Ogrevanje

Kako izbrati pravilen nadzor hitrosti za ogrevalni sistem

Napredne, spremenljive hitrosti, "pametne" črpalke za hidravlične sisteme ogrevanja zmanjšajo porabo energije za 80 %.


Zakaj je črpalke z visoko učinkovitostjo lažje nadzorovati?

Stare črpalke so delovale kot asinhroni motorji. Magnetno polje statorja v teh črpalkah je vedno potekalo na frekvenci omrežja, medtem ko je rotor tekel počasneje zaradi zdrsov. Črpalke visoke učinkovitosti poganjajo sinhronizirani motorji s spremenljivo frekvenco. Poleg tega je zaradi visoke učinkovitosti teh motorjev mogoče zaznati dejansko obratovalno točko črpalke z razumno natančnostjo. Združite to z dejstvom, da ima 32 bitni mikroprocesor, ki je vgrajen v te črpalke veliko prostega časa. Tako razumete, zakaj je v teh črpalkah mogoče izvajati vse vrste scenarijev in nadzora hitrosti.

Fiksna regulacija hitrosti

Odpornost na toplotno izmenjavo je konstantna, edini signal pa prihaja iz termostata, javlja, da vroča voda v rezervoarju postaja mlačna. Sočasno se vključita ogrevalni kotel in črpalka za ogrevanje prvega   ogrevalnega kroga. Tukaj sta dve pomembni stvari. Prvo je, da bo ta črpalka v pogonu morda le eno ali dve uri na dan, če so v hiši najstniške hčerke. Druga je, da ne moremo pogledati črpalke posebej, vendar moramo vedno upoštevati celotno učinkovitost sistema.

Fiksna regulacija hitrosti

Nastavitev črpalke po krivulji je edina možnost v sistemih s stalno hidravliko. Vzamemo grelni krog za ogrevanje rezervoarja za sanitarno vodo. Odpornost na toplotno izmenjavo je konstantna, edini signal pa prihaja iz termostata, ki javlja, da vroča voda v rezervoarju postaja mlačna. Ogrevalni kotel začne ogrevati in vključi tudi črpalko v ogrevalnem krogu. Tukaj sta dve pomembni stvari. Prvo je, da bo ta črpalka delovala morda le eno ali dve uri na dan, če so v hiši najstniške hčerke. Druga je, da ne moremo pogledati črpalke posebej, vendar moramo vedno upoštevati celotno učinkovitost sistema.

Fiksna regulacija hitrosti črpalke-
Fiksna regulacija hitrosti črpalke-

Zato je treba črpalko postaviti na dovolj visoko raven, da bo kotel začel delovati, preden termostat signalizira popolnoma segreto posodo. Ogrevalni kotel je veliko slabši za učinkovitost sistema kot črpalka, ki je močnejša za nekaj vatov. Dodajte to v dejstvo, da veliko ogrevalnih kotlov daje prednost ogrevalni zanki in da vaša hiša v tem času ne bo dobila toplote.

Ogrevalna zanka za ogrevanje z radiatorji
To je najpogostejši toplotni sistem ogrevanja. Ogrevalni kotel zagotavlja toploto, ki jo skozi niz cevi za distribucijo odvajamo skozi celotno hišo. Toplota se v radiatorje odvaja skozi dovodne cevi in se nekoliko hladnejša po povratni cevi vrne v ogrevalni kotel. Da so sistemi učinkoviti, so radiatorji opremljeni s termostatskimi ventili. Ti ventili so razlog za veliko spremenljivost toplotne upornosti v takem sistemu.

V spomladanskem času, ko je velika večina hiše dovolj topla, se termostatski ventili s pomočjo vgrajene vzmeti ob nastavljeni temperaturi zaprejo četudi vsi prostori še niso dovolj ogreti in se ogreje le nekaj radiatorjev. Odpornost sistema po toploti bo zelo visoka, zato je zahtevani pretok vode zelo nizek. V mrzlem zimskem jutru pa je nasprotno vse sobe pozivajo k toploti, ventili so odprti in odpornost sistema je izjemno nizka, medtem ko je potreben velik pretok.

Ogrevalni sistem z radiatorji -
Ogrevalni sistem z radiatorji -

Za najboljše delovanje teh sistemov je industrija oblikovala nadzorni sistem, imenovan proporcionalni nadzor tlaka. Začne se s predpostavko, da bo približno polovica izgube tlaka v sistemu v razdelilni cevi, medtem ko se druga polovica izgubi v radiatorjih. Zato je črpalka nadzorovana tako, da se bo odzvala na zmanjšanje pretoka z nastavitvijo termostatske glave in da je pri zaprtju vseh ventilov pri ničnem pretoku zagotovljen vsaj polovični tlak v glavi, ki ga ima pri največjem pretoku.

Črpalka mora biti dovolj močna, da zagotovi toploto za celotno hišo copy
Črpalka mora biti dovolj močna, da zagotovi toploto za celotno hišo copy

Torej, kako nastavite takšno črpalko?

Črpalka mora biti dovolj močna, da zagotovi toploto za celotno hišo, zato jo morate nastaviti tako, da dosežejo maksimalno nastavitev na glavi ventila, ko so vsi ventili odprti. Če poznate maksimalni pretok, lahko to točko izberete iz diagrama črpalke. Če ne, popolnoma odprete vse termostate v hiši (ob predpostavki, da je bilo opravljeno hidravlično uravnoteženje), nato počasi povečajte nastavitev moči, dokler ne vidite, da se tlak v glavi ne povečuje več.

Ker se nekatere sodobne črpalke odzovejo samo na spremembo hidravlike, obstajajo primeri, ko imajo takšne črpalke tudi svoje omejitve. To je najbolj očitno čez noč. V ogrevalnem kotlu se zmanjša temperatura na dovodni cevi ogrevanja glede na nastavitev časovnika, da se hiša čez noč ogreva z nižjo temperaturo. Vsi termostatski ventili se odzovejo takoj in se popolnoma odprejo, saj občutijo, da so sobe prehladne. In črpalka se obrača do maksimalne nastavitve kljub dejstvu, da v resnici ni potrebe po tem toku.

Več proizvajalcev je dodalo nočno odkrivanje napak s spremljanjem temperature vode, ki teče skozi črpalko. Omogočajo, da črpalka doseže najmanjšo hitrost, kadar temperatura gretja hitro pade, in črpalka se vrne v normalno stanje, ko se temperatura vode hitro poveča. Težava je v tem, da črpalka ne pozna zunanjih temperatur in medtem ko je najmanjša zmogljivost črpalke večinoma zadostna, lahko pride do zelo hladnih nočitev, kjer radiator, ki je najbolj oddaljen od kotla, morda ne bo dosegel dovolj toka in se lahko zamrzne. Iz tega razloga lahko nočno funkcijo zaustavljanja onemogočite.

Konstanten nadzor tlaka

Stalni nadzor nad delovanjem črpalke -
Stalni nadzor nad delovanjem črpalke -

Konstanten nadzor tlaka je idealen za sisteme, pri katerih distribucijska cev ne obstaja ali je zelo kratka. Dober primer je talno ogrevanje. Distribucijska cev je v večini primerov zelo kratka cev do razdelilnika. V takih primerih je odpornost sistema zanemarljiva. Zato mora črpalka poskrbeti za posamezne zanke sistema talnega ogrevanja z enakim tlakom za posamezno ogrevalno vejo, ne glede na to, koliko prostorov se ogreva.

Nastavitev takšne črpalke je razmeroma preprosta
Nastavitev takšne črpalke je razmeroma preprosta

Nastavitev takšne črpalke je razmeroma preprosta. Proizvajalec talnega gretja bo določil pravilen diferenčni tlak za posamezne zanke, črpalko pa je treba nastaviti na to vrednost. Če je treba, lahko prilagodite tudi hrup ali minimalno ogrevanja.

Učinkovitost sistema proti učinkovitosti črpalke
Črpalka z visokim izkoristkom v eni družinski hiši porabi 50 do 100 kWh energije na leto. Za ogrevanje hiše, je to običajno več kot 100 krat potrebne energije. Tudi če upoštevamo dejstvo, da je električna energija bolj dragocena kot toplota, bi moralo biti jasno, da mora prevladujoča skrb vedno zagotoviti maksimalno učinkovitost celotnega sistema. Če lahko znižate največjo temperaturo dovoda, tako da zmanjšate delta-t v zanki preko višje nastavitve črpalke, bo v večini primerov ogrevana energija močno presegala dodatno porabo iz črpalke.

Beseda previdnosti

 Medtem ko se lastniki stanovanj običajno pritožujejo enkrat letno o svojem računu za plin, sodobne črpalke s svojimi lepimi prikazi in gumbi zelo spodbudijo k razmišljanju, da varčujejo na napačnem mestu. Če ste pravilno nastavili ogrevalni sistem, je morda dobra zamisel, da nalepite na črpalko, ki prikazuje pravilne nastavitve.

Zaključek
Nazadnje upoštevajte meje avtonomne kontrole črpalke. Črpalke imajo danes vgrajene inteligence, vendar resno nimajo senzoričnega vnosa. Lahko zaznajo odpornost sistema, in če imajo vgrajen temperaturni senzor, lahko zaznajo temperaturo sistema.

Po drugi strani pa ima vaš vir toplote primerjalno bogastvo vnosa, od zunanjih temperaturnih informacij do tistega malega gumba na vašem nadzornem ogrevanju, ki ga obvešča, da imate zabavo in da zato ne želite, da se hiša ohladi po 22. uri.

Dodatne informacije olajšajo nadzor vašega ogrevalnega kotla ali toplotne črpalke za optimiziranje celotne učinkovitosti sistema. V času, ko naši hladilniki pridobivajo spletno povezavo, lahko pričakujete, da bo pred dolgimi, celo samostojnimi črpalkami imela brezžično povezavo z njihovimi kotli in sledila višjim naročilom.

I.K.



Knjiga Ogrevanje


Knjiga »Ogrevanje – vse za ogrevalno tehniko«, ki jo smo jo izdali meseca julija 2013, ne zagotavlja samo znanja o tehniki, zamenjuje tudi številne in že do zdaj uveljavljena mnenja strokovnjakov. Moja želja je , da se s pomočjo kakovostne strokovne knjige, kateri bodo sledile še knjige, kjer bodo opisani sodobni načini o prezračevanju, kakovostni gradnji objektov kot je ničelna energijska hiša ter izvajanje vodovodnih instalacij.

Naročite svoj izvod knjige Ogrevanje