Rozszerzone pomiary strumieni przepływu wody wykraczające poza normę EN 16430
Pomiary mocy konwektorów podłogowych są uregulowane w normie EN 16430 przy standardowych temperaturach systemowych. Muszą być one przeprowadzone w warunkach praktycznych i powinny umożliwić porównanie mocy różnych producentów na etapie planowania.
Jednak i tu występują słabe punkty, ponieważ norma nie obejmuje w sposób realistyczny fizycznie wywołanych spadków mocy przy niskich przepływach objętościowych wody, wynikających ze zmienionych temperatur systemu. Wyjaśniamy, co to oznacza dla projektowania konwektora podłogowego i dlaczego firma Kampmann pracuje z rozszerzoną procedurą pomiarów, dzięki czemu zawsze służy rzetelnym doradztwem. Na początek wyjaśnienie pojęć.
Czym jest przepływ objętościowy wody?
Przepływ objętościowy wody określa, jaka ilość wody przepływa przez określony przekrój rury w określonym czasie. W TGA można by zadać pytanie: jaka objętość wody przepływa przez układ klimatyzacji w danym czasie? Wartość ta służy do określenia wydajności urządzenia i jest podawana w l/h.
Wykładnia zgodnie z normą EN 16430
Chcielibyśmy podać uproszczony przykład, aby krótko zobrazować to zagadnienie. Wybieramy do tego celu pomieszczenie o powierzchni 15 m2 przy zapotrzebowaniu na chłodzenie 80 W na m2. W pomieszczeniu potrzebne jest zatem urządzenie o mocy 1200 W. Jeżeli konstrukcja konwektora podłogowego jest zbliżona do systemowych temperatur normatywnych według EN 16430 i zostanie znalezione urządzenie o mocy 1200 W, to zostanie również ustawiona odpowiednio pożądana temperatura pomieszczenia.
W praktyce jednak wymagane temperatury systemu często odbiegają od normy. Norma EN 16430 zawiera wprawdzie wytyczne do obliczeń, ale w pewnych obszarach są one niedokładne. Szczególnie w przypadku przepływów o małej objętości wody moc urządzenia, jaką można uzyskać w praktyce, może odbiegać od metod obliczeniowych zawartych w normie EN 16430. Oznacza to, że istnieje duże ryzyko, że ostatecznie nie uda się osiągnąć pożądanych temperatur w pomieszczeniu.
Samo obliczenie według normy może nie sprostać praktyce i wymaganiom w budynku. Tam, gdzie wielu producentów jedynie przelicza wartości i akceptuje niedokładności normy, Kampmann jako lider rynku stosuje rozszerzoną metodę pomiarów, tzw. DOE (Design of Experiment). Ta metoda pomiarowa wykracza daleko poza specyfikacje pomiarowe normy.
Dzięki rozszerzeniu pola pomiarowego Kampmann mierzy takie obszary jak przepływy laminarne spowodowane niewielkimi przepływami wody, które nie są uwzględniane przez normę, ale są wymagane w projektach. Jest to ważne, aby móc zapewnić wiarygodne i praktyczne dane projektowe nawet w obszarach, które nie są dobrze ujęte w normie.
Konfiguracja badania 10 manekinów z kontrolą mocy
Co to jest przepływ laminarny?
W przepływie laminarnym nie występują (jeszcze) widoczne turbulencje, a woda płynie w warstwach, które nie mieszają się ze sobą. Przepływ laminarny w rurze oznacza również znaczny spadek mocy. Turbulencje są bowiem zdecydowanie pożądane. Dzięki nim cząsteczki wody mają większy kontakt z wewnętrzną ścianką przewodnika i mogą lepiej przekazywać ciepło do wymiennika.
Niskie wydajności przy przepływach laminarnych
Szczególnie w zakresie niskich przepływów objętościowych wody mogą wystąpić odchylenia, a tym samym utrata sprawności nawet o 20% w stosunku do normy. Przy konstrukcji zgodnej z normą w późniejszej eksploatacji brakuje tych 20 %. Dzięki naszym wynikom pomiarów zintegrowanym z programami projektowymi, odchylenia wydajności należą już od dawna do przeszłości. Daje to pewność wiarygodnych danych na każdym etapie projektowania i pozwala dokładnie określić, kiedy jednostki znajdują się w efektywnym punkcie projektowania w zakresie mocy i przepływu turbulentnego.
Pomiary w tym celu odbywają się w laboratorium przepływu powietrza w pomieszczeniu Kampmann, ważnym obszarze wielofunkcyjnie wyposażonego Centrum Badawczo-Rozwojowego (FEC). Tysiące wyników przedstawiają dokładne dane dotyczące mocy dla wszystkich przepływów objętościowych wody w naszych urządzeniach. Dają one pewność planowania nawet w punktach konstrukcyjnych, w których norma EN 16430 określa jedynie nieprecyzyjne dane w zakresie wydajności.
Projektowanie optymalnego natężenia przepływu wody
Na podstawie niezliczonych pomiarów w FEC, regularnie wprowadzamy poprawki do konwektorów podłogowych Katherm, aby uzyskać optymalne natężenie przepływu wody poprzez poprawę przepływu przez konwektor.
Jest to cenne również na etapie planowania projektu: jeśli podana jest temperatura zasilania oraz żądana moc grzewcza i chłodnicza, podajemy optymalne natężenie przepływu wody. Ponadto nasz program projektowy oferuje możliwość utrzymania tego optymalnego natężenia przepływu wody na stałym poziomie przy wszystkich prędkościach obrotowych wentylatorów, a tym samym określenie odpowiednich danych dotyczących wydajności w danym projekcie.
Wyniki pomiarów zintegrowane z programami obliczeniowymi
Wyniki naszych precyzyjnych obliczeń natężenia przepływu wody są zintegrowane w programach projektowych firmy Kampmann. Twoja korzyść: programy obliczeniowe są łatwe w użyciu i dostępne bezpłatnie. Dla jeszcze lepszej pomocy, zintegrowaliśmy teraz dodatkowo ostrzeżenia o zakresie, w którym ze względu na niskie wartości natężenia przepływu wody pojawiają się niskie wartości sprawności energetycznej.
Obliczanie danych mocy przy optymalnym natężeniu przepływu wody prowadzi do większej przejrzystości i lepszej bazy danych na rynku. Użyteczność w naszych programach obliczeniowych jest sprawdzona i budowana krok po kroku. Precyzyjne dane mocy, nawet przy temperaturach systemowych nieujętych w normie, oznaczają niezawodną moc, efektywność i ekologiczność eksploatowanych produktów. Dzięki naszym programom obliczeniowym można mieć pewność, że uzyska się określoną moc, niezależnie od kryteriów projektowych.
Więcej informacji technicznych na temat projektowania można znaleźć tutaj. Również osoby kontaktowe służą osobistym doradztwem w zakresie praktycznego projektowania przy projekcie.