हवा-पानी हीट पंप प्रणाली के डिजाइन में, बफर टैंक को कभी-कभी एक साधारण जल भंडारण पात्र के रूप में माना जाता है।
लेकिन हाइड्रोनिक इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, इसकी भूमिका बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है।
एक सही ढंग से डिज़ाइन किया गया बफर टैंक मदद कर सकता हैः
सिस्टम पानी की मात्रा और थर्मल जड़ता में वृद्धि
हीट पंप के कम चक्रों को कम करें
हाइड्रोलिक रूप से भवन के सर्किट से गर्मी पंप अलग
गर्मी पंप के माध्यम से पानी के प्रवाह को स्थिर
बहती हवा को इकट्ठा करने और निकालने में मदद करें
ऐसा स्थान उपलब्ध कराएं जहाँ तलछट जमा हो सके
पंप चयन को सरल बनाना
समस्या निवारण और कमीशनिंग को आसान बनाएं
यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैद्वितीयक हाइड्रोनिक प्रणाली, जहां हीट पंप सर्किट और बिल्डिंग डिस्ट्रीब्यूशन सर्किट अलग-अलग सर्कुलेशन पंपों के साथ काम करते हैं।
तो बफर टैंक का क्या काम होता है और इसे कब लगाना चाहिए?
आइए इसे एक इंजीनियर के दृष्टिकोण से देखें।
एक बफर टैंक एक हाइड्रोनिक हीटिंग या कूलिंग सिस्टम के भीतर स्थापित एक पानी का पात्र है।
घरेलू गर्म पानी के सिलेंडर के विपरीत, इसका प्राथमिक उद्देश्य आम तौर परपीने के लिए गर्म पानी का भंडारण नहीं करना.
इसके बजाय, इसमें हीट पंप और हीटिंग या कूलिंग टर्मिनलों के बीच चल रहे सिस्टम पानी को शामिल किया गया है।
एक विशिष्ट द्वितीयक प्रणाली में, हम स्थापना को दो सर्किट में विभाजित कर सकते हैंः
प्राथमिक सर्किट
वायु स्रोत हीट पंप → प्राथमिक परिसंचरण पंप → बफर टैंक → हीट पंप
माध्यमिक सर्किट
बफर टैंक → द्वितीयक परिसंचरण पंप → फर्श हीटिंग / रेडिएटर / फैन कॉइल्स → बफर टैंक
इसलिए बफर टैंक निम्न के बीच एक इंटरफेस बन जाता हैः
गर्मी का स्रोत ️ निर्माण भार
यह व्यवस्था हीट पंप और भवन वितरण प्रणाली को विभिन्न हाइड्रोलिक परिस्थितियों में काम करने की अनुमति देती है।
यह शायद एक बफर टैंक का सबसे प्रसिद्ध कार्य है।
जल थर्मल द्रव्यमान प्रदान करता है।
एक हाइड्रॉनिक प्रणाली में जितना अधिक पानी होता है, उसके तापमान को बदलने के लिए उतनी ही थर्मल ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
मूल सम्बन्ध हैः
Q = m × Cp × ΔT
जहांः
Q= ताप ऊर्जा
m= पानी का भार
सीपी= विशिष्ट ताप क्षमता
ΔT= पानी के तापमान में परिवर्तन
व्यावहारिक HVAC गणनाओं के लिए, लगभगः
1 लीटर पानी में प्रत्येक 1°C तापमान परिवर्तन के लिए 1.16 वाट थर्मल ऊर्जा जमा होती है।
उदाहरण के लिए, एक 200 लीटर का बफर टैंक जो 5 डिग्री सेल्सियस के उपयोग योग्य तापमान सीमा पर काम करता है, लगभग प्रदान करता हैः
200 × 1.16 × 5 = 1,160 Wh
या इसके बारे मेंः
1.16 kWh थर्मल स्टोरेज
इसका मतलब यह नहीं है कि बफर टैंक ऊर्जा का उत्पादन करता है।
यह केवल प्रणाली को अधिकथर्मल जड़ता.
और यह गर्मी पंप के संचालन के लिए बेहद उपयोगी हो सकता है।
सबसे बड़ा कारणों में से एक इंजीनियरों एक बफर टैंक पर विचार हैछोटी साइकिल.
एक इन्वर्टर हीट पंप की कल्पना कीजिए जो कि 5 किलोवाट के न्यूनतम हीटिंग आउटपुट तक मॉड्यूल कर सकता है।
हालांकि, हल्के बाहरी तापमान पर, इमारत को केवल 2 किलोवाट की आवश्यकता हो सकती है।
अब हमारे पास:
हीट पंप आउटपुटः 5 किलोवाट
भवन की मांगः 2 किलोवाट
अतिरिक्त आउटपुटः 3 किलोवाट
यदि पर्याप्त मात्रा में पानी न हो, तो यह अतिरिक्त ऊर्जा जल का तापमान तेजी से बढ़ने का कारण बनती है।
गर्मी पंप अपने लक्ष्य-जल-उपभोग तापमान तक पहुँचता है और बंद हो जाता है।
इमारत गर्मी का उपभोग जारी रखती है।
पानी का तापमान गिरता है।
गर्मी पंप फिर से शुरू होता है।
परिणाम यह है:
चालू → बंद → चालू → बंद → चालू
यह छोटी साइकिल है।
लगातार साइकिल चलाने से निम्न पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता हैः
मौसमी दक्षता
कंप्रेसर संचालन स्थिरता
इनडोर आराम
घटक का जीवनकाल
विद्युत खपत
पानी की मात्रा बढ़ाकर, बफर टैंक पानी के तापमान में परिवर्तन की दर को धीमा करता है।
इस प्रकार हीट पंप अपनी स्टॉपिंग स्थिति तक पहुंचने से पहले अधिक समय तक चल सकता है।
गर्मी उत्पादन और भवन की गर्मी की मांग लगभग हर समय बिल्कुल समान नहीं होती है।
मान लीजिए:
हीट पंप आउटपुट > बढ़ी हुई मांग
अतिरिक्त थर्मल ऊर्जा अस्थायी रूप से सिस्टम पानी के तापमान को बढ़ाती है।
अब विपरीत स्थिति पर विचार करें:
भवन मांग > तत्काल गर्मी पंप उत्पादन
इमारत पानी में संग्रहीत थर्मल ऊर्जा का कुछ हिस्सा निकालना शुरू कर देती है।
इसलिए, बफर टैंक गर्मी उत्पादन और गर्मी की खपत के बीच एक अस्थायी थर्मल बफर के रूप में कार्य करता है।
इसे व्यक्त करने का एक उपयोगी तरीका हैः
हीट पंप आउटपुट = बिल्डिंग लोड + सिस्टम हानि ± संग्रहीत ऊर्जा में परिवर्तन
यही कारण है कि शब्दबफर टैंकउचित है।
यह गर्मी स्रोत और भार के बीच अल्पकालिक अंतरों को "बफर" करने में मदद करता है।
एक माध्यमिक हाइड्रोनिक प्रणाली में, एक बफर टैंक का सबसे महत्वपूर्ण कार्य हाइड्रोलिक पृथक्करण है।
दो सर्किटों पर फिर से विचार कीजिए।
प्राथमिक परिसंचरण पंप का चयन निम्नलिखित के अनुसार किया जाता हैः
हीट पंप की आवश्यक प्रवाह दर
हीट एक्सचेंजर के दबाव में गिरावट
प्राथमिक पाइप प्रतिरोध
वाल्व और फिटिंग
निर्माता की न्यूनतम और नाममात्र प्रवाह आवश्यकताएं
द्वितीयक परिसंचरण पंप को सेवा देने की आवश्यकता हो सकती हैः
फर्श हीटिंग
रेडिएटर
फैन कॉइल इकाइयां
बहुमंजिला
कई हीटिंग जोन
ज़ोन वाल्व
लंबी पाइप लाइनें
वितरण मंडल
ये पूरी तरह से अलग हाइड्रोलिक स्थितियां हैं।
पृथक्करण के बिना, एक पंप को एक साथ दोनों पक्षों को संतुष्ट करने के लिए मजबूर किया जा सकता है।
एक उचित रूप से डिज़ाइन की गई माध्यमिक प्रणाली के साथ, हीट पंप सर्किट को हीट पंप के लिए अनुकूलित किया जा सकता है जबकि टर्मिनल सर्किट को इमारत के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
यह एक प्रमुख इंजीनियरिंग लाभ है।
हाइड्रोनिक एचवीएसी प्रणालियों में हवा सबसे कम महत्व दी जाने वाली समस्याओं में से एक है।
भरने और चालू करने के बाद भी, पानी में छोटी मात्रा में हवा भंग हो सकती है या विभिन्न स्थानों पर फंस सकती है।
वायु निम्न कारणों से प्रणाली में प्रवेश कर सकती है या उसमें रह सकती हैः
आरंभिक भरण
रखरखाव
रिसाव
दबाव में उतार-चढ़ाव
घोल से निकलती हुई गैसें
अनुचित चालू करना
प्रणाली में हवा का कारण बन सकती हैः
शोर
कम प्रचलन
अस्थिर प्रवाह
कम गर्मी हस्तांतरण
पंप गुहा
क्षरण
वायु लॉक
खराब टर्मिनल प्रदर्शन
एक बफर टैंक अपने बड़े क्रॉस सेक्शन क्षेत्र के कारण वायु पृथक्करण में सहायता कर सकता है।
एक अपेक्षाकृत छोटी पाइप से बहते पानी की कल्पना कीजिए।
जल का वेग काफी अधिक हो सकता है।
इस प्रकार चलती हुई जल के साथ छोटे-छोटे हवा के बुलबुले भी ले जाया जा सकता है।
जब पानी एक बहुत बड़े बफर टैंक में प्रवेश करता है, तो क्रॉस-सेक्शनल प्रवाह क्षेत्र नाटकीय रूप से बढ़ जाता है।
नतीजतन:
जल का वेग घटता है।
कम गति से हवा के बुलबुले पानी से अलग होकर टैंक के ऊपर की ओर उठने में आसानी होती है।
यदि उपयुक्तस्वचालित वायु वेंटिलेटर या वायु विभाजकएक उपयुक्त ऊंचे बिंदु पर स्थापित किया जाता है, संचित हवा को तब सिस्टम से हटाया जा सकता है।
सरलीकृत शब्दों में:
उच्च-गति पाइप प्रवाह → बफर टैंक → कम गति → वायु वृद्धि → वायु निकासी
इससे सिस्टम की स्थिरता में सुधार हो सकता है।
हालांकि, एक बफर टैंक को सही ढंग से डिजाइन किए गए वायु विभाजक के विकल्प के रूप में नहीं माना जाना चाहिए जहां एक की आवश्यकता होती है।
भारी प्रदूषकों के लिए भी यही सिद्धांत विपरीत दिशा में काम कर सकता है।
जब पानी बफर टैंक में प्रवेश करता है तो पानी का वेग घट जाता है।
हवा ऊपर उठने लगती है।
भारी कणों को जमा करने की प्रवृत्ति होती है।
हाइड्रॉनिक प्रणालियों में ऐसे प्रदूषक हो सकते हैं जैसेः
पाइप के अवशेष
जंग के कण
धातु ऑक्साइड
पैमाना
संयंत्र अवशेष
निलंबित ठोस पदार्थ
ये प्रदूषक पाइपवर्क, वाल्व, फिटिंग, पुराने रेडिएटर या अन्य घटकों से उत्पन्न हो सकते हैं।
बफर टैंक पर उपयुक्त कम बिंदु निकासी रखरखाव के दौरान जमा सामग्री को हटाने में आसान बना सकती है।
यह विशेष रूप से बाद के सिस्टम में उपयोगी है जहां मौजूदा रेडिएटर और पाइपवर्क में पहले से ही प्रदूषण हो सकता है।
एक बार फिर, बफर टैंक एक समर्पित टैंक की जगह नहीं लेता हैगंदगी विभाजक या चुंबकीय फ़िल्टरजब इनकी आवश्यकता होती है।
इसके बजाय, यह प्रणाली की समग्र वायु और गंदगी प्रबंधन रणनीति का पूरक हो सकता है।
वायु और प्रदूषण केवल रखरखाव के मुद्दे नहीं हैं।
वे सीधे हीट पंप के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं।
हाइड्रोनिक सर्किट में फंसी हवा पानी के प्रभावी परिसंचरण और गर्मी हस्तांतरण को कम कर सकती है।
दूषित पदार्थ संभावित रूप से प्रभावित कर सकते हैंः
प्लेट हीट एक्सचेंजर
सर्कुलेशन पंप
नियंत्रण वाल्व
स्ट्रेनर
प्रवाह सेंसर
फैन कॉइल हीट एक्सचेंजर्स
यही कारण है कि अच्छी हाइड्रोनिक इंजीनियरिंग को न केवल इस पर विचार करना चाहिएः
प्रवाह + तापमान
लेकिन यह भीः
जल गुणवत्ता + वायु प्रबंधन + गंदगी पृथक्करण
ये कारक प्रणाली के जीवनकाल के दौरान अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं।
यह द्वितीयक प्रणाली के कम स्पष्ट लाभों में से एक है।
जब हीट पंप एक समर्पित प्राथमिक सर्किट के माध्यम से एक बफर टैंक से जुड़ा होता है, तो इस सर्किट की हाइड्रोलिक स्थितियां अपेक्षाकृत अनुमानित होती हैं।
डिजाइनर गणना कर सकता हैः
आवश्यक प्रवाह दर + पाइप दबाव में गिरावट + हीट पंप दबाव में गिरावट + वाल्व/फिटिंग प्रतिरोध
इससे पंप का चयन अधिक सटीक हो जाता है।
केवल इसलिए कि पूरे भवन के नेटवर्क की भविष्यवाणी करना मुश्किल है, इसलिए बड़े पंप का चयन करने के बजाय, इंजीनियर मुख्य पंप का चयन विशेष रूप से हीट पंप सर्किट के लिए कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए:
हीट पंप → लघु प्राथमिक पाइपवर्क → बफर टैंक
की तुलना में गणना करने के लिए बहुत आसान हैः
हीट पंप → कई मंजिलें → विभिन्न पाइप व्यास → जोन वाल्व → रेडिएटर → फैन कॉइल → फर्श हीटिंग → कई मनिफोल्ड
यह पृथक्करण विशेष रूप से जटिल प्रतिष्ठानों में मूल्यवान है।
सर्कुलेशन पंप जब भी काम करते हैं, बिजली का उपभोग करते हैं।
एक बड़े पैमाने पर पंप का कारण बन सकता हैः
अत्यधिक जल वेग
बिजली की अधिक खपत
वाल्व शोर
अनावश्यक अंतर दबाव
खराब नियंत्रण व्यवहार
एक छोटे से पंप का कारण हो सकता हैः
अपर्याप्त जल प्रवाह
बड़ा ΔT
कम टर्मिनल आउटपुट
हीट पंप अलार्म
खराब हीटिंग या कूलिंग प्रदर्शन
अतः:
सही परिसंचरण पंप सबसे बड़ा पंप नहीं है, यह वह पंप है जो उचित नियंत्रण के साथ आवश्यक सिर पर आवश्यक प्रवाह प्रदान कर सकता है।
एक द्वितीयक प्रणाली में, समर्पित प्राथमिक लूप इस चयन को आसान बनाता है।
माध्यमिक परिसंचरण पंप का काम अलग है।
यह इमारत की सेवा करता है।
इसके चयन में निम्नलिखित कारकों पर विचार किया जाना चाहिए:
टर्मिनल प्रकार
आवश्यक टर्मिनल प्रवाह
पाइप की लंबाई
पाइप व्यास
मोड़ों की संख्या
विविध
नियंत्रण वाल्व
मिश्रण वाल्व
भवन की ऊंचाई जहां सिस्टम डिजाइन के लिए प्रासंगिक हो
वितरण दबाव हानि
एक साथ क्षेत्र की मांग
वास्तविक परियोजनाओं में, प्रारंभिक डिजाइन के दौरान इन सभी कारकों का सही अनुमान लगाना मुश्किल हो सकता है।
यह विशेष रूप से नवीनीकरण परियोजनाओं में सच है।
एक द्वितीयक प्रणाली भवन की ओर अनिश्चितता को हीट पंप के प्राथमिक सर्किट से अलग करने में मदद करती है।
अधिकतर भवनों को हर समय अधिकतम प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती।
आठ हीटिंग जोन वाले विला पर विचार कीजिए।
रात में, शायद केवल तीन क्षेत्रों को हीटिंग की आवश्यकता होती है।
यदि द्वितीयक पंप पूर्ण गति से चलता रहे, तो इसकी बहुत अधिक पंपिंग ऊर्जा अनावश्यक हो सकती है।
एक आधुनिक परिवर्तनीय गति वाला ईसीएम पंप सिस्टम की मांग के अनुसार अपने संचालन बिंदु को समायोजित कर सकता है।
उदाहरण के लिए:
अधिक क्षेत्र खुले → अधिक प्रवाह की आवश्यकता
कम खुले क्षेत्र → कम प्रवाह की आवश्यकता
यह विशेष रूप से निम्नलिखित में उपयोगी हैः
क्षेत्रबद्ध फर्श हीटिंग
थर्मोस्टैटिक रेडिएटर सिस्टम
फैन कॉइल नेटवर्क
बहु-कमरे की स्थापनाएं
वैरिएबल स्पीड के सही नियंत्रण से अनावश्यक सहायक ऊर्जा की खपत में काफी कमी आ सकती है।
यह द्वितीयक प्रणाली वास्तुकला का एक और महत्वपूर्ण लाभ है।
दप्राथमिक पंपगर्मी पंप के संचालन के अनुसार नियंत्रित किया जा सकता है।
दमाध्यमिक पंपभवन की मांग के अनुसार नियंत्रित किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए:
जब हीट पंप को गर्म या ठंडा करने की आवश्यकता हो:
गर्मी पंप चालू → प्राथमिक पंप चालू
जब हीट पंप बंद हो जाता हैः
प्राथमिक पंप निर्माता के नियंत्रण तर्क का पालन करता है
जब एक या अधिक कमरों को हीटिंग की आवश्यकता होती है:
ज़ोन डिमांड → सेकेंडरी पंप ऑन
जब सभी क्षेत्र संतुष्ट हों:
कोई भवन मांग → माध्यमिक पंप गति कम या बंद कर सकते हैं
इससे हीट सोर्स और बिल्डिंग डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम अपनी आवश्यकताओं के अनुसार काम कर सकते हैं।
यह लाभ इंस्टॉलरों और बिक्री के बाद के इंजीनियरों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
प्रत्यक्ष प्रणाली में हीट पंप और भवन के पूरे वितरण नेटवर्क को हाइड्रोलिक रूप से जोड़ा जाता है।
यदि कोई प्रवाह समस्या उत्पन्न होती है, तो तकनीशियन को जांच करने की आवश्यकता हो सकती हैः
हीट पंप → पंप → पाइप → वाल्व → मनिफोल्ड्स → रेडिएटर → फैन कॉइल्स → फर्श हीटिंग
समस्या लगभग कहीं भी हो सकती है।
एक द्वितीयक प्रणाली स्थापना को दो आसान निदान सर्किट में विभाजित करती है।
जाँचः
हीट पंप
प्राथमिक पंप
प्राथमिक पाइपिंग
बफर टैंक कनेक्शन
प्रवाह सेंसर
प्राथमिक वाल्व
जाँचः
माध्यमिक पंप
ज़ोन वाल्व
मिश्रण वाल्व
विविध
टर्मिनल इकाइयां
वितरण पाइपवर्क
यह पृथक्करण कमीशन और समस्या निवारण को काफी आसान बना सकता है।
निम्नलिखित का उपयोग करने वाली परियोजना पर विचार करें:
वायु स्रोत हीट पंप + रेडिएटर + फैन कॉइल्स + फर्श हीटिंग
प्रत्येक टर्मिनल में अलग-अलग आवश्यकताएं हो सकती हैं।
| टर्मिनल | विशिष्ट विशेषताएं |
|---|---|
| फर्श हीटिंग | कम जल तापमान, अपेक्षाकृत उच्च जल मात्रा |
| रेडिएटर | डिजाइन के आधार पर गर्म पानी का उच्च तापमान |
| फैन कॉइल | हीटिंग/कूलिंग ऑपरेशन, अक्सर भिन्न प्रवाह और ΔT |
| कई क्षेत्र | निरंतर परिवर्तित प्रवाह |
एक निश्चित प्रवाह वाले सर्किट से इन सभी स्थितियों को पूरा करने का प्रयास करना कठिन हो सकता है।
एक द्वितीयक प्रणाली बहुत अधिक लचीलापन प्रदान करती है।
प्रत्येक टर्मिनल सर्किट की आवश्यकताओं के अनुसार अलग-अलग पंप, मिक्सिंग वाल्व, मनिफोल्ड और नियंत्रण डिजाइन किए जा सकते हैं।
ठंडे और आर्द्र मौसम में काम करने वाले वायु स्रोत हीट पंपों को समय-समय पर बाहरी हीट एक्सचेंजर को पिघलाने की आवश्यकता होती है।
रिवर्स-साइकल डीफ्रॉस्ट के दौरान, सिस्टम के पानी की तरफ से थर्मल ऊर्जा ली जाती है।
यदि उपलब्ध सिस्टम पानी की मात्रा बहुत कम है, तो पिघलने के दौरान पानी का तापमान तेजी से गिर सकता है।
इसलिए पर्याप्त मात्रा में पानी इस प्रक्रिया के दौरान थर्मल स्थिरता प्रदान करने में मदद कर सकता है।
एक बफर टैंक इस उपलब्ध थर्मल द्रव्यमान में योगदान कर सकता है।
हालांकि, आवश्यक न्यूनतम सिस्टम वॉल्यूम और डीफ्रॉस्ट रणनीति हमेशाहीट पंप निर्माता की तकनीकी आवश्यकताएं.
एक बफर टैंक का आकार कभी भी केवल अनुमानों के आधार पर नहीं होना चाहिए।
नहीं.
यह महत्वपूर्ण है।
एक बफर टैंक कई उपयोगी कार्य प्रदान करता है, लेकिन यह एक वास्तविक इंजीनियरिंग आवश्यकता को हल करना चाहिए।
एक साधारण प्रणाली को एक की आवश्यकता नहीं हो सकती है यदि यह पहले से ही प्रदान करता हैः
पर्याप्त प्रणाली जल मात्रा
स्थिर जल प्रवाह
गर्मी पंप के माध्यम से पर्याप्त न्यूनतम प्रवाह
अच्छा इन्वर्टर मॉड्यूलेशन
सीमित क्षेत्र निर्धारण
सही हाइड्रोलिक डिजाइन
स्वीकार्य न्यूनतम कंप्रेसर रनटाइम
उदाहरण के लिए, एक उचित रूप से डिज़ाइन की गई एकल-क्षेत्र फर्श हीटिंग प्रणाली में पहले से ही काफी मात्रा में पानी हो सकता है और स्थिर प्रवाह हो सकता है।
एक बड़ा बफर टैंक जोड़ने से थोड़ा अतिरिक्त लाभ हो सकता है।
एक बफर टैंक बहुत अधिक मूल्यवान हो जाता है जब प्रणाली हैः
कई क्षेत्र
कमरे के थर्मोस्टैट और वाल्व अक्सर पानी के प्रवाह को बदलते हैं।
कई टर्मिनल प्रकार
रेडिएटर, फर्श हीटिंग और फैन कॉइल्स अलग-अलग हाइड्रोलिक परिस्थितियों में काम करते हैं।
कम प्रणाली जल मात्रा
यह प्रणाली हीट पंप निर्माता की न्यूनतम मात्रा की आवश्यकता को पूरा नहीं कर सकती है।
लघु चक्र जोखिम
न्यूनतम हीट पंप आउटपुट अक्सर भवन की मांग से अधिक होता है।
परिवर्तनीय प्रवाह
ऑपरेशन के दौरान कई टर्मिनल वाल्व खुलते और बंद हो जाते हैं।
हाइड्रोलिक पृथक्करण की आवश्यकताएं
हीट पंप और बिल्डिंग सर्किट में अलग-अलग प्रवाह दर की आवश्यकता होती है।
डीफ्रॉस्ट आवश्यकताएं
अतिरिक्त थर्मल द्रव्यमान पानी के स्थिर तापमान को बनाए रखने में मदद कर सकता है।
जटिल भवन वितरण
माध्यमिक सर्किट में हाइड्रोलिक प्रतिरोध की भविष्यवाणी करना कठिन है।
यह विशेष रूप से घर के मालिकों और नए इंस्टॉलरों के लिए महत्वपूर्ण है।
एबफर टैंकऔर एकघरेलू गर्म पानी का टैंकविभिन्न कार्य करते हैं।
इसमें हाइड्रोनिक सिस्टम का पानी होता है और यह समर्थन करता हैः
हीटिंग/कूलिंग सिस्टम
पीने के लिए गर्म पानी का भंडारणः
स्नान / नल / बाथरूम / रसोई
इसलिए कुछ हीट पंप इंस्टॉलेशन में दोनों शामिल हो सकते हैंः
हीट पंप + बफर टैंक + डीएचडब्ल्यू टैंक
उन्हें एक ही घटक के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
इस बिंदु पर जोर देने योग्य है।
एक बफर टैंक स्थापित करने से यह ठीक नहीं हो सकताः
गलत गर्मी पंप आकार
खराब भवन ताप भार गणना
कम आकार का पाइपवर्क
गलत पंप चयन
खराब नियंत्रण तर्क
अत्यधिक उच्च जल तापमान आवश्यकताएं
खराब टर्मिनल चयन
गलत प्रणाली संतुलन
एक बफर टैंक खराब एचवीएसी इंजीनियरिंग के लिए एक उपकरण नहीं है।
पूरी प्रणाली को अभी भी सही ढंग से डिजाइन करने की आवश्यकता है।
एक द्वितीयक प्रणाली अपनी पूर्ण क्षमता तक तब पहुंचती है जब दोनों पक्षों को बुद्धिमानी से नियंत्रित किया जाता है।
मूल दर्शन यह हैः
प्राथमिक पक्ष = हीट पंप आवश्यकताओं के अनुसार नियंत्रित
माध्यमिक पक्ष = भवन की मांग के अनुसार नियंत्रित
उदाहरण के लिए, गर्मी पंप का उपयोग किया जा सकता हैः
बाहर निकलने वाले पानी के तापमान को नियंत्रित करना
मौसम की क्षतिपूर्ति
बफर टैंक का तापमान
कंप्रेसर मॉड्यूलेशन
इस बीच, द्वितीयक प्रणाली निम्नलिखित पर प्रतिक्रिया दे सकती हैः
कमरे के थर्मोस्टैट
क्षेत्र की मांग
अंतर दबाव
आपूर्ति जल का तापमान
टर्मिनल मांग
परिवर्तनीय गति पंप नियंत्रण
लक्ष्य यह नहीं है कि दोनों पंप अधिकतम गति से लगातार चलें।
इसका उद्देश्यकेवल वास्तव में आवश्यक प्रवाह और ताप ऊर्जा.
| कार्य | इंजीनियरिंग लाभ |
|---|---|
| पानी की मात्रा जोड़ता है | थर्मल जड़ता को बढ़ाता है |
| अस्थायी रूप से ताप ऊर्जा का भंडारण करता है | अल्पावधि भार परिवर्तनों को संतुलित करने में मदद करता है |
| तापमान में उतार-चढ़ाव को कम करता है | छोटी साइकिल चलाने से बचाता है |
| हाइड्रोलिक पृथक्करण | गर्मी पंप और टर्मिनल प्रवाह आवश्यकताओं को अलग करता है |
| टैंक में पानी की कम गति | वायु पृथक्करण में सहायता कर सकता है |
| निपटान की मात्रा | भारी प्रदूषकों को इकट्ठा करने में मदद कर सकता है |
| स्थिर प्राथमिक सर्किट | प्राथमिक पंप चयन को आसान बनाता है |
| स्वतंत्र सर्किट | बेहतर पंप नियंत्रण को सक्षम करता है |
| अतिरिक्त थर्मल द्रव्यमान | स्थिर डीफ्रॉस्ट ऑपरेशन का समर्थन कर सकता है |
| हाइड्रोलिक पृथक्करण | समस्या निवारण को सरल बनाता है |
एक अच्छे हीट पंप की स्थापना में चार बुनियादी तत्वों का संतुलन होना चाहिए:
गर्मी उत्पादन
↓
जल प्रवाह
↓
थर्मल स्टोरेज
↓
मांग बढ़ाना
बफर टैंक इन तत्वों के चौराहे पर स्थित है।
यह निम्नलिखित के बीच मतभेदों का प्रबंधन करने में मदद कर सकता हैः
हीट पंप आउटपुट
और
प्राथमिक प्रवाह ️ द्वितीयक प्रवाह
यही कारण है कि बफर टैंक एक अच्छी तरह से डिजाइन माध्यमिक हाइड्रोनिक प्रणाली में एक महत्वपूर्ण घटक बन सकता है।
सही आवेदन में, बिल्कुल।
एक उचित रूप से डिज़ाइन किया गया बफर टैंक हवा-पानी हीट पंप प्रणाली में पानी की मात्रा को बढ़ाने से बहुत अधिक कर सकता है।
यह निम्नलिखित प्रदान कर सकता हैः
थर्मल बफरिंग, हाइड्रोलिक पृथक्करण, प्रवाह स्थिरता, लघु चक्र में कमी, बेहतर वायु प्रबंधन, तलछट संग्रह, पंप चयन में आसानी, स्वतंत्र सर्किट नियंत्रण,और सरल समस्या निवारण.
लेकिन कुंजी वाक्यांश हैः
उचित रूप से डिजाइन किया गया।
बफर टैंक की मात्रा, पाइप कनेक्शन, परिसंचरण पंप, सेंसर, वाल्व और नियंत्रण रणनीति सभी को एक साथ काम करने की आवश्यकता है।
एक सरल, स्थिर, एकल-क्षेत्र प्रणाली के लिए, एक बफर टैंक आवश्यक नहीं हो सकता है।
एक जटिल प्रणाली के लिएफर्श हीटिंग, रेडिएटर, फैन कॉइल्स, कई जोन या पानी का प्रवाह, एक सही ढंग से डिजाइन किए गए बफर टैंक के साथ एक माध्यमिक हाइड्रोनिक प्रणाली महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग लाभ प्रदान कर सकती है।
सबसे अच्छी एचवीएसी प्रणाली सबसे अधिक घटकों वाली नहीं है।
यह वह है जिसमें प्रत्येक घटक का एक स्पष्ट इंजीनियरिंग उद्देश्य होता है।
वायु स्रोत हीट पंप, हाइड्रोनिक हीटिंग सिस्टम, फर्श हीटिंग अनुप्रयोगों और OEM हीट पंप समाधानों के बारे में अधिक तकनीकी जानकारी के लिए, देखेंः
हमेशा नहीं. एक बफर टैंक विशेष रूप से उपयोगी है जब अतिरिक्त सिस्टम पानी की मात्रा, हाइड्रोलिक पृथक्करण, प्रवाह स्थिरीकरण, या लघु चक्र की रोकथाम की आवश्यकता होती है.पर्याप्त मात्रा में पानी और स्थिर प्रवाह के साथ सरल प्रणाली एक के बिना काम कर सकते हैं.
एक बफर टैंक सिस्टम के पानी की मात्रा को बढ़ा सकता है, थर्मल जड़ता प्रदान कर सकता है, हाइड्रोलिक रूप से प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट को अलग कर सकता है, प्रवाह को स्थिर करने में मदद कर सकता है, छोटे चक्र को कम कर सकता है,और हवा और तलछट प्रबंधन में सहायता.
प्रत्यक्ष रूप से नहीं, बफर टैंक चक्र को कम करके और हाइड्रोलिक स्थितियों को स्थिर करके समग्र प्रणाली संचालन में सुधार कर सकता है, लेकिन यह गर्मी हानि भी शुरू करता है।प्रणाली की दक्षता पूर्ण डिजाइन पर निर्भर करती है.
यह वायु पृथक्करण में सहायता कर सकता है क्योंकि पानी का वेग बड़े पोत के अंदर कम हो जाता है, जिससे घुसे हुए वायु बुलबुले अधिक आसानी से उठने लगते हैं।एक उचित रूप से डिजाइन हवा विभाजक या स्वचालित हवा वेंट अभी भी आवश्यक हो सकता है.
पानी की कम गति कुछ भारी कणों को जमा करने की अनुमति दे सकती है, विशेष रूप से यदि टैंक में उपयुक्त कम बिंदु निकासी है।या चुंबकीय फ़िल्टर जहां आवश्यक हो.
इसकी स्थिति हाइड्रोलिक वास्तुकला और टैंक के इच्छित कार्य पर निर्भर करती है। चार-ट्यूब बफर टैंक, दो-ट्यूब वॉल्यूमराइज़र और अन्य कॉन्फ़िगरेशन अलग-अलग व्यवहार करते हैं,तो कनेक्शन डिजाइन प्रणाली की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए.
प्रत्येक परियोजना के लिए कोई सार्वभौमिक लीटर प्रति किलोवाट नियम उपयुक्त नहीं है। आकार को न्यूनतम गर्मी पंप आउटपुट, सिस्टम पानी की मात्रा, न्यूनतम रनटाइम, अनुमेय ΔT, न्यूनतम भवन भार, ज़ोनिंग पर विचार करना चाहिए,और निर्माता की आवश्यकताएं।
हवा-पानी हीट पंप प्रणाली के डिजाइन में, बफर टैंक को कभी-कभी एक साधारण जल भंडारण पात्र के रूप में माना जाता है।
लेकिन हाइड्रोनिक इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, इसकी भूमिका बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है।
एक सही ढंग से डिज़ाइन किया गया बफर टैंक मदद कर सकता हैः
सिस्टम पानी की मात्रा और थर्मल जड़ता में वृद्धि
हीट पंप के कम चक्रों को कम करें
हाइड्रोलिक रूप से भवन के सर्किट से गर्मी पंप अलग
गर्मी पंप के माध्यम से पानी के प्रवाह को स्थिर
बहती हवा को इकट्ठा करने और निकालने में मदद करें
ऐसा स्थान उपलब्ध कराएं जहाँ तलछट जमा हो सके
पंप चयन को सरल बनाना
समस्या निवारण और कमीशनिंग को आसान बनाएं
यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैद्वितीयक हाइड्रोनिक प्रणाली, जहां हीट पंप सर्किट और बिल्डिंग डिस्ट्रीब्यूशन सर्किट अलग-अलग सर्कुलेशन पंपों के साथ काम करते हैं।
तो बफर टैंक का क्या काम होता है और इसे कब लगाना चाहिए?
आइए इसे एक इंजीनियर के दृष्टिकोण से देखें।
एक बफर टैंक एक हाइड्रोनिक हीटिंग या कूलिंग सिस्टम के भीतर स्थापित एक पानी का पात्र है।
घरेलू गर्म पानी के सिलेंडर के विपरीत, इसका प्राथमिक उद्देश्य आम तौर परपीने के लिए गर्म पानी का भंडारण नहीं करना.
इसके बजाय, इसमें हीट पंप और हीटिंग या कूलिंग टर्मिनलों के बीच चल रहे सिस्टम पानी को शामिल किया गया है।
एक विशिष्ट द्वितीयक प्रणाली में, हम स्थापना को दो सर्किट में विभाजित कर सकते हैंः
प्राथमिक सर्किट
वायु स्रोत हीट पंप → प्राथमिक परिसंचरण पंप → बफर टैंक → हीट पंप
माध्यमिक सर्किट
बफर टैंक → द्वितीयक परिसंचरण पंप → फर्श हीटिंग / रेडिएटर / फैन कॉइल्स → बफर टैंक
इसलिए बफर टैंक निम्न के बीच एक इंटरफेस बन जाता हैः
गर्मी का स्रोत ️ निर्माण भार
यह व्यवस्था हीट पंप और भवन वितरण प्रणाली को विभिन्न हाइड्रोलिक परिस्थितियों में काम करने की अनुमति देती है।
यह शायद एक बफर टैंक का सबसे प्रसिद्ध कार्य है।
जल थर्मल द्रव्यमान प्रदान करता है।
एक हाइड्रॉनिक प्रणाली में जितना अधिक पानी होता है, उसके तापमान को बदलने के लिए उतनी ही थर्मल ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
मूल सम्बन्ध हैः
Q = m × Cp × ΔT
जहांः
Q= ताप ऊर्जा
m= पानी का भार
सीपी= विशिष्ट ताप क्षमता
ΔT= पानी के तापमान में परिवर्तन
व्यावहारिक HVAC गणनाओं के लिए, लगभगः
1 लीटर पानी में प्रत्येक 1°C तापमान परिवर्तन के लिए 1.16 वाट थर्मल ऊर्जा जमा होती है।
उदाहरण के लिए, एक 200 लीटर का बफर टैंक जो 5 डिग्री सेल्सियस के उपयोग योग्य तापमान सीमा पर काम करता है, लगभग प्रदान करता हैः
200 × 1.16 × 5 = 1,160 Wh
या इसके बारे मेंः
1.16 kWh थर्मल स्टोरेज
इसका मतलब यह नहीं है कि बफर टैंक ऊर्जा का उत्पादन करता है।
यह केवल प्रणाली को अधिकथर्मल जड़ता.
और यह गर्मी पंप के संचालन के लिए बेहद उपयोगी हो सकता है।
सबसे बड़ा कारणों में से एक इंजीनियरों एक बफर टैंक पर विचार हैछोटी साइकिल.
एक इन्वर्टर हीट पंप की कल्पना कीजिए जो कि 5 किलोवाट के न्यूनतम हीटिंग आउटपुट तक मॉड्यूल कर सकता है।
हालांकि, हल्के बाहरी तापमान पर, इमारत को केवल 2 किलोवाट की आवश्यकता हो सकती है।
अब हमारे पास:
हीट पंप आउटपुटः 5 किलोवाट
भवन की मांगः 2 किलोवाट
अतिरिक्त आउटपुटः 3 किलोवाट
यदि पर्याप्त मात्रा में पानी न हो, तो यह अतिरिक्त ऊर्जा जल का तापमान तेजी से बढ़ने का कारण बनती है।
गर्मी पंप अपने लक्ष्य-जल-उपभोग तापमान तक पहुँचता है और बंद हो जाता है।
इमारत गर्मी का उपभोग जारी रखती है।
पानी का तापमान गिरता है।
गर्मी पंप फिर से शुरू होता है।
परिणाम यह है:
चालू → बंद → चालू → बंद → चालू
यह छोटी साइकिल है।
लगातार साइकिल चलाने से निम्न पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता हैः
मौसमी दक्षता
कंप्रेसर संचालन स्थिरता
इनडोर आराम
घटक का जीवनकाल
विद्युत खपत
पानी की मात्रा बढ़ाकर, बफर टैंक पानी के तापमान में परिवर्तन की दर को धीमा करता है।
इस प्रकार हीट पंप अपनी स्टॉपिंग स्थिति तक पहुंचने से पहले अधिक समय तक चल सकता है।
गर्मी उत्पादन और भवन की गर्मी की मांग लगभग हर समय बिल्कुल समान नहीं होती है।
मान लीजिए:
हीट पंप आउटपुट > बढ़ी हुई मांग
अतिरिक्त थर्मल ऊर्जा अस्थायी रूप से सिस्टम पानी के तापमान को बढ़ाती है।
अब विपरीत स्थिति पर विचार करें:
भवन मांग > तत्काल गर्मी पंप उत्पादन
इमारत पानी में संग्रहीत थर्मल ऊर्जा का कुछ हिस्सा निकालना शुरू कर देती है।
इसलिए, बफर टैंक गर्मी उत्पादन और गर्मी की खपत के बीच एक अस्थायी थर्मल बफर के रूप में कार्य करता है।
इसे व्यक्त करने का एक उपयोगी तरीका हैः
हीट पंप आउटपुट = बिल्डिंग लोड + सिस्टम हानि ± संग्रहीत ऊर्जा में परिवर्तन
यही कारण है कि शब्दबफर टैंकउचित है।
यह गर्मी स्रोत और भार के बीच अल्पकालिक अंतरों को "बफर" करने में मदद करता है।
एक माध्यमिक हाइड्रोनिक प्रणाली में, एक बफर टैंक का सबसे महत्वपूर्ण कार्य हाइड्रोलिक पृथक्करण है।
दो सर्किटों पर फिर से विचार कीजिए।
प्राथमिक परिसंचरण पंप का चयन निम्नलिखित के अनुसार किया जाता हैः
हीट पंप की आवश्यक प्रवाह दर
हीट एक्सचेंजर के दबाव में गिरावट
प्राथमिक पाइप प्रतिरोध
वाल्व और फिटिंग
निर्माता की न्यूनतम और नाममात्र प्रवाह आवश्यकताएं
द्वितीयक परिसंचरण पंप को सेवा देने की आवश्यकता हो सकती हैः
फर्श हीटिंग
रेडिएटर
फैन कॉइल इकाइयां
बहुमंजिला
कई हीटिंग जोन
ज़ोन वाल्व
लंबी पाइप लाइनें
वितरण मंडल
ये पूरी तरह से अलग हाइड्रोलिक स्थितियां हैं।
पृथक्करण के बिना, एक पंप को एक साथ दोनों पक्षों को संतुष्ट करने के लिए मजबूर किया जा सकता है।
एक उचित रूप से डिज़ाइन की गई माध्यमिक प्रणाली के साथ, हीट पंप सर्किट को हीट पंप के लिए अनुकूलित किया जा सकता है जबकि टर्मिनल सर्किट को इमारत के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
यह एक प्रमुख इंजीनियरिंग लाभ है।
हाइड्रोनिक एचवीएसी प्रणालियों में हवा सबसे कम महत्व दी जाने वाली समस्याओं में से एक है।
भरने और चालू करने के बाद भी, पानी में छोटी मात्रा में हवा भंग हो सकती है या विभिन्न स्थानों पर फंस सकती है।
वायु निम्न कारणों से प्रणाली में प्रवेश कर सकती है या उसमें रह सकती हैः
आरंभिक भरण
रखरखाव
रिसाव
दबाव में उतार-चढ़ाव
घोल से निकलती हुई गैसें
अनुचित चालू करना
प्रणाली में हवा का कारण बन सकती हैः
शोर
कम प्रचलन
अस्थिर प्रवाह
कम गर्मी हस्तांतरण
पंप गुहा
क्षरण
वायु लॉक
खराब टर्मिनल प्रदर्शन
एक बफर टैंक अपने बड़े क्रॉस सेक्शन क्षेत्र के कारण वायु पृथक्करण में सहायता कर सकता है।
एक अपेक्षाकृत छोटी पाइप से बहते पानी की कल्पना कीजिए।
जल का वेग काफी अधिक हो सकता है।
इस प्रकार चलती हुई जल के साथ छोटे-छोटे हवा के बुलबुले भी ले जाया जा सकता है।
जब पानी एक बहुत बड़े बफर टैंक में प्रवेश करता है, तो क्रॉस-सेक्शनल प्रवाह क्षेत्र नाटकीय रूप से बढ़ जाता है।
नतीजतन:
जल का वेग घटता है।
कम गति से हवा के बुलबुले पानी से अलग होकर टैंक के ऊपर की ओर उठने में आसानी होती है।
यदि उपयुक्तस्वचालित वायु वेंटिलेटर या वायु विभाजकएक उपयुक्त ऊंचे बिंदु पर स्थापित किया जाता है, संचित हवा को तब सिस्टम से हटाया जा सकता है।
सरलीकृत शब्दों में:
उच्च-गति पाइप प्रवाह → बफर टैंक → कम गति → वायु वृद्धि → वायु निकासी
इससे सिस्टम की स्थिरता में सुधार हो सकता है।
हालांकि, एक बफर टैंक को सही ढंग से डिजाइन किए गए वायु विभाजक के विकल्प के रूप में नहीं माना जाना चाहिए जहां एक की आवश्यकता होती है।
भारी प्रदूषकों के लिए भी यही सिद्धांत विपरीत दिशा में काम कर सकता है।
जब पानी बफर टैंक में प्रवेश करता है तो पानी का वेग घट जाता है।
हवा ऊपर उठने लगती है।
भारी कणों को जमा करने की प्रवृत्ति होती है।
हाइड्रॉनिक प्रणालियों में ऐसे प्रदूषक हो सकते हैं जैसेः
पाइप के अवशेष
जंग के कण
धातु ऑक्साइड
पैमाना
संयंत्र अवशेष
निलंबित ठोस पदार्थ
ये प्रदूषक पाइपवर्क, वाल्व, फिटिंग, पुराने रेडिएटर या अन्य घटकों से उत्पन्न हो सकते हैं।
बफर टैंक पर उपयुक्त कम बिंदु निकासी रखरखाव के दौरान जमा सामग्री को हटाने में आसान बना सकती है।
यह विशेष रूप से बाद के सिस्टम में उपयोगी है जहां मौजूदा रेडिएटर और पाइपवर्क में पहले से ही प्रदूषण हो सकता है।
एक बार फिर, बफर टैंक एक समर्पित टैंक की जगह नहीं लेता हैगंदगी विभाजक या चुंबकीय फ़िल्टरजब इनकी आवश्यकता होती है।
इसके बजाय, यह प्रणाली की समग्र वायु और गंदगी प्रबंधन रणनीति का पूरक हो सकता है।
वायु और प्रदूषण केवल रखरखाव के मुद्दे नहीं हैं।
वे सीधे हीट पंप के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं।
हाइड्रोनिक सर्किट में फंसी हवा पानी के प्रभावी परिसंचरण और गर्मी हस्तांतरण को कम कर सकती है।
दूषित पदार्थ संभावित रूप से प्रभावित कर सकते हैंः
प्लेट हीट एक्सचेंजर
सर्कुलेशन पंप
नियंत्रण वाल्व
स्ट्रेनर
प्रवाह सेंसर
फैन कॉइल हीट एक्सचेंजर्स
यही कारण है कि अच्छी हाइड्रोनिक इंजीनियरिंग को न केवल इस पर विचार करना चाहिएः
प्रवाह + तापमान
लेकिन यह भीः
जल गुणवत्ता + वायु प्रबंधन + गंदगी पृथक्करण
ये कारक प्रणाली के जीवनकाल के दौरान अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं।
यह द्वितीयक प्रणाली के कम स्पष्ट लाभों में से एक है।
जब हीट पंप एक समर्पित प्राथमिक सर्किट के माध्यम से एक बफर टैंक से जुड़ा होता है, तो इस सर्किट की हाइड्रोलिक स्थितियां अपेक्षाकृत अनुमानित होती हैं।
डिजाइनर गणना कर सकता हैः
आवश्यक प्रवाह दर + पाइप दबाव में गिरावट + हीट पंप दबाव में गिरावट + वाल्व/फिटिंग प्रतिरोध
इससे पंप का चयन अधिक सटीक हो जाता है।
केवल इसलिए कि पूरे भवन के नेटवर्क की भविष्यवाणी करना मुश्किल है, इसलिए बड़े पंप का चयन करने के बजाय, इंजीनियर मुख्य पंप का चयन विशेष रूप से हीट पंप सर्किट के लिए कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए:
हीट पंप → लघु प्राथमिक पाइपवर्क → बफर टैंक
की तुलना में गणना करने के लिए बहुत आसान हैः
हीट पंप → कई मंजिलें → विभिन्न पाइप व्यास → जोन वाल्व → रेडिएटर → फैन कॉइल → फर्श हीटिंग → कई मनिफोल्ड
यह पृथक्करण विशेष रूप से जटिल प्रतिष्ठानों में मूल्यवान है।
सर्कुलेशन पंप जब भी काम करते हैं, बिजली का उपभोग करते हैं।
एक बड़े पैमाने पर पंप का कारण बन सकता हैः
अत्यधिक जल वेग
बिजली की अधिक खपत
वाल्व शोर
अनावश्यक अंतर दबाव
खराब नियंत्रण व्यवहार
एक छोटे से पंप का कारण हो सकता हैः
अपर्याप्त जल प्रवाह
बड़ा ΔT
कम टर्मिनल आउटपुट
हीट पंप अलार्म
खराब हीटिंग या कूलिंग प्रदर्शन
अतः:
सही परिसंचरण पंप सबसे बड़ा पंप नहीं है, यह वह पंप है जो उचित नियंत्रण के साथ आवश्यक सिर पर आवश्यक प्रवाह प्रदान कर सकता है।
एक द्वितीयक प्रणाली में, समर्पित प्राथमिक लूप इस चयन को आसान बनाता है।
माध्यमिक परिसंचरण पंप का काम अलग है।
यह इमारत की सेवा करता है।
इसके चयन में निम्नलिखित कारकों पर विचार किया जाना चाहिए:
टर्मिनल प्रकार
आवश्यक टर्मिनल प्रवाह
पाइप की लंबाई
पाइप व्यास
मोड़ों की संख्या
विविध
नियंत्रण वाल्व
मिश्रण वाल्व
भवन की ऊंचाई जहां सिस्टम डिजाइन के लिए प्रासंगिक हो
वितरण दबाव हानि
एक साथ क्षेत्र की मांग
वास्तविक परियोजनाओं में, प्रारंभिक डिजाइन के दौरान इन सभी कारकों का सही अनुमान लगाना मुश्किल हो सकता है।
यह विशेष रूप से नवीनीकरण परियोजनाओं में सच है।
एक द्वितीयक प्रणाली भवन की ओर अनिश्चितता को हीट पंप के प्राथमिक सर्किट से अलग करने में मदद करती है।
अधिकतर भवनों को हर समय अधिकतम प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती।
आठ हीटिंग जोन वाले विला पर विचार कीजिए।
रात में, शायद केवल तीन क्षेत्रों को हीटिंग की आवश्यकता होती है।
यदि द्वितीयक पंप पूर्ण गति से चलता रहे, तो इसकी बहुत अधिक पंपिंग ऊर्जा अनावश्यक हो सकती है।
एक आधुनिक परिवर्तनीय गति वाला ईसीएम पंप सिस्टम की मांग के अनुसार अपने संचालन बिंदु को समायोजित कर सकता है।
उदाहरण के लिए:
अधिक क्षेत्र खुले → अधिक प्रवाह की आवश्यकता
कम खुले क्षेत्र → कम प्रवाह की आवश्यकता
यह विशेष रूप से निम्नलिखित में उपयोगी हैः
क्षेत्रबद्ध फर्श हीटिंग
थर्मोस्टैटिक रेडिएटर सिस्टम
फैन कॉइल नेटवर्क
बहु-कमरे की स्थापनाएं
वैरिएबल स्पीड के सही नियंत्रण से अनावश्यक सहायक ऊर्जा की खपत में काफी कमी आ सकती है।
यह द्वितीयक प्रणाली वास्तुकला का एक और महत्वपूर्ण लाभ है।
दप्राथमिक पंपगर्मी पंप के संचालन के अनुसार नियंत्रित किया जा सकता है।
दमाध्यमिक पंपभवन की मांग के अनुसार नियंत्रित किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए:
जब हीट पंप को गर्म या ठंडा करने की आवश्यकता हो:
गर्मी पंप चालू → प्राथमिक पंप चालू
जब हीट पंप बंद हो जाता हैः
प्राथमिक पंप निर्माता के नियंत्रण तर्क का पालन करता है
जब एक या अधिक कमरों को हीटिंग की आवश्यकता होती है:
ज़ोन डिमांड → सेकेंडरी पंप ऑन
जब सभी क्षेत्र संतुष्ट हों:
कोई भवन मांग → माध्यमिक पंप गति कम या बंद कर सकते हैं
इससे हीट सोर्स और बिल्डिंग डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम अपनी आवश्यकताओं के अनुसार काम कर सकते हैं।
यह लाभ इंस्टॉलरों और बिक्री के बाद के इंजीनियरों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
प्रत्यक्ष प्रणाली में हीट पंप और भवन के पूरे वितरण नेटवर्क को हाइड्रोलिक रूप से जोड़ा जाता है।
यदि कोई प्रवाह समस्या उत्पन्न होती है, तो तकनीशियन को जांच करने की आवश्यकता हो सकती हैः
हीट पंप → पंप → पाइप → वाल्व → मनिफोल्ड्स → रेडिएटर → फैन कॉइल्स → फर्श हीटिंग
समस्या लगभग कहीं भी हो सकती है।
एक द्वितीयक प्रणाली स्थापना को दो आसान निदान सर्किट में विभाजित करती है।
जाँचः
हीट पंप
प्राथमिक पंप
प्राथमिक पाइपिंग
बफर टैंक कनेक्शन
प्रवाह सेंसर
प्राथमिक वाल्व
जाँचः
माध्यमिक पंप
ज़ोन वाल्व
मिश्रण वाल्व
विविध
टर्मिनल इकाइयां
वितरण पाइपवर्क
यह पृथक्करण कमीशन और समस्या निवारण को काफी आसान बना सकता है।
निम्नलिखित का उपयोग करने वाली परियोजना पर विचार करें:
वायु स्रोत हीट पंप + रेडिएटर + फैन कॉइल्स + फर्श हीटिंग
प्रत्येक टर्मिनल में अलग-अलग आवश्यकताएं हो सकती हैं।
| टर्मिनल | विशिष्ट विशेषताएं |
|---|---|
| फर्श हीटिंग | कम जल तापमान, अपेक्षाकृत उच्च जल मात्रा |
| रेडिएटर | डिजाइन के आधार पर गर्म पानी का उच्च तापमान |
| फैन कॉइल | हीटिंग/कूलिंग ऑपरेशन, अक्सर भिन्न प्रवाह और ΔT |
| कई क्षेत्र | निरंतर परिवर्तित प्रवाह |
एक निश्चित प्रवाह वाले सर्किट से इन सभी स्थितियों को पूरा करने का प्रयास करना कठिन हो सकता है।
एक द्वितीयक प्रणाली बहुत अधिक लचीलापन प्रदान करती है।
प्रत्येक टर्मिनल सर्किट की आवश्यकताओं के अनुसार अलग-अलग पंप, मिक्सिंग वाल्व, मनिफोल्ड और नियंत्रण डिजाइन किए जा सकते हैं।
ठंडे और आर्द्र मौसम में काम करने वाले वायु स्रोत हीट पंपों को समय-समय पर बाहरी हीट एक्सचेंजर को पिघलाने की आवश्यकता होती है।
रिवर्स-साइकल डीफ्रॉस्ट के दौरान, सिस्टम के पानी की तरफ से थर्मल ऊर्जा ली जाती है।
यदि उपलब्ध सिस्टम पानी की मात्रा बहुत कम है, तो पिघलने के दौरान पानी का तापमान तेजी से गिर सकता है।
इसलिए पर्याप्त मात्रा में पानी इस प्रक्रिया के दौरान थर्मल स्थिरता प्रदान करने में मदद कर सकता है।
एक बफर टैंक इस उपलब्ध थर्मल द्रव्यमान में योगदान कर सकता है।
हालांकि, आवश्यक न्यूनतम सिस्टम वॉल्यूम और डीफ्रॉस्ट रणनीति हमेशाहीट पंप निर्माता की तकनीकी आवश्यकताएं.
एक बफर टैंक का आकार कभी भी केवल अनुमानों के आधार पर नहीं होना चाहिए।
नहीं.
यह महत्वपूर्ण है।
एक बफर टैंक कई उपयोगी कार्य प्रदान करता है, लेकिन यह एक वास्तविक इंजीनियरिंग आवश्यकता को हल करना चाहिए।
एक साधारण प्रणाली को एक की आवश्यकता नहीं हो सकती है यदि यह पहले से ही प्रदान करता हैः
पर्याप्त प्रणाली जल मात्रा
स्थिर जल प्रवाह
गर्मी पंप के माध्यम से पर्याप्त न्यूनतम प्रवाह
अच्छा इन्वर्टर मॉड्यूलेशन
सीमित क्षेत्र निर्धारण
सही हाइड्रोलिक डिजाइन
स्वीकार्य न्यूनतम कंप्रेसर रनटाइम
उदाहरण के लिए, एक उचित रूप से डिज़ाइन की गई एकल-क्षेत्र फर्श हीटिंग प्रणाली में पहले से ही काफी मात्रा में पानी हो सकता है और स्थिर प्रवाह हो सकता है।
एक बड़ा बफर टैंक जोड़ने से थोड़ा अतिरिक्त लाभ हो सकता है।
एक बफर टैंक बहुत अधिक मूल्यवान हो जाता है जब प्रणाली हैः
कई क्षेत्र
कमरे के थर्मोस्टैट और वाल्व अक्सर पानी के प्रवाह को बदलते हैं।
कई टर्मिनल प्रकार
रेडिएटर, फर्श हीटिंग और फैन कॉइल्स अलग-अलग हाइड्रोलिक परिस्थितियों में काम करते हैं।
कम प्रणाली जल मात्रा
यह प्रणाली हीट पंप निर्माता की न्यूनतम मात्रा की आवश्यकता को पूरा नहीं कर सकती है।
लघु चक्र जोखिम
न्यूनतम हीट पंप आउटपुट अक्सर भवन की मांग से अधिक होता है।
परिवर्तनीय प्रवाह
ऑपरेशन के दौरान कई टर्मिनल वाल्व खुलते और बंद हो जाते हैं।
हाइड्रोलिक पृथक्करण की आवश्यकताएं
हीट पंप और बिल्डिंग सर्किट में अलग-अलग प्रवाह दर की आवश्यकता होती है।
डीफ्रॉस्ट आवश्यकताएं
अतिरिक्त थर्मल द्रव्यमान पानी के स्थिर तापमान को बनाए रखने में मदद कर सकता है।
जटिल भवन वितरण
माध्यमिक सर्किट में हाइड्रोलिक प्रतिरोध की भविष्यवाणी करना कठिन है।
यह विशेष रूप से घर के मालिकों और नए इंस्टॉलरों के लिए महत्वपूर्ण है।
एबफर टैंकऔर एकघरेलू गर्म पानी का टैंकविभिन्न कार्य करते हैं।
इसमें हाइड्रोनिक सिस्टम का पानी होता है और यह समर्थन करता हैः
हीटिंग/कूलिंग सिस्टम
पीने के लिए गर्म पानी का भंडारणः
स्नान / नल / बाथरूम / रसोई
इसलिए कुछ हीट पंप इंस्टॉलेशन में दोनों शामिल हो सकते हैंः
हीट पंप + बफर टैंक + डीएचडब्ल्यू टैंक
उन्हें एक ही घटक के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
इस बिंदु पर जोर देने योग्य है।
एक बफर टैंक स्थापित करने से यह ठीक नहीं हो सकताः
गलत गर्मी पंप आकार
खराब भवन ताप भार गणना
कम आकार का पाइपवर्क
गलत पंप चयन
खराब नियंत्रण तर्क
अत्यधिक उच्च जल तापमान आवश्यकताएं
खराब टर्मिनल चयन
गलत प्रणाली संतुलन
एक बफर टैंक खराब एचवीएसी इंजीनियरिंग के लिए एक उपकरण नहीं है।
पूरी प्रणाली को अभी भी सही ढंग से डिजाइन करने की आवश्यकता है।
एक द्वितीयक प्रणाली अपनी पूर्ण क्षमता तक तब पहुंचती है जब दोनों पक्षों को बुद्धिमानी से नियंत्रित किया जाता है।
मूल दर्शन यह हैः
प्राथमिक पक्ष = हीट पंप आवश्यकताओं के अनुसार नियंत्रित
माध्यमिक पक्ष = भवन की मांग के अनुसार नियंत्रित
उदाहरण के लिए, गर्मी पंप का उपयोग किया जा सकता हैः
बाहर निकलने वाले पानी के तापमान को नियंत्रित करना
मौसम की क्षतिपूर्ति
बफर टैंक का तापमान
कंप्रेसर मॉड्यूलेशन
इस बीच, द्वितीयक प्रणाली निम्नलिखित पर प्रतिक्रिया दे सकती हैः
कमरे के थर्मोस्टैट
क्षेत्र की मांग
अंतर दबाव
आपूर्ति जल का तापमान
टर्मिनल मांग
परिवर्तनीय गति पंप नियंत्रण
लक्ष्य यह नहीं है कि दोनों पंप अधिकतम गति से लगातार चलें।
इसका उद्देश्यकेवल वास्तव में आवश्यक प्रवाह और ताप ऊर्जा.
| कार्य | इंजीनियरिंग लाभ |
|---|---|
| पानी की मात्रा जोड़ता है | थर्मल जड़ता को बढ़ाता है |
| अस्थायी रूप से ताप ऊर्जा का भंडारण करता है | अल्पावधि भार परिवर्तनों को संतुलित करने में मदद करता है |
| तापमान में उतार-चढ़ाव को कम करता है | छोटी साइकिल चलाने से बचाता है |
| हाइड्रोलिक पृथक्करण | गर्मी पंप और टर्मिनल प्रवाह आवश्यकताओं को अलग करता है |
| टैंक में पानी की कम गति | वायु पृथक्करण में सहायता कर सकता है |
| निपटान की मात्रा | भारी प्रदूषकों को इकट्ठा करने में मदद कर सकता है |
| स्थिर प्राथमिक सर्किट | प्राथमिक पंप चयन को आसान बनाता है |
| स्वतंत्र सर्किट | बेहतर पंप नियंत्रण को सक्षम करता है |
| अतिरिक्त थर्मल द्रव्यमान | स्थिर डीफ्रॉस्ट ऑपरेशन का समर्थन कर सकता है |
| हाइड्रोलिक पृथक्करण | समस्या निवारण को सरल बनाता है |
एक अच्छे हीट पंप की स्थापना में चार बुनियादी तत्वों का संतुलन होना चाहिए:
गर्मी उत्पादन
↓
जल प्रवाह
↓
थर्मल स्टोरेज
↓
मांग बढ़ाना
बफर टैंक इन तत्वों के चौराहे पर स्थित है।
यह निम्नलिखित के बीच मतभेदों का प्रबंधन करने में मदद कर सकता हैः
हीट पंप आउटपुट
और
प्राथमिक प्रवाह ️ द्वितीयक प्रवाह
यही कारण है कि बफर टैंक एक अच्छी तरह से डिजाइन माध्यमिक हाइड्रोनिक प्रणाली में एक महत्वपूर्ण घटक बन सकता है।
सही आवेदन में, बिल्कुल।
एक उचित रूप से डिज़ाइन किया गया बफर टैंक हवा-पानी हीट पंप प्रणाली में पानी की मात्रा को बढ़ाने से बहुत अधिक कर सकता है।
यह निम्नलिखित प्रदान कर सकता हैः
थर्मल बफरिंग, हाइड्रोलिक पृथक्करण, प्रवाह स्थिरता, लघु चक्र में कमी, बेहतर वायु प्रबंधन, तलछट संग्रह, पंप चयन में आसानी, स्वतंत्र सर्किट नियंत्रण,और सरल समस्या निवारण.
लेकिन कुंजी वाक्यांश हैः
उचित रूप से डिजाइन किया गया।
बफर टैंक की मात्रा, पाइप कनेक्शन, परिसंचरण पंप, सेंसर, वाल्व और नियंत्रण रणनीति सभी को एक साथ काम करने की आवश्यकता है।
एक सरल, स्थिर, एकल-क्षेत्र प्रणाली के लिए, एक बफर टैंक आवश्यक नहीं हो सकता है।
एक जटिल प्रणाली के लिएफर्श हीटिंग, रेडिएटर, फैन कॉइल्स, कई जोन या पानी का प्रवाह, एक सही ढंग से डिजाइन किए गए बफर टैंक के साथ एक माध्यमिक हाइड्रोनिक प्रणाली महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग लाभ प्रदान कर सकती है।
सबसे अच्छी एचवीएसी प्रणाली सबसे अधिक घटकों वाली नहीं है।
यह वह है जिसमें प्रत्येक घटक का एक स्पष्ट इंजीनियरिंग उद्देश्य होता है।
वायु स्रोत हीट पंप, हाइड्रोनिक हीटिंग सिस्टम, फर्श हीटिंग अनुप्रयोगों और OEM हीट पंप समाधानों के बारे में अधिक तकनीकी जानकारी के लिए, देखेंः
हमेशा नहीं. एक बफर टैंक विशेष रूप से उपयोगी है जब अतिरिक्त सिस्टम पानी की मात्रा, हाइड्रोलिक पृथक्करण, प्रवाह स्थिरीकरण, या लघु चक्र की रोकथाम की आवश्यकता होती है.पर्याप्त मात्रा में पानी और स्थिर प्रवाह के साथ सरल प्रणाली एक के बिना काम कर सकते हैं.
एक बफर टैंक सिस्टम के पानी की मात्रा को बढ़ा सकता है, थर्मल जड़ता प्रदान कर सकता है, हाइड्रोलिक रूप से प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट को अलग कर सकता है, प्रवाह को स्थिर करने में मदद कर सकता है, छोटे चक्र को कम कर सकता है,और हवा और तलछट प्रबंधन में सहायता.
प्रत्यक्ष रूप से नहीं, बफर टैंक चक्र को कम करके और हाइड्रोलिक स्थितियों को स्थिर करके समग्र प्रणाली संचालन में सुधार कर सकता है, लेकिन यह गर्मी हानि भी शुरू करता है।प्रणाली की दक्षता पूर्ण डिजाइन पर निर्भर करती है.
यह वायु पृथक्करण में सहायता कर सकता है क्योंकि पानी का वेग बड़े पोत के अंदर कम हो जाता है, जिससे घुसे हुए वायु बुलबुले अधिक आसानी से उठने लगते हैं।एक उचित रूप से डिजाइन हवा विभाजक या स्वचालित हवा वेंट अभी भी आवश्यक हो सकता है.
पानी की कम गति कुछ भारी कणों को जमा करने की अनुमति दे सकती है, विशेष रूप से यदि टैंक में उपयुक्त कम बिंदु निकासी है।या चुंबकीय फ़िल्टर जहां आवश्यक हो.
इसकी स्थिति हाइड्रोलिक वास्तुकला और टैंक के इच्छित कार्य पर निर्भर करती है। चार-ट्यूब बफर टैंक, दो-ट्यूब वॉल्यूमराइज़र और अन्य कॉन्फ़िगरेशन अलग-अलग व्यवहार करते हैं,तो कनेक्शन डिजाइन प्रणाली की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए.
प्रत्येक परियोजना के लिए कोई सार्वभौमिक लीटर प्रति किलोवाट नियम उपयुक्त नहीं है। आकार को न्यूनतम गर्मी पंप आउटपुट, सिस्टम पानी की मात्रा, न्यूनतम रनटाइम, अनुमेय ΔT, न्यूनतम भवन भार, ज़ोनिंग पर विचार करना चाहिए,और निर्माता की आवश्यकताएं।
पता
नहीं.34, साउथ रोड, योंगफेंग इंडस्ट्रियल पार्क, शुंदे जिला, फोशन 528000, गुआंग्डोंग प्रांत, पी.आर. चीन
टेलीफोन
86-757-22860323
