Оптимизация гидравлических систем для повышения энергоэффективности
Точная настройка систем ОВК сокращает потребление энергии, улучшает управляемость и обеспечивает комфортный микроклимат.
Эффективность работы чиллера и конденсационного котла полностью зависит от температуры воды в обратном контуре системы с потенциальной потерей КПД до 15%. Именно поэтому важно понимание того, какие модели управления и какие схемы позволяют избежать несоответствия температуры воды в обратном контуре, проектным параметрам. Об этом и пойдет речь далее.
В системах кондиционирования энергозатраты на подачу воды насосом составляют от 7 до 17% общего потребления энергии на охлаждение. Мы обсудим методы совместного использования контроллеров перепада давления и дистанционных датчиков для различных насосов, позволящие сократить расходы до 40% в сравнении с неоптимизированной ситуацией.
Повышение комнатной температуры даже на 1ОС приводит к увлечению энергозатрат в системе отопления, в среднем на 6-11%. Более того, тенденция увеличения перепада температуры в отоплении требует более высокой точности при настройке напора. Таким образом, возрастает важность точной регулировки температуры при работе с компонентами с низким гистерезисом и незначительным влиянием перепада давления.
В заключение, мы рассмотрим два реальных примера разных методов оптимизации, которые фактически сокращают среднее энергопотребление существующих гидравлических систем до 30%.
Общая гидравлическая балансировка
Балансировка всей гидравлической системы (Total Hydronic Balancing) – совокупность средств и методов, направленных на упрощение регулирования систем с целью создания желаемого климата в помещении при минимальных производственных затратах.
Для проектировщика систем ОВК балансировка всей гидравлической системы – это недорогой «страховой полис», который предотвратит потерю профессиональной репутации. Для сервисного персонала балансировка системы означает ее бесперебойную работу и простоту технического обслуживания. Для собственника это долгосрочная гарантия отсутствия чрезмерных производственных затрат и поддержание требуемого микроклимата.
IMI Hydronic Engineering охватывает многие аспекты гидравлики, мы сможем предложить нашим клиентам по всему миру оптимизацию систем отопления и кондиционирования. Наша технология создает оптимальные условия для регулирования: она позволяет контролировать – и оставаться под контролем. Наш опыт и знания позволяют нам работать со всеми видами гидравлических систем – системами с постоянным и переменным расходом, статическими и динамическими балансировочными системами.
Три ключа к совершенному гидравлическому регулированию
Условие 1
Проектные расходы должны быть обеспечены на всех конечных потребителях в расчетных условиях. Для выполнения первого условия необходимо провести гидравлическую балансировку. Гидравлическая балансировка предотвращает избыточную нагрузку в определенных участках, которая приводит к неполному заполнению других участков. Гидравлическая балансировка позволяет обнаружить возможное превышение размеров насосов и подтверждает соответствие функциональных качеств и эксплуатационных характеристик оборудования проекту разработчика.
Условие 2
Перепад давления на регулирующих клапанах не должен сильно изменяться. Для выполнения этого условия также необходимо провести гидравлическую балансировку. Гидравлическая балансировка действительно является единственным способом определения и устранения настоящих причин возникновения проблем при эксплуатации оборудования.
Условие 3
Расходы теплоносителя должны быть совместимы в сопряженных системах. Для выполнения этого условия также необходимо провести гидравлическую балансировку, это обеспечит установленную мощность оборудования. Балансировка позволяет локализовать и решить любые гидравлические проблемы.
Таким образом, наилучший способ выполнить все эти три условия – провести балансировку системы для гарантии работы оборудования в соответствии с проектом. Компания TA является лидером на мировом рынке в области гидравлической балансировки. Предлагая широкий ассортимент продукции и владея набором методов для устранения проблем (включая литературу, курсы и семинары), наша компания является приоритетным партнером для участия в крупных строительных проектах по всему миру.
Балансировка и регулирование небольших установок
Перед тем как перейти к рассмотрению различных решений по регулированию работы небольших участков системы, нужно договориться о следующем:
Функционирование каждой гидравлической системы, как и каждого потребителя внутри гидравлической системы, протекает более эффективно, если они правильно сбалансированы.
И вот почему.
При обеспечении надлежащего регулирования гидравлической системы наиболее подходящий климат в помещении можно создать при максимально низких затратах энергии. Такого результата можно достичь при выполнении трех условий:
Проектные расходы должны быть обеспечены на всех конечных потребителях в расчетных условиях
Перепад давления на регулирующих клапанах не должен сильно изменяться
Расходы теплоносителя должны быть совместимы в сопряженных системах
Суть регулирования системы
Существует две причины для регулирования гидравлической системы: повышение комфорта и минимизация энергопотребления.
Выбор подходящей формы регулирования следует осуществлять на основании нескольких факторов, например:
Требования к комфорту
Требования к использованию энергии
Возможность регулирования гидравлической системы
Стоимость оборудования для регулирования системы
Стоимость установки и введения в эксплуатацию
С таким количеством переменных зачастую трудно сделать правильный выбор. Существует несколько теоретических формул для расчета «Сложности регулировки», но в этих формулах достаточно трудно установить показатели. Поэтому IMI Hydronic Engineering разработали таблицу, в которой содержится общее для всех систем правило.
При невысоких требованиях к точности регулирования и медленном реагировании рассматриваемого терминала необходимо выбрать режим регулирования по типу «On/Off».
При высоких требованиях к точности регулирования и затрудненном контроле необходимо выбрать режим плавного регулирования.
Представляя характеристику контура – мыслите линейно
Эффективность системы плавного регулирования зависит от регулируемости гидравлической системы. Показатель циркуляции - один из важных показателей качества гидравлической разработки и, вместе с тем, регулируемости.
Характеристика контура – это зависимость между управляющим сигналом (u) к регулирующему клапану и возникающей в результате тепловой мощности (P) на потребителе.
Чем круче кривая показателя циркуляции, тем выше риск нестабильности регулирования. Более линейный характер кривой означает более высокую степень регулирования и более высокий уровень комфорта.
При каких условиях можно получить линейную кривую?
Используя регулирующий клапан с правильной характеристикой, адаптированной к характеристике потребителя и привода
Разработка гидравлического проекта и балансировка, сокращающие до минимума воздействие авторитета клапана.
Выбор подходящего решения
Итак, Вы убеждены в важности балансировки гидравлической системы, Вы выбрали подходящую форму регулирования: регулирование по типу «On/off» либо плавное регулирование, и ознакомились с нашим ассортиментом регулирующих клапанов.
Последний этап – подобрать правильные регулирующие и балансировочные клапаны для потребителей. Использование приведенных ниже таблиц упростит выбор.
Для регулирования по типу «On/Off»
STAD + TBV-C Обычное решение для большинства систем, использующих регулирование по типу «On/Off»
STAP + TBV-C Упрощает процесс балансировки и минимизирует шумообразование
Для плавного регулирования с независимыми модулями давления
STAP + TBV-CM Обычное решение для большинства систем, использующих плавное регулирование
STAD + TBV-CM При условии достижения доступного авторитета клапана без контроля перепада давления
Для плавного регулирования с независимыми от перепада давления регулирующими клапанами
TBV-CMP обеспечивает предпочтительную характеристику гидравлического контура и упрощает ввод системы в эксплуатацию
Качественный контроль
Мы специализируемся на обеспечении возможности контроля гидравлической системы. Для нас контроль – создание возможности для измерения. Измерение – ключ к получению полностью регулируемой гидравлической системы.
Независимо от выбранного решения, вы получаете возможность:
Измерить расход и настроить требуемое значение на каждом потребителе
Получать полную документацию (Балансировочный протокол)