A PAW többféle hidraulikai egységet kínál épületgépészeti rendszerekhez: fűtés elosztáshoz, napenergia hasznosításhoz és melegvíz-készítéshez (ld. 1. ábra).
1. ábra Hidraulikai elemek az épületgépészetben
A továbbiakban a melegvíz-termelő egységeket, a frissvíz-modulokat szeretném bemutatni.
Tekintsük ezek működési elvét, alkalmazási lehetőségét!
A frissvíz-modul működését a 2. ábra mutatja be.
2. ábra Frissvíz-modul működési elve
A meleg víz használatot az „a” jelű áramlásérzékelő érzékeli. Ez aktiválja a „b” puffer oldali szivattyút. A puffer az energiát a „c” hőcserélőn keresztül adja át a meleg víznek. A Friwa-készülékbe beépített elektronikus szabályozó szabályozza a puffer oldali szivattyú fordulatszámát, hogy a meleg víz oldalon a beállított hőmérséklet stabil legyen. Igény szerint a készülék kiegészíthető HMV cirkulációs szivattyúval.
A frissvíz-modul kiválasztásához a következő adatok szükségesek:
- Melegvíz-igény: hőmérséklet, annak maximális kifolyási mennyisége – térfogatárama, és annak időtartama.
- Rendelkezésre álló energiaszint, azaz lehetséges pufferhőmérséklet.
Egy frissvíz-állomás melegvíz-hozama korlátozott. A különböző meleg víz teljesítményeket más és más egységgel tudjuk kiszolgálni:
- FriwaMini: 28 l/perc,
- FriwaMidi: 50 l/perc, (3. ábra),
- FriwaMaxi: 77 l/perc (3. ábra),
- FriwaMega: 123 l/perc.
3. ábra FriwaMidi és Maxi
A nagyobb melegvíz-igényeket kaszkádmegoldással tudjuk kiszolgálni. A PAW kettős kaszkádokat kínál elsősorban, FriwaMidi és Maxi kaszkádot – 100, ill. 154 l/perc névleges melegvíz-hozammal (4. ábra), valamint FriwaMega kaszkádot – 246 l/perc névleges melegvíz-hozammal.
4. ábra FriwaMidi és Maxi kaszkád 100 ill. 154 l/perc névleges melegvíz-hozam
A kaszkádmegoldásnál az egyes készülékekbe bekerül a vízoldalra egy-egy zónaszelep, mely kisebb melegvíz-felhasználás esetén csak egy készüléket enged működni. A vezérlés gondoskodik az üzemóra kiegyenlítésről, és egyben a kaszkádcsoport cirkulációs szivattyúját is vezérli.
Fontos, hogy a frissvíz-állomás megfelelően kapcsolódjon a fűtési rendszerhez. Az 5. ábra szerint lényeges, hogy a frissvíz-modul önálló csatlakozó csonkkal kötődjön a pufferhez, azaz más cirkuláció ne legyen a pufferre kötve, mert az a meleg víz oldalon hőmérséklet-ingadozást okozhat! A primer oldali (puffer oldali) nyomás minimum 1,5 bar kell legyen a megfelelő működéshez! A puffer és a készülék közötti csőhossz (előremenő és visszatérő együtt) maximum 4 m lehet.
5. ábra Frissvíz-modul kapcsolódása a puffertartályhoz
Az ipari alkalmazás, melyet be szeretnénk mutatni, az Apolló Tyres gumiabroncs gyárban valósult meg, mely Gyöngyöshalásziban épült – tervező: CÉH ZRT., kivitelező: Fairtech Kft.
Itt az öltözők zuhanyzóinak és mosdóinak 300 l/perc, 40-45 oC-os melegvíz-igényét kell kielégíteni úgy, hogy kb. 55 oC-os fűtővizet tudunk felhasználni.
Erre a feladatra a gyártó a 77 l/perc névleges teljesítményű FriwaMaxi berendezésből ajánlott egy 4-es kaszkádot. A 6. ábrán látható ezen berendezés teljesítményének változása a puffer-, ill. a kifolyási hőmérséklet szerint.
6. ábra FriwaMaxi melegvíz-hozamai különböző hőmérsékleti viszonyok mellett
A táblázatból látható, hogy a sárgával jelölt sávot tudjuk esetünkben megcélozni, azaz 55 oC-os pufferhőmérséklet esetén tudunk 82 l/perc 40 oC-os meleg vizet készíteni, így egy 4-es kaszkáddal a 4 x 82 = 328 l/perc melegvíz-igényt tudunk kiszolgálni, ami az adott feladatra alkalmas.
A 4-es kaszkád sémája a 7. ábrán látható. A rajzon látható módon mind fűtés oldalon, mind vízoldalon Tichelmann-rendszerű bekötést kell alkalmazni a megadott csőátmérőkkel. Vízoldalon természetesen a megfelelő bojlerbiztonsági szerelvények szükségesek. A megfelelően kialakított szabályozórendszer vezérli az R1 zónaszelepeket üzemidő kiegyenlítéssel, és a cirkulációt.
7. ábra 4-es kaszkád sémája
A 8. ábrán látható egy készülék nyitott hőszigeteléssel, látszik benne a zónaszelep (kék meghajtómotorral).
8. ábra Egy frissvíz-modul nyitott hőszigeteléssel
A 9. ábrán a négy berendezés látszik együtt. A puffer külön helyiségben van elhelyezve.
9. ábra A 4 frissvíz-modul egymás mellett üzem közben
A Master, Slave1, Slave2, Slave3 beállítások után megadtuk a kifolyó meleg víz hőmérsékletét, és beprogramoztuk a cirkulációs szivattyút tartós programra időablakkal. A cirkulációt lehet még termikus, és csapoló-impulzus, ill. ezek kombinációjára programozni.
Kérdés még a puffertartály méretezése. A 6. ábra sárgával jelölt sávjában láthatjuk, hogy 55 oC pufferhőmérséklet és 40 oC-os csapoló hőmérséklet mellett a melegvíz-termelés 172 kW teljesítményátvitellel történik (tehát összesen 4 x 172 = 688 kW), ill. 1 liter 40 oC-os meleg víz előállításához 0,8 l pufferkapacitás szükséges. A 40 oC-os víz 30 percen keresztül való biztosításához ez 30 perc x 328 l/perc x 0,8 l/l = 7 872 l pufferigényt jelent (kb. 8 m3).
Ekkora puffer elhelyezése nem volt lehetséges, csak 2 000 l-es tartály volt elhelyezhető. Így azt lehetett tenni, hogy a 688 kW teljesítménnyel kivett energiát az energia-betáplálás oldaláról legalább ugyanilyen teljesítménnyel pótoljuk, de inkább 700 – 800 kW teljesítménnyel. Ezzel a megoldással biztosítható mindig a puffer felső részében a megfelelő energiaszint a szükséges HMV előállításához.
Az így kialakított rendszer képes ellátni a kívánt melegvíz-igényt.
A cikk megjelent az Épületgépész (MÉGSZ) szaklapban is.
Boronkai Miklós
ÖkoValentia Kft.
a PAW magyarországi képviselője