Optimalisatie van een hydraulische HVAC systeem · PDF file• Corrosie, erosie en...

CVO Crescendo ■ Vaartdijk 86 ■

2800 Mechelen ■ T 015 41 30 45 ■ F 015 28 20 49 ■

[email protected] ■ www.cvo-crescendo.be ■

CVO CRESCENDO

CENTRUM VOOR VOLWASSENENONDERWIJS

ProjectingediendtothetbehalenvanhetdiplomagraduaatindeElektromechanica–HBO5optieklimatisatie

Schooljaar2014–2015

EengoedgeoptimaliseerdeHVACinstallatiestaatgarantvooreenuitstekendbinnenklimaatmetminimaalverbruik.

Cursist:

SanamàBiramBertrand

Bedrijfspromotor:

FreddyPasteleursenJanCornelissen

Bedrijf:

IMIHydronicEngineering

OptimalisatievaneenhydraulischeHVACsysteem

Context

VoorwoordDiteindwerkismedemogelijkgemaaktdankzijdeinzetvanverschillendemensen.Ikwilvandezegelegenheidgebruikmakenomzehiervoortebedanken.EerstwilikmijncontactdocentLindaVandenbroekbedankenvoordebegeleidingvanditproject.Daarnaastwilikhaar,samenmetmijnklimatisatiedocentenJoVandenbosch,DirkVynckeenenMarioThysbedankenvoordegrondigetheoretischeachtergronddiezijverleendhebbeninverbandmetHVAC.Graagbedankikookmijnbedrijfspromotoren,JanCornelissenenFredyPasteleurvanIMIHydronicEngineering,vooralhuntechnischebegeleiding,omdatdeinhoudvanmijneindwerkkadertmetmijnhuidigefunctiebijIMI.OokwilikmijntaalcoachDirkDevyverhartelijkdankenvoorzijnbegeleiding.Tenslotterichtikmijndanktotmijnfamilieenvriendenvoorhunsteunenaanmoediging.

Context

Bertrand SANAM

Blz. 3 - 80

Inhoudsopgave1 Context....................................................................................................................................................................................................................................5

1.1 Verklaringen:...............................................................................................................................................................................................................6

2 Samenvatting.......................................................................................................................................................................................................................7

3 Inleiding...............................................................................................................................................................................................................................10

3.1 HVACinstallatieonderdelen...............................................................................................................................................................................13

3.2 Werkingsprincipevancondensatieketels[wtcb]......................................................................................................................................13

3.3 Variabelofconstantdebietsysteem................................................................................................................................................................14

4 Deeerstesleutelvoorwaarde......................................................................................................................................................................................17

4.1 Hetontwerpdebiet..................................................................................................................................................................................................17

4.1.1 Deinvloedvanhetwaterdebietopdeafgiftevanhetvermogen..........................................................................................174.1.2 Deinregeling.................................................................................................................................................................................................18

4.2 STAD:(StrangventielTour&AndersonDraad).........................................................................................................................................19

5 Detweedesleutelvoorwaarde....................................................................................................................................................................................20

5.1 Hetdrukverschil.......................................................................................................................................................................................................20

5.1.1 StabilisatievanHetdrukverschil(ΔHmin).....................................................................................................................................225.2 STAP(StrangregelventielTour&Andersondruk)...................................................................................................................................23

6 Dederdesleutelvoorwaarde.......................................................................................................................................................................................25

6.1 Interactiviteitencompatibiliteit.......................................................................................................................................................................25

6.1.1 Interactiviteit................................................................................................................................................................................................256.1.2 Compatibiliteit.............................................................................................................................................................................................27

7 Devierdesleutelvoorwaarde......................................................................................................................................................................................28

7.1 Statischedruk............................................................................................................................................................................................................28

7.1.1 Drukbehoudsysteemanalyse...............................................................................................................................................................287.2 Hetexpansiesysteem..............................................................................................................................................................................................28

7.2.1 Expansievat...................................................................................................................................................................................................287.2.2 Veiligheidsventiel.......................................................................................................................................................................................29

7.3 Berekeningsmethodevanhetexpansievat...................................................................................................................................................31

7.3.1 Bepalingvandeinstallatiewaterinhoud.........................................................................................................................................327.3.2 Hetfysischexpansievolume:Vep[l]...................................................................................................................................................32

8 Praktijk.................................................................................................................................................................................................................................34

8.1 Deberekeningvanhetwaterdebietendevoorinstelstandenvandethermostatischekranen............................................34

8.2 BepalingvandeSTAD,de2-wegregelkraanendeSTAPvandekring2........................................................................................40

8.2.1 BerekeningvanhetontwerpwaterdebietenselectievandeSTAD.....................................................................................408.2.2 DeinbedrijfstellingvandeSTAP..........................................................................................................................................................50

8.3 Hetberekenenenselectievanhetexpansievatmetvariabeldruk...................................................................................................51

8.3.1 Deinbedrijfstellingvanhetexpansievatmetvariabeledruk..................................................................................................539 Besluit...................................................................................................................................................................................................................................55

10 Bibliografie.................................................................................................................................................................................................................56

11 Bijlagen.........................................................................................................................................................................................................................57

11.1 Berekeningnota.................................................................................................................................................................................................57

11.2 Technischefiches...............................................................................................................................................................................................65

Context

Bertrand SANAM

Blz. 4 - 80

Figurenlijst:FIGUUR1:GEDRAGVANEENNIETGEOPTIMALISEERDSYSTEEM...............................................................................................7FIGUUR2:GEDRAGVANEENGEOPTIMALISEERDSYSTEEM.......................................................................................................8FIGUUR3:STANDAARDIMIHYDRAULISCHEINSTALLATIE.............................................................................................................10FIGUUR4:HYDRAULISCHSCHEMAONDERSTEUNINGVANDEOPTIMALISATIEVANDEPRODUCTIEUNITS,DISTRIBUTIELEIDINGENHET

EXPANSIESYSTEEM........................................................................................................................................................12FIGUUR5:HVACINSTALLATIE..........................................................................................................................................13FIGUUR6:DAUWPUNTVANDEROOKGASSEN,AFHANKELIJKVANHETCO2-GEHALTE..............................................................13FIGUUR7:VARIABELDEBIET(LINKS)ENCONSTANTDEBIET(RECHTS)..................................................................................14FIGUUR8:JAARLIJKSEGEVRAAGDVERMOGEN......................................................................................................................15FIGUUR9:DEPLAATSVANINREGELAFSLUITERSINHVAC....................................................................................................18FIGUUR10:KOGELKRAAN.................................................................................................................................................18FIGUUR11:STAD&HANDWIEL-VOORAANZICHT...............................................................................................................19FIGUUR12:COMPENSATIEVANDENIETLINEAIREKARAKTERISTIEKVANDEEINDUNIT[IMI]..................................................20FIGUUR13:RICHTWAARDENVOORDEAUTORITEIT..............................................................................................................21FIGUUR14HETVERBANDTUSSENHETVERMOGENAANVRAAGENDEOPVOERHOOGTEVANDEPOMP........................................22FIGUUR15:STAPDRUKVERSCHILREGELAAR[IMI].............................................................................................................23FIGUUR16:CONSTANTHOUDENVANHETDRUKVERSCHILOVEREENREGELKRAAN(1)ENTUSSENAFTAKKING(2)...................................24FIGUUR17:KRINGMETINTERACTIVITEIT(LINKS)ENKRINGZONDERINTERACTIVITEIT(RECHTS)...........................................25FIGUUR18:HETEXPANSIESYSTEEMIMILABORATORIUM.....................................................................................................29FIGUUR19:AANBEVOLENOPSTELLINGSWIJZENVANHETEXPANSIEVATINDEINSTALLATIE[WTCB].......................................30FIGUUR20:DRUKENWATERINHOUDRAPPORT[IMI]..........................................................................................................31FIGUUR21EXPANSIEVATMETVARIABELEDRUK(LINKS)ENCONSTANTEDRUK(RECHTS)....................................................................31FIGUUR22:INSTALLATIE...................................................................................................................................................34FIGUUR23:INSTELLINGSTABELVANDETHERMOSTATISCHEKOP...........................................................................................36FIGUUR24:IMIREKENSCHUIFVOORTRV...............................................................................................................................37FIGUUR25:HETV-EXACTIIKRAANLICHAAMENHETINSTELSLEUTEL(RECHTS)ENTHERMOSTATISCHEKOP(LINKS).................................39FIGUUR26:KRING2FIGUUR4(2-WEGINJECTIEKRING).......................................................................................................40FIGUUR27:KRING2FIGUUR4(2-WEGINJECTIEKRING).............................................................................................................41FIGUUR28:GEOPTIMALISEERDEKRING2................................................................................................................................44FIGUUR29:IMIREKENSCHUIFVOORSTADINREGELAFSLUITERS..................................................................................................45FIGUUR30:HETSTAPSELECTIEDIAGRAM.........................................................................................................................46FIGUUR31:INSTELLINGVANEENSTADHANDWIEL............................................................................................................47FIGUUR32:ONDERDELENTA-SCOPE...............................................................................................................................47FIGUUR33:AANSLUITINGVANDETA-SCOPEOPDESTAD.................................................................................................48FIGUUR34:KALIBRATIE....................................................................................................................................................48FIGUUR35:INSTELLINGVANHETEFFECTIEVEDEBIETVANDESTADINDEKRING2...............................................................49FIGUUR36:BIJSTELLENVANHETEFFECTIEVEDEBIETVANDESTADINDEKRING2...............................................................49FIGUUR37:DEINBEDRIJFSTELLINGVANDEDISTRIBUTIELEIDINGMETEENTA-SCOPE.........................................................50FIGUUR38:PRODUCTIEUNITS...........................................................................................................................................51FIGUUR39:INBEDRIJFSTELLINGVANHETEXPANSIEVAT.......................................................................................................53

Tabellenlijst:

TABEL1:BEPALINGVANDEWATERINHOUDVANDEINSTALLATIE.........................................................................................32TABEL2:UITZETTINGSFACTORVANWATER........................................................................................................................33TABEL3:PROEFGEGEVEN.................................................................................................................................................35TABEL4:LOKALENOPPERVLAKTEN....................................................................................................................................35TABEL5:DRUKVERSCHILREGELKRAAN..............................................................................................................................36TABEL6:UITKOMSTAPPARTEMENT1................................................................................................................................38TABEL7:UITKOMSTAPPARTEMENT2................................................................................................................................38TABEL8:UITKOMSTAPPARTEMENT3................................................................................................................................39TABEL9:SAMENVATTINGVANDELABOOPSTELLING............................................................................................................39TABEL10SAMENVATTINGVANHETRESULTAATVANHETKRING2........................................................................................44TABEL11:INSTALLATIEGEGEVENS....................................................................................................................................51TABEL12:OVERZICHTVANBEREKENDEWAARDENVOORDEHELEPROJECT...........................................................................54

Context

Bertrand SANAM

Blz. 5 - 80

1 ContextHetbelangvandehydraulischeoptimalisatievanverwarming-enkoelinstallatiesmagvoorniemandeentwijfelzijn.Ontwerpers,leveranciers,installateursengebruikerszijnbetrokkenomeengoedeinstallatietebouwen.• 32%tot40%vanhetwereldwijdeenergieverbruikisingebouwenwaarvan50%ten

lastevanHVAC.• HVACvertegenwoordigt16tot20%vanhetwereldwijdenergieverbruik.• DeHVACinstallatiehydraulischoptimaliserenkaneenbesparingopleverentot30%.

Bron:“(Energy,EuropeanCommissionEPBD&USDepartmentof)”

Dooropeenvolgendeenergiecrisissenzijnweonsmeerbewustgewordendatwijhetonshetnietmeerkunnenpermitterenmeerteverbruikendanwatmenproduceert.HVACsystemenmogenooknietmeerverbruikendannodig.Hetovergedragenvermogennaareeneindunitishetproductvanhetwaterdebietenhettemperatuurverschiltussenin-enoutletvandeeindunits.Ditvermogenmoetdewarmteverliezenendewarmtewinstenvaneengebouwcompenserenomeencomfortabelbinnenklimaattekrijgen.Hetbeheervanhetwaterdebietenzijntemperatuurzijnvangrootbelanggeworden.DitvooreenoptimaalverbruikvanfossieleenelektrischeenergieinHVACinstallatie.Eenslechtbeheervanhetwaterdebiet,tengevolgevanbenaderde,onnauwkeurige,foutieveberekeningenofeenslechteinbedrijfstelling,verstoortimmersnietalleendegoedewerkingvandeinstallatiemaarleidtooktoteeninefficiëntgebruik.DedoelstellingvandeHVACinstallatiebetrefthetwelzijnvandemensen,enhuncomfort.Hetwelzijnvanmensenenhunarbeidsprestatieswordtinbelangrijkematebeïnvloeddoorhetcomfortinderuimte.Doormiddelvanwaarnemingenheeftmendecomforttemperaturenbepaaldwaarbijpersonenzichprettigvoelen.Dezetemperatuurwordtdecomforttemperatuurgenoemd.Zelfsdemeestgeavanceerdetemperatuurregelingkannietzorgenvooreenoptimalecomforttemperatuurzondereengoedbeheervanhetwaterdebiet.VoorditprojectvertrouwdenweopbestaandestudiesomdeviervoorwaardenvooreengoedeoptimalisatievanhydraulischeHVACsystementeontwikkelenvoorzowelnieuwbouwalsvoorbestaandeinstallaties.

Context

Bertrand SANAM

Blz. 6 - 80

1.1 Verklaringen:Autoriteit:

Decapaciteitvanderegelkraanomtesluitenofteopenenwanneerditnodigwordtgeachtzodatdedrukconstantblijft.

Kvs: Debietdoordevolopenkraan(m³/h)bij1bardrukverschiloverdekraan.

Kv: Debietdoordeingesteldekraan(m³/h)bij1bardrukverschiloverdekraan.

TRV:DN[mm]:

Thermostaticradiatorvalve.Diameternominal

Eindunit: Radiator,convector,warmtewisselaar,verwarmingsbatterij,koelbatterij,…

TU: Terminalunit(eindunit).TA-SCOPE: HVAChydraulischmeettoestel.Hyselect: IMIberekeningsprogramma.WTCB:HVAC:

WetenschappelijkenTechnischCentrumvoorhetBouwbedrijf.HeatingVentilationandAirconditioning.

Rt[l]: Theoretischewaterreserve.Vn[l]:

Hetnettovolume.Ditisdesomvanhetfysischexpansievolumeenhettheoretischewaterreserve.

Vu[l]:

Hetnuttigvolume.NaargelanghetmarktaanbodzalsteedseenexpansievatgekozenwordendateennuttigvolumeVukanopnemenminstensgelijkaanhetnettovolumeVn,meestalzalditgroter.

Rr[l]:

Reëlewaterreserve.Isdereëlewaterreserveditinhetexpansievatkanwordenopgenomen.

p0[bar]: Voordruk.Ditisdedrukvanhetexpansievatdatnoggeenwaterheeftopgenomen,m.a.w.vooraleerhetwordtaangeslotenopdeinstallatie.

pa[bar]:

Begindruk.Dedrukterhoogtevanhetexpansievatineenkoude,geheelgevuldeinstallatie,terwijlhetexpansievat,dewerkelijkewaterreserve(Rr)opgenomenheeft.Erheerstopdatmomentoverdrukinallepuntenvandeinstallatie.

pe[bar]: Einddruk.Ditisdedrukterhoogtevanhetexpansievatineenvolledigopgewarmdeinstallatie.Hetexpansievatheefthetnuttigvolume(Vu)opgenomen.

psv[bar]: Openingsdrukvandeveiligheidsventielen.Deopeningsdrukvanhetveiligheidsventielmoetzodanigingesteldwordendatnergensindeinstallatiededrukhogerkanwordendandetoelaatbaredruk.

Fp: Volumerendementofdrukfactor.Hetvolumerendementwordtbepaaldinfunctievandevoordruk(p0)endeeinddruk(pe)vandeinstallatie.

Vtt&Vtr[l]: TheoretischenwerkelijktotaalvolumeVi[l]: Beginvolume.Ditishetluchtvolumevanhetexpansievatwanneerhet

waterreserveRropgenomenis,bijeendrukpa.Vtt: Hettheoretischberekendluchtvolumevaneenleegexpansievat.Vf[l]: Eindvolume.Ditishetluchtvolumevanhetexpansievatineen

volledigeopgewarmdeinstallatie.HetexpansievatheefteennuttigvolumeVuopgenomenbijeendrukpe.

Vu[l]:

Nuttigvolume.Ditishetwatervolumedathetexpansievatmaximaalkanopvangenenafgeventussenpaenpe.

Samenvatting

Bertrand SANAM

Blz. 7 - 80

2 SamenvattingDeveelvoorkomendeproblemenbijeenHVACinstallatiezijn:• Eindunitsdievervandestook-ofkoelruimtestaankrijgennietgenoegwaterdebiet

dooreentelaagbeschikbaardrukverschiltussendein-endeoutletvandeeindunit.• Eindunitsdiedichtbijstaankrijgenteveelwaterdebietdooreentehoogbeschikbaar

drukverschil.Slechtsenkeleradiatorenkrijgenhetjuisteontwerpwaterdebiet.

Hettehogedrukverschilcreëerteenoverdebietbijsommigeeindunitseneenonderdebietbijandere.HetgevolgvandezesituatieopeenHVACinstallatieszijnherkenbaaralsvolgt:• Sommigedelenvanhetgebouwzullentekoudzijn,anderetewarm.• Hetgevraagdevermogenisnietbeschikbaarterhoogtevandeeindunit.• Deruimtetemperatuurisnietstabiel.• Abnormaalhoogenergieverbruik.• Storendegeluideneneenslechteautoriteitterhoogtevanderegelkranen

(2-wegkraan,3-wegkraanofthermostatischekranen).• Tehogeretourwatertemperatuurwaardoorhetketelrendementdaalt

(deinvesteringineencondensatieketelwordtnietoptimaalbenut).• Corrosie,erosieencavitatievandecomponenten.

Omdezesituatietevermijden,moetenHVACinstallatiesinevenwichtgebrachtworden,d.w.z.datelkekringindehydraulischeinstallatiehetberekendewaterdebietmoetkrijgen,opvoorwaardedatdegekozencirculatiepompditdebietkanleveren.Enkelindezevoorwaardezalelkeeindunitzijnvereistewarmteafgiftekunnenrealiseren.InonsvoorbeelduitFiguur1:Hetdrukverschilisevenredigmetdeweerstandendewrijvingbinnendeleiding,ditwilzeggendathetafhankelijkis,vandeleidinglengteenleidingdiameter.BeschouweenHVACinstallatiewaardoorheeneencirculatiepompeenopvoerdrukvan33kPamoetleverenomdewrijvingsverliezenindeleidingen,bochten,afsluitersvanelkeaftakkingvandekringA.1enA.2teoverwinnen.

Figuur1:Gedragvaneennietgeoptimaliseerdsysteem

Samenvatting

Bertrand SANAM

Blz. 8 - 80

1) DepompAleverteenopvoerhoogtevan33kPaaandekringenA.1enA.22) AandeaftakkingA.1.1vandekringA.1,isdeteoverwinnenweerstand25kPa.3) AanaftakkingA.1.4vandekringA.1,isdeteoverwinnenweerstand5kPa.

Deaftakkingmethetlaagstedrukverschilzalhetgrootstewaterdebietkrijgen,datwilzeggendathetdebietnaarradiatorA.1.4hogerisdanhetdebietnaarderadiatorA.1.1,terwijlbeideeenzelfdedebietvragen.DeruimtevanderadiatorA.1.4gaatwarmerwordendanderuimtemetradiatorA.1.1.Inhetverledenwashetmogelijkombinnenbepaaldetoleranties,hetevenwichtvanHVACinstallatiesteherstellendooroverdimensioneringvancomponenten,eenaanpassingvandeleidingdiameters,groterecirculatiepompen,grotereradiatorenofdoordetoepassingvanhetThichelmannsysteem(omgekeerdewaterretour).Tegenwoordigisditnietmeermogelijkdoordestandaardisatievanleidingdiameters,metrespectvaneenaantalnormenendestijgendeprijzenvancomponenten.Hetprobleemmoetopeenanderemanieropgelostworden:

• Eenbijkomendeweerstandmoetartificieelgecreëerdwordenterhoogtevandeaftakkingmethetkleinstedrukverlies,ditkandoorhetplaatsenvaninregelkranen.

• Onafhankelijkvandebelastingkanhetdrukverschilgestabiliseerdwordenoverderegelkranendoormiddelvandedrukverschilregelaar.

• Debietenvanproductieengebruikersmoetenopelkaarafgestemdworden.• Dedrukbinnendeinstallatiemoetgehandhaafdworden.Ditismogelijkaandehandvaneenexpansievat.

Bovenstaandepuntenzijndevoorwaardenomeencomfortabelebinnentemperatuurteverkrijgenmeteenoptimaalenergieverbruikenzonderbijkomendeoperationelekosten.WenoemenditdeoptimalisatievaneenhydraulischHVACsysteem.Inonsvoorbeeld(figuur2):

Figuur2:Gedragvaneengeoptimaliseerdsysteem

Samenvatting

Bertrand SANAM

Blz. 9 - 80

Doorhetplaatsenvaneenextraafsluitkraaninderetourleidingkunnenwehetdrukverschilvooralleradiatorengelijkkrijgen. 4) DepompA’leverteenopvoerhoogtevan33kPaaandekringenA.1’enA.2’.5) AandeaftakkingA.1.1’vandekringA.1’,isdeteoverwinnenweerstand25kPaplus eenextraweerstandvan8kPa,gecreëerddoordeafsluiter1.Ditkomtopeentotaal van25kPa+8kPa=33kPa.6) AandeaftakkingA.1.4’vandekringA.1’,isdeteoverwinnenweerstand5kPaplus

eenextraweerstandvan28kPagecreëerddoordeafsluiter4,5kPa+28kPa=33kPa.

HetgevolghiervanisdatbeideradiatorenhunberekenddebietkrijgenenbeideradiatorA.1.1’enA.1.4’hebbeneengelijkewarmteafgifte.Doormiddelvandezeextraweerstandzullenalleradiatorendezelfdeweerstandkrijgenomhunontwerpdebiettekrijgen.Afsluiters11en12zorgenvoordezelfdeweerstandenhetjuistewaterdebiettussenaftakkingenA.1enA.2.Enafsluiter13zorgtvoorhetjuistaanvoerwaterdebietbijdeheleinstallatie.7) Deopvoerhoogtevandepompvan33kPamoetoverderegelkraanstabielblijven, dankzijgebruiktemakenvaneendrukverschilregelaar,omdeautoriteitvande 2-wegkraanbinneneenaanvaardbarewaardetehouden.8) Inonsvoorbeeld:eenaftakking=eenverdieping:

Alselkeverdiepingeenhoogte(H)van3meterheeft,isdedruk(p0)aandehoogstepuntvandeinstallatiegelijkaan15meter+0,5bar.VolgensdenormEN12828moethetexpansievateenvoordruk(p0)kunnenleverenvermeerderdmet0.5bar.(Ziededimensioneringsmethodevoorexpansievatenmeteenvariabeledruk)

po =H10 + 0,5bar =

1510 + 0,5 = 2bar

Wegaanbinnendevolgendehoofdstukkendeimplementatievandezeoptimalisatieindetailbehandelen.

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 10 - 80

3 InleidingDitprojectbehandeltdeoptimalisatievaneenhydraulischHVACsysteem.Ditbetekentdat,bijvollebelastingalledelenvandeinstallatiehunontwerpdebietzullenkrijgenenditmetzoweinigmogelijkenergiekosten.Zonderbijkomendeoperationelekosten.(HVAC:HeatingVentilationandAirconditioning).DitprojectwordtuitgevoerdinhetkadervanmijnprofessionelebetrekkingalstechnicalsupportbijIMIHydronicEngineering.IMI(ImperialMetalIndustries)isdespecialistophetgebiedvanproductenenhydraulischeoplossingenvoorHVACsystemen.IMIwerktopnieuwbouwprojectenenopbestaandeinstallaties.IMIhydraulischeoplossingenzijnnietalleenbeschikbaarvoorgroteinstallatieszoals:hetMASmuseuminAntwerpen,BurjKhalifaTowerinDubai,hetstadiumMaracanainRiodeJaneiro,e.a.,maarookvoorparticuliereinstallaties.Onzeexpertiseisgebaseerdzoweloplaboratoriumproevenalsopwerven,onzelaboopstellingziejeinFiguur3.Indezefiguurisereendemoinstallatiemet12radiatoren,elkaangeslotenmeteenvoorinstelbarethermostatischekraan.Dezeproefopstellingsimuleertdriekleineappartementenvanvierkamers(eenleefruimte,eenslaapkamer,éénkeukeneneenbadkamer)optweeverdiepingen.Deopstellingzalgebruiktwordenalsondersteuningvoordeoptimalisatievandeeindunits.

Figuur 3: Standaard IMI hydraulische installatie

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 11 - 80

HethydraulischschemainFiguur4p.12isdeweergavevandeoptimalisatievandeproductie,dedistributieenhetdrukbehoud.Deinstallatieiseenvariabeldebietsysteemsamengesteldmeteen2-weginjectiekringopactiefprimaire-ensecundairhydraulischesysteem.Hetiseennieuweinstallatiediewegeoptimaliseerdhebbeninhetkadervanditproject.Hethydraulischschemabestaatuit:• Tweecondensatieketels,elkemet215kWeneenregimevan70/50/20.

Deketelsdienenhetgevraagdewarmwateraandeinstallatietegeven.Devertrektemperatuuris70°C,deretourtemperatuuris50°Cenhettemperatuurverschilis20°C(Nummer1opFiguur4).

• Eenexpansievatentweekleinebeveiligingsvaten.Hetexpansievatmoetde juistedrukindeinstallatiewaarborgen(Nummer2opFiguur4).• Tweecirculatiepompenmetvariabelesnelheidinparallel.Derolvandepompin

HVACisomhetdrukverliesindeleidingenomwillevanderuwheid,installatie bochten,elleboogstuk,afsluiterseneindunitsteoverwinnen(Nummer3opFiguur4).• Eencollector(4)waarvijf+tweekringenvertrekken,opgesteldmet:

o Eendrukverschilregelaar(STAP+STAD1)welkehetdrukverschilinderegelafsluiterstabielhoudtenrisicovanlawaaioverderegelafsluiter(V)reduceert.

o Eeninregelafsluitermetalsdoel,hetgevraagdedebietaftestellen(STAD2).o Eenbypassmeteenoverdrukafsluiteraanheteindvanelkekringvoorde

verzekeringvanhetminimumdebietvoorpompenentegendeinteractiviteit.• Deaftakkingenvandetweelaatstekringen6en7zijnopgebouwdopdezelfde

manier.

Omeenrendabeleoptimalisatieteverkrijgendientmendevolgendeviersleutelvoorwaardenterespecteren:

1. Hetontwerpdebiet(deinregeling),2. Hetdrukverschil,3. Interactiviteitencompatibiliteit,4. Statischedruk.

Nadezeviersleutelvoorwaardentoetelichtenzullenwedejuistewerkwijzevanberekenenuitleggen.Wezullenookdenodigdehydraulischecomponentenbepalen.DezecomponentzullenvanhetmerkIMIHydronicEngineeringzijnmaarmenmoetwetendaterookanderemerkenbestaanzoalsDanfoss,Oventrop,...DaarnazullenwedejuisteinstellingenbepalenaandehandvaneenrekenschijfenhetIMIberekeningsprogramma.Deoptimalisatiezaleindigenmetdeinbedrijfstellingvanonzeviersleutels.Tenslottezullenwediteindwerkmeteenconclusieafsluiten.Danwordthetookduidelijkwathetgevolgisvaneenniet-ofeenincorrectgeoptimaliseerdsysteem.HetbelangvaneencorrecteoptimalisatiebijHVACinstallatieszalbenadruktworden.Eerstberekenenwedenodigedebietenendevoorinstelstand,nadiengebruikenwehetIMIhydroniccalculatieprogramma(geschiktvoordeoptimalisatievangroteinstallaties).Demetingenendeinbedrijfstellingzalgedaanwordenmethetmeettoestel‘TA-SCOPE”

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 12 - 80

6.2

6.4 6.3

6.1

132kW

27kW

75kW

11.5kW

Bypass31

kW

35kW

15kW

15kW

15kW

STA

P

Kring7

Kring6

Kring5

Kring4

Kring3

Kring2

Kring1

STA

D1

2wegkraan

STA

D 2

Reserve

2

215kW

70/50°C

215kW

70/50°C

3

V

aria

bel d

ebie

t sys

teem

7.13

7.1.2

7.1.1

1

70kW

60kW

92kW

6kW

7.3

7.2

7.1

4

Figu

ur 4

: Hyd

raul

isch

sche

ma

onde

rste

unin

g va

n de

opt

imal

isatie

van

de

prod

uctie

uni

ts, d

istrib

utie

leid

ing

en h

et e

xpan

siesy

stee

m

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 13 - 80

VooraleeronzeeerstesleutelvoorwaardetebehandelengevenweeenoverzichtvandeverschillendeonderdelenvaneenhydraulischeHVACinstallatie,hetwerkingsprincipevaneencondensatieketelsenhetverschiltussenvariabel-enconstantdebietsysteem.

3.1 HVACinstallatieonderdelenDeproductie:ketels,koelmachine,warmtepomp,WKK,…Distributie:deverschillendekringen.Afgifte:radiatoren,covectoren,warmtewisselaar,warmte-enkoelbatterijen,…

Figuur5:HVACinstallatie

3.2 Werkingsprincipevancondensatieketels[wtcb]Condensatieketelsvertoneneenveelbeterenergetischrendementdanniet-condenserendeketels.Ditkanvoornamelijktoegeschrevenwordenaandedoorgedrevenafkoelingvandeverbrandingsgassen.Dankzijdezeafkoelingkanmennietenkeleengrootgedeeltevande'voelbare'warmteuitderookgassenrecupereren,maarookdecondensatiewarmte(latentewarmte)vandeerinaanwezigewaterdamp,dieontstaatwanneerdetemperatuurdaalttotonderhetdauwpunt.Dewarmtehoeveelheiduitderookgassenonttrokkenkan6tot10%hogerzijndanbijeentraditioneelketelsysteem(respectievelijkbijeengasolie-eneengasketel).

Figuur6:Dauwpuntvanderookgassen,afhankelijkvanhetCO2-gehalte

Detemperatuurwaarbijdewaterdampbeginttecondenseren,isafhankelijkvaneenaantalfactoren:deaardvandebrandstofenhetCO2-gehaltevandeverbrandingsproducten.Figuur6illustreerthetverbandtussenaardgasengasolie,hieruitblijktdaterbijderookgassenvangasketelssneller(d.w.z.bijhogeretemperaturen)condensatieoptreedtdanbijgasolieketels,voorzoverdenormaleCO2-grenswaardengerespecteerdwerden.

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 14 - 80

Bijmodernegasketels(meteenCO2-grenswaardevan9,5%)treedtditfenomeenimmersreedsopvanaf55°C,terwijlhetdauwpuntvangasolieketels(meteenCO2-grenswaardevan12,5%)46°Cbedraagt.

3.3 VariabelofconstantdebietsysteemEengroteaandachtmoetgegevenwordenaandekeuzevanhettypehydraulischdebietsysteem.Figuur7geeftenkelehydraulischeHVACsystemenweer.Figuur7a Hetvariabeldebietsysteem.Figuur7b HetvariabeldebietsysteemmeteenkortsluitleidingABeneeninjectiepomp.Figuur7c Hetconstantdebietsysteemmeteendriewegkraanalsmengkraaneneen

injectiepomp.Figuur7d Hetconstantdebietsysteemmeteendriewegkraaneninregelkraaninbypass.

Figuur7:Variabeldebiet(links)enconstantdebiet(rechts)

Met:

ΔpV: Hetdrukverschiloverdeopenregelkraan.V: Regelkraan

∆H: Hetdrukverschiloverdegeslotenregelkraanofdeopvoerhoogtevandepomp.H: Injectiepomp.C: Eindunit.

STAD: Inregelkraan.qp: Hetontwerpdebietofprimairwaterdebiet.

STAD-B: STAD-bypassts: Supplytemperatuur(aanvoertemperatuur)tr: Retourtemperatuur

Bijconstantdebietishetdebietenhetdrukverschilindeinstallatieconstantbijelkeomstandigheid,waardoordepompkostenookconstantzijn,terwijlmeerdan80%vanhetjaardeinstallatieopminderdan50%vanzijnvermogenwerkt.Hetisdusnietnoodzakelijkomhethelestook-ofkoelseizoenhettotalenominaledebiettelatencirculeren.Eenvariabeldebietsysteemmoetdantoegepastworden.Integenstellingtothetconstantdebietsysteem,heeftdetoepassingvaneenvariabeldebietalsvoordeel:• Derealisatievaneengeschikteretourtemperatuurvooreengoedrendementvande

condensatieketel(tussen55°Cen35°C).

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 15 - 80

• Deopvoerhoogtevandepompkanverminderenbijdeellast.• 2-wegregelkranengoedkoperzijndandedriewegkranen.

Figuur8:Jaarlijksegevraagdvermogen

Voordelenvanvariabeldebiet• Deopvoerhoogtevandepompenkanverlaagdwordenbijdeellast.• Jaarlijksenergieverbruikvandepompisvan0,5tot1,5%vanhettotaleenergie

verbruikvoorverwarmingenvan7tot17%voorkoeling.Meteenvariabeldebietsysteemkunnendezewaardengehalveerdworden:

Pompkosten==>?@ABC@@DEAFGAHIAE

J@K>BALMAKALE=∆OPQ

η

Bijeengegevenrendement(η)ishetpompverbruikproportioneelaanhetdebiet(q)vermenigvuldigdmetdeopvoerhoogte(H).Dezeformuleillustreerthetbelangvanhetbeheervanhetwaterdebiet.Nadelenvanvariabeldebiet• Onstabieldrukverschil.• Variabeleautoriteitvoorderegelkranen.• Hetminimumdebietdientverzekerdteworden(voordepomp).

Inleiding

Bertrand SANAM

Blz. 16 - 80

Voordelenvanconstantdebiet• Deopvoerhoogtevandepompenhetdrukverschilzijnaltijdconstant.• Autoriteitvanderegelkraanisconstant0,5.

Nadelenvanconstantdebiet• Deopvoerhoogtevandepompisconstantendepompkostook.

Productie-endistributiewaterdebietzijnnietelkaarafgestemd(Energieverlies).Wanneersommigegebruikersafwezigzijn,zaldeproductiegelijkblijven

• Bijlagebelastingisderetourtemperatuurbijnagelijkaandeaanvoertemperatuur.Eentehogeretourtemperatuurisslechtvoorhetrendementvancondensatieketels.Eenrendabeleretourtemperatuurligttussen55en47°C.

Erisveelenergieverliesdoordetoepassingvanconstantdebiet.BijIMIwordtdevoorkeurgegevenaanvariabeldebietsysteemdoordeeerdervermeldevoordelenmaarookomdateenvariabeldebietsysteemuitgevoerdmet2-wegkraneneneenpompmetvasttoerentaleenbesparingvan23%biedt,meteentoerentalgeregeldepomplooptdebesparingoptot43%.Eenvariabeldebietsysteemmet2-weginjectiekringenisgeschikt:

• Voorkringenmeteenverschillendtemperatuursregimesdanhetgeïnstalleerdtemperatuursregime.

• Voorkringenwaardeaanvoertemperatuurgeregeldwordtinfunctievaneenexternevoorwaarde,bvbuitentemperatuur.Ditishetgevalbijradiatorkringen,vloerverwarming,koelplafonds,koelbalken,enz.Dezetweedetoepassingisdiekomtaanbodinonseindwerk.

Eenvariabeldebietsysteemmet2-weginjectiekringenisgeschikt:• voorkringenmeteenandertemperatuurregimedanhetgeïnstalleerd

temperatuurregime.• Ook,voorkringenwaardeaanvoertemperatuurgeregeldwordtinfunctievande

condities(bvbbuitentemperatuur),ditishetgevalbijradiatorkringen,vloerverwarming,koelplafonds,koelbalken.Dezetweedetoepassingisdezedieaanbodkomtinonseindwerk.

Eenvariabeldebietsysteemmet2-weginjectiekringenisgeschikt:• voorkringenmeteenandertemperatuurregimedanhetgeïnstalleerd

temperatuurregime.• Ook,voorkringenwaardeaanvoertemperatuurgeregeldwordtinfunctievande

condities(bvbbuitentemperatuur),ditishetgevalbijradiatorkringen,vloerverwarming,koelplafonds,koelbalken.Dezetweedetoepassingisdezedieaanbodkomtinonseindwerk.

De eerste sleutelvoorwaarde

Bertrand SANAM

Blz. 17 - 80

4 Deeerstesleutelvoorwaarde4.1 HetontwerpdebietHetontwerpdebietmoetbeschikbaarzijnopalleonderdelenvandehydraulischeHVACinstallatie.4.1.1 Deinvloedvanhetwaterdebietopdeafgiftevanhetvermogen.Hetiswenselijkdatalleeindunitsevensnelkunnenopwarmenalszeallemaaltegelijkwordenopengedraaid,maaromdiewenstebereiken,moethetontwerpdebietverzekerdwordenaanelkeeindunit.Vloeistoffennemenaltijddegemakkelijksteweg,dezelfdeweerstandzaldanartificieelgecreëerdwordenomelkeeindunitaandezelfdeafstandvandeproductieteplaatsen.Ditomoverdebietbijsommigeeindunitsenonderbebietbijdeanderevoortekomen.Omartificiëleweerstandtekunnencreërenishetnodigomdewaterdebieten(q).Hetwaterdebietvaneindunitswordenberekendaandehandvandevolgendeformule:P = qxΔTxρxCp

36x105 (voorelkevloeistof/temperatuur)

P = qxΔT0,86 enq =

Px0,86ΔT (voorwateraan20°C)

P: hetvermogenafgifteinWatt.q: hetdebietinl/u.ΔT: hettemperatuurverschilin°Kelvin.ρ: desoortelijkemassainkg/m³(983.2kg/m³)Cp: desoortelijkewarmteinj/kg.K(4186j/kg.K).

0,86: deverhoudingtussentijd[s]endesoortelijkewarmtevanhetwaterinj/kgK. Ditwilzeggendat,omhetafgegevenvermogeninfunctievanhetwarmteverlies(verwarming)ofdewarmtewinst(koeling)aaneenruimteteleveren,hetwaterdebietenwatertemperatuuropmaatmoetengeleverdwordenaandeeindunits.Metanderewoordenhetafgegevenvermogenisafhankelijkvanhetwaterdebietenwatertemperatuur.Hettemperatuurverschil(ΔT)isvaakgestandaardiseerd.Omhettemperatuurverschilteverhogen,moetdeaanvoertemperatuurverhoogdworden,wetendedateenverhogingvandewatertemperatuurmet1°Cleidttot3%extrawarmteverliesindeleidingen.Omeenruimtemperatuurmet1°Cteverhogen,moetdevertrektemperatuurmetongeveer4°Cwordenverhoogd,waardoordewarmteverliezenindebuizenstijgenmet12%.Ditisgeenrendabeleoplossing.WezullenextraafsluitersindeHVACinstallatieplaatsenomdenodigebijkomendeweerstandtecreëren.Dezeactiewordtonseerstesleutelvoorwaarde,wenoemendit:deinregeling.


Bertrand SANAM

Blz. 18 - 80

4.1.2 DeinregelingHetdoelvandeinregelinginHVACisdeinstallatieinevenwichttebrengen,d.w.z.tezorgendatelkekringinhethydraulischesysteemhetberekendewaterdebietkrijgt.Eencorrecteverdelingvandewaterdebietenzalplaatsvindenindieninelkpuntvandeinstallatiewaarhetwaterinverschillenderichtingen(aftakkingen)kanvloeien,detotaledrukverliezeninelkerichtinghetzelfdezijn.Eenbijkomenddrukverlieszalartificieelgecreëerdwordenterhoogtevandeaftakkingmethetkleinstedrukverliesdankzijdeinregelafsluiters.Hetwerkingsprincipevandeinregelafsluitersishetveranderenvaneensmoor-doorlaatopeningwaardoordedrukverandert.Hetwaterdebietdoorinregelafsluitersverandert,afhankelijkvanhetverschiltussendedrukvoorendedrukachterdevernauwingvandedoorlaat.Zoiserbijeenkleindrukverschileenkleinwaterdebiet,enbijeengrootdrukverschileengrootwaterdebiet.Bijeeninregelafsluiterbestaatereenkwadratischverbandtussenhetdebiet(q)enhetdrukverschil(Δp).Hetontwerpdebietkanookviaditverbandberekendworden.𝑞² = 𝐾𝑣𝑠𝑥∆𝑝Met:

q: Hetwaterdebietdoordeinregelafsluiter.Kvs: Degrootteendevormvandevernauwing.Δp: Hetdrukverschiloverdevernauwing.

Figuur9:DeplaatsvaninregelafsluitersinHVAC

Dieinregelafsluiterkaneeneenvoudigekogelkraanzijnmaardezeheefthetnadeelvanslechtseenbeperktaantalpositiesintekunnennemenenkangeengradueeldrukverliescreëren(Figuur10:Kogelkraan).OmeennauwkeurigehydraulischeinregelingteverkrijgengebruikenweeenSTADinregelkraanvoorditprojectomhetbijkomenddrukverliestecreërenwaarhetnodigzalzijn.

Figuur10:Kogelkraan


Bertrand SANAM

Blz. 19 - 80

4.2 STAD:(StrangventielTour&AndersonDraad)DeSTADinregelafsluiterheefteenduidelijkleesbare2-cijferigevisueleuitlezingmetdemogelijkheidomeennauwkeurigeinstellingterealiseren.DeSTADmoetindeaanvoer-ofretourleidinggeplaatstwordenvandeeindunit(ziefiguur16p.24).DestandvanhethandwielwordteenvoudigbepaaldmeteenIMIrekenschijfinfunctievanhetgevraagdedebietenhetnodigdedrukverschil,tussendeaanvoer-enderetourleiding.EenSTADheeft80voorinstelstandenvoordekleinstediameters,entot440voorinstelstandenvoorgrootstediameters.HetanderevoordeelvandeSTADzijndemeetnippels,diezijnonmisbaarvoordeinregelingenvooreennauwkeurigediagnosevandeinstallatie.FunctiesvandeSTAD:• Inregelen.• Meten.• Afsluiten.• Vullenenaftappen.

Figuur11:STAD&handwiel-vooraanzicht

DeSTADisverkrijgbaarinafmetingenvan10-400mmenzijnideaalvoorgebruikinverwarming,koel-entapwaterinstallaties.ZietechnischefichevandeSTADinbijlagevoormeereigenschappen.Inhethoofdstukpraktijkbekijkenwedeberekeningvanhetontwerpdebiet,deselectievandebenodigdeSTAD,debepalingvandevoorinstelstandenhetuitvoerenvanzijninbedrijfstelling.

De tweede sleutelvoorwaarde

Bertrand SANAM

Blz. 20 - 80

5 Detweedesleutelvoorwaarde5.1 HetdrukverschilHetdrukverschiloverderegelkranenoftussendeaftakkingmagnietteveelvariëren.Nuzoumenkunnendenkendat,omdathetwaterdebietwordtgewaarborgddoordeinregeling,degewenstecomforttemperatuurgemakkelijkteverkrijgenzalzijn.Maarditisnietwaar,eengeschiktebinnencomforttemperatuurvereisteenperfecteregelingvanhetafgegevenvermogen.Dezeregelingwordtgedaandoormiddelvangemotoriseerderegelkranenofthermostatischekranen.Deverhoudingtussenhetdebietindeeindunitenzijnwarmteafgifteisnietlineair.Bijlagebelastingheefteenvariatievanhetdebieteengrootgevolgopdeafgifte.Bijhogebelastingheefteendebietvariatieampernoginvloedopdeafgifte.Eenregelkraanisvanbelangomdezenietlineairekarakteristiekvandebelastingtecompenseren.Hetafgegevenvermogenkarakteristiekwordtbepaalddoorhetverbandtussenhetwaterdebietendeliftvanderegelkraanbijconstantdrukverschil(Figuur12).

Figuur12:Compensatievandenietlineairekarakteristiekvandeeindunit[IMI]

Alsderegelafsluitersluit,wordthetwaterdebietenhetdrukverschilindebetrokkenkringverminderd.Aandeingangvanderegelafsluiterbestaatereendrukverschil(∆H)hogerdanhetdrukverschilvaneenvolledigeopenkraan(∆pV).Detoenamevanhetdrukverschilvervormtdekarakteristiekvanderegelkraan.Deamplitudevandezevervormingisafhankelijkvanhetverbanddatvolg:

∆𝑝𝑉∆𝐻

= ∆pV(Drukverschiloverdevolledigeopenregelkraan)

∆H(Drukverschiloverdegeslotenregelkraan)

Ditverbandisdeautoriteitvanderegelafsluiterbenoemdwaar:∆pV: hetdrukverschiloverderegelkraan.ConstantvanzodradeKvsisgekozen.∆H: deopvoerhoogtevandepomp.ΔPvariabelafhankelijkvanhetbeschikbare

drukverschil.


Bertrand SANAM

Blz. 21 - 80

Deminimumautoriteitvande2-wegregelafsluitermagnietkleinerdan0.25(Figuur13).

Figuur13:Richtwaardenvoordeautoriteit

Hoekleinerdeautoriteit(B),hoegroterdevervormingvandekarakteristiekvaneenregelafsluiter(V).Deaanvaarbareautoriteitdienttussen0.25en0,50liggen.Bmin≥0.25(deautoriteitisopzijnlaagstebijhetminimumwaterdebiet).Bontwerp≥0.50(deautoriteitisopzijnmaximumbijdeontwerpvoorwaarde).Dezeverstoring,ofslechteautoriteitvanderegelkraan,treedtopwanneerderegelkraanovergedimensioneerdisenwanneerhetdrukverschiloverderegelkraanstijgtdoorhetsluitenvanandereregelkranen.Eengoededimensioneringvanderegelkraanhangtvanhetdrukverschil(ΔpL)af.Deformulehierondergeefthetverbandtussendeminimumautoriteit(Bmin)vanderegelkraan,deopvoerdrukvandepomp(∆H)endedrukverschiloverderegelkraan(∆pV).∆pV≥0.25x∆H∆pV≥0.50x∆HDatwilzeggendathetdrukverschiloverderegelkraanΔHminniethogermagzijndan∆H/4.Alsdezevoorwaardenietvoldaanis,betekentditdatΔHminteveelvarieertendusmoetgestabiliseerdworden.


Bertrand SANAM

Blz. 22 - 80

5.1.1 StabilisatievanHetdrukverschil(ΔpL)Wanneerslechts10%vandeinstallatiewerkt(deellast),is90%vandeopvoerhoogtevandepomp(∆H)beschikbaaromdatkleinedrukverschilteoverwinnen(vb.bijnachtwerking).Dedrukvariatietussendemaximaleendeminimalebelastingmaaktderegelingvandekringenonmogelijkdoordetekleineautoriteitvanderegelafsluiter.Bijnullastdeopvoerhoogtevandepomp(∆H)toegepastindelaatstekringisvermenigvuldigdmet10.

Figuur14Hetverbandtussenhetvermogenaanvraagendeopvoerhoogtevandepomp

Dedrukvariatiekanookdoorzonnestralendoorderamenofdelenvanhetonbezettegebouwveroorzaaktwordenmetalsgevolg:• Storendgeluid,binnendehydraulischecomponenten.• Hogeretourtemperatuur.• Cavitatievancomponenten.• Tehogetemperatureninsommigeruimteentelagebijdeandere.Alshetbovenvermeldegevolgoptreedtdankzijdeinstabiliteitvandeautoriteitvanderegelafsluiterwanneerhetdrukverschiltoeneemt

Uitdeformulevandeautoriteitpagina20ishetduidelijkdatdeautoriteitvaneenregelafsluitersterkafhankelijkisvanhetdrukverschiloverdezeregelafsluiter.Hetdrukverschiloverderegelafsluitermoetgestabiliseerdwordenomeenstabieleautoriteitervantegaranderen.Omhetdrukverschiloverderegelkraantestabiliserenmoeteendrukverschilregelaartoegepastworden.Zijnwerkingsprincipeishettotstandbrengenvaneenhydraulischeschakelingbijeenbepaaldedruk.


Bertrand SANAM

Blz. 23 - 80

Dedrukverschilregelaardientvoorhetconstanthoudenvandedrukindeinlaatofindeuitlaatvankraan.Dezeverschildrukklepkomtinseriemeteeninregelafsluiter(STAD)overde2-wegregelafsluiterofweltusseneenaftakkinginparallel-opstellingmetSTAD.DeSTAPdrukverschilregelaarwordtinditeindwerkgekozenomdievariatiesindruktebeperken.

5.2 STAP(StrangregelventielTour&Andersondruk)

Figuur15:STAPDrukverschilregelaar[IMI]

DeSTAPdrukverschilregelaarhoudthetdrukverschilstabielovereenkringofregelafsluiterongeachtdedrukvariatiesindeinstallatie.DefunctiesvandeSTAP:

o instelbaardrukverschil,o meetnippels,o aftapmogelijkheid,o afsluitfunctie.

Voordelenvandedrukverschilregelaar:o Stabiliserenvandeverschildruktussendeaftakking.o Laathetsluitenvande2-wegregelafsluitertoe,zelfsmethogeopvoerhoogtevande

pomp.o Beperkthetrisicooplawaai.o Vereenvoudigtdeselectievande2-wegregelafsluiter(terwijlmeneenoptimale

kraanautoriteitbekomt).

Deminimumautoriteitbijdeellastmagnietkleinerzijndan0.25(B>0.25).InditeindwerkwordteencombinatieSTAD/STAPoverde2-wegregelafsluitertoegepast(Error! Reference source not found.).


Bertrand SANAM

Blz. 24 - 80

Figuur 16: constant houden van het drukverschil over een regelkraan (1) en tussen aftakking (2)

• DeSTAPhoudthetdrukverschiloverderegelafsluiterconstantenzorgtvooreen

afsluiterautoriteitvan~1(dezesituatiegebeurtnooitinpraktijk).• DeSTAD-1wordttoegepastvoordebietmeting,afsluitenenaansluitingvande

capillaireleiding.• DeSTADwasonzeeerstesleutel.

ZietechnischeficheinbijlagevoormeereigenschappenvandeSTAP.5.2.1.1 WerkingsprincipevandeSTAPInruststaatisdeinlaatvandeSTAPinopenverbindingmetdeuitlaatopdeontwerpcondities.Dedruk(p)wordtviadacapillaireleidingtussendeSTADenSTAPovergebrachtviaeenveerophetinwendigemembraanvandeSTAP.Overschrijdtdezedrukdeingesteldewaarde,beweegtdedrukbijdeuitlaat(∆pSTAP)hetmembraannaarboven,waardoordeverbindingtussendeinlaatendeuitlaatproportioneelwordtafgeslotenomdebijkomendedrukteontvagenenΔpLconstanttehouden.Daaltdedrukweerbijuitlaat,danzakthetmembraanenwordtweerwatervaninlaatnaaruitlaatvandeSTAPdoorgelaten.Ziehethoofdstuk8voordeberekening,deselectieendeinbedrijfstellingvandeSTAPendeKvsvanderegelafsluiter.

2

1

1

ΔpL

ΔpC

Capillaireleiding

ΔpCΔpVΔH min

De derde sleutelvoorwaarde

Bertrand SANAM

Blz. 25 - 80

6 Dederdesleutelvoorwaarde6.1 InteractiviteitencompatibiliteitDebietenmoetenopelkaarafgestemdwordtdaarwaarsystemensamenkomenofgescheidenwordenineenhydraulischHVACsysteem.6.1.1 InteractiviteitInteractiviteitiseenalgemeenprobleeminhydraulischekringen:wanneerueendoucheaanhetnemenbenteniemandopenteenanderekraan,verminderthetdebietvanuwdoucheonvermijdelijk.ErzijnverschillendemogelijkhedenomhetzelfdefenomeentussenHVACkringentehebben.Hydraulischeinteractiviteittussenverschillendeunitsgebeurtwanneermeerderekringeninparalleleengemeenschappelijkehydraulischeweerstandhebben.Elkevariatievanhetdebietinéénkringheefteeninvloedopdeanderekring.Omdezeinteractiviteittevermijden,mogendecirculatiepompen1en2nietinseriestaanmetdedistributiepompen.Indientweepompeninseriewordengeplaatst(achterelkaar)danzaldatresulterenineenhogerepompopvoerhoogte.Deopvoerhoogtenvandepompendienenbijelkaartewordenopgeteld.InteractiviteitisaanvaardbaarinHVACmaarmagnietmeerdan33%vanopvoerdrukvandepompzijn.M.a.w.hetwaterdebietdoorderadiatorvandekring1(figuur17)magnietmeerdan33%zijnwanneerderegelkraanvandekring2zichsluit.

Figuur17:Kringmetinteractiviteit(links)enkringzonderinteractiviteit(rechts)

Bijheteersteschemazijnproductie1en2deenigegemeenschappelijkeweerstandinseriemetdekringenΔ1en∆2.Dezesituatiecreëerteenvariabeldebietaanderetourvandeinstallatie,datmaaktdeinregelingvandeproductieleidingonmogelijk,verminderthetrendementvandeproductieunitenmaaktdeautoriteitvanderegelkraanonstabiel.Deinteractiviteitmoetverminderdtoteenaanvaardbarewaardeomdeinvloedvaneenveranderingvaneenkringopdeanderetebeperken.

ΔpDE=400pa


Bertrand SANAM

Blz. 26 - 80

Interactiviteitkanopgelostwordendoormiddelvaneenbypassdiehetdrukverschiltussendeprimaireendesecondairepompenzalverminderen.Ditkandoordeinstallatievaneenbuismeteenkleinediametertussenpompendieinseriestaan.Dezekleinebuisnoemenweeenbypass.Debypassisbelangrijkomhetminimumdebiettegaranderenvoordegoedewerkingvandepomp.BijhettweedeschemazorgtdebypasstussenDenEdatinteractiviteitbinneneenaanvaardbaarwaardeblijft.Dezebypassisnudekleinstegemeenschappelijkeweerstand(figuur16rechts).Interactiviteitkangebeurentussenverschillendeproductieunits,tussenproductieeneindunitsentussenverschillendekringen.Hetgevolgvandetoepassingvaneenbypasstussendehydraulischeonderdelenis:• Weiniginteractiviteittussenverschillendekringen.• Weiniginteractiviteittussenproductiesendistributie.• Hetretourdebietisconstant.

Devoorwaardetoteenaanvaardbareinteractiviteit:Metanderewoorden:QHg>hii

QE@Ehhj≤ 0,33

Stellenwedatdebypass2meterisenDN15,inEuropahetmaximaledrukverliesindebuis200Pais.DatwilzegendatonzebypassDEeenweerstandheeftvan400Pa=0,4kPaStellenweookdatdeopvoerdrukvandepompen(∆H)10kPais.

∆pDE∆H =

0.4kPa10 = 0,04 ≤ 0,33

Met:∆pDE: drukverschilvandegemeenschappelijkeweerstandvandeeindunits(de

gemeenschappelijkeweerstandenzijn:detweepompenendebypass)∆H: depompopvoerhoogtevandedistributiepompen.0,3: 33%maximaalaanvaardbaredebietafwijkingtussenproductieendistributie.

Hoelagerhetdrukverschiloverdegemeenschappelijkelast(drukverschilvandebypass),hoekleinerdeinteractiviteittussendebietenzalzijn.


Bertrand SANAM

Blz. 27 - 80

6.1.2 CompatibiliteitCompatibiliteitisdeafstemmingvandebietentussendeproductie(ketels)endeverbruikers(eindunits).IneenHVAC-systeemwordthetvermogengeproduceerddoordeproductie-eenheden,omvervolgensverdeeldtewordenoverdeeindunits.Debietentussenproductieeneindunitsmoetenopelkaarafgestemdworden.Hetdebietvandeproductieismeestalrelatiefgoedingesteld,dankzij:• handleidingvandefabrikanten.

Wanneerdedistributiepompenovergedimensioneerdzijnzaldedistributiemeeropvoerhoogtevragendandeproductiepompkanleveren.Ditcompatibiliteitsprobleemgebeurtnietinalleomstandigheden:• Bijlagerebelastinglijktallesgoedtewerken.• Bijhogerebelasting(wanneerpiekvermogennodigis)beperktincompatibiliteithet

debietdatwordtafgegevenvandeproductienaardedistributie.

DecompatibiliteitsvoorwaardenbijalleHVACinstallatieszijnalsvolgt:qproductie≥qdistributieqdistributie≥∑qeindunitsts=tp

qproductie: waterdebietvandeproductieunitqdistributie: waterdebietvandedistributieqeindunits: waterdebietvaneindunits

ts: temperatuuraandedistributie(aandeeindunits)tp: temperatuuraandeproductie(ketelofkoelmachine)

De vierde sleutelvoorwaarde

Bertrand SANAM

Blz. 28 - 80

7 Devierdesleutelvoorwaarde7.1 Statischedruk7.1.1 DrukbehoudsysteemanalyseWaterzetbijtemperatuursverhoginguitenisnietsamendrukbaar.Ineengeslotenkringzaldedrukstijgentenzijeenveiligheidsventieleendeelvanhetwateraftaptenzodedrukbinnendeinstallatiestabiliseert.Echter,alsditvaakgebeurt,zaldeinstallatieteveelwaterverliezen.Bijafkoelen,zalhetwatervolumetelaagzijnwaardoordrukonvoldoendewordt.Deinstallatiezalinonderdrukkomen.Hierdooriserkansdaterluchtindeinstallatiekomt,dezeluchtinfiltratieleidttotproblemenzoals:corrosie,lawaaihinder,pompslijtage,eenverminderdewarmteafgiftevanderadiatoren,cavitatie,...Ditallesresulteertineenverhoogdenergieverbruikenverhoogdeoperationelekosten.Deonderdrukvandeinstallatiekanvermedenwordend.m.v.tweeoplossingen:• Doorgebruiktemakenvaneenopenexpansievat.Dezeoplossingwordtnietmeertoegepastomdaterpermanentzuurstofaandeinstallatiewordt,metcorrosiealsgevolg.

• Dedrukbinnendeinstallatiekanookbehoudenwordendoormiddelvaneengeslotenexpansievat.Ditisdeoplossingdiegebruiktgaarwordeninonsproject.

Nuhetbelangvandrukbehoudindeinstallatieverduidelijktisgaanwedecomponentenenhunfunctiesverklaren.

7.2 HetexpansiesysteemHetexpansiesysteemheefttweehoofdcomponenten:• Hetexpansievatwaarinhetuitgezettewatervandeinstallatiezalopgevangenworden.• Eenveiligheidsventielwaardooroverdrukvermedenwordtindiendeinstallatiedrukoverschrijdtdeingesteldedrukvanhetexpansievat.

7.2.1 ExpansievatEenexpansievatiscilindrischmetgewelfdebodemofsferisch.Hetisgemaaktuitstaalenuitwendigbeschermttegencorrosie.Vanbinnenhebbenzeeenelastischmembraandatdeuitzettingvanhetwatervolumeopvangt,ditmembraankanvastgemonteerdofvervangbaarzijn.Hetexpansievatheefteenwatergedeelteeneenluchtkamer.Dedelenzijnvanelkaargescheidendooreenrubberbalgofeenmembraan.• Hetexpansievatzorgtvoordenodigeminimumdrukbijalleomstandigheden.

Hiervoormoetdevoordruk300grofwel0,3barlageringesteldwordendande minimaleinstallatiedruk.Deminimaleinstallatiedrukwordtbepaalddoor:


Bertrand SANAM

Blz. 29 - 80

o Statischehoogte(minimumdruk=statischehoogte+0,5barofwel500groverdrukophetbovenstepuntvandeinstallatie)

o Minimumdrukgevraagddoorfabrikantvandeketel,dikwijlsminstens1bar.Datwilzeggendatdrukaandezuigzijdevandepompnietkleinerdan1barmagzijn.

• Inwarmetoestandzethetwateruit.Hierdoorstijgtdedruk.Deberekeningmoet ervoorzorgendatervoldoendewaterinhetvatkanopgenomenwordenzonderdat hetveiligheidsventielopengaat,zowordtookdemaximaledrukbinnendeinstallatie beperkt(ziefiguur18,hetexpansievatinblauw).

7.2.2 VeiligheidsventielHetveiligheidsventieliseendrukbegrenzingventiel.Ditisindevertrekleidingvandeketelgemonteerdenisingesteldomhetwatertelatenafvoerenwanneerdedrukbinnendeinstallatiehogerwordtdandeingesteldedruk.Demeesteketelszijngecertificeerdvooreendrukvan3bar.Hetveiligheidsventielisnietindetailbehandeldinditeindwerk,ookalisheteenonmisbaaronderdeelvoordeveiligheidvandeinstallatie.Zijnopeningsdrukiseenbelangrijkgegevenvoordeberekeningvanhetexpansievat.

Figuur18:HetexpansiesysteemIMIlaboratorium

7.2.2.1 Opstellingvanhetexpansievatindeinstallatie[wtcb]Deopstellingvanhetexpansievatindeinstallatieiseveneensvangrootbelang.Deplaatswaarhetexpansievataangeslotenisopdeinstallatie,vormtimmershetneutralepuntervan(d.w.z.deplaatswaarerbijeenwelbepaaldetemperatuursteedseenconstantedrukheerstdieonafhankelijkisvandewerkingvandepomp).


Bertrand SANAM

Blz. 30 - 80

Hetexpansievatmoet:• opgesteldzijnaandezuigzijdevandepomp,waareenminimaledrukgewaarborgdmoetwordenomcavitatievandepomptevermijden.

• zodichtmogelijkbijdeketelgeplaatstworden,omhetdrukverschiltussenhetvatendeketeltoteenminimumtebeperken.

• aangeslotenzijnopderetourleidingnaardeketel(waardelaagstewatertemperaturenheersen),ditverlengtdelevensduurvanhetmembraan.

Detweemogelijkeopstellingenzijntezieninvolgendefiguur:

Figuur19:Aanbevolenopstellingswijzenvanhetexpansievatindeinstallatie[WTCB]

AlleHVACinstallatiesbeschikkenovereenexpansievatmaareenslechteberekeningofeenslechteinbedrijfstellingveroorzakenhetbovenvermeldeendeslechtewerkingvandeinstallatie.Omeenoptimaledruktegaranderenvoordegoedewerkingvanallecomponentenenomvoldoendestatischedruktegevenaandebovensteeindunitsmoeterspecialeaandachtgevenwordenaanhetexpansiesysteem:Bijdebestaandeinstallatie:• Zorgenvoordejuistewaterinhoudbinnenhetexpansievat.• Zorgenvoordejuistedrukkenbinnenhetexpansiesysteem.

Bijeennieuweinstallatie:• Hetexpansievatmoetnauwkeurigberekendworden.• Deinbedrijfstellingmoetdooreenvakmanuitgevoerdworden.


Bertrand SANAM

Blz. 31 - 80

DeoverzichtvanhetverbanddrukkenenwatervolumeiszichtbaaropdeFiguur20.

Figuur20:Drukenwaterinhoudrapport[IMI]

7.3 BerekeningsmethodevanhetexpansievatMenonderscheidttweesoortengeslotenexpansiesystemen:• Voorkleinereinstallatieswordtvoornamelijkeengeslotenexpansiesysteemmetvariabeledrukenvastehoeveelheidluchttoegepast.Ditisvoorinstallatiesmeteenexpansievolume(Vep)kleinerdan100literenvoorinstallatieswaarvoordestatischehoogte(pst)niethogerisdan15meter,bijeeningesteldeveiligheidsdrukvan3bar.

• Voorgrotereinstallatiesdaarentegenwordthetgeslotenexpansiesysteemmetconstantedrukenvariabelehoeveelheidluchttoegepast.Expansievatenmetconstantedrukzijntoepasbaarbijalleinstallatie,dienietvoldoenaanhetbovenvermelde.Hetwordtookeenautomatischexpansievatgenoemd.

Figuur 21 Expansievat met variabele druk (links) en constante druk (rechts)


Bertrand SANAM

Blz. 32 - 80

Vooronsprojectiseenexpansievatmetvariabeledrukgekozenomdat:

• Eenexpansievatmetvariabeledrukisgoedkoperdandiemetconstantedruk.• Destatischehoogtevandeinstallatieisnietzeerhoog,slechts7m.

Zietechnischefichesvanhetgekozenexpansievatinbijlage.7.3.1 BepalingvandeinstallatiewaterinhoudDewaterinhoudvandeinstallatie:Ci[l]BijIMIHydronicEngineeringwordtgebruikgemaaktvanTabel1omdegemiddeldewaterinhoudvandeinstallatietebepalen.Voorditeindwerkwerdenpaneelradiatorengebruiktmeteenregimevandeinstallatievan70/50/20(tsmax=70°C,tr=50°Cen∆T=20°C)Dewaterinhoudvandeinstallatiewordtgeschatmet11,9literperkWketelvermogen.Hetaantalengroottevanhetexpansievatzalbepaaldwordeninfunctievandewaterinhoudvandeinstallatie,enditovereenkomstignotanr.17vanhetDFTK(ministerievanopenbarewerken).Omeenverwarmingsinstallatieteberekenenmeteentemperatuurvan90°Ceneenwaterinhouddiegeschatisaan11,9literperkWvanhetketelvermogen(voorpaneelradiatoren)geeftdit:9l/kWtsmax: demaximalewateraanvoertemperatuur,tr: deretourwatertemperatuur.

Tabel1:Bepalingvandewaterinhoudvandeinstallatie

7.3.2 Hetfysischexpansievolume:Vep[l]Waterheeftbijatmosferischedrukvan1013mbarenbijeentemperatuurvan4°Czijngrootstevolumetrischemassagelijkaan1kg/dm³enzetbijopwarmingvan4°Ctot100°Cuitmet4,32%.Intabel2wordtdeexpansiecoëfficiënt(Ce)(in%)weergegevenvoorwater(Voorverwarming:devertrektemperatuurvooreengewoneinstallatieis90°C)(Voorkoeling:demaximumtemperatuuris40°Cenditwanneerdekoelinstallatieinrustistijdensdezomer)


Bertrand SANAM

Blz. 33 - 80

Deuitzettingsfactorvanwaterwordtweergegevenintabel2.Ditzallatergebruiktvoordeberekeningvanhetexpansievolume.Deexpansiecoëfficiënt(Ce)vandetotalewaterinhoudvandeinstallatiebij90°Cis3,56%(zieTabel2).°C 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Ce -0,02 0 0,07 0,15 0,27 0,41 0,57 0,76 0,96 1,18°C 55 60 65 70 15 80 85 90 95 100Ce 1,42 1,68 1,96 2,25 2,45 2,87 3,21 3,59 3,93 4,32

Tabel2:Uitzettingsfactorvanwater

Hetwaterreservemoetookinrekeninggebrachtworden,alsvuistregelisdit1%vandetotalewaterinhoudvoordeverwarmingen0,5%vooringevalvankoeling.Hetexpansievolume(Vep)endereservewater(Rt)wordensamengeteldenvermenigvuldigdmethetvolumerendement(uitgelegdindeverklaringen).Deberekeningenendeselectievanhetexpansievatzijnterugtevindeninhetvolgendehoofdstuk.

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 34 - 80

8 PraktijkIndepraktijkmoetereenonderscheidgemaaktwordentussendeoptimalisatievanradiatorenvaneenlaboopstellingendeoptimalisatievandistributiekringenuithethydraulischschemainFiguur4p.12omdatditprojectwerdopgesplitstintweedelen.Wehebbenhieralleendedistributieendeproductiegeoptimaliseerd.

8.1 Deberekeningvanhetwaterdebietendevoorinstelstandenvandethermostatischekranen.Dezeproefwerdgemaaktop16april2015inonslaboratoriumteErwitteinDuitsland.Deopstellingbehandeltdeinregelingvaneenechtverwarmingssysteem.Hetdoelvandezeproef:• Hetberekenenvanhetwarmteverliesperlokaal.• Hetberekenenvanhetdebietdoorderadiatoren.• Hetberekenenvandevoorinstellingswaardenvandethermostatischeafsluiters.• Deinbedrijfstellingvandekranen.• Inregelingvandedistributiemet3aftakkingen.• Berekeningvandeoptimaleopvoerhoogtevandepomp.

Opstelling:

Figuur22:Installatie

Dezeopstellingwerdopgesplitstindrieaftakkingen,elkeaftakkingstelteenverdiepingofappartementvoor.Omeenbreedoverzichttehebben,hebbenweaanelkappartementeenbouwperiodegegeven,ditomzoweleenoudealseennieuweconstructietekunnensimuleren.

LIVING

APPARTEMENT3

APPARTEMENT2

APPARTEMENT1

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=108l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=?WΔp=10kPaq=?l/u

P=2500WΔp=10kPaq=108l/u

SLAPKAMERKEUKENBADKAMER

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 35 - 80

Elkappartementheefteenbepaaldwarmteverliesperm²infunctievanzijnbouwperiodezietabellen3en4.Alsvoorbeeldnemenwedeberekeningvoordewoonkamervanhetappartement1.Hetresultaatvandealleandereradiatorenisweergegevenintabellen6,7en8.Nodigdegegevens:APPARTEMENTEN TYPEGEBOUW(jaar) REGIME WARMTEVERLIESAPPARTEMENT1 <1950 90/70/20°C 100W/m²KAPPARTEMENT2 1950-2000 80/60/20°C 60W/m²KAPPARTEMENT3 1975-2010 75/65/10°C 20W/m²K

Tabel3:Proefgegeven

LOKALEN OPERVLAKTE(m²)Living 25Kamer 20Keuken 15Badkamer 8Tabel4:Lokalenoppervlakten

Omhetwarmteverliesvan100W/m²Ktecompenserenindelivingvanheteersteappartementzijndevolgendestappenzijnnodig:1) Berekeningvanhetwarmteverliesdatgecompenseerdmoetworden:

P=UxA[m²xW/m²K]èP=100W/m²Kx25m²=2500W

P: Hetvermogen.U: Hetwarmteverlies.A: Deoppervlakte.

2) Hetberekenenvanhetradiatordebiet(q) (dezeformulewerdaltoegelichtinhethoofdstukvaneerstesleutel)

q=nop.qr∆s

[l/u]ètuppop.qr

tp=108l/u

3) Hetdrukverschil(Δp)10kPawordtaandehandvanhetTabel5pagina36gekozen.

DethermostatischekraankanwordenbepaaldmetdehulpvandeIMIrekenschuif(ziefiguur23p.37).

OpdeIMI-rekenschijfdeoranjecijfers:1- isdewatertemperatuur(∆TK),2- isdewarmtestroom(kW),3- ishetwaterdebiet(l/u),4- ishetdrukverschil(kPa),5- isKv,6- zijndevoorinstelstanden.(K) isdeproportionelebandvandekraan(2K)

Hetdebietvan108l/uwordtaangeduidmetdeblauwepijlenhetdrukverschilvan10kPametdezwarte,daarnakanmenhetresultaataflezenmetdehulpvandetweedeblauwepijlaangeduidmethetcijfer(6)opdeTRV-rekenschijf(ziefiguur24p.37).

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 36 - 80

Wemoeteneenaanvoerdebietvan108l/uleverenaanderadiatorenvandewoonkamervanheteersteappartementmeteendrukverschilvan10kPa.AandehandvandeTRV-rekenschijf,kiezenweeenV-exactIIthermostatischradiatorkraanmeteendiametervan15mm(DN15).Zijnvoorinstelstandis5,1overeenkomstigmeteenKvvan0,35.Dethermostatischekopmoetoppositie3staanomdegewenstebinnentemperatuurvan20°Ctecontroleren.Depositievandethermostatischekopiszichtbaaropfiguur23.DevloeistofbinnendethermostatischekopzetmetdestijgenderuimtetemperatuuruitensluitdeTRVbij20°C.ZieookdetechnischefichevandeV-exactIIinbijlagevoormeereigenschappen.Diteindwerkbehandeltniethetwerkingsprincipevandethermostatischekraan,dochomdatheteenbelangrijkonderdeelisvooreengoederegelingvandegewenstetemperatuur,hebbenwedetechnischeficheinbijlagevanditprojecttoegevoegd. 10kPa 12kPa 15kPainstelstand1 tot15l/u tot16l/u tot18l/uinstelstand2 vanaf16tot32l/u vanaf17tot34l/u vanaf18tot38l/uinstelstand3 vanaf33l/utot52l/u vanaf35l/utot56l/u vanaf39l/utot62l/u

instelstand4 vanaf53l/utot74l/u vanaf57l/utot82l/u vanaf63l/utot92l/uinstelstand5 vanaf75l/utot115l/u vanaf83l/utot130l/u vanaf93l/utot145l/uinstelstand6 vanaf116l/u vanaf131l/u vanaf146l/uTabel5:Drukverschilregelkraan

Figuur23:Instellingstabelvandethermostatischekop

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 37 - 80

Figu

ur 2

4 : IM

I rek

ensc

huif

voor

TRV

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 38 - 80

Dewaardeninhetdonkerzijndeafgelezenwaardenendegroenewaardezijnhetresultaat.APPARTEMENT1

P=UxA[m²xW/m²K]A=

bewoonbaarOppervlakte

q=nop.qr

∆s[l/u]

Ruimte[°C]

Warmteverliesperm²bewoonbaa

rU[W/m²K]

Afgifte

P=[W]

Debietq=[l/u]

∆p[kPa]

Ther.kraanDN15

Voorinstellingposities

PositievanTher.kopi.f.v.ruimte

T.

Living25m² 20 100 2500 108 10 V-exact 5.1 3Kamer20m² 20 100 2000 86 10 V-exact 4 3Keuken15m² 18 100 1500 63 10 V-exact 3,5 2,5Badkamer8

m² 24 100 800 34 10 V-exact 2,5 4

Aftakking 6800 291 10 STAD20 1,86

Tabel6:Uitkomstappartement1

APPARTEMENT2

P=UxA[m²xW/m²K]A=


q=nop.qr

∆s[l/u]

Ruimte[°C]


rU[W/m²K]

Afgifte

P=[W]

Debietq=[l/u]

∆p[kPa]

Ther.kraanDN15



T.

Living25m² 20 60 1500 64 10 V-exact 5,1 3Kamer20m² 20 60 1200 51 10 V-exact 4 3Keuken15m² 18 60 900 38 10 V-exact 3,5 2,5Badkamer8

m² 24 60 480 21 10 V-exact 2,5 4

Aftakking 4080 174 10 STAD20 1,86


Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 39 - 80

APPARTEMENT3

P=UxA[m²xW/m²K]A=


q=nop.qr

∆s[l/u]

Ruimte[°C]


rU[W/m²K]

Afgifte

P=[W]

Debietq=[l/u]

∆p[kPa]

Ther.kraanDN15



T.

Living25m² 20 20 500 43 10 V-exact Living25m² 3Kamer20m² 20 20 400 40 10 V-exact Kamer20m² 3Keuken15m² 18 20 300 26 10 V-exact Keuken15m² 2,5Badkamer8

m² 24 20 160 14 10 V-exact Badkamer8m² 4

Aftakking 1440 123 10 STAD15 Aftakking


Samenvatting Vermogen[W] Debiet[l/u] Drukverschil Hoofdleiding Instelstand

STADWaarde 12320 598 ≥10 STAD25 1,9

Tabel9:Samenvattingvandelaboopstelling

Dedemoopstellingheeftnadeinregelingvanderadiatorenvereisteentotaledebietvan598l/u,eenvermogenvan12,32kWeneenopvoerhoogtegelijkofgroterdan10kPavoordepomp(deberekeningenmethetgemiddeldedrukverschilvandeV-exactgemaaktworden:10kPa).(Tabel9)Hetontwerpdebietvandeeindunitsvandelaboopstellingisafgesteldmet“V-exactII“.DeV-exactIIzijnthermostatischeafsluitersmettraplozevoorinstelstanden.HetgebruikvandezekraanvereistgeendrukverschilregelaarbijdeaftakkinginvoorwaardedathetdrukvariatieoverdeV-exactniethoger20kPaoverschrijdt(ziedetechnischefichevandeV-exactinbijlage).

Figuur 25: Het V- exact II kraanlichaam en het instelsleutel (rechts) en thermostatische kop (links)

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 40 - 80

8.2 BepalingvandeSTAD,de2-wegregelkraanendeSTAPvandekring2.8.2.1 BerekeningvanhetontwerpwaterdebietenselectievandeSTAD

8.2.1.1 HetberekenenvanhetwaterdebietIndithoofdstukberekenenwedeSTADvoordedistributieleidingvankring2ophethydraulischschemavanFiguur4p.12.WegebruikenhiervoorFiguur26,welkekring2voorstelt.

1. Hetberekenenhettheoretischedebietindedistributiekring2.

Figuur26:Kring2figuur4(2-weginjectiekring)

Gekendegegevens:

P: 132kWΔpkring: 15kPa

H: 24kPaΔpAB:

ΔpSTAD3:0kPa(bypass)3kPa

ΔT:

Tebepalen

20°C(Aandehandvandeberekeningenderekenschijf)

q=JPp.qrΔv

wxtpppyPp.qrtp

q: 5376l/u

STAD2: DN50(STADop75%vanzijnopeningin

ontwerpconditiesmoetgekozenworden)ΔpSTAD2: H-Δpkring=24–15=9ΔpSTAD2: 9kPaPositie: 2.7

Kvstad2: 18

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 41 - 80

8.2.1.2 SelectievandeSTAD2MetdewaardenqenΔpkringkunnenwedediametervandeSTAD2,zijnKvenzijnvoorinstelstandbepalenaandehandvandeIMISTAD-rekenschijf,volgensError! Reference source not found.p.Error!Bookmarknotdefined..Hetdebiet(3)van5676l/uwordtaangeduidmetdeblauwepijlenhetdrukverschil(4)van15kPametdezwartepijl.Hetresultaatisdanaftelezenmetdehulpvandetweedeblauwepijlaangeduidmethetcijfer(6).Vastelling:Omhetaanvoerdebietvan5676l/uteleverenaanderadiatorenvandekring2,detecreëertextradrukverschilmoet9kPazijn.KiezenwedeSTADmeteendiametervan50mm(DN50).Zijnvoorinstelstandis2,7(tweegansetoerenvoorheteerstecijferenhettweedecijferophethandwielmoet7zijn).DitkomtovereenmeteenKv-waardevan18.8.2.1.3 SelectievandeKvsvande2-wegregelkraan

1. De2-wegregelkraan(CV)moetgeselecteerdwordenbijhethoogstmogelijkedrukverschil,ditiswanneerdekraanvolledigeopenstaat(∆p).

Figuur 27: Kring 2 figuur 4 (2-weg injectiekring)

Gekendegegevens:

q: 5676l/uΔH: 150kPa

ΔHmin: 65kPa(Hetbeschikbaredrukverschilvandekring2)ΔT: 20°C

Tebepalen:

ΔpV: 32,20kPaΔpSTAD1: 3kPa

Bmin: Bontwerp:

STAD3

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 42 - 80

2. Hetberekenenvandrukverschiloverdevolledigeopenregelafsluiter(ΔpV).

∆pV=∆p–∆pkring-∆pSTAD2=è∆pV=65kPa–3kPa=62kPa

3. Hetberekenenvankvsvande2-wegkraan(CV):

𝑞² = 𝐾𝑣𝑠𝑥∆𝑝è𝑞 = 100𝑥𝐾𝑣𝑥 ∆𝑝𝑉è𝐾𝑣𝑠 = 0,01𝑥 Q∆>z

=0,01𝑥 ur{rj/}rt~Jh

=7DeregelkranenzijncommercieelbeschikbaarmetKvs-waardenvolgensdeReynardreeks:1.0,1.6,2.5,4.0,6.3,10,12.5,16,…WenemenuitdereekssteedseenregelkraanmeteenhogereKvs-waardeomhetontwerpdebietteverzekeren.InonzesituatieselecterenweeenregelkraanmeteenKvs-waardevan10.Ditismerkonafhankelijk(IMI,Danfoss,Scheinder,…).

4. HetdrukverschiloverdevolledigeopenregelafsluiterbepalenweopnieuwaandehandvandegekozenKvs:

ΔpV=(0,01x Q�?i)²=(0,01xur{r~�

wp)²=32,20=32kPa

5. Hetberekenenvandeautoriteit(B)vande2-wegkraan:

Βmin=∆>z(GB}~?ABi�CIj@?ABMA?@jjAMIDA@>ALBADAj~BhhL)∆O(GB}~?ABi�CIj@?ABMADAij@EALBADAj~BhhL) = xt�n�

wup�n�= 0.21(nietgoed)

Βontwerp=∆>z(GB}~?ABi�CIj@?ABMA?@jjAMIDA@>ALBADAj~BhhL)∆>�(GB}~?ABi�CIj@?ABMADAij@EALBADAj~BhhL)

=xt�n�ru�n�

= 0.49(nietgoed)

Aandeontwerpautoriteit(Βontwerp)isnietvoldaan(0,50)endeminimumautoriteitookniet.Zoalsbeschreveninhethoofdstuk“tweedesleutelvoorwaarde”zijnhetminimumwaterdebietendeontwerpautoriteitzijnmomenteeltelaag:Bmin≥0.25(deautoriteitisopzijnlaagstebijhetminimumwaterdebiet).Bontwerp≥0.50(deautoriteitisopzijnmaximumbijdeontwerpvoorwaarde).Eendrukverschilregelaarmoettoegepastwordenomdeminimumautoriteit(Bmin)endeontwerpautoriteithunvoorwaardenterespecteren.

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 43 - 80

8.2.1.4 SelectievandeSTAPHetdrukverschilwordtvoordevolledigeopenSTAD1wordtaandehandvanSTAD-rekenschijfvandande figuur29p.45bepaald.DeSTAD1zaldezelfdediameterdandegekozenSTAPhebben.HetdrukverschiloverdevolledigeopenSTAD1voorDN30,40en50mmzijn:

STAD30: 15kPaSTAD40: 20kPaSTAD50: 3kPa

Deze3waardenzulleninrekeningvoordeformulevandegestabiliseerd∆pLhouden.VolgenshetSTAPdiagramvandefiguur30p.46,hebbenwedekeuzetusseneenDN32,40en50.WeberekenenΔpSTAPvoorelkeSTAPomeenjuisteselectietekunnenmaken:

§ STADDN32ΔpL=ΔpV+ΔpSTAD1+ΔpSTAP+ΔpSTAD3=32+15+45+3 =95kPa

§ STADDN40ΔpL=ΔpV+ΔpSTAD1+ΔpSTAP+ΔpSTAD3=32+8.5+20+3 =64kPa

§ STADDN50ΔpL=ΔpV+ΔpSTAD1+ΔpSTAP+ΔpSTAD3=32+3+6+3 =44kPa

9 WeopterendekleinstmogelijkeafsluiteromderegelfunctievandeSTAPtegaranderen,inditgevalSTAPDN50.(DN32enDN40zijnnietgeschiktomdat∆pL=95kPaen64kPa,enhetbeschikbaredrukverschil65kpais)(ziefiguur30p.46)

Bijdeellast(nachtwerking)kandeopvoerhoogtevandepomp(∆H)150kPabereiken.Wanneerhetdrukverschiloverderegelafsluiterstijgt,bereiktdezedruk32kPaensluitdeSTAPzichproportioneelomhetextradrukverschiltecompenseren.Bijdeellastgaatde2-wegregelkraanzichsluitenmetalsgevolgeenreductievanKvstotgevolg.Hetdrukverschilaandeinletvande2-wegregelafsluiterzalookstijgenenkantot150kPabereiken.Deteoverwinnendrukindekring2moetgestabiliseerdwordenbij44kPa.

Βontwerp=∆>z(GB}~?ABi�CIj@?ABMA?@jjAMIDA@>ALBADAj~BhhL)∆>�(GB}~?ABi�CIj@?ABMADAij@EALBADAj~BhhL)=xt�n�

��n�= 0.73

Βmin=∆>z(GB}~?ABi�CIj@?ABMA?@jjAMIDA@>ALBADAj~BhhL)∆>�(GB}~?ABi�CIj@?ABMADAij@EALBADAj~BhhL)

= xt�n��n� tp�tp%�s�n (w,u)

= 0.70

MetPB20tot25%ΔpSTAP=werkgebiedvandeSTAPΔpLn=20%x6=1,5kPa

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 44 - 80

Wekunnendepompkosttot30%verlagenenhetlawaaiinde2-wegkraanbeperken,dankzijdestabilisatievanhetdrukverschilmetdeSTAP-drukverschilregelaar.

𝛥𝐻𝑚𝑖𝑛𝛥𝐻min−𝛥𝑝𝐿 =

65𝑘𝑃𝑎65𝑘𝑃𝑎 − 44𝑘𝑃𝑎 = 30%

Desamenvattingvanhetresultaatvandekring2iszichtbaarintabel10.

P(kW)

q(l/u)

∆H(kPa) ∆pL(kPa)

∆Hmin(kPa)

∆H-∆pL65-44

Pomp

Benuttig-30%

∆pSTAD1-2DN50(kPa)

∆pV(kPa)

Kvs(CV)

Bontwerp

Bmin

132 5676 150 44 65 21 30% 3 32 10 0.73 0.70Tabel10Samenvattingvanhetresultaatvanhetkring2

Figuur 28: Geoptimaliseerde kring 2

Ditwasdeberekeningvoorkring2.DevolledigeistallatiewerdopdezelfdewijzeberekendmetbehulpvanhetIMI-programma“Hyselect”.Deresultatenzijnterugtevindenindebijlagevanafpagina56.Dekringmetdegrootste∆pLzaldeopvoerhoogtevandepompbepalen.

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 45 - 80

5676l/u

9kPa

18

2.7

Figu

ur 2

9: IM

I rek

ensc

huif

voor

STA

D in

rege

lafsl

uite

rs

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 46 - 80

Figuur30:HetSTAPselectiediagram

Opmerking

Erbestaateenkleineafwijkingtussendeberekendewaarde(viaformules)endewaardenmetberekeningsprogramma“Hyselect”.

DitkomtomdatHyselectookrekeninghoudtmetbijkomendeparameters,zoals:

• deviscositeitvanwaterinfunctievandetemperatuur,• tweeextrabochtenvoorelkeeindunit=extradrukverlies,• eeninteractiviteitvan30%vanhetontwerpdebiet.

Hetresultaatvandeheleoptimalisatievandeproductie,dedistributieenhetexpansievatziejeindebijlage“Berekeningnota”pagina56.

STAP DN 32,40,50 - Δpl range: 20 to 80 kPaSTAP DN 32,40 - Δpl range: 10 to 40 kPa

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Design flow [m3/h]

Δp S

TAP m

in [k

Pa]

STAP 32 STAP 40 STAP 50

Ontwerp debiet

∆pL=∆Pv+∆PSTAD1+∆PSTAP+∆PSTAD3=32+3+63=44kPa

STAP50STAP40STAP32

5676 l/u

6 kPa

20 kPa

45 kPa

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 47 - 80

9.1.1.1 DeinbedrijfstellingvandeSTAD2vandekring1DevoorinstellingvandeSTADafsluiter,vooreenbepaalddrukverschil,doetmenalsvolgt:10 SluitdeSTADvolledig.11 OpendeSTADtotdegewenstevoorinstellingspositie(3,4)12 HeteffectievedebietvandekringmoetgemetenwordenmethetIMImeettoestel

“TA-SCOPE”(Figuur35en36).13 Dehandwielschroefwordtnietlosgeschroefd.Deinbussleutelmoetindeopening

vandehandwielschroefgeplaatstworden.14 Draaihetbinnenwerkmetdeinbussleutelmetdewijzersvandeklokmee,totaan

deaanslag.15 Nuisdeafsluitervooringesteldendezekanafgeslotenworden.Degebruikerde

ingesteldeslagennietmeerveranderen.

Figuur29steltdevoorinstelstandvandeSTADvoor.Opdelinkseafbeeldingisdevoorinstelstand0.0,d.w.z.datdeSTADvolledigegeslotenis.Bijderechtseafbeeldingisdevoorinstelstand2,3.D.w.z.datdeSTADtweegansetoerenen30%vandederdetoergeopendis.

Figuur31:InstellingvaneenSTADhandwiel

HeteffectievedebietmetenweaandehandvanhetmeettoestelTA-SCOPE,ziedeonderstaandefiguur.

Figuur32:OnderdelenTA-SCOPE

1- Bedieningsunit(Bd)2- Dpsensorunit(Dps)3- Digitaletemperatuursensor(DTS)4- Meetslang500mmhogedruk(rood)5- Meetslang500mmlagedruk(blauw)6- Meetnaaldsafetypressureprobes(SPP)7- Meetslangenmetdubbelenaald.

16 SluitdeTA-SCOPEaanopdeSTAD,derodenaaldnippelopderodemeetnippelenblauwenaaldnippelopdeblauwemeetnippel.

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 48 - 80

Figuur33:AansluitingvandeTA-SCOPEopdeSTAD

DrukopderodeknopomdeTA-SCOPEinteschakelen.17 Navigeernaar“directmeten”inhethoofdmenuendrukopEnter

(demiddelsteknop).

• NavigeernaarmeetdebietendrukopEnter.• Voerontwerpdebietvoordeeindunitin(5676l/u).• Selecteerafsluiter(STAD).• VoerinstelstandvandeSTADin(3,4slagen).• Selecteermedium(waterop70°C).

18 Drukopdefunctietoetsmetenommetingtestarten.19 KalibreerdeDPsensor

Figuur34:Kalibratie

Drukopdekalibratieknop(1)opdeDpsensor.Ontspandekalibratieknop(2)alsdemelding“kalibratiegereed”wordtweergegeven.

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 49 - 80

Wemerkeneenkleinoverdebietopvan0,6%(6025l/u)bijkring2(originelewaarde:5676l/u).DevoorinstelstandvandeSTADwordtdanaangepastop2,7i.p.v.2,5.

Figuur35:InstellingvanheteffectievedebietvandeSTADindekring2

Hetoverdebietisslechts1%enisteverwaarlozen,onseffectievedebietwordt5758l/umeteenextradrukverschilvan11eneenKvvan16ziefiguur36.

Figuur36:BijstellenvanheteffectievedebietvandeSTADindekring2

Dpsensorunit(Dps)

50

50

2.7

2.5

18

16

9

11

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 50 - 80

19.1.1 DeinbedrijfstellingvandeSTAP• DeSTAPmoetgeopendwordenmeteeninbussleutelvan5mm.• DevoorinstellingvandeinregelkraanSTADwordtafgeregeldtotdathetontwerpdebieteendrukverschilvanminimum3kPaheeft.GebruikhiervoorderekenschijfofhetmeettoestelTA-Scope.

• OntluchtdeSTAPaanhethoogstepunt,hetcapillairisaangeslotenophetlaagstepunt.• ControleerofdeSTAPopenstaat.Hettandwieltegenwijzerzinopendraaientotopheteinde,ineenlossestand(metenigespeling)instellen.

• MeteeninbussleutelstellenwedeSTAPopdevoorafberekendeinstelstandin.

ZoweldeSTADalsdeSTAPkranenwordengeleverdmeteenidentificatiekaart,ditnieuwedebiet,hetdrukverschil,denieuwevoorinstelstand,dekranenDN,dedatumendenaamvandetechniekermoetwordeningevuld.Deberekeningen,deinstellingenendeinbedrijfstellingvanalleandereSTADenSTAPkranenvanditprojectzullenopdezelfdemanierbepaaldwordendandievandekring2opFiguur4p.12.Zodradebypassenzijngeplaatstzaldeinteractiviteitaanvaardbaarzijnwathetgevalisvoorhethydraulischschemavanditproject.Nadeberekeningenvanhetheleprojectgaanwedecompatibiliteitervancontroleren.

Figuur37:DeinbedrijfstellingvandedistributieleidingmeteenTA-SCOPE

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 51 - 80

19.2 HetberekenenenselectievanhetexpansievatmetvariabeldrukHetexpansievatwordtberekendaandehandvandegegevensvanhetschemainFiguur4p.12,ditiseendeelvanhethydraulischschemaopFiguur38.Degegevensvandeinstallatiestaanvermeldtoptabel11.

Ketelvermogen 2X215kWVertrektemperatuur 70°CLiterwaterperkW 10l/kWStatischehoogte 7mVeiligheidsventiel 3bar

Tabel11:Installatiegegevens

Bepalingvooreengeïnstalleerdvermogenvan430kW• hetexpansievolume• devoor-eneinddruk.

Figuur38:Productieunits

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 52 - 80

BEREKENINGEXPANSIEVOLUME(Eindwerk2014-2015) Waterinhoudvanhetsysteem liter Ci(geschat-gebaseerdop:)(430kWx9l/kW) 3870 liter Ci(totaalketelvermogeninkW) 430 (literperkW) 9 Expansiecoëfficiëntbij 90°C 3,59 % xce Fysischexpansievolume=Cixce=3870x0,59 139 liter =Vep Reserve=Cix1%=3870x1% 1,0% 39 liter +Rt NETTOVOLUME=Vep+Rt=139l+39l 178 liter =Vn BEREKENINGEXPANSIEVAT Voordruk=mWKbovenvat+0,3bar(!p0=min.0,5bar) 1,00 bar =pa(waterkolombovenvatinmWK) 7,0 Einddruk=openingsdrukveiligheidsventiel-0,5bar 2,5 bar =pe(openingsdrukveiligheidsventielinbar) Volumerendement=(pe+1)-(pa+1) 0,4 =Fp(pe+1) BRUTOVOLUME=NETTOVOLUME=Vn 414,5 liter =Vtt HETGEKOZENEXPANSIEVAT(ziedetechnischeficheinbijlage).

PNEUMATEX-expansievattypeStatico:

1xSU500-3

500

liter

=Vtr

Hetgekozenexpansievatheefteennominaalwatervolumevan400literbijeenketelvermogenvan430kW,eenstatischehoogtevan7meter,aanvoertemperatuurvan90°Ceneenveiligheidsventielvan3bar.

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 53 - 80

19.2.1 Deinbedrijfstellingvanhetexpansievatmetvariabeledruk

Figuur39:Inbedrijfstellingvanhetexpansievat

Praktijk

Bertrand SANAM

Blz. 54 - 80

Opmerking

EriseencompatibiliteitsprobleeminhethydraulischeFiguur4p.12.Tabel12geeftallevermogensendebietenvoorelkekring,desomisinhetgroenweergegevenendewaardendieophethydraulischeschemainhetrood.

Kring1 2 3 4 5 6 7

Totaal

Aftakking 6.1 6.2 6.3 6.4 7.1 7.2 7.3 7.1.1 7.1.2 ∆T°C 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 P(kW) 32 132 27 75 11,5 6 60 70 92 15 35 35 15 15 618,5

430∆P(kPa) 3 15 10 10 10 3 3 3 3 3 3 3 3 3 q(m³/u) 14,9 5.676 1,18 3,3 1 0,26 2,6 3 4 0,66 1,54 1,36 0,66 0,66 27,55

187,92Tabel12:Overzichtvanberekendewaardenvoordeheleproject

Hetoorspronkelijkingesteldewaterdebietwas18792l/uof5,22l/s.Doorhetgevraagdewaterdebietteberekenenbekomenwe27550l/u.

Detweevariabelesnelheidspompenwareningesteldop60%vanhunvermogenenwordenbijgesteldtoteenopvoerhoogtevan60,7kPaomhetdrukverliesvanhetversteeindunittekunnencompenseren.Kring1isdeverstekringinditprojectenvraagteendrukverschilvan60,7kPa.

Hetgeïnstalleerdeproductievermogen(430kW)iskleinerdandesomvanallevermogensvandeverschillendeeindunits(618,5kW)Zietabel12.

Deopdrachtgevermoetdenodigeaanpassingenlatenuitvoerenomervoortezorgendathetgevraagdevermogenkangeleverdworden.

Vanbijhetontwerpvaneeninstallatieisdekeuzevandejuisteketelheelbelangrijk.Erisindithydraulischschemaeenbijkomendeproductienodig.Ditkandoorhettoevoegenvan:

(1) Warmtepomp.(2) WKK-installatie(Warmtekrachtkoppeling,…)

Ookdezebijkomendeproductie-unitsmoetenhydraulischgeoptimaliseerdworden.

Besluit

Bertrand SANAM

Blz. 55 - 80

20 BesluitIneenHVAC-systeemishethydraulischdeelvoordeenergieoverdrachtvancruciaalbelang.Eenfoutinhetontwerpkanernstigeregevolgenhebbenvoordegoedewerking.Deaanpassingennaderhandzijnvaakheelduur.Doorluchtineenradiatordaaltdewarmteafgiftevaneenradiatordrastischnaarbenedenmet80%enhetelektrischverbruikvandecirculatiepompstijgentot35%.Hetoverdebietkandecondensatieperiodeverminderenmet20%watdeefficiëntievandecondenserendeketelaanzienlijkreduceert.Dezeenergieverliezenzijnhetgevolgvaneenslechtofnietgeoptimaliseerdinstallatie.

Hetisessentieelomhetwaterdebiettebeheersen,zowelopdeproductieunits,indedistributieleidingenenopdeeindunits,zodathetjuistewaterdebietwordtgebruiktoverdeganseopstelling.Idemvoordedrukbinnendeinstallatie.OmdeHVACinstallatievanditeindwerkteoptimaliserenenhetgewenstebinnenklimaatteverkrijgenmetzolaagmogelijkeenergiekosten,moetensleutelvoorwaardengerespecteerdworden:

• HetontwerpdebietmoetbeschikbaarzijnopalleonderdelenvandehydraulischHVACinstallatie.

• Hetdrukverschiloverderegelkranenoftussendeaftakkingmagnietteveelvariëren.

• DebietenmoetenopelkaarafgestemdzijndaarwaarsystemensamenkomenofgescheidenwordenineenhydraulischeHVACsysteem.

• Destatischedrukmoetinelkepuntvandeinstallatiegelijkblijven.

Dezeviersleutelvoorwaardenhebbenalsgevolg:Efficiëntievandeketelkanbeterdoor:

o Retourtemperatuurcondenserendeketellagerdan55°Ctehoudenvoorgasketelen47°Cvoorgasolieketel.

o Goeddrukbehoudtegaranderen

Minimaliserenvandepompkostendoor:20.1 Correctehydraulischeoptimalisatievandeinstallatie20.2 Goeddrukbehoud(vermijdenvancorrosieenkalkvorming)

Stabieleennauwkeurigeregelingvandekamertemperatuurkanbeterdoor:20.3 Correctehydraulischeinregelingvandeinstallatie.20.4 Toepassingvandedrukverschilregelaar.

Bibliografie

Bertrand SANAM

Blz. 56 - 80

21 BibliografieChristopheDelmotte,I.(2014).Ontwerpendimensioneringvan

centraleverwarmingsinstallatiesmetwarmwater.Antwerpen:WTCB.GroupIMIplc.(2015,0418).IMIHydronicEngineering.RetrievedfromIMIHydronic

Engineering:http://www.imi-hydronic.com/nl-BEIMI.(n.d.).http://www.imi-hydronic.com/de-DE/Wissen-Werkzeuge/Hydronische-

Werkzeuge-Software/Einregulierung-Regelung/.Janssens,A.(2015,0224).UniversiteitGent.RetrievedfromNavullenvanbestaande

spouwmurenmetisolatie:http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/reg/muurisolatie/studiedag070212/4_Navullen_Janssens.pdf

Petitjean,R.(1994).TotalHydronicBelmenving.LjungSweden:TourandAndersson.WTCB.(2006,0113).Informatieenondersteuning.RetrievedfromCondensatieketels

besparenenergie:http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=bbri-contact&pag=Contact9&art=143

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 57 - 80

22 Bijlagen22.1 Berekeningnota

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 58 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 59 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 60 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 61 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 62 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 63 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 64 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 65 - 80

22.2 Technischefiches

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 66 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 67 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 68 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 69 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 70 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 71 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 72 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 73 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 74 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 75 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 76 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 77 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 78 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 79 - 80

Bijlagen

Bertrand SANAM

Blz. 80 - 80

Optimalisatie van een hydraulische HVAC systeem · PDF file• Corrosie, erosie en...

Documents

Transcript of Optimalisatie van een hydraulische HVAC systeem · PDF file• Corrosie, erosie en...