Belimo Energy Valve™ in Two Pipe Change Over
Qu’est-ce qu’un système de permutation à deux conduites?
Les systèmes de permutation à deux conduites sont généralement utilisés lorsqu'il est trop coûteux d'installer deux ensembles de conduites vers chaque échangeur de chaleur, ou lorsque l'on s'attend à ce que le nombre de jours pendant lesquels les appareils chauffent réellement soit très peu élevé. Avec une seule conduite, l'appareil ne peut que chauffer ou refroidir à tour de rôle.
En général, il est prévu que l'espace dispose de divers moyens de chauffage d'appoint (généralement des éléments électriques), à utiliser lorsque le système est en mode de refroidissement et seulement lorsque quelques zones ont besoin d'être chauffées.
Les systèmes de permutation à deux conduites peuvent être utilisés pour :
- les ventilo-convecteurs
- les poutrelles de refroidissement
- le refroidissement par le plafond
- le chauffage par le plancher (surtout dans les bâtiments résidentiels)
Schéma
La figure montre une configuration condensée avec un élément terminal unique. Toutefois, l'utilisation de robinets EV au lieu de robinets de réglage standard permet aux ingénieurs d'utiliser la solution à deux conduites, tout en obtenant le même confort que les systèmes à quatre conduites. Les robinets Energy Valve peuvent être mis à jour avec des points de consigne de débit et de delta T différents pour le refroidissement et le chauffage. Le système de gestion de bâtiment est capable de faire en sorte que le même robinet agisse comme deux robinets différents.
Problème : variations de pression qui perturbent les débits et le confort
Les gros systèmes de refroidissement sont dynamiques par nature, avec des variations de pression causées par les variations de vitesse de la pompe et les changements de position du robinet. Les systèmes à équilibrage statique, comme leur nom l'indique, ne savent pas gérer ces changements dynamiques et, par conséquent, le débit de chaque appareil fluctue en fonction des variations de pression.
Solution possible : équilibrage dynamique
La fonction d'équilibrage dynamique d'un robinet indépendant de la pression gère les variations de pression dans le système et garantit que le débit est maintenu au point de consigne défini.
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Problèmes courants des systèmes de permutation à deux conduites et comment le robinet Belimo Energy ValveMC les résout
Problem: Poor performance in heating mode
Heat exchangers or coils are typically selected on cooling loads, meaning that if the water medium is simply switched from cold to warm, the design flow rates are no longer suitable. For example, a typical cooling delta T would be 7 K, while you would expect a heating delta T of at least twice that.
Solution: Adjustable flow rates for heating/cooling season
As an intelligent valve is capable of high level communication with the BMS, flow rates can be updated remotely. This allows a change in design flow rates to be applied so that the valve is always controlling to the optimum flow rate.
Problem: Low delta T syndrome
As the heat exchanger is not only experiencing a change in water temperature, it could be experiencing a change in air volume in line with the new mode. With multiple variables of the heat exchange fluctuating, it now becomes virtually impossible to completely predict the correct flow rate over the range of permitted flows.
Solution: Energy Valve using the Delta T Manager
The Delta T Manager, integrated in the Belimo Energy Valve™, is a function that continuously measures the temperature spread and compares it with the systemspecific limiting value. If it falls below this, the Belimo Energy Valve™ automatically adjusts the flow so that only the amount of water actually needed is allowed through the heat exchanger. It is possible to update the required delta T using the bus interface, as easily as the water flows, giving you complete control.
Conseil de pro
Le robinet Energy Valve enregistre la consommation d’énergie de chauffage et de refroidissement séparément, donc au lieu d’acheter deux compteurs, un pour le chauffage et un autre pour le refroidissement, vous n’avez désormais plus besoin que d’un seul appareil!
Exemple d'utilisation
The example shown in the figure depicts a traditional setup with a flow rate of 0.11 l/s [1.74 GPM], based on the required cooling power, given inlet temperatures 6 °C [43 °F] and outlet temperature 12 °C [54 °F]. The heating flow rate required for the space is 0.05 l/s [0.79 GPM]. However, the system is set to deliver 0.11 l/s [1.74 GPM]. As a result, the heating performance is largely on/off.
This works to a degree, but the poor delta T experienced during the heating phase typically makes this setup incompatible with condensing boilers, because the return temperatures are too high for them to condense. As the heat exchanger is given the same fl ow rate of 0.11 l/s [1.74 GPM] when heating, the water is unable to give up sufficient energy to air, resulting in high return water temperatures or low delta T, as shown in fi gure 106.
As there are no PI valves fi tted to this solution, we still suffer with all the cross pressure fl uctuations typically seen with non-PI valve setups. This worsens the delta T further.
The BMS can decide which type of day it is, and update the Energy Valves with the required heating or cooling flow for the corresponding delta T. Using the EV, both the design fl ow can be set and delta T can still be assured during a pressure fluctuations.
With the Energy Valve being updated with heating flow rates and delta T, the valve switches to 0.05 l/s [0.79 GPM] and enforces a minimum delta T of 30 K. Doing so, now allows the use of condensing boilers on the project, as the return water temperatures can be assured.