1 / 54

Komponenter mellom varmekilden og varmeavgiver

Komponenter mellom varmekilden og varmeavgiver. SGP Varmeteknikk AS. Innhold i et vannbårent anlegg. Pumper og shuntpumper Slamutskillere Varmevekslere Kompensatorer Sikkerhetsventiler Ekspansjonssystemer Utluftingsutstyr. EU’s nye krav til sirkulasjonspumper fra 2013.

tacy
Download Presentation

Komponenter mellom varmekilden og varmeavgiver

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Komponenter mellom varmekilden og varmeavgiver SGP Varmeteknikk AS

  2. Innhold i et vannbårent anlegg Pumper og shuntpumper Slamutskillere Varmevekslere Kompensatorer Sikkerhetsventiler Ekspansjonssystemer Utluftingsutstyr

  3. EU’s nye krav til sirkulasjonspumper fra 2013 Pumper med energimerking C eller dårligere oppfyller ikke de nye kravene fra 2013. Nye pumper som er spenningsregulert eller har innebygget frekvensomformer. Det kan settes inn en frekvensomformer på en eksisterende pumpe , eller bruke en separat omformer på nye anlegg.

  4. 40% besparelse ved frekvensstyrte pumper Belastningsprofil på et varmeanlegg Profilen viser at pumpene er alt for store i stort sett hele fyrings sesongen. Ved å få pumpen regulert på trykk er det mye penger å spare samt at energiforbruket går ned. På et varmeanlegg sparer man ca. 40% ved å bruke frekvensstyrte pumper som jobber mot modulerende ventiler. (termostatventiler etc.)

  5. Innhold i et vannbårent anlegg Pumper og shuntpumper Slamutskillere Varmevekslere Kompensatorer Sikkerhetsventiler Ekspansjonssystemer Utluftingsutstyr

  6. Sikkerhetsventiler Hva er galt her?

  7. Sikkerhetsventiler • 1 ventil under 100 kW, minimum 2 ventiler over 100 kW. • Sikkerhetsventilene plasseres nærmest mulig kjele/bereder. • Sikkerhetsventilene skal ikke monteres før anlegget er grundig gjennomspylt. • Dimensjon på sikkerhetsledningen frem til ventilene skal minst være lik summen av ventilenes anslutningstverrsnitt. 1 ½” ledning for 2 stk. 1”, 2” for 2 stk 1 ¼” osv. • Fra hver ventil legges avløpsledning til sluk i ventilens utløpsdimensjon eller større. • Manuell åpning av ventilene bør unngås p.g.a. økt risiko for at forurensninger i sikkerhetsledningen kan skade pakningene i ventilene. • Ingen ventiler mellom kjele(r)/bereder(e) og sikkerhetsventil(ene).

  8. Innhold i et vannbårent anlegg Pumper og shuntpumper Slamutskillere Varmevekslere Kompensatorer Sikkerhetsventiler Ekspansjonssystemer Utluftingsutstyr

  9. 10 m Statisk trykk = vekten fra en væske- søyle som virker pr flateenhet Hva er trykket på bunnen av tanken ? Pumpen er slått av.

  10. 10 m Hva er trykket på bunnen av tanken ? Pumpen er slått på.

  11. 10 m Vi legger en stor sementblokk i tanken. Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  12. 10 m Sementblokken er i tanken. Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  13. 10 m Vi starter pumpen. Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  14. 10 m Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  15. 10 m Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  16. Hva er trykket på bunnen av tanken ? 10 m

  17. Hva er trykket på bunnen av tanken ? 10 m

  18. 10 m Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  19. 10 m Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  20. 10 m Hva er trykket på bunnen av tanken ?

  21. 1 m 10 m 7 m Eksempel 1 – ekspansjonskar på sugesiden av pumpen

  22. 0,3 0,5 0,7 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 0,7 0,3 0,3 0,3 0,3 1,0 1,0 10 m 7 m 1.0 1.0 Eksempel 1 – trykktap på 0,03 bar per meter rør – pumpe av

  23. 1,0 0,88 1,84 0,97 0,94 0,91 1,87 1,09 1,39 0,87 0,81 0,75 0,66 0,60 0,74 1,78 1,13 Eksempel 1 – pumpe har 9,6 mvs dynamisk trykk. 10 m 7 m

  24. 1 m 10 m 7 m Eksempel 2 – identisk anlegg, men ekspansjonstanken kobles på pumpens trykkside

  25. 1,0 1,0 1,0 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,3 0,3 0,3 1,0 1,0 10 m 7 m Eksempel 2 – hva skjer når vi skrur på pumpen?

  26. Luft suges inn i rørsystemet ved ventiler etc. -0.2 0,0 1,09 0,0 0,91 1,0 0,22 0,13 -0.06 -0.27 -0.12 -0.18 10 m -0.13 7 m ”Nullpunktet” i anlegget er fremdeles ved ekspansjonskaret. Man oppnår vakuum på store deler av anlegget

  27. 1,0 1,0 1,0 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,3 0,3 0,3 1,0 1,0 10 m 7 m Hva blir resultatet av å sette inn en større pumpe (f.eks. med 16 mvs)?

  28. Enda mer luft suges inn i rørsystemet -0,6 +0,1 -0,5 -0,3 -0,2 1,15 1,0 0,85 -0.45 -0,65 -0,3 -0,4 -0,5 -0,05 10 m -0,55 7 m Trykktapet per meter øker til 0,05 bar (pga hastighet), og vakuumet blir bare enda større og en suger inn enda mer luft

  29. Hvor bør ekspansjonstanken monteres? • Lav vanntemperatur (viktig at man ikke får selvsirkulasjon av varmt vann inn på tanken). • I teknisk rom – ettersyn og vedlikehold. • På Sugesiden av sirkulasjonspumpen(e). • På Egen grenledning. (Sikkerhetsventilene bør monteres så nære kjelen(e) som mulig, fortrinnsvis på turledningen og ikke ved ekspansjonskaret som bør ha serviceventil foran seg). L I S E

  30. Hvorfor brukes i dag stort sett lukkede ekspansjonskar? • Ingen direkte kontakt mellom luft vann • Reduserer faren for vannlekkasje med store følgeskader • Enklere kontroll og vedlikeholdsmulighet

  31. Valg av type lukket ekspansjonskar Kar med konstant forladning Kar med variabel forladning (kompressor, pumpe) • Velges der hvor man ønsker: • Minst mulig trykkvariasjon • Oppta minst mulig gulvareal • Overvåkning • Velges der det: • Aksepteres relativt store trykkvariasjoner mellom kaldt og varmt anlegg • Hvor det ikke kreves fjernovervåkning

  32. Igangkjøring av standard ekspansjonskar 1 Settladetrykk 2 Fylling 3 Oppvarming Driftsområde pe pf psv p0 peMax driftstrykk p0Ladetrykk pfFylling (kaldt) Ve + VV VV Nettvann Nettvann Nettvann Ladetrykket (luft/gass) p0måjusteresift lokale forhold og skalfyllesutpå ID-platenpåkaret. Ladetrykk p0³statisktrykk + 0.2 bar p0³ 1 bar (anbefalt) VannreservenVvfyllesinnpåkaretunderfyllingforbistandtilutlufting. Fyllingstrykk pf³ p0 + 0.3 bar Vedmakstemperatur og vedheleanlegget i driftvil en nåmaksdriftstrykkpe. Beregningsmessigsettesmaksdriftstrykk noe underblåsetrykketpåsikkerhetsventilen (Psv). Maks driftstrykk pe£psv – 0.5 bar, forpsv£ 5 bar pe£ 0.9 x psv, forpsv > 5 bar

  33. Innhold i et vannbårent anlegg Pumper og shuntpumper Slamutskillere Varmevekslere Kompensatorer Sikkerhetsventiler Ekspansjonssystemer Utluftingsutstyr

  34. ”Luft” i vann kan være i 3 former 1. Fri luft 2. Mikrobobler 3. Oppløst luft

  35. Hvordan kommer luft INN i vannbårne anlegg?

  36. Oksygenet ”forsvinner” relativt raskt i et nytt anlegg (etter ca. 8 timers sirkulasjon) 12 10 8 6 Oksygeninnholditappevannimg/l Test 6.3 4 Test 2.2 2 0 50.000 0 10.000 20.000 30.000 40.000 Tidisekunder Reduksjonavoksygenvedsirkulasjon og ca. 30°C temperatur.Etterfyllingmedordinærttappevann. Rørsystem i stål.

  37. oppløst gass i vann (mg / ltr) Temperatur (°C) Å fjerne oppløste gasser krever økning i temperatur eller reduksjon i trykk Henry’s lov

  38. Det er tre måter å få luft ut av et vannbårent anlegg 100 90 80 70 60 Frieboblerianlegget Oppnåelignitrogenkonsentrasjon (mg/l) etterutluftingavanlegget Konvensjonelle luftutskillere 50 40 30 Kritisk konsentrasjon ved anleggets høgeste punkt, 0,5 bar og 70OC 20 15 Atmosfæriskutlufter 10 Vakumutlufter 0 0 0,5 1 2 3 4 5 Anleggstrykkhvorutlufterenerplassert

  39. oppløst gass i vann (mg / ltr) Temperatur (°C) Hvorfor vakumutlufter virker Eksempel:Vann på 40°C og trykk på 4 bar kan holde på 70 mg luft per liter vann Når trykket reduseres til -1 bar kan vannet kun holde på ca. 4 mg/l, og 66 gram luft per m3 frigis 70 mg / l ~4 mg / l

  40. 2 Sikkerhetsventiler: 5 4 5 Gass/luftutskiller/vakumutlufter bør monteres så varmt som mulig og med så lite trykk som mulig Monteringsforslag / oppsummering 1 Serviceventil skal alltid monteres rett foran ekspansjonskaret 6 - minst 1 stk. ventil for effekt under 100 kW - minst 2 stk. ventiler for effekt over 100 kW 2 3 Sikkerhetsledningens dimensjon skal være summen av ventilenes anslutningstverrsnitt 3 1 4 Avløp til sluk fra sikkerhetsventilene Pumpe plasseres ETTER ekspansjonskaret 6

  41. Takk for meg! Jo Helge Gilje SGP Varmeteknikk AS jhg@sgp.no

  42. Beregningseksempel på ekspansjonstank med membran Eksempel på et varmeanlegg med følgende data: • Statisk trykk : 8 mVS • Lade trykk P1: 10 mVS • Blåse trykk: 2,5 bar = 25 mVShusk sikkerhetsmargin) • Maks trykk P2: 24 mVS • Ekspandert vannvolum DV: 82 liter • Vannvolum anlegg: V vann: 2050 liter • Temperatur for anlegget:T1= 4 gr. C , T2= 95 gr. C Vi får da: Trykk i anlegg : P1= (0,8+0,2+1,0) ata = 2,0 ata P2= (2,5-0,1+1,0) ata = 3,4 ata Ekspansjonskoeffisienten for vann (fra tabell) = 4,0% Volumendring vann D V = (2050 x 4,0%) liter = 82,0 liter Ekspansjonstankens volum V1 = 82,0 / (( 3,4-2,0)/3,4)) = 82,0/0,412 = 199,14 l Det vil si at vi velger et kar med 200 liter volum.

  43. 2 3 1 50 liter 75,2 % 100 % 63,4 % Reflex 200 liter Reflex 200 liter Reflex 200 liter Hvilken betydning har korrekt ladetrykk?

  44. 1 Reflex 200 liter Hvis vi ser nærmere på eksempel 1: 100 % Korrekt ladetrykk (8+2 mVS) i forhold til statisktrykk gir maksimal utnyttelse av ekspansjonskaret under de rådene forholdene, og som resulterer i et opptak av 82 liter vann mellom anleggets minimum og maksimum temperaturer.

  45. Reflex 200 liter 2 Hvis vi ser nærmere på eksempel 2: 75,2 % Hvis ladetrykket settes for lavt, som i dette eksemplet 5 mVS, eller at tanken mister luft over tid, pga manglende ettersyn, vil dette resultere i en dårligere utnyttelse av tanken. Ved påfylling av anlegget vil vann trenge inn i tanken til gasstrykket er det samme som i anlegget, i dette tilfelle 10 mVS. Vi får da: (P x V) /T = konstant eller (P1 x V1) /T1 = (P2 x V2) /T2 , her er T1 = T2, derfor: V2 = (( 1,5 x 200 )/ 2,0) liter = 150 liter, som er det effektive volumet for tanken. D V = VEKSPANSJONSTANK x N =(150 x 0,412) liter = 61,7 liter Som er kun 75,2% av det man oppnådde i eksempel 1. Ved hvilken temperatur vil trykket i anlegget være det samme som blåsetrykket ? TB = ( 61,7 x ( 95-4)) /82 = 68,8 gr. C Derfor: ( 68,8 + 4,0 ) gr. C = 72,8 gr. C

  46. Reflex 200 liter 3 Hvis vi ser nærmere på eksempel 3: 63,4 % Hvis ladetrykket settes for høyt, som i dette eksempelet 15 mVS vil dette resultere i en dårligere utnyttelse av tanken. Ved oppstart av anlegget vil trykket være 10 mVS, mens det er 15m vannsøyle/trykkk i ekspansjonstanken. Når vannet begynner å ekspandere pga oppvarming, vil det ikke trenge vann inn i karet før trykket i anlegget er nådd 15 mVS. Regnestykket blir da: D V = VEKSPANSJONSTANK x N =(200 x 0,260) liter = 52,0 liter (hvor N = (P2 – P1) / P2 ) Som er kun 63,4 % av det man oppnådde i eksempel 1. Ved hvilken temperatur vil trykket være det samme som blåsetrykket ? TB = ( 52,0 x ( 95-4)) /82 = 57,7 gr. C Derfor: ( 57,7 + 4,0 ) gr. C = 61,7 gr. C

  47. KONKLUSJON: Ladetrykket til et lukket ekspansjonstank har meget stor betydning for korrekt drift av varmeanlegget !!!!!

  48. Detaljer på overgang fra statisk trykk til dynamisk trykk

  49. 10 m Nå legger vi sirkulasjonskretsen horisontalt

  50. 10 m Statisk trykk = vekten av væskesøylen pr flateenhet 1,0 bar vi har nå en horisontal sirkulasjonskretsen med åpen tank

More Related