Ako ušetriť peniaze a neplytvať energiou pri vykurovacích a chladiacich sústavách?

K úspore energie dochádza jednoduchým dosiahnutím komfortnej a stabilnej teploty v obytnom alebo pracovnom priestore. No v prípade, že je regulačná technika vykurovacieho alebo chladiaceho systému nepresná, spôsobuje nepríjemné teplotné výkyvy, hluk a v neposlednom rade podstatne vyššiu spotrebu energie, než je nevyhnutné, čo vedie k celému radu sťažností užívateľov.

IMI Hydronic Engineering prichádza s novým elegantným riešením problému nepresnej regulačnej techniky vykurovacieho alebo chladiaceho systému v podobe nového,  vysokopresného tlakovo nezávislého vyvažovacieho a regulačného ventilu TA-Modulator a nových plne digitálne konfigurovateľných pohonov TA-Slider. Ich revolučné spojenie dokáže zabezpečiť dodanie presného potrebného množstva energie tak, aby sa konečnému užívateľovi zabezpečil dokonalý teplotný komfort. Požadovaná teplota sa tak dosiahne bez zbytočného plytvania energiou.

Kolísanie teploty a vysokú spotrebu energie spôsobujú obvykle predimenzované alebo poddimenzované regulačné ventily, nadprietok či podprietok, nesprávne nastavené čerpadlá alebo regulačné ventily so zlou schopnosťou dodávať potrebný prietok na dosiahnutie požadovanej teploty a jej stabilné udržanie. Tieto nedostatky by sa rozhodne nemali podceňovať. Zvýšením priestorovej teploty pri vykurovaní iba o jeden stupeň Celzia sa zvyšuje ročná spotreba energie o 6 až 11 %. Pri chladiacich systémoch sú tieto údaje dokonca ešte dramatickejšie – chladenie na teplotu o jeden stupeň nižšiu, než je nevyhnutné, znamená zvýšenie nákladov na energiu o 12 až 18 %!

Obr 1 Príklad využitia ventilu TA-Modulator a pohonu TA-Slider pri chladiacom tráme

Výkon vs. prietok

Výkon (čiže dopyt po energii) a prietok nie sú v systémoch chladenia a vykurovania (HVAC) v lineárnom vzťahu. Na približne 50-percentný výkon je potrebný prietok len 20 %. Väčšina systémov klimatizácie je však dimenzovaná na maximálne zaťaženie – vzhľadom na dni s najväčšou potrebou chladenia je teda 100-percentný prietok nevyhnutný len vo výnimočných prípadoch. Ak vezmeme do úvahy tieto skutočnosti, systémy HVAC požadujú v rámci sezóny prietok reálne okolo 25 až 80 %.

V súčasnosti používané regulačné ventily s on/off pohonmi zvládnu dodávať buď výlučne 100-percentný výkon, alebo sú úplne zatvorené. Meniace sa nároky na výkon – teda dopyt po energii – možno pritom najjednoduchšie prirovnať k spotrebe paliva v automobile: v prípade, že šofér jazdí štýlom brzda/plyn, pri ktorom stále zrýchľuje na plný plyn a potom dupne na brzdy, sa nádrž vyprázdni omnoho rýchlejšie, než keby išiel konštantnou a stálou rýchlosťou. Spotreba energie je tak pri on/off regulácii omnoho vyššia než pri plynulej regulácii. Pri nej dochádza v porovnaní s on/off reguláciou k úspore až 30 % energie.

Obr 2 Príklad využitia ventilu TA-Modulator a pohonu TA-Slider na reguláciu ohrevu vzduchu

Presnosť nadovšetko

Vzhľadom na to, že na udržanie stabilnej požadovanej teploty sú potrebné minimálne korekcie prietoku, je nevyhnutným predpokladom fungovania regulačného ventilu a pohonu pokiaľ možno čo najvyššia presnosť. Najväčšia pozornosť sa preto venovala novej ventilovej vložke vo vnútri regulačného ventilu TA-Modulator. Táto špeciálne tvarovaná ventilová vložka s patentovanou EQM charakteristikou (inherentnou charakteristikou), ktorá umožňuje 6-krát väčší pracovný zdvih kužeľa, než umožňujú lineárne ventily pri rovnakom prietoku, tak dosahuje vynikajúcu schopnosť riadiť prietok takmer až na nulovú hodnotu.

TA-Modulator spadá do kategórie tlakovo nezávislých vyvažovacích a regulačných ventilov, skrátene PIBCV. Zabudovaný regulátor tlakovej diferencie chráni ventil proti kolísaniu tlaku v sústave, udržiava reguláciu teploty vysokostabilnú, minimalizuje počet akcií pohonov a zároveň predlžuje životnosť jeho ventila. Navyše chráni sústavu proti nadprietokom, zabezpečuje automatické hydronické vyváženie, zjednodušuje uvedenie do prevádzky a šetrí nákladmi na čerpacie práce až o 40 %. Na rozdiel od väčšiny podobných produktov je TA-Modulator schopný merať nielen dostupný diferenčný tlak, ale aj skutočný prietok ventilom. Preto je jednoduchšie správne nastaviť čerpadlo tak, aby boli náklady na energiu minimálne, rovnako ako nájsť a odstrániť akékoľvek chyby či poruchy v celom systéme.

Obr 3 TA-Modulator – stupnica nastavenia prietoku

V závislosti od použitia možno regulačný ventil ovládať pomocou nového radu digitálnych pohonov TA-Slider alebo cez rad termických pohonov EMO TM. Nové pohony TA-Slider sú plne digitálne konfigurovateľné so smartfónom alebo počítačom a možno ich použiť vo všetkých systémoch s BUS komunikáciou alebo bez nej. S viac ako 200 rozličnými variantmi nastavenia a programovania zaručuje TA-Slider neobmedzené možnosti inteligentnej digitálnej regulácie a hydraulického vyváženia. Jednoduchšie a rýchlejšie plánovanie rovnako ako zníženie času inštalácie o 50 % predstavujú spolu s jednoduchou detekciou možných chýb len niektoré z mnohých ďalších výhod nových pohonov TA-Slider.

Z novej technológie budú ťažiť všetci

Projektanti, inštalatéri, investori alebo majitelia budov tak budú v konečnom dôsledku výrazne ťažiť z výhod novej technológie ventilu. Projektanti sa obídu bez časovo náročných a komplexných výpočtov a aj napriek tomu im táto technológia zaručí čo najvyššiu možnú energetickú účinnosť pomocou moderného high-tech riešenia. Inštalatéri ocenia tichú a spoľahlivú prevádzku bez sťažností zákazníkov, zatiaľ čo koneční užívatelia stavieb sa môžu tešiť na dokonalý teplotný komfort a nízke prevádzkové náklady.

Text vznikol v spolupráci so spoločnosťou IMI Hydronic Engineering.

Foto: IMI Hydronic Engineering,
značka IMI TA

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.