Afinite yasaları, fanlar için olduğu gibi pompalar için de geçerlidir. Pompalara uygulanan frekans dönüştürücü uygulamalarını anlamak için pompaların genel olarak nasıl uygulandığına ilişkin temel bilgileri gözden geçirmek iyi bir fikirdir.
Şekil 1, bir hidronik sistem eğrisine göre bir pompa eğrisini göstermektedir. Pompa eğrisi, belirli bir pompanın "yükseklik" (veya basınç) ile akış özelliklerini tanımlar. Eğri, suyu/glikolü kaldırmak ve akışa karşı direncin üstesinden gelmek için gereken büyük bir diferansiyel basınca sahip bir sisteme uygulanırsa, pompanın "B" noktasında sınırlı akış üreteceğini gösterir. A noktasında olduğu gibi, basınç farkı azaltılırsa, bu pompa ile daha büyük akış hızları elde edilir. Pompa eğrisinin neresinde çalışacağını belirlemek için sistem eğrisi tarafından sağlanan bilgileri gerektirir. Sistem eğrisi, boru sisteminin özelliklerini gösterir. Akışla arttıkça “sürtünme yükünü” gösterir. Sürtünme yüksekliği, boru, valfler, dirsekler ve diğer sistem bileşenleri tarafından sağlanan akışa karşı direncin ölçüsüdür.
STATİK BAŞLIK
Sıfır akışta gereken yük, statik yük veya kaldırma olarak adlandırılır. Şekil 2, sistem için birleşik sürtünme ve statik yük eğrisini göstermektedir. Statik basma yüksekliği, akıştan bağımsız olarak pompanın suyu kaldırması gereken yükseklik fit miktarıdır. Bakmanın başka bir yolu, yerçekiminin üstesinden gelmek için gereken iş. Pompa ve sistem eğrilerinin kesişimi, sistem için doğal veya tasarım çalışma noktasını gösterir. Bu noktada pompa basıncı sistem kayıplarıyla eşleşir. Kavşak genellikle pompanın en iyi verimliliğinde veya yakınında çalışmasını sağlamak için seçilecektir.
AKIŞ KONTROLÜ
İKİ YÖNLÜ KONTROL VANALARI:
Çoğu hidronik sistem her zaman tasarım koşullarında çalışmaz. 2 yollu kontrol valfli sistemler, valfi çeşitli konumlara modüle ederek akışı değiştirir. Valfin kapatılması akışı azaltır ve sistemdeki sistem sürtünmesini artırır. Şekil 3, kontrol vanası tarafından belirli bir akış sağlandığında tipik bir çalışma noktasını göstermektedir. Akışın elde edildiğine, ancak sistem basıncının arttığına dikkat edin.
Üç yollu kontrol valf sistemleri, pompa tahliyesinden pompa emişine akışı atlayarak sabit basıncı korur. İyi akış korunurken, pompa akışı ve enerji tüketimi de korunur - enerji tasarrufu olmaz. (Şekil 1)
FREKANS KONVERTÖRLERİ İLE POMPA ENERJİ 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 hala yeni azaltılmış pompa eğrisi ve sistem eğrisi olduğundan, aynı azaltılmış akış (not 700). Rakamlarla 1200 GPM'den GPM), bir valfte olduğu gibi elde edilir. Bu akış, ancak azaltılmış bir basınçta elde edilir. Düşük basınçlarda çalışmak, daha uzun pompa conta ömrü, daha az çark aşınması ve daha az sistem titreşimi ve gürültüsü ile sonuçlanabilir. Afinite yasaları nedeniyle, azaltılmış akışlarda güç büyük ölçüde azaltılır ve böylece frekans dönüştürücü ile önemli tasarruflar sağlanır.
Çoğu HVAC sisteminde olduğu gibi, orijinal pompa tasarımları, gelecekteki genişleme nedenleriyle en kötü durum maksimum akış koşullarına dayanabilir veya tasarımcı, olağan %15 ila %20 aşırı boyutlandırma kriterlerini kullanmıştır. Enerji tasarrufu için frekans dönüştürücü güçlendirme fırsatlarını değerlendirirken, sistem ve pompa eğrilerine bakmalı ve mevcut akışı modüle etme yöntemini gözden geçirmelidir. (bkz. şekil 1)
BYPASS: Baypas kontrolü kullanılıyorsa (örnek: bobinlerde 3 yollu vana) frekans dönüştürücü sistemi her zaman sabit basınçtadır.(Bkz. Şekil 6'daki 'CP'). Frekans dönüştürücüler sonradan donatıldığında herhangi bir modülasyon yoksa tasarruf potansiyeli oldukça büyük olabilir.
2-YOLLU VANA KONTROLÜ: 2 yollu vanalar kullanılıyorsa, 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 olan sistem eğrisi boyunca çalışacaktır.
STATİK BAŞLIK
Statik Başlık olası enerji tasarruflarını etkileyebilir. Statik yük yüksekse sistem eğrisi sabit basınca yaklaşabilir. Örneğin, Şekil 7'de, biri statik yüksüz ve diğer ikisi farklı statik kafalı olmak üzere üç sistem eğrisine sahip bir pompa eğrisi gösterilmektedir. Belirli bir akış hızı için A ve B noktaları arasındaki fark olası enerji tasarruflarını temsil eder. Temel olarak, statik yük ne kadar düşükse, frekans dönüştürücülerle elde edilebilecek enerji tasarrufu o kadar fazla olur.
POMPA VE SİSTEM EĞRİLERİNİN BELİRLENMESİ
Pompa eğrileri, pompa üreticilerinden kolaylıkla temin edilebilir, ancak sistem eğrilerinin belirlenmesi daha zordur. Hızlı bir yöntem, eğriye yaklaşabilir:
Söz konusu konumdaki kısılmamış (açık) sistem akış hızını belirleyin. (bunu farklı yerlerde ölçmeniz veya sizin için bir dengeleyici kurmanız gerekebilir)
Statik kafayı ölçün
Bu iki noktayı pompa eğrisinin bir kopyasına çizin.
Bu noktaları bir kare işlevi kullanarak bağlayın: Yükseklik = Akış2
P1, P2, P3 = Çıkış Valfi Akış Konumları
V1. V2, V3 = Frekans Dönüştürücü Çalışma Noktaları