Pompa sistemlerinde debi ve basınç kontrolü

Pompa

POMPA TEMELLERİ

Afinite yasaları, fanlara olduğu gibi pompalara da uygulanır. Pompalara uygulanan frekans dönüştürücü uygulamalarını anlamak için pompaların genel olarak nasıl uygulandığına ilişkin temel bilgileri gözden geçirmek iyi bir fikirdir. Şekil 1, hidronik sistem eğrisine göre bir pompa eğrisini göstermektedir. Pompa eğrisi, belirli bir pompanın basma yüksekliğine (veya basıncına) karşı akış özelliklerini tanımlar. Eğri, su/glikolü kaldırmak ve akış direncini yenmek için gereken büyük fark basıncına sahip bir sisteme uygulandığında pompanın B noktasında sınırlı akış üreteceğini gösterir. A noktasında olduğu gibi basınç farkı azaltılırsa bu pompayla daha büyük akış hızları elde edilir. Pompa eğrisi boyunca pompanın nerede çalışacağını belirlemek için sistem eğrisi tarafından sağlanan bilgilere ihtiyaç vardır. Sistem eğrisi boru sisteminin özelliklerini gösterir. Akışla birlikte artan sürtünme kafasını gösterir. Sürtünme yüksekliği boru, vanalar, dirsekler ve diğer sistem bileşenleri tarafından sağlanan akışa karşı direncin ölçüsüdür.

Statik basma yüksekliği

Sıfır akışta gereken yüke statik yük veya kaldırma adı verilir. Şekil 2 sistem için birleşik sürtünme ve statik yük eğrisini göstermektedir. Statik yükseklik, akıştan bağımsız olarak pompanın suyu kaldırması gereken feet yükseklik miktarıdır. Bakmanın başka bir yolu da yerçekiminin üstesinden gelmek için gereken işin ne olduğudur. Pompa ve sistem eğrilerinin kesişimi sistemin doğal veya tasarım çalışma noktasını gösterir. Bu noktada pompa basıncı sistem kayıplarıyla eşleşir. Kesişme genellikle pompanın en iyi verimlilikte veya buna yakın bir verimlilikte çalışmasını sağlayacak şekilde seçilir.

AKIŞ KONTROLÜ

Çoğu hidronik sistem her zaman tasarım koşullarında çalışmaz. 2 yollu kontrol vanalarına sahip sistemler, vanayı çeşitli konumlara modüle ederek akışı değiştirir. Vananın kapatılması akışı azaltır ve sistemdeki sistem sürtünmesini artırır. Şekil 3, kontrol vanası tarafından belirli bir akış elde edildiğinde tipik bir çalışma noktasını göstermektedir. Akışın, artan sistem basıncıyla elde edildiğine dikkat edin.

Üç yollu kontrol vana sistemleri, pompa çıkışından pompa emişine akışı bypass ederek sabit basıncı korur. İyi akış korunurken, pompa akışı ve enerji tüketimi de korunur; enerji tasarrufu olmaz. (Şekil 1)

Frekans dönüştürücülerle pompalarda enerji tasarrufu

Hızı ve dolayısıyla akışı azaltmak için bir pompaya frekans dönüştürücü uygulamak, pompa eğrisinin şekil 4'te gösterildiği gibi aşağı kaymasına neden olur. Çalışma noktası hâlâ yeni azaltılmış pompa eğrisi ve sistem eğrisi olduğundan, vanayla aynı azaltılmış akış (rakamlarda 1200 GPM'den 700 GPM'ye dikkat edin) elde edilir. Bu akış elde edilir ancak daha düşük bir basınçla. Azaltılmış basınçlarda çalıştırmak, daha uzun pompa contası ömrüne, daha az pervane aşınmasına ve daha az sistem titreşimi ve gürültüsüne neden olabilir. Afinite yasalarından dolayı, azaltılmış akışlarda güç büyük ölçüde azalır, böylece frekans dönüştürücüyle önemli tasarruf sağlanır.

• Soğutulmuş ve Sıcak Su Pompaları

• Kondenser Su Pompaları

• Hidrofor Pompaları

TASARRUF ELDE ETMEK İÇİN POMPALARA FREKANS DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİN UYGULANMASI

Yeniden yapılandırıldıktan sonra

Çoğu HVAC sisteminde olduğu gibi, orijinal pompa tasarımları gelecekteki genişleme nedenlerinden dolayı en kötü senaryo maksimum akış koşullarına dayanabilir veya tasarımcı olağan %15 ila %20 aşırı boyutlandırma kriterini kullanmıştır. Enerji tasarrufu için frekans dönüştürücünün yenilenme fırsatları değerlendirilirken, sistem ve pompa eğrilerine bakılmalı ve akışı modüle etmeye yönelik mevcut yöntem gözden geçirilmelidir. (bkz. şekil 1)

BYPASS: Baypas kontrolü kullanılıyorsa (örnek: bobinlerde 3 yollu vana) frekans dönüştürücü sistemi her zaman sabit basınçtadır.(Şekil 6'da CP'ye bakın). Frekans dönüştürücüler sonradan takıldığında herhangi bir modülasyon mevcut değilse tasarruf potansiyeli oldukça büyük olabilir.

2 YOLLU VANA KONTROLÜ: 2 yollu vana kullanılması durumunda sistem, Çalışma Noktasından P3'e kadar olan pompa eğrisi boyunca çalışır. Bu sistemler sabit basınçlı sistemlere göre daha az enerji kullanır.

Bir frekans dönüştürücü uygulanıyorsa sistem, Çalışma Noktasından V3'e kadar sistem eğrisi boyunca çalışacaktır.

Sürtünme, damper açıklığının %100 olması direnç kaybını büyük ölçüde azaltır. Motor değişken frekansta çalıştığı için sabit rezonans frekansının çalışma frekansı ile aynı hizada olması zordur, böylece rezonans önlenebilir. Böylece boru hattının kırılma sorunu doğal olarak çözülür. Bu aynı zamanda beklenmedik bir faydadır.

Statik Başlık olası enerji tasarruflarını etkileyebilir. Statik yük yüksekse sistem eğrisi sabit basınca yaklaşabilir. Örneğin, Şekil 7'de, biri statik yüksüz, diğer ikisi farklı statik yüke sahip olmak üzere üç sistem eğrisiyle bir pompa eğrisi gösterilmektedir. Belirli bir akış hızı için A ve B noktaları arasındaki fark olası enerji tasarrufunu temsil eder. Temel olarak, statik yük ne kadar düşükse frekans dönüştürücülerle elde edilebilecek enerji tasarrufu da o kadar büyük olur.

Pompa ve sistem eğrilerinin belirlenmesi

Pompa eğrileri pompa üreticilerinden kolaylıkla temin edilebilir, ancak sistem eğrilerinin belirlenmesi daha zordur. Hızlı bir yöntem eğriyi yaklaşık olarak tahmin edebilir:

• Değerlendirilen konumdaki kısılmamış (açık) sistem akış hızını belirleyin. (bunu farklı yerlerde ölçmeniz veya bunu sizin için bir dengeleyiciye ayarlamanız gerekebilir)

• Statik kafayı ölçün

• Bu iki noktayı pompa eğrisinin bir kopyasına çizin.

• Bu noktaları bir kare fonksiyonu kullanarak bağlayın: Yükseklik = Akış2