Co to jest instalacja dwurorowa z przełączaniem (TPCO)?
Instalacje dwururowe z przełączaniem (TPCO) są typowo stosowane tam, gdzie doprowadzenie instalacji czterorurowej do każdego odbiornika jest zbyt kosztowne, lub gdy przewiduje się rzadką pracę w trybie ogrzewania. Urządzenia podłączone do instalacji dwururowej mogą pracować tylko w jednym trybie, albo ogrzewania, albo chłodzenia.
Zazwyczaj oczekuje się, że w pomieszczeniu będzie dostępne ogrzewanie rezerwowe (zazwyczaj nagrzewnice elektryczne), używane gdy instalacja pracuje w trybie chłodzenia a ogrzewanie jest wymagane tylko w kilku strefach.
Do instalacji dwururowych TPCO można podłączać:
- klimakonwektory wentylatorowe,
- belki chłodzące,
- sufity chłodzące,
- ogrzewanie podłogowe (głównie w budynkach mieszkalnych).
Schemat
Na ilustracji przedstawiono uproszczoną konfigurację instalacji z jednym urządzeniem końcowym. Dzięki zastąpieniu standardowych zaworów regulacyjnych zaworami EV projektanci mogą zastosować mniej kosztowną instalację dwururową przy utrzymaniu poziomu komfortu typowego dla instalacji 4-rurowych. Dla trybów ogrzewania i chłodzenia zawór Energy Valves może mieć różne nastawy przepływu i różnicy temperatur, dzięki czemu system automatyki budynku może przy użyciu jednego zaworu realizować funkcje dwóch oddzielnych zaworów.
Problem: fluktuacje ciśnienia wpływające na natężenie przepływu oraz komfort
W dużych instalacjach wody lodowej występują dynamiczne zmiany, takie jak fluktuacje ciśnienia powodowane zmianami prędkości pomp i położenia zaworów. Tak jak to sugeruje nazwa, instalacje skompensowane statycznie nie mogą równoważyć zmian dynamicznych, wskutek czego zmiany ciśnienia skutkują fluktuacjami przepływu w poszczególnych urządzeniach.
Rozwiązanie: kompensacja hydrauliczna
Kompensacja hydrauliczna realizowana przez zawory z przepływem niezależnym od ciśnienia równoważy fluktuacje ciśnienia w instalacji oraz gwarantuje utrzymywanie zadanej wartości natężenia przepływu.
Zamów nowy zawór Belimo Energy Valve™ już teraz
Dowiedz się, w jaki sposób Energy Valve może zwiększyć sprawność instalacji dwururowej TPCO
Problemy najczęściej występujące w instalacjach dwururowych TPCO oraz możliwości ich rozwiązania przy użyciu zaworu Belimo Energy Valve™
Problem: nieefektywna praca w trybie chłodzenia
Wymienniki ciepła typowo są wybierane z uwzględnieniem obciążeń chłodniczych. Z tego powodu po przełączeniu instalacji z trybu chłodzenia w tryb ogrzewania, projektowe wartości natężenia przepływu nie są już odpowiednie. Na przykład, w trybie chłodzenia typowa różnica temperatur na wymienniku wynosi 7 K, podczas gdy w trybie ogrzewania oczekujemy przynajmniej 2-krotnie większej różnicy temperatur.
Rozwiązanie: nastawialne natężenia przepływu dla trybów ogrzewania/chłodzenia
Wysoki poziom komunikacji między inteligentnym zaworem a systemem automatyki budynku pozwala na zdalne aktualizowanie wartości natężenia przepływu. Dzięki temu można zmieniać projektowe natężenia przepływu, tak aby zawór zawsze regulował przepływ o optymalnym natężeniu.
Problem: zjawisko zbyt małej różnicy temperatur na wymienniku ciepła
Po przełączeniu trybu pracy, zmienia się nie tylko temperatura wody przepływającej przez wymiennik – może też zmienić się przepływ powietrza. Ze względu na wiele zmiennych wpływających na wymianę ciepła, dokładne przewidywanie prawidłowej wartości natężenia przepływu z dozwolonego zakresu jest praktycznie niemożliwe.
Rozwiązanie: zawór ENergy Valve z funkcją Delta-T Manager
Funkcja Delta-T Manager wbudowana w zawór Belimo Energy Valve™ w sposób ciągły mierzy różnicę temperatur na wymienniku ciepła i porównuje ją ze specyficzną dla danej instalacji wartością graniczną. Jeśli różnica ta spadnie poniżej wartości granicznej, zawór Belimo Energy Valve™ automatycznie dostosowuje natężenie przepływu tak, aby przepływ wody przez wymiennik odpowiadał żądanej mocy. Interfejs szyny pozwala na łatwe aktualizowanie wymaganej różnicy temperatur na wymienniku, zapewniając pełną kontrolę.
Profesjonalna rada
Zawór Energy Valve będzie też oddzielnie rejestrować zużycie energii grzewczej oraz chłodniczej, dzięki czemu nie trzeba stosować oddzielnych liczników energii dla trybów ogrzewania oraz chłodzenia!
Przykład zastosowania
Na ilustracji przedstawiono przykładową, tradycyjną konfigurację instalacji, z natężeniem przepływu 0,11 l/s określonym dla trybu chłodzenia, przy zakładanych temperaturach zasilania 6°C i powrotu 12°C. W trybie ogrzewania wymagane natężenie przepływu wynosi 0,05 l/s. Instalacja ma jednak stała nastawę przepływu 0,11 l/s. W rezultacie regulacja ogrzewania w znacznej mierze ogranicza się do sterowania Zamknij/Otwórz.
Sprawdza się to do pewnego stopnia, jednak ze względu na małą różnicę temperatur na wymienniku w trybie ogrzewania taka konfiguracja instalacji nie może współpracować z kotłami kondensacyjnymi, ponieważ zbyt wysoka temperatura wody powrotnej uniemożliwia kondensację pary wodnej ze spalin. W trybie ogrzewania wymiennik ciepła pracuje przy takim samym natężeniu przepływu, co w trybie chłodzenia (0,11 l/s ). Dlatego woda nie może przekazywać wystarczającej ilości energii do powietrza. Skutkuje to wysoką temperaturą powrotu (tzn. małą różnicą temperatur na wymienniku), co przedstawiono na rys. 106.
Nie zastosowano tu zaworów z przepływem niezależnym od ciśnienia, dlatego występują w niej fluktuacje ciśnienia typowe dla takiej konfiguracji. Fluktuacje ciśnienia dodatkowo zmniejszają spadek temperatury na wymienniku.
System automatyki budynku może odpowiednio do warunków pogodowych włączać tryb ogrzewania lub chłodzenia oraz przesyłać do zaworów Energy Valve nastawy natężenia przepływu oraz różnicy temperatur na wymiennikach. Dzięki zaworom EV można ustawić projektową wartość przepływu oraz utrzymywać żądaną różnicę temperatur na wymiennikach pomimo fluktuacji ciśnienia.
Po zaktualizowaniu nastaw natężenia przepływu i różnicy temperatur zawór Energy Valve przełącza się na 0,05 l/s i utrzymuje różnicę minimalną temperatur 30 K. Ze względu na możliwość zagwarantowania odpowiednio niskiej temperatury powrotnej, w instalacji można teraz zastosować kotły kondensacyjne.
