Pompy obiegowe i cyrkulacyjne w budynku inteligentnym
Pompy obiegowe oraz cyrkulacyjne to ważny element w aspekcie zużycia energii przez instalacje grzewcze i c.w.u. – same potrzebują energii elektrycznej do pracy, wpływają też na zużycie energii cieplnej przez całą instalację. W procesie doboru i eksploatacji tych urządzeń ważne jest uwzględnienie rozwiązań, które pozwolą pompom automatycznie dostosować się do warunków panujących w budynkach, a tym samym uzyskać znaczne oszczędności energii.
Zobacz także
FRAPOL Sp. z o.o. ODDECH DLA SPÓŁDZIELNI – założenia programu
Zdrowie mieszkańców, oszczędności finansowe, dbałość o środowisko, nowoczesne technologie, prestiż i poprawa wizerunku spółdzielni oraz osiedla – wszystko to leży w interesie rzetelnego zarządcy nieruchomości....
Zdrowie mieszkańców, oszczędności finansowe, dbałość o środowisko, nowoczesne technologie, prestiż i poprawa wizerunku spółdzielni oraz osiedla – wszystko to leży w interesie rzetelnego zarządcy nieruchomości. Pogodzenie potrzeb mieszkańców i środowiska oraz uwzględnienie obowiązującego prawa mogą się jednak okazać wyzwaniem. ODDECH DLA SPÓŁDZIELNI jest programem, który spaja te podstawowe cele spółdzielni.
FRAPOL Sp. z o.o. Jak poprawić jakość powietrza wewnątrz budynku?
Wiele się mówi o jakości powietrza w ogóle, niewiele zaś o tym panującym wewnątrz pomieszczeń, a przecież ono jest równie ważne. W pomieszczeniach zamkniętych – mieszkaniach, biurach, szkołach spędzamy...
Wiele się mówi o jakości powietrza w ogóle, niewiele zaś o tym panującym wewnątrz pomieszczeń, a przecież ono jest równie ważne. W pomieszczeniach zamkniętych – mieszkaniach, biurach, szkołach spędzamy nawet 80-90 proc. czasu. A zatem to czas, aby przyjrzeć się problemowi z bliska, a tym samym chronić dzieci w szkołach i mieszkańców w blokach.
FRAPOL Sp. z o.o. Jak poprawić bezpieczeństwo i komfort przebywania w starszych budynkach wielorodzinnych?
Termomodernizacja wpływa nie tylko na zwiększenie wydajności energetycznej budynku, ale również na poprawę bezpieczeństwa. Docieplenie budynku, wymiana systemu grzewczego czy usprawnienie wentylacji podnoszą...
Termomodernizacja wpływa nie tylko na zwiększenie wydajności energetycznej budynku, ale również na poprawę bezpieczeństwa. Docieplenie budynku, wymiana systemu grzewczego czy usprawnienie wentylacji podnoszą m.in. poziom bezpieczeństwa przeciwpożarowego i chronią mieszkańców przed zaczadzeniem. Jakie jeszcze korzyści płyną z termomodernizacji?
We współczesnej technice grzewczej układy pompowe (takie, w których woda krąży między źródłem ciepła a grzejnikiem dzięki różnicy ciśnienia wytworzonej przez pompę obiegową) wciąż są najpopularniejszym rozwiązaniem. Koszty pracy pomp obiegowych mogą stanowić do 10–15% kosztów całkowitej energii elektrycznej zużywanej w budynku. Wskaźnik ten jest tym wyższy, im gorzej dobrana została pompa (np. w przypadku przewymiarowania), a także przy braku jej regulacji. Problemy te były przez wiele lat charakterystyczne dla instalacji grzewczych.
Dzięki coraz szerszym możliwościom regulacji i sterowania technika pompowa ma istotny wpływ na energooszczędność i inteligencję budynku. Ta druga rozumiana jest jako:
1. autonomiczne (bez ingerencji użytkownika) reagowanie na dynamikę warunków panujących w budynku poprzez optymalne dostosowanie parametrów pracy systemów budynkowych do bieżącej sytuacji, ze szczególnym uwzględnieniem równowagi między komfortem, wydajnością i oszczędnością;
2. gromadzenie i analiza danych pomiarowych, co umożliwia prognozowanie problemów, ale też korektę pracy instalacji w budynku.
Wymagania dotyczące energooszczędności
Od 2015 r. pompy wprowadzane na rynek, podlegające dyrektywie ErP (ekoprojekt) [1], muszą mieć wskaźnik efektywności energetycznej (Energy Efficiency Index – EEI) niższy niż 0,23 [2, 3, 4]. Od początku 2020 r. wartość ta dotyczy także wszystkich pomp przeznaczonych do serwisu, zarówno wyprodukowanych przed 1 stycznia 2015 r., jak i bezdławnicowych pomp stałoobrotowych pracujących poza źródłem ciepła, wyprodukowanych przed 10 października 2013 r. W jednym z europejskich rozporządzeń określono kryterium odniesienia dla najbardziej energooszczędnych pomp cyrkulacyjnych – EEI ≤ 0,20 [3, 4]. Na rynku dostępne są także pompy o wskaźniku EEI jeszcze niższym, np. 0,15.
Rzeczywiście energooszczędny układ z pompą zużywającą minimum energii do efektywnej pracy musi spełniać kilka warunków:
- prawidłowy dobór pompy do instalacji;
- zastosowanie płynnej regulacji prędkości obrotowej – wymaganie dyrektywy ErP [1, 2];
- zastosowanie rozwiązań „inteligentnych”: umożliwiających automatyczną reakcję na zmieniające się warunki w budynku; zapewniających zdalne sterowanie i chociaż częściową diagnostykę; pozwalających na zbieranie i analizę dużych zbiorów danych, dzięki którym można chociażby skorygować reżimy pracy urządzeń i podwyższyć energooszczędność całego układu.
Prawidłowy dobór pompy – podstawa energooszczędności
Pierwszym krokiem jest prawidłowy dobór pompy do konkretnej instalacji. Pompy dobiera się na podstawie:
- Q [m3/h] – natężenia przepływu wody grzewczej do przepompowania,
- H [m] – wysokości podnoszenia, na którą składają się straty (opory przepływu) liniowe i miejscowe (na wartość tę wpływa m.in. rozbudowanie instalacji, obecność zaworów termostatycznych i średnice rur – im mniejsze, tym większe opory przepływu).
Pompa powinna być dobierana tak, by punkt pracy instalacji grzewczej przecinał się z charakterystyką pompy możliwie blisko jej parametrów nominalnych, czyli w obszarze największej sprawności pompy. W tym obszarze pompa ma największą możliwość wykorzystania wszystkich swoich funkcjonalności. Zbyt mała nie umożliwi odpowiedniego przepływu przez obiegi o największych stratach hydraulicznych. Zastosowanie zbyt dużej pompy wpływa z kolei na zwiększenie poboru mocy, przyczynia się do głośnej pracy instalacji i naraża urządzenie na szybsze zużycie (niszczenie elementów). Szczególnie niekorzystna dla efektywności i trwałości pompy jest praca z granicznymi parametrami charakterystyki (np. maksymalną wydajnością i wysokością podnoszenia) – pompa pracuje głośno i szybciej się zużywa.
Producenci pomp dają projektantom możliwość łatwego i szybkiego doboru swoich urządzeń dzięki specjalnym programom doborowym, do których wprowadza się parametry pracy zarówno pompy, jak i instalacji grzewczej. Dodatkowym narzędziem cyfrowym, adresowanym głównie do projektantów bardziej rozbudowanych instalacji, są biblioteki produktowe dla programów do projektowania zintegrowanego (BIM). Umożliwiają one symulację zmienności pracy instalacji z konkretnym urządzeniem (a także z jego zamiennikiem) i dynamiczną korektę w przypadku zmian w projekcie.
--
Literatura
1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE z dnia 21 października 2009 r. ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią (Dz.Urz. UE L 285/10 z 31.10.2009).
2. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 547/2012 z dnia 25 czerwca 2012 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla pomp do wody (Dz.Urz. UE L 165/28 z 26.02.2012).
3. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 641/2009 z dnia 22 lipca 2009 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla pomp cyrkulacyjnych bezdławnicowych wolnostojących i pomp cyrkulacyjnych bezdławnicowych zintegrowanych z produktami (Dz.Urz. UE L 191/35 z 23.07.2009).
4. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 622/2012 z dnia 11 lipca 2012 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 641/2009 w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla pomp cyrkulacyjnych bezdławnicowych wolnostojących i pomp cyrkulacyjnych bezdławnicowych zintegrowanych z produktami (Dz.Urz. UE L 180/4 z 12.07.2012).
5. PN-C-04607:1993 Woda w instalacjach ogrzewania. Wymagania i badania jakości wody.
6. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/844 z dnia 30 maja 2018 r. zmieniająca dyrektywę 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków i dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej (Dz.Urz. UE L 156/75 z 19.06.2018).
7. Lachman Paweł (red.), Poradnik „Dom bez rachunków”, Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła, Kraków 2019.
8. Krysik Piotr, Najważniejsze zmiany w dyrektywach EPBD oraz EED wprowadzone dyrektywą 2018/844/EU, „Rynek Instalacyjny” nr 10/2018, rynekinstalacyjny.pl.
9. Materiały firm: DAB, Dambat/IBO, Ferro, Grundfos, Hel-Wita, Hydro-Vacuum, KSB, Xylem, Wilo.
Materiał pochodzi z czasopisma "Rynek Instalacyjny" z numeru 1-2/2021.
