¿Qué es un cambio de dos tuberías (TPCO)?
Los sistemas de cambio de dos tuberías (TPCO) se utilizan normalmente cuando resulta demasiado caro el uso de conjuntos dobles de tuberías para cada consumidor, o cuando se espera que habrá un número reducido de días en los que las unidades realmente se utilizarán para la calefacción. Con un conjunto único de tuberías, la unidad solo puede calentar o refrigerar en un momento determinado.
Normalmente, se espera que el ambiente tenga algún tipo de calefacción de respaldo (normalmente elementos eléctricos) para utilizarla cuando el sistema está en el modo de refrigeración y cuando solo un número reducido de zonas requiere calefacción.
Los sistemas TPCO pueden ser utilizados para:
- Unidades tipo fancoil
- Vigas frías
- Techos fríos
- Suelo radiante (mayoritariamente en edificios residenciales)
Diagrama
La figura muestra una configuración condensada con un único terminal. No obstante, la aplicación de válvulas EV en lugar de válvulas de control estándar permite a los constructores especialmente utilizar el diseño de dos tuberías de menor coste, a la vez que se alcanza el mismo nivel de confort asociado a los sistemas de cuatro tuberías. Las Energy Valves pueden actualizarse con diferentes puntos de consigna de caudal y delta T para la refrigeración y la calefacción; en efecto, el sistema de gestión del edificio es capaz de hacer que la misma válvula actúe como dos válvulas diferentes.
Problema: fluctuaciones de presión que afectan a los caudales y el confort
Las grandes enfriadoras de agua son dinámicas por naturaleza y sufren fluctuaciones de presión causadas por la velocidad de la bomba y los cambios de la posición de la válvula. Los sistemas con equilibrado estático, como el propio nombre sugiere, son incapaces de ocuparse de estos cambios dinámicos y, por tanto, los caudales a través de cada unidad fluctúan con los cambios de presión.
Posible solución: equilibrado dinámico
La función de equilibrado dinámico de la válvula independiente de la presión se ocupa de las fluctuaciones de presión en el sistema y garantiza que el caudal se mantenga en el punto de consigna definido.
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Problema: rendimiento deficiente en el modo de calefacción
Los intercambiadores de calor o las bobinas se seleccionan habitualmente en función de las cargas de refrigeración. Esto significa que si el medio agua simplemente cambia de frío a caliente, los caudales de diseño dejan de ser adecuados. Por ejemplo, un valor típico de delta T de refrigeración sería 7 K, mientras que se esperaría un delta T de calefacción de al menos el doble.
Solución: caudales ajustables para estaciones de calefacción/refrigeración
Como las válvulas inteligentes son capaces de realizar una comunicación de alto nivel con el sistema de gestión del edificio, los caudales pueden actualizarse de forma remota. Esto permite aplicar un cambio en los caudales de diseño, de modo que la válvula esté siempre controlando el caudal óptimo.
Problema: síndrome de bajo Delta T
Como el intercambiador de calor no solo experimenta un cambio en la temperatura del agua, podría experimentar un cambio en el caudal de aire en línea con el nuevo modo. Con la fluctuación de múltiples variables del intercambiador de calor, se vuelve virtualmente imposible predecir por completo el caudal correcto de entre el rango de caudales permitidos.
Solución: Energy Valve con gestor del Delta-T
El gestor del Delta-T, integrado en la Belimo Energy Valve™, es una función que mide continuamente el diferencial de temperatura y lo compara con el valor límite específico del sistema. Si cae por debajo de este valor límite, la Belimo Energy Valve™ ajusta automáticamente el caudal para que solo se permita la cantidad de agua realmente necesaria a través del intercambiador de calor. Es posible actualizar el delta T necesario utilizando la interfaz para bus de forma tan sencilla como fluye el agua, ofreciéndole el control total.
Consejo profesional
La Energy Valve también registra el uso de la energía de calefacción y refrigeración por separado, por lo que, en lugar de comprar dos medidores, uno para la calefacción y uno para la refrigeración, ahora solo necesita una unidad.
Ejemplo de aplicación
El ejemplo mostrado en la figura muestra una configuración tradicional con un caudal de 0,11 l/s [1,74 GPM], basado en la potencia de refrigeración necesaria, con temperaturas de entrada de 6 °C [43 °F] y temperatura de salida de 12 °C [54 °F]. El caudal de calefacción necesario para el ambiente es de 0,05 l/s [0,79 GPM]. No obstante, el sistema está ajustado para ofrecer un valor de 0,11 l/s [1,74 GPM]. Como resultado, el rendimiento de calefacción es altamente inconsistente.
Esto funciona hasta cierto punto, pero el delta T deficiente experimentado durante la fase de calefacción suele hacer que esta configuración sea incompatible con calderas de condensación, ya que las temperaturas de retorno son demasiado elevadas para que se condensen. Como se confiere el mismo caudal de 0,11 l/s [1,74 GPM] al intercambiador de calor durante la calefacción, el agua no es capaz de transferir la energía suficiente al aire, lo que tiene como resultado temperaturas del agua de retorno elevadas o un bajo delta T, tal como se muestra en la figura 106.
Como no hay equipadas válvulas independientes de la presión en esta solución, se siguen soportando todas las fluctuaciones de presión transversal habitualmente experimentadas con configuraciones de válvulas no independientes de la presión. Esto provoca un mayor empeoramiento del delta T.
El sistema de gestión del edificio puede decidir de qué tipo de día se trata y actualizar las Energy Valve con el caudal de calefacción o refrigeración necesario para el delta T en cuestión. Mediante el uso de la EV, es posible ajustar el caudal de diseño y seguir garantizando el delta T durante las fluctuaciones de presión.
Con la actualización de los caudales de calefacción y el delta T de la Energy Valve, la válvula cambia a 0,05 l/s [0,79 GPM] y fuerza un delta T mínimo de 30 K. Esto permite el uso de calderas de condensación en el proyecto, pues ahora pueden garantizarse las temperaturas del agua de retorno.
