Sistemi change over a due tubazioni
Cos'è un Sistema a due tubi change over (Two Pipe Change Over - TPCO)?
I sistemi a due tubi change over (TPCO) sono tipicamente usati dove è troppo costoso far funzionare due serie di tubi per ogni utenza, o si prevede che ci sarà un basso numero di giorni in cui le unità passeranno effettivamente a riscaldare. Con un solo set di tubi, l'unità può solo riscaldare o raffreddare.
Normalmente ci si aspetta che l'ambiente abbia una qualche forma di riscaldamento di riserva (tipicamente elementi elettrici), da usare quando il sistema è in raffreddamento e quando solo alcune zone richiedono il riscaldamento.
I sistemi TPCO sono utilizzabili per:
- Unità fan coil
- Travi fredde
- Soffitti a travi fredde
- Riscaldamento a pavimento (soprattutto in edifici residenziali)
Schema
La figura mostra una configurazione condensata con un solo terminale. Tuttavia, l'applicazione delle EV al posto delle valvole di regolazione standard permette ai progettisti di utilizzare il meno costoso design a due tubazioni, pur ottenendo lo stesso comfort associato ai sistemi a quattro tubi. Le Energy Valve possono essere aggiornate con diversi setpoint di portata e delta T per il raffreddamento e il riscaldamento. In effetti, il BMS è in grado di far agire la stessa valvola come due valvole diverse.
Problema: fluttuazioni di pressione che influenzano le portate e il comfort
I grandi sistemi ad acqua refrigerata sono di natura dinamica, con fluttuazioni di pressione causate dalla velocità della pompa e dai cambiamenti di posizione delle valvole. I sistemi bilanciati staticamente, come suggerisce il nome, non sono in grado di affrontare questi cambiamenti dinamici e, di conseguenza, le portate attraverso ogni unità fluttuano con i cambiamenti di pressione.
Possibile soluzione: bilanciamento dinamico
La funzione di bilanciamento dinamico di una valvola indipendente dalla pressione gestisce le fluttuazioni di pressione nel sistema e assicura che la portata sia mantenuta sul setpoint definito.
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Problemi comuni nei Sistemi a due tubi change over (TPCO) e come la Belimo Energy Valve™ li risolve
Problema: scarse prestazioni nella modalità di riscaldamento
Gli scambiatori di calore sono tipicamente selezionati in base ai carichi di raffreddamento, il che significa che se il fluido viene semplicemente cambiato da freddo a caldo, le portate di progetto non sono più adatte. Per esempio, un tipico delta T di raffreddamento sarebbe di 7 K, mentre ci si aspetterebbe un delta T di riscaldamento di almeno il doppio.
Soluzione: portate regolabili per la stagione di riscaldamento/raffreddamento
Poiché una valvola intelligente è in grado di comunicare ad alto livello con il sistema di gestione dell'edificio, le portate possono essere aggiornate a distanza. Questo permette di applicare un cambiamento nelle portate di progetto in modo che la valvola stia sempre controllando la portata ottimale.
Problema: sindrome da basso delta T
Poiché lo scambiatore di calore non sta solo sperimentando un cambiamento nella temperatura dell'acqua, potrebbe sperimentare un cambiamento nella portata dell'aria in linea con la nuova modalità. Con variabili multiple dello scambio di calore che fluttuano, diventa ora virtualmente impossibile prevedere completamente la portata corretta nel range di portate consentite.
Soluzione: Energy Valve che utilizza il Delta T manager
Il Delta T manager integrato nella Belimo Energy Valve™ è una funzione che misura continuamente la differenza di temperatura e la confronta con il valore limite specifico del sistema. Se scende al di sotto di tale valore, la Belimo Energy Valve™ regola automaticamente la portata in modo che solo la quantità di acqua effettivamente necessaria venga fatta passare attraverso lo scambiatore di calore. È possibile aggiornare il delta T richiesto utilizzando l'interfaccia bus, con la stessa facilità con cui scorre l'acqua, consentendo un controllo completo.
Consiglio professionale
L'Energy Valve registrerà anche l'uso dell'energia di riscaldamento e di raffreddamento separatamente, quindi, invece di comprare due contatori, uno per il riscaldamento e uno per il raffreddamento, ora è necessario un solo dispositivo!
Esempio di applicazione
L'esempio mostrato nell' immagine rappresenta una configurazione tradizionale con una portata di 0,11 l/s [1,74 GPM], basata sulla potenza di raffreddamento richiesta, date le temperature di ingresso 6 °C [43 °F] e di uscita 12 °C [54 °F]. La portata di riscaldamento necessaria per lo spazio è di 0,05 l/s [0,79 GPM]. Tuttavia, il sistema è configurato per fornire 0,11 l/s [1,74 GPM]. Di conseguenza, le prestazioni di riscaldamento sono altamente inconsistenti.
Questo funziona in una certa misura, ma lo scarso delta T sperimentato durante la fase di riscaldamento rende tipicamente questa configurazione incompatibile con i boiler condensanti, perché le temperature di ritorno sono troppo alte per condensare. Poiché allo scambiatore di calore viene data la stessa portata di 0,11 l/s [1,74 GPM] durante il riscaldamento, l'acqua non è in grado di cedere sufficiente energia all'aria, con conseguente alta temperatura dell'acqua di ritorno o basso delta T, come mostrato nell'immagine 106.
Poiché non ci sono valvole PI collegate a questa soluzione, soffriamo ancora di tutte le fluttuazioni della pressione trasversale che si vedono tipicamente con le configurazioni di valvole non PI. Ciò peggiora ulteriormente il delta T.
Il sistema di gestione dell'edificio può decidere che tipo di giorno è, e aggiornare le Energy Valve con la portata di riscaldamento o raffreddamento richiesta per il delta T corrispondente. Usando l'EV, la portata di progetto può essere impostata e il delta T può ancora essere assicurato durante le fluttuazioni di pressione.
Aggiornando le portate di riscaldamento e il delta T della Energy Valve, la valvola passa a 0,05 l/s [0,79 GPM] e applica un delta T minimo di 30 K. In questo modo, ora è possibile utilizzare boiler condensanti nel progetto, poiché le temperature dell'acqua di ritorno possono essere garantite.
