Wraz z rozwojem techniki, a takżetrendem ograniczeni energochłonności sprzętu domowego zaczęto stosować pompy z elektroniczną regulacją prędkości obrotowej. Wprowadzono również algorytmy dostosowujące pracę popmy do zapotrzebowania instalacji, czyli różne sposoby regulacji.
Na początku użytkowania pomp obiegowych do instalacji nie mieliśmy żadnego problemu z wyborem odpowiedniego sposobu regulacji ponieważ użytkowano pompy bez regulacji – pompy pracowały zgodnie ze swoją charakterystyką ( stanowiącą zależność dyspozycyjnej wysokości podnoszenia i przepływu występującego w instalacji (rysunek 1).
Występowało kilka typoszeregów pomp jednak ze względu na zróżnicowanie zapotrzebowania na parametry powodowało konieczność znaczącego przewymiarowania stosowanych urządzeń. Z czasem celem ograniczenia ilości oferowanych produktów, a także umożliwienia lepszego dopasowania pompy do instalacji ( jak również zredukowania konsumpcji energii elektrycznej)wprowadzono możliwość regulacji obiegowych pomp wirowych – mogliśmy ustawić wymaganą moc pompy za pomocą ustawienia wymaganego biegu (w zależności od modelu pompy posiadały z reguły od 2 do 4 stopni prędkości obrotowych).
Wymagany przepływ jest to ilość czynnika jaka musi zostać przetransportowana od punkt dystrybucji do odbiorników dla zapewnienia komfortu cieplnego w pomieszczeniach.
Wysokość podnoszenia jest sumą oporów hydraulicznych występujących w instalacji jakie musi pokonać medium celem dotarcia do wszystkich miejsc w instalacji. Tu musimy pamiętać, że wysokość budynku nie ma znaczenia w odniesieniu do wysokości podnoszenia pompy. Możemy mieć sytuację, że kilkukondygnacyjny dom o małej powierzchni pięter będzie wymagał mniejszej wysokości podnoszenia niż parterowa lecz rozległa instalacja.
Należy również pamiętać, że jeśli w obiekcie zamontowane są standardowe grzejniki, nie ma konieczności stosowania znacząco większych przepływów, ponieważ krzywa pracy wskazuje na to, że wydajność w okolicach wymaganego przepływu nie jest z nim mocno związana przy wahaniach +/- 10% przepływu odchyłka wydajności wynosi tylko +/- 2% (zależność tę pokazano na rys. 2) .
Rysunek 1
Rysunek 2
Rysunek 3 |
Wraz z rozwojem techniki, a także trendem ograniczenia energochłonności sprzętu domowego zaczęto stosować pompy z elektroniczną regulacją prędkości obrotowej.
Zastosowanie przetwornic częstotliwości pozwoliło na ustawienie jednej z bardzo wielu prędkości(kilkudziesięciu, a nawet kilkuset prędkości obrotowych). Pozwoliło to na dobre dopasowanie parametrów pracy pompy do istniejącego zapotrzebowania na moc. Wraz z zastosowaniem regulowanej prędkości obrotowej wprowadzono również algorytmy dostosowujące pracę pompy do zapotrzebowania instalacji. Podstawowymi sposobami regulacji stosowanymi w małych i średnich układach są:
Oczywiście każdy rodzaj regulacji przeznaczony jest do innego rodzaju instalacji.
Regulacja Δp-c przeznaczona jest dla układów o małej regulacji, gdzie opory armatury są niewielkie lub w układach gdzie zachowanie określonej minimalnej dyspozycyjnej wysokości podnoszenia jest niezbędna dla prawidłowej pracy instalacji. W praktyce są to instalacje starszego typu charakteryzujące się dużymi przekrojami rur, instalacje ogrzewania podłogowego oraz wszelkie instalacje chłodzenia lub grzania maszyn gdzie zapewnienie odpowiedniego przepływu czynnika jest nadrzędne dla prawidłowego funkcjonowania układu. Regulacja ta jest mniej energooszczędna niż Δp-v, jest jednak mniej podatna na anomalie występujące w układzie. Przykład zastosowania przedstawiono na rys. 4.
Regulacja Δp-v przeznaczona jest do układów o dużej regulacji, gdzie opory armatury są znaczące, a zachowanie minimalnej dyspozycyjnej wysokości podnoszenia nie jest tak istotne. W praktyce są to instalacje nowszego typu, wykonane z rur o mniejszej średnicyz zastosowanymi zaworami termostatycznymi. Regulacja ta ze względu na zmniejszanie dyspozycyjnej wysokości podnoszenia wraz ze spadkiem zapotrzebowania na przepływ jest bardziej energooszczędna i zwiększa komfort użytkowania instalacji poprzez wyeliminowanie szumów przepływowych w instalacji. Przykład zastosowania przedstawiono na rys. 5.
Rysunek 4
Rysunek 5
Na podstawie pomiarów pompy elektronicznej o najwyższej sprawności Stratos Pico 25/1-6 o maksymalnej wysokości podnoszenia wynoszącej 6 m, można opracować wykres zużycia energii elektrycznej przy poszczególnych charakterystykach (rys. 6).
Na podstawie wykresu łatwo stwierdzić, że:
Dodatkowo w przypadku regulacji Δp-v jak np. w sytuacji z rys. 4 celem zapewnienia odpowiedniej wysokości podnoszenia konieczne byłoby zastosowanie znaczącego naddatku nastawy, a to nie byłoby już energooszczędne. Dodatkowo w przypadku tego rodzaju regulacji istnieje możliwość, że pewne zaburzenia prawidłowego funkcjonowania instalacji będą błędnie interpretowane przez procesor pompy – np. zapchane filtry mogą być „interpretowane” jako przymknięte zawory termostatyczne i pompa zmniejszy prędkość obrotową (w przypadku regulacji stałociśnieniowej).
Regulacja Δp-c jest z kolei bardziej uniwersalna, w przypadku zastosowania jej w sytuacji z rys. 5 instalacja od strony hydraulicznej będzie pracowała poprawnie, ponieważ w każdym punkcie pracy instalacji zostanie zachowana minimalna dyspozycyjna wysokość podnoszenia.
Rysunek 6