Ενεργειακός Έλεγχος Αντλιών σε εγκαταστάσεις θέρμανσης-ψύξης

Transcript

1 Ενεργειακός Έλεγχος Αντλιών σε εγκαταστάσεις θέρμανσης-ψύξης ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ASHRAE ΕΚΔΗΛΩΣΗ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗΣ 18 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2006 DcP DCP MID RUI T Ri RUI T Ri DcP DCP MID T R1 FUI 2 DcP DCP MID 2 Master AC/DC SMT Εισηγητής: Χρήστος Μποζατζίδης Διπλ.Μηχ.Μηχ. Ε.Μ.Π. Μηχανικός Εφαρμογών HVAC Wilo Hellas ABEE 1

2 Εξοικονόμηση Ενέργειας Γιατί να εξοικονομήσουμε ενέργεια; > Αυξανόμενη ζήτηση σε ενέργεια παγκοσμίως! > Περιορισμένα αποθέματα σε ορυκτά καύσιμα! > Η αλλαγή του κλίματος που προκαλείται από τον άνθρωπο πρέπει να σταματήσει! > Πρέπει να γίνει αποδοτική εκμετάλλευση της υπάρχουσας ενέργειας! 2 2

3 Κατανάλωση ενέργειας ιδιωτικών κατοικιών Κατανάλωση Ενέργειας σε Κατοικίες Φωτισμός; 1 Πλύσιμο, Μαγείρεμα, Ξέπλυμα; 2,5 Άλλες συσκευές; 4,5 Θέρμανση; 78 Ζεστό Νερό; 11 Ζεστό Νερό Θέρμανση Άλλες συσκευές Ψύξη, Κατάψυξη Πλύσιμο, Μαγείρεμα, Ξέπλυμα Φωτισμός 3 Κατανάλωση ενέργειας σε ιδιωτικές κατοικίες κατά ASUE Εδώ διακρίνεται ότι η εγκατάσταση θέρμανσης ευθύνεται για το 78% της κατανάλωσης ενέργειας σε ιδιωτικές κατοικίες και αν προστεθεί και η παρασκευή του ζεστού πόσιμου νερού χρήσης φτάνουμε σχεδόν στο 90%. Εδώ πρέπει να γίνουν επεμβάσεις ώστε ιδιοκτήτες και χρήστες να μη φέρουν πλέον το βάρος μη αποδοτικών εγκαταστάσεων θέρμανσης. 3

4 Περιθώρια Ενεργειακής Εξυγίανσης Από το 2000 έως το 2020 αποφασιστικά χρόνια για στρατηγικές μείωσης εκπομπών του CO 2 στον κτιριακό τομέα >Υπάρχουσες εγκαταστάσεις θέρμανσης σε μεγάλο βαθμό ξεπερασμένες >Κτίρια δεκαετίας 50 έως 70 (περίπου το 35% των συνολικών κτιρίων) διατρέχουν τον πρώτο κύκλο εξυγίανσης >70%-80% Μείωση κατανάλωσης ενέργειας και εκπομπών CO 2 σε ένα κτίριο μπορούν να πραγματοποιηθούν 4 4

5 Ετήσια ηλεκτρική κατανάλωση σε κατοικίες της Ευρώπης (ΕU15) Πρόγνωση για 2030 Πλυντήρια πιάτων Στεγνωτήρια Πλυντήρια ρούχων Περιθώρια Εξοικονόμησης Πιθανή Εξοικονόμηση Κυκλοφορητές Θέρμανσης 3 Μαγείρεμα Ψυγεία 4 Φωτισμός 2 Stand-By-Συσκευές 1 (Πηγή:: IEA, Paris) Ενεργειακή Κατανάλωση σε GWh ετησίως 5 Στην Ευρώπη λειτουργούν περίπου κυκλοφορητές που καταναλώνουν ετησίως περίπου GWh. Σύμφωνα με την IEA (International Energy Agency Paris), υπάρχει στον τομέα των κυκλοφορητών περιθώριο εξοικονόμησης 70%. Αυτό σημαίνει GWh ετησίως που ισοδυναμεί με την ετήσια κατανάλωση ενέργειας όλων των πλυντηρίων ρούχων και πιάτων στην Ευρώπη. 5

6 ΥΔΡΟΛΙΠΑΝΤΟΙ ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΕΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΙΠΑΝΣΗΣ ΜΕ ΥΓΡΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ Προτέρημα : Μειονέκτημα : αθόρυβη λειτουργία + χωρίς συντήρηση χαμηλός βαθμός απόδοσης 6 Οι κυκλοφορητές που είναι εγκατεστημένοι στην Ευρώπη είναι σε συντριπτικό βαθμό υδρολίπαντοι. Αυτή η ειδική κατασκευή του ηλεκτρικού κινητήρα επικράτησε από τη δεκαετία του 60, αφού αποδείχθηκε ιδανική λύση για τους κυκλοφορητές που απαιτούνται στα περισσότερα κτίρια και που σπάνια ξεπερνούν τα 1500 Watt σε ισχύ (συνήθως είναι μεταξύ 50 και 200 Watt). Οι κύριοι λόγοι της απόλυτης επικράτησης των υδρολίπαντων κυκλοφορητών σε βάρος των ελαιολίπαντων ήταν η μη ανάγκη συντήρησης (αφού απουσιάζουν ρουλεμάν και στεγανοποίηση άξονα) και η αθόρυβη λειτουργία (απουσιάζει η θορυβώδης πτερωτή αέρος των αερόψυκτων κινητήρων). Όμως ο βαθμός απόδοσης των υδρολίπαντων κινητήρων εξαιτίας του ανοξείδωτου χιτωνίου και του μεγάλου διάκενου μεταξύ ρότορα και στάτορα παραμένει σχετικά χαμηλός. 6

7 Θερμοστατικοί διακόπτες σωμάτων + Ανύψωση πίεσης 7 Ηανάγκη για αυτόματη προσαρμογή της απόδοσης των κυκλοφορητών στις μεταβαλλόμενες συνθήκες φορτίου, γεννήθηκε όταν καθιερώθηκαν σε χώρες όπως τη Γερμανία οι θερμοστατικοί διακόπτες θερμαντικών σωμάτων. Το σταδιακό κλείσιμο των διακοπτών σε συνθήκες μερικού φορτίου προκαλεί αύξηση του μανομετρικού (και συνεπώς θόρυβο στους διακόπτες) αλλά και πολύ παραπάνω παροχή απ ότι πραγματικά απαιτείται. Συνεπώς η χρήση κυκλοφορητών σταθερών στροφών σε μεταβαλλόμενα κυκλώματα οδηγεί σε θορύβους ροής, αέρα, πρόωρη φθορά εξαρτημάτων και φυσικά σε σπατάλη ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι ακριβώς τα φαινόμενα που επικρατούν στις περισσότερες κατοικίες της Ελλάδας που έχουν χτιστεί από τη δεκαετία του 1980 και μετά όπου επικρατεί το λεγόμενο μονοσωλήνιο σύστημα με δίοδες βάνες αυτονομίας. 7

8 Αυτόματη αλλαγή ταχυτήτων περιστροφής Πιεζοστάτης διαφορικής πίεσης Αυτόματη αλλαγή τεσσάρων ταχυτήτων 8 Τη δεκαετία του 70 εφαρμόστηκαν συστήματα αυτόματης μεταπήδησης μεταξύ τεσσάρων ταχυτήτων περιστροφής. 8

9 Αδιαβάθμιτη αλλαγή στροφών Πίνακας ελέγχου Αισθητήριο διαφορικής πίεσης Κυκλοφορητής 9 Δεκαετία 80: Πρώτες προσπάθειες αδιαβάθμιτης μεταβολής στροφών με εξωτερικό έλεγχο και αισθητήριο διαφορικής πίεσης. 9

10 Ηλεκτρονικός Κυκλοφορητής 1988: πρώτος πλήρως ηλεκτρονικός κυκλοφορητής 10 10

11 Ηλεκτρονικός κυκλοφορητής: ένα αυτόνομο σύστημα Κύκλωμα ελέγχου κυκλοφορητή Στροφές αντλία Controller Επιθυμητό Μανομετρικό Προσαρμογή τάσης / συχνότητας 11 Ηαρχή λειτουργίας είναι απλή: Το κλείσιμο δίοδων βανών σε παράλληλους κλάδους οδηγεί σε αύξηση του μανομετρικού του ηλεκτρονικού κυκλοφορητή, ο οποίος το αντιλαμβάνεται μέσω ενσωματωμένου συστήματος μέτρησης (οι υδρολίπαντοι ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές καταγράφουν το πραγματικό μανομετρικό έμμεσα, μετρώντας στροφές και απορροφώμενη ισχύ, ενώ οι «μεγάλοι» ηλεκτρονικοί ελαιολίπαντοι κυκλοφορητές μετράνε το μανομετρικό άμεσα με ενσωματωμένο αισθητήριο διαφορικής πίεσης). Ο κυκλοφορητής ακολούθως μειώνει στροφές προσπαθώντας να διατηρήσει το μανομετρικό σταθερό σε μια προεπιλεγμένη τιμή. (τρόπος λειτουργίας Δp constant). Με αυτόν τον τρόπο ελαττώνεται και η παροχή στο πραγματικά απαιτούμενο επίπεδο, μειώνοντας ταυτόχρονα θορύβους ροής και την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. 11

12 Κυκλοφορητές εξοικονόμησης ενέργειας H Δp - c 50 % Δp - v H μειωμ H min Q 12 Δεκαετία 90: Εξέλιξη ηλεκτρονικών κυκλοφορητών με πρόσθετες λειτουργίες ρύθμισης όπως Δp-variable: Μεταβλητό μανομετρικό Autopilot: Αυτόματη μετάβαση σε μειωμένο πρόγραμμα Δp-Τ: Αυτόματη αλλαγή επιθυμητού μανομετρικού σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία του νερού 12

13 Εξέλιξη ηλεκτρικής κατανάλωσης κυκλοφορητών Τεχνολογικό άλμα: Κινητήρας EC Μόνιμος μαγνήτης ως ρότορας Νέα τεχνολογία κινητήρα 13 Το τεχνολογικό άλμα ήρθε (και μάλιστα πολύ συμβολικά) με την αρχή της νέας χιλιετίας: Ο κυκλοφορητής υψηλής απόδοσης με κινητήρα EC (Electric Commutated Motor), ένας σύγχρονος κινητήρας με μόνιμο μαγνήτη για ρότορα (αντί του γνωστού ασύγχρονου κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα). 13

14 Εξέλιξη ηλεκτρικής κατανάλωσης κυκλοφορητών 2500 Κυκλοφορητής με ισχύ κινητήρα 180 W Ετήσια κατανάλωση σε kwh % 96% Εξάντληση περιθωρίων βελτιστοποίησης υδρολίπαντων κυκλοφορητών με ασύγχρονο κινητήρα 60% 53% Σταθερών στροφών 1960 Αυτόματη αλλαγή στροφών 1970 Αδιαβάθμιτη Μεταβολή στροφών % Μειωμένο πρόγραμμα 1990 Υψηλής απόδοσης 18%

15 Κυκλοφορητές Θέρμανσης 52% των κυκλοφορητών είναι πάνω από 10 ετών. 18% είναι μάλιστα πάνω από 20 ετών. 26% < 5 ετών > 20 ετών 18% 15 έως 20 ετών 12% 5 έως 10 ετών 10 έως 15 ετών 22% 22% 15 Οσυνήθης βαθμός απόδοσης των υδρολίπαντων κινητήρων κυμαίνεται στο κατώτατο επίπεδο ισχύος P2 < 100 Watt από 7% έως 30%. Κινητήρες με ισχύ από P2 = 100 W έως P2 = 500 W επιτυγχάνουν αποδόσεις 45% έως 65%. Κυκλοφορητές με αυτούς τους κινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως εξαιτίας της κατασκευής νέων κτιρίων και τον εκσυγχρονισμό εγκαταστάσεων θέρμανσης. Γύρω στα 10 εκατομμύρια κυκλοφορητές εγκαθίστανται ετησίως στην Ευρώπη. Από αυτούς περισσότεροι από 70% χρησιμοποιούνται για αντικατάσταση και ανακατασκευή. 15

16 Κυκλοφορητές Θέρμανσης Οι κυκλοφορητές θέρμανσης είναι κατά κανόνα υπερδιαστασιολογημένοι και σταθερών στροφών. ~2 έως 3 φορές μεγαλύτεροι από ότι απαιτείται αυτό συνεπάγεται τη διπλάσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με σωστά διαστασιολογημένους και μεταβλητών στροφών κυκλοφορητές 16 Οι κυκλοφορητές σε λειτουργία, αποδεδειγμένα ξεπερνούν κατά δυο έως τρεις φορές τις πραγματικές απαιτήσεις μιας εγκατάστασης θέρμανσης ψύξης. Και αυτό με τις πιο μετριοπαθείς εκτιμήσεις. Σε εγκαταστάσεις στην Ελλάδα συναντάμε συχνά σε πολυκατοικίες κυκλοφορητές μεγαλύτερους κατά πέντε έως έξι φορές!!! Παράδειγμα από την πράξη: Πολυκατοικία στην Αθήνα με 10 οροφοδιαμερίσματα αυτονομίας, λέβητας: kcal/h, τοποθετημένος κυκλοφορητής: υδρολίπαντος, φλαντζωτός 3 (!), σταθερών στροφών, ονομαστική ισχύς κινητήρα: 1350 W. (Επαρκεί και για εγκαταστάσεις kcal/h ) Αντικαταστάθηκε με ηλεκτρονικό κυκλοφορητή υψηλής απόδοσης φλαντζωτό 1 ½ ονομαστικής ισχύος 200 W (!). Αναμενόμενη μείωση ετήσιας κατανάλωσης ρεύματος: 85% - 90%!!! (Επίσης εξαλείφονται θόρυβοι ροής, αέρας και πρόωρη φθορά του κυκλοφορητή). Οι αιτίες της υπερδιαστασιολόγησης μπορούν να αναζητηθούν σε πολλούς παράγοντες όπως είναι π.χ. η απουσία μηχανολογικής μελέτης και η επιλογή «με το μάτι» από εγκαταστάτες συντηρητές εμπόρους (αλλά και μηχανικούς) με βάση τη διατομή των σωληνώσεων ή το ύψος του κτιρίου Συχνά ο υπερδιαστασιολογημένος (σε παροχή, μανομετρικό και ισχύ) κυκλοφορητής επιλέγεται για να λύσει άλλα προβλήματα όπως κακοτεχνίες της εγκατάστασης ή/και κακή έως ανύπαρκτη υδραυλική εξισορρόπηση. Όμως η τακτική του «αν δεν περισσεύει δεν φτάνει», μόνο προβλήματα προκαλεί και η δυνατότητα επιλογής μεταξύ τριών σταθερών ταχυτήτων σπάνια μπορεί να δώσει λύση μετά την τοποθέτηση. Ας σημειωθεί εδώ ότι σε εγκαταστάσεις θέρμανσης με σώματα η μείωση της παροχής νερού σε ένα θερμαντικό σώμα κατά 10% - κάτω από την ονομαστική θα επιφέρει αμελητέα μείωση της απόδοσης του κατά 2%. Αντίθετα η προσαγωγή κατά 10% περισσότερης παροχής με τη χρήση μεγάλου κυκλοφορητή θα οδηγήσει σε ανύπαρκτο κέρδος (2%) αλλά η ηλεκτρική κατανάλωση μπορεί έως και να διπλασιαστεί. 16

17 Κυκλοφορητές Μεταβλητών στροφών Γιατί; Κυκλοφορητές σταθερών στροφών δεν ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις! Αιτίες: > Οι κυκλοφορητές επιλέγονται για να καλύψουν το μέγιστο φορτίο > Η κατανάλωση ενέργειας ξεπερνάει τις απαιτήσεις το 98% του χρόνου λειτουργίας > Εμφανίζονται θόρυβοι ροής, αέρας και φθορές στα εξαρτήματα > 98 % του συνολικού χρόνου λειτουργίας 17 17

18 ΕΤΗΣΙΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΦΟΡΤΙΟΥ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ Ποσοστιαία κατανομή φορτίου Blue Angel (ως βάση για τις ακόλουθες συγκρίσεις LCC) Παροχή (%) Χρονική Κατανομή(%) Οι αλλαγές στις κλιματικές συνθήκες και στην εξωτερική θερμοκρασία, η αύξηση της ηλιακής θερμότητας ή οι εσωτερικές πηγές θέρμανσης στα κτίρια από ανθρώπους και συσκευές έχουν σαν συνέπεια το σχεδιασμένο και το μέγιστο φορτίο στον κυκλοφορητή και στο σύστημα θέρμανσης να υφίσταται μόνο μερικές μέρες το χρόνο. Η κανονική κατάσταση λειτουργίας είναι στην πραγματικότητα λειτουργία μερικού φορτίου του κυκλοφορητή και του συστήματος, το οποίο σε ετήσιο μέσο όρο, ανέρχεται σε λιγότερο από το μισό του φορτίου σχεδίασης. Ένας αριθμός θεωρητικών μελετών και πρακτικών ελέγχων σε υπάρχοντα κτίρια οδηγούν σε στάνταρ προφίλ φορτίου (βλέπε γράφημα) επίσης γνωστό ως «Προφίλ Φορτίου Μπλέ Άγγελος» - το οποίο έχει γίνει ευρέως αποδεκτό ως προφίλ φορτίου για κυκλοφορητές θέρμανσης στις Ευρωπαϊκές κλιματικές ζώνες. Αυτό το μοντέλο βασίζεται σε μια περίοδο λειτουργίας 6800 ωρών το χρόνο. Αυτή η περίοδος λειτουργίας είναι απολύτως φυσιολογική στο κεντρικό Ευρωπαϊκό κλίμα και οδηγεί στο συμπέρασμα ότι ένας μέσος όρος 10% της ενεργειακής κατανάλωσης σε ένα κτίριο απαιτείται για τη λειτουργία των κυκλοφορητών. Το μοντέλο αποδεικνύει ότι η απαιτούμενη παροχή του κυκλοφορητή που απαιτείται για θέρμανση ποικίλει κατά τη διάρκεια του χρόνου ανάμεσα στο 100% σε μια αναλογία χρόνου μόνο 6% και 25% παροχή σε μια αναλογία χρόνου 44%. Με τη βοήθεια αυτού του στάνταρ μοντέλου φορτίου είναι δυνατό να γνωρίζουμε προκαταβολικά την ετήσια ενεργειακή κατανάλωση και τα κόστη για τη λειτουργία του κυκλοφορητή. 18

19 Βασικές Αρχές Μεταβολή στροφών σε κυκλοφορητές n 1 Q 1 n 1 > = Q 2 n 2 H 1 H 2 Μανομετρικό H [m] n2 ( ) H 1 n 1 > H 2 n 2 ( ) P 1 n 1 > P 2 n Q 2 Q 1 Παροχή Q [m³/h] 19 Οι γνωστοί νόμοι αναλογίας. ΠΡΟΣΟΧΗ: Ισχύουν με καλή προσέγγιση μόνο μεταξύ δύο σημείων λειτουργίας που βρίσκονται πάνω σε μια παραβολή στο διάγραμμα H Q. Δηλαδή σε κλειστά κυκλώματα μη μεταβαλλόμενα (με σταθερή χαρακτηριστική σωλήνωσης). 19

20 Βασικές Αρχές Μεταβολή στροφών σε κυκλοφορητές Μανομετρικό H [%] n 1.1 n 1.0 n 0.9 n 0.8 n 0.7 n 0.6 n Ταχύτητα στα 60 Hz ( ) H 1 n 1 H 2 n 2 2 Ονομαστική ταχύτητα στα 50 Hz Ταχύτητα περίπου στα 40 Hz Παροχή Q [m³/h] 20 Σε αυτό το διάγραμμα διακρίνεται η μεγάλη επίδραση της ταχύτητας περιστροφής ενός κυκλοφορητή στο μανομετρικό. Η μείωση στροφών στο 70% συνεπάγεται μείωση του μανομετρικού στο μισό. 20

21 Βασικές Αρχές Μεταβολή στροφών σε κυκλοφορητές n 1.1 n Ταχύτητα στα 60 Hz Κατανάλωση ισχύος P 1 [%] n 0.9 n 0.8 n 0.7 n 0.6 n Ονομαστική ταχύτητα στα 50 Hz Ταχύτητα περίπου στα 40 Hz ( ) P 1 n 1 P 2 n 2 3 Παροχή Q [m³/h] 21 Σε αυτό το διάγραμμα διακρίνεται η ακόμα πιο μεγάλη επίδραση της ταχύτητας περιστροφής ενός κυκλοφορητή στην κατανάλωση ισχύος. Η μείωση στροφών στο 70% (κατά 30%) συνεπάγεται μείωση της κατανάλωσης κατά 66%. 21

22 ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΕΛΕΓΧΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗ Δp-c 2 m 0,5 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m H [m] Q [m 3/h] 2,5 m 4 m 3 /h 22 22

23 ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΕΛΕΓΧΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗ Δp-c 2 m 2 m H [m] 2 m 4 3 Καμπύλη Δp-c 0,03 m 2 m 2 m 2 1 Καμπύλη Δp-v Q [m 3/h] 2,03 m 1 m 3 /h 23 p-c Διαφορική πίεση σταθερή Το μανομετρικό που παράγεται από τον κυκλοφορητή (H set value ) διατηρείται σταθερό σε όλο το επιτρεπτό εύρος παροχής Επιλέγεται ως τρόπος ρύθμισης σε μεταβωλητά συστήματα όταν η πτώση πίεσης στο κύκλωμα προσαγωγής-επιστροφής (στις κεντρικές στήλες) κατά το μέγιστο φορτίο είναι χαμηλή σε σύγκριση με την πτώση πίεσης στους παράλληλους κλάδους (δίοδες βάνες, διακόπτες σωμάτων, FCU, κλπ.): Ανεξάρτητα από τον αριθμό των παράλληλων κλάδων που είναι ανοικτοί το απαιτούμενο μανομετρικό παραμένει σταθερό. 23

24 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών H 0, max n max n min = (H s / H 0, max ) 1/2 n max Μανομετρικό H [m] H s ~ 0,7 n max Δp - c 0,4 n max Παροχή Q [m³/h] 24 Το διάγραμμα αυτό παρουσιάζει τις μεταβολές στροφών σε μεταβαλλόμενο κύκλωμα (όταν η μέτρηση του μανομετρικού πραγματοποιείται μπρος πίσω από τον κυκλοφορητή και όχι σε σημείο απομακρυσμένο). ΠΡΟΣΟΧΗ: Το ποσοστό μείωσης της απαιτούμενης παροχής σε ένα μεταβαλλόμενο κύκλωμα ΔΕΝ είναι ανάλογο του ποσοστού μείωσης των στροφών. Στο παράδειγμα εδώ φαίνεται πως ενώ η παροχή έχει μειωθεί στο 10% της μέγιστης παροχής, οι στροφές δεν έχουν πέσει κάτω από 70%. Η γνώση των στροφών ενός κυκλοφορητή σε ένα μεταβαλλόμενο κύκλωμα δεν μας φανερώνει συνεπώς τη παροχή που κυκλοφορεί. Ο μαθηματικός τύπος δείχνει ότι οι ελάχιστες στροφές που θα πέσει ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής όταν η παροχή θα τείνει προς το Q = 0 m 3 /h εξαρτώνται μόνο από το επιθυμητό μανομετρικό H s και τη κλίση της καμπύλης του κυκλοφορητή. Στο παράδειγμα εδώ το επιθυμητό μανομετρικό είναι περίπου το μισό του μέγιστου μανομετρικού του κυκλοφορητή. Η τετραγωνική ρίζα του 0,5 είναι περίπου 0,7 (70%). Αν οι στροφές του κυκλοφορητή έπεφταν στο 40% το μανομετρικό θα κατέρρεε (0,4 2 = 0,16) και μαζί η τροφοδοσία νερού. 24

25 ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΕΛΕΓΧΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗ Δp-v 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m H [m] m 4 m 3 /h Q [m 3/h] 25 25

26 ΤΥΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΕΛΕΓΧΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗ Δp-v 2 m 2 m 2 m 2 m H [m] 4 3 Καμπύλη Δp-c Καμπύλη Δp-v 0,1 m 2 m 2 2,1 m 1 1 m 3 /h Q [m 3/h] 26 p-v Διαφορική πίεση μεταβλητή Το μανομετρικό που παράγεται από τον κυκλοφορητή μεταβάλλεται γραμμικά μεταξύ H set value και ½H set value Επιλέγεται ως τρόπος ρύθμισης σε μεταβλητά συστήματα όταν η πτώση πίεσης στο κύκλωμα προσαγωγής-επιστροφής (στις κεντρικές στήλες) κατά το μέγιστο φορτίο είναι μεγαλύτερη από την πτώση πίεσης στους παράλληλους κλάδους (δίοδες βάνες, διακόπτες σωμάτων, FCU, κλπ.): Το απαιτούμενο μανομετρικό μειώνεται ραγδαία καθώς μειώνεται η παροχή. Υπάρχει με τον τρόπο ρύθμισης p-v η πιθανότητα υποτροφοδοσίας κάποιου κλάδου. 26

27 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών H 0, max n max n min = (H s / H 0, max ) 1/2 n max Μανομετρικό H [m] H s Δp - v ~ 0,7 n max Δp - c ½ H s ~ 0,5 nmax 0,4 n max Παροχή Q [m³/h] 27 Ο τρόπος ρύθμισης Δp-v επιτρέπει επιπλέον μείωση των ελάχιστων στροφών. Στο παράδειγμα εδώ το ελάχιστο μανομετρικό είναι περίπου στο 1/4 του μέγιστου μανομετρικού του κυκλοφορητή. Η τετραγωνική ρίζα του 0,25 είναι 0,5. Συνεπώς ο κυκλοφορητής μπορεί να φτάσει στις ελάχιστες στροφές του 50% που αποτελεί πολύ μεγάλη μείωση. Οι σκιαγραφημένες επιφάνειες δείχνουν τα περιθώρια εξοικονόμησης ενέργειας τόσο για Δp-c όσο και για Δp-v. Είναι φανερό ότι όσο πιο απότομη η καμπύλη του κυκλοφορητή και όσο πιο χαμηλό το επιθυμητό μανομετρικό σε σχέση με το μέγιστο του κυκλοφορητή, τόσο μεγαλύτερη η εξοικονόμηση ενέργειας (τόσο πιο χαμηλές οι τελικές στροφές). Προσοχή: Αυτό το κριτήριο μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς κίνδυνο μόνο σε κλειστά κυκλώματα. Σε ανοικτά κυκλώματα υπάρχει κίνδυνος υπερπίεσης και αστάθειας ελέγχου όταν το μέγιστο μανομετρικό μιας αντλίας είναι πάνω από 2,5-3 bar μεγαλύτερο από το set-point ενός πιεστικού συγκροτήματος Inverter. 27

28 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών Σύγκριση κατανάλωσης ενέργειας Μέγιστη χαρακτηριστική (μη ελεγχόμενος κυκλοφορητής) Απορ. Ισχύς P 1 [W] Δp constant Δp variabel Παροχή Q [m³/h] 28 28

29 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών p-cv συνδυασμός ελέγχου σταθερού μανομετρικού και μεταβλητού μανομετρικού > αποδοτικό σε μικρές κατοικίες με θερμοστατικούς διακόπτες σωμάτων H H 3 Δp-cv 100% 1,5 75% 1,2 Δp-cv Q 2,7 Q 29 Οτρόπος ρύθμισης Δp-cv σχεδιάστηκε για εφαρμογή σε μικρές εγκαταστάσεις (μονοκατοικίες, διπλοκατοικίες) που παρουσιάζουν ομοιότητα μεταξύ τους και δεν είναι τόσο περίπλοκες όσο μεγάλες εγκαταστάσεις. Αυτός ο τρόπος ρύθμισης έχει δείξει καλή συμπεριφορά στις περιπτώσεις όπου με λειτουργία Δp-c το κλείσιμο των περισσότερων διακοπτών προκαλούσε θόρυβο στους ανοικτούς θερμοστατικούς διακόπτες, ενώ με λειτουργία Δp-v απομακρυσμένα σώματα κινδύνευαν να μην τροφοδοτηθούν. 29

30 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗΣ ΚΑΙ ΒΑΛΒΙΔΑ ΔΙΑΦΟΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ Ηβαλβίδα διαφορικής πίεσης ενεργοποιεί ένα by-pass μεταξύ προσαγωγής και επιστροφής όταν το μανομετρικό του κυκλοφορητή σταθερών στροφών αυξάνεται επειδή κλείνουν ηλεκτροβάνες αυτονομίας ή θερμοστατικές κεφαλές σωμάτων. Ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές οι οποίοι προσαρμόζουν τις στροφές τους ανάλογα με τη ζήτηση με κριτήριο το μανομετρικό (Δp) δεν πρέπει να συνεργάζονται με βαλβίδες διαφορικής πίεσης αφού το ένα αναιρεί τη λειτουργία του άλλου. 30 Ερωτήματα που τίθενται συχνά σχετικά με τη χρήση ηλεκτρονικών κυκλοφορητών: Πρέπει να υπάρχει by-pass στην εγκατάσταση; By-pass πρέπει να υπάρχει αν δεν θέλουμε να διακόψουμε αμέσως την κυκλοφορία του κυκλοφορητή όταν δεν υπάρχει πια ζήτηση (π.χ. εξαιτίας κινδύνου υπερθέρμανσης του λέβητα) By-pass πρέπει να υπάρχει αν δεν εξασφαλίζεται μια ικανοποιητική ελάχιστη παροχή του κυκλοφορητή (5-10% της ονομαστικής του) σε συνθήκες πολύ μικρής ζήτησης Προσοχή: Η πτώση πίεσης του by-pass δεν πρέπει να είναι χαμηλότερη από την πτώση πίεσης στους παράλληλους κλάδους αυτονομίας, αλλιώς το νερό θα περνάει ανεξέλεγκτα από εκεί χωρίς να ικανοποιούνται κλάδοι και χωρίς να μειώνει στροφές ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής Ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής σταματάει από μόνος του όταν κλείσουν όλες οι βάνες αυτονομίας; Όχι, ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής συνεχίζει να εργάζεται γιατί δεν μπορεί να ξέρει αν είναι κάτι ανοιχτό ακόμα ή όχι, αν υπάρχει κάπου by-pass ή όχι. Αντιλαμβάνεται μόνο μανομετρικό, δηλαδή διαφορική πίεση. Διακόπτει μόνο τη λειτουργία αν δεχτεί τέτοια εντολή (π.χ. από πίνακα αυτονομίας, μέσω υδροστάτη, χρονοδιακόπτη, BMS, κλπ.) Παράγει ακόμα το μανομετρικό που του έχουμε ζητήσει και συνεπώς δεν πέφτει ούτε στις ελάχιστες δυνατές στροφές του! (Εξαίρεση αποτελεί η ενεργοποίηση του Autopilot, βλέπε επόμενες διαφάνειες) 30

31 Autopilot Μετάβαση σε μειωμένο πρόγραμμα Auto night setback (μειωμένο πρόγραμμα) > Εφαρμογή σε συστήματα θέρμανσης με θερμοστατικούς διακόπτες σωμάτων και μειωμένο νυκτερινό πρόγραμμα θέρμανσης: > Οι θερμοστατικοί διακόπτες ανοίγουν σε περιόδους μείωσης θερμοκρασίας νερού προσαγωγής > Ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές χωρίς αυτόματη μετάβαση σε μειωμένο πρόγραμμα (Autopilot) εργάζονται σε μέγιστες στροφές λόγω μείωση αντιστάσεων τριβής 31 Autopilot διαθέτουν μόνο οι υδρολίπαντοι ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές που διαθέτουν ενσωματωμένο αισθητήριο θερμοκρασίας νερού. 31

32 Autopilot Μετάβαση σε μειωμένο πρόγραμμα Ο κυκλοφορητής αναγνωρίζει αυτόματα τη μείωση θερμοκρασίας προσαγωγής και μεταπίπτει σε σταθερές χαμηλές στροφές >fuzzy control H set value μανομετρικό H [m] Δp-c H set value-min παροχή Q [m³/h] 32 Ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής καταγράφει με fuzzy-logic και ενσωματωμένο αισθητήριο θερμοκρασίας νερού το προφίλ θέρμανσης της εγκατάστασης και μειώνει αυτόματα σε σταθερές στροφές. 32

33 Autopilot Μετάβαση σε μειωμένο πρόγραμμα Auto night setback (μειωμένο πρόγραμμα) Κατανάλωση ισχύος Θερμοκρασία νερού [ C] Κατανάλωση ισχύος [%] Vorlauftemperatur χρόνος Περιθώρια πρόσθετης εξοικονόμησης έως 25 % 33 Για να εκτελεστεί η μετάβαση από κανονικό πρόγραμμα ρύθμισης σε μειωμένες στροφές και το αντίστροφο πρέπει να καταγραφεί αλλαγή θερμοκρασίας νερού τουλάχιστον κατά 5-7 C για 45 min. ΠΡΟΣΟΧΗ: Η ικανότητα αυτή των ηλεκτρονικών κυκλοφορητών έχει βρει εφαρμογή και στην Ελλάδα παρόλο που εγκαταστάσεις με θερμοστατικές κεφαλές και μειωμένη θερμοκρασία προσαγωγής κατά τη νύκτα είναι σπάνιες: Όταν σε εγκαταστάσεις θέρμανσης με αυτονομίες ο καυστήρας λάβει εντολή από τον πίνακα αυτονομίας να κόψει επειδή όλες οι βάνες έκλεισαν, αλλά ο κυκλοφορητής συνεχίζει να λειτουργεί ώσπου να σταματήσει μέσω υδροστάτη, ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής αναγνωρίζει την απότομη πτώση της θερμοκρασίας νερού και μεταπίπτει σε σταθερές χαμηλές στροφές! 33

34 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών: Δp - T p-t Έλεγχος μανομετρικού συναρτήσει της θερμοκρασίας νερού > Ο κυκλοφορητής διατηρεί σταθερό μανομετρικό αλλά το set-point μεταβάλλεται σε συνάρτηση της θερμοκρασίας του νερού που μετριέται με το ενσωματωμένο αισθητήριο θερμοκρασίας νερού Εφαρμογή: > Σε μη μεταβαλλόμενα κυκλώματα (κυκλοφορητής στην επιστροφή) > Σε κυκλώματα μεταβαλλόμενης θερμοκρασίας προσαγωγής (αντιστάθμιση κυκλοφορητής στην προσαγωγή) > Σε λέβητες συμπυκνωμάτων (κυκλοφορητής στην επιστροφή) 34 Ρύθμιση Δp-T διαθέτουν μόνο οι υδρολίπαντοι ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές που διαθέτουν ενσωματωμένο αισθητήριο θερμοκρασίας νερού. 34

35 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών: Δp - T p-t Έλεγχος μανομετρικού συναρτήσει της θερμοκρασίας νερού μανομετρικό H [m] H max H min Θετικός έλεγχος Αρνητικός έλεγχος H var. T min T max T med Q min Q max παροχή Q [m³/h] 35 Οι σύγχρονοι υδρολίπαντοι ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές μεταβλητών στροφών διαθέτουν ενσωματωμένο αισθητήριο θερμοκρασίας με το οποίο μετράνε τη θερμοκρασία του νερού. Έτσι μπορούν να μεταβάλλουν το επιθυμητό μανομετρικό σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία του νερού, είτε της προσαγωγής είτε της επιστροφής ανάλογα με τη θέση τοποθέτησης του κυκλοφορητή. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας συμβολίζεται με «Δp- T» και το μεγάλο πλεονέκτημα έγκειται στο γεγονός ότι δεν απαιτούνται πρόσθετα αισθητήρια (διαφορικής πίεσης, θερμοκρασίας) και θέσεις μέτρησης στην εγκατάσταση. 35

36 Έλεγχος στροφών Δp T με θετική λογική Σύστημα θέρμανσης με αντιστάθμιση AF Δp-T 36 Εφαρμογή Δp-T με θετική λογική ρύθμισης: Σύστημα θέρμανσης με αντιστάθμιση και τρίοδη ή τετράοδη βάνα ανάμειξης. Όσο η θερμοκρασία προσαγωγής του νερού μειώνεται (που σημαίνει ότι δεν υπάρχει μεγάλη απαίτηση θέρμανσης) ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής μειώνει την απόδοση και αντίστοιχα την απορροφώμενη ισχύ του. 36

37 Έλεγχος στροφών Δp T με αρνητική λογική Δp-c Δp-T Δp-T Δοχείο Δοχείο 37 Εδώ διακρίνονται δύο εφαρμογές του τρόπου ρύθμισης Δp-T με αρνητική λογική. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το αριστερό σχήμα που βρίσκει εφαρμογή σε όλες τις παλιές πολυκατοικίες χωρίς αυτονομίες με δισωλήνιο σύστημα θέρμανσης και τον κυκλοφορητή τοποθετημένο στην επιστροφή του λέβητα! Όσο η θερμοκρασία επιστροφής του νερού αυξάνεται (που σημαίνει ότι δεν υπάρχει μεγάλη απαίτηση θέρμανσης) ο κυκλοφορητής μειώνει την απόδοση και αντίστοιχα την απορροφώμενη ισχύ του. Αυτή η εφαρμογή ανοίγει εντελώς νέες δυνατότητες στη χρήση των ηλεκτρονικών κυκλοφορητών αφού δεν θα χρησιμοποιούνται μόνο σε μεταβαλλόμενα κυκλώματα (με δίοδες βάνες αυτονομίας ή θερμοστατικούς διακόπτες σωμάτων) αλλά και σε μη μεταβαλλόμενα κυκλώματα, όπως δισωλήνια συστήματα θέρμανσης ή πρωτεύοντα κυκλώματα λεβήτων. Και είναι ακριβώς αυτά τα παλαιότερα κτίρια δεκαετίας 60 και 70 που είναι πολύ ενεργοβόρα και χρειάζονται σύγχρονο εξοπλισμό υψηλής απόδοσης. 37

38 Έλεγχος στροφών Δp T με αρνητική λογική Αρχή λειτουργίας λέβητα συμπυκνωμάτων: > Η εκμετάλλευση της θερμότητας των καυσαερίων προσφέρει σημαντικό κέρδος από τη πλευρά του λέβητα > Πραγματοποιείται ψύξη των καυσαερίων μέσω της συναλλαγής θερμότητας με το νερό της επιστροφής > Δημιουργούνται συμπυκνώματα στο καυσαέριο που απελευθερώνουν χρήσιμη θερμότητα Στόχος: > Χαμηλή θερμοκρασία επιστροφής προς το λέβητα Εναλλάκτης θερμότητας Φυσικό αέριο Καυσαέρια Αέρας Καυστήρας Προσαγωγή νερού Επιστροφή νερού Απορροή συμπυκνωμάτων 38 38

39 Έλεγχος στροφών Δp T με αρνητική λογική Εφαρμογή σε λέβητες συμπυκνωμάτων H 4 m 45,00 C 47,50 C 46,25 C 1 m 50,00 C 48,75 C 50 % Q 100 % 39 Για να εκμεταλλευτεί όσο το δυνατόν περισσότερο ο βαθμός απόδοσης ενός λέβητα συμπυκνωμάτων πρέπει η θερμοκρασία επιστροφής να κρατηθεί χαμηλή. (Για αυτό το λόγο δεν χρησιμοποιούνται με αυτήν την τεχνολογία τετράοδες βάνες ανάμειξης αλλά μόνο τρίοδες.) Όσο η θερμοκρασία επιστροφής του νερού αυξάνεται ο ηλεκτρονικός κυκλοφορητής μειώνει την απόδοση και αντίστοιχα την απορροφώμενη ισχύ του. 39

40 Εξωτερικός έλεγχος στροφών / επιθυμητού μανομετρικού DDC (Direct Digital Controls) > Σύγκριση πραγματικής και επιθυμητής τιμής πραγματοποιείται από έναν εξωτερικό έλεγχο (π.χ. BMS) > Έλεγχος με αναλογικό σήμα (0-10V) για αλλαγή σταθερών στροφών ή για αλλαγή set-point Η max /n max H max /n min off 1 1, U [V] 40 40

41 Διαχείριση ζεύγους ηλεκτρονικών κυκλοφορητών 41 Πολλοί σύγχρονοι ηλεκτρονική κυκλοφορητές μπορούν να επικοινωνήσουν σε ζεύγη μεταξύ τους, είτε σαν δύο μονοί όμοιοι κυκλοφορητές είτε σε μορφή δίδυμου κυκλοφρητή. Χωρίς επιπλέον εξωτερικό έλεγχο λειτουργούν αυτόματα σαν ζεύγος Master- Slave πραγματοποιώντας: 1. Αυτόματη εναλλαγή κάθε 24h πραγματικής λειτουργίας. Κατά την αλλαγή υπάρχει μικρό διάστημα ταυτόχρονης λειτουργίας για αποφυγή πλήγματος ή στιγμιαίας διακοπής κυκλοφορίας νερού που θα μπορούσε να προκαλέσει πρόβλημα σε σύστημα ψύξης. 2. Αυτόματη λειτουργία εφεδρείας σε περίπτωση βλάβης 3. Αυτόματη λειτουργία αιχμής όταν η μία αντλία δεν επαρκεί για διατήρηση του επιθυμητού μανομετρικού Η αυτόματη λειτουργία αιχμής δίνει τη δυνατότητα επιλογής ζεύγους κυκλοφορητών όχι με 100% εφεδρεία (main-standby) αλλά με τον κάθε κυκλοφορητή να καλύπτει π.χ. το 75% του φορτίου (περίπου ~95% του χρόνου) και σε εξαιρετική ζήτηση να βοηθάει ο δεύτερος (lead-peak). ΠΡΟΣΟΧΗ: Ζεύγος ελαιολίπαντων ηλεκτρονικών αντλιών που προορίζονται για αυτόματη διαχείριση, πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με ένα μόνο αισθητήριο διαφορικής πίεσης, το οποίο πρέπει να παίρνει μέτρηση από κοινά σημεία για τους δύο κυκλοφορητές. 41

42 Διαχείριση ζεύγους ηλεκτρονικών κυκλοφορητών Λειτουργία δίδυμων κυκλοφορητών I II I II I II αντλία I ή αντλία II σε λειτουργία Ταυτόχρονη λειτουργία 42 42

43 Διαχείριση ζεύγους ηλεκτρονικών κυκλοφορητών Δίδυμος ηλεκτρονικός κυκλοφορητής, Δp-c Δίδυμος ηλεκτρονικός κυκλοφορητής, Δp-v H [m] Q Q 43 43

44 Διαχείριση ζεύγους ηλεκτρονικών κυκλοφορητών Λειτουργία αιχμής με βελτιστοποίηση συνολικού βαθμού απόδοσης Έναρξη λειτουργίας αιχμής P 1 [W] Παράλληλη λειτουργία 2 κυκλοφορητών Q* Q* = βέλτιστο σημείο έναρξης και διακοπής παράλληλης λειτουργίας Q[m³/h] Εδώ: Δίδυμος ηλεκτρονικός κυκλοφορητής (Ον.ισχύς: 2 x 350W, Δp-c) 44 Κατά τη λειτουργία αιχμής στην αυτόματη διαχείριση ζεύγους κυκλοφορητή η δεύτερη αντλία δεν ενεργοποιείται όταν η πρώτη φτάσει στο 100% των στροφών της αλλά σε τέτοιο σημείο, ώστε να επιτευχθεί ο μέγιστος συνολικός βαθμός απόδοσης. Μία τέτοια λειτουργία προϋποθέτει άριστη «αυτογνωσία» των υδραυλικών και ηλεκτρικών χαρακτηριστικών του κυκλοφορητή εκ μέρους του ενσωματωμένου ηλεκτρονικού στοιχείου ελέγχου. 44

45 ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Building Management System Τρόπος λειτουργίας, setpoint, On/Off, 0-10 V Δp, Q, P1, ώρες λειτουργίας, συνολική κατανάλωση, αναγγελίες βλάβης, επαφές αναγγελίας, κλπ. Τυποποιημένο πρωτόκολλο LONTALK Καθορισμένες παράμετροι δικτύου του λειτουργικού προφίλ LONMARK Pump Controller Object for HVAC Applications 45 45

46 ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΕ ΕΛΕΓΧΟ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΣΤΡΟΦΩΝ Εξωτερικός έλεγχος συστοιχίας κυκλοφορητών με έναν μετατροπέα συχνότητας σε ηλεκτρονικό πίνακα ελέγχου. 46 Σε μεγάλες εγκαταστάσεις προτιμάται συχνά ο καταμερισμός του φορτίου σε συστοιχία αντλιών. Πλεονεκτήματα: Μείωση εγκατεστημένης ισχύος αφού απαιτείται μικρή εφεδρική αντλία Μείωση απαιτούμενου μετατροπέα συχνότητας (ΜΣ) Μεγαλύτερος βαθμός απόδοσης των επιμέρους αντλιών σε μερικό φορτίο Μεγαλύτερη ικανότητα μείωσης της ελάχιστης παροχής 46

47 ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΕ ΕΛΕΓΧΟ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΣΤΡΟΦΩΝ Εξωτερικός έλεγχος συστοιχίας ηλεκτρονικών κυκλοφορητών, έκαστος με ενσωματωμένο μετατροπέα συχνότητας DDG Εξωτερικό Αισθητ.θερμ. 0(2) - 10 V SSM Ext. off 47 Όταν χρησιμοποιείται συστοιχία κυκλοφορητών πρέπει να προτιμάται πάντα η χρήση ισοδύναμων αντλιών, είτε υπάρχει ΜΣ σε πίνακα είτε ενσωματωμένος σε κάθε αντλία. Μόνο έτσι εξασφαλίζεται ίσος χρόνος λειτουργίας για όλες τις αντλίες. 47

48 ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΕ ΕΛΕΓΧΟ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΣΤΡΟΦΩΝ p-c Διαφορική πίεση σταθερή H [m] Δp-c Hs SΔa SΔe Q [m³/h] 48 48

49 ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΕ ΕΛΕΓΧΟ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΣΤΡΟΦΩΝ p-v Διαφορική πίεση μεταβλητή H [m] Xm Δp-v H max Hs SΔa SΔe Hs-v Q [m³/h] 49 49

50 Απομακρυσμένα αισθητήρια Δp & Δυσμενέστερο σημείο εγκατάστασης Επεξεργαστής δυσμενέστερου σήματος Τροφοδοτικό αισθητηρίου Αισθητήρια διαφορικής πίεσης σε απομακρυσμένα σημεία στην εγκατάσταση 50 50

51 ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΕ ΕΛΕΓΧΟ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΣΤΡΟΦΩΝ Πεδίο λειτουργίας συστοιχίας κυκλοφρητών H [m] Χαρακτηριστική σωλήνωσης όταν Δp μόνο τριβές σε σωλήνα μεταφοράς! αντλία 1 αντλία 2 αντλία 3 Q [m³/h] 51 ΠΡΟΣΟΧΗ: Σε περιπτώσεις συστοιχίας αντλιών σε κλειστά κυκλώματα όπου οι αντλίες καλούνται να καλύψουν (σχεδόν) μόνο αντιστάσεις τριβής σωλήνων, η επιλογή των αντλιών με βάση το σημείο λειτουργίας μέγιστου φορτίου εγκυμονεί κινδύνους: Το απαιτούμενο μανομετρικό σε μικρότερα φορτία (μικρότερη συνολική παροχή) κυριολεκτικά εξαφανίζεται και τα υπόλοιπα σημεία λειτουργίας βρίσκονται εκτός πεδίου λειτουργίας των αντλιών. Τέτοια κυκλώματα μπορεί να είναι η μεταφορά ψυχρού νερού μεταξύ πρωτεύοντος κυκλώματος ψυκτών και απομακρυσμένων αντλιοστασίων διανομής σε μεγάλο κτιριακό συγκρότημα. Σε τέτοιες περιπτώσεις είναι προτιμότερο να καταργηθεί εντελώς μια τέτοια συστοιχία μεταφοράς και οι απομακρυσμένες αντλίες διανομής να αναλάβουν και τη μεταφορά από το πρωτεύον (distributed pumping system). Εναλλακτική λύση μπορεί να δώσει και η χρήση μίας και μόνο αντλίας που θα ελέγχεται από έναν μεγάλο μετατροπέα συχνότητας. 51

52 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών: p-c = f(q) p-c = f(q) m³/h μεταβολή μανομετρικού συναρτήσει παροχής H [m] Δp-q με εξωτερικό παροχόμετρο Hs SΔa SΔe Hs-v Qm Q [m³/h] 52 Όταν τα σημεία μέτρησης της διαφορικής πίεσης βρίσκονται κοντά στους κυκλοφορητές υπάρχει κίνδυνος το επιθυμητό μανομετρικό να μη λαμβάνει υπόψη τη μεταβαλλόμενη πτώση πίεση στις σωληνώσεις. Αυτό μπορεί να διορθωθεί με μεταβολή του Hs συναρτήσει της παροχής (μέσω ενός αναλογικού σήματος από παροχόμετρο) 52

53 Έλεγχος στροφών κυκλοφορητών: ΔT - v T - v Μεταβλητή επιθυμητή διαφορά θερμοκρασίας T [ C] Θερμοκρασία προσαγωγής Θερμοκρασία επιστροφής ΔT (π.χ.) Εξωτερική θερμοκρασία [ C] 53 Πολύ ενδιαφέρουσα εφαρμογή ιδιαίτερα σε παλαιότερα κτίρια μη μεταβλητών κυκλωμάτων: Χωρίς καμία υδραυλική μετατροπή ή αλλαγή κυκλοφορητών μπορούμε να μειώσουμε σημαντικά την ηλεκτρική κατανάλωση των αντλιών διατηρώντας διαφορά θερμοκρασίας η οποία μεταβάλλεται ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία. (αρνητική λογική ρύθμισης για θέρμανση, θετική για ψύξη) 53

54 Ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας (AC-Motor) > Δημιουργία επαγώγιμου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στον ρόταρα ρότορας > Ασύγχρονος βραχυκυκλωμένος δρομέας στάτορας 54 54

55 Σύγχρονος ηλεκτροκινητήρας (EC-Motor) Commutation (current reversal) Coil 1 Coil 4 Coil 2 Coil 3 55 Αρχή λειτουργίας της ECM-τεχνολογίας Η αρχή λειτουργίας ηλεκτρονικά ελεγχόμενων κινητήρων με μόνιμο μαγνήτη βασίζεται στις εξής φυσικές αρχές: Η μαγνητική ροή στον κινητήρα παράγεται από τον μόνιμο μαγνήτη στο ρότορα τόσο κατά την ακινησία όσο και κατά την περιστροφή. Η άσκηση δύναμης δημιουργείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ της μαγνητικής ροής του μόνιμου μαγνήτη και της ηλεκτρικής ροής μέσα από τα τυλίγματα, ήαλλιώς μεταξύ ηλεκτρικών (στάτορας) και μαγνητικών πόλων (ρότορας) (έλξη αντίθετων πόλων, N - S). Η συνεχής περιστροφική κίνηση επιτυγχάνεται με περιοδική αλλαγή των τυλιγμάτων σε συνάρτηση με τη θέση του ρότορα (ηλεκτρονικός έλεγχος του ρεύματος). Η ταχύτητα περιστροφής είναι σύγχρονη με την ταχύτητα αλλαγής των τυλιγμάτων (σύγχρονος κινητήρας) και ρυθμίζεται αδιαβάθμιτα μέσω ενός μετατροπέα. Ο εντοπισμός της θέσης του ρότορα πραγματοποιείται με τη βοήθεια αισθητηρίων (π.χ. αισθητήριο Hall) ή με μοντέρνες μεθόδους χωρίς αισθητήρια. Η επαγωγική τάση στα τυλίγματα του στάτορα δημιουργείται από την περιστροφή του μόνιμου μαγνήτη στον ρότορα σε συνάρτηση με την ταχύτητα περιστροφής, αλλά ανεξάρτητα από την ηλεκτρική ροή. Αυτή η ιδιότητα έχει μεγάλη σημασία για τις διαφορετικές μεθόδους ηλεκτρονικού ελέγχου και χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της θέσης του ρότορα χωρίς αισθητήριο. Ο ηλεκτρονικός έλεγχος πραγματοποιείται με μετατροπέα ο οποίος παρεμβάλλεται μεταξύ ηλεκτρικής τροφοδοσίας και κινητήρα. Για μείωση του θορύβου η ημιτονοειδής ηλεκτρική ροή δημιουργείται μέσω ηλεκτρονικά ισχύος, τα οποία είναι ενσωματωμένα σε μοντέρνους κινητήρες. Η απευθείας σύνδεση στο δίκτυο είναι σε αντίθεση με ασύγχρονους κινητήρες αδύνατη. Ο ηλεκτρονικός έλεγχος πρέπει να ενεργοποιεί τα ακίνητα τυλίγματα του στάτορα κάθε φορά όταν βρίσκονται ως προς το περιστρεφόμενο πεδίο του μαγνήτη σε ευνοϊκή θέση για τη δημιουργία ροπής περιστροφής. Η με αυτόν τον τρόπο χρονικά μεταβαλλόμενη μαγνητική πολικότητα στα τυλίγματα οδηγεί σε αλληλεπίδραση με τη σταθερή πολικότητα του μαγνήτηρότορα σε ελκτικές και απωθητικές δυνάμεις και έτσι σε περιστροφική κίνηση. Ανάλογα με την εκάστοτε κατεύθυνση της ηλεκτρικής ροής σχηματίζεται ένα μαγνητικό πεδίο στον στάτορα με θετικό και αρνητικό πόλο. Ο μόνιμος μαγνήτης-ρότορας που εδράζεται εντός αυτού του μαγνητικού πεδίου αρχίζει να περιστρέφεται από ελκτικές ή απωθητικές δυνάμεις ομοίων ή αντίθετων πόλων. Η ομοιόμορφη περιστροφική κίνηση προκύπτει από την ομαλά χρονικά μεταβαλλόμενη ηλεκτρική ροή των ξεχωριστών τυλιγμάτων. 55

56 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης με EC-κινητήρα Χιτώνιο από ειδικό συνθετικό υλικό 3D-πτερύγια και νέος υραυλικός σχεδιασμός n max = /min Τεχνολογία μόνιμου Μαγνήτη ως ρότορα 56 Τα αποτελέσματα πολλών ερευνών έδειξαν ξεκάθαρα ένα πλεονέκτημα στην εξέλιξη των σύγχρονων EC-κινητήρων με μόνιμο μαγνήτη ως ρότορα σαν τους μελλοντικούς κινητήρες κυκλοφορητών, μια και αυτοί έχουν ξεκάθαρα πιο υψηλή απόδοση από τους ασύγχρονους κινητήρες που χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν. Οι κινητήρες EC (γνωστοί και ως Brushless Motors) χρησιμοποιούνται ήδη σε ελαιολίπαντες κατασκευές όπως σε ανεμιστήρες. Δεν υπάρχουν ακόμα πολλά χρόνια εμπειρίας για αυτούς τους κινητήρες με ισχύ που κυμαίνεται από 50W-1000W. Οι μεγάλες ποσότητες περιορίζονται σε ισχύ κάτω των 50 Watt και ταχύτητες πάνω των 10,000 rpm. Εφαρμογές EC-κινητήρων στη τεχνολογία των υδρολίπαντων κυκλοφορητών σε τυπικούς κινητήρες δεν ήταν προηγουμένως γνωστές. 56

57 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης με EC-κινητήρα 1. Πλήρωση Φίλτρο δίσκου 2. Φιλτράρισμα 3. Λίπανση Φίλτρο τάπας 4. Εξαέρωση Στεγανοποίηση 57 Ηανάπτυξη έπρεπε να αποδείξει, ότι ένας σύγχρονος κινητήρας EC με μόνιμο μαγνήτη ως ρότορα είναι κατάλληλος τόσο για κυκλοφορητές θέρμανσης, όσο και για κυκλοφορητές ψύξης. Έπρεπε να εξεταστεί σε βάθος το αν αυτός ο κινητήρας έχει ένα καθαρό πλεονέκτημα απόδοσης με αποδεκτό κόστος σε αντιπαράθεση με αντίστοιχους ασύγχρονους υδρολίπαντους κινητήρες. Σε αυτή την περίπτωση βασικά ερωτήματα σε σχέση με τη διάρκεια ζωής, την ποιότητα, την διάβρωση και τον θόρυβο έπρεπε να ξεκαθαριστούν. 57

58 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης με EC-κινητήρα Σύγκριση βαθμών απόδοσης % Απόδοση κινητήρα EC Motor Asynchronmotor 10 EC = Electronic Commutated motor Ισχύς κινητήρα 1000 P2 [W]

59 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης με EC-κινητήρα Βελτιωμένος βαθμός απόδοσης ειδικά σε συνθήκες χαμηλού φορτίου η ECM ACM Q 59 59

60 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης με EC-κινητήρα Λειτουργικά έξοδα [ ] % 80 % Wilo-TOP-S Υδρολίπαντος 30/10 κυκλοφορητής σταθερών στροφών, 180 W Wilo-TOP-E Ηλεκτρονικός30/1-10, κυκλοφορητής με Δp-v, Hs= κινητήρα 5m AC, 180 W Wilo-Stratos Ηλεκτρονικός 30/1-12, κυκλοφορητής με Δp-v, Hs= κινητήρα 5m EC, 200 W Περίοδος λειτουργίας [έτη] 60 Προϊόντα με υψηλότερους βαθμούς απόδοσης και συνεπώς χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας είναι κατά κανόνα πιο ακριβά στην κατασκευή και επομένως στην τιμή πώλησης από ότι τα συμβατικά προϊόντα. Τα επιπλέον κόστη που οφείλονται στα ηλεκτρονικά έχουν κάνει μέχρι τώρα την είσοδο στην αγορά πολύ δύσκολη. Με τη διαθεσιμότητα των μετατροπέων και την πρόοδο στο πεδίο των ηλεκτρονικών ισχύος και μικροηλεκτρονικών η κατάσταση έχει σαφώς βελτιωθεί. Η EC τεχνολογία του κινητήρα συνδυάζει υψηλά οφέλη για τον καταναλωτή με μικρό χρόνο απόσβεσης του επιπλέον κόστους ειδικά λαμβάνοντας υπόψη το κόστος κύκλου ζωής. Διότι τα έξοδα λειτουργίας κατά τη διάρκεια ζωής των κυκλοφορητών, δηλαδή ειδικότερα η κατανάλωση ρεύματος, ανέρχονται σε πολλαπλάσιο του κόστους αγοράς. 60

61 Νοσοκομείο St. Antonius, Nieuwegein (Ολλανδία) Σύγκριση κατανάλωσης στο ίδιο χρονικό διάστημα > Εξοικονόμηση ενέργειας 86,3 % Standardpumpe Υδρολίπαντος κυκλοφορητής DN 50 Leistung σταθερών [W] στροφών Wilo-Stratos Κυκλοφορητής 50/1-8 Υψηλής CF 0,9 Απόδοσης με κινητήρα EC Μέτρηση και επεξεργασία αποτελεσμάτων από το Πολυτεχνείο Utrecht το 2002 Μέση κατανάλωση συμβατικού κυκλοφορητή: 242,4 W. Μέση κατανάλωση κυκλοφορητή EC Υψηλής Απόδοσης: 33,1 W 61

62 Νοσοκομείο St. Antonius, Nieuwegein (Ολλανδία) Σύγκριση LCC: Κυκλοφορητής EC Συμβατικός κυκλοφορητής EUR Υδρολίπαντος κυκλοφορητής σταθερών Standardpum στροφών Κυκλοφορητής Wilo-Stratos Υψηλής Απόδοσης με κινητήρα EC έτη Jahr 62 Πλήρης ανάλυση κόστους κύκλου ζωής 12 ετών με βάση το προφίλ φορτίου Blue Angel. 62

63 Ενεργειακή Σήμανση Κυκλοφορητών Προαιρετική πρωτοβουλία Ευρωπαίων κατασκευαστών υδρολίπαντων κυκλοφορητών Πιστοποιημένο από EU 63 Το 2005 οι κορυφαίοι κατασκευαστές υδρολίπαντων κυκλοφορητών στην Ευρώπη συμφώνησαν να δεσμευτούν για την καθιέρωση της Ενεργειακής Σήμανσης στους κυκλοφορητές. Η ευρέως αναγνωρίσιμη Ενεργειακή Σήμανση έχει στόχο να ευαισθητοποιήσει τους ιδιοκτήτες και χρήστες κτιρίων, ώστε να προτιμούν ενεργειακά αποδοτικές τεχνολογίες. 63

64 Ενεργειακή Σήμανση Κλάση A B C D E F G Δείκτης ενεργειακής απόδοσης (EEI) EEI < 0,4 0,4 EEI < 0,6 0,6 EEI < 0,8 0,8 EEI < 1,0 1,0 EEI < 1,2 1,2 EEI < 1,4 1,4 EEI >Η εξοικονόμηση ενέργειας από κλάση σε κλάση αντιστοιχεί κατά μέσο όρο σε 22%. 64 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης πετυχαίνουν δείκτες EEI μεταξύ 0,26 έως 0,31 (ανάλογα τον τύπο) Ένας ηλεκτρονικός κυκλοφορητής υψηλής απόδοσης ενεργειακής κλάσης Α καταναλώνει έως και 80% λιγότερη ενέργεια από τον κυκλοφορητή αναφοράς (κλάσης D). Με αναμενόμενη διάρκεια ζωής χρόνων σίγουρα αποτελεί μια πολύ καλή επένδυση, τόσο για τον ιδιοκτήτη όσο και για το περιβάλλον. 64

65 Κυκλοφορητές Υψηλής Απόδοσης με EC-κινητήρα Αν εφαρμοστεί η τεχνολογία ECM σε όλες τις εγκαταστάσεις θέρμανσης της Γερμανίας θα μπορούσαν να κλείσουν 4 θερμοηλεκτρική σταθμοί ή ένας πυρηνικός σταθμός. > Μείωση εκπομπών CO 2 Stefan Thomas, Ινστιτούτο κλιματολογικών ερευνών, Wuppertal 65 65

66 DcP System : Μια καινοτόμος προσέγγιση DcP DCP MID RUI T Ri RUI T Ri DcP DCP MID T R1 FUI DcP DCP MID 2 2 AC/DC SMT Master This development was funded by the Federal Ministry of Economics and Labour (Germany), funding reference numbers A to F apply

67 Σημερινή κατάσταση Κρίσιμα σημεία / περιθώρια βελτίωσης Υψηλή κατανάλωση ενέργειας C Θόρυβος Έλλειψη θερμικής άνεσης Central pump system Ρύθμιση με στραγγαλισμό (Push system) Χαμηλή αποδοχή αυτοματισμών ελέγχου από τους χρήστες Δαπανηρή καταγραφή κόστους θέρμανσης 67 67

68 Σημερινή κατάσταση Υψηλή κατανάλωση ενέργειας Απώλειες σε βαλβίδες στραγγαλισμού Υπερδιαστασιολογημένοι κυκλοφορητές Κακή ρύθμιση παραμέτρων ελέγχου λέβητα Υπερβολικές θερμοκρασίες ροής Υπερβολικές θερμοκρασίες δωματίων > άνοιγμα παραθύρων 68 68

69 Σημερινή κατάσταση Θόρυβος Βαλβίδες ελέγχου Ανύπαρκτη / ελλιπής υδραυλική εξισορρόπηση Υπερδιασασιολογημένοι κυκλοφορητές 69 69

70 Σημερινή κατάσταση Έλλειψη θερμικής άνεσης Υπερ- / υπο-τροφοδοσία σωμάτων εξαιτίας κακής υδραυλικής εξισορρόπησης Έλλειψη αποθεμάτων για πρώτο ζέσταμα (low energy houses) Offset (θερμοστατική διακόπτες σωμάτων) 70 70

71 Σημερινή κατάσταση Χαμηλή αποδοχή αυτοματισμών ελέγχου Δύσκολη λειτουργία / ρύθμιση παραμέτρων ηλεκτρονικών αυτοματισμών Πολλές χειροκίνητες ρυθμίσεις απαραίτητες Τα προφίλ θέρμανσης δεν ανταποκρίνονται στη ζήτηση (θερμοστατική διακόπτες) Ξεχωριστοί αυτοματισμοί ελέγχου θερμοκρασίας δωματίων και λέβητα 71 71

72 Σημερινή κατάσταση Δαπανηρή καταγραφή κόστους θέρμανσης Απαίτηση επιπλέον εξοπλισμού (θερμιδομετρητές κλπ.) Χαρακτηριστικά στοιχεία απόδοσης των σωμάτων / εναλλακτών πρέπει να καταγραφούν 72 72

73 Προσέγγιση λύσης: Decentralised Pump System C C Central pump system Decentral pump system Ρύθμιση με στραγγαλισμό (Push system) Ρύθμιση με ζήτηση (Pull system) 73 Pumpen Research Intelligenz and Technology Center (ARTEC) 73

74 Προσέγγιση λύσης: Decentralised Pump System Αποκεντρωμένοι κυκλοφοητές τοποθετημένοι στα σώματα αντί κεντρικού κυκλοφοητή Ιδανικό υδραυλικό σύστημα (minimum αντιστάσεις, απουσία βαλβίδων) Αυτόματη υδραυλική εξισορρόπηση C Θερμικό φορτίο όσο απαιτείται Πρόληψη υπερδιαστασιολόγησης μέσω ανοχής σφάλματος Decentralised Pump System Ρύθμιση με κυκλοφορία νερού Regulation by pumping Λιγότερα εξαρτήματα εγκατεστημένα Δυνατή η ενσωμάτωση καταγραφής κόστους 74 74

75 DcP System - Πλεονεκτήματα Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας Περισσότερη άνεση Περισσότερη αξιοπιστία Καλύτερη λειτουργικότητα 75 DcP-System: Χαμηλότερη κατανάλωση: Ενέργειας θέρμανσης: Περιθώρια εξοικονόμησης 20% Ενέργεια κυκλοφορητών: Περιθώρια εξοικονόμησης έως 90% (σε σύγκριση συμβατικούς κυκλοφορητές) Μέση απορρ. ισχύς κυκλοφορητών 1 W Περισσότερη άνεση: Θερμική άνεση - Υψηλή σταθερότητα θερμοκρασίας χώρου +/-0,5 K, σύγκριση: θερμοστατικός διακόπτης +/-2 K -3 5 πιο γρήγορο πρώτο ζέσταμα σε σύγκριση με συμβατικά συστήματα με σώματα Χειρισμός - Σενάρια ιδανικά για κάθε χρήστη - αυτόματη ρύθμιση ιδανικής καμπύλης θέρμανσης - τηλεχειρισμός Έλλειψη θορύβου Μεγαλύτερη αξιοπιστία: Αυτόματη υδραυλική εξισορρόπηση Μεγαλύτερη λειτουργικότητα: Ενσωμάτωση σε BMS Έξυπνο σπίτι Δυνατή η ενσωμάτωση καταγραφής κόστους (προαιρετικό) 75

76 Δομή συστήματος DcP Standard DcP System DcP Comfort Pump Energy Supply & Motor Controls I/O User Interface Communications (optional) Local Unit and/or Room User Interface (RUI) and/or Flat User Interface (FUI) PC-Network Bus system system Boiler Master DcP System DcP DcP 76 76

77 Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας Result of measurement for a one-family house (typical example for existing buildings) Annual fuel consumption [MWh/a] Conventional System -20 % Decentralised Pump System 77 77

78 Θερμική άνεση Room temperature in C Temperatur in C Setpoint Thermostatic valve Thermostatregelventil Sollwert für DzP Dezentrale Pumpe 00:00 0:00 6:00 12:00 18:00 00:00 0:00 6:00 12:00 18:00 00:00 0:00 6:00 12:00 18:00 00:00 0:00 6:00 12:00 18:00 00:00 0:00 Zeit Time Decentralised pump 78 78

79 Άνεση Αθόρυβη λειτουργία 79 Μέτρηση επιπέδου θορύβου 6 κυκλοφορητών DcP v2.8.1 σε απόσταση 1m από θερμαντικό σώμα με υπερευαίσθητο μικρόφωνο (B&K 4179) 79

80 Μεγαλύτερη αξιοπιστία Αυτόματη προσαρμογή Temperature in in C C Room Measured Raum-Isttemperatur Temp. Raum-Solltempertur Room Setpoint Temp. Solldrehzahl Setpoint RPM No temperature drop! Pump response to hydraulic interaction caused by temperature increase in adjacent rooms :00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 Χρόνος Zeit Measured Μέτρηση temperature θερμοκρασίας curve δωματίου of one με room εξισορρόπηση with balancing of hydraulic interactions υδραυλικών αλληλεπιδράσεων Rotational Speed in % Drehzahl in 1/min 80 80

81 Στοιχεία κυκλοφορητών Υδρολίπαντος κινητήρας Τεχνολογία ECM 1,4 H [m] 1,2 1,0 0, /min 4000/min 3000/min Αδιαβάθμιτη μεταβολή στροφών 0,8 0,6 0, /min Πρόσθετες λειτουργίες Αντικατάσταση μονάδας κινητήρα χωρίς απώλειες νερού (ενσωματωμένο service adapter) Ενσωματωμένη λειτουργία βαλβίδας Ενσωματωμένη μέτρηση παροχής Bus communication (CAN) 0,4 0,348 0,2 0,166 0,0 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Q [m³/h] 0,35 3,5 P1 [W] 3,0 2,5 2,0 1,5 2,30 1,22 1,0 0,58 0,5 0,25 0,0 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Q [m³/h] 0,