Su basınçlandırma sistemlerinde oransal basınca giriş

Su basınçlandırma sistemlerinde oransal basınca giriş

Oransal basıncın; statik kayıplardan çok dinamik kayıpların görüldüğü havaalanları, hastaneler ve alışveriş merkezleri gibi ticari binalara nasıl fayda sağladığını öğrenin. 

Çoğu ısıtma ve soğutulmuş su sisteminde, oransal basınç kontrol modu, tercih edilen kontrol modudur. Bunun iyi bir nedeni var. HVAC sistemlerinde, sadece borulardan, dirseklerden ve bileşenlerden kaynaklanan dinamik kayıplar hesaba katılır.

Burada statik kayıplar veya yükseklik göz ardı edilebilir. Ticari binalardaki su basınçlandırma sistemlerinde ise, bu bina türlerinde de sadece statik basınç kayıplarından ziyade pek çok dinamik kayıp olmasına karşın sabit su basıncı norm haline gelmiştir.

Bu kursta, su basınçlandırma sistemlerinde oransal basıncı ve ticari binalara nasıl tasarruflar sağlayabileceğini açıklayacağız. Ayrıntılara girmeden önce, iki temel terimi hatırlatalım: statik basınç kayıpları ve dinamik basınç kayıpları.

Basit bir ifadeyle statik basınç kayıpları debiden bağımsızken, dinamik basınç kayıpları debiye son derece bağımlıdır. Su basınçlandırma pompasının boyutlandırma işlemi sırasında statik kayıpları belirlemek için statik yüksekliği hesaplamak önemli iken dinamik kayıpların da hesaplanması gerekir.

Statik yükseklik, hidrofor setinden binadaki en yüksek musluk noktasına kadar ölçülen yüksekliğe eşittir. Dinamik kayıplar, su tüketimine bağlıdır. Su tüketimi ve debi yüksek olduğunda borulardaki ve bağlantılardaki dinamik kayıplar artar.

Sıfır debide dinamik kayıp olmaz. Geleneksel olarak yüksek ticari binalarda su basınçlandırma sistemlerinde sabit su basıncı kullanılır çünkü statik yükseklik çok fazladır. Görüldüğü gibi kırmızı çizgi ile gösterilen pompa basıncı veya basma yüksekliği, debi ve dinamik kayıplar ne olursa olsun sabittir.

Ancak bir su hidroforu, uzun binalarda bile oransal basınca adaptasyonla optimize edilebilir. Şimdi daha yakından bakalım. Görüldüğü gibi pompa oransal basınç kontrol modunda çalıştığında performansını, debi ile belirlenen gereken basınca ayarlar.

Oransal basınç kontrol modunda çalışmanın sağladığı tasarruflar büyük statik yükseklik nedeniyle küçük görünse de yine de bu çabaya değer. Ancak pek çok ticari bina, ‘yüksek bina’ kategorisine girmez. Hastaneler, alışveriş merkezleri ve havaalanları gibi binalar geniş alan kaplar ancak sadece birkaç katlıdır. Bu tür ticari binalar için oransal basıncın doğru seçenek olduğuna şüphe yok.

Bir havaalanını düşünün. Tipik bir havaalanı geniş alanları kapsar ama oldukça mütevazı bir yüksekliktedir. Su basınçlandırma açısından bu oldukça büyüktür çünkü uzun ticari binalara kıyasla statik ve dinamik kayıp oranı yer değiştirir. Bu grafikte de görüldüğü gibi bu tür binalarda oransal basınç daha da önemli hale gelir ve önemli tasarruf potansiyeli bulunur.

Diğer bir önemli faktör musluktaki su basıncı ve debidir. Sabit basınç kontrol modunda çalışan sistemlerde musluktaki su debisi sabit değildir. Aslında genel sistem debisi azaldığında musluktan su debisi artar. Çünkü musluklarda, sistemin dinamik kayıplarına, debiye bağlı kayıplara dayalı basınç değişimleri görülebilir.

Bir örneğe bakalım. Bir sistemin su debisi azalırsa musluktaki basınç, örneğin 100’den 200 kPa’ya yükselir ve musluktaki su debisi 0,25’ten 0,33 l/sn.’ye yükselir, yani su debisi %32 yükselir. Genel sistem tüketimi azaldığında, dinamik kayıplar da azalır. Pompa basma yüksekliği sabit kalırsa muslukta basıncın artmasına neden olur ve gereksiz miktarda fazla su harcanmasına neden olur.

Öte yandan oransal basınçla çalışan sistemler basıncı, gereken seviyeye ayarlayabilir. Sistem debisi azaldığında, pompanın basıncı veya basma yüksekliği de azalır. Bu şekilde, musluktaki su basıncı az çok sabit kalır biraz fazla harcamaya neden olur, yine oransal basıncın önemli avantajlarını vurgular.

Aslında iki oransal basınç kontrol modu bulunur. doğrusal ve kare. Doğrusal oransal basınç kontrolünün özelliği, pompanın performansını debiye göre oransal olarak adapte etmesidir. Kare oransal basınç kontrolü ise gerçek sistem koşullarını simüle eder. Bu örnekte kırmızı alan, doğrusal oransal basınçla elde edilebilecek enerji tasarrufunu vurgularken mavi alan, kare oransal basınçla elde edilebilecek daha fazla tasarrufu vurgular.

Özetle, su basınçlandırma sistemlerinde hem doğrusal hem kare oransal basınç kontrolü, büyük enerji ve su tasarrufları sağlar. Havalimanları ve hastaneler gibi birkaç katlı ticari binalarda tasarrufun daha belirgin olmasına karşın her tür ticari binadaki su basınçlandırma sistemlerinde oransal basınç kontrolü uygulamak tasarruf sağlayacaktır.