Regolazione portata impianto aereotermi

[Ale_S]

Chiedo umilmente scusa ancora una volta, se pongo un quesito forse fin troppo banale, ma vorrei avere dei vostri suggerimenti/pareri per essere più tranquillo, visto che sono ancora alle prime armi.

caso: capannone industriale, riscaldato principalmente da 6 aereotermi, e con un sistema di rientro dell'aria (necessaria per compensare l'estrazione), che riscalda l'aria in entrata con 8 aereotermi a parete. (stò ancora parlando del capannone chè ho già tirato in ballo in un'altro post).
Per il riscaldamento principale del capannone sono necessari 150kW, ma, a causa soprattutto della poca precisa definizione dei tamponamenti esterni, da parte della ditta realizzatrice, ho preferito utilizzare 6 aereotermi di una taglia superiore per un totale di 217kW.
Per il riscaldamento secondario, per avere una temperatura in ingresso, standard degli aereotermi, con una temperatura esterna di 0°C, ci vorrebbero circa 50KW ad aereotermo, totale 350kW. Questo per avere temperatura d'uscita degli aereotermi pari a 42°C, ma visto che, l'aria immessa, è per la maggior parte direzionata, nella zona di estrazione, è sufficiente che questa sia vicino alla temperatura ambiente, e cioè con 0°C esterni, dovrei almeno aumentarla di 15°C. (ho scelto questa taglia di aereotermi per via della portata d'aria immessa, che mi è necessaria).

Quindi, in entrambi i casi, ho apparecchi, che con le portate standard, emettono più potenza di quello di cui ho bisogno.

Non volendo utilizzare (pre scelta soprattutto del committente), in una prima fase di installazione una cintrale termica di più di 360KW, ritengo che sia giusto suddividere tale potenza con 150kW per il riscaldamento principale, e 210 KW per il riscaldamento dell'aria di recupero.

Ora, considerando che un buon sistema debba essere espandibile, senza grandi modifiche, ritengo che una buona soluzione sia quella di modulare, le portate dei due sistemi, istallando le tubazioni idonee per le portate a regime, e semmai se ne rendesse utile, in un secondo momento, aumentare la potenza di centrale, e lasciare ai due circuiti le portate nominali.

Ritenete che sia giusto, modulare le portate per impostare una determinata emissione termica?

Come ritenete che sia meglio modulare le portate?
Tramite qualche detentore/valvola di regolazione a monte delle due linee, o
con due pompe a due velocità ognuna che intersechi la curva del circuito nelle due portate richieste???

Come posso fare per rendere il più possibile i due circuiti indipendenti, (ossia, una volta scelta la potenza per ognuno dei due, il funzionamento o meno di un circuito in un dato istante non deve modificare il funzionamento dell'altro) ???

Grazie mille.

[c.granata]

Primario sulla caldaia con pompa dimensionata per 360 kW, quindi 31 mc/h di portata (dT=10°C) o 21 mc/h (dT=15°C),
collettore di mandata e ritorno collegati tra loro
e due circuiti secondari ognuno dimensionato per la portata di progetto (dipende dal salto termico con cui scegli i terminali) con la relativa pompa

Ricorda che le portate primario e secondario è meglio che siano uguali altrimenti i fluidi si miscelano e ti variano le temperatura di mandata o ritorno a secondo delle portate e dovresti ricalcolare le T di progetto (visto che non mi sembri espertissimo, le metti uguali e non sbagli)

[Ale_S]

ok.

per collegare i due collettori, su che basi devo dimensionare la tubazione??

Il DT di progetto degli aereotermi, l'ho impostato a 10°C, come quello della caldaia (70/60).
Concordo con il tener la somma delle portate del secondario, uguali a quella del primario,
ma, se un domani, per ipotesi, rendendosi conto, che il fabbisogno energetico è superiore a quello previsto, si decidesse di aumentare la potenza della caldaia, per aumentare l'emissione termica dei vari aereotermi, e quindi la loro portata, dovrei riprogettare tutto il sistema collettori-pompe??
Non sarebbe stato meglio utilizzare un sistema con valvole di regolazione, dove allo stato attuale, le portate vengono ridotte a quelle del progetto attuale, e un domani, quando ci potrebbe essere una caldaia più grande, con portate ed emissioni termiche idonee per il fabbisogno standard degli emettitori, tali valvole verrebbero aperte, per far passare la portata nominale richiesta dagli aereotermi.

Grazie mille per il supporto.

[c.granata]

allora, se vuoi essere tranquillo fai cosi

dimensioni le tubazione primaria e collettori per la portata massima futura; installi un gruppo di pompaggio a a 2 pompe sul primario; la portata con una sola pompa sarà il maggiore di questi valori : la portata attuale senza ampliamenti o la metà della portata futura con ampliamenti (nel primo caso avrai un pò più di portata che non fa male). La seconda pompa la monti in caso di ampliamento.

A questo punto sui collettori lasci delle flange cieche, dimensionate per la portata che dovrai ampliare in futuro.

I tubo tra i 2 collettori (M/R) è uguale al tubo del primario.

Comprare le pompe con gli inverter come riduttore di prestazioni della pompa (la pompa lavorerà sempre fuori il campo ottimale di rendimento)o usare le valvole di taratura, io lo vedo un spreco di energia.

[Ale_S]

Ok.
alcune cose però non mi tornano:

1- se a valle della centrale, ho già il compensatore idraulico (pensavo di utilizzare una centrale modulare a box già montata per semplicità), devo ugualmente mettere il tubo di collegamento tra i due collettori (M/R) primari (ovviamente intendo primario, il sistema che realizzerò io a valle del gruppo caldaie, che hanno già un primario).

2- Mettendo una o più pompe nel primario, con la portata richiesta e la prevalenza richiesta, e poi inserendo anche delle pompe nei circuiti secondari, non vado a raddoppiare la prevalenza totale??? Oppure per ovviare a ciò la prevalenza che mi richiede ogni circuito la devo suddividere tra la pompa nel primario e la pompa dedicata nel secondario??

3- inizialmente io vorrei dimensionare tutte le tubazioni di distribuzione con le portate nominali del circuito, in modo che, con un futuro ampliamento non devo toccare nulla nella distribuzione. Quello che cambierà, sarà la portata che aumenterà con l'aggiunta della seconda pompa. A questo punto però mi aumenterà anche la perdita di carico, facendo passare più fluido nelle stesse tubazioni. Come posso ovviare a questo?? Dimensiono le due pompe sul primario, già per la prevalenza finale?? (ma temo che così, lavorando con la portata inziale, le pompe mi lavorino fuori punto)
Naturalmente, per ciò che ti ho detto, non capsco come dovrei collegare un domani le flangie cieche?? Forse con un'ulteriore pompa nel secondario, parallela a quella già presente (ovviamente per ognuno dei circuiti nel secondario)? Oppure le flangie cieche le lascio sul collettore primario e secondario (ad esempio di mandata), su cui collegare la pompa aggiuntiva del primario??

Grazie ancora e scusa per lo stress!

[Ale_S]

... Tanto per capirci meglio, ho provato a buttar giù uno schemino.
Cosa ne pensi?

[c.granata]

lo schema che hai fatto è sbagliato. (o meglio non avevo capito che avevi già un separatore idraulico)
Il primario caldaia (la parte prima del separatore) come è fatto? Hai i circolatori interni a dei moduli o hai una pompa apposita? L'ampliamento di potenza come lo fai ?

Le pompe P1 e P2 non ti servono se hai già un circuito primario sulla caldaia.

Attacchi i collettori diretti alle uscite del separatore ed, al collettore di mandata, le pompe PA e PB.

i circuiti le dimensioni per le portate future

PA le metti già per 17'000 l/h e prevalenza futura (vedi se con le prestazione di adesso sei dentro la curva)

PB la potresti mettere già 17'000 l/h con l'attacco della seconda pompa uguale da mettere in parallelo successivamente (verifica i punti di funzionamento attuali e futuri delle pompe)

In questo caso devi verificare la miscela sul separatore (hai più portata sul secondario rispetto al primario) e calcolarti l'effettiva temperatura di mandata impianto rispetto a quello di caldaia (cioè la temperatura di caldaia sarà superiore a quello di impianto poichè hai una quota del ritorno impianto che si miscela)

[Ale_S]

La centrale termica, è un classico sistema batteria di caldaie in cascate, solo "pre-confezionato", nel senso che è già montato in un box. Mancano solo i circolatori esterni ed eventuali collettori M/R. (Marca Sime, Type: Dewy Equipe Box 300kW).
Ogni caldaia ha un suo circolatore prima del collettore primario. Nelle schede tecniche non ho trovato nessuna indicazione sulle potenzialità di queste pompe. Immagino che servano solo per pompare acqua nel collettore primario. Poi ci vorranno naturalmente delle pompe a valle di tutto il sitema in base alla portata e alla perdita di carico del sistema.

Mi fai notare giustamente una cosa a cui avevo dato poco peso. Ho sempre ragionato, mantenendo il DT di progetto uguale sia per il circuito che per la caldaia. Di conseguenza la portata del circuito 0 portata della caldaia. Senza quindi prendere in considerazione il separatore idraulico.
Dimmi se ho ben capito: Caldaia e circuito scambiano la stessa potenza; la caldaia, lavorerà con un certo DT, e di conseguenza con una certa portata; il circuito con una certa portata e quindi con una certa Dt.
Ma di queste 4 grandezze (2portate e 2 DT), quali le posso impostare io (o sono fissate dal circuito), e quali si adatteranno di conseguenza ??? Infondo, la potenza non è sempre vero che è fissata al max, ma anche lei varierà in base alle esigenze dell'ambiente.
Ci penserò su questa sera.
Se intanto hai qualche chiarimento da darmi....

Comunque, passando dal teorico al pratico, parlando con la committenza, anche loro concordano, di non voler utilizzare tutta questa potenza, sia perchè per la lavorazione che fanno non è necessario un'ambiente troppo caldo, sia perchè, l'aria estratta sarà raramente quella a regime, e quindi gli aereotermi con presa all'esterno non lavoreranno sempre tutti.
Morale: Domani proverò a rivedere le potenze in gioco, cercando di dare la potenza nominale agl'aereotermi a soffitto per il riscaldamento, (e cercando di garantirgli sempre questa potenza), e spingere un po' (ma molto meno del nominale), di potenza negl'aereotermi a parete con presa d'aria dall'esterno. Probabilmente anche il numero di quest'ultmi diminuirà.

Grazie mille
e buonanotte.

[c.granata]

Allora sei hai dei pack con circolatori interni, devi comunque mettere una pompa prima del separatore: i circolatori servono solo per mandare l'acqua allo scambiatore del sottomodulo.

I dati fissati da te sono :
Portata acqua caldaia
Temperatura mandata primario (compensata con la temp. esterna)
Portata secondario con dT di progetto

La temperatura di mandata del secondario e la temperatura di ritorno del primario le devi ricavare dalla miscelazione sul separatore in base alle portate.

Quello che ti varierà nel tempo sarà la temperatura di ritorno del circuito secondario, e di conseguenza la caldaia varierà la sua potenza per mantenere fissata la temp. di mandata. Ciao

[Ale_S]

Buongiorno, e grazie ancora per la pronta risposta.
Mi consigli di mettere dei circolatori nel primario (prima del separatore), ma questo non è fattibile con il tipo di gruppo caldaie a cui pensavo in quanto sono già preassemblate, e non è previsto un allaccio per il collegamento di queste pompe. Inoltre, vedendo tanti altri schemi di colleghi ( e confrontandomi anche con loro), non ho mai notato pompe sul primario, se non quella di circolazione della caldaia. E' proprio inevitabile in genere la loro presenza, o me la prescrivi per il mio caso in particolare???

I valori che vado a fissare, li fisso come segue ?? :
- portata primario --> con la pompa nel primario. (e se non la metto?)
- Temperatura acqua mandata caldaia --> dalla centralina della caldaia (o del gruppo)
- Portata nel secondario --> con la pompa nel secondario
- DT di progetto ?????????

Se nel tempo mi varia la temperatura di ritorno nel secondario, vuol dire che mi cambia anche la DT di progetto nel secondario ? o sbaglio??
Ne deduco che tra le quattro temperature di M e R, l'unica che rimane stabile (finchè la potenza della caldaia lo consente), è la mandata della caldaia, visto che il suo ritorno varia in base al ritorno del secondario, il ritorno del secondario vari in base alle condizioni ambientali, e la mandata del secondario varia in base ala temperatura di ritorno del secondario e alla miscela tra mandata primario e parte del ritorno secondario, dovuta alla differenza di portate tra primario e secondario. Dico bene??

A questo punto però, faccio un po' di confusione. Quali parametri posso prendere come inziali per dimensionare il mio circuito. Partendo dal circuito di distribuzione, visto che i miei emettitori lavoreranno a potenza ridotta, prendo come dato di partenza la portata che gli garantisco con le pompe nel secondario???
E poi, il DT del circuito di distribuzione da cosa mi deriva, o meglio, come mi si fissa???

Grazie immensamente di nuovo per la preziosissima collaborazione.
..... è molto più di un corso accellerato.

[c.granata]

Vedo che cominci a capire, che l'impianto non funziona mai come hai pensato tu, o meglio è in continua variazione, cercando un equilibrio.

Allora non ti devi preoccupare di come varia il ritorno sul secondario, perchè in quel caso sei sicuro che il tuo circuito sta garantendo le prestazioni richieste dal punto di visto dell'emettitore (cioè portata corretta e temperatura in ingresso corretta, anzi al più la temp di mandata ti si è alzata quindi rende di più), ora la palla passa al sistema di regolazione della potenza ambiente, cioè il termostato o regolatore che deve limitare l'emissione in ambiente.

Per quanto riguarda il modello che hai scelto di caldaia, normalmente queste tipologie hanno salto termico 20°C sul primario.
Ti consiglio ti non fare tutta questa potenza con un numero elevato di moduli di calore, perchè pensa a quante rotture vai incontro e manutenzioni (io ho fatto una scuola con 3 pack per un totale di 12 moduli, ed ogni anno qualche modulo necessità di intervento). Tale installazione va eseguita se sei limitato nello spazio.
Ma tu avendo un industria da fare, lo spazio ce l'hai. Ed allora installa caldaie serie, non i giocattoli, cosi vedrai che le portate le puoi scegliere sul primario e fai come vuoi (e fai il progettista). Io monterei una TAU 350 Premix della Riello, con la predisposizione per allacciarne una seconda.

Ti ripeto quello che devi fare :
Se scegli dT20 sul primario, il secondario fallo dT 15
Fissi la temperatura di mandata in caldaia alla massima potenza
ricavi la T di mandata sul secondario
verifichi le prestazione degli aerotermi

ed hai finito, poi in caso di minore potenza da emettere , sei in sicurezza sulle prestazioni, Ma per mantenere stabili le temperature ambiente devi prevedere termostati o valvole di regolazione sui terminali.

[Ale_S]

Benissimo, inzio ad avere le idee più chiare.
Proverò a vedere la caldaia che mi hai consigliato.

Nel frattempo, dopo una lunga ma profiqua chiacchierata con i committenti, facendo un bilancio costi/convenienza, e valutando le abitudini di utilizzo derivanti dalla fase lavorativa,....
.... mi si è semplificato notevolmente il caso (il progetto).
Hanno infatti deciso, di non cosiderare per un primo momento il problema dell'estrazione e recupero ricambio dell'aria, e di conseguenza del suo pre-riscaldamento in ingresso, in quanto l'estrazione non verrà utilizzata almeno per i primi anni, con quella frequenza e per quella portata con cui è stata concepita.

Andando al sodo, devo solo prevedere un riscaldamento ordinario. Quindi 6 aereotermi, una potenza di circa 150 kW (che ricalcolerò bene), e funzionamento a regime di tutti gli apparecchi. Ovviamente centrale più piccola e dimensionata per la potenza nominale delle apparechiature.

Quindi ho un secondario con una sola pompa, e posso collegare direttamente la stessa pompa all'uscita del compensatore (visto che ho un solo circuito).
Considero DT sul primario = dt sul secondario (es. 10-15°C), come mi avevi consigliato tu per semplicità nelle prime risposte e dovrei essere ok.

Pensi che dovrei prendere in considerazione altri aspetti ??

Ovviamente all'impianto andrà collegato un vaso di espansione, saracinesche, valvole di ritegno, termostati,....

ciao e grazie ancora.

[c.granata]

Se hai un solo circuito , non ti serve più il primario. Vai con una solo pompa che ti alimenta il circuito aerotermi e caldaia senza separatore, DT 15 cosi hai pompa e circuiti più piccoli.
Per quelle potenze vanno bene anche le TAU Unit della Riello.

L'importante è capire come funziona l'impianto, poi il resto va da se. Ciao