Κατά τον σχεδιασμό ενός συστήματος αντλίας θερμότητας αέρα-νερού, η δεξαμενή ασφαλείας αντιμετωπίζεται μερικές φορές ως απλό δοχείο αποθήκευσης νερού.

Αλλά από την άποψη της υδραυλικής μηχανικής, ο ρόλος του μπορεί να είναι πολύ πιο σημαντικός.

Μια σωστά σχεδιασμένη δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να βοηθήσει:

• Αύξηση του όγκου νερού και της θερμικής αδράνειας του συστήματος

• Μείωση του μικρού κύκλου της αντλίας θερμότητας

• Υδραυλικά διαχωρίστε την αντλία θερμότητας από το κύκλωμα του κτιρίου

• Σταθεροποίηση της ροής νερού μέσω της αντλίας θερμότητας

• Βοηθά στη συλλογή και απομάκρυνση του εισερχόμενου αέρα

• Προμηθεύστε μια τοποθεσία όπου τα ιζήματα μπορούν να εγκατασταθούν

• Απλούστευση της επιλογής αντλίας

• Εύκολη αντιμετώπιση προβλημάτων και λειτουργία

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε μιαδευτερογενές υδρολογικό σύστημα, όπου το κύκλωμα αντλίας θερμότητας και το κύκλωμα διανομής κτιρίου λειτουργούν με ξεχωριστές αντλίες κυκλοφορίας.

Τι ακριβώς κάνει λοιπόν μια δεξαμενή ασφαλείας και πότε αξίζει να την εγκαταστήσετε;

Ας το δούμε από την άποψη ενός μηχανικού.

1Τι είναι μια δεξαμενή αποθήκευσης σε ένα σύστημα αντλίας θερμότητας;

Μια δεξαμενή αποθήκευσης είναι ένα δοχείο νερού που είναι εγκατεστημένο σε υδρολογικό σύστημα θέρμανσης ή ψύξης.

Σε αντίθεση με ένα κυλινδρικό ζεστού νερού για οικιακό χρήση, ο κύριος σκοπός του είναι γενικάνα μην αποθηκεύεται πόσιμο ζεστό νερό.

Αντίθετα, περιέχει το νερό του συστήματος που κυκλοφορεί μεταξύ της αντλίας θερμότητας και των τερματικών σημείων θέρμανσης ή ψύξης.

Σε ένα τυπικό δευτερογενές σύστημα, μπορούμε να χωρίσουμε την εγκατάσταση σε δύο κυκλώματα:

Πρωταρχικό κύκλωμα

Αντλία θερμότητας από πηγή αέρα → Πρωτογενής αντλία κυκλοφορίας → Θάλασσα αποθήκευσης → Αντλία θερμότητας

Δευτερεύον κύκλωμα

Τάγμα αποθήκευσης → Αντλία δευτερογενούς κυκλοφορίας → Θέρμανση κάτω από το πάτωμα / Ραδιενεργοποιητές / Στρογγυλοί ανεμιστήρων → Τάγμα αποθήκευσης

Η δεξαμενή αποθήκευσης γίνεται επομένως μια διεπαφή μεταξύ:

Πηγή θερμότητας ∆ Εγκατάσταση κτιρίου

Η διάταξη αυτή επιτρέπει στην αντλία θερμότητας και στο σύστημα διανομής του κτιρίου να λειτουργούν υπό διαφορετικές υδραυλικές συνθήκες.

2Λειτουργία αριθ. 1: Αύξηση του όγκου νερού του συστήματος

Αυτή είναι ίσως η πιο γνωστή λειτουργία μιας δεξαμενής ασφαλείας.

Το νερό παρέχει θερμική μάζα.

Όσο περισσότερο νερό περιέχει ένα υδρολογικό σύστημα, τόσο περισσότερη θερμική ενέργεια απαιτείται για να αλλάξει η θερμοκρασία του.

Η βασική σχέση είναι:

Q = m × Cp × ΔT

Που:

• Q= θερμική ενέργεια

• m= μάζα νερού

• Cp= ειδική θερμική ικανότητα

• ΔT= μεταβολή της θερμοκρασίας του νερού

Για τους πρακτικούς υπολογισμούς HVAC, περίπου:

1 λίτρο νερού αποθηκεύει 1,16 Wh θερμικής ενέργειας για κάθε αλλαγή θερμοκρασίας 1 °C.

Για παράδειγμα, μια δεξαμενή ασφαλείας 200 L που λειτουργεί σε εύρος θερμοκρασίας 5 °C παρέχει περίπου:

200 × 1,16 × 5 = 1,160 Wh

ή για:

1.16 kWh θερμικής αποθήκευσης

Αυτό δεν σημαίνει ότι η δεξαμενή δημιουργεί ενέργεια.

Απλά δίνει στο σύστημα μεγαλύτερηθερμική αδράνεια.

Και αυτό μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμο για τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας.

3Λειτουργία αριθ. 2: Μείωση του μικρού κύκλου της αντλίας θερμότητας

Ένας από τους μεγαλύτερους λόγους που οι μηχανικοί θεωρούν μια δεξαμενή ασφαλείας είναισύντομη ποδηλασία.

Φανταστείτε μια αντλία θερμότητας με μετατροπέα που μπορεί να αναπροσαρμόζεται σε ελάχιστη ισχύ θέρμανσης 5 kW.

Ωστόσο, σε ήπια εξωτερική θερμοκρασία, το κτίριο μπορεί να χρειάζεται μόνο 2 kW.

Τώρα έχουμε:

Δυνατότητα αντλίας θερμότητας: 5 kW
Απαιτήσεις για κτίρια: 2 kW
Υπερβολική ισχύς: 3 kW

Χωρίς αρκετό όγκο νερού, αυτή η πρόσθετη ενέργεια προκαλεί την ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας του νερού.

Η αντλία θερμότητας φτάνει στο στόχο της θερμοκρασίας αποχώρησης του νερού και σβήνει.

Το κτίριο συνεχίζει να καταναλώνει θερμότητα.

Η θερμοκρασία του νερού πέφτει.

Η αντλία θερμότητας ξεκινάει ξανά.

Το αποτέλεσμα είναι:

ΕΝ → ΑΠ → ΕΝ → ΑΠ → ΕΝ

Αυτό είναι σύντομο ποδήλατο.

Η συχνή ποδηλασία μπορεί να επηρεάσει αρνητικά:

• Σεζόνια απόδοση

• Σταθερότητα λειτουργίας του συμπιεστή

• Εσωτερική άνεση

• Ζωή των εξαρτημάτων

• Ηλεκτρική κατανάλωση

Με την προσθήκη του όγκου του νερού, μια δεξαμενή αποθήκευσης επιβραδύνει την ταχύτητα της αλλαγής της θερμοκρασίας του νερού.

Επομένως, η αντλία θερμότητας μπορεί να λειτουργεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα πριν φτάσει στην κατάσταση διακοπής.

4Λειτουργία αριθ. 3: Εξισορρόπηση της παραγωγής αντλίας θερμότητας και της ζήτησης οικοδόμησης

Η παραγωγή θερμότητας και η ζήτηση θερμότητας των κτιρίων δεν είναι σχεδόν ποτέ τέλεια ίση σε κάθε στιγμή.

Ας υποθέσουμε:

Απόδοση αντλίας θερμότητας > Αύξηση της ζήτησης

Η υπερβολική θερμική ενέργεια αυξάνει προσωρινά τη θερμοκρασία του νερού του συστήματος.

Τώρα σκεφτείτε την αντίθετη κατάσταση:

Απαιτήσεις για κτίρια > Άμεση απόδοση αντλίας θερμότητας

Το κτίριο αρχίζει να εξάγει μέρος της θερμικής ενέργειας που αποθηκεύεται στο νερό.

Ως εκ τούτου, η δεξαμενή ασφαλείας λειτουργεί ως προσωρινό θερμικό αποθέμα μεταξύ της παραγωγής θερμότητας και της κατανάλωσης θερμότητας.

Ένας χρήσιμος τρόπος να το εκφράσουμε είναι:

Απόδοση αντλίας θερμότητας = φόρτο κτιρίου + απώλειες συστήματος ± μεταβολή της αποθηκευμένης ενέργειας

Γι' αυτό και ο όροςδεξαμενή ασφαλείαςείναι κατάλληλο.

Βοηθά στην "απόσβεση" των βραχυπρόθεσμων διαφορών μεταξύ της πηγής θερμότητας και του φορτίου.

5Λειτουργία αριθ. 4: Υδραυλικός διαχωρισμός

Σε ένα δευτερογενές υδρονικό σύστημα, μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες μιας δεξαμενής ασφαλείας είναι ο υδραυλικός διαχωρισμός.

Εξετάστε ξανά τις δύο περιοχές.

Πρωταρχική πλευρά

Η κύρια αντλία κυκλοφορίας επιλέγεται σύμφωνα με:

• Απαιτούμενη ροή της αντλίας θερμότητας

• Πτώση πίεσης του εναλλάκτη θερμότητας

• Πρώτη αντίσταση σωλήνα

• Κύλινδροι και εξαρτήματα

• Ελάχιστες και ονομαστικές απαιτήσεις ροής του κατασκευαστή

Δευτερεύουσα πλευρά

Η δευτερεύουσα αντλία κυκλοφορίας μπορεί να χρειαστεί να εξυπηρετεί:

• Θέρμανση κάτω από το πάτωμα

• Ραδιενεργοποιητές

• Μονάδες κυλίνδρων ανεμιστήρων

• Πολυώροφοι

• Πολλαπλές ζώνες θέρμανσης

• Κεφάλαια ζώνης

• Μακρές διαδρομές σωλήνων

• Διανομείς διανομής

Είναι εντελώς διαφορετικές υδραυλικές συνθήκες.

Χωρίς διαχωρισμό, μια αντλία μπορεί να αναγκαστεί να ικανοποιεί ταυτόχρονα και τις δύο πλευρές.

Με ένα κατάλληλα σχεδιασμένο δευτερεύον σύστημα, το κύκλωμα της αντλίας θερμότητας μπορεί να βελτιστοποιηθεί για την αντλία θερμότητας, ενώ το κύκλωμα τερματικού συστήματος μπορεί να βελτιστοποιηθεί για το κτίριο.

Αυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα της μηχανικής.

6Λειτουργία 5: Βοηθά στην απομάκρυνση αέρα από το υδρολογικό σύστημα

Ο αέρας είναι ένα από τα πιο υποτιμημένα προβλήματα στα υδρολογικά συστήματα HVAC.

Ακόμη και μετά την πλήρωση και την έναρξη λειτουργίας, μικρές ποσότητες αέρα μπορεί να παραμείνουν διαλυμένες στο νερό ή να παγιδευτούν σε διάφορα σημεία.

Ο αέρας μπορεί να εισέλθει ή να παραμείνει σε ένα σύστημα λόγω:

• Αρχική γέμιση

• Διατήρηση

• Διαρροή

• Αλλαγές πίεσης

• Διαλυμένα αέρια που βγαίνουν από το διάλυμα

• Ακατάλληλη λειτουργία

Ο αέρας στο σύστημα μπορεί να προκαλέσει:

• Ασύρματα

• Μειωμένη κυκλοφορία.

• Ασταθής ροή

• Μειωμένη μεταφορά θερμότητας

• Καβιτάση αντλίας

• Η διάβρωση

• Κλειδώματα αέρα

• Κακή απόδοση του τερματικού

Μια δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να συμβάλει στον διαχωρισμό του αέρα λόγω της μεγάλης διατομής της.

7Γιατί μπορεί μια δεξαμενή απόσβεσης να βοηθήσει στην απομάκρυνση του αέρα;

Σκεφτείτε το νερό που ρέει μέσα από έναν σχετικά μικρό σωλήνα.

Η ταχύτητα του νερού μπορεί να είναι αρκετά υψηλή.

Ως εκ τούτου, μικρές φυσαλίδες αέρα μπορούν να μεταφερθούν μαζί με το κινούμενο νερό.

Όταν το νερό εισέρχεται σε μια πολύ μεγαλύτερη δεξαμενή ασφαλείας, η περιοχή διατομής της ροής αυξάνεται δραματικά.

Ως αποτέλεσμα:

Η ταχύτητα του νερού μειώνεται.

Η χαμηλότερη ταχύτητα διευκολύνει τις φουσκάλες αέρα να διαχωριστούν από το νερό και να ανεβούν προς την κορυφή της δεξαμενής.

Αν είναι κατάλληλοαυτόματο εξαεριστικό ή διαχωριστικό αέραΗ συσκευή είναι εγκατεστημένη σε κατάλληλο υψηλό σημείο, και ο συσσωρευμένος αέρας μπορεί να απομακρυνθεί από το σύστημα.

Με απλοποιημένους όρους:

Μεγάλη ταχύτητα ροής σωλήνων → Θάλασσα αποθήκευσης → Μικρότερη ταχύτητα → Αεροπορικές ανύψωσεις → Αεροδιαστολή

Αυτό μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του συστήματος.

Εντούτοις, μια δεξαμενή ασφαλείας δεν θα πρέπει να θεωρείται υποκατάστατο ενός σωστά σχεδιασμένου διαχωριστή αέρα, όταν απαιτείται.

8Λειτουργία αριθ. 6: Βοήθεια στη συλλογή ιζημάτων και ακαθαρσιών

Η ίδια αρχή μπορεί να λειτουργήσει προς την αντίθετη κατεύθυνση για βαρύτερους ρύπους.

Η ταχύτητα του νερού μειώνεται όταν εισέρχεται στην δεξαμενή ασφαλείας.

Ο αέρας τείνει να ανεβαίνει.

Τα βαρύτερα σωματίδια τείνουν να εγκατασταθούν.

Τα υδραυλικά συστήματα μπορεί να περιέχουν ρύπους όπως:

• Απορρίμματα σωλήνων

• Σωματίδια σκουριάς

• Οξείδια μετάλλων

• Κλίμακα

• Απομεινάρια εγκαταστάσεων

• Στερεά υλικά σε αναστολή

Οι ρύποι αυτοί μπορεί να προέρχονται από σωλήνες, βαλβίδες, εξαρτήματα, παλιά ψυγεία ή άλλα εξαρτήματα.

Μια κατάλληλη αποστράγγιση χαμηλού σημείου στην δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να διευκολύνει την αφαίρεση αποθηκευμένου υλικού κατά τη διάρκεια της συντήρησης.

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε συστήματα αναβάθμισης όπου οι υπάρχοντες ψυγείς και οι σωλήνες μπορεί να περιέχουν ήδη μόλυνση.

Και πάλι, η δεξαμενή αποθήκευσης δεν αντικαθιστά μια ειδική δεξαμενήδιαχωριστικό βρωμιάς ή μαγνητικό φίλτροόταν απαιτούνται.

Αντίθετα, μπορεί να συμπληρώσει τη συνολική στρατηγική διαχείρισης αέρα και βρωμιάς του συστήματος.

9Γιατί ο αέρας και η βρωμιά έχουν τόση σημασία

Ο αέρας και η μόλυνση δεν είναι απλώς θέματα συντήρησης.

Μπορούν να επηρεάσουν άμεσα την απόδοση της αντλίας θερμότητας.

Ο αέρας που παγιδεύεται σε ένα υδρονικό κύκλωμα μπορεί να μειώσει την αποτελεσματική κυκλοφορία του νερού και τη μεταφορά θερμότητας.

Οι μολυσματικοί παράγοντες ενδέχεται να επηρεάσουν:

• Μετατροπείς θερμότητας με πλάκες

• Αντλίες κυκλοφορίας

• Κεφάλαια ελέγχου

• Συμπλέκτες

• Αισθητήρες ροής

• Μετατροπείς θερμότητας με κυλίνδρους ανεμιστήρων

Για το λόγο αυτό, η καλή υδρολογική μηχανική θα πρέπει να εξετάζει όχι μόνο:

Πληροφορίες

αλλά και:

Ποιότητα νερού + Διαχείριση αέρα + Διαχωρισμός βρωμιάς

Αυτοί οι παράγοντες γίνονται όλο και πιο σημαντικοί κατά τη διάρκεια ζωής του συστήματος.

10- Πλεονέκτημα των δευτερογενών συστημάτων: πιο ακριβής επιλογή της πρωτογενούς αντλίας

Αυτό είναι ένα από τα λιγότερο προφανή πλεονεκτήματα ενός δευτερογενούς συστήματος.

Όταν η αντλία θερμότητας συνδέεται με μια δεξαμενή αποθήκευσης μέσω ενός ειδικού πρωτογενούς κυκλώματος, οι υδραυλικές συνθήκες αυτού του κυκλώματος είναι σχετικά προβλέψιμες.

Ο σχεδιαστής μπορεί να υπολογίσει:

Απαιτούμενος ρυθμός ροής + πτώση της πίεσης του σωλήνα + πτώση της πίεσης της αντλίας θερμότητας + αντίσταση βαλβίδας/εγκατάστασης

Αυτό καθιστά την επιλογή της αντλίας πιο ακριβή.

Αντί να επιλέγουν μια μεγάλη αντλία απλώς επειδή το σύνολο του δικτύου του κτιρίου είναι δύσκολο να προβλεφθεί, οι μηχανικοί μπορούν να επιλέξουν την κύρια αντλία ειδικά για το κύκλωμα της αντλίας θερμότητας.

Για παράδειγμα:

Πυροσβεστήρα → Σύντομη πρωτογενής αγωγιμότητα → Υδροδοτητήρα

είναι πολύ ευκολότερο να υπολογιστεί από το:

Αντλία θερμότητας → Πολλαπλά ορόφους → Διαφορετικές διαμέτρους σωλήνων → Βαλβίδες ζώνης → Ραδιενεργοποιητές → Εμπνευστήρες → Θέρμανση κάτω από το πάτωμα → Πολλαπλά πολλαπλασιαστήρια

Ο διαχωρισμός αυτός είναι ιδιαίτερα χρήσιμος σε πολύπλοκες εγκαταστάσεις.

11Γιατί η ακριβής επιλογή αντλίας έχει σημασία για την ενεργειακή απόδοση

Οι αντλίες κυκλοφορίας καταναλώνουν ηλεκτρισμό κάθε φορά που λειτουργούν.

Μια υπερμεγέθη αντλία μπορεί να δημιουργήσει:

• Υπερβολική ταχύτητα νερού

• Αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας

• Θόρυβος βαλβίδας

• Άχρηστη διαφορική πίεση

• Κακή συμπεριφορά ελέγχου

Μια αντλία χαμηλού μεγέθους μπορεί να προκαλέσει:

• Ανεπαρκής ροή νερού

• Μεγάλο ΔT

• Μειωμένη απόδοση τερματικού

• Προειδοποιήσεις αντλίας θερμότητας

• Κακή απόδοση θέρμανσης ή ψύξης

Συνεπώς:

Η σωστή αντλία κυκλοφορίας δεν είναι η μεγαλύτερη αντλία· είναι η αντλία που μπορεί να παρέχει την απαιτούμενη ροή στην απαιτούμενη κεφαλή με κατάλληλο έλεγχο.

Σε ένα δευτερογενές σύστημα, ο αφιερωμένος πρωτογενής βρόχος διευκολύνει αυτή την επιλογή.

12Πλεονέκτημα: Η επιλογή της δευτερογενούς αντλίας μπορεί να επικεντρωθεί στο κτίριο

Η δευτερεύουσα αντλία κυκλοφορίας έχει διαφορετική εργασία.

Υπηρετεί το κτίριο.

Η επιλογή του θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως:

• Τύπος τερματικού

• Απαιτούμενη τελική ροή

• μήκος σωλήνα

• Διάμετρος σωλήνα

• Αριθμός στροφών

• Πολλαπλές

• Κεφάλαια ελέγχου

• Συμπλέκτες ανάμειξης

• Υψόμετρος κτιρίου, εφόσον είναι σχετικό με τον σχεδιασμό συστήματος

• Απώλεια πίεσης διανομής

• Ταυτόχρονη ζήτηση ζώνης

Στα πραγματικά έργα, η απόλυτη εκτίμηση όλων αυτών των παραγόντων κατά τη διάρκεια του πρώιμου σχεδιασμού μπορεί να είναι δύσκολη.

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα έργα ανακαίνισης.

Ένα δευτερεύον σύστημα βοηθά στην απομόνωση της αβεβαιότητας στην πλευρά του κτιρίου από το κύριο κύκλωμα της αντλίας θερμότητας.

13Οι αντλίες μεταβλητής ταχύτητας γίνονται ιδιαίτερα πολύτιμες

Τα περισσότερα κτίρια δεν απαιτούν τη μέγιστη ροή όλη την ώρα.

Σκεφτείτε μια βίλα με οκτώ ζώνες θέρμανσης.

Τη νύχτα, ίσως μόνο τρεις περιοχές χρειάζονται θέρμανση.

Εάν η δευτερεύουσα αντλία συνεχίσει να λειτουργεί με πλήρη ταχύτητα, μεγάλο μέρος της ενέργειας άντλησής της μπορεί να είναι περιττή.

Μια σύγχρονη αντλία ECM μεταβλητής ταχύτητας μπορεί να ρυθμίσει το σημείο λειτουργίας της ανάλογα με την ζήτηση του συστήματος.

Για παράδειγμα:

Περισσότερες ζώνες ανοιχτές → υψηλότερη απαίτηση ροής

Λιγότερες ανοιχτές ζώνες → χαμηλότερη απαίτηση ροής

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για:

• Ζώνες θέρμανσης κάτω από το πάτωμα

• Συστήματα θερμοστατικού ψυγείου

• Δίκτυα κυλινδρικών ανεμιστήρων

• Εγκαταστάσεις πολλών δωματίων

Ο σωστός έλεγχος της μεταβλητής ταχύτητας μπορεί να μειώσει σημαντικά την περιττή κατανάλωση βοηθητικής ενέργειας.

14Πλεονέκτημα: Η αντλία θερμότητας και οι τερματικές αντλίες μπορούν να ελέγχονται ανεξάρτητα

Αυτό είναι ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα της αρχιτεκτονικής δευτερογενών συστημάτων.

Ηπρωτογενής αντλίαμπορεί να ελέγχεται σύμφωνα με τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας.

Ηδευτερογενής αντλίαμπορεί να ελεγχθεί σύμφωνα με τη ζήτηση των κτιρίων.

Για παράδειγμα:

Πρωταρχικό κύκλωμα

Όταν η αντλία θερμότητας χρειάζεται θέρμανση ή ψύξη:

Ενεργοποιημένη αντλία θερμότητας → ενεργοποιημένη κύρια αντλία

Όταν η αντλία θερμότητας σταματήσει:

Πρωτογενής αντλία ακολουθεί τη λογική ελέγχου του κατασκευαστή

Δευτερογενές κύκλωμα

Όταν ένα ή περισσότερα δωμάτια απαιτούν θέρμανση:

Ζώνη ζήτησης → δευτερεύουσα αντλία ON

Όταν πληρούνται όλες οι ζώνες:

Δεν υπάρχει ζήτηση → Η δευτερεύουσα αντλία μπορεί να μειώσει την ταχύτητα ή να σταματήσει

Αυτό επιτρέπει στην πηγή θερμότητας και στο σύστημα διανομής του κτιρίου να λειτουργούν σύμφωνα με τις δικές τους απαιτήσεις.

15- Πλεονέκτημα: ευκολότερη εγκατάσταση και αντιμετώπιση προβλημάτων

Αυτό το όφελος είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους εγκαταστάτες και τους μηχανικούς μετά την πώληση.

Σε ένα άμεσο σύστημα, η αντλία θερμότητας και ολόκληρο το δίκτυο διανομής του κτιρίου συνδέονται υδραυλικά.

Εάν εμφανιστεί πρόβλημα ροής, ο τεχνικός μπορεί να χρειαστεί να διερευνήσει:

Πυροσβεστήρας → Πυροσβεστήρας → Σωλήνες → Βαλβίδες → Διακυμάνσεις → Ραδιενεργοποιητές → Εμπνευστήρες → Θέρμανση κάτω από το πάτωμα

Το πρόβλημα μπορεί να είναι σχεδόν οπουδήποτε.

Ένα δευτερεύον σύστημα χωρίζει την εγκατάσταση σε δύο κύκλους ευκολότερης διάγνωσης.

Προβλήματα στην κύρια πλευρά;

Ελέγξτε:

• Αντλία θερμότητας

• Πρωτογενής αντλία

• Πρωτογενείς σωλήνες

• Συνδέσεις δεξαμενών ασφαλείας

• Αισθητήρας ροής

• Πρωτογενείς βαλβίδες

Επόμενο πρόβλημα;

Ελέγξτε:

• Δευτερεύουσα αντλία

• Κεφάλαια ζώνης

• Συμπλέκτες ανάμειξης

• Πολλαπλάσια.

• Τερματικές μονάδες

• Σωλήνες διανομής

Ο διαχωρισμός αυτός μπορεί να διευκολύνει σημαντικά την έναρξη λειτουργίας και την αντιμετώπιση προβλημάτων.

16Τα δευτερογενή συστήματα είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για πολλούς τύπους τερματικών.

Εξετάστε ένα έργο που χρησιμοποιεί:

Αντλία θερμότητας + ψυγεία + κυλίνδρους ανεμιστήρων + θέρμανση κάτω από το πάτωμα

Κάθε τερματικό μπορεί να έχει διαφορετικές απαιτήσεις.

Η προσπάθεια να ικανοποιηθούν όλες αυτές οι συνθήκες με ένα κύκλωμα σταθερής ροής μπορεί να γίνει δύσκολη.

Ένα δευτερογενές σύστημα παρέχει πολύ μεγαλύτερη ευελιξία.

Ανεξάρτητες αντλίες, βαλβίδες ανάμειξης, συλλογές και χειριστήρια μπορούν να σχεδιαστούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις κάθε τερματικού κυκλώματος.

17Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα: πιο σταθερή λειτουργία απόψυξης

Οι αντλίες θερμότητας που λειτουργούν σε κρύο και υγρό καιρό πρέπει περιοδικά να διαλύουν τον εξωτερικό εναλλάκτη θερμότητας.

Κατά τη διάρκεια του αντιστροφικού κύκλου απόψυξης, η θερμική ενέργεια λαμβάνεται από την υδάτινη πλευρά του συστήματος.

Εάν ο διαθέσιμος όγκος νερού του συστήματος είναι πολύ μικρός, η θερμοκρασία του νερού μπορεί να μειωθεί ραγδαία κατά τη διάρκεια της απόψυξης.

Ως εκ τούτου, ένας επαρκής όγκος νερού μπορεί να συμβάλει στην παροχή θερμικής σταθερότητας κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.

Μια δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να συμβάλει στην διαθέσιμη θερμική μάζα.

Ωστόσο, ο απαιτούμενος ελάχιστος όγκος συστήματος και η στρατηγική αποψίλωσης πρέπει πάντα να ακολουθούν τις ακόλουθες προδιαγραφές:τεχνικές απαιτήσεις του κατασκευαστή της αντλίας θερμότητας.

Μια δεξαμενή αποθήκευσης δεν πρέπει ποτέ να υπολογίζεται με βάση μόνο εικασίες.

18Χρειάζεται κάθε αντλία θερμότητας μια δεξαμενή αποθήκευσης;

- Όχι, όχι, όχι.

Είναι πολύ σημαντικό.

Μια δεξαμενή αποθήκευσης παρέχει πολλές χρήσιμες λειτουργίες, αλλά θα πρέπει να λύσει μια πραγματική τεχνική απαίτηση.

Ένα απλό σύστημα ενδέχεται να μην έχει ανάγκη από ένα τέτοιο σύστημα εάν ήδη παρέχει:

• Αρκετός όγκος νερού του συστήματος

• Σταθερή ροή νερού

• Επαρκής ελάχιστη ροή μέσω της αντλίας θερμότητας

• Καλή διαμόρφωση μετατροπέα

• Περιορισμένη ζώνη

• Σωστή υδραυλική κατασκευή

• Επιτρεπόμενος ελάχιστος χρόνος λειτουργίας του συμπιεστή

Για παράδειγμα, ένα κατάλληλα σχεδιασμένο σύστημα ενιαίας ζώνης θέρμανσης κάτω από το πάτωμα μπορεί ήδη να περιέχει σημαντικό όγκο νερού και να έχει σταθερή ροή.

Η προσθήκη μιας μεγάλης δεξαμενής ασφαλείας μπορεί να προσφέρει ελάχιστο πρόσθετο όφελος.

19Πότε είναι ιδιαίτερα χρήσιμη μια δεξαμενή ασφαλείας;

Μια δεξαμενή αποθήκευσης γίνεται πολύ πιο πολύτιμη όταν το σύστημα έχει:

Πολλαπλές ζώνες
Οι θερμοστάτες και οι βαλβίδες συχνά αλλάζουν τη ροή του νερού.

Πολλαπλούς τύπους τερματικών
Οι ακτινοβολητές, η θέρμανση κάτω από το πάτωμα και οι σπείρες ανεμιστήρων λειτουργούν υπό διαφορετικές υδραυλικές συνθήκες.

Μικρός όγκος νερού του συστήματος
Το σύστημα δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις ελάχιστου όγκου του κατασκευαστή της αντλίας θερμότητας.

Κίνδυνος μικρού κύκλου
Η ελάχιστη ισχύς της αντλίας θερμότητας είναι συχνά υψηλότερη από τη ζήτηση των κτιρίων.

Μεταβλητή ροή
Πολλές τερματικές βαλβίδες ανοίγουν και κλείνουν κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Απαιτήσεις υδραυλικού διαχωρισμού
Η αντλία θερμότητας και τα κυκλώματα των κτιρίων απαιτούν διαφορετικούς ρυθμούς ροής.

Απαιτήσεις αποψύχωσης
Η πρόσθετη θερμική μάζα μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας του νερού.

Σύνθετη διανομή κτιρίων
Το δευτερογενές κύκλωμα έχει δύσκολη πρόβλεψη υδραυλικής αντίστασης.

20Τάνκς ασφαλείας έναντι Τάνκς θερμού νερού: Μην τα μπερδεύετε

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους ιδιοκτήτες σπιτιών και τους νέους εγκαταστάτες.

Αδεξαμενή ασφαλείαςκαι αδεξαμενή ζεστού νερού για οικιακές ανάγκεςνα εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες.

Κεραμίδα αναφοράς

Περιέχει νερό υδρολογικού συστήματος και υποστηρίζει:

Σύστημα θέρμανσης / ψύξης

Οικιακή δεξαμενή θερμού νερού

Αποθηκεύει πόσιμο ζεστό νερό για:

Ντους / βρύσες / μπάνια / κουζίνες

Συνεπώς, ορισμένες εγκαταστάσεις αντλιών θερμότητας μπορεί να περιέχουν και τα δύο:

Αντλία θερμότητας + δεξαμενή αποθήκευσης + δεξαμενή θερμότητας

Δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως το ίδιο συστατικό.

21Μια δεξαμενή αποθήκευσης δεν είναι μια λύση για κάθε πρόβλημα σχεδιασμού.

Αυτό το σημείο αξίζει να τονιστεί.

Η εγκατάσταση δεξαμενής αποθήκευσης δεν μπορεί να διορθώσει:

• Λάθος μέγεθος αντλίας θερμότητας

• Ακατάλληλοι υπολογισμοί θερμικού φορτίου κτιρίων

• Υπερμεγέθη σωλήνων

• Λάθος επιλογή αντλίας

• Κακή λογική ελέγχου

• Υπερβολικά υψηλές απαιτήσεις θερμοκρασίας νερού

• Κακή επιλογή τερματικού

• Ακατάλληλη εξισορρόπηση συστήματος

Μια δεξαμενή αποθήκευσης είναι ένα εργαλείο, όχι μια θεραπεία για την κακή μηχανική HVAC.

Το πλήρες σύστημα πρέπει να σχεδιαστεί σωστά.

22Ο καλός σχεδιασμός δευτερογενών συστημάτων έχει να κάνει με τον έλεγχο.

Ένα δευτερογενές σύστημα φτάνει στο μέγιστο δυναμικό του όταν οι δύο πλευρές ελέγχονται με ευφυία.

Η βασική φιλοσοφία είναι:

Πρωταρχική πλευρά = Ελέγχεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις της αντλίας θερμότητας

Δευτερεύουσα πλευρά = Ελέγχεται σύμφωνα με τη ζήτηση του κτιρίου

Για παράδειγμα, η αντλία θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιεί:

• Ελέγχος της θερμοκρασίας του νερού εξόδου

• Αποζημίωση για τις συνθήκες καιρού

• Θέρμανση δεξαμενής ασφαλείας

• Μεταμόρφωση συμπιεστή

Εν τω μεταξύ, το δευτερογενές σύστημα μπορεί να ανταποκρίνεται:

• Θερμοστάτες δωματίου

• Ζώνη ζήτησης

• Διαφορετική πίεση

• Θέρμανση του νερού παροχής

• Τερματική ζήτηση

• Ελέγχος αντλίας με μεταβλητή ταχύτητα

Ο στόχος δεν είναι να λειτουργούν συνεχώς και οι δύο αντλίες με τη μέγιστη ταχύτητα.

Ο στόχος είναι ναμόνον η ροή και η θερμική ενέργεια που πραγματικά απαιτούνται.

23Οφέλη από την δεξαμενή ασφαλείας σε μια ματιά

24Η μηχανική αρχή πίσω από όλα αυτά

Μια καλή εγκατάσταση αντλίας θερμότητας θα πρέπει να εξισορροπεί τέσσερα βασικά στοιχεία:

Παραγωγή θερμότητας

↓

Ύδρευση

↓

Θερμική αποθήκευση

↓

Δημιουργία Ζήτησης

Η δεξαμενή ασφαλείας βρίσκεται στη διασταύρωση αυτών των στοιχείων.

Μπορεί να βοηθήσει στη διαχείριση των διαφορών μεταξύ:

Έξοδος αντλίας θερμότητας

και

Πρωτογενής ροή ∆ευτερογενής ροή

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να γίνει ένα τόσο σημαντικό συστατικό σε ένα καλά σχεδιασμένο δευτερογενές υδρονικό σύστημα.

Συμπέρασμα: Αξίζει να εγκαταστήσετε μια δεξαμενή αποθήκευσης;

Με τη σωστή εφαρμογή, απολύτως.

Μια κατάλληλα σχεδιασμένη δεξαμενή ασφαλείας μπορεί να κάνει πολύ περισσότερα από το να αυξήσει απλώς την ποσότητα νερού σε ένα σύστημα αντλίας θερμότητας αέρα-νερού.

Μπορεί να παρέχει:

θερμική αποθήκευση, υδραυλικό διαχωρισμό, σταθεροποίηση ροής, μείωση του μικρού κύκλου, βελτιωμένη διαχείριση του αέρα, συλλογή ιζημάτων, ευκολότερη επιλογή αντλίας, ανεξάρτητος έλεγχος κυκλωμάτων,και απλούστερη αντιμετώπιση προβλημάτων.

Αλλά η βασική φράση είναι:

Σχεδιασμένο σωστά.

Ο όγκος της δεξαμενής ασφαλείας, οι συνδέσεις σωλήνων, οι αντλίες κυκλοφορίας, οι αισθητήρες, οι βαλβίδες και η στρατηγική ελέγχου πρέπει να λειτουργούν από κοινού.

Για ένα απλό, σταθερό σύστημα μίας ζώνης, μια δεξαμενή ασφαλείας μπορεί να μην είναι απαραίτητη.

Για ένα πολύπλοκο σύστημα μεθέρμανση κάτω από το πάτωμα, ψυγεία, ανεμιστήρες, πολλαπλές ζώνες ή μεταβλητή ροή νερού, ένα δευτερογενές υδρονικό σύστημα με σωστά σχεδιασμένη δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να προσφέρει σημαντικά τεχνικά πλεονεκτήματα.

Το καλύτερο σύστημα HVAC δεν είναι αυτό με τα περισσότερα εξαρτήματα.

Είναι αυτή στην οποία κάθε στοιχείο έχει σαφή μηχανικό σκοπό.

Για περισσότερες τεχνικές πληροφορίες σχετικά με τις αντλίες θερμότητας αερίου, τα συστήματα υδρολογικής θέρμανσης, τις εφαρμογές θέρμανσης κάτω από το πάτωμα και τις λύσεις αντλιών θερμότητας OEM, επισκεφθείτε:

Το www.ecoheat-pump.com

Επικαιροποιημένες ερωτήσεις: Θερματικές αντλίες

Χρειάζεται μια αντλία θερμότητας με πηγή αέρα μια δεξαμενή ασφαλείας;

Μια δεξαμενή αποθήκευσης είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν απαιτείται πρόσθετος όγκος νερού του συστήματος, υδραυλικός διαχωρισμός, σταθεροποίηση ροής ή πρόληψη βραχείων κύκλων.Τα απλά συστήματα με επαρκή όγκο νερού και σταθερή ροή μπορούν να λειτουργούν χωρίς ένα.

Τι κάνει μια δεξαμενή ασφαλείας σε ένα σύστημα αντλίας θερμότητας;

Μια δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να αυξήσει τον όγκο νερού του συστήματος, να παρέχει θερμική αδράνεια, να διαχωρίσει υδραυλικά τα πρωτογενή και δευτερεύοντα κυκλώματα, να βοηθήσει στη σταθεροποίηση της ροής, να μειώσει τους σύντομους κύκλους,και να βοηθήσει στη διαχείριση του αέρα και των ιζημάτων.

Μια δεξαμενή αποθήκευσης βελτιώνει το COP της αντλίας θερμότητας;

Μια δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να βελτιώσει τη συνολική λειτουργία του συστήματος μειώνοντας τον κύκλο και σταθεροποιώντας τις υδραυλικές συνθήκες, αλλά επίσης εισάγει απώλεια θερμότητας.Η αποτελεσματικότητα του συστήματος εξαρτάται από το πλήρες σχέδιο.

Μπορεί μια δεξαμενή ασφαλείας να βοηθήσει με τον αέρα σε ένα σύστημα θέρμανσης;

Μπορεί να βοηθήσει στον διαχωρισμό του αέρα επειδή η ταχύτητα του νερού μειώνεται μέσα στο μεγαλύτερο αγγείο, επιτρέποντας στις φούσκες αέρα να ανεβαίνουν πιο εύκολα.Ενδέχεται να απαιτείται ακόμη κατάλληλα σχεδιασμένος διαχωριστής αέρα ή αυτόματος εξαερισμός.

Μπορεί μια δεξαμενή αποθήκευσης να αφαιρέσει τη βρωμιά από ένα σύστημα θέρμανσης;

Η χαμηλή ταχύτητα του νερού μπορεί να επιτρέψει την αποθέτηση ορισμένων βαρύτερων σωματιδίων, ιδιαίτερα εάν η δεξαμενή έχει κατάλληλη αποχέτευση χαμηλού σημείου.ή μαγνητικά φίλτρα, εφόσον απαιτείται.

Πού πρέπει να εγκατασταθεί μια δεξαμενή ασφαλείας;

Η θέση του εξαρτάται από την υδραυλική αρχιτεκτονική και την προβλεπόμενη λειτουργία της δεξαμενής.έτσι σχεδιασμός σύνδεσης θα πρέπει να καθορίζεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του συστήματος.

Πόσο μεγάλη πρέπει να είναι η δεξαμενή ασφαλείας μιας αντλίας θερμότητας;

Δεν υπάρχει καθολικός κανόνας λίτρων ανά kW κατάλληλος για κάθε έργο.,και απαιτήσεις του κατασκευαστή.