Việc lựa chọn đúng bình tích áp và bơm tuần hoàn là một trong những phần quan trọng nhất khi thiết kế hệ thống thủy lực thứ cấp cho bơm nhiệt không khí-nước.

Một bơm nhiệt có thể có COP xuất sắc, máy nén biến tần hiệu suất cao và các bộ điều khiển tiên tiến—nhưng nếu bình tích áp có kích thước không phù hợp hoặc bơm tuần hoàn hoạt động xa điểm thiết kế của chúng, toàn bộ hệ thống vẫn có thể gặp phải:

• Chu kỳ bật/tắt máy nén thường xuyên

• Tiêu thụ điện năng bơm quá mức

• Quá ΔT

• Biến động nhiệt độ nước lớn

• Trộn thủy lực không cần thiết

• Hiệu suất bơm nhiệt giảm

• Hiệu suất sưởi ấm hoặc làm mát kém

• Báo động lưu lượng và hoạt động không ổn định

Do đó, mục tiêu không chỉ đơn giản là lắp đặt một bình tích áp "đủ lớn" và một bơm "đủ mạnh".

Kỹ thuật thủy lực tốt có nghĩa là lựa chọn từng thành phần theo tải nhiệt thực tế, lưu lượng nước, tổn thất áp suất, công suất tối thiểu của bơm nhiệt và đặc tính hoạt động của tòa nhàLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Hãy xem xét các nguyên tắc kỹ thuật đằng sau việc tính toán kích thước bình tích áp và lựa chọn bơm tuần hoàn.

1. Hiểu Hệ Thống Thủy Lực Thứ Cấp Trước Tiên

Trước khi chọn các thành phần, chúng ta cần hiểu chức năng của chúng.

Một hệ thống bơm nhiệt thứ cấp điển hình chứa hai mạch nước.

Mạch Chính

Bơm Nhiệt → Bơm Tuần Hoàn Chính → Bình Tích Áp → Bơm Nhiệt

Mạch chính chủ yếu phục vụ bơm nhiệt.

Mạch Thứ Cấp

Bình Tích Áp → Bơm Tuần Hoàn Thứ Cấp → Thiết Bị Đầu Cuối Tòa Nhà → Bình Tích Áp

Mạch thứ cấp phục vụ tòa nhà.

Các thiết bị đầu cuối này có thể bao gồm:

• Hệ thống sưởi sàn

• Quạt coil

• Bộ quạt coil

• Bộ xử lý không khí

• Nhiều vùng sưởi ấm

Sự tách biệt này là quan trọng vì bơm nhiệt và tòa nhà không nhất thiết yêu cầu cùng một lưu lượng cùng một lúc.

Do đó, bơm chính có thể được lựa chọn dựa trên yêu cầu thủy lực của bơm nhiệt, trong khi bơm thứ cấp được lựa chọn dựa trên yêu cầu của hệ thống phân phốiLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

2. Tại Sao Kích Thước Bình Tích Áp Lại Quan Trọng

Bình tích áp không chỉ đơn thuần là một thùng chứa nước lớn.

Một trong những chức năng chính của nó là cung cấp khối lượng nhiệtLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Quá ít thể tích nước trong hệ thống có thể khiến nhiệt độ nước thay đổi nhanh chóng.

Điều này làm tăng nguy cơ:

Bơm Nhiệt BẬT → Đạt Nhiệt Độ Mục Tiêu → TẮT → Nhiệt Độ Giảm → BẬT Lại

Nói cách khác:

Chu kỳ ngắn

Tuy nhiên, việc làm cho bình quá lớn cũng không hẳn là tốt hơn.

Bình quá khổ có thể làm tăng:

• Chi phí thiết bị

• Không gian lắp đặt

• Tổn thất nhiệt đứng yên

• Thời gian làm nóng hệ thống

• Tổng thể tích nước

Do đó, mục tiêu là:

Cung cấp đủ khối lượng nhiệt để đạt được hoạt động ổn định của bơm nhiệt mà không làm tăng thể tích hệ thống một cách không cần thiết.

3. Không Chỉ Tính Kích Thước Bình Tích Áp Theo Công Suất Định Mức Của Bơm Nhiệt

Một lối tắt phổ biến trong ngành là:

"X lít bình tích áp trên mỗi kW công suất bơm nhiệt."

Điều này có thể hữu ích cho việc ước tính sơ bộ, nhưng không nên coi đó là quy tắc thiết kế phổ quát.

Tại sao?

Vì chu kỳ ngắn không chỉ được xác định bởi công suất định mức.

Hãy xem xét hai bơm nhiệt 15 kW.

Bơm Nhiệt A có thể điều chỉnh xuống 3 kW.

Bơm Nhiệt B chỉ có thể điều chỉnh xuống 6 kW.

Nếu nhu cầu sưởi ấm hoạt động tối thiểu của tòa nhà là 2 kW, hai hệ thống sẽ hoạt động rất khác nhau.

Đối với Bơm Nhiệt A:

3 - 2 = 1 kW công suất dư thừa

Đối với Bơm Nhiệt B:

6 - 2 = 4 kW công suất dư thừa

Do đó, Bơm Nhiệt B yêu cầu lượng đệm nhiệt đáng kể hơn để đạt được thời gian chạy máy nén tối thiểu như nhau.

Đây là lý do tại sao công suất tối thiểu của bơm nhiệt thường quan trọng hơn công suất định mức khi đánh giá rủi ro chu kỳ ngắn.

4. Tính Toán Bình Tích Áp Dựa Trên Kỹ Thuật Hơn

Một phép tính đơn giản hữu ích dựa trên năng lượng nhiệt cần được hấp thụ trong thời gian chạy máy nén tối thiểu mong muốn.

Thể tích nước hiệu dụng cần thiết có thể được ước tính từ:

V = Q × t / (ρ × Cp × ΔT)

Đối với nước, điều này có thể được đơn giản hóa cho các phép tính HVAC thực tế thành:

V ≈ 14,3 × P × t / ΔT

trong đó:

V = thể tích nước hiệu dụng cần thiết tính bằng lít
P = công suất nhiệt dư thừa tính bằng kW
t = thời gian chạy tối thiểu mong muốn tính bằng phút
ΔT = thay đổi nhiệt độ nước cho phép tính bằng °C

Thuật ngữ chính là công suất nhiệt dư thừa:

P = Công suất tối thiểu của Bơm Nhiệt - Tải Tòa Nhà Hoạt Động Tối Thiểu

Điều này cho ước tính thực tế hơn so với việc chỉ nhân công suất định mức của bơm nhiệt với một giá trị lít/kW tùy ý.

5. Ví Dụ Tính Kích Thước Bình Tích Áp

Giả sử một bơm nhiệt biến tần có:

Công suất sưởi ấm tối thiểu = 6 kW

Trong thời tiết ôn hòa, tải hoạt động tối thiểu của tòa nhà là:

2 kW

Do đó:

Công suất dư thừa = 6 - 2 = 4 kW

Giả sử chúng ta muốn ít nhất:

15 phút thời gian chạy máy nén tối thiểu

và cho phép nhiệt độ nước hệ thống tăng lên:

5°C

Sau đó:

V ≈ 14,3 × 4 × 15 / 5

V ≈ 172 lít

Đây là thể tích nước hiệu dụng xấp xỉ cần thiết để hấp thụ sự chênh lệch công suất tạm thờiLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Nhưng điều này không tự động có nghĩa là chúng ta cần một bình tích áp 172 L.

Tại sao?

Vì hệ thống thủy lực hiện có đã chứa nước.

6. Luôn Tính Thể Tích Nước Hiện Có Của Hệ Thống

Giả sử thể tích nước hiệu dụng tối thiểu đã tính toán của chúng ta là:

172 L

Nhưng hệ thống đã chứa:

• Ống sưởi sàn: 70 L

• Ống chính: 20 L

• Bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt và ống bên trong: 10 L

Tổng thể tích hiện có:

100 L

Do đó, thể tích bổ sung cần thiết sẽ xấp xỉ:

172 - 100 = 72 L

Sau đó, có thể xem xét một bình tích áp có sẵn trên thị trường với kích thước phù hợp tiếp theo, tùy thuộc vào yêu cầu của nhà sản xuất bơm nhiệt và cấu hình thủy lực thực tế.

Đây là một cách tiếp cận hợp lý hơn nhiều so với việc tự động lắp đặt bình 200 L hoặc 300 L.

7. Tại Sao 15 Phút Thường Là Kiểm Tra Thiết Kế Hữu Ích

Thời gian hoạt động tối thiểu như 10-15 phút thường được sử dụng làm kiểm tra kỹ thuật khi đánh giá khối lượng nhiệt và chu kỳ hoạt động.

Mục đích rất đơn giản.

Chúng ta muốn tránh:

BẬT → TẮT → BẬT → TẮT

mỗi vài phút.

Chu kỳ hoạt động dài hơn thường cung cấp nhiệt độ hệ thống ổn định hơn và cho phép bơm nhiệt biến tần điều chỉnh hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, không có quy tắc phổ quát nào nói rằng mọi bơm nhiệt phải hoạt động trong đúng 15 phút.

Luôn kiểm tra:

• Thể tích nước tối thiểu của nhà sản xuất

• Chiến lược điều khiển máy nén

• Yêu cầu thời gian chạy tối thiểu

• Bình Tích Áp

• Phạm vi điều chỉnh của biến tần

Dữ liệu của nhà sản xuất nên được ưu tiên hơn các quy tắc tính kích thước chung.

8. Thiết Kế Kết Nối Bình Tích Áp Cũng Quan Trọng

Chỉ thể tích bình không quyết định hệ thống có hiệu quả hay không.

Kết nối thủy lực cũng quan trọng không kém.

Cấu hình bình tích áp bốn ống truyền thống có thể cung cấp sự tách biệt thủy lực mạnh mẽ giữa mạch chính và mạch thứ cấp.

Tuy nhiên, nó cũng có thể tạo ra sự trộn lẫn bên trong bìnhLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Ví dụ, giả sử nước hồi từ hệ thống sưởi sàn là:

35°C

Nếu sự trộn lẫn thủy lực khiến nước đi vào bơm nhiệt tăng lên:

36°C

bơm nhiệt phải hoạt động với nhiệt độ hồi cao hơn một chút.

Điều đó có thể làm tăng nhiệt độ ngưng tụ và giảm hiệu suất sưởi ấm.

Mức phạt COP chính xác không thể được biểu thị bằng một tỷ lệ phần trăm phổ quát vì nó phụ thuộc vào:

• Chất làm lạnh

• Máy nén

• Nhiệt độ ngoài trời

• Nhiệt độ nước

• Tần số máy nén

• Thiết kế bộ trao đổi nhiệt

Nhưng nguyên tắc kỹ thuật là rõ ràng:

Đối với bơm nhiệt, việc tăng nhiệt độ nước không cần thiết thường làm giảm hiệu suất.

9. Tại Sao Chúng Ta Nên Giảm Thiểu Sự Trộn Lẫn Không Cần Thiết

Bơm nhiệt đặc biệt nhạy cảm với nhiệt độ nước.

Nhiệt độ nước sưởi ấm yêu cầu càng thấp thì chu trình làm lạnh càng dễ dàng truyền nhiệt.

Đây là một lý do tại sao bơm nhiệt hoạt động đặc biệt tốt với:

Hệ thống sưởi sàn

vì hệ thống sưởi sàn thường có thể hoạt động ở nhiệt độ nước cấp tương đối thấp.

Nếu sự trộn lẫn thủy lực không cần thiết buộc bơm nhiệt phải hoạt động ở nhiệt độ nước ra cao hơn mức tòa nhà thực sự cần, COP có thể giảm.

Do đó, bình tích áp không chỉ nên cung cấp khối lượng nhiệt.

Cấu hình đường ống cũng nên được thiết kế để giảm thiểu sự trộn lẫn không cần thiết.

10. Bình Tích Áp Hai Ống vs Bốn Ống

Đây là một sự khác biệt quan trọng.

Bình Tích Áp Bốn Ống

Các mạch bơm nhiệt và tòa nhà kết nối riêng biệt với bình.

Cấu hình điển hình:

Bơm Nhiệt → Bình → Bơm Nhiệt

và:

Bình → Tòa Nhà → Bình

Ưu điểm bao gồm:

• Tách biệt thủy lực mạnh mẽ

• Lưu lượng chính và thứ cấp độc lập

• Tích hợp đa vùng dễ dàng hơn

Nhược điểm tiềm ẩn:

• Trộn lẫn thủy lực nhiều hơn nếu lưu lượng chính và thứ cấp khác biệt đáng kể

Bình Tích Áp Hai Ống / Bộ Tăng Thể Tích

Bình có thể được lắp đặt nối tiếp hoặc như một phần của cấu hình hồi chung.

Mục đích chính của nó có thể là:

• Tăng thể tích nước hệ thống

• Cung cấp khối lượng nhiệt

• Giảm chu kỳ hoạt động

trong khi giảm thiểu một số sự trộn lẫn liên quan đến tách biệt thủy lực hoàn toàn.

Cấu hình nào tốt hơn?

Nó phụ thuộc vào việc dự án chủ yếu cần:

Thể Tích Nhiệt

Cột áp tối đa = 7 m

Tách Biệt Thủy Lực + Thể Tích Nhiệt

Điều này nên được quyết định trong quá trình thiết kế hệ thống.

11. Cách Chọn Bơm Tuần Hoàn Chính

Sau khi thiết lập cấu hình bình tích áp, chúng ta có thể chọn bơm.

Bơm chính phục vụ mạch bơm nhiệt.

Hai thông số là cần thiết:

Lưu Lượng Yêu Cầu

và

Cột Áp Bơm Yêu Cầu

Hãy bắt đầu với lưu lượng.

12. Tính Toán Lưu Lượng Nước Của Bơm Nhiệt

Đối với hệ thống nước, công suất nhiệt xấp xỉ là:

Q = 1,163 × Lưu Lượng × ΔT

trong đó:

Q = công suất nhiệt tính bằng kW
Lưu Lượng = lưu lượng nước tính bằng m³/h
ΔT = chênh lệch nhiệt độ nước tính bằng °C

Do đó:

Lưu Lượng = Q / (1,163 × ΔT)

Ví dụ, giả sử một bơm nhiệt tạo ra:

12 kW

và được thiết kế cho:

ΔT = 5°C

Sau đó:

Lưu Lượng = 12 / (1,163 × 5)

≈ 2,06 m³/h

Vì vậy, bơm phải có khả năng cung cấp xấp xỉ:

2,1 m³/h

ở cột áp hệ thống yêu cầu.

Nhưng chỉ lưu lượng là không đủ.

13. Cột Áp Cũng Quan Trọng Không Kém

Bơm tuần hoàn phải khắc phục được sức cản thủy lực của mạch.

Mạch chính có thể bao gồm:

• Bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt

• Phụ kiện

• Cút nối

• Tê nối

• Bộ trao đổi nhiệt

• Van một chiều

• Lưới lọc

• Đồng hồ đo lưu lượng

• Kết nối bình tích áp

Mỗi thành phần tạo ra tổn thất áp suất.

Tổng cột áp bơm yêu cầu xấp xỉ:

Tổng Tổn Thất Áp Suất = Tổn Thất Ống + Tổn Thất Phụ Kiện + Tổn Thất Thiết Bị

Bơm tuần hoàn được chọn phải cung cấp lưu lượng thiết kế yêu cầu ở cột áp nàyLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Điều này có nghĩa là việc lựa chọn bơm luôn phải sử dụng đường cong hiệu suất bơmLàm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Không chọn bơm chỉ dựa trên lưu lượng tối đa của nó.

Và không chọn nó chỉ dựa trên cột áp tối đa của nó.

Thông số quan trọng là:

Điểm Hoạt Động = Lưu Lượng Yêu Cầu + Cột Áp Yêu Cầu

14. Tại Sao Hệ Thống Thứ Cấp Giúp Việc Lựa Chọn Bơm Chính Dễ Dàng Hơn

Một ưu điểm của tách biệt thủy lực là mạch chính thường tương đối đơn giản.

Ví dụ:

Bơm Nhiệt → Bơm → Bình Tích Áp → Bơm Nhiệt

Chiều dài ống và các thành phần được biết.

Điều này làm cho việc tính toán tổn thất áp suất tương đối đơn giản.

Do đó, bơm chính có thể được lựa chọn chính xác cho bơm nhiệt.

Điều này dễ dàng hơn nhiều so với việc yêu cầu một bơm phục vụ:

Bơm Nhiệt + Ba Tầng + Bộ Tản Nhiệt + Sưởi Sàn + Quạt Coil + Van Vùng

trong đó sức cản hệ thống có thể thay đổi liên tục.

15. Cách Chọn Bơm Tuần Hoàn Thứ Cấp

Bơm thứ cấp có một nhiệm vụ khác.

Nó cung cấp cho hệ thống phân phối tòa nhà.

Do đó, thiết kế của nó nên xem xét:

• Yêu cầu lưu lượng đầu cuối

• Chiều dài ống

• Đường kính ống

• Số lượng phụ kiện

• Van điều khiển

• Van trộn

• Thiết bị đầu cuối

• Quạt coil

• Vòng lặp sưởi sàn

• Hoạt động đồng thời của các vùng

• Tổng lưu lượng thứ cấp dựa trên tải đầu cuối hoạt động.

Nhưng cột áp bơm yêu cầu thường được xác định bởi

mạch có yêu cầu thủy lực cao nhất, chứ không phải bằng cách cộng đơn giản tổn thất áp suất của mọi nhánh song song lại với nhau.Sự khác biệt này cực kỳ quan trọng.

16. Ví Dụ: Bơm Thứ Cấp Cho Hệ Thống Sưởi Sàn

Giả sử một hệ thống sưởi sàn yêu cầu:

Tổng lưu lượng = 1,8 m³/h

Vòng lặp đòi hỏi khắt khe nhất cộng với đường ống phân phối tạo ra tổn thất áp suất tính toán tương đương với:

4,0 m cột nước

Do đó, bơm nên được chọn để hoạt động hiệu quả xung quanh:

1,8 m³/h @ 4,0 m cột nước

—không chỉ vì nhãn ghi trên đó là:

Lưu lượng tối đa = 4 m³/h

hoặc:

Cột áp tối đa = 7 m

Đường cong bơm phải được kiểm tra.

17. Tại Sao Bơm Lớn Hơn Không Tốt Hơn

Bơm tuần hoàn quá khổ là một sai lầm phổ biến.

Bơm quá lớn có thể gây ra:

Vận tốc nước quá mức

• Tiêu thụ điện năng cao hơn

• Tiếng ồn van

• Tiếng ồn lưu lượng

• Áp suất vi sai quá mức

• Thắt ống không cần thiết

• Kiểm soát vùng kém

• Nó cũng có thể đẩy hệ thống ra xa điểm thiết kế thủy lực dự định.

Bơm quá nhỏ tạo ra các vấn đề khác nhau:

Lưu lượng nước không đủ

• Quá ΔT

• Đầu ra đầu cuối kém

• Báo động lưu lượng

• Hoạt động bơm nhiệt không ổn định

• Do đó, việc tính toán kích thước chính xác là rất quan trọng.

18. Tại Sao Bơm Tốc Độ Biến Đổi Thường Được Ưu Tiên

Hệ thống sưởi ấm và làm mát dân dụng hiếm khi hoạt động ở lưu lượng không đổi.

Hãy tưởng tượng một biệt thự có mười vùng sưởi ấm.

Ở điều kiện thiết kế:

10 Vùng Mở

Trong quá trình hoạt động mùa đông bình thường:

6 Vùng Mở

Trong thời tiết ôn hòa:

2 Vùng Mở

Lưu lượng thứ cấp yêu cầu thay đổi đáng kể.

Vận hành bơm tốc độ cố định ở công suất tối đa liên tục lãng phí năng lượng và có thể tạo ra áp suất vi sai quá mức khi các vùng đóng lại.

Máy tuần hoàn ECM tốc độ biến đổi hiện đại có thể điều chỉnh tốc độ của nó theo nhu cầu thực tế.

Điều này đặc biệt hữu ích với:

Ống góp sưởi sàn

• Van tản nhiệt điều nhiệt

• Van vùng

• Áp suất vi sai

• 19. Tại Sao Bơm Tốc Độ Biến Đổi Tiết Kiệm Năng Lượng Đến Vậy

Năng lượng bơm có mối quan hệ rất quan trọng với tốc độ.

Theo định luật tương tự của bơm:

Lưu Lượng ∝ Tốc Độ

Cột Áp ∝ Tốc Độ²

Công Suất ∝ Tốc Độ³

Điều này có nghĩa là giảm tốc độ bơm có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng.

Là một ví dụ lý thuyết đơn giản hóa:

Nếu tốc độ bơm giảm xuống 80%:

Công Suất ≈ 0,8³ = 0,512

hoặc xấp xỉ:

51% công suất lý thuyết ban đầu

Hệ thống thực tế sẽ khác nhau do hiệu suất bơm và đặc tính hệ thống, nhưng nguyên tắc này cực kỳ quan trọng:

Đừng di chuyển nhiều nước hơn mức tòa nhà thực sự cần.

20. Nên Sử Dụng Loại Bơm Nào?

Đối với các hệ thống bơm nhiệt dân dụng và thương mại nhẹ hiện đại, máy tuần hoàn điều khiển bằng điện tử hiệu suất cao thường được ưu tiên.

Ưu điểm phổ biến bao gồm:

Hoạt động tốc độ biến đổi

• Công nghệ động cơ nam châm vĩnh cửu

• Hiệu suất tải một phần tốt hơn

• Điều khiển áp suất vi sai

• Tiêu thụ điện năng thấp hơn

• Độ ồn thấp hơn

• Khả năng tương thích tốt hơn với việc phân vùng

• Tùy thuộc vào nhà sản xuất, các chế độ điều khiển có thể bao gồm:

Áp Suất Không Đổi

Hữu ích cho các hệ thống có van vùng thường xuyên đóng mở.

Áp Suất Tỷ Lệ

Thường hữu ích cho các hệ thống tản nhiệt có van điều nhiệt.

Tốc Độ Không Đổi

Vẫn có thể phù hợp cho các mạch chính có lưu lượng cố định cụ thể.

Chế độ phù hợp phụ thuộc vào thiết kế thủy lực.

21. Còn Bơm Ly Tâm Thì Sao?

Các bơm ly tâm lớn hơn vẫn phù hợp cho nhiều hệ thống HVAC thương mại và công nghiệp.

Vấn đề không phải là bơm có phải là "ly tâm" hay "không ly tâm"—nhiều máy tuần hoàn thủy lực về cơ bản sử dụng các nguyên tắc thủy lực ly tâm.

Các câu hỏi quan trọng là:

Bơm có phù hợp với điểm làm việc yêu cầu không?

• Nó có thể điều chỉnh hiệu quả không?

• Hiệu suất động cơ của nó là bao nhiêu?

• Hiệu suất tải một phần của nó là bao nhiêu?

• Nó có phù hợp với chiến lược điều khiển hệ thống không?

• Hiệu suất âm thanh có phù hợp không?

• Đối với các lắp đặt dân dụng, độ ồn và hiệu suất tải một phần đặc biệt quan trọng.

Đối với các dự án thương mại lớn, bơm tần số biến đổi được lựa chọn đúng cách có thể phù hợp hơn.

22. Một Sai Lầm Phổ Biến: Sử Dụng Chiều Cao Tòa Nhà Làm Cột Áp Bơm

Điều này cần được chú ý đặc biệt.

Trong một

hệ thống thủy lực kín, một tòa nhà ba tầng không có nghĩa là bơm tuần hoàn phải liên tục "nâng" nước qua toàn bộ chiều cao tòa nhà.Sau khi hệ thống được đổ đầy và có áp suất, cột áp tĩnh lên và xuống phần lớn sẽ cân bằng.

Bơm tuần hoàn chủ yếu cần khắc phục:

Tổn Thất Áp Suất Ma Sát

từ:

Ống dẫn

• Phụ kiện

• Van

• Bộ trao đổi nhiệt

• Ống góp

• Thiết bị đầu cuối

• Chiều cao tòa nhà vẫn quan trọng đối với

áp suất đổ đầy tĩnh, thiết kế bình giãn nở và áp suất hệ thống tối thiểu, nhưng nó không nên được cộng trực tiếp vào cột áp bơm tuần hoàn.Đây là một trong những hiểu lầm phổ biến nhất về tính toán kích thước bơm trong thiết kế HVAC thủy lực.

23. Bơm Chính và Bơm Thứ Cấp Nên Có Mục Tiêu Điều Khiển Khác Nhau

Trong một hệ thống thứ cấp được thiết kế đúng cách:

Bơm Chính

Lưu lượng bơm nhiệt yêu cầu

Cung cấp lưu lượng thực sự yêu cầu bởi các thiết bị đầu cuối tòa nhà.

Hoạt động của nó thường nên tuân theo yêu cầu của bơm nhiệt và logic điều khiển của nhà sản xuất.

Bơm Thứ Cấp

Tải thiết kế tòa nhà

Cung cấp lưu lượng thực sự yêu cầu bởi các thiết bị đầu cuối tòa nhà.

Hoạt động của nó có thể phản ứng với:

Bộ điều nhiệt phòng

• Van vùng

• Áp suất vi sai

• Hệ thống quản lý tòa nhà

• Nhu cầu sưởi ấm/làm mát

• Sự tách biệt này cho phép mỗi bơm hoạt động theo chức năng thực tế của nó.

24. Phải Xem Xét Bình Tích Áp và Lựa Chọn Bơm Cùng Nhau

Bình tích áp và bơm không bao giờ nên được thiết kế độc lập.

Mối quan hệ thiết kế hoàn chỉnh là:

Công Suất Bơm Nhiệt

↓

Thiết Bị Đầu Cuối

↓

Thiết Bị Đầu Cuối

Lưu lượng bơm nhiệt yêu cầu

Thiết Bị Đầu Cuối

↓

Thiết Bị Đầu Cuối

↓

Thiết Bị Đầu Cuối

↓

Thiết Bị Đầu Cuối

Tải thiết kế tòa nhà

Thiết Bị Đầu Cuối

Mọi thành phần đều ảnh hưởng đến các thành phần khác.

Ví dụ, thay đổi ΔT đầu cuối sẽ thay đổi lưu lượng yêu cầu.

Thay đổi lưu lượng yêu cầu sẽ thay đổi:

Vận tốc ống

• Tổn thất áp suất ống

• Điểm hoạt động của bơm

• Bơm Thứ Cấp

• Điều kiện trộn lẫn thủy lực

• Đây là lý do tại sao thiết kế hệ thống thủy lực luôn nên được coi là một vấn đề kỹ thuật hoàn chỉnh.

25. Danh Sách Kiểm Tra Thiết Kế Thực Tế

Trước khi lựa chọn bình tích áp và bơm tuần hoàn cho hệ thống bơm nhiệt không khí-nước, kỹ sư nên xác định:

Bơm Nhiệt

Công suất sưởi/làm mát định mức

• Công suất điều chỉnh tối thiểu

• Lưu lượng tối thiểu của nhà sản xuất

• Lưu lượng thiết kế khuyến nghị

• Thể tích nước hệ thống tối thiểu

• Yêu cầu ΔT

• Yêu cầu xả băng

• Bình Tích Áp

Thể tích nước hệ thống hiện có

• Tải hoạt động tối thiểu của tòa nhà

• Thời gian chạy tối thiểu mong muốn

• Độ lệch nhiệt độ cho phép

• Yêu cầu tách biệt thủy lực

• Cấu hình hai ống hay bốn ống

• Mức độ cách nhiệt

• Bơm Chính

Lưu lượng bơm nhiệt yêu cầu

• Tổn thất áp suất bộ trao đổi nhiệt

• Điện trở ống chính

• Điện trở van và phụ kiện

• Điểm hoạt động của bơm

• Bơm Thứ Cấp

Tải thiết kế tòa nhà

• Lưu lượng đầu cuối

• Mạch thủy lực đòi hỏi khắt khe nhất

• Chiến lược điều khiển vùng

• Hoạt động tải một phần

• Yêu cầu tốc độ biến đổi

• Nếu các thông số này được biết, việc lựa chọn thành phần sẽ đáng tin cậy hơn nhiều.

26. Nguyên Tắc Kỹ Thuật Cuối Cùng

Khi lựa chọn bình tích áp và bơm, lớn hơn không tự động có nghĩa là an toàn hơn.

Bình Quá Khổ → Chi Phí Cao Hơn + Tổn Thất Nhiệt Cao Hơn + Phản Hồi Chậm Hơn

Bơm Quá Khổ → Điện Năng Cao Hơn + Tiếng Ồn Cao Hơn + Áp Suất Vi Sai Quá Mức

Bình Thiếu Kích Thước → Tăng Nguy Cơ Chu Kỳ Ngắn

Bơm Thiếu Kích Thước → Lưu Lượng Không Đủ + Truyền Nhiệt Kém

Mục tiêu là tìm kiếm sự cân bằng hoạt động phù hợp.

Đối với một hệ thống thứ cấp được thiết kế tốt:

Bơm nhiệt nhận được lưu lượng cần thiết, tòa nhà nhận được lưu lượng cần thiết, và không có bơm nào di chuyển nhiều nước hơn mức cần thiết.

Đó là cơ sở của thiết kế thủy lực hiệu quả.

Kết luận: Thiết Kế Hệ Thống, Không Chỉ Bơm Nhiệt

Việc lựa chọn một bơm nhiệt nguồn không khí hiệu quả chỉ là bước khởi đầu.

Hiệu suất thực tế của lắp đặt phụ thuộc vào cách toàn bộ hệ thống thủy lực hoạt động cùng nhau:

Bơm Nhiệt + Bình Tích Áp + Bơm Chính + Bơm Thứ Cấp + Đường Ống + Bộ Điều Khiển + Thiết Bị Đầu Cuối + Tải Tòa Nhà

Một bình tích áp có kích thước phù hợp có thể cung cấp đủ khối lượng nhiệt, giảm chu kỳ ngắn và cung cấp sự tách biệt thủy lực khi cần thiết.

Một bơm chính được lựa chọn đúng có thể duy trì lưu lượng ổn định qua bơm nhiệt.

Một bơm thứ cấp được điều khiển đúng cách có thể phản ứng hiệu quả với nhu cầu thực tế của tòa nhà.

Khi các thành phần này được thiết kế như một hệ thống, kết quả có thể là:

Hoạt Động Ổn Định Hơn | Tiêu Thụ Năng Lượng Phụ Trợ Thấp Hơn | Tiện Nghi Tốt Hơn | Điều Khiển Dễ Dàng Hơn | Độ Tin Cậy Lâu Dài Tốt Hơn

Mục tiêu không phải là sử dụng bình tích áp lớn nhất hoặc bơm tuần hoàn mạnh nhất.

Mục tiêu là làm cho mọi thành phần hoạt động càng gần càng tốt với

yêu cầu thiết kế thực tế của nó.Làm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Để biết thêm thông tin kỹ thuật về

bơm nhiệt nguồn không khí, hệ thống sưởi thủy lực, bình tích áp, sưởi sàn và các giải pháp bơm nhiệt OEM, hãy truy cập:www.ecoheat-pump.com

FAQ: Lựa Chọn Bình Tích Áp và Bơm

Bình tích áp cho bơm nhiệt nguồn không khí nên có kích thước bao nhiêu?

Không có kích thước bình tích áp phổ quát. Nó nên được xác định từ công suất tối thiểu của bơm nhiệt, tải tối thiểu của tòa nhà, thể tích nước hiện có, độ lệch nhiệt độ cho phép, thời gian chạy máy nén tối thiểu mong muốn, việc phân vùng và yêu cầu của nhà sản xuất.

10 hoặc 20 lít trên mỗi kW có phải là quy tắc tốt cho bình tích áp không?

Nó có thể được sử dụng làm quy tắc ngón tay cái sơ bộ trong một số ứng dụng, nhưng nó không nên thay thế yêu cầu của nhà sản xuất hoặc tính toán thể tích nhiệt. Hai bơm nhiệt có cùng công suất định mức có thể có mức điều chỉnh tối thiểu rất khác nhau.

Làm thế nào để tính toán lưu lượng nước của bơm nhiệt?

Đối với nước, một phép tính gần đúng hữu ích là:

Lưu Lượng (m³/h) = Công Suất (kW) / [1,163 × ΔT (°C)]

Đối với bơm nhiệt 12 kW hoạt động ở ΔT 5°C, lưu lượng xấp xỉ

2,06 m³/h.Làm thế nào để chọn bơm tuần hoàn cho bơm nhiệt?

Xác định lưu lượng nước yêu cầu và tổng tổn thất áp suất mạch, sau đó chọn một bơm có đường cong hiệu suất cung cấp lưu lượng đó ở cột áp yêu cầu. Không bao giờ chọn bơm chỉ dựa trên lưu lượng tối đa hoặc cột áp tối đa.

Bơm chính và bơm thứ cấp có nên cùng kích thước không?

Không nhất thiết. Bơm chính được chọn theo yêu cầu của mạch bơm nhiệt, trong khi bơm thứ cấp được chọn theo hệ thống phân phối tòa nhà.

Bơm tuần hoàn tốc độ biến đổi có tốt hơn cho bơm nhiệt không?

Nó thường có lợi, đặc biệt trong các hệ thống lưu lượng biến đổi và đa vùng. Tuy nhiên, chiến lược điều khiển vẫn phải duy trì yêu cầu lưu lượng tối thiểu của nhà sản xuất bơm nhiệt.