295 €

160 732 €

71

Celkové srovnání nákladů bylo provedeno na základě ceníku Danfoss.

Závěry studie projektových nákladů:

• Zpohledu investičních produktových nákladů, nejatraktivnější aplikací je aplikace 2.

Avšak ostatní klíčové faktory, které je třeba při investicích brát též do úvahy, ukazují, že nejatraktivnější je vtomto konkrétním projektu aplikace 3. Celkový indikovaný rozdíl mezi aplikací 3 a2 je 10 %, kdežto mezi aplikací 3 a1 je to téměř 16 %.

• Zpohledu investic iprovozu dávají tlakově nezávislé vyvažovací regulační ventily jako

ABQM vynikající výsledky.

• Případová studie (kvůli zjednodušení materiálů) nezahrnuje faktory jako:

• Navržený proces (jednoduchý výpočet, verikace autority regulačních ventilů atd.)

• Tepelné ztráty/zisky ovlivňující spotřebu energie

• Nadprůtok nad výtlačnou výšku čerpadla vpřípadě manuálního seřizování sčasto přijatelnou přesností +/– 15 % nominálního průtoku.

• Stabilní apřesná regulace teploty vmístnosti ovlivňuje spotřebu elektřiny.

• Vysoká/nízká efektivita chladicího zařízení ovlivněná syndromem delta T

• Komfort avysoká pracovní efektivita díky stabilním podmínkám vmístnosti

• Je třeba více času na instalaci velkých těžkých přírubových ventilů

• Vyšší investiční náklady na izolaci ventilů

4.3

• Každý projekt musí být analyzován samostatně avýsledek celkového porovnání cen

závisí na těchto faktorech:

• Velikost projektů – široké systémy svelkými rozměry rozvodných trubek potřebují instalaci řady velkých přírubových ventilů, což může znamenat mnohem vyšší investiční nálady oproti aplikacím sPIBCV ventily!

• Čerpací náklady závisí do značné míry na typu budovy: komerční budovy jako kanceláře povedou kjiným číslům než hotely či nemocnice.

• Problém snadprůtokem závisí na velikosti instalace ventilů adosahuje 40 až 80 % nominálního průtoku.

Případová studie hydronického analyzátoru (Sunway Lagoon Hotel)

Danfoss vyvinul nástroj, hydronický analyzátor (Hydronic Analyzer), který se dá použít kanalýze efektivity hydronické instalace aurčit potenciál pro úsporu energie. Hydronický analyzátor je vzásadě zařízení, které zaznamenává teplotu adokáže registrovat teploty po dlouhý časový úsek. Chceme-li analyzovat systém, připojíme 4 senzory kměření teploty na přívodu a zpátečce rozvodů vody avzduchu. Po jisté době měření může Danfoss porovnat řešení díky vyspělému softwaru.

72

Sunway Lagoon, pěti hvězdičkový hotel vKuala Lumpur, se rozhodl renovovat své pokoje. Ačkoliv vlastníci hotelu byli přesvědčeni, že mají užívat tlakově nezávislé vyvažovací regulační ventily AB-QM, chtěli mít další důkazy omožných úsporách avýhodách.

Hotel má cca 500 klimatizačních jednotek, které byly původně vybaveny konvenčním řešením, dvoucestnými regulačními ventily a manuálními seřizovacími ventily (MBV). Když byla dokončena první fáze renovace hotelu, třetina pokojů byla vybavena asi 150 kusy AB-QM. Tehdy Danfoss nabídl majiteli hotelu otestovat systém hydronickým analyzátorem a porovnat dvě možná řešení, konvenční a AB-QM. Výsledky analýzy ukázaly značný potenciál úspory energie u čerpadla i chladicího zařízení. Upgrade všech 500 klimatizačních jednotek na AB-QM zvýší efektivitu chladicího zařízení a ušetří práci čerpadlům, cca 60 % celkového účtu za energie.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Chladící kapacita [W]

4,0

3,0

2,0

ΔT [K]

1,0

0,0

0 500 1000 1500 2000 2500

Chladící kapacita [W]

ΔT Průměrné ΔT

0 50 100 150 200 250 300

Průtok [%]

ABQM Tradiční ventil

Obrázek 1 ukazuje vztah mezi T achladicí kapacitou, uměřené pokojové klimatizační jednotky (fan coil unit, FCU). Levý graf ukazuje výsledky měření na klimatizační jednotce stradičním regulačním ventilem amanuálním seřizovacím ventilem. Graf napravo ukazuje klimatizační jednotku vybavenou AB-QM.

Výsledky: Ulevého grafu průměrné T činí 2 °C, chladicí kapacita je 2,2 kW zatímco upravého grafu je průměrná. T 5 °C achladicí kapacita je 2,1 kW. Což znamená, že sAB-QM je chladicí kapacita prakticky stejná zatímco T se výrazně zvyšuje. Čímž se výrazně zvýší efektivita chladicího zařízení, jak ukazuje graf 3.

Obrázek 2 gracky znázorňuje vztah mezi relativní emisí tepelných výměníků a mezi relativním průtokem.

ΔT Průměrné ΔT

8,0

6,0

4,0

COP

2,0

0,0

0 20 40 60 80 100

% zatížení

ABQM Tradiční regulační ventil

73

V případě tradičních regulačních ventilů s manuálním seřizovacím ventilem bylo 250 % nadprůtoku, které přispívá méně než z 10 % k celkovým emisím klimatizačních jednotek, ve srovnáním s klimatizační jednotkou, která má AB-QM.

Obrázek 3 gracky znázorňuje vztah mezi spolu-efektivitou výkonu a procenty zatížení chladicího zařízení.

Nadprůtok skrze klimatizační jednotky vede k neefektivnímu fungování chladicího zařízení, protože se dostavuje tzv. syndrom nízkého T (viz kapitola 4.0). Jelikož je třeba pro podobnou kapacitu pumpovat méně vody, rychlost čerpadla se dá snížit více než na polovinu a tím se ušetří značná čerpací energie.

74

5. Shrnutí informací o produktech

5.1 ABPCV – Automatický vyvažovací ventil, regulátor tlaku

Regulátor tlakové diference

Obrázek Název Popis DN Kvs (m3/h)

ASV-P

ASV-PV

ASV-M

ASV-I

ASV-BD

ASV-PV

Regulace tlakové diference ve zpětném

potrubí s xním nastavením tlaku 10 kPa

Regulace tlakové diference ve zpětném

potrubí s možností nastavení rozsahu

tlakové regulace 5–25 či 20–40 kPa

Partnerský, uzavírací a impulzní ventil

pro ASV-P/PV.

Možnost napojení impulzního potrubí.

Partnerský, uzavírací, měřící a impulzní

ventil pro ASV-P/PV.

Možnost napojení impulzního potrubí.

Seřizovací ventil k přívodnímu potrubí,

určený pro připojení impulsního potrubí,

přednastavení, možnost měření, funkce

uzavření

Automatický regulátor s možností nastavení

tlakové diference 20–40, 35–75

či 60–100 kPa

15… 40 1,6… 10 RH

15… 40 1,6… 10 RH a HVAC

15… 50 1,6… 16 RH a HVAC

15…50 3…40 RH a HVAC

50… 100 20… 76 Všechny

Aplikace RH-C/

HVAC*

Poznámky

Vestavěná možnost

uzavření a vypouštění

Vestavěná možnost

uzavření a vypouštění

Používá se s ASV-P

či PV především kvůli

uzavírací funkci

Používá se s ventily

ASV-P či PV především

pro omezení průtoku

Používá se s ventily ASV-

-P či PV, velká kapacita, měření, funkce vypnutí

Používá se s manuálně

seřizovacími a měřícími ventily

MSV-F2. Především pro

napojení impulzního potrubí,

omezení průtoku a uzavření.

AVDO Přepouštěcí ventil s rozsahem 5… 50 KPa 15... 25 2,39… 5,98 Všechny

AB-PM Tlakově nezávislý vyvažovací a zónový ventil 15…25 0,06…1,2 RH

K dispozici jsou i větší

Maximální kapacita

průtoku závisí na požadovaném Δp

v regulační smyčce

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

PIBCV bez pohonu: Automatický regulátor průtoku PIBCV s pohonem: Tlakově nezávislý regulační ventil s vyvažovací funkcí

Obrázek Název Popis DN Průtok m3/h

Tlakově nezávislý regulační ventil s integro-

AB-QM

* RH: Residential heating (topení obytných prostor) RC: Residential cooling (chlazení obytných prostor) HVAC: Non residential application – Heating Ventilation Control (aplikace pro nebytové prostory – regulace topení a chlazení)

vaným automatickým regulátorem průtoku.

S či bez měřících koncovek.

Tlakově nezávislý regulační ventil s integrovaným automatickým regulátorem průtoku.

S či bez měřících koncovek.

10… 32

40,50

50… 250 5,0… 442 H VAC

0,03… 3,2

1,5…12,5

Aplikace RH-C/

HVAC

RH, HVAC

V kombinaci s pohonem zajišťuje vysoce kvalitní

regulaci průtoku

V kombinaci s pohonem zajišťuje vysoce kvalitní

regulaci průtoku dle

logaritmické

charakteristiky

rozměry

Poznámky

75

Pohony pro ventily AB-QM

Obrázek Název Popis

TWA-Z

ABNM A5,

ABNM-Z

AMI 140

AMV/E

110NL, 120NL

AMV/E

13 SU, 23 SU

AMV/E 25

SU/SD

Termoelektrická hlavice na 24 V

a 230 V, vizuální ukazatel polohy

Termoelektrická hlavice na 24 V,

vizuální ukazatel polohy

Elektromotorický pohon 24 V

a 230 V, ukazatel polohy

Elektromotorický pohon 24 V,

ukazatel polohy

Elektromotorický pohon

24 V a 230 V, ruční ovládání

Elektromotorické pohony

s bezpečnostní funkcí 24 V a 230 V

Použití

s AB-QM

DN10-20,

DN25,32

do 60 %

DN10-20,

DN25,32

do 90%

DN10 -DN32 12

DN10 -DN32 12 a 24 3bodové, 0–10 V

DN10 -DN32

DN40 - DN100

Rychlost (s/mm) Typ regulace Poznámky

60 ON/OFF

30 0–10 V

ON/OFF 2bodová

regulace; 3drátové

zapojení

14 a 15 0–10 V

15 0–10 V

Dostupné ve verzi NC

i NO, uzavírací síla 90 N

Pouze ve verzi NC,

uzavírací síla 100 N

Tovární nastavení NC

verze, možnost

přepínání na NO,

uzavírací síla 200 N

Detekce mezer

zajišťuje precizní

regulaci AB-QM

ventilů

Pozice pružiny nahoře:

ochrana proti mrazu

Pozice pružiny dole:

ochrana proti

přehřívání;

Pozice pružiny nahoře:

ochrana proti mrazu

AME 435 QM

AME 55 QM Elektromotorický pohon na 24 V DN 125-150 8 0–10 V

AME 85 QM

Převodové lineární servo s

napájením 24 a 230 V, ruční

ovládání, LED indikace

Převodové lineární servo

s napájením 24 V

DN40 – DN100 7,5–15 Tříbodová, 0–10 V

DN 200… 250 8 0–10 V

Samočinný regulátor pro ventily AB-QM

Obrázek Název Popis Velikost

CCR3

QT

Regulátor vratné teploty, záznam

teploty

Samočinný pohon, regulátor

vratné teploty

– –

DN 10–32

Rozsah

nastavení

35–50 ˚C 45–60 ˚C

3polohové servo

dostupné s napájením

Nabízí i možnost

napájení na 230 V nebo

3bodovou regulaci

3polohové servo

s vratnou pružinou,

dostupné s napájením

Typ regulace Poznámky

Elektronická regulace

Proporcionální

regulace

Programovatelná

regulace teploty,

Xp pásmo 5K při

přednastavení, 50 %

230 V

ukládání dat

AB-QM

76

5.3 Manuální seřizovací ventil

Obrázek Název Popis DN Kvs (m3/h)

USV-I

USV-M

MSV-BD

MSV-B

MSV-O

Univerzální seřizovací a měřící venil, montáž

do přívodu, součástí ventilu je vypouštěcí

kohout a měřící koncovka

Ventil do vratného potrubí, funkce uzavření

a vypouštění, tělo ventilu z běžné mosazi

Přednastavení, dodáván s měřicím niplem,

tělo ventilu z mosazi DZR, funkce uzavření

a vypouštění

Přednastavení, dodáván s měřicím niplem,

tělo ventilu z mosazi DZR, funkce uzavření

Přednastavení, dodáván s měřicím niplem,

tělo ventilu z mosazi DZR, funkce uzavření a

pevná clona

15… 50 1,6… 16 RH a HVAC

15… 50 1,6… 16 RH

15… 50 2,5… 40 Všechny

15… 50 0,63… 38 Všechny

Aplikace RH-C/

HVAC

Poznámky

Používá se s ventily ASV-P či PV hlavně pro funkci omezení

průtoku

Rozšiřitelný o regulátor

tlakového diferenciálu

(pro DN15 – DN40)

Extra velká hodnota

Kvs, jednosměrná kon-

strukce ventilu, velmi

přesná rotační měřicí

stanice

Extra velká hodnota Kvs, jednosměrná konstrukce ventilu, vysoká

přesnost

Extra velká hodnota Kvs, jednosměrná kon-

strukce ventilu, velmi

přesná rotační měřicí

stanice

MSV-S Uzavírací ventil, tělo z DZR mosazi 15… 50 3… 40 Všechny

MSV-F2

PFM 5000

Manuální seřizovací a měřící ventil

s uzavírací funkcí

Přístroj pro měření tlakové diference

a průtoku

15… 400 3,1 - 2585 Všechny

– – Všechny

Extra velká hodnota

Kvs, funkce uzavření,

vysoká vypouštěcí

kapacita

PN 25 verze

k dispozici

Komunikace pomocí

Danfoss App (Android)

na smartphone

* RH: Residential heating (topení obytných prostor) RC: Residential cooling (chlazení obytných prostor) HVAC: Non residential application – Heating Ventilation Control (aplikace pro nebytové prostory – regulace topení a chlazení)

77

5.4 MCV: Zónové ventily a motorizované regulační ventily

Obrázek Název Popis DN Kvs m3/h

RA-N

RA-C

VZL-2/3/4

VZ-2/3/4

AMZ 112/113

Radiátorová ventilová tělesa

s přednastavením

Přednastavitelná ventilová tělesa

pro zónovou regulaci

Ventilová tělesa pro fan-coilové aplikace

se zónovou regulací a lineární

charakteristikou

Ventilová tělesa pro fan-coilové aplikace

se zónovou či 3bodovou, proporcionální

regulací a lineární charakteristikou

Zónové ventily s on/o regulací

a s vysokými hodnotami Kvs

10… 25 0,65… 1,4 RH

15… 20 1,2… 3,3 RC, HVAC

15… 20 0,25… 3,5 HVA C

15… 20 0,25… 4,0 HVA C

15… 50 15… 25

17… 290,

3,8… 11,6

Aplikace RH-C/

HVAC

Všechny

Poznámky

Doporučuje se aplikace

s centrální regulací ∆p

Doporučuje se aplikace

s centrální regulací ∆p

Ventil s krátkým

zdvihem použitelný

s termoelektrickým

či motorizovaným

pohonem

Ventil s dlouhým

zdvihem – přesné

řízení

S vestavěným

motorizovaným

pohonem

VRB

2 či 3 port

VF

2 or 3 port

VFS 2 port

Tradiční dvoucestný či třícestný

regulační ventil

Tradiční dvoucestný či třícestný

regulační ventil

Tradiční dvoucestný regulační ventil

pro parní aplikace

15... 50 0,63… 40 Všechny

15...150 0,63… 320 Všechny

15… 100 0,4… 145 HVAC

Interní a externí

závitové připojení

Dostupnost ventilových

těles až do DN 150

PN 25 verze, T max:

200 °C

78

Ventilové pohony

Obrázek Název Popis

TWA-A, TWA-Z Termoelektrická hlavice na 24 V a 230 V RA-N/C, VZL 60 ON/OFF

ABNM A5, ABNM-Z

AMI 140

AMV/E -H 130, 140

AMV/E

13 SU

Termoelektrická hlavice na 24 V, vizuální

ukazatel polohy

Elektromotorický pohon na 24 V a 230 V,

ukazatel polohy

Elektromotorický pohon na 24 V a 230 V,

ukazatel polohy

Elektromotorický pohon s bezpečnostní

funkcí na 24 V a 230 V, manuální ovládání

Použití

s ventily

RA-N/C, VZL 30 0–10 V

VZ, VZL 12

VZL (VZ) 12 a 24

VZ, VZL 14 a 15

Rychlost

(s/mm)

Typ regulace Poznámky

ON/OFF

třídrátové

připojení

3bodové,

0–10 V

3bodové,

0–10 V

Dostupná je NC i NO

verze, uzavírací síla 90 N

Je dostupná pouze NC

verze, uzavírací tlak

100 N

Tovární natavení

NC verze, možnost

přepínání na NO,

uzavírací síla 200 N

Uzavírací síla 200 N,

ruční ovládání

Pozice pružiny nahoře:

ochrana proti mrazu

AMV/E 435

AMV/E 25, 35

AMV/E 25 SD/SD

AMV/E 55/56

AMV/E 85/86

Převodové lineární servo s napájením 24

V a 230 V

Elektromotorický pohon

na 24 V a 230 V, manuální ovládání

Elektromotorické pohony s bezpečnostní

funkcí na 24 V a 230 V

Elektromotorický pohon

na 24 V či 230 V

Elektromotorický pohon

na 24 V či 230 V

VRB, VF, VFS

DN 50

DN 40-100 3/11

DN 40-100 15

VL/VF,VFS DN65-100

VL/VF,VFS

DN125-150

7 nebo 14

8 / 4

8 / 3

3polohová,

0–10 V

3bodové,

0–10 V

3bodové,

0–10 V

3bodové,

0–10 V

3bodové,

0–10 V

Dostupná pouze verze

s 230 V, třípolohov ý

pohon s vestavěným

antioscilačním algo-

ritmem

Verze 230 V jen

u 3bodového pohonu

Pozice pružiny dole:

ochrana proti

přehřívání,

Pozice pružiny nahoře:

ochrana proti mrazu

Verze 230 V jen

u 3bodového pohonu

Verze 230 V jen

u 3bodového pohonu

79

5.5 SARC: Přímočinné regulátory teploty

Obrázek Název Popis

FEK

FEV

FED

Regulace topného okruhu klimatizace, čidlo

uzavírá se stoupající teplotou,

teplotní rozsah 17–27 °C

Regulace chladicího okruhu klimatizace,

čidlo otevírá se stoupající teplotou,

teplotní rozsah 17–27 °C

Sekvenční regulace chladicího a topného

okruhu klimatizace,

teplotní rozsah 17–27 °C

5.6 RC: Prostorové termostaty

Obrázek Název Popis Nápájení

Používá se

s ventily

RA-C 5 či 2 + 2 chlazení

RA-N 5 či 2 + 2 topení

RA-N, RA-C

Délka kapiláry

(m)

4 + 11 či 2 + 2 +2

Plná regulace

rychlosti

topení/chlazení

Aplikace Poznámky

Vestavěné či

oddělené čidlo

Vestavěné či

oddělené čidlo

Vestavěné či

oddělené čidlo,

nastavitelná mrtvá

zóna 0,5–2,5 °C

Systém Poznámky

RET 230CO 1/2/3/4

RESD HC2/HC4

SH-E01 Elektronický regulátor solárního tepla 230 V – Solární aplikace

Elektronický neprogramovatelný pokojový

termostat

pro aplikace topení/chlazení

Programovatelný pokojový termostat pro

aplikace topení / chlazení

230 V

bez či 3

rychlosti

Manuální či

automatická,

3rychlostní

2 trubky, 4 trubky

2 trubky, 4

trubky

Manuální přepínání

režimů a rychlosti

větráku

Automatická změna

funkce, podsvětlení,

zámek klávesnice,

ON/OFF

Použití čerpadla, výstup solárního

tepla

80

DHWC: Regulace okruhů teplé vody

Obrázek Název Popis DN Kvs (m3/h) Funkce Poznámky

MTCV

s B - modulem

CCR2

TWA -A

ESMB, ESM-11 Teplotní čidla – –

Multifunkční termostatický

cirkulační ventil

Termostatický dezinfekční modul 15… 20 1,5… 1,8

Řídicí elektronika dezinfekce,

příkon 24 V

Termoelektrická hlavice na 24 V,

vizuální ukazatel polohy

15… 20 1,5… 1,8

– –

Regulace

teploty vratné

vody

Umožňuje

tepelnou

dezinfekci

Elektronické

řízení

ON/OFF řízení

dezinfekce

Tepelná

regulace, start

dezinfekce

Teplotní rozsah

35–60 °C, Tělo ventilu

z RG5, max. teplota

napájecího přítok

100 °C

Vestavěný obtok pro

zahájení tepelné

dezinfekce

Programovatelný

dezinfekční proces,

ukládání dat

Dostupná je NC i NO verze, uzavírací síla

90 N

PT 1000

TVM-W Termostatický třícestný směšovací ventil 20… 25 1,9… 3,0

TVM-H Termostatický směšovací ventil 20… 25 1,9… 3,0

Regulace stáčecí

teploty

Regulace stáčecí

teploty

Vestavěné teplotní

čidlo, externí závit

Vestavěné teplotní

čidlo, vnější závit

81

POZNÁMKY

.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Místo:

Shanghai, Čína

Projekt:

World Expo Performance Center

Aplikace:

AB-QM pro topení a chlazení

Místo: Dauhá, Katar Projekt: Barwa Commercial Avenue Aplikace: AB-QM pro chlazení

Místo: Frankfurt, Německo Projekt: Silver Tower Aplikace: AB-QM pro topení a chlazení

Danfoss nepřejímá odpovědnost za případné chyby v katalozích, brožurách a dalších tiskových materiálech. Danfoss si vyhrazuje právo změnit své výrobky bez předchozího upozornění. To se týká také výrobků již objednaných za předpokladu, že takové změny nevyžadují dodatečné úpravy již dohodnutých podmínek. Všechny ochranné známky uvedené v tomto materiálu jsou majetkem příslušných společností. Danfoss a logo rmy Danfoss jsou ochrannými známkami rmy Danfoss a.s. Všechna práva vyhrazena.

Místo: Seoul, Jižní Korea Projekt: D-Cube city and shopping mall Aplikace: AB-QM pro topení a chlazení

Místo: Istanbul, Turecko Projekt: ING bank Aplikace: AB-QM pro topení a chlazení

Danfoss s.r.o.

V Parku 2316/12 • 148 00 Praha 4-Chodov Tel.: 283 014 111 • Fax: 283 014 567 E-mail: danfoss.cz@danfoss.com www.danfoss.cz • www.cz.danfoss.com

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

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual