Από ζτεηική δημοζίεσζη ζηα ένησπα : «ΔΕΛΣΙΟ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΤ ΤΛΛΟΓΟΤ ΔΙΠΛΩΜΑΣΟΤΥΩΝ ΜΗΥΑΝΟΛΟΓΩΝ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ» (303/98) «ΣΕΥΝΙΚΑ» (126/97) «ΘΕΡΜΟΫΔΡΑΤΛΙΚΟ» (102/99) ΤΔΡΑΤΛΙΚΗ ΕΞΙΟΡΡΟΠΗΗ ΚΛΕΙΣΩΝ ΤΔΡΑΤΛΙΚΩΝ ΤΣΗΜΑΣΩΝ Με ην παξόλ άξζξν ζα επηρεηξεζεί κία εηο βάζνο αλάιπζε ησλ ζπζηεκάησλ απηνλνκίαο, όπνπ ζα παξνπζηαζηνύλ θαη ζα αλαιπζνύλ νη ηερλνηξνπίεο θαηαζθεπήο. Ωο ζύζηεκα απηνλνκίαο λνείηαη θιεηζηό πδξαπιηθό δίθηπν ην νπνίν ηξνθνδνηεί ειεγρόκελα ηνπο θιάδνπο θαηαλαιώζεσο. Η γεληθή θηινζνθία ελόο ζπζηήκαηνο απηνλνκίαο είλαη λα ηξνθνδνηεί από θνηλή πεγή κε εξγαδόκελν κέζν «αζπκπίεζην» ξεπζηό, ηνπο ζπλεξγαδόκελνπο θιάδνπο, νη νπνίνη θαηά ην δπλαηόλ λα θαζίζηαληαη ζεξκηθά θαη πδξαπιηθά απηνειεγρόκελνη θαη αλεμάξηεηνη. Πξάγκαηη, ε ζεξκηθή αλεμαξηεζία είλαη εύθνιν λα επηηεπρζεί κε κία δηάηαμε ON OFF ζε θάζε θιάδν. Η πδξαπιηθή όκσο αλεμαξηεζία είλαη έλα πνιύπινθν θαη πνιπζύλζεην ζέκα, ην νπνίν ζα απνηειέζεη αληηθείκελν ηνπ παξόληνο άξζξνπ. Η παροτή ως θεμελιακό μέγεθος θνπόο ελόο ζπζηήκαηνο απηνλνκίαο είλαη λα κεηαθέξεη ζεξκηθή ελέξγεηα ζηνπο ζπλεξγαδόκελνπο θιάδνπο, ζύκθσλα κε ηηο απαηηήζεηο ησλ ζηνηρείσλ πνπ θαιύπηεη ν θάζε θιάδνο. Γεληθώο ε κεηαθεξόκελε ελέξγεηα πξνζδηνξίδεηαη από ηελ ζρέζε : Q=mxc p xδσ. Όπνπ Q ε κεηαθεξόκελε ελέξγεηα ζε KJ, m ε κεηαθεξόκελε κάδα ζε Kg, Cp ε εηδηθή ζεξκνρσξεηηθόηεηα ηνπ εξγαδόκελνπ κέζνπ ζε KJ/Kg K θαη ΔΣ ε δηαθνξά ζεξκνθξαζίαο κεηαμύ πξνζαγσγήο θαη επηζηξνθήο. Επεηδή όκσο θξίζηκν κέγεζνο είλαη ε κεηαθεξόκελε ελέξγεηα ζηε κνλάδα ηνπ ρξόλνπ θαη όρη ε ζσξεπηηθή ελέξγεηα, καο ελδηαθέξεη ηειηθά ε κεηαθεξόκελε ηζρύο, ε νπνία πξνθύπηεη από ηελ αλσηέξσ ζρέζε ζε KW, εάλ όπνπ κάδα (m) ζέζνπκε ηελ παξνρή κάδαο ζε Kg/s. Έηζη ηειηθώο ε κεηαθεξόκελε ηζρύο ζε θάζε θιάδν πξνζδηνξίδεηαη από δύν κεγέζε, ηελ παξνρή κάδαο ηνπ ξεπζηνύ θαη ηελ δηαθνξά ζεξκνθξαζίαο κεηαμύ πξνζαγσγήο θαη επηζηξνθήο. Ο ρξήζηεο όκσο ηνπ ζπζηήκαηνο απηνλνκίαο κπνξεί λα θαζνξίζεη ηε κεηαθεξόκελε ζε θάζε θιάδν ηζρύ, από ηελ παξνρή κάδαο θαη ηελ πξνζαγνκέλε ζεξκνθξαζία, ελώ ε ζεξκνθξαζία επηζηξνθήο θαη ην ΔΣ απηνπξνζδηνξίδνληαη ζηνλ ελαιιάθηε ζεξκόηεηαο. Σν όιν ζέκα πιένλ έγθεηηαη ζηνλ αθξηβή πξνζδηνξηζκό ηεο απαηηνύκελεο ηζρύνο αλά θιάδν, ήηνη ζηνλ πξνζδηνξηζκό ηνπ εθάζηνηε ελαιιάθηε ζεξκόηεηαο θιάδνπ θαη ζηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο απαηηνύκελεο παξνρήο γηα θάζε δηαθνξεηηθή ζεξκνθξαζία πξνζαγσγήο. Γηα λα γίλεη πιήξσο θαηαλνεηή ε ηειεπηαία παξάγξαθνο, ζα αλαθεξζώ ζε έλα παξάδεηγκα.
Έζησ πσο έλαο θιάδνο ηξνθνδνηεί έλα αεξόζεξκν ηνίρνπ, ην νπνίν πξέπεη λα ζεξκάλεη έλα ρώξν, απσιεηώλ θαηά κειέηε 15 KW, όηαλ ε επηθξαηνύζα ζεξκνθξαζία ηνπ ρώξνπ είλαη 15 ν C. Ο θαηαζθεπαζηήο από ζρεηηθέο κεηξήζεηο νξίδεη πσο ην αεξόζεξκν γηα λεξό 80 ν 60 ν C θαη ζεξκνθξαζία αέξα πξνζαγσγήο 15 ν C απνδίδεη 20 KW. Απηό ζεκαίλεη πσο θαηά ηηο κεηξήζεηο ην αεξόζεξκν ηξνθνδνηήζεθε κε 20/(4.187 x 20) = 0.2388 Kg/s λεξό 80 ν C. Εάλ ηξνθνδνηήζνπκε ην αεξόζεξκν κε ηελ ίδηα παξνρή αιιά ζεξκνθξαζίαο 90 ν C, αλακέλνπκε κία αύμεζε ηζρύνο θαη αιιαγή ζηε ζεξκνθξαζία επηζηξνθήο θαη ζην ΔΣ. Πξνζνρή ζην όηη ην ΔΣ δελ ζα είλαη πιένλ 20 βαζκνί. Σν πόζν αθξηβώο ζα είλαη, έγθεηηαη ζε αλάιπζε ησλ ελαιιαθηώλ ζεξκόηεηαο θαη δελ ζα δηαπξαγκαηεπηεί επί ηνπ παξόληνο. Γίλεηαη όκσο θαλεξό πσο γηα λα απνδώζεη ην ζπγθεθξηκέλν αεξόζεξκν ηα 15 KW πξέπεη λα κεηαβάιινπκε ηελ ζεξκνθξαζία πξνζαγσγήο ή ηελ παξνρή λεξνύ θαη λα θηλεζνύκε κε βάζε ηα ζηνηρεία πνπ δίδεη ν θαηαζθεπαζηήο. Επεηδή όκσο ζπλήζσο ε ζεξκνθξαζία πξνζαγσγήο ζε έλα ζύζηεκα απηνλνκίαο είλαη ζηαζεξή γηα όινπο ηνπο θιάδνπο, γηα λα επηηύρνπκε ηελ δεηνύκελε ηζρύ πξέπεη λα πξνζδηνξίζνπκε θαη λα ξπζκίζνπκε ηελ παξνρή ηξνθνδόηεζεο. Ελ θαηαθιείδη, ε παξνρή ηξνθνδόηεζεο γηα δεδνκέλε ζεξκνθξαζία πξνζαγσγήο ηνπ ζπζηήκαηνο απηνλνκίαο, είλαη ην θξίζηκν κέγεζνο από ην νπνίν εμαξηάηαη ε επίηεπμε ηεο απαηηνύκελεο κεηαθνξάο ηζρύνο ζηνπο θιάδνπο θαη ε ελεξγεηαθή θαηαλάισζε ηνπ ζπζηήκαηνο. Μηθξόηεξε ηεο απαηηνύκελεο παξνρή, ζεκαίλεη κεησκέλε ζεξκηθή απόδνζε, ελώ κεγαιύηεξε ζεκαίλεη ελεξγεηαθή ζπαηάιε θαη κείσζε ηνπ βαζκνύ απνδόζεσο. Προζδιοριζμός ηης παροτής ανά κλάδο Ο πξνζδηνξηζκόο ηεο απαηηνύκελεο παξνρήο αλά θιάδν κε δεδνκέλε ηελ ζεξκνθξαζία πξνζαγσγήο, είλαη έλα θξίζηκν δήηεκα, ην νπνίν όκσο απαηηεί κεγάιε αλάιπζε γηα λα θαιπθζεί ζηα πιαίζηα ηνπ παξόληνο άξζξνπ. Αλαθέξεηαη απιώο πσο απηή εμαξηάηαη από ην είδνο ησλ ελαιιαθηώλ ζεξκόηεηαο (ζεξκαληηθά ζώκαηα, ελδνδαπέδην, αεξόζεξκα θιπ.), πνπ ηξνθνδνηεί ν θάζε θιάδνο. Εηδηθά όζνλ αθνξά ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο απαηηνύκελεο παξνρήο ζεξκαληηθώλ ζσκάησλ θαη επηθαλεηώλ ζπλαιιαγήο ζεξκόηεηαο (ελδνδαπέδην, επηηνίρην ζύζηεκα), ηζρύεη ε γεληθή ζρέζε : Tv Tr Tv Ti ln Q Tr Ti Tv Tr m QN 90 70 90 70 mn 90 20 ln 70 20 Γηα πεξαηηέξσ δηεπθξηλήζεηο επί ηνπ ζέκαηνο, παξαπέκπνληαη νη αλαγλώζηεο ζε ζρεηηθή βηβιηνγξαθία θαη ζε ζρεηηθό άξζξν ηνπ ππνγξάθνληνο. 1.3
Οι σθιζηάμενες ηετνοηροπίες ασηονομίας Ασηονομία με κενηρικό κσκλοθορηηή και ηλεκηροβάνες Είλαη ην πιένλ δηαδεδνκέλν ζύζηεκα απηνλνκίαο, από πιεπξάο δε πδξαπιηθήο ζπκπεξηθνξάο ην πιένλ αηειέο. Σν ελ ιόγσ ζύζηεκα απηνλνκίαο όπσο θαη απηά πνπ ζα παξνπζηαζηνύλ ζηελ ζπλέρεηα, ζα αλαιπζνύλ κε έλα παξάδεηγκα κηαο 3πιήο ηππηθήο απηνλνκίαο. Ειήθζε ην παξάδεηγκα κηαο ηξηπιήο απηνλνκίαο γηα λα ππάξρεη εύθνινο έιεγρνο θαη επνπηεία ησλ απνηειεζκάησλ. Έζησ ινηπόλ θαηαζθεπή απηνλνκίαο δηώξνθεο νηθνδνκήο κε ππόγεην ιεβεηνζηάζην. Σν δίθηπν απνηειείηαη από ραιθνζσιήλα Φ28 γηα ηηο θεληξηθέο ζηήιεο θαη πιαζηηθή ζσιήλα 18x2 δηζσιελίνπ ζπζηήκαηνο γηα ηελ ηξνθνδόηεζε ησλ ζσκάησλ. ΕΝΑΛΛΑΚΣΗ ΘΕΡΜΟΣΗΣΑ Η εγθαηεζηεκέλε ηζρύο ηνπ ηζνγείνπ είλαη 15000 Kcal/h, ηνπ 1 νπ νξόθνπ 16000 Kcal/h θαη ηνπ 2 νπ νξόθνπ 19000 Kcal/h. Θεσξώληαο έλα αλακελόκελν ΔΣ 20 βαζκώλ ζηα ζεξκαληηθά ζώκαηα, ππνινγίδνπκε πσο ην ηζόγεην απαηηεί παξνρή ηξνθνδνζίαο 15000 1.163 3600 750Kg / s ή 750 lt/h. Οκνίσο ν πξώηνο όξνθνο απαηηεί παξνρή 800 4187 20 lt/h θαη ν δεύηεξνο όξνθνο 950 lt/h. ηελ ζπλέρεηα ππνινγίδνπκε ηνλ ζπλνιηθό ζπληειεζηή αληίζηαζεο ησλ ηξηώλ θιάδσλ κε βάζε πίλαθεο γηα ραιθνζσιήλα θαη πιαζηηθή ζσιήλα. Οη ηξόπνη γηα λα ππνινγηζηεί ε ζπλνιηθή πηώζε πίεζεο ελόο θιάδνπ είλαη πνιινί θαη δελ ζα αλαθεξζώ ζ απηνύο. Έζησ ινηπόλ, πσο ν θιάδνο ηνπ ηζνγείνπ έρεη ζπλνιηθό ζπληειεζηή 20000, ν θιάδνο ηνπ 1 νπ νξόθνπ 22000 θαη ν θιάδνο ηνπ 2 νπ νξόθνπ 25000. εκεηώλεηαη πσο ν ζπληειεζηήο θάζε θιάδνπ, θαη εθόζνλ κηιάκε γηα νκνεηδείο ζσιελώζεηο, εμαξηάηαη βαζηθά από ην κήθνο ηεο ζσιήλσζεο θαη ηνλ αξηζκό θαη κνξθή ησλ αιιαγώλ θιίζεσλ. Απηό ζεκαίλεη πσο ν θιάδνο ηνπ ηζνγείνπ εκθαλίδεη πηώζε πίεζεο 0.75 2 x20000=11250 Pa ή 1.125 m. Ο θιάδνο ηνπ 1 νπ νξόθνπ 1.408 m θαη ν θιάδνο ηνπ 2 νπ νξόθνπ 2.256 m. Καηαζθεπάδεηαη ζπιιέθηεο 3 παξνρώλ ηθαλήο δηαηνκήο όπνπ ζπλδένληαη νη ηξεηο θαηαλαισηέο. Ο θάζε θαηαλαισηήο έρεη ζηελ γξακκή ηνπ κία ειεθηξνβάλα. Οη ζπιιέθηεο πξνζαγσγήο θαη επηζηξνθήο ζα ζεσξεζεί πσο έρνπλ ακειεηέα πηώζε πίεζεο. Η θεληξηθή γξακκή ζύλδεζεο ησλ ζπιιεθηώλ κε ηνλ ιέβεηα έζησ πσο είλαη από ραιθνζσιήλα Φ35 θαη παξνπζηάδεη νιηθό ζπληειεζηή αληίζηαζεο 500. Η ζπλνιηθή παξνρή πνπ πεξλά από ηνλ θεληξηθό θιάδν είλαη 0.75+0.80+0.95=2.5 m 3 /h θαη ε πηώζε πίεζεο ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ είλαη 2.5 2 x500=3125 Pa=0.3125 m. Ούησο απαηηείηαη έλαο θπθινθνξεηήο, ν νπνίνο ζα απνδίδεη 2.5 m 3 /h κε πςνκεηξηθό 2.256+0.3125=2.5685 m. Επηιέγεηαη ν θπθινθνξεηήο WILO RS 30/6, ν νπνίνο ζηελ ζπγθεθξηκέλε παξνρή δίλεη 3.2 m. Μεηά ηα αλσηέξσ δεδνκέλα θαη επηιύνληαο πδξαπιηθά ην δίθηπν, έρνληαο όινπο ηνπο θαηαλαισηέο αλνηθηνύο, νη παξνρέο ηξνθνδνζίαο ζα είλαη νη εμήο :
Παξνρή 2.97 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.44 m Παξνρή 1.04 m3/h Πηώζε πίεζεο 2.16 m Παξνρή 0.99 m3/h Πηώζε πίεζεο 2.16 m Παξνρή 0.93 m3/h Πηώζε πίεζεο 2.16 m Απνηέιεζκα, νη δύν θιάδνη ππεξηξνθνδνηνύληαη ελώ ν θιάδνο ηνπ 2 νπ νξόθνπ ππνηξνθνδνηείηαη. Εδώ ην πξόβιεκα ιύλεηαη κε ηελ ρξήζε ησλ ξπζκηζηηθώλ βαιβίδσλ, γηα ηηο νπνίεο θαηά θαηξνύο έρνπλ γξαθεί ζρεηηθά άξζξα. Απιά ζέηνπκε από κία πξόζζεηε αληίζηαζε ζε θάζε θιάδν, ώζηε λα πεηύρνπκε ηηο παξνρέο κειέηεο. Επηιύνληαο μαλά ην πδξαπιηθό ζύζηεκα πξνθύπηνπλ ηα εμήο : Παξνρή 2.50 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 0 Πηώζε πίεζεο 0.31 m Παξνρή 0.75 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 32331 Πηώζε πίεζεο 2.94 m Παξνρή 0.80 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 23995 Πηώζε πίεζεο 2.94 m Παξνρή 0.95 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 7617 Πηώζε πίεζεο 2.94 m εκείν ιεηηνπξγίαο ηνπ θπθινθνξεηή 2.50 m3/h θαη 3.25 m. Σώξα ην δίθηπν είλαη πιήξσο ηζνξξνπεκέλν. Από ηα ππνινγηζζέληα C ησλ πξόζζεησλ αληηζηάζεσλ αλαηξέρνπκε ζηηο θακπύιεο ηνπ θαηαζθεπαζηή ησλ ξπζκηζηηθώλ βαλώλ θαη ζηξαγγαιίδνπκε βάζεη απηώλ. Θεσξεηηθά ην έξγν καο έρεη ηειεηώζεη, ην ζύζηεκα είλαη ηζνξξνπεκέλν θαη πεηπραίλνκε νκνηόκνξθε ζέξκαλζε θαη εμνηθνλόκεζε ελέξγεηαο. Δπζηπρώο ηα δεδνκέλα αιιάδνπλ από ηελ ζηηγκή πνπ θάπνηνο θαηαλαισηήο θιείζεη ηελ ειεθηξνβάλα ηνπ. Γηα λα θαηαδεηρζεί ηνπ ιόγνπ ην αιεζέο, έζησ πσο θιείλνπλ νη θαηαλαισηέο ηνπ 1 νπ θαη 2 νπ νξόθνπ. Επηιύνληαο εθ λένπ ην ζύζηεκα παίξλνπκε : Παξνρή 0.96 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.04 m Παξνρή 0.96 m3/h Πηώζε πίεζεο 4.82 m εκείν ιεηηνπξγίαο ηνπ θπθινθνξεηή 0.96 m3/h θαη 4.86 m. Φαίλεηαη ινηπόλ πσο απμάλεηαη ξαγδαία ε παξνρή θαη ε πηώζε πίεζεο ζηνλ θιάδν. Καηά θαηξνύο έρεη εθθξαζηεί ε άπνςε, πσο ην ελ ιόγσ πξόβιεκα ιύλεηαη κε ηελ ρξήζε ειεθηξνληθνύ θπθινθνξεηή, ν νπνίνο σο γλσζηόλ δηαηεξεί ην πςνκεηξηθό ηνπ ζηαζεξό, ζηελ πξνηηζέκελε ηηκή ησλ 3.25 m. απηή ηελ πεξίπησζε ηα απνηειέζκαηα είλαη ηα εμήο : Παξνρή 0.78 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.03 m Παξνρή 0.78 m3/h Πηώζε πίεζεο 3.22 m εκείν ιεηηνπξγίαο ηνπ θπθινθνξεηή 0.78 m3/h θαη 3.25 m. Πξάγκαηη ην πξόβιεκα κεηώλεηαη αιιά δελ απαιείθεηαη. Πξνζνρή ζην γεγνλόο πσο ηα θαηλόκελα κεηαβνιήο ησλ πδξνδπλακηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ιεηηνπξγίαο πνιιαπιαζηάδνληαη θαη εληείλνληαη κε ηελ αύμεζε ησλ θαηαλαισηώλ.
Ασηονομία με ηοπικούς κσκλοθορηηές Σν ζύζηεκα ζπγθξνηείηαη από έλαλ θπθινθνξεηή ζε θάζε θαηαλάισζε θαη έλα θιαπέ πάλσ από θάζε θπθινθνξεηή γηα ηελ απνθνπή ηεο αλάζηξνθεο ξνήο ζηνπο αλελεξγνύο θαηαλαισηέο. Καη πάιη ζα επηιπζεί ην πξνεγνύκελν παξάδεηγκα κε ηα ίδηα αξρηθά δεδνκέλα. Ήηνη : ΕΝΑΛΛΑΚΣΗ ΘΕΡΜΟΣΗΣΑ Παξνρή 2.50 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.312 m Παξνρή 0.75 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.125 m Παξνρή 0.80 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.408 m Παξνρή 0.95 m3/h Πηώζε πίεζεο 2.256 m Σν απαηηνύκελν πςνκεηξηθό γηα θάζε θπθινθνξεηή είλαη ε πθηζηάκελε πηώζε πίεζεο ζηνλ αληίζηνηρν θιάδν ζπλ ηελ πηώζε πίεζεο ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ. Έηζη ηα απαηηνύκελα ραξαθηεξηζηηθά ησλ θπθινθνξεηώλ αλά θιάδν έρνπλ σο εμήο : Παξνρή 0.75 m3/h Τςνκεηξηθό 1.437 m Παξνρή 0.80 m3/h Τςνκεηξηθό 1.720 m Παξνρή 0.95 m3/h Τςνκεηξηθό 2.568 m Καη νη επηιεγέληεο θπθινθνξεηέο αλά θιάδν είλαη : WILO RS 25/4 Παξνρή 0.75 m3/h Τςνκεηξηθό 3.59 m WILO RS 25/4 Παξνρή 0.80 m3/h Τςνκεηξηθό 3.54 m WILO RS 25/4 Παξνρή 0.95 m3/h Τςνκεηξηθό 3.36 m Σα ζεκεία ιεηηνπξγίαο ησλ επηιεγέλησλ θπθινθνξεηώλ είλαη θαη αξρήλ πςειόηεξα από ηα απαηηνύκελα, ν δε επηιεγείο θπθινθνξεηήο είλαη έλαο ηππηθόο θαη επξέσο
ρξεζηκνπνηνύκελνο. Γηα ηελ επίηεπμε ησλ δεηνπκέλσλ παξνρώλ αλά θιάδν ζέηνπκε πξόζζεηε αληίζηαζε κέζσ ξπζκηζηηθήο βάλαο σο εμήο : Παξνρή 2.50 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 0 Πηώζε πίεζεο 0.31 m Παξνρή 0.75 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 43431 Πηώζε πίεζεο 3.59 m Παξνρή 0.80 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 32788 Πηώζε πίεζεο 3.54 m Παξνρή 0.95 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 14755 Πηώζε πίεζεο 3.36 m Με ηα αλσηέξσ δεδνκέλα θαη επηιύνληαο πδξαπιηθά ην δίθηπν έρνληαο όινπο ηνπο θαηαλαισηέο αλνηθηνύο, νη παξνρέο ηξνθνδόηεζεο ζα είλαη νη εμήο : Παξνρή 2.39 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.28 m Παξνρή 0.72 m3/h Πηώζε πίεζεο 3.28 m Παξνρή 0.77 m3/h Πηώζε πίεζεο 3.25 m Παξνρή 0.89 m3/h Πηώζε πίεζεο 3.15 m Απνηέιεζκα, όινη νη θιάδνη ππνηξνθνδνύληαη. Δειαδή αλ θαη ν θάζε θπθινθνξεηήο όηαλ δνπιεύεη κόλνο ηνπ ππεξθαιύπηεη ηνλ θιάδν, όηαλ εξγάδεηαη παξάιιεια κε ηνπο άιινπο κεηώλνληαη νη πδξνδπλακηθέο απνδόζεηο ηνπ. Καηαδεηθλύεηαη θαζαξά πσο νη θπθινθνξεηέο αιιεινεπεξεάδνληαη έληνλα θαη πσο εύθνια κπνξεί λα πέζεη θάπνηνο ζε ζθάικα θαηά ηελ δηαζηαζηνιόγεζε απηώλ. Σα θαηλόκελα ππνηξνθνδόηεζεο απμάλνληαη έληνλα κε ηελ αύμεζε ηνπ αξηζκνύ ησλ θαηαλαισηώλ. Ασηονομία με ηον ζσλλέκηη σδρασλικού διατωριζμού Σν ζύζηεκα ζπγθξνηείηαη από έλαλ θπθινθνξεηή ζε θάζε θαηαλάισζε θαη έλα θιαπέ πάλσ από θάζε θπθινθνξεηή γηα ηελ απνθνπή ηεο θπζηθήο θπθινθνξίαο. Ο θάζε ΕΝΑΛΛΑΚΣΗ ΘΕΡΜΟΣΗΣΑ θπθινθνξεηήο δηαζηαζηνινγείηαη έηζη ώζηε λα θαιύπηεη ηελ πηώζε πίεζεο ηνπ θάζε θαηαλαισηή θαη όρη ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ. Γηα ηελ θάιπςε ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ εγθαζίζηαηαη θεληξηθόο θπθινθνξεηήο, ν νπνίνο θαιύπηεη ηελ ζπλνιηθή παξνρή ησλ θαηαλαισηώλ θαη ηελ πηώζε πίεζεο κόλν ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ. Καη πάιη ζα επηιπζεί ην πξνεγνύκελν παξάδεηγκα κε ηα ίδηα αξρηθά δεδνκέλα. Ήηνη :
Παξνρή 2.50 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.312 m Παξνρή 0.75 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.125 m Παξνρή 0.80 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.408 m Παξνρή 0.95 m3/h Πηώζε πίεζεο 2.256 m Σν πςνκεηξηθό γηα θάζε θπθινθνξεηή είλαη ε αληίζηνηρε πηώζε πίεζεο ζηνλ θιάδν. Έηζη ηα απαηηνύκελα ραξαθηεξηζηηθά ησλ θπθινθνξεηώλ αλά θιάδν έρνπλ σο εμήο : Παξνρή 2.50 m3/h Τςνκεηξηθό 0.312 m Παξνρή 0.75 m3/h Τςνκεηξηθό 1.125 m Παξνρή 0.80 m3/h Τςνκεηξηθό 1.408 m Παξνρή 0.95 m3/h Τςνκεηξηθό 2.256 m ηνλ θεληξηθό θιάδν είλαη επηζπκεηή κία πεξίζζεηα παξνρήο θαηά 10%. Ούησο ηίζεηαη απηή 2.70 m3/h θαη ηόηε ε πηώζε πίεζεο ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ είλαη 0.3645 m. Η πξόζζεηε παξνρή ηνπ θεληξηθνύ θιάδνπ είλαη απηή πνπ ζα δηνρεηεύεηαη κέζσ ηνπ bypass ηνπ ζπιιέθηε. Σν bypass ηνπ ζπιιέθηε είλαη δηαζηαζηνινγεκέλν έηζη ώζηε λα παξνπζηάδεη ακειεηέα αληίζηαζε. Ειήθζε δε γηα ηνπο ππνινγηζκνύο ζπληειεζηήο αληηζηάζεσο 3. Οη επηιεγέληεο θπθινθνξεηέο αλά θιάδν είλαη : WILO RS 25/2 Παξνρή 0.75 m3/h Τςνκεηξηθό 1.67 m WILO RS 25/2 Παξνρή 0.80 m3/h Τςνκεηξηθό 1.65 m WILO RS 25/4 Παξνρή 0.95 m3/h Τςνκεηξηθό 3.36 m WILO RS 25/4 Παξνρή 2.70 m3/h Τςνκεηξηθό 0.966 m Σα ζεκεία ιεηηνπξγίαο ησλ επηιεγέλησλ θπθινθνξεηώλ είλαη θαη αξρήλ πςειόηεξα από ηα απαηηνύκελα, νη δε επηιεγέληεο θπθινθνξεηέο είλαη ηππηθνί θαη επξέσο ρξεζηκνπνηνύκελνη. Γηα ηελ επίηεπμε ησλ δεηνπκέλσλ παξνρώλ αλά θιάδν, ζέηνπκε πξόζζεηε αληίζηαζε κέζσ ξπζκηζηηθήο βάλαο σο εμήο : Παξνρή 2.70 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 825 Πηώζε πίεζεο 0.96 m Παξνρή 0.75 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 9674 Πηώζε πίεζεο 1.67 m Παξνρή 0.80 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 3750 Πηώζε πίεζεο 1.65 m Παξνρή 0.95 m3/h Πξόζζεηε αληίζηαζε 12255 Πηώζε πίεζεο 3.36 m
Με ηα αλσηέξσ δεδνκέλα θαη επηιύνληαο πδξαπιηθά ην δίθηπν, έρνληαο όινπο ηνπο θαηαλαισηέο αλνηθηνύο, νη παξνρέο ηξνθνδόηεζεο ζα είλαη νη εμήο : Παξνρή 2.70 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.96 m Παξνρή 0.75 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.67 m Παξνρή 0.80 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.65 m Παξνρή 0.95 m3/h Πηώζε πίεζεο 3.36 m Κλάδος bypass Παξνρή 0.20 m3/h Πηώζε πίεζεο ακειεηέα Όπσο θαίλεηαη θαζαξά από ηε καζεκαηηθή αλάιπζε, ζηελ παξάιιειε ιεηηνπξγία ησλ θπθινθνξεηώλ ησλ θιάδσλ, δελ εκθαλίδνληαη αιιεινεπηδξάζεηο κεηαμύ ησλ. Ούησο έθαζηνο θιάδνο είλαη ζεξκηθά θαη πδξαπιηθά αλεμάξηεηνο ησλ άιισλ. Γηα ηελ ζπλέρηζε ηνπ παξαδείγκαηνο ζα επηιπζεί μαλά ην ζύζηεκα έρνληαο ελ ιεηηνπξγία ηνπο δύν από ηνπο ηξεηο θαηαλαισηέο. Η επίιπζε ηνπ ζπζηήκαηνο δίλεη : Παξνρή 2.70 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.96 m Παξνρή 0.00 m3/h Πηώζε πίεζεο 0.00 m Παξνρή 0.80 m3/h Πηώζε πίεζεο 1.65 m Παξνρή 0.95 m3/h Πηώζε πίεζεο 3.36 m Κλάδος bypass Παξνρή 0.95 m3/h Πηώζε πίεζεο ακειεηέα Πξάγκαηη θαη ζ απηή ηελ πεξίπησζε θαη ζε νπνηαδήπνηε άιιε αλεμαξηήησο αξηζκνύ ελεξγώλ θαηαλαισηώλ θαη αλεμαξηήησο ζπλνιηθνύ αξηζκνύ θαηαλαισηώλ, ν ζπιιέθηεο πδξαπιηθνύ δηαρσξηζκνύ θαζηζηά ηνλ θάζε θιάδν πδξαπιηθά αλεμάξηεην ησλ ππνινίπσλ. Παξαηεξείζηε ην θξίζηκν γεγνλόο πσο ζε όπνηνλ θιάδν κεηαβιεζεί πξνο ηα θάησ ε παξνρή ιόγσ απελεξγνπνηήζεσο ή κεξηθνύ ζηξαγγαιηζκνύ απηνύ, ε δεκηνπξγνπκέλε πεξίζζεηα παξνρήο δηαθεύγεη από ην bypass αθήλνληαο αλεπεξέαζηνπο ηνπο ππόινηπνπο θιάδνπο. Ο ζπγθεθξηκέλνο ηξόπνο θαηαζθεπήο ηεο απηνλνκίαο έρεη εθαξκνγή ζε νπνηνδήπνηε θιεηζηό πδξαπιηθό ζύζηεκα δηαλνκήο ξεπζηνύ, ζηελ ζέξκαλζε θαη ζηνλ θιηκαηηζκό. Απηνλνκίεο κε ηνλ ζπιιέθηε πδξαπιηθνύ δηαρσξηζκνύ έρνπλ θαηαζθεπαζηεί θαη θαηαζθεπάδνληαη ζπλερώο. Σα απνηειέζκαηα ιεηηνπξγίαο είλαη ζε θάζε πεξίπησζε πιήξσο ζπκβαηά θαη πιήξσο αληαπνθξηλόκελα ζηε καζεκαηηθή αλάιπζε. Αθενηοσλίδης Αριζηείδης Γηπι. Ναππεγόο Μερ/γνο Μερ/θόο ΔΜΠ (Νοέμβριος 1999)
Δεκέμβριος 2005 Παξαηεξήζεηο ηνπ ζπγγξαθέα επί ηνπ άξζξνπ. Πξάγκαηη όια ηα ππνζηεξηδόκελα ζην παξόλ άξζξν ηζρύνπλ απηνύζηα. Ωο πξόζζεηεο γλώζεηο θαη γηα ηελ πιεξόηεηα θαη ζθαηξηθή αληηκεηώπηζε ηνπ ζέκαηνο πξνζηίζεληαη ηα εμήο : 1. Ο ζπιιέθηεο πδξαπιηθνύ δηαρωξηζκνύ ή ζπιιέθηεο ρακειώλ απωιεηώλ (θαηά ηελ Γεξκαληθή νξνινγία) απνηειεί θαηά Recknagel γλωζηή θαη δνθηκαζκέλε ηερλνινγία. Αλη απηνύ ρξεζηκνπνηείηαη πεξηζζόηεξν ζηελ Γεξκαλία ν πδξαπιηθόο δηαρωξηζηήξαο (hydraulischer Entkoppler, hydraulische Weiche), δηαηάμεηο πνπ δεκηνπξγνύλ ζεκεηαθό πδξαπιηθό δηαρωξηζκό (π.ρ. θύθιωκα παξαγωγήο κε θύθιωκα δηαλνκήο). 2. Η αξρή ιεηηνπξγίαο όιωλ ηωλ πδξαπιηθώλ δηαρωξηζηώλ είλαη ε ρξήζε επαξθώο κεγάιεο δηαηνκήο θαη όγθνπ ώζηε λα παξνπζηάδνληαη ακειεηέεο αληηζηάζεηο θαηά ηελ ξνή. Δπνκέλωο ε ρξήζε ζπιιέθηε πδξαπιηθνύ δηαρωξηζκνύ είλαη απαγνξεπηηθή ζε εθηεηακέλα δίθηπα ιόγω απαίηεζεο ρξήζεο ππεξβνιηθά κεγάιεο δηαηνκήο. 3. Η ρξήζε ζπιιέθηε πδξαπιηθνύ δηαρωξηζκνύ απνηειεί κία άξηζηε επηινγή γηα εγθαηαζηάζεηο απηνλνκίαο κεζαίνπ κεγέζνπο κε ρξήζε ζπιιέθηε, όπνπ ε απαηηνύκελε δηαηνκή απηνύ δελ απνηειεί πξόβιεκα. 4. Βέιηηζην ζα ήηαλ από πιεπξάο ελεξγεηαθήο, λα ρξεζηκνπνηεζεί θεληξηθόο θπθινθνξεηήο κεηαβιεηώλ ζηξνθώλ, έηζη ώζηε λα κεηώλνληαη νη ζηξνθέο ηνπ θπθινθνξεηνύ θαη ε παξνρή ηνπ θαζώο απελεξγνπνηνύληαη θαηαλαιωηέο. Σ απηή ηελ πεξίπηωζε δελ ζα θνξηωλόηαλ ην bypass κε πεξηηηή παξνρή. 5. Τν ηξηζωιήλην ζύζηεκα, ην νπνίν απνηειεί λέα ζπλδεζκνινγία, απνθιεηζηηθήο επηλόεζεο ηνπ ζπγγξαθέα θαη άγλωζηε εθαξκνγή νπνπδήπνηε αιινύ, πξνζθέξεη πδξαπιηθό δηαρωξηζκό θιάδωλ θαη όρη ζεκεηαθό, θαη απηό ρωξίο απαίηεζε κεγάιωλ δηαηνκώλ. Έηζη είλαη εθαξκόζηκν θαη ζε δίθηπα κε ζπιιέθηε αιιά θαη ζε εθηεηακέλα δίθηπα. Αθενηοσλίδης Αριζηείδης Γηπι. Ναππεγόο Μερ/γνο Μερ/θόο ΔΜΠ (Δεκέμβριος 2005)