WILO: Εγκατάσταση πιεστικών συγκροτημάτων υψηλής ενεργειακής απόδοσης σε κτίρια γραφείων

Η τεχνολογία των πιεστικών συγκροτημάτων αναφέρεται στον εξοπλισμό και τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την αύξηση της πίεσης του νερού σε ένα κτίριο ή μια εγκατάσταση. Ο σκοπός αυτών των συστημάτων είναι να διασφαλίσουν ότι το νερό ρέει ομαλά μέσα από το δίκτυο, ειδικά σε πολυώροφα κτίρια όπως για παράδειγμα κτίρια γραφείων, όπου η πίεση του νερού στους τελευταίους ορόφους μπορεί να μην είναι επαρκής.

Ένα τυπικό πιεστικό συγκρότημα αποτελείται συνήθως από μια ή και περισσότερες αντλίες, ένα δοχείο διαστολής και το σύστημα κίνησης – ελέγχου. Η αντλία είναι η καρδιά του συστήματος και είναι υπεύθυνη για την αύξηση της πίεσης του νερού. Το δοχείο διαστολής λειτουργεί ως ένας μικρός αποθηκευτικός χώρος νερού, παρέχοντας μια μικρή σταθερή παροχή στο σύστημα για να ελαχιστοποιήσουμε τις εκκινήσεις του συστήματος μας καθώς και για να το προστατέψουμε από τα πλήγματα που δημιουργούνται με τα απότομα κλεισίματα των παροχών.

Τρόποι ελέγχου πιεστικών συγκροτημάτων

Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι ελέγχου: Μέσω σταθερής και μεταβλητής ταχύτητας. Σε ένα σύστημα σταθερής ταχύτητας, η αντλία λειτουργεί με σταθερές στροφές και είναι είτε ενεργοποιημένη είτε απενεργοποιημένη. Αυτός ο τύπος συστήματος είναι κατάλληλος για κτίρια με σχετικά σταθερή ζήτηση νερού και πίεσης δηλαδή σταθερού φορτίου. Στα συστήματα μεταβλητής ταχύτητας, η αντλία μπορεί να προσαρμόσει την ταχύτητα της με βάση τη ζήτηση για νερό.

Αυτός ο τύπος συστήματος είναι ιδανικός για κτίρια με μεταβλητό φορτίο, καθώς μπορεί να εξοικονομήσει ενέργεια και να μειώσει τη φθορά της αντλίας. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των πιεστικών συγκροτημάτων μεταβλητών στροφών είναι ότι μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση του υδραυλικού συστήματος ενός κτιρίου.

Αναλογικά με την ζήτηση το σύστημα αυξομειώνει την ταχύτητα του ρυθμίζοντας τις στροφές του κινητήρα με αποτέλεσμα την μεταβολή της απορροφούμενης ισχύος πετυχαίνοντας έτσι εξοικονόμηση ενέργειας αλλά και μείωση σπατάλης του νερού αφού η λειτουργία του αφορά αποκλειστικά τη ζήτηση κατανάλωσης συγκεκριμένων παροχών.

Επιπλέον, τα πιεστικά συγκροτήματα μπορούν να βοηθήσουν στην αποφυγή ζημιών σε υδραυλικά εξαρτήματα, όπως διαρροές και σκάσιμο σωλήνων, διασφαλίζοντας ότι η πίεση παραμένει εντός ασφαλούς ορίου.

Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η βελτίωση της ποιότητας του νερού σε ένα κτίριο. Αυξάνοντας την πίεση και την ταχύτητα ροής, το σύστημα μπορεί να βοηθήσει στην απομάκρυνση ακαθαρσιών και ιζημάτων από το νερό, με αποτέλεσμα καθαρότερο νερό. Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικό για κτίρια που βασίζονται σε νερό πηγαδιών ή έχουν παλιά υδραυλικά συστήματα που μπορεί να είναι επιρρεπή σε διαβρώσεις και επικαθήσεις.

Συστήματα ελέγχου

Το σύστημα ελέγχου είναι ένα βασικό στοιχείο που βοηθά στη ρύθμιση της λειτουργίας του συγκροτήματος και στη διατήρηση της πίεσης. Το σύστημα ελέγχου περιλαμβάνει συνήθως έναν αισθητήρα πίεσης ή ένα διακόπτη πίεσης (πιεζοστάτη) και έναν ελεγκτή. Ο αισθητήρας πίεσης είναι υπεύθυνος για τη μέτρηση της πίεσης του νερού στο σύστημα και στέλνει αυτές τις πληροφορίες στον ελεγκτή.

Ο διακόπτης πίεσης είναι ρυθμισμένος σε ένα προκαθορισμένο εύρος πίεσης και θα ενεργοποιήσει ή θα απενεργοποιήσει την αντλία ανάλογα με το αν η πίεση πέφτει κάτω ή ανεβαίνει πάνω από τα όρια που έχουμε ρυθμίσει. Ο ελεγκτής είναι υπεύθυνος για τη λήψη πληροφοριών από τον αισθητήρα πίεσης ή τον πιεζοστάτη ανάλογα αν έχουμε σύστημα σταθερών ή μεταβλητών στροφών και χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να ρυθμίσει τη λειτουργία του συγκροτήματος.

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι ελεγκτών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα σύστημα αύξησης πίεσης. Ο απλούστερος τύπος ελεγκτή είναι ένας ελεγκτής on/off, ο οποίος ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί το σύστημα μας ανάλογα με την πίεση της εγκατάστασης. Ωστόσο, αυτός ο τύπος ελεγκτή μπορεί να οδηγήσει σε συχνή λειτουργία του συγκροτήματος, η οποία μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της αντλίας και να αυξήσει την κατανάλωση ενέργειας δεδομένου ότι στροφές θα είναι πάντα οι μέγιστες ανεξαρτήτως της ζήτησης.

Ένας πιο προηγμένος τύπος ελεγκτή είναι ένας ελεγκτής μεταβλητής ταχύτητας κίνησης (VSD) το κοινό Inverter. Αυτός ο τύπος ελεγκτή ρυθμίζει την ταχύτητα της αντλίας με βάση τη ζήτηση νερού, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας και μειωμένη φθορά στην αντλία.

Οι ελεγκτές VSD μπορούν επίσης να παρέχουν πιο ακριβή έλεγχο της πίεσης του νερού στο σύστημα, κάτι που μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή ζημιών στα υδραυλικά εξαρτήματα και στη μείωση της σπατάλης νερού. Μια άλλη σημαντική πτυχή του συστήματος ελέγχου είναι η δυνατότητα παρακολούθησης και αντιμετώπισης προβλημάτων του συστήματος από απόσταση (BMS).

Πολλά σύγχρονα συστήματα είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες και δυνατότητες απομακρυσμένης παρακολούθησης που επιτρέπουν στους ιδιοκτήτες και τους διαχειριστές κτιρίων να παρακολουθούν τη λειτουργία του συστήματος από μια κεντρική τοποθεσία (BMS). Αυτό μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό πιθανών δυσλειτουργιών πριν δημιουργηθούν σοβαρά προβλήματα και μπορεί να μειώσει την ανάγκη για επιτόπια συντήρηση και επισκευή.

Eπιλογή του κατάλληλου συστήματος

Η επιλογή του συστήματος εξαρτάται από μία ποικιλία παραγόντων, όπως το μέγεθος και η διάταξη του κτιρίου, η ζήτηση νερού, η επιθυμητή πίεση και ο διαθέσιμος χώρος φυσικά για την τοποθέτηση του συγκροτήματος.

Ακολουθούν ορισμένοι ενδεικτικοί μέθοδοι υπολογισμού που χρησιμοποιούνται για την επιλογή του κατάλληλου συστήματος. Για τον ακριβή υπολογισμό είναι πάντα απαραίτητο να υπάρχει μελέτη Μηχανολόγου Μηχανικού:

Υπολογισμός Παροχής: Το πρώτο βήμα για την επιλογή ενός συστήματος είναι ο προσδιορισμός της απαιτούμενης παροχής του κτιρίου. Αυτό περιλαμβάνει τον υπολογισμό της ποσότητας νερού που αναμένεται να χρησιμοποιηθεί κατά τις περιόδους αιχμής. Για τον υπολογισμό της παροχής, οι ιδιοκτήτες και οι διαχειριστές κτιρίων μπορούν να χρησιμοποιήσουν δεδομένα όπως ο αριθμός εργαζομένων, το πλήθος και το είδος των παροχών στο κτίριο. Η μέγιστη παροχή θα πρέπει πάντα να υπολογίζεται σύμφωνα με τις προδιαγραφές του DIN 1988, Μέρος 3/ ΕΝ 806-3.

Υπολογισμός Μανομετρικού: Αφού καθοριστεί η παροχή, το επόμενο βήμα είναι να υπολογιστεί το απαιτούμενο μανομετρικό. Ως τέτοιο ορίζουμε την πίεση που απαιτείται για να ξεπεραστούν οι απώλειες τριβής και να διατηρηθεί μια σταθερή πίεση νερού σε όλο το κτίριο, με την κατάλληλη πίεσης εκροής φυσικά. Για τον υπολογισμό του μανομετρικού χρησιμοποιούμε δεδομένα όπως το μήκος και τη διάμετρο των σωλήνων, τον αριθμό και τον τύπο των εξαρτημάτων και το υψόμετρο του κτιρίου λαμβάνοντας υπόψη και τις συνθήκες αναρρόφησης του συγκροτήματος μας. O υπολογισμός του μανομετρικού θα πρέπει πάντα να υπολογίζεται σύμφωνα με τις προδιαγραφές του DIN 1988/ EN 806.

Αφού υπολογιστούν τα παραπάνω στοιχεία, μπορούμε να προχωρήσουμε στην επιλογή του πιεστικού συγκροτήματος σύμφωνα με τις ανάγκες μας. Αυτό μπορεί να είναι ένα συγκρότημα αποτελούμενο από μία ή και παραπάνω αντλίες σταθερών στροφών ή και μεταβλητών στροφών για να έχουμε όλα τα πλεονεκτήματα που αναφέραμε παραπάνω.

Πρόταση της WILO HELLAS

Kτίρια γραφείων, έχουν υψηλές απαιτήσεις αναφορικά με την παροχή νερού σε όλους τους ορόφους. Η WILO παρέχει ευέλικτα συστήματα για την αξιόπιστη αύξηση της πίεσης του νερού και την άνετη διάθεση του σε κτίρια μεσαίου και μεγάλου μεγέθους.

Σε αυτήν τη διαδικασία οι εγκαταστάσεις πρέπει να προσαρμόζονται σε διάφορες απαιτήσεις, ώστε ακόμα και τα πιο σύνθετα κυκλώματα νερού, με πληθώρα καταναλωτών, να τροφοδοτούνται βέλτιστα ανά πάσα στιγμή. Η παροχή πρέπει να διασφαλίζεται αδιάκοπα ακόμη και για μεγάλα υψόμετρα, με σταθερή πίεση, ανεξάρτητα από τις μεταβαλλόμενες ζητήσεις νερού και όσο πιο οικονομικά και αποδοτικά γίνεται.

Κάτι τέτοιο μπορεί να επιτευχθεί με το πρωτοποριακό σύστημα υψηλής απόδοσης Wilo-SiBoost Smart Helix EXCEL. Χάρη στη νέα σχεδίαση αντλίας, το εξελιγμένο υδραυλικό μέρος και τους πρωτοποριακούς κινητήρες EC (ενεργειακής απόδοσης ΙΕ5 σύμφωνα με το IEC 60034-30-2 High Efficiency Drive) τα πιεστικά αυτής της κατασκευαστικής σειράς καταναλώνουν σημαντικά λιγότερη πολύτιμη ενέργεια.

Η ασφάλεια του Wilo-SiBoost Smart Helix EXCEL επιτυγχάνεται χάρη στον κλειστό τρόπο κατασκευής και στην προστασία των ευαίσθητων εξαρτημάτων. Εξασφαλίζεται μεγάλη διάρκεια ζωής λόγω της κατασκευής από ανθεκτικό ανοξείδωτο χάλυβα και την ενσωματωμένη αναγνώριση ξηρής λειτουργίας.

Συνολικά τα συμπληρωματικά έξοδα λειτουργίας, που προκύπτουν από το κόστος εγκατάστασης, συντήρησης και επισκευής, είναι ιδιαίτερα χαμηλά, χάρη στην άμεση πρόσβαση στον στυπιοθλίπτη κασέτας χωρίς αποσυναρμολόγηση κινητήρα καθώς και στην εξαιρετικά εύκολη και ακριβή ρύθμιση του ηλεκτρονικού Smart Control πίνακα (SCe) με μόνο ένα πλήκτρο πλοήγησης.

Το πρωτοποριακό αυτό σύστημα ελέγχου επιτρέπει το γρήγορο και άνετο χειρισμό καθώς διαθέτει και δυνατότητα απομακρυσμένου ελέγχου μέσω αναλογικών και ψηφιακών επαφών και παρακολούθησης με τη δυνατότητα επικοινωνίας μέσω ποικίλων πρωτοκόλλων όπως ModBus, BACnet ή και μέσω δικτύων κινητής τηλεφωνίας GSM.

Άρθρο του Δημήτρη Τσαμαδιά | Μηχανολόγου Μηχανικού, MSc | Μηχανικού Πωλήσεων της εταιρείας WILO Hellas

Κεντρική φωτογραφία: Τυπική διάταξη πιεστικού συγκροτήματος inverter | Πηγή: WILO Hellas