• Pumput ja putkistot

Sponsored Links

  •   
  • FileName: eng-low-slutlig-ed-fi.pdf [preview-online]
    • Abstract: Pumput ja putkistotteoriassa ja käytännössäMiellyttävän sisäilman lämpötilankustannustehokas hallinta JohdantoRakennuksen omistajille ja ylläpitäjille asukkaiden mukavuus ei ole ainoa tärkeä

Download the ebook

Pumput ja putkistot
teoriassa ja käytännössä
Miellyttävän sisäilman lämpötilan
kustannustehokas hallinta
Johdanto
Rakennuksen omistajille ja ylläpitäjille asukkaiden mukavuus ei ole ainoa tärkeä
huolenaihe. Myös pitkäaikainen taloudellinen toiminta ja ympäristövaikutukset
ovat tärkeitä. Asiakkaat luottavat siihen, että vastuullinen urakoitsija tai konsultti
huolehtii näistä asioista.
Tässä oppaassa käsitellään joitakin lämmönjakelu- ja kiertojärjestelmien perusasioita
– pumppujen toimintaperusteista ja energiansäästöstä putkistojen suunnitteluun ja
oikean pumpun valintaan kutakin kohdetta varten.
Ensisijainen tavoitteemme on tarjota yleistä tietoa perinteisistä lämmitysjärjestelmistä,
mutta käsittelemme myös muita aiheita, kuten lattialämmitys-, aurinkopaneeli- ja
jäähdytysjärjestelmiä.
Katso lisätietoja verkkosivuiltamme osoitteessa www.itt.fi tai ota yhteys lähimpään
ITT-jälleenmyyjään.
SISÄLLYSLUETTELO
Miellyttävän sisäilman lämpötilan luominen . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Pumppujen toiminnan perusteet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Pumpun virtauksen säätely. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Pumpun taloudellisuus ja ympäristöystävällisyys . . . . . . . . . . . . . 10
Putkistorakenne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Lattialämmitysjärjestelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Aurinkopaneelijärjestelmät. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Jäähdytysjärjestelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Kuumavesijärjestelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä käytettävät pumput . . . . . 16
Oikean pumpun valitseminen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2
3
Miellyttävän sisäilman lämpötilan luominen
Miellyttävä sisäilman lämpötila voidaan saada aikaan
useilla eri tavoilla. Tässä esitteessä esitellään suljetut
lämmitys-/jäähdytysjärjestelmät, joissa haluttu sisäilman
lämpötila saadaan aikaan rakennuksessa kulkevien
kuuma- tai kylmävesiputkien avulla.
Nämä järjestelmät koostuvat usein lämmin- tai kylmävesi-
varaajasta, putkistosta, sovitteista, pumpusta, patteriesta
ja ohjausjärjestelmästä. Vesi laajenee lämmetessään,
joten järjestelmässä on myös oltava riittävän suuri
paisuntasäiliö veden tilavuusmäärän muutoksia varten.
Järjestelmän kapasiteetin on oltava riittävä rakennuksen
lämpö- tai kylmähävikin kompensoimiseksi. Hävikki riippuu
pääasiassa ulko- ja sisäilman lämpötilasta, rakennuksen
eristyksestä sekä lämmitettävän alueen koosta.
Rakennuksen lämmönkasvu
Tarvittavan virtauksen määrittäminen ja lämpöhävikki
Lämmitys- ja jäähdytystarve vaihtelee, ja
Lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmässä tarvittava virtaus riippuu sisäilman lämpötilaan vaikuttavat useat
seuraavista tekijöistä: tekijät: ulkoilman lämpötila, auringonpaiste,
huoneessa olevien ihmisten määrä,
– lämpötilaero paineputken ja paluuputken välillä lämpösäteilijät (lamput, televisiot jne.).
– lämmitystarve, joka vaihtelee vuodenajan ja päivänajan
Durchfluss
Tuotto
mukaan sisä- ja ulkolämpötilan muuttuessa. 100 %
Ilmasto-olosuhteissa, joissa lämpötila vaihtelee huomat-
tavasti, järjestelmän täyttä kapasiteettia tarvitaan vuodes- 75%
sa ainoastaan lyhyen ajan (katso kuormitusprofiilikaavio).
Kustannustehokkain tapa näiden vaihtelujen käsittelemiseksi
50 %
on yhdistää termostaatilla säädettävät patterit ja nopeusohja-
tut pumput. Kuormitusprofiilin avulla voidaan laskea pumpun
30 %
energiankulutus ja suorittaa elikaarianalyysi (LCC-analyysi).
0%
19 22 6 3 2 Viikkoa
Kuormitusprofiili
Tumma alue osoittaa vuotuisen todellisen
pumppaustarpeen. Käyttämällä nopeusohjattuja
pumppuja vältetään tarpeeton pumpun käyttö
ja säästetään siten energiaa. Profiili perustuu
keskimääräiseen pohjoiseurooppalaiseen lämmi-
tysjärjestelmään. Hyvä pumpun taloudellisuus
saavutetaan, kun pumpun toiminta vastaa
mahdollisimman hyvin järjestelmän vaatimuksia.
4
Tarvittavan nostokorkeuden Paisuntasäiliö
(suljettu, paineistettu)
määrittäminen
Lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän mitoituksessa on
huomioitava sekä järjestelmän paine että painehäviöt. Staattinen
järjestelmä-
paine
Järjestelmän paine on se paineen osa, jota ei luoda pumpun
avulla. Se syntyy veden massasta järjestelmässä, ja lisäpainetta
voidaan luoda painesäiliön (paisuntasäiliön) avulla. Jos Syöttöputki
paine on liian alhainen, putkisto saattaa toimia äänekkäästi
ja pumppuun saattaa muodostua kavitaatioita erityisesti
korkeissa lämpötiloissa. On myös varmistettava, että Paluuputki
pumppu kestää järjestelmän maksimipaineen.
Järjestelmän paineen määrittävät seuraavat tekijät: Suljettu kiertojärjestelmä
Tätä yleistä rakennetta käytetään
– rakennuksen korkeus useimmissa nykyaikaisissa rakennuksissa.
– nesteen lämpötila
– esiasetettu paisuntasäiliön paine
– nesteen tiheys.
Paisuntasäiliö
(avoin)
Kiertojärjestelmässä pumpun on tuotettava ainoastaan
riittävä paine painehäviöiden kompensoimiseksi, sillä
järjestelmässä ei ole ylitettävää geodeettista nostokorkeutta.
(Geodeettisella nostokorkeudella tarkoitetaan korkeuseroa
putkiston keskimääräisen vedenpinnan ja järjestelmän
korkeimman kohdan välillä.) Kaikki ylös menevä vesi tulee
takaisin alas.
Syöttöputki
Pumpun on kompensoitava järjestelmän painehäviöt.
Häviöt riippuu järjestelmän koosta ja osista. (Katso kohta
Järjestelmäkuvaaja.) Paluuputki
Avoimet ja suljetut kiertojärjestelmät Avoin kiertojärjestelmä
Tätä rakennetta käytetään pääasiassa kiinteitä
Useimmat lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät ovat suljettuja polttoaineita käyttävien lämminvesivaraajien ja
kiertojärjestelmiä, joissa sama vesi kiertää jatkuvasti muiden vastaavien lämpölähteiden yhteydessä.
putkistossa. Näissä järjestelmissä paisuntasäiliöt ovat
paineistettuja. Kuminen kalvo erottaa paineilman järjestel-
mässä olevasta vedestä.
Avoimet järjestelmät ovat erittäin harvinaisia, mutta niiden
käyttäminen esimerkiksi kiinteitä polttoaineita käyttävän
lämminvesivaraajan yhteydessä on suositeltavaa. Näissä
järjestelmissä paisuntasäiliössä oleva vesi määrittää
järjestelmän paineen.
5
Pumppujen toiminnan perusteet
Systeemikäyrä näyttää putkiston vastuksen, Kiertojärjestelmässä laskevan nesteen paino
ts. putkiston kokonaishäviöt. Koska kiertojärjes- tasapainottaa nousevan nesteen painon.
telmät ovat useimmiten suljettuja, niissä ei ole Sen vuoksi järjestelmän täytön yhteydessä
ylitettävää geodeettista nostokorkeutta, vaan geodeettinen nostokorkeus on nolla rakennuksen
ainoastaan painehäviöt. Putken painehäviöt korkeudesta riippumatta. Pumpun kokonaiska-
kasvaa nopeuden neliön kasvaessa. Sen vuoksi pasiteetti määritetään sen sijaan pumppujärjes-
on tärkeää valita oikea putki, jonka mitat sopivat telmän kokonaispituuden, putken halkaisijan ja
virtausta varten. putken reitin perusteella. Katso oheinen maail-
maanpyörää esittävä kuva.
H H
Nostokorkeus
Nostokorkeus
3000 rpm
1500 rpm
Tuottokäyrä
1000 rpm Tuotto-
piste
Maailmanpyörä
Periaate voidaan havain- Systeemi-
käyrä
nollistaa maailmanpyörällä.
Pyörän pyöriessä laskeutuvat
korit tasapainottavat nouse- Tuotto Q Tuotto Q
vat korit, joten moottorin QH-käyrä Tuottopiste
on ainoastaan ylitettävä Pumpun tuottokäyrä (QH-käyrä) osoittaa Kohtaa, jossa pumppu- ja systeemikäyrä
kitkan määrä. pumpun ominaisuudet ja näyttää sen kohtaavat, kutsutaan tuottopisteeksi.
tuottaman virtauksen tietyllä paineella.
Hydraulinen teho lasketaan seu- Tehontarve:
raavasti: Tehokäsitteitä voidaan myös
Phydr = Q • H • ρ • g yhdistää tutkimalla moottorin
ja pumpun tehohävikkiä.
missä
Q = pumpun tuotto
P1 P2 Phydr
H = pumpun nostokorkeus
ρ = tiheys
g = maan vetovoima
Moottorin- Pumpun-
Tehojen suhteet toisiinsa nähden hävikki hävikki
ovat seuraavat:
P P
P1 = 2 P2 = hydr
ηmotor ηhydr
P1
där
P1 = ottamateho
P2
P2 = akseliteho
Phydr = hyödyllinen teho (jonka pumpun
juoksupyörä siirtää veteen)
Phydr Kuinka paljon tehoa tarvitaan?
ηmotor = motor efficiency
ηhydr = pump efficiency Hyötysuhde/tehontarve osoittaa
pumpun tehokkuuden, ts. kuinka hyvin
se muuntaa sähköenergian tehoksi.
6
Paljonko energiaa putkistossa Hyötysuhde ja hyötysuhteen
häviää? nimelliskohta
Systeemikäyrän laskemiseksi on ensin laskettava Hyötysuhteen nimelliskohta (BEP) on kohta, jossa
putkiston painehäviöt (hf). Häviöitä tapahtuu saavutetaan suurin mahdollinen hyötysuhde.
putkiston käyrissä ja venttiileissä (tunnetaan myös Hyötysuhdekäyrä näyttää, kuinka hyötysuhde
kertahäviöinä tai nimikkeellä hfp) sekä myös putkis- vaihtelee eri virtausnopeuksilla.
ton suorissa osissa (hfr). Kertahäviö riippuu käyrien ja
venttiilien määrästä, ja se kasvaa nesteen virtausno- Pumpun mitoituksessa kaksi parametria ovat
peuden kasvaessa. Putkiston suorissa osissa tapahtuva olennaisen tärkeitä kustannustehokkaan toiminnan
häviö riippuu nesteen virtausnopeudesta ja -matkasta kannalta: tehontarve ja tuottopiste (katso edellinen
sekä putken halkaisijasta ja sisäpinnan karheudesta. sivu). Tämä koskee erityisesti tilanteita, joissa pumppu
mitoitetaan useita eri tuottopisteitä varten (esim.
lämmitysjärjestelmä, jota ei käytetä ympäri vuoden).
H H
Nostokorkeus
Nostokorkeus
n1 n2
Hyötysuh-
dekäyrä
η
Tuotto Q Tuotto Q
Hyötysuhteen nimelliskohta (BEP)
H BEP ilmaistaan usein ohuena kulmamerkkinä
Nostokorkeus
QH-kuvaajassa.
n2
Osat Painehäviö
Lämminvesivaraaja 1 – 5 kPa
Pienikokoinen lämminvesivaraaja 5 – 15 kPa
n1 Lämmönvaihdin 10 – 20 kPa
Lämpömittari 15 – 20 kPa
Tuotto Q Vedenlämmitin 2 – 10 kPa
Q1 n1 H1 n 2 P1 n1 3 Lämpöpumppu 10 – 20 kPa
H2 ( n2 ) P2 ( n2 )
= = =
Q2 n2 Patteri 0,5 kPa
Konvektori 2 – 20 kPa
Jos pumppu toimii vain puolella nopeudella:
Patteriventtiili 10 kPa
• Virtauksen määrä vähenee 50 prosentilla.
• Nostokorkeus vähenee 75 prosentilla. Käyttöventtiili 10 – 20 kPa
• Tehonkulutus vähenee 87,5 prosentilla. Läppäventtiili 5 – 10 kPa
Suodatin (puhdas) 15 – 20 kPa
Affiniteettilait Esimerkki lämmitysjärjestelmän osien kertahäviöt.
Affiniteettilailla viitataan tunnettuun kierrosnopeuden, Katso tarkat tiedot valmistajan asiakirjoista.
tuoton, nostokorkeuden ja tarvittavan tehon väliseen suhtee-
seen. Tämä suhde osoittaa välittömästi mitä järjestelmässä
tapahtuu, kun esimerkiksi tuottopiste muutetaan järjestelmis-
sä, joissa on taajuusmuuttajakäyttöinen pumppu.
7
Pumpun virtauksen säätely
Kiertojärjestelmän kapasiteettia voidaan säädellä paineen ylläpitämiseksi. Painetarpeen kasvaessa
useilla eri tavoilla, kuten nopeusohjatuilla pum- järjestelmä nopeuttaa pumpun toimintaa.
puilla, läppäventtiileillä, ohivirtausjärjestelmällä Painetarpeen laskiessa järjestelmä hidastaa
tai pienentämällä juoksupyörän halkaisijaa. pumpun toimintaa säilyttääkseen paineen
oikealla tasolla. Pumppuja voidaan säädellä
monella eri tavalla: kiinteän paineen ( Δ pc )
Nopeuden säätö
tila pitää paineen tasaisena aina pumpun
Nopeutta voidaan säätää joko käsin kiinteillä suurimpaan nopeuteen saakka virtauksesta
moninopeuspumpuilla tai automaattisesti elektro- riippumatta.
nisesti ohjatuilla pumpuilla. Pienemmän energian-
kulutuksen lisäksi nopeusohjattu pumppu toimii Lineaarisen muuttuvan paineen ( Δ pv ) tila
aina parhaalla mahdollisella paine-erolla. Se mini- toimittaa esimääritetyn paineen suurimmalla
moi putkiston äänentason ja parantaa siten asu- nopeudella. Nopeuden (ja virtauksen) laskiessa
mismukavuutta. myös paine laskee. Se simuloi pumpun järjestel-
mäkuvaajaa. Kun virtaus on alhainen, myös
Pumpuissa, joiden nopeutta säädetään käsin, painetarve on alhaisempi.
virtaus on säädettävä valitsemalla jokin kiinteistä
nopeuksista. Virtaus ei koskaan ole täysin tarpeen Täysin muuttuvan paineen ( Δ pv ) kuvaaja on
mukainen. sama kuin lineaarisen paineen, mutta paine n
oudattaa toisen asteen kuvaajaa (lineaarisen
Elektronisesti ohjatuissapumpuissa nopeus kuvaajan sijaan), mikä vähentää energiankulutus-
säädetään automaattisesti tarvittavan virtauksen ta entisestään ja täyttää paremmin todellisen
ylläpitämiseksi (muuttuva nopeudensäätö). tarpeen.
Pumpun tuottamaa painetta valvotaan jatkuvasti
ja pumpun nopeutta säädellään tarvittavan
H H H
Nostokorkeus
Nostokorkeus
Nostokorkeus
Tuottokäyrä, Tuottokäyrä, Tuottokäyrä,
täysi nopeus täysi nopeus täysi nopeus
Vakiopaine
Lineaarisesti Täysin
muuttuva paine muuttuva paine
Tuotto Q Tuotto Q Tuotto Q
Paineen säätelyn kuvaajat
Eri tilojen välinen suhde paineen säätelyssä.
8
Muut virtauksen säätelytavat Ohivirtausjärjestelmässä pumppu toimii aina
täydellä nopeudella. Virtauksessa on ohitussilmuk-
Tässä on esitelty joitakin muita tapoja järjestelmän ka, ja sitä säädetään reitittämällä osa pumpun
virtauksen säätelemiseksi ilman taajuusmuuttajan painepuolen virtauksesta takaisin imupuolelle.
käyttöä. Se vähentää aloituskustannuksia, mutta Joissakin jäähdytysjärjestelmissä tarvitaan ohivirta-
virtauksen vähentäminen ei vähennä energianku- ussilmukka jäähdytysongelmien välttämiseksi.
lutusta, joten kustannukset järjestelmän käyttöiän
ajalta eivät pienene. Käytettäessä pienemmän halkaisijaista juoksu-
pyörää sekä nostokorkeus että tuotto laskevat
Käyttö venttiilin avulla vaikuttaa järjestelmän suhteessa halkaisijan pienentymiseen. Pienempi
hävikkiin ja siten pumpun tuottamaan virtauk- juoksupyörän halkaisija laskee energiankulutusta
seen. Alhaisella virtauksella pumppu tuottaa merkittävästi affiniteettilakien mukaisesti. Huono
paljon ylimääräistä nostokorkeutta, mikä johtaa puoli nopeudensäätöön verrattuna on, että järjes-
liialliseen energiankulutuksen (kuten oheisessa telmän virtausta ei voida säätää – kun halkaisija
taulukossa on esitetty). on kiinteä, pumppu toimii aina samalla teholla.
H
Nostokorkeus
Sulkeutuva
venttiili
Avoin
venttiili
Tuotto-
piste
Tuotto Q
Kiihdytys
Kun venttiili sulkeutuu, tuottopiste siirtyy
systeemikäyrän mukaisesti pumpun tuotto-
käyrää pitkin.
H
Ohivirtausjärjestelmä
Nostokorkeus
Virtausta ohjataan ohivirtauspiirillä, joka
Täysmittainen kulkee suoraan järjestelmän imupuolelle.
Alennettu
Tuotto Q
Pienempi juoksupyörän halkaisija
Juoksupyörän halkaisijan pienentyessä
tuottokäyrä siirtyy ja virtaus vähenee.
9
Pumpun taloudellisuus ja ympäristöystävällisyys
Pumpun toiminnan kokonaiskustannukset määritetään Wärme
Lämpö
ensisijaisesti kiertojärjestelmän suunnitteluvaiheessa. 112 %
Älykkäästi suunniteltu järjestelmän rakenne auttaa 100 %
vähentämään osien vastusta ja putkiston kitkaa, mikä 83 %
vähentää pumpun tehontarvetta. Se puolestaan vähentää
vesikiertoa varten tarvittavan energian määrää. Se on
ehdottomasti paras tilaisuus pumpun taloudellisen
toiminnan optimointia varten. Esimerkiksi painehäviö
0%
kasvaa nopeuden neliön kasvaessa. Se tarkoittaa, että 50 % 100 % 200 % Q Tutto
Durchfluss
pienemmän halkaisijan omaavalla putkella on paljon
suurempi kitkakerroin kuin suuremman läpimitan Patterikuvaaja
omaavalla putkella. Lämmöntuoton lisääminen virtausta
kasvattamalla ei ole kustannustehokasta.
Ylisuurten pumppujen todelliset
kustannukset
Monet rakennusten omistajat ja ylläpitäjät asentavat
järjestelmään ylisuuret pumput ”varmuuden vuoksi”.
Se on erittäin kallis ratkaisu, sillä pumput luovat tällöin
reilusti suuremman nostokorkeuden ja virtauksen kuin
tarvitaan, mutta se ei silti lisää huoneen lämpötilaa.
Oheinen kaavio näyttää, että 10 prosentin kasvu
virtauksessa lisää lämmöntuottoa vain 2 prosenttia.
Virtauksen kaksinkertaistaminen lisää lämmöntuottoa
vain 12 prosentilla. Suurempi virtaus lisää myös putkiston
melutasoa. Onneksi tarjolla on myös paljon tehokkaampia Energiankulutus EU:ssa
Sähkömoottorit kuluttavat
ratkaisuja, kuten osoitamme seuraavilla sivuilla.
30 prosenttia EU-maiden sähkö-
energiasta. Suuri osa näistä sähkö-
Yhtä lailla tärkeää on tiedostaa, että sisäilman lämpötilan moottoreista on kiertojärjestelmissä.
säätelyyn käytettävällä energialla on merkittävä vaikutus
ympäristöön. Sähkömoottorit kuluttavat 30 prosenttia
kaikissa EU-maissa kulutetusta sähköenergiasta. Energia
Miljoonat näistä moottoreista toimivat kiertojärjestelmissä. Ylläpito
Hankinta
Kun otetaan huomioon välittömät ja pitkäaikaiset LCC
uhat ympäristölle, tehokas järjestelmäsuunnittelu 100 %
ja optimaalinen pumppuvalinta ovat entistäkin
tärkeämmässä asemassa.
50 %
Ainoa järkevä mittaustapa: elinkaari
kustannukset (LCC)
Elinkaari kustannukset kattavat pumpun koko käyttöiän Käsin ohjattava Elektronisesti ohjattu
pumppu, joka toimii pumppu, joka toimii
ja sisältävät pumpun hankinnan, asennuksen, käyttöön- kiinteällä nopeudella muuttuvalla nopeudella
oton, tehonkulutuksen, käytön, hukka-ajan, huollon ja
käytöstäpoiston kustannukset. Elinkaari kustannuksia Säästä rahaa nopeudenohjauksella
Ilman nopeudenohjausta varustetun pumpun
voidaan vähentää monella tavalla:
hankintahinta on alhaisempi, mutta elikaari
kustannuksissa nopeudenohjauksen edut ovat
selkeät. 85 prosenttia kokonaiskustannuksista
10 vuoden ajalta johtuu energiankulutuksesta
(jos pumppu toimii koko ajan täydellä teholla).
10
Tehonkulutuksen kustannusten vähentäminen
Sähköenergian kulutus on pumpun käyttöiän suurin
yksittäinen kustannus, joten tehonkulutusta
vähentämällä voidaan myös saavuttaa suurimmat
säästöt.
1. Valitse käyttöön muuttuvalla nopeudella
varustetut pumput, sillä ne käyttävät jopa
70 prosenttia vähemmän energiaa kuin pumput,
jotka toimivat aina täydellä teholla. Tämä on
paras yksittäinen tapa kokonaiskustannusten
vähentämiseksi – nopeudensäätely maksaa
investoinnin takaisin usein jo alle kahdessa
vuodessa.
2. Käytä hyvän hyötysuhteen omaavia pumppuja
ja moottoreita. Esimerkiksi ITT:n valmistamat
EFF1-moottorit ovat 3 – 5 prosenttia tehokkaam-
Flygt Hydrovar – maksaa itsensä
pia kuin EFF2-moottorit. Toinen tärkeä tekijä
takaisin vain vuodessa
on tehokas hydrauliikka, joka saattaa olla Flygt Hydrovar -nopeudenohjausyksikkö
energiatehokkuuden kannalta jopa pumpun säästää rahaa ja auttaa suojelemaan ympäris-
moottoria tärkeämpää. ITT:n asiantuntijat töä, sillä se kuluttaa vain vähän energiaa.
käyttävät huomattavasti resursseja sekä tuoteke-
hityksen että nykyaikaisten valmistusmenetel-
mien osa-alueilla johtavan aseman säilyttämi-
seksi.
3. Sammuta pumppu, kun lämmitystä tai
jäähdytystä ei tarvita.
Asennus- ja käyttöönottokustannusten
vähentäminen
Käytettäessä yhdysrakenteisella ohjauksella ja
muuttuvalla nopeudella varustettuja pumppuja,
esimerkiksi ITT:n Hydrovar-pumppuja, asennusja
käyttöönottokustannukset ovat alhaisemmat kuin
erillisellä nopeusohjauksella (VSD) varustettujen
pumppujen kanssa. Erona on se, että yhdysrakentei-
sessa yksikössä on valmiina tarvittavat komponentit,
kuten VSD, painelähettimet, ohjausohjelmisto jne. Viitteet
Käytettäessä erillistä nopeusohjausta kaikkia Tämä kirja sisältää lisätietoja aiheesta.
Se on luotu Hydraulic Instituten ja
toimintoja varten on oltava erilliset yksiköt,
Europumpin yhteistyönä, johon osallistui
mikä tekee asennuksesta ja käyttöönotosta myös ITT:n työntekijöitä.
monimutkaisempaa ja kalliimpaa.
Huoltokustannusten vähentäminen
Taajuusmuuttajaohjattu pumppu toimii harvoin
täydellä nopeudella, joten siihen kohdistuu vähem-
män mekaanista rasitusta täydellä nopeudella
toimivaan pumppuun verrattuna. Se vähentää
huoltotarvetta, sillä pumppu ja moottorin osat
pysyvät pidempään toimintakuntoisina. Pumpun
sammuttaminen, kun sitä ei tarvita, vähentää
huoltokustannuksia entisestään.
11
Putkistorakenne
Suunnitteluprosessin alkuvaiheissa on huo-
mioitava mahdolliset aluejaot, vaihtoehtoiset
lämmitys- tai jäähdytyslähteet sekä käyttö-
ja ohjausstrategiat. Rakennuksen tietojen
perusteella on myös laskettava tilan lämpö-
häviöt ja arvioitava lämminvesijärjestelmän
tarve sekä myös useita ilmanvaihtoon liittyviä
asioita. Ennen putkiston suunnittelua on myös
määritettävä sopivimmat patterit ja liitännät
kutakin kohdetta varten sekä paras jakelurakenne
ottaen huomioon kaikki tarvittavat tasapaino-
tusja säätövaatimukset.
Kaksiputkijärjestelmät
Kaksiputkijärjestelmässä syöttöputken avulla
syötetään lämmitettyä tai jäähdytettyä vettä
patterihin ja paluuputken avulla kuljetetaan vesi
takaisin lämmitys- tai jäähdytyslähteeseen.
Eräs kaksiputkijärjestelmien merkittävistä
eduista on se, että veden virtausta voidaan
vaihdella ja ohjata pumpun energiankulutuksen
vähentämiseksi. Toinen etu on se, että kaikille
pattereille toimitetaan yhtä lämmintä/viileää
vettä, sillä syöttöputki on kiinni suoraan säiliössä.
(Jos vettä syötetään patterista toiseen, lämpöä
karkaa jonkin verran ja vesi saattaa jäähtyä
hieman.)
Kaksiputkijärjestelmä
Kaksiputkijärjestelmä on perusrakenne,
Lauhteenerottimet on tarkistettava säännöllisesti. joka mahdollistaa veden virtauksen
Jos ne jäävät auki, höyry virtaa patterin läpi vaihtelun ja säädön pumpun tehon
paluuputkeen estäen siten tehokkaan lämmön- säästämiseksi. Se jakaa lämmön
siirron ja haitaten mahdollisesti koko jakelujärjes- tasaisemmin kuin yksiputkijärjestelmä.
telmän toimintaa.
Patterin virtausta säädellään termostaattiventtiilin
avulla lämmitystarpeen mukaan. Venttiilin avau-
tuessa järjestelmän paine kasvaa. Nopeusohjattu
pumppu on hyvä tapa kasvun kompensoimiseksi.
Ratkaisut suurissa rakennuksissa
Hybridijärjestelmissä käytetään pienihäviöisiä minimivirtausraja. Vettä kierrätetään ainoastaan
nestepainepiiriä ja erillisiä lämmityspiirejä, joista pienihäviöisissä nestepainepiirissä, jotta se saavut-
jokaisella on oma pumppunsa. Näiden järjestelmien taa mahdollisimman nopeasti halutun lämpötilan.
avulla erotellaan vesilämmitysjärjestelmät toisistaan. Patteripiiri avautuu, kun haluttu lämpötila saavute-
Se helpottaa nykyisten vesilämmitysjärjestelmien taan. Kolmitieventtiili säätelee virtausta joko pat-
laajentamista ilman paineolosuhteiden muuttamista, teripiiriin (tai -piireihin) tai lämminvesivaraajaan.
sillä eri alijärjestelmät eivät ole riippuvaisia toisistaan. Energiaa voidaan säästää myös ottamalla käyttöön
Toinen etu on se, että jotkin lämminvesivaraajat venttiilijärjestelmä, jossa on kaksitieventtiili patteripii-
ovat herkkiä alhaisille lämpötiloille ja niissä on rissä ja nopeusohjatut pumput.
12
Kaksiputkijärjestelmä Kaksiputkihybridijärjestelmä
käänteisellä paluulla Hybridijärjestelmän tärkein etu on se, että pienihäviöinen
Käänteisen paluujärjestelmän suurin ensiösilmukka mahdollistaa järjestelmän helpon laajentamisen.
etu on se, että painehäviö on sama Kolmitieventtiili sulkeutuu ja lähettää veden takaisin järjestelmän
kaikissa piireissä. kautta, jos se ei ole riittävän lämmintä säteilijöiden lämmittämiseksi.
Venttiili avautuu, kun vesi on lämmitettävä uudelleen.
Kiinteä tai muuttuva virtaus
Kaksiputkijärjestelmät voidaan jakaa kiinteän ja muuttuvan virtauksen järjestelmiin,
jotka voivat puolestaan olla suunniteltuja yhtä kuormitusta tai useita kuormituksia varten.
Useita kuormituksia varten suunniteltu kaksiputkijärjestelmä, jossa on kiinteä virtaus,
mahdollistaa lämpötilan tarkemman säädön ja yhtenäisen lämpötilan kaikkiin osiin.
Energiaa voidaan säästää myös käyttämällä muuttuvaa virtausnopeutta ja lämpötilan/
paine-eron antureita. Muuttuvan virtauksen suurin etu on se, että järjestelmässä voidaan
käyttää pienempää pumpua sekä hallita paremmin lämpötilaa ja kosteustasapainoa.
Järjestelmässä on myös yhtenäinen lämpötila.
13
Lattialämmitysjärjestelmät
Lattialämmitysjärjestelmässä lämpö johdetaan putkista
lattiarakenteeseen. Nämä järjestelmät voivat olla itsenäisiä,
tai ne voivat toimia yhdessä perinteisen patterilämmitys-
järjestelmän kanssa. Säädin
Merkittävin ero patteri- ja lattialämmitysjärjestelmien välillä
on pumpattavan aineen lämpötila. Patterijärjestelmät voidaan
suunnitella toimimaan jopa 80 °C:n lämpötilassa ja 20 – 40 °K:n
lämpötilaerolla. Lattialämmitysjärjestelmän käyttölä


Use: 0.6787