DWA FEEDBACK NO 13

DWA FEEDBACK No. 13
Uitgave van DWA Insight 25 mei 2016 Stefan van Kaam
Hydraulische varianten gelijkwaardig?
Bij een oplevering wordt een installatie gecontroleerd en blijkt een gekoeldwatercircuit niet
helemaal volgens het principeschema gemaakt te zijn. Tijdens de montage blijkt er een wat
exotische variant te zijn ontstaan. Er wordt een opmerking gemaakt in het opleveringsrapport.
Is deze variant gelijkwaardig? Dit praktijkvoorbeeld leent zich goed om ons eens te verdiepen
in dit schema om zo meer inzicht te krijgen in de werking van dit soort koelinstallaties.
Het onderstaande schema is het originele schema. Twee koelmachines zorgen voor gekoeld water
voor twee koelbatterijen in twee luchtbehandelingskasten. Met de luchtbehandelingskasten wordt
lucht ontvochtigd. Daarom is het wenselijk altijd water van minimaal 6° beschikbaar te hebben bij T5.
Elke koelmachine heeft maar één compressor die aan/uitgeschakeld wordt. Om er voor te zorgen dat
er altijd 6° water beschikbaar is (ook bij deellast), wordt een voldoende groot gelaagd buffer
toegepast. De buffer wordt geladen met water van 6°C. Vervolgens kunnen de koelmachines een
tijdje uit staan (bij deellast) en blijft er water van 6° beschikbaar door de buffer te ontladen.
In werkelijkheid is de installatie gerealiseerd volgens het ‘alternatieve schema 1’ op de volgende
pagina. Daaronder is nog het ‘alternatieve schema 2’ afgebeeld. Het enige verschil is het leidingwerk.
Opnemers en regeling blijven bij de verschillende varianten gelijk. De vraag is of deze verschillende
uitvoeringen gelijkwaardig zijn.
Het originele schema:
1
DWA FEEDBACK NO 13
Het alternatieve schema 1:
Het alternatieve schema 2:
2
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
Er moet naar twee aspecten gekeken worden om de gelijkwaardigheid aan te tonen.
1
Zijn de circuits voldoende hydraulisch onafhankelijk?
In termen van ISSO-publicatie 44 en 47 hebben we te maken met actieve opwekkers (de
koelmachines met pomp), passieve gebruikers (de koelbatterijen) en een actief distributiemoduul (de
pomp over de gebruikers). Tussen de actieve opwekker en het actief distributiemoduul moet een
doorverbinding gemaakt worden die drukloos is, zodat de circuits elkaar niet kunnen beïnvloeden. De
eenvoudigste oplossing hiervoor is hieronder afgebeeld.
De verbinding kan zo groot worden uitgevoerd dat deze ook als buffer kan worden toegepast. Het
probleem van bovenstaande uitvoering is dat de buffer niet geschikt is voor dit systeem, omdat het
koude water boven binnenkomt en het warme water onder binnenkomt. Omdat warm water minder
zwaar is dan koud water, zal het water gaan mengen. De buffer is dan niet effectief. Daarom passen
we in dit systeem een gelaagd buffer toe waarbij koud water onder binnenkomt en warm water boven
binnenkomt. Daarom wordt gewoonlijk het onderstaande schema toegepast.
3
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
De doorverbinding is daarmee niet meer vanzelfsprekend drukloos doordat er leidingen toegepast
worden die weerstand hebben. Maar wat is daarvan het gevolg?
Om na te gaan wat hydraulisch afhankelijk is, beschouwen we bovenstaande situatie waarbij de
pomp over de gebruikers uit staat en een pomp van de ene koelmachine aan staat. De regelafsluiters
over de koelbatterijen staan dicht en er stroomt dus geen water over de koelbatterijen. Het buffervat is
aangesloten met 10 meter leiding met 100 Pa drukverlies per meter. Dan is het drukverschil over punt
A en B 1 kPa. Het drukverschil over de regelkleppen is dan ook 1 kPa. De pomp van de koelmachine
heeft dus invloed op de druk over de regelkleppen in een ander circuit. In dit voorbeeld is deze
constant, maar in de praktijk zullen de driewegkleppen ook regelen waardoor de invloed varieert. Een
kleine beïnvloeding zal door de regeling echter wel opgevangen worden. In principe zijn dat
verstoringen van de regelkring waarin de kleppen zijn opgenomen. Als de pomp over de gebruikers
aan staat, zal de hierboven aangetoonde beïnvloeding nog steeds optreden. Maar, er zal dan minder
dan 1 l/s over de buffer gaan waardoor de beïnvloeding minder wordt. Een normaal drukverschil over
de regelkleppen is in de praktijk vaak tussen circa 15 en 40 kPa. Je kan je voorstellen dat 1 kPa
beïnvloeding dan geen probleem is. Als echter de leidingen naar de buffer te klein worden
gedimensioneerd of erg lang zijn en er zitten ook veel bochten in, dan kan dat echter wel gevolgen
hebben. Dat moet voorkomen worden. In het alternatieve schema zoals hieronder afgebeeld lijkt de
leiding tussen punt A en de buffer langer. In de praktijk hoeft dat overigens niet zo te zijn.
4
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
Het bovenstaande is dus één aspect van de inpassing van het buffervat dat een rol speelt om na te
gaan of de verschillende alternatieven gelijkwaardig zijn. Als de diameters van de leidingen
voldoende groot zijn en de leidinglengten niet erg lang waardoor de totale weerstand van de
aansluitleidingen van het buffer beperkt is, dan zijn de alternatieve schema’s in de praktijk
gelijkwaardig.
2
Controle van de werking
In onderstaande afbeeldingen wordt stap voor stap nagegaan hoe de werking is bij een van de
alternatieve schema’s. De conclusie is dat het laden en ontladen van de buffer goed kan werken. Een
soortgelijke controle van het andere alternatief zal dit ook aantonen.
5
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
6
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
7
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
8
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
9
11763KAAM398213
DWA FEEDBACK NO 13
10
11763KAAM398213