En innføring i proporsjonaltrykk i trykkøkningssystemer for vann

En innføring i proporsjonaltrykk i trykkøkningssystemer for vann

Finn ut hvordan proporsjonaltrykk gagner næringsbygg som har mer dynamiske tap enn statiske tap, som flyplasser, sykehus og kjøpesentre. 

I mange varmtvann- og kjølevannsystemer er modus for proporsjonaltrykkregulering den foretrukne reguleringsstandarden. Og med god grunn. I klimakontrollsystemer tas bare dynamiske tap fra rør, bøyer og komponenter med i betraktningen.

Statiske tap eller løft kan ignoreres. Men i vanntrykkøknings- systemer i næringsbygg har konstant vanntrykk blitt normen, selv om det er mye dynamiske tap i denne typen bygninger også, og ikke bare statiske tap. I dette kurset gir vi en innføring i proporsjonaltrykk i trykkøkningssystemer for vann og hvordan det kan gi besparelser i næringsbygg.

Men før vi går inn på detaljene, skal vi repetere to viktige begrep: statisk trykktap og dynamisk trykktap. Enkelt sagt er statisk trykktap uavhengig av strømningshastigheten, mens dynamisk trykktap er svært avhengig av gjennomstrømningen.

Under dimensjoneringsprosessen for en trykkøkningspumpe for vann er det svært viktig å beregne statisk høyde eller løft for å bestemme statiske tap, men de dynamiske tapene må også beregnes. Statisk høyde tilsvarer den målte høyden fra trykkøkningssettet til det høyeste tappepunktet i bygningen.

Dynamiske tap avhenger av vannforbruket Så når vannforbruket og gjennomstrømningen er høy, øker de dynamiske tapene i rørene og koblingen. Uten gjennomstrømning – ingen dynamiske tap. Tradisjonelt brukes konstantvanntrykk i vanntrykkøknings- systemer i høye næringsbygg fordi det er en stor statisk høyde.

Som sett her er pumpetrykket eller trykkhøyden, som vises med den røde linjen, konstant, uavhengig av gjennomstrømning og dynamiske tap. Men en trykkøkningspumpe for vann kan optimaliseres ved å tilpasses proporsjonaltrykk – også i høye bygninger. La oss ta en nærmere titt.

Som vi ser her: Når pumpen er i drift i modus for proporsjonaltrykkregulering, tilpasser den ytelsen til nødvendig trykk, noe som bestemmes av strømningshastigheten. Så selv om besparelsene ved drift i modus for proporsjonaltrykkregulering kan virke beskjedne i bygninger med stor statisk trykkhøyde, er de fortsatt verdt innsatsen.

Men mange næringsbygg hører ikke hjemme i kategorien «høye bygninger». Bygninger som sykehus, kjøpesentre og flyplasser dekker store arealer, men har bare få etasjer. Og for næringsbygg som disse er det ikke tvil om at proporsjonal- trykk er måten å gjøre det på Tenk deg en flyplass. En vanlig flyplass dekker store områder, men har en ganske beskjeden høyde.

Og når det gjelder vanntrykkøkning, er dette ganske betydelig, siden det i bunn og grunn betyr at forholdet mellom statiske og dynamiske tap byttes om sammenlignet med høye næringsbygg. Som denne kurven illustrerer, blir proporsjonaltrykk enda mer relevant i bygninger som disse, og de potensielle besparelsene er betydelige.

En annen viktig faktor er vanntrykket og gjennomstrømningen ved kranen. I systemer som brukes ved modus for konstanttrykkregulering, er ikke vanngjennomstrømningen i kranen konstant. Vanngjennomstrømningen i kranen øker når den totale systemgjennomstrømningen reduseres. Dette er fordi kranene er utsatt for trykkvariasjoner, som er avhengig av systemets dynamiske tap – tap som er avhengige av gjennomstrømning.

La oss se på et eksempel: Hvis systemets vanngjennomstrømning reduseres. Det tilgjengelige trykket ved kranen vil øke fra for eksempel 100 til 200 kPa, og vanngjennomstrømningen ved kranen øker fra 0,25 til 0,33 l/s – en økning på 32 % i vanngjennomstrømning. Så når det generelle system- forbruket reduseres, reduseres også dynamiske tap.

Og hvis pumpetrykkhøyden forblir konstant, fører det til økt trykk ved kranen, noe som til slutt resulterer i et unødvendig overforbruk av vann. På den annen side kan systemer som opererer med proporsjonaltrykk, justere trykket til det som kreves. Så når systemgjennomstrømningen reduseres, reduseres pumpens trykk eller trykkhøyde tilsvarende.

På den måten bli vanntrykket i kranen er mer eller mindre konstant, noe som ikke gir mer enn et marginalt overforbruk – noe som igjen understreker viktige fordeler med proporsjonaltrykk. Det finnes faktisk to moduser for proporsjonaltrykkregulering: lineær og kvadrert. Lineær proporsjonaltrykkregulering kjennetegnes ved at pumpen tilpasser ytelsen proporsjonalt i henhold til gjennomstrømningen.

Kvadrert proporsjonaltrykkkontroll simulerer imidlertid reelle systemforhold. Her fremhever det røde området de potensielle energibesparelsene med lineært proporsjonaltrykk, mens det blå området viser ytterligere besparelser som kan oppnås med kvadrert proporsjonaltrykk.

For å oppsummere gir proporsjonal- trykkregulering – både lineær og kvadrert – i vanntrykkøkningssystemer store energibesparelser og vannbesparelser.

Og mens besparelsene er tydeligere i næringsbygg med få etasjer som flyplasser og sykehus, vil bruk av proporsjonaltrykkstyring i vanntrykkøkningssystemer i ethvert næringsbygg gi besparelser.