انتخاب صحیح مخزن بافر و پمپ‌های سیرکولاسیون یکی از مهم‌ترین بخش‌های طراحی سیستم هیدرونیک ثانویه برای پمپ حرارتی هوا به آب است.

یک پمپ حرارتی ممکن است دارای COP عالی، کمپرسور اینورتر با راندمان بالا و کنترل‌های پیشرفته باشد - اما اگر مخزن بافر به اشتباه اندازه‌گیری شود یا پمپ‌های سیرکولاسیون دور از نقاط طراحی خود کار کنند، کل سیستم ممکن است همچنان از موارد زیر رنج ببرد:

• چرخه‌های مکرر کمپرسور

• مصرف برق بیش از حد پمپ

• پمپ کوچکتر از حد مشکلاتی متفاوت ایجاد می‌کند:

• نوسانات زیاد دمای آب

• مخلوط شدن هیدرولیکی غیرضروری

• کاهش راندمان پمپ حرارتی

• عملکرد ضعیف گرمایش یا سرمایش

• آلارم جریان و عملکرد ناپایدار

بنابراین هدف صرفاً نصب یک مخزن "به اندازه کافی بزرگ" و یک پمپ "به اندازه کافی قدرتمند" نیست.

مهندسی هیدرونیک خوب به معنای انتخاب هر جزء بر اساس بار حرارتی واقعی، جریان آب، افت فشار، حداقل خروجی پمپ حرارتی و مشخصات عملکرد ساختمان2.06 متر مکعب در ساعت

بیایید به اصول مهندسی پشت اندازه‌گیری مخزن بافر و انتخاب پمپ سیرکولاسیون بپردازیم.

1. درک سیستم هیدرونیک ثانویه در ابتدا

قبل از انتخاب اجزاء، باید بفهمیم که آنها چه کاری انجام می‌دهند.

یک سیستم پمپ حرارتی ثانویه معمولی شامل دو مدار آب است.

مدار اولیه

پمپ حرارتی → پمپ سیرکولاسیون اولیه → مخزن بافر → پمپ حرارتی

مدار اولیه عمدتاً پمپ حرارتی را سرویس می‌دهد.

مدار ثانویه

مخزن بافر → پمپ سیرکولاسیون ثانویه → پایانه‌های ساختمان → مخزن بافر

مدار ثانویه ساختمان را سرویس می‌دهد.

این پایانه‌ها ممکن است شامل موارد زیر باشند:

• گرمایش از کف

• منیفولدها

• واحدهای فن کویل

• واحدهای هواساز

• مناطق گرمایشی متعدد

این جداسازی مهم است زیرا پمپ حرارتی و ساختمان لزوماً به جریان یکسان در زمان یکسان نیاز ندارند.

بنابراین پمپ اولیه را می‌توان بر اساس الزامات هیدرولیکی پمپ حرارتی انتخاب کرد، در حالی که پمپ ثانویه بر اساس الزامات سیستم توزیع2.06 متر مکعب در ساعت

2. اهمیت اندازه‌گیری مخزن بافر

مخزن بافر صرفاً یک ظرف آب بزرگ نیست.

یکی از عملکردهای اصلی آن فراهم کردن جرم حرارتی2.06 متر مکعب در ساعت

حجم کم آب سیستم می‌تواند باعث تغییر سریع دمای آب شود.

این خطر را افزایش می‌دهد:

پمپ حرارتی روشن → دمای هدف رسیده → خاموش → دما کاهش می‌یابد → دوباره روشن می‌شود

به عبارت دیگر:

چرخه‌های کوتاه

اما بزرگ کردن بیش از حد مخزن نیز لزوماً بهتر نیست.

مخزن بیش از حد بزرگ می‌تواند افزایش دهد:

• هزینه تجهیزات

• فضای نصب

• اتلاف حرارت ایستاده

• زمان گرم شدن سیستم

• حجم کلی آب

بنابراین هدف این است:

جرم حرارتی کافی برای دستیابی به عملکرد پایدار پمپ حرارتی بدون افزایش غیرضروری حجم سیستم فراهم شود.

3. مخزن بافر را فقط بر اساس ظرفیت نامی پمپ حرارتی اندازه‌گیری نکنید

یک میانبر رایج در صنعت این است:

"X لیتر مخزن بافر به ازای هر کیلووات ظرفیت پمپ حرارتی."

این می‌تواند برای تخمین اولیه مفید باشد، اما نباید به عنوان یک قانون طراحی جهانی تلقی شود.

اما این به طور خودکار به این معنی نیست که ما به مخزن بافر 172 لیتری نیاز داریم.

زیرا چرخه‌های کوتاه فقط بر اساس ظرفیت نامی تعیین نمی‌شوند.

دو پمپ حرارتی 15 کیلوواتی را در نظر بگیرید.

پمپ حرارتی A ممکن است تا 3 کیلووات کاهش یابد.

پمپ حرارتی B ممکن است فقط تا 6 کیلووات کاهش یابد.

اگر حداقل تقاضای گرمایش فعال ساختمان 2 کیلووات باشد، این دو سیستم به طور متفاوتی عمل می‌کنند.

برای پمپ حرارتی A:

3 - 2 = 1 کیلووات خروجی اضافی

برای پمپ حرارتی B:

6 - 2 = 4 کیلووات خروجی اضافی

بنابراین پمپ حرارتی B به بافر حرارتی قابل توجهی بیشتری برای دستیابی به حداقل زمان کارکرد کمپرسور یکسان نیاز دارد.

به همین دلیل است که حداقل ظرفیت پمپ حرارتی اغلب مهم‌تر از ظرفیت نامی در ارزیابی خطر چرخه‌های کوتاه است.

4. محاسبه مخزن بافر مبتنی بر مهندسی بیشتر

یک محاسبه ساده مفید بر اساس انرژی حرارتی است که باید در طول زمان کارکرد حداقل کمپرسور مورد نظر جذب شود.

حجم آب مؤثر مورد نیاز را می‌توان از این طریق تخمین زد:

V = Q × t / (ρ × Cp × ΔT)

برای آب، این می‌تواند برای محاسبات عملی HVAC ساده شود:

V ≈ 14.3 × P × t / ΔT

Q = 1.163 × جریان × ΔT

V = حجم آب مؤثر مورد نیاز بر حسب لیتر
P = خروجی حرارت اضافی بر حسب کیلووات
t = زمان کارکرد حداقل مورد نظر بر حسب دقیقه
= جریان آب بر حسب متر مکعب در ساعت = تغییر مجاز دمای آب بر حسب درجه سانتیگراد

اصطلاح کلیدی خروجی حرارت اضافی است:

P = حداقل خروجی پمپ حرارتی - حداقل بار فعال ساختمان

این تخمین واقع‌بینانه‌تری نسبت به ضرب صرف ظرفیت نامی پمپ حرارتی در یک مقدار دلخواه لیتر بر کیلووات ارائه می‌دهد.

5. مثال اندازه‌گیری مخزن بافر

فرض کنید یک پمپ حرارتی اینورتر دارد:

حداقل خروجی گرمایش = 6 کیلووات

در هوای ملایم، حداقل بار فعال ساختمان است:

2 کیلووات

= اختلاف دمای آب بر حسب درجه سانتیگراد

خروجی اضافی = 6 - 2 = 4 کیلووات

فرض کنید ما حداقل می‌خواهیم:

15 دقیقه حداقل زمان کارکرد کمپرسور

و اجازه دهیم دمای آب سیستم تا:

5 درجه سانتیگراد

ΔT = 5 درجه سانتیگراد

سپس:

V ≈ 14.3 × 4 × 15 / 5

V ≈ 172 لیتراین 2.06 متر مکعب در ساعت

است.

اما این به طور خودکار به این معنی نیست که ما به مخزن بافر 172 لیتری نیاز داریم.

چرا؟

زیرا سیستم هیدرونیک موجود در حال حاضر حاوی آب است.

6. همیشه حجم آب موجود سیستم را بشمارید

فرض کنید حداقل حجم آب مؤثر محاسبه شده ما است:

172 لیتر

• اما سیستم در حال حاضر حاوی:

• لوله‌های گرمایش از کف: 70 لیتر

• لوله‌کشی اصلی: 20 لیتر

مبدل حرارتی پمپ حرارتی و لوله‌کشی داخلی: 10 لیتر

حجم موجود کل:

100 لیتر

بنابراین حجم اضافی مورد نیاز تقریباً خواهد بود:

172 - 100 = 72 لیتر

سپس می‌توان یک مخزن بافر تجاری موجود با اندازه مناسب بعدی را در نظر گرفت، مشروط بر الزامات سازنده پمپ حرارتی و پیکربندی هیدرولیکی واقعی.

این یک رویکرد بسیار منطقی‌تر از نصب خودکار مخزن 200 یا 300 لیتری است.

7. چرا 15 دقیقه اغلب یک بررسی طراحی مفید است

حداقل دوره عملیاتی مانند 10-15 دقیقه اغلب به عنوان یک بررسی مهندسی هنگام ارزیابی جرم حرارتی و چرخه‌ها استفاده می‌شود.

هدف ساده است.

ما می‌خواهیم از موارد زیر اجتناب کنیم:

روشن → خاموش → روشن → خاموش

هر چند دقیقه.

چرخه‌های عملیاتی طولانی‌تر به طور کلی دماهای پایدارتر سیستم را فراهم می‌کنند و به پمپ‌های حرارتی اینورتر اجازه می‌دهند تا به طور مؤثرتری تعدیل شوند.

با این حال، هیچ قانون جهانی وجود ندارد که بگوید هر پمپ حرارتی باید دقیقاً 15 دقیقه کار کند.

• همیشه بررسی کنید:

• حداقل حجم آب سازنده

• استراتژی کنترل کمپرسور

• مورد نیاز ΔT

• الزامات یخ‌زدایی

محدوده تعدیل اینورتر

داده‌های سازنده باید بر قوانین اندازه‌گیری عمومی اولویت داشته باشند.

8. طراحی اتصال مخزن بافر نیز مهم است

حجم مخزن به تنهایی تعیین کننده راندمان سیستم نیست.

اتصال هیدرولیکی به همان اندازه مهم است.

یک آرایش مخزن بافر چهار لوله‌ای سنتی می‌تواند جداسازی هیدرولیکی قوی بین مدارهای اولیه و ثانویه را فراهم کند.با این حال، می‌تواند باعث 2.06 متر مکعب در ساعت

شود.

به عنوان مثال، فرض کنید آب برگشتی از سیستم گرمایش از کف است:

35 درجه سانتیگراد

اگر مخلوط شدن هیدرولیکی باعث شود آب ورودی به پمپ حرارتی به موارد زیر افزایش یابد:

36 درجه سانتیگراد

پمپ حرارتی باید در برابر دمای برگشت کمی بالاتر کار کند.

این می‌تواند دمای میعان را افزایش داده و راندمان گرمایش را کاهش دهد.

• جریمه دقیق COP را نمی‌توان با یک درصد جهانی نشان داد زیرا به موارد زیر بستگی دارد:

• مبرد

• کمپرسور

• دمای بیرون

• دمای آب

• فرکانس کمپرسور

طراحی مبدل حرارتی

اما اصل مهندسی روشن است:

برای پمپ حرارتی، افزایش غیرضروری دمای آب به طور کلی راندمان را کاهش می‌دهد.

9. چرا باید مخلوط شدن غیرضروری را به حداقل برسانیم

پمپ‌های حرارتی به دمای آب حساس هستند.

هرچه دمای آب گرمایش مورد نیاز کمتر باشد، به طور کلی انتقال حرارت برای چرخه تبرید آسان‌تر است.

این یکی از دلایلی است که پمپ‌های حرارتی به ویژه با موارد زیر به خوبی کار می‌کنند:

گرمایش از کف

زیرا گرمایش کف اغلب می‌تواند در دماهای آب خروجی نسبتاً پایین کار کند.

اگر مخلوط شدن هیدرولیکی غیرضروری باعث شود پمپ حرارتی در دمای آب خروجی بالاتری نسبت به آنچه ساختمان واقعاً نیاز دارد کار کند، COP می‌تواند کاهش یابد.

بنابراین، مخزن بافر نباید فقط جرم حرارتی را فراهم کند.

آرایش لوله‌کشی نیز باید برای به حداقل رساندن مخلوط شدن غیرضروری طراحی شود.

10. مخازن بافر دو لوله‌ای در مقابل چهار لوله‌ای

این یک تمایز مهم است.

مخزن بافر چهار لوله‌ای

مدارهای پمپ حرارتی و ساختمان به طور جداگانه به مخزن متصل می‌شوند.

آرایش معمول:

پمپ حرارتی → مخزن → پمپ حرارتی

و:

مخزن → ساختمان → مخزن

• مزایا شامل موارد زیر است:

• جداسازی هیدرولیکی قوی

• جریان اولیه و ثانویه مستقل

ادغام چند منطقه‌ای آسان‌تر

• عیب بالقوه:

مخلوط شدن هیدرولیکی بیشتر اگر جریان‌های اولیه و ثانویه به طور قابل توجهی متفاوت باشند

مخزن بافر دو لوله‌ای / تنظیم کننده حجم

مخزن ممکن است به صورت سری یا به عنوان بخشی از یک آرایش برگشت مشترک نصب شود.

• هدف اصلی آن ممکن است این باشد:

• افزایش حجم آب سیستم

• فراهم کردن جرم حرارتی

کاهش چرخه‌ها

در حالی که برخی از مخلوط شدن‌های مرتبط با جداسازی هیدرولیکی کامل را به حداقل می‌رساند.

کدام پیکربندی بهتر است؟

این بستگی به این دارد که آیا پروژه عمدتاً نیاز دارد:

حداکثر جریان = 4 متر مکعب در ساعت

یا:

جداسازی هیدرولیکی + حجم حرارتی

این باید در طول طراحی سیستم تصمیم گرفته شود.

11. نحوه انتخاب پمپ سیرکولاسیون اولیه

پس از ایجاد آرایش بافر، می‌توانیم پمپ‌ها را انتخاب کنیم.

پمپ اولیه مدار پمپ حرارتی را سرویس می‌دهد.

دو پارامتر ضروری هستند:

نرخ جریان مورد نیاز

و

هد پمپ مورد نیاز

بیایید با جریان شروع کنیم.

12. محاسبه جریان آب پمپ حرارتی

برای سیستم‌های آب، خروجی حرارتی تقریباً است:

Q = 1.163 × جریان × ΔT

که در آن:Q
= ظرفیت حرارتی بر حسب کیلوواتجریان
= جریان آب بر حسب متر مکعب در ساعتΔT

= اختلاف دمای آب بر حسب درجه سانتیگراد

بنابراین:

جریان = Q / (1.163 × ΔT)

به عنوان مثال، فرض کنید یک پمپ حرارتی تولید می‌کند:

12 کیلووات

و برای موارد زیر طراحی شده است:

ΔT = 5 درجه سانتیگراد

سپس:

جریان = 12 / (1.163 × 5)

≈ 2.06 متر مکعب در ساعت

بنابراین پمپ باید قادر به تأمین تقریباً باشد:

2.1 متر مکعب در ساعت

در هد فشار سیستم مورد نیاز.

اما جریان به تنهایی کافی نیست.

13. هد پمپ نیز به همان اندازه مهم است

پمپ سیرکولاسیون باید بر مقاومت هیدرولیکی مدار غلبه کند.

• مدار اولیه ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• از:

• لوله‌ها

• زانوها

• اتصالات

• شیرها

• شیرهای یک‌طرفه

• صافی‌ها

• فلومترها

اتصالات مخزن بافر

هر جزء افت فشار ایجاد می‌کند.

هد پمپ مورد نیاز کل تقریباً است:

کل افت فشار = افت لوله + افت اتصالات + افت تجهیزاتپمپ سیرکولاسیون انتخاب شده باید جریان طراحی مورد نیاز را 2.06 متر مکعب در ساعت

تأمین کند.این بدان معنی است که انتخاب پمپ همیشه باید از 2.06 متر مکعب در ساعت

سازنده استفاده کند.

پمپ را فقط از حداکثر جریان آن انتخاب نکنید.

و آن را فقط از حداکثر هد آن انتخاب نکنید.

پارامتر مهم واقعی است:

نقطه عملیاتی = جریان مورد نیاز + هد مورد نیاز

14. چرا سیستم‌های ثانویه انتخاب پمپ اولیه را آسان‌تر می‌کنند

یکی از مزایای جداسازی هیدرولیکی این است که مدار اولیه معمولاً نسبتاً ساده است.

به عنوان مثال:

پمپ حرارتی → پمپ → مخزن بافر → پمپ حرارتی

طول لوله و اجزاء مشخص هستند.

این محاسبه افت فشار را نسبتاً ساده می‌کند.

بنابراین، پمپ اولیه را می‌توان به دقت برای پمپ حرارتی انتخاب کرد.

این بسیار آسان‌تر از درخواست از یک پمپ برای سرویس دادن است:

پمپ حرارتی + سه طبقه + رادیاتورها + گرمایش از کف + فن کویل‌ها + شیرهای منطقه‌ای

که در آن مقاومت سیستم ممکن است به طور مداوم تغییر کند.

15. نحوه انتخاب پمپ سیرکولاسیون ثانویه

پمپ ثانویه وظیفه متفاوتی دارد.

این سیستم توزیع ساختمان را تأمین می‌کند.

• بنابراین طراحی آن باید موارد زیر را در نظر بگیرد:

• الزامات جریان پایانه

• طول لوله‌ها

• قطرهای لوله

• تعداد اتصالات

• شیرهای کنترلی

• مبدل‌های حرارتی

• منیفولدها

• رادیاتورها

• فن کویل‌ها

• حلقه‌های گرمایش از کف

عملکرد همزمان منطقه‌ها

کل جریان ثانویه بر اساس بار پایانه فعال است.اما هد پمپ مورد نیاز معمولاً توسط پر تقاضاترین مدار هیدرولیکی

تعیین می‌شود، نه با جمع کردن صرف افت فشار هر شاخه موازی.

این تمایز بسیار مهم است.

16. مثال: پمپ ثانویه گرمایش از کف

فرض کنید یک سیستم گرمایش از کف نیاز دارد:

کل جریان = 1.8 متر مکعب در ساعت

پر تقاضاترین حلقه به همراه لوله‌کشی توزیع افت فشار محاسبه شده معادل را تولید می‌کند:

4.0 متر هد آب

بنابراین پمپ باید برای کارایی در حدود موارد زیر انتخاب شود:

1.8 متر مکعب در ساعت @ 4.0 متر هد

نه صرفاً به این دلیل که پلاک آن می‌گوید:

حداکثر جریان = 4 متر مکعب در ساعت

یا:

حداکثر هد = 7 متر

منحنی پمپ باید بررسی شود.

17. چرا پمپ‌های بزرگتر بهتر نیستند

بزرگ کردن بیش از حد پمپ‌های سیرکولاسیون یک اشتباه رایج است.

• پمپی که بیش از حد بزرگ است می‌تواند باعث موارد زیر شود:

• سرعت بیش از حد آب

• مصرف برق بالاتر

• صدای شیر

• صدای جریان

• فشار دیفرانسیل بیش از حد

• تنگ کردن غیرضروری

کنترل ضعیف منطقه

همچنین ممکن است سیستم را از نقطه طراحی هیدرولیکی مورد نظر دور کند.

• پمپ کوچکتر از حد مشکلاتی متفاوت ایجاد می‌کند:

• جریان آب ناکافی

• بیش از حد ΔT

• خروجی پایانه ضعیف

• آلارم جریان

عملکرد ناپایدار پمپ حرارتی

بنابراین اندازه‌گیری صحیح حیاتی است.

18. چرا پمپ‌های با سرعت متغیر معمولاً ترجیح داده می‌شوند

سیستم‌های گرمایش و سرمایش مسکونی به ندرت در جریان ثابت کار می‌کنند.

یک ویلا با ده منطقه گرمایشی را تصور کنید.

در شرایط طراحی:

10 منطقه باز

در طول عملیات عادی زمستان:

6 منطقه باز

در هوای ملایم:

2 منطقه باز

جریان ثانویه مورد نیاز به طور قابل توجهی تغییر می‌کند.

کارکرد مداوم یک پمپ با سرعت ثابت با حداکثر خروجی، انرژی را هدر می‌دهد و می‌تواند فشار دیفرانسیل بیش از حد را هنگام بسته شدن مناطق ایجاد کند.

یک گردشگر ECM مدرن با سرعت متغیر می‌تواند سرعت خود را بر اساس تقاضای واقعی تنظیم کند.

• این به ویژه با موارد زیر مفید است:

• منیفولدهای گرمایش از کف

• ترموستات‌های اتاق

• شیرهای منطقه‌ای

شیرهای کنترل فن کویل

19. چرا پمپاژ با سرعت متغیر اینقدر در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند

انرژی پمپ رابطه بسیار مهمی با سرعت دارد.

طبق قوانین شباهت پمپ:

جریان ∝ سرعت

هد ∝ سرعت²

توان ∝ سرعت³

این بدان معنی است که کاهش سرعت پمپ می‌تواند مصرف برق را به طور چشمگیری کاهش دهد.

به عنوان یک مثال نظری ساده شده:

اگر سرعت پمپ به 80% کاهش یابد:

توان ≈ 0.8³ = 0.512

یا تقریباً:

51% توان نظری اصلی

سیستم‌های واقعی به دلیل راندمان پمپ و مشخصات سیستم متفاوت خواهند بود، اما اصل بسیار مهم است:

بیش از آنچه ساختمان واقعاً نیاز دارد آب جابجا نکنید.

20. از کدام نوع پمپ باید استفاده کرد؟

برای سیستم‌های پمپ حرارتی مدرن مسکونی و تجاری سبک، گردشگرهای با راندمان بالا با کنترل الکترونیکی به طور کلی ترجیح داده می‌شوند.

• مزایای رایج شامل موارد زیر است:

• عملکرد با سرعت متغیر

• فناوری موتور مغناطیس دائم

• راندمان بهتر در بار جزئی

• کنترل فشار دیفرانسیل

• مصرف برق کمتر

• نویز کمتر

سازگاری بهتر با منطقه‌بندی

بسته به سازنده، حالت‌های کنترل ممکن است شامل موارد زیر باشد:

فشار ثابت

مفید برای سیستم‌هایی که شیرهای منطقه‌ای به طور مکرر باز و بسته می‌شوند.

فشار متناسب

اغلب برای سیستم‌های رادیاتور با شیرهای ترموستاتیک مفید است.

سرعت ثابت

ممکن است همچنان برای مدارهای اولیه با جریان ثابت مناسب باشد.

حالت صحیح بستگی به طراحی هیدرولیکی دارد.

21. در مورد پمپ‌های سانتریفیوژ چطور؟

پمپ‌های سانتریفیوژ بزرگتر برای بسیاری از سیستم‌های تهویه مطبوع تجاری و صنعتی مناسب باقی می‌مانند.

مسئله این نیست که آیا یک پمپ "سانتریفیوژ" است یا "غیر سانتریفیوژ" - بسیاری از گردشگرهای هیدرونیک اساساً از اصول هیدرولیکی سانتریفیوژ استفاده می‌کنند.

• سوالات مهم اینها هستند:

• آیا پمپ برای نقطه کار مورد نیاز مناسب است؟

• آیا می‌تواند به طور مؤثر تعدیل شود؟

• راندمان موتور آن چقدر است؟

• عملکرد آن در بار جزئی چگونه است؟

• آیا برای استراتژی کنترل سیستم مناسب است؟

آیا عملکرد صوتی مناسب است؟

برای تاسیسات مسکونی، نویز و راندمان بار جزئی به ویژه مهم هستند.

برای پروژه‌های تجاری بزرگ، پمپ‌های فرکانس متغیر که به درستی انتخاب شده‌اند ممکن است مناسب‌تر باشند.

22. یک اشتباه رایج: استفاده از ارتفاع ساختمان به عنوان هد پمپ

این شایسته توجه ویژه است.در یک سیستم هیدرونیک بسته

، یک ساختمان سه طبقه به این معنی نیست که پمپ سیرکولاسیون باید به طور مداوم آب را در کل ارتفاع ساختمان "بالا ببرد".

پس از پر شدن و تحت فشار قرار گرفتن سیستم، هد استاتیک بالا و پایین تا حد زیادی متعادل می‌شوند.

پمپ سیرکولاسیون عمدتاً نیاز به غلبه بر موارد زیر دارد:

افت فشار اصطکاکی

• از:

• لوله‌ها

• اتصالات

• شیرها

• مبدل‌های حرارتی

• منیفولدها

پایانه‌هاارتفاع ساختمان همچنان برای فشار پر کردن استاتیک، طراحی مخزن انبساط و حداقل فشار سیستم

مهم است، اما نباید مستقیماً به هد پمپ سیرکولاسیون اضافه شود.

این یکی از رایج‌ترین سوء تفاهم‌ها در مورد اندازه‌گیری پمپ در طراحی تهویه مطبوع هیدرونیک است.

23. پمپ‌های اولیه و ثانویه باید اهداف کنترلی متفاوتی داشته باشند

سطح عایق‌بندی

پمپ ثانویه

هدف این است:

حفظ جریان مورد نیاز از طریق پمپ حرارتی.

نقطه عملیاتی پمپ

پمپ ثانویه

هدف این است:

تأمین جریان مورد نیاز واقعی پایانه‌های ساختمان.

• عملکرد آن ممکن است به موارد زیر پاسخ دهد:

• ترموستات‌های اتاق

• شیرهای منطقه‌ای

• فشار دیفرانسیل

• سیستم مدیریت ساختمان

تقاضای گرمایش/سرمایش

این جداسازی به هر پمپ اجازه می‌دهد تا بر اساس عملکرد واقعی خود عمل کند.

24. انتخاب مخزن بافر و پمپ باید با هم در نظر گرفته شوند

مخزن بافر و پمپ‌ها هرگز نباید به طور مستقل طراحی شوند.

رابطه طراحی کامل این است:

پمپ ثانویه

↓

پمپ ثانویه

سطح عایق‌بندی

پمپ ثانویه

↓

پمپ ثانویه

↓

پمپ ثانویه

↓

پمپ ثانویه

نقطه عملیاتی پمپ

پمپ ثانویه

↓

واحدهای پایانه

هر جزء بر دیگری تأثیر می‌گذارد.

به عنوان مثال، تغییر ΔT پایانه جریان مورد نیاز را تغییر می‌دهد.

• تغییر جریان مورد نیاز تغییر می‌دهد:

• سرعت لوله

• مقاومت شیر و اتصالات

• نقطه عملیاتی پمپ

• مصرف برق پمپ

شرایط مخلوط شدن هیدرولیکی

به همین دلیل است که طراحی سیستم هیدرونیک همیشه باید به عنوان یک مسئله مهندسی کامل در نظر گرفته شود.

25. چک لیست طراحی عملی

قبل از انتخاب مخزن بافر و پمپ‌های سیرکولاسیون برای سیستم پمپ حرارتی هوا به آب، یک مهندس باید موارد زیر را تعیین کند:

• پمپ حرارتی

• ظرفیت نامی گرمایش/سرمایش

• حداقل ظرفیت تعدیل

• حداقل جریان سازنده

• جریان طراحی توصیه شده

• حداقل حجم آب سیستم

• مورد نیاز ΔT

الزامات یخ‌زدایی

• مخزن بافر

• حجم آب موجود سیستم

• حداقل بار فعال ساختمان

• حداقل زمان کارکرد مورد نظر

• نوسان دمای مجاز

• جداسازی هیدرولیکی مورد نیاز

• پیکربندی دو لوله‌ای یا چهار لوله‌ای

سطح عایق‌بندی

• پمپ اولیه

• جریان مورد نیاز پمپ حرارتی

• افت فشار مبدل حرارتی

• مقاومت لوله اولیه

• مقاومت شیر و اتصالات

نقطه عملیاتی پمپ

• پمپ ثانویه

• بار طراحی ساختمان

• جریان پایانه

• پر تقاضاترین مدار هیدرولیکی

• استراتژی کنترل منطقه

• عملیات بار جزئی

الزامات سرعت متغیر

اگر این پارامترها مشخص باشند، انتخاب جزء بسیار قابل اطمینان‌تر می‌شود.

26. اصل نهایی مهندسی

هنگام انتخاب مخزن بافر و پمپ‌ها، بزرگتر بودن به طور خودکار به معنای ایمن‌تر بودن نیست.

مخزن بیش از حد بزرگ → هزینه بیشتر + اتلاف حرارت بیشتر + پاسخ کندتر

پمپ بیش از حد بزرگ → برق بیشتر + نویز بیشتر + فشار دیفرانسیل بیش از حد

مخزن کوچکتر از حد → افزایش خطر چرخه‌های کوتاه

پمپ کوچکتر از حد → جریان ناکافی + انتقال حرارت ضعیف

هدف یافتن تعادل عملیاتی صحیح است.

برای یک سیستم هیدرونیک ثانویه که به خوبی طراحی شده است:

پمپ حرارتی جریان مورد نیاز خود را دریافت می‌کند، ساختمان جریان مورد نیاز خود را دریافت می‌کند و هیچ یک از پمپ‌ها نباید آب بیشتری از حد لازم جابجا کنند.

این اساس طراحی هیدرونیک کارآمد است.

نتیجه‌گیری: سیستم را طراحی کنید، نه فقط پمپ حرارتی

انتخاب یک پمپ حرارتی هوا به آب کارآمد فقط آغاز کار است.

عملکرد واقعی تاسیسات به نحوه همکاری کل سیستم هیدرونیک بستگی دارد:

پمپ حرارتی + مخزن بافر + پمپ اولیه + پمپ ثانویه + لوله‌کشی + کنترل‌ها + پایانه‌ها + بار ساختمان

یک مخزن بافر با اندازه مناسب می‌تواند جرم حرارتی کافی را فراهم کند، چرخه‌های کوتاه را کاهش دهد و در صورت نیاز جداسازی هیدرولیکی را فراهم کند.

یک پمپ اولیه که به درستی انتخاب شده است می‌تواند جریان پایدار را از طریق پمپ حرارتی حفظ کند.

یک پمپ ثانویه که به درستی کنترل شده است می‌تواند به طور مؤثر به تقاضای واقعی ساختمان پاسخ دهد.

هنگامی که این اجزاء به عنوان یک سیستم طراحی می‌شوند، نتیجه می‌تواند باشد:

عملکرد پایدارتر | مصرف انرژی کمکی کمتر | راحتی بهتر | کنترل آسان‌تر | قابلیت اطمینان طولانی مدت بهتر

هدف استفاده از بزرگترین مخزن بافر یا قدرتمندترین پمپ سیرکولاسیون نیست.هدف این است که هر جزء تا حد امکان نزدیک به 2.06 متر مکعب در ساعت

خود عمل کند.

این مهندسی خوب پمپ حرارتی است.برای اطلاعات فنی بیشتر در مورد پمپ‌های حرارتی هوا به آب، سیستم‌های گرمایش هیدرونیک، مخازن بافر، گرمایش از کف و راه‌حل‌های پمپ حرارتی OEM

، مراجعه کنید به:

www.ecoheat-pump.com

سوالات متداول: انتخاب مخزن بافر و پمپ

اندازه مخزن بافر برای پمپ حرارتی هوا چقدر باید باشد؟

هیچ اندازه مخزن بافر جهانی وجود ندارد. این باید از حداقل خروجی پمپ حرارتی، حداقل بار ساختمان، حجم آب موجود، نوسان دمای مجاز، زمان کارکرد حداقل کمپرسور مورد نظر، منطقه‌بندی و الزامات سازنده تعیین شود.

آیا 10 یا 20 لیتر به ازای هر کیلووات یک قانون خوب برای مخزن بافر است؟

این می‌تواند به عنوان یک قاعده کلی اولیه در برخی کاربردها استفاده شود، اما نباید جایگزین الزامات سازنده یا محاسبه حجم حرارتی شود. دو پمپ حرارتی با ظرفیت نامی یکسان می‌توانند سطوح تعدیل حداقل بسیار متفاوتی داشته باشند.

چگونه جریان آب پمپ حرارتی را محاسبه کنم؟

برای آب، یک تقریب مفید این است:

جریان (متر مکعب در ساعت) = ظرفیت (کیلووات) / [1.163 × ΔT (درجه سانتیگراد)]برای یک پمپ حرارتی 12 کیلوواتی که با ΔT 5 درجه سانتیگراد کار می‌کند، جریان تقریباً 2.06 متر مکعب در ساعت

است.

چگونه یک پمپ سیرکولاسیون پمپ حرارتی را انتخاب کنم؟

جریان آب مورد نیاز و کل افت فشار مدار را تعیین کنید، سپس پمپی را انتخاب کنید که منحنی عملکرد آن آن جریان را در هد مورد نیاز تأمین کند. هرگز پمپ را فقط با حداکثر جریان یا حداکثر هد انتخاب نکنید.

آیا پمپ‌های اولیه و ثانویه باید هم اندازه باشند؟

لزوماً نه. پمپ اولیه بر اساس الزامات مدار پمپ حرارتی انتخاب می‌شود، در حالی که پمپ ثانویه بر اساس سیستم توزیع ساختمان انتخاب می‌شود.

آیا پمپ سیرکولاسیون با سرعت متغیر برای پمپ حرارتی بهتر است؟