Aiuto per lettura dei grafici di un circolatore

[tommytek]

Ciao,
mi sapreste aiutare a capire come si leggono i grafici di un circolatore? c'è qualcosa che mi sfugge.

Questo è il circolatore a bordo della mia Kita M:


A massimo quando la pompa è in impianto ha una portata di 3.3mc/h. Guardando il grafico cosa si può desumere come valore di perdita di carico ?

Se sostituissi il circolatore con quest'altro sotto che portata riuscirei ad ottenere?


Ho chiesto oggi a Templari se avevano nuovi circolatori perchè secondo me il Yonos Para RS era un pochino sottodimensionato per la M e mi hanno detto che da poco sulle M+ mostrano quello che vedete nel secondo grafico.

Inutile dire che consuma una quindicina di watt in più.

Vorrei però portare la discussione su come si legge il grafico, non sull'opportunità del cambio

Intuitivamente parrebbe che facendo 3.3mc/h ho una perdita di carico di 5mt e che trasposto tutto sul secondo circolatore riuscirei ad ottenere una portata di circa 5mc/h.
Se così fosse sarebbe anche la portata ottimale per una pdc da 15kw che deve/vuole lavorare a DT=3

E' giusto poi dire che il secondo circolatore se fatto girare a 3231 giri (ipotizzando H=5) o a massimo (a 4450 giri) ha praticamente la stessa portata?

grazie.

[tommytek]

mmm forse la prevalenza a 3.3mc/h non è 5mt, ma 3.6 / 3.7mt; giusto? Resta che cmq la portata con la seconda pompa sarebbe di circa 5mt. corretto?

[francy.1095]

dai grafici guadagni circa 0,5mc. certo che se è corretto ciò che è scritto in firma e quindi hai separatore in mandata, siamo sicuri che il solo separatore causi quasi 4mt di perdita di carico? leggendo il manuale della kita viene indicata una portata nominale di 2,4mc, perchè te ne servono oltre 3,5? ah, non è che il separatore è sottodimensionato?

[tommytek]

Mi aiuti a capire come leggi la differenza di 0.5mc? Per capire...

io mi sono mosso sulle ascisse fino a 3.3mt poi in verticale sulla curva di massima portata e andando sulle ordinate ho trovato la prevalenza, circa 3.6mt
con tale prevalenza sono poi andato sul grafico del secondo circolatore e facendo il percorso inverso ho trovato circa 5mc. In realtà sono un po meno perchè aumentando la portata sullo scambiatore a piastre aumentano anche le perdite di carico.

non mi risultano 2.4mc da manuale, dove lo hai visto?

visto che sono in diretta 3.6 mt sembrano troppi anche a me, però l'unico dato certo è il flusso che mi da il flussostato. Ho poi un primario dn50 a bassissima perdita di carico.

il puffer in mandata è un po sottodimensionato e lo sto cambiando, ma cosa impatta nell'equazione?

[algabeta]

Circolatori elettronici e logiche (e lettura grafici delle curve caratteristiche)

Leggere un grafico vuol dire sapere il campo di lavoro. Sono le logiche che determinano il funzionamento istantaneo. Cerco di spiegarmi per punti:

a1) una volta noto il punto di lavoro della pompa di calore e quindi la potenza erogata, la portata dell'acqua "minima" richiesta per smaltire quella energia nell'unità di tempo è legata al salto termico [ riporto un estratto di un mio file di calcolo: Util_ing_calcolo_portata_PdC.xls ; ci si può sbizzarrire]

a2) il salto termico ideale: io non lo so, ma forse non lo sa nessuno. Il traguardo potrebbe esser quello di massimizzare l'efficienza del circolatore, ma ponendo un limite alle velocità, alle portate e quindi all'energia dispersa per attrito. Sapere il rendimento eta ( pompa + convertitore): è una questione articolata; consiglio di iniziare (a titolo didattico ) con la consultazione di un bel sito di selezione optando per i modelli a rotore bagnato e selezionando una pompa [ ad es il modello ALPHA3 25-80 180 ] per vedere la sommità delle curve nere dove l'eta è massimo.

Una piccola condivisione di conoscenza, utile a me anche allo scopo di ripasso:

a3) Funzionamento delle pompe a velocità variabile (con sensori di pressione): consiglio la lettura delle pagine da 10 a 20 di questa presentazione del Brioschi (seppur marchiate con il logo di una nota marca).

a4) Nel sistema pompa/impianto il punto di lavoro si trova all'intersezione tra la caratteristica dell'impianto [ curva rossa sul grafico] e la caratteristica della pompa [in nero spesso] corrispondente al numero di giri -impostato- (tradizionalmente a scelta fra tre preset con un selettore, ora con gli inverter a scelta tra tanti step di PWM ).

Ma il convertitore può regolare il numero di giri in continuo, cambiando pertanto la caratteristica della pompa: ad ogni loop interno controlla e regola per far sì che la prevalenza rimanga uguale alla situazione di precedente funzionamento (funz. a press. costante) o addirittura diminuisca, se si imposta la logica di funzionamento "a pressione proporzionale". E di logiche ce ne sono anche altre, dai nomi fantasiosi ed a volte brevettati ®. Da notare che la pompa non "legge" una portata ma lavora in feedback con il suo trasduttore di pressione (la differenza di pressione che la pompa sente ai suoi capi, e che non è necessariamente indicativa di quello che succede nel circuito ...); alcune nuove hanno addirittura un sensore di temperatura per autoregolarsi anche su quel parametro.


b) Sei certo della precisione e taratura del flussometro ovverosia dei dati di velocità che raccogli ed interpoli in portata ? E' uno degli strumenti con maggior incertezza. Che marca / modello è? Funziona meccanicamente? Quelli che servono per le contabilizzazioni ad esempio costano abbastanza... ed hanno un certo margine di tolleranza sulla portata.


c) Ci potrebbero essere altre logiche implementate sui software di macchina, per gestire chissà quali altre funzioni in maniera previsionale o con caratteristiche di (auto)apprendimento... Certo se c'è soltanto la velocità massima, forse no!

Sperando di non aver ingenerato troppi dubbi , auguro

buon fine settimana da AlGaBeTa

[tommytek]

Ciao AlGaBeTa,
grazie del tuo precisissimo post

Per la portata dell'acqua necessaria a smaltire una certa potenza io la facevo in modo approssimato dividendo semplicemente la potenza per il salto termico e dividendo per 1.16 (per trasformare da °C a W). Si sbaglia di poco nelle condizioni normali (o almeno così mi sembra)

Quel sito di selezione l'ho usato abb.za per scegliere le mie due Magna3 ma li il software aiutava troppo e i grafici li usavo solo per conferma (output) e non per studiarli come input.

per a3) mi metto a studiare subito dopo

per il punto a4): come faccio a sapere qual'è la mia curva d'impianto? (quella rossa nel grafico)

Per il flussimetro è un modello della HUBA CONTROL, dichiarato con un'ottima precisione nel range 9-150 l/min (accuratezza 2%)
E' questa famiglia qui Voretx sensore di flusso / Portata 210 - Huba Control il modello è quello DN25.

Il circolatore sulla macchina è controllato in PWM, ma il costruttore per ora lo usa o sempre a Massimo o al 40% per evitare il congelamento sotto X gradi. Spero consentano un giorno anche di controllarlo via modbus

[algabeta]

Grafici delle curve caratteristiche e dei punti di lavoro

Ciao AlGaBeTa,
... come faccio a sapere qual'è la mia curva d'impianto? (quella rossa nel grafico)...

So che sono un sognatore, ma la curva con le perdite di carico dell'impianto avrebbe dovuto determinarla il termotecnico, anzi avrebbe dovuto anche determinare il range in cui tale curva si modifica e si sposta al variare delle condizioni di parzializzazione ( o di chiusura) delle varie parti di circuito.


Un flussometro svizzero Huba Vortex come quello che hai mi sembra che abbia una gran precisione (almeno da nuovo e con acqua ancora ben limpida). [ forse sarebbe stato preferibile che il "fondo scala" fosse stato un po' meno di 150 litri al minuto] Dunque non dovrebbe esser troppo difficile imporre alla pompa più velocità fisse (pazientemente una alla volta a step di 5% di PWM) e determinare i punti di lavoro, eventualmente anche con condizioni di serpentine tutte o parzialmente chiuse.

Buonanotte

[tommytek]

So che sono un sognatore, ma la curva con le perdite di carico dell'impianto avrebbe dovuto determinarla il termotecnico, anzi avrebbe dovuto anche determinare il range in cui tale curva si modifica e si sposta al variare delle condizioni di parzializzazione ( o di chiusura) delle varie parti di circuito.

Si, decisamente sognatore, molto sognatore

Nel mio caso però il circolatore della PDC non lavora sull'impianto di casa, ma solo sul puffer/separatore idraulico (non è in diretta) o sul boiler. E' in qualche modo possibile risalire ad una curva d'impianto più o meno realistica partendo dalle perdite di carico dello scambiatore della PDC, dalle tubazioni e dalla valvola a 3V utilizzata? Ho circa 10mt in andata e 10mt in ritorno di tubo in polietilene DN50 (generoso per avere poche perdite di carico), una valvola a 3vie fornita da templari (se non erro da 1" e 1/4), il flussimetro sul ritorno, un filtro a Y sempre sul ritorno e le varie saracinesche per chiudere sia su pdc che boiler che puffer.

Partendo poi dal fatto che il circolatore quando è in ACS mi fa 2700 lt/min e quando è in impianto mi fa 3000 lt/min si può fare un calcolo inverso? (so che quelle portate le fa a massimo e che in ACS fa meno perchè c'è la perdita di carico della serpentina)

Dunque non dovrebbe esser troppo difficile imporre alla pompa più velocità fisse (pazientemente una alla volta a step di 5% di PWM) e determinare i punti di lavoro, eventualmente anche con condizioni di serpentine tutte o parzialmente chiuse.

Al momento mi è impossibile perché i PWM della macchina li controlla Templari, devo convincerli a consentirmi di farlo fare a me facendomi aggiungere un altro registro modbus; non so perché ma la vedo ardua

[algabeta]

caratteristica pompa e curva di lavoro dei "due" circuiti

.... il circolatore quando è in ACS mi fa 2700 lt/min e quando è in impianto mi fa 3000 lt/min si può fare un calcolo inverso? (so che quelle portate le fa a massimo e che in ACS fa meno perchè c'è la perdita di carico della serpentina)...

Ti sei risposto da solo [ a parte che non credo si tratti di litri al minuto ;-) ] ! Ecco che hai i grafici dei tuoi "due" circuiti: il primo quello che gira nel boiler ed il secondo che lavora sul separatore idraulico.
... Come dire perdite di carico rispettivamente a 46 e 43 kPa non la massima velocità del circolatore.

[tommytek]

si certo, litri/ora leggo il flussimetro in l/min e mi è rimasto il /min dopo la moltiplicazione :P

per l'allegato che hai incollato non me lo fa aprire, il forum dice "Allegato specificato non è valido. Se hai seguito un link valido segnalalo all'amministratore"

per le perdite di carico ci sei arrivato a partire dai dati iniziali del circolatore e le due portate che ti ho indicato? per capire se avevi preso in considerazione anche le perdite di carico sullo scambiatore, tubazioni etc etc

grazie!

[algabeta]

caratteristica pompa e curva di lavoro dei "due" circuiti

....l'allegato che hai incollato non me lo fa aprire...

Si, certo la pompa sa soltanto il totale delle perdite di carico; non sa quanta parte siano sullo scambiatore, sulle tubazioni o nell'allargamento di sezione in corrispondenza del separatore idraulico.

P.S. A titolo di ulteriore indagine potresti veder le "caratteristiche" di gestione in ?p variabile (ed i corrispondenti diagrammi di assorbimento elettrico) di una Yonos MAXO ?30/0,5-7che un po' gli somiglia.
[ da PFinder ]

[tommytek]

grazie per il grafico. e per aver disegnato a ritroso le due curve si impianto. Diciamo quindi che è corretto dire che la prevalenza è intorno a 5.5mt; giusto? Sembra tantina considerando che scambia con perdite di carico tutto sommato basse, no?

Lo scambiatore dovrebbe essere quello che tira di più il freno a mano ma parrebbe che a quelle portate contribuisca poco:


al momento posso valutare la sostituzione solo tra le pompe che può fornirmi il produttore, quindi la stratos al posto della para

[tommytek]

oggi ho forzato un ciclo acs mantenendo il compressore al 50% del regime per buona parte del ciclo. La T esterna era costante e durante il ciclo aumentava man mano la temperatura di mandata del primario (man mano che aumentava la T del Boiler). Durante il ciclo ho notato degli andamenti sinusoidali (tipici di un PID) nel COP, andamento che seguiva pedissequamente il DT sul primario (chiaramente a parità di energià consumata con DT maggiore si produce più energia termica, e quindi il COP migliora). Indagando su cosa cambiava nei parametri macchina (e con l'aiuto del pazientissimo produttore) ho scoperto che il parametro principale che seguiva il trend del DT era la % di apertura della valvola di espansione. Ora ho aggiunto al monitoraggio anche questa metrica, insieme alla T di scarico del compressore e alla T al condensatore e all'evaporatore.

La mia intuizione, per tentare di migliorare il COP, è quella di ridurre gli RPS del compressore quando la valvola di espansione si sta chiudendo, in modo da consumare meno energia nel periodo in cui il COP sarà meno favorevole, e poi riaumentare gli RPS fino all'ottimo del 50% quando la valvola di espansione si riapre.

Vediamo cosa uscirà fuori da queste elucubrazioni

[algabeta]

Perdite di carico allo scambiatore e perdite circuitali

...Lo scambiatore dovrebbe essere quello che tira di più il freno a mano ...

Ho provato (artigianalmente) a sovrapporre il grafico dello scambiatore (quello con la curva verdolina) ed in effetti le perdite dell'impianto [in blu] sembrerebbero alte al confronto. Come dire che perde 20 kPa a 2,5 m³/h.
Non saranno i tubi piccoli o con troppi gomiti?

Aggiungo altri tre pensieri su cui eventualmente soffermarsi:

1) Partendo dall'assunto che sullo scambiatore si abbia un delta T di 5° C tra ingresso ed uscita,
nel caso in cui [nelle condizioni migliori] la potenza termica erogata dalla Kita M sia di 15,5 kW, con quel delta T di cinque gradi (ad esempio tra 35° e 30°) abbiamo bisogno di una portata di 2700 l/h ossia 45 litri al minuto.

2) Se -a pari portata di 2700 l/h- la richiesta termica diminuisse ad esempio a 9,3 kW (si trova dunque un ritorno a 32 °C ), non sarebbe più efficace la logica che abbassasse la temperatura di mandata (ad es. a 34° C, aumentando dunque il rendimento) e contemporaneamente portasse a poco più di 2000 l/h la portata in circolo ? In tal modo si diminuirebbero anche le perdite elettriche...



3) Un gruppo idronico di altra marca (adatto per una macchina leggermente più piccola) trovandosi connesso al tuo stesso circuito a valle, potrebbe lavorare non ai massimi rendimenti.
Il grafico che pubblicavano qualche tempo fa era quello al netto delle perdite di carico dello scambiatore. E la curva blu sarebbe con largo margine di approssimazione quella del tuo impianto


Ultima riflessione: ogni scambiatore sarà stato progettato / costruito / adattato al macchinario con analisi di sensibilità e ottimizzazioni e non è detto che chi ha fatto questi studi abbia intenzione di rivelare tutto il know-how o i processi logici che ha seguito. Negli atti di qualche congresso (vedi quello ATI del 2001) si trovano lavori che danno traccia di questi studi sugli scambiatori compatti.

Saluti
.,¸¸,.-``-..,¸¸,. AlGaBeTa

[algabeta]

Indagine aggiuntiva su delta T di scambio

Piccola aggiunta.
Leggendo le specifiche tecniche del prodotto oggetto del mio confronto

è semplice calcolare che le massime portate allo scambiatore sono fornite con un salto termico di 6,5 e 6,85 nelle due taglie di potenza massima (rispettivamente da 10,2 e 13 kW).

Un motivo potrebbe essere anche riferito al fatto che flussi elevati (e quindi velocità di scorrimento eccessive) potrebbero portare a rapida usura delle componenti.