2008. Séminaire Bruxelles Environnement Leefmilieubrussel seminarie. Verwarming. Airconditioning. Drukverhoging. Regenwaterrecuperatie

Séminaire Bruxelles Environnement – Leefmilieubrussel seminarie

14/05/2008

Commercial Building Services


Verwarming Airconditioning Drukverhoging Regenwaterrecuperatie Afvalwater Watervoorziening Legionellabestrijding Brandbeveiliging


14/05/2008


Principeschema verwarmingsinstallatie Air handling unit with heat recovery

Mixing loops Fan coils Floor heating

Radiators

HW RW CW

M

Hot water production

Heat surface

Boiler shunt

Main pumps

M M

M

M

Pressure holding


Waarom pompen regelen?


14/05/2008


Life cycle cost van een pomp


Hydraulische balans… ???

∆p

∆p

∆p

∆p

STARTTIJD

Ruimtetemperatuur

Drukverschil

SETPUNT

Tijdwinst

Tijd

∆p


14/05/2008


Belastingsprofiel voor verwarmingsinstallaties

o 6

21

56

Debiet [%]

Uren [%]

100

6

75

15

50

35

25

44

100

Operating hours %


Pompcapaciteit aanpassen aan belastingsprofiel

Wisselende behoefte aan warmte en debiet in de installatie laten toe de pompen op variabel toerental te werken


14/05/2008


Standaard circulatiepomp •

Debiet moet ingeregeld worden door middel van een inregelafsluiter

•

Bij variabel debiet zal de circulatiepomp meer drukverschil opbouwen

H

System

Pressure at Fixed speed pump solution = 5 bar Excess pressure

Fixed speed

Required pressure = 3 bar

Reduced flow

Nominal flow Qnom

Q


Standaard circulatiepomp Nadelen bij variabel debiet: • • •

Onnodig hoog energieverbruik Verminderde levensduur pomp Stress op regelcomponenten (geluid)

H

“The Brake”

Reduce Flow/Speed by pressing the Brake Excess pressure

Full speed = “Pedal to the metal”

Reduced flow

Nominal flow Qnom

Q


14/05/2008


Pompen regelen


Frequentiegeregelde circulatiepomp •

Een frequentiegeregelde pomp past zich aan naar de werkelijk behoefte in de installatie

Set point

•

Debiet en druk verminderd bij aanpassing van het toerental

•

Drukverschil kan constant gehouden worden of een proportioneel verloop hebben. H

Pressure at Fixed speed pump solution = 5 bar

PI Controller

Freq. conv.

System

Excess pressure

M

Fixed speed

Pressure at Variable speed pump solution = 3 bar

Required pressure = 3 bar

Variable speed Reduced flow

Nominal flow Qnom

Q


14/05/2008


Affiniteitsvergelijkingen voor pompen in gesloten systemen H2 n 2 = 2 H1 n1

Q2 n = 2 Q1 n1 Debiet > RPM

Opvoerhoogte> RPM RPM

P2 n 3 = 2 P1 n1 Vermogen >

H

De affiniteitsvergelijkingen tonen een duidelijk

n1

verband aan tussen: - Toerental - RPM

H1

- Debiet – Q [m³/h]

n2

- Opvoerhoogte – H [mWk] - Vermogen

H2

Q

Een daling van het toerental tot 50% geeft een debiet van 50%, maar de opvoerhoogte daalt tot 25%, en het opgenomen

P

vermogen daalt tot 12,5%

P1

( 87,5% minder elektriciteitsverbruik)

P2

Q2

Q1 n1 n2

Q


Pompcapaciteit aanpassen aan belastingsprofiel User interface Software

Controller

Frequency converter

Standard motor Sensor Pump


14/05/2008


Drukverschilregeling Constant drukverschil

Proportioneel drukverschil

Pump curve maximum speed Variable system characteristics

Hset

Pump curve maximum speed

Hset

100

100

Hset 2

0

25

50

75

100

0

100

25

50

75

100

100

42 24


Serie 2000 pompen > klaar voor gebruik! Alle pompen zijn voorzien van een geïntegreerde drukverschilsensor •Constant drukverschil •Proportioneel drukverschil

∆p

Constant pressure

Proportional pressure

Pump with integrated sensor


14/05/2008


Serie 1000 pompen > vrije keuze in sensor! Alle pompen zijn zonder geïntegreerde sensor •Constant drukverschil •Proportioneel drukverschil •Debietregeling •Temperatuurregeling •Temperatuurverschilregeling

∆p

Proportional pressure

Temperature control

Constant flow

p

t

Q

Pump without sensor


Capaciteitsbehoefte primair <> secundair


14/05/2008


Primair en secundair variabel debiet Secundaire kring tO

Load

tF

M

Knooppunten

Primaire kring


Primair

Secundair

t

Buitenvoeler

Klimaat regeling

Aanvoertemperatuur voeler

Thermometer t

Afsluitkranen

Circulator

filter M

Drukverschil regeling

Keerklep

2-weg regelorgaan

Afsluitkranen


14/05/2008


Simulatie werking van een mengkring : no.1 Primary site No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Outdoor t -20 oC

Outdoor temp. oC -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16

Heat demand kW 600 540 480 420 360 300 240 180 120 60

Flow temp. oC 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80

+20

Flow t 80 oC

∆t

Flow

Bypass Flow

oC

m 3/h 34,4 23,2 16,5 11,3 8,1 5,9 4,4 3,2 2,1 1,0

m 3/h 17,2 12,5 9,3 5,9 4,2 3,0 2,5 2,1 1,6 0,9

15 20 25 32 38 44 47 48 49 50

Climate control

Flow t oC 80 75 70 65 60 55

t

Return temp. oC 65 60 55 48 42 36 33 32 31 30

+10

0

-10

Secondary site Flow temp. oC 75 73 71 69 67 65 63 61 59 57

Return temp. oC 65 60 55 48 42 36 33 32 31 30

∆t

Flow

oC

m 3/h 51,6 35,7 25,8 17,2 12,4 8,9 6,9 5,3 3,7 1,9

10 13 16 21 25 29 30 29 28 27

Pump operation

Head m

-20 Outdoor to C

Q m3/h

Flow t 75 oC

Climate control t

Flow 34,4 m3/h

Flow 51,6m3/h

Flow 17,2 m3/h

M

Return t 65oC

Return t 65oC

(Ts – Tsr) Qp = Qs x ------------(Tp – Tsr)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Outdoor t -12 oC

Outdoor temp. oC -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16

t

Heat demand kW 600 540 480 420 360 300 240 180 120 60

Flow temp. oC 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80

∆t

Flow

Bypass Flow

oC

m 3/h 34,4 23,2 16,5 11,3 8,1 5,9 4,4 3,2 2,1 1,0

m 3/h 17,2 12,5 9,3 5,9 4,2 3,0 2,5 2,1 1,6 0,9

15 20 25 32 38 44 47 48 49 50

Climate control

Flow t oC 80 75 70 65 60 55 +20

Flow t 80 oC

Return temp. oC 65 60 55 48 42 36 33 32 31 30

+10

0

-10


Return temp. oC 65 60 55 48 42 36 33 32 31 30

∆t

Flow

oC

m 3/h 51,6 35,7 25,8 17,2 12,4 8,9 6,9 5,3 3,7 1,9

10 13 16 21 25 29 30 29 28 27

Pump operation

Head m

-20 Outdoor to C

Q m3/h

Flow t 71 oC

Climate control t

Flow 16,6 m3/h Return t 55oC

M

Flow 9,3 m3/h

Flow 25,8 m3/h Return t 55oC



14/05/2008



Outdoor temp. oC -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Outdoor t -4 oC

Heat demand kW 600 540 480 420 360 300 240 180 120 60

Flow temp. oC 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80

+20

Flow t 80 oC

∆t

Flow

Bypass Flow

oC

m 3/h 34,4 23,2 16,5 11,3 8,1 5,9 4,4 3,2 2,1 1,0

m 3/h 17,2 12,5 9,3 5,9 4,2 3,0 2,5 2,1 1,6 0,9

15 20 25 32 38 44 47 48 49 50

Climate control

Flow t oC 80 75 70 65 60 55

t

Return temp. oC 65 60 55 48 42 36 33 32 31 30

+10

0

-10


Return temp. oC 65 60 55 48 42 36 33 32 31 30

∆t

Flow

oC

m 3/h 51,6 35,7 25,8 17,2 12,4 8,9 6,9 5,3 3,7 1,9

10 13 16 21 25 29 30 29 28 27

Pump operation

Head m

-20 Outdoor to C

Q m3/h

Flow t 67 oC

Climate control t

Flow 8,1 m3/h

Flow 12,4 m3/h

Flow 4,2 m3/h

M

Return t 42oC


Return t 42oC


Verhouding debiet en temperatuur Ook als de watertemperatuur weersafhankelijk geregeld is, zowel primair als secundair, is er een sterke variatie in debiet Flow verloop

Temperatuur verloop

m3/h

oC

100

60

80

50

60

40

40

30

20

20

0

10

-20

0 600

500

400

300

200

100

0

Warmtebehoefte

Flow temperatuur primaire zijde Flow temperatuur secundaire zijde Retourtemperatuur Buitentemperatuur

kW

600

500

400

300

200

Warmtebehoefte

Flow primaire zijde Flow secundaire zijde Flow bypass

100

0

kW


14/05/2008


Life cycle cost

Commercial Building Services DAK

LEVEL 3

East facade Fan coils 256 kW

Air Unit no. 1 140 kW

West facade Fan coils 256 kW

Fan coils 70 kW

11oC

7oC

8oC

T

11oC

150 m3/h

11oC

6oC

6oC

55 m3/h

55 m3/h

T

Cooling ceilling 87 kW 15oC

11°c

27°c

6°c

Chiller n°1: - Verdamper : 615 kw - Condenser : 800 kw

32°c

11°c

27°c

M

6oC 12 m3/h

Cooling floor 41 kW

106 m3/h

T

7.0 m3/h M

6oC 6.3 m3/h

7oC

4 m3 11°c

110m 3/h

6°c

M

6oC 2.3 m3/h

11oC

Air Unit no. 3 116 kW 7oC

T

11oC


T

75 m3/h

6oC 60 m3/h

154 m 3/h

21oC

16oC

T

25.0 m3/h

6°c

106 m3/h

18oC


4 m3

M

Chiller n°2 : - Verdamper : 615 kw - Condenser : 800 kw

T

32°c

20 m3/h

6oC 24 m3/h

150 m3/h

11oC

T

30 m3/h

6oC 20 m3/h

8oC

T

25 m3/h M


11oC

M

6oC 8 m3/h

13oC

T

10 m3/h

30 m3/h M

6oC 21.5 m3/h

M


14/05/2008

Commercial Building Services ROOF

LEVEL 3

East facade Fan coils 256 kW

Fan coils 70 kW


West facade Fan coils 256 kW

11oC

7oC

8oC

T

11oC

150 m3/h

150 m3/h

11oC

6oC

6oC

55 m3/h

55 m3/h

11oC

T

30 m3/h

20 m3/h M

6oC 24 m3/h

M

6oC 12 m3/h

Chiller n°2 :

Secundaire pompen ventiloconvectoren - Evaporator : 615 kw

T

T

- Condenser : 800 kw Cooling ceilling 87 kW

11°c

32°c

11°c

3 110 15 C m18 /h C 7mWk 25.0

6°c

27° 4c m3

6°c

m3/h

11°c

6oC

o

32°c

3c 4 m27°

Chiller n°1: - Evaporator : 615 kw - Condenser : 800 kw

106 m3/h

o

106 m3/h

M

6.3 m3/h

11°c

110m 3/h

Secundaire pompen mengkring 6°c

21oC

T

7.0 m3/h M

6oC 2.3 m3/h

154 m3/h Air Unit no. 2 14 mWk 349 kW 7oC

4 m3

16oC

T

6°c

4 m3

Cooling floor 41 kW

11oC


T


T

75 m3/h

6oC 60 m3/h

11oC

6oC 20 m3/h

8oC

T

25 m3/h M


11oC

M

6oC 8 m3/h

13oC

T

10 m3/h

30 m3/h M

6oC 21.5 m3/h

M

154 m 3/h

LEVEL 0

Commercial Building Services Selectie van pompen in WinCAPS Debiet:

154 m3/h

Opvoerhoogte:

14 m

Design pressure: PN10

Selectie resultaat in WinCAPS: TPE Series 2000 100-180 Jaarlijks energieverbruik : 9,646 kWh/jaar


14/05/2008


Selectie en energieberekening in WinCAPS Niet geregelde pomp: > 2 x TP 100-190/4polig EFF1 Jaarlijks energieverbuik: > 16,800 kWh

Frequentiegeregelde pomp: > 2 x TPE 100-180 Series 2000 Jaarlijks energieverbruik: > 9,646 kWh

Jaarlijkse energiebesparing bij toepassing E-pomp:

7154 kWh (- 4, 082 ton CO2)


Life cycle cost secundair pompsysteem 154 [m3/h] Totale kost in EURO

Energieprijs 0.1 EURO

Totale kost

24,000

22,059 EURO 20,000 16,000

15,146 EURO

12,000 8,000

Investering

5,500 EURO

4,000

2,320 EURO 0

1

2

3

4

5

6

7

Years of operation Terugverdientijd

2.6 jaar

8

9

10


14/05/2008


Control MPC – cascaderegeling MPC-E 2 + 2 TPE serie 1000 circulatiepompen ∆p

H

H

25%

50%

75%

100%

Q

25%

50%

75%

100%

Q


Pompenclassificatie


14/05/2008


Pompenclassificatie

Natte motor Motor wordt gekoeld via verpompt medium

Droge motor Motor wordt gekoeld via luchtstroom


Pompen en energieclassificatie Europump

CEMEP

Class

Energy Efficiency Index (EEI)

A

EEI<0.40

B

0.40 ≤ EEI < 0.60

C

0.60 ≤ EEI < 0.80

D

0.80 ≤ EEI < 1.00

E

1.00 ≤ EEI < 1.20

F

1.20 ≤ EEI < 1.40

G

1.40 ≤ EEI


14/05/2008


Verwarming en airconditioning

Blokpompen NBE/NKE NB/NK Inlinepompen Droge motor TPE serie 1000 TPE serie 2000 TP

Inlinepompen Natte motor Magna series 2000 UPS series 100 UPS series 200

Bedankt voor uw aandacht!!

2008. Séminaire Bruxelles Environnement Leefmilieubrussel seminarie. Verwarming. Airconditioning. Drukverhoging. Regenwaterrecuperatie

Recommend Documents