Ventiloconvectoare hidraulice: curgere laminară și curgere turbulentă

Ventiloconvectoarele hidraulice, cum ar fi ventiloconvectoarele de pardoseală iVector S2 sau Aquilo, produc aproape 100% din căldură prin convecție. Aceasta este produsă cu un circuit din cupru sau o serpentină din aluminiu. Când apa trece prin tubulatura de cupru a convectorului, este important să se obțină o curgere turbulentă, nu una laminară.

Ventiloconvectoare hidraulice cu curgere turbulentă

Curgereturbulentă: un flux neregulat cu o modificare continuă a volumului și direcției fluxului. Se caracterizează printr-un debit mare.

Ventiloconvectoare hidraulice cu curgere laminară

Curgere laminară: un flux uniform și eficient, caracterizat de o viteză mai mică.

„Curgerea turbulentă permite un mai bun transfer al căldurii în tubulatură prin intermediul apei. De aceea contează atât de mult controlul debitului în cazul ventiloconvectoarelor hidraulice. Dacă debitul este prea mic, pur și simplu nu se atinge puterea termică necesară”, explică Niclas Schubert, vicepreședinte al departamentului de vânzări de la Purmo.

Așa, înțelegem mai bine și de ce ventiloconvectoarele hidraulice sunt o soluție atât de potrivită pentru sistemele de încălzire la temperatură joasă. Simplificând, deoarece puterea termică este calculată prin înmulțirea debitului și a temperaturii, rezultă că debitul crește cu cât este mai mică temperatura, și invers. Prin urmare, reducerea temperaturii creează curgerea turbulentă necesară și cerută de ventiloconvectoarele hidraulice pentru a produce căldura dorită. Ventilatoarele ajută la creșterea puterii generate, astfel încât să nu fie necesară o unitate mai mare pentru a acoperi consumul termic.

Măsurători precise pentru ventiloconvectoarele hidraulice

Măsurătorile exacte sunt de maximă importanță dacă dorim să garantăm concordanța dintre puterea calculată și puterea efectivă. „De aceea, la Purmo, efectuăm măsurători asupra ventiloconvectoarelor și ventiloconvectoarelor în pardoseală atât în curgere laminară, cât și turbulentă”, spune Jan Samuelson, manager de produs la Purmo. „Astfel, aflăm adevărata putere produsă. Majoritatea furnizorilor tind să folosească rezultatele testelor în calculele lor, presupunând că unitatea are curgere turbulentă, dar riscă să obțină o putere insuficientă când curgerea este de fapt laminară”.

Niclas adaugă: „Mai mult, furnizorii măresc uneori debitul în ventiloconvectoarele hidraulice dincolo de limita necesară. Când crește turbulența, crește și puterea produsă. Astfel, transferul termic de la apă prin conducte și până la serpentină crește cu până la 20%. Astfel, se obține un ventiloconvector mai mic care produce aceeași cantitate de energie. Totuși, costurile din funcționarea convectorului cresc masiv, deoarece este necesară o pompă de circulație mai mare pentru a antrena sistemul. În consecință, crește și consumul de curent, pierzându-se economiile de energie care s-ar obține la temperaturi mai mici pe tur.”

„Apropo, dacă tot discutăm despre pompă și despre economiile de energie, mai există și un alt aspect. Producătorii de pompe declară uneori că poți reduce consumul de energie cu 40%. Este adevărat, dar numai în cazul consumului electric al pompei. Nu și al sistemului. Pompa reprezintă aproximativ 4-5% din consumul total de energie într-un sistem de încălzire. Așadar, economisești 40% din 5%, nu din 100%.”

Importanța temperaturii pe retur

Nu doar fluxul trebuie să fie cel corect. Trebuie să ținem cont și de temperatura corectă pe tur și pe retur. „De cele mai multe ori, temperatura pe retur nu este luată în considerare de către furnizori. Totuși, trebuie să armonizăm temperaturile pe tur și retur dacă dorim să creăm sisteme de încălzire și răcire eficiente energetic. Prin urmare, nu se recomandă calcularea puterii ventiloconvectoarelor conform normei perimate EN422. Avem nevoie de măsurători precise la nivelul convectorului efectiv, cu temperaturi corecte în sistem. Așadar, înainte de a indica puterea produsă de ventiloconvectoarele noastre hidraulice, am efectuat numeroase măsurători”, spune Jan.

„Dacă temperatura pe retur efectivă diferă de cea teoretică, riști să creezi o curgere laminară și să produci o putere mult mai mică. Astfel, apar probleme când ai temperaturi ridicate pe tur și temperaturi scăzute pe retur. Atunci, soluția este să reduci temperatura pe tur, astfel încât să obții o curgere turbulentă și să armonizezi sistemul cu sursa de căldură. În calitate de furnizor de sisteme, înțelegem importanța armonizării tuturor elementelor și a controlului atât al temperaturii pe tur, cât și al temperaturii pe retur, pentru a asigura producerea unei puteri corecte. Măsurătorile noastre exacte ale curgerii laminare sunt cel mai bun reper în acest sens.”

Niclas adaugă: „Temperatura de retur este foarte importantă. Asta, mai ales în cazul centralelor în condensație, adică în cazul majorității clădirilor. Trebuie să poți crea condensul. Dacă temperatura pe retur este prea mare, sistemul nu este la fel de eficient ca în cazul unei temperaturi pe retur scăzute.

Măsurătorile exacte sunt de maximă importanță dacă dorim să garantăm concordanța dintre puterea calculată și puterea efectivă. „De aceea, la Purmo, efectuăm măsurători asupra ventiloconvectoarelor și ventiloconvectoarelor în pardoseală atât în curgere laminară, cât și turbulentă”, spune Jan Samuelson, manager de produs la Purmo.

Țevile potrivite pentru ventiloconvectoarele hidraulice

Crearea unei curgeri corecte și obținerea puterii termice optime într-un ventiloconvector hidraulic nu sunt influențate doar de temperatura pe tur, ci și de țevi, într-o mare măsură. Țevile mici reduc debitul, iar cele mari îl cresc. Pompa creează presiunea, dar debitul real este determinat de rezistența pe care o întâmpină apa. Rezistența crescută reduce debitul, în timp ce rezistența mică determină creșterea lui.

Prin urmare, tubulatura este un factor important atât în proiectele noi de construcții, cât și în renovări. Totuși, spre deosebire de construcțiile noi în care se pot alege liber conductele potrivite, un proiect de renovare poate fi dificil în acest sens. „Mai întâi, trebuie să calculăm noul necesar termic, deoarece se pot renova și alte componente, cum ar fi ferestrele, izolația, ventilația etc. Pe baza noului necesar termic, putem stabili dacă actualele convectoare au totuși dimensiunea potrivită. Deoarece s-a redus necesarul, s-ar putea să fie prea mari. Logic ar fi să reducem debitul, dar de fapt, trebuie să calculăm un nou debit pentru convector; în caz contrar, riscăm să creăm o curgere laminară”, afirmă Niclas. „Dacă noul debit este foarte mare, deoarece s-a redus temperatura din sistem, trebuie să ne gândim și la țevi, care sunt posibil prea mici. Creșterea debitului într-un sistem de încălzire la temperatură joasă periclitează tubulatura existentă.”

Dacă dorim să creăm sisteme eficiente energetic, trebuie să procedăm corect.

„Când trecem pe un sistem de temperatură joasă, nu trebuie să ținem cont doar de temperatură. Debitul și presiunea de la pompă sunt factori la fel de importanți. Când temperatura scade, debitul crește, dar presiunea de la pompă trebuie să crească și ea dacă rămânem cu aceleași țevi. Din păcate, uităm adesea de țevi și de supape și echilibrul hidraulic al sistemului.”

Jan adaugă: „Când renovați și doriți să creați un sistem eficient energetic, trebuie să luați în considerare toți parametrii din proiectarea unui nou sistem de încălzire și răcire cu ventiloconvectoare hidraulice. În caz contrar, sistemul funcționează ineficient și nu te poți bucura de economiile promise. Dacă treceți la o nouă sursă de energie, echilibrați sistemul astfel încât să producă energie la temperatura de tur și retur corespunzătoare. Este foarte important ca ventiloconvectorul să fie proiectat la fel, astfel încât atât temperaturile pe tur, cât și pe retur să fie fixe, iar puterea produsă să corespundă acestor parametri. În caz contrar, sistemul nu va putea genera suficientă energie în timpul iernii. Iată un alt motiv pentru care adevărata valoare a curgerii laminare este atât de importantă. Dacă dorim să creăm sisteme eficiente energetic, trebuie să procedăm corect.”

Reglarea debitului în ventiloconvectoare hidraulice cu supapele corecte

Utilizarea tipului corect de supape este un alt aspect important. „Dacă vrem să obținem debitul optim în ventiloconvectoarele hidraulice, avem nevoie de supape de compensare care să permită prereglarea și măsurarea debitului”, explică Niclas. „O pompă cu viteză variabilă nu ne ajută în acest caz. Trebuie să ne asigurăm că putem controla debitul fiecărui convector individual din sistem. O supapă de reglare cu servomotor nu este suficientă. Ne trebuie o supapă cu funcție de prereglare, cum ar fi supapa cu inserție Flamingo sau supapa Evoflow.”

Așadar implementarea ventiloconvectoarelor hidraulice în sisteme de încălzire moderne, eficiente energetic, are la bază mai multe considerente pentru cei care determină specificațiile sistemelor HVAC și le instalează. Unul dintre ele este compararea ventiloconvectoarelor de la diferiți furnizori. Jan are următoarea observație: „Când valoarea Delta T este foarte mare și debitul în sistem este mic, trebuie să stabilești dacă nu ai o curgere turbulentă. Astfel îți dai seama dacă poți utiliza puterea produsă specificată de furnizor. Puterea produsă de ventiloconvectoarele noastre tinde să fie puțin mai mică decât a altora, dar asta, deoarece folosim măsurători reale care reflectă puterea corectă în condiții de curgere laminară. Profesioniștii HVAC trebuie să înțeleagă această diferență, astfel încât aceștia să nu compare mere cu pere și să proiecteze sistemul care să aibă curgerea potrivită.”

Concluzii

Prin comunicarea unor cunoștințe esențiale din domeniu, am încercat să demonstrăm importanța controlului temperaturii și curgerii, în special în cazul ventiloconvectoarelor din sistemele cu temperatură joasă. Mai mulți factori contează aici, cum ar fi temperatura corectă pe tur și retur, montarea conductelor și tipul corect de supape. Dacă ținem cont de toate aceste elemente, putem facilita trecerea la un sistem de încălzire la temperatură joasă. În plus, măsurătorile exacte îi ajută pe profesioniștii HVAC să facă alegerea corectă pe baza puterii reale produse de ventiloconvector. Numai astfel se garantează confortul și eficiența pe tot parcursul anului.

Dacă aveți întrebări despre implementarea ventiloconvectoarelor noastre hidraulice, nu ezitați să ne contactați experții. Ne va face plăcere să vă ajutăm să găsiți cele mai bune pentru proiectul dumneavoastră.

Descoperiți întreaga noastră gamă de ventiloconvectoare hidraulice