UTA con valvole a 2 vie come gestirle

[Paolo-p]

Ciao a tutti
lavoro da poco in una nuova struttura e ho delle perplessità sulla gestione delle uta x l'inverno
con un impianto cosi costruito. vedi file allegato
In pratica abbiamo un unico circuito che parte da dei generatori h2o calda e arriva alle batterie uta e allo scambiatore x h2o sanitaria.
la circolazione Avviene con pompe a velocità variabile, esulla uta ci sono in entrata solo valvole a 2 vie.
La domanda che sorge e riusciro a gestire le uta con un temeratura dell'acqua dai 70° in su e con una tubazione che dalla pompa uta alle valvole a 2 vie supera i 20 metri?
mi chiedo se questo impianto non sia sbagliato.



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[NoNickName]

Manca un bypass di minima portata quando tutte le 2 vie sono chiuse e le pompe sono alla minima velocità.

[arkanoid]

Quante pompe...non riesci ad ottimizzare un po'? Normalmente un circuito a due vie con un'utenza singola non è il massimo della vita. Cosa hai collegato agli altri secondari? Che generatore è?

[Paolo-p]

si e vero non e stato installato nessun by pass sul circuito che alimenta le uta.
SI perchè sono 4 UTA con un unica pompa.

Le altre utenze al "secondario" sono il bollittore. uno scambiatore x pannelli radianti.

Ma quello che mi preoccupa è la temperatura dell'acqua del circuito.
Non è il massimo in una uta la temperatura superiore ai 70°C.
COme generatori al momento ho 3 caldaie a metano, ma tra non molto andra in moto la caldaia a cippato quindi dubito che riusciro a mantenere una temperatura inferiore a 70°C

ora provo ad ottimizzare il disegno.

[arkanoid]

Se puoi mettere mano all'impianto, con una caldaia a cippato farei un grosso accumulo ad alta temperatura alimentato da essa ed i secondari li spillerei con una tre vie di miscela. Se hai 4 uta con regolazione a due vie il problema potrebbe essere minore per la pompa, eventualmente mettine due una modulante che faccia dal 10% (esempio) al 50% della portata massima e l'altra che entra quando passi il 50%. Con quello schema hai la temperatura di mandata dei secondari funzione delle portate il che non è il massimo.

[Esa]

La regolazione delle batterie con valvole a 2 vie non funziona. Quando la valvola chiude e consente il passaggio di poca acqua e la batteria non viene scaldata in maniera uniforma: solo una piccola parte di essa scalda l'aria, tutta la restante parte non viene minimamente coinvolta nel riscaldamento. Se la UTA è ad aria esterna c'è anche il rischio di gelo. In questo caso, non basta neppure il termostato antigelo: dove lo installi?
Le batterie si regolano (male) con valvole deviatrici a 3 vie e (bene) con pompe e valvole a 3 vie su ogni batteria. Ma, per ragioni di costo, questo non viene fatto in Italia se non raramente. All'estero, per quanto ho visto, è la norma.

[NoNickName]

Le batterie si regolano (male) con valvole deviatrici a 3 vie e (bene) con pompe e valvole a 3 vie su ogni batteria.

Vero.

Ma, per ragioni di costo, questo non viene fatto in Italia se non raramente. All'estero, per quanto ho visto, è la norma.

Falso. All'estero fanno di tutto e di più, ma certamente l'adozione di valvole 2 vie con pompa inverter è molto comune.

[Esa]

"l'adozione di valvole 2 vie con inverter è molto comune."
Non capisco come possa funzionare l'abbinamento tra i due organi di regolazione e come possano coordinarsi. Mi sembra che ne basti uno: o valvola o pompa con inverter.
A meno che la valvola a due vie non sia utilizzata in un circuito ad iniezione. Allora sì: hai l'effetto di una 3 vie migliorato e meno costoso (diametro molto inferiore alla 3 vie).
Ho sempre avuto scarse soddisfazioni dall'uso della sola pompa con inverter per regolare le batterie. Forse per la scarsa qualità dell'inverter (che ha un campo di funzionamento talvolta limitato) o per la difficoltà della pompa ad avere un comportamento parallelo a quello del segnale del regolatore.
Comunque, adottare valvole a 2 vie come dallo schema, non mi sembra una buona idea.

[NoNickName]

Non capisco come possa funzionare l'abbinamento tra i due organi di regolazione e come possano coordinarsi.

Non vedo come si possa prescindere dall'uso di un inverter se le valvole sono due vie.
E' un circuito estremamente utilizzato: alla chiusura delle valvole due vie, il trasmettitore di pressione a bordo pompa rileva l'aumento di perdite di carico a valle, e riduce la velocità. Ottimo modo per ridurre il consumo energetico di pompaggio.

Comunque, adottare valvole a 2 vie come dallo schema, non mi sembra una buona idea.

Neanche a me.

[Ronin]

Ho sempre avuto scarse soddisfazioni dall'uso della sola pompa con inverter per regolare le batterie. Forse

o forse per il fatto che le UTA non sono tutte uguali tra di loro.
la pompa ad inverter gestisce la portata globale (e quindi quanto calore complessivamente trasferiamo all'impianto), mentre le valvole equilibrano tra loro la portata delle singole UTA: per es. io potrei avere due UTA da 10.000 m3/h ciascuna, una delle quali si trova già in riduzione di portata a 5000 m3/h per non occupazione, e l'altra ancora a piena portata.
oppure una per locali esposti a sud e l'altra esposti a est o ovest, e quindi con necessità di calore differenti.
le due vie servono a ripartire una portata tra le singole UTA che può essere diversa anche a parità di energia complessivamente necessaria (e quindi con la pompa nelle medesime condizioni.

anche con una pompa per ogni uta, la caratteristica di regolazione dell'inverter rende impossibile avere un controllo "equipercentuale" come si suol dire, giacchè pochi Hz sull'inverter portano a variazioni importanti di potenza erogata.

ed inoltre questa regolazione sull'inverter va asservita a qualcosa: se c'è la due vie che chiude, l'inverter sulla pompa si regola "sentendo" la pressione, ma se la due vie non c'è, l'inverter si regola direttamente sulla temperatura dell'aria: ciò significa che la catena di misura introduce dei ritardi importanti (perché a variazione di potenza dell'inverter, la pressione in rete varia istantaneamente, mentre la temperatura varia molto più lentamente), e quindi la regolazione diventa più difficoltosa.

nello schema manca come già segnalato il bypass, il che rende la pompa soggetta a possibilità di guasto per funzionamento a vuoto (può trovarsi ad operare con le due vie entrambe completamente chiuse, senza poter richiudere la circolazione, andando quindi in cavitazione e bruciandosi). se non si vuole realizzare il bypass sui collettori, si deve sostituire almeno una due vie con una tre vie, in modo da consentire la circolazione della portata minima

[Paolo-p]

Ma secondo voi trasformando le 2 vie in 3 vie anche avendo un circuito con una temperatura elevata superiore ai 70° riuscirei a gestire le uta?
oppure devo installare una valvola a 3vie di miscelazione vicno alla pompa?
E quindi poter abbassare la tempratura ad un valore accettabile intorno ai 55° evitando pendolamenti alla valvola.vedi disegno.


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[NoNickName]

Usare uno scambiatore di calore o una pompa di calore dedicata, no eh?

[Paolo-p]

i scambiatori costano.
ora mi trovo con questo impianto a doverlo gestire.
quindi stavo pensando a qualche modifica con la minor spesa stravolgendo il meno possibile in modo da fare una conduzione accettabile e soprattutto x chi ci sta dentro.

[mat]

Usare uno scambiatore di calore o una pompa di calore dedicata, no eh?

Arieccolo!
Dai va bene tutto, ma qui rasenti veramente la pubblicità occulta

[NoNickName]

Anche scaldare l'acqua a 70° per usarla a 55° costa.

[Esa]

Io farei come te, senza complicarmi troppo la vita:
- Pompa unica che manda l'acqua ad una temperatura fissa (sufficiente per la batteria più sfavorita), come nel tuo schema
- Valvole a 3 vie all'uscita della batteria, con 2 ingressi (da impianto e da batteria) e 1 uscita (verso il ritorno). In questo modo la valvola lavora come se fosse una miscelatrice, ma, di fatto, è una deviatrice rispetto alla batteria. Puoi trovare anche valvole che lavorano bene con 2 ingressi e 1 uscita. In questo caso la valvola va montata all'ingresso della batteria.
Con valvole di regolazione a 2 vie, anche se hai una pompa con inverter, non riusciresti mai a far funzionare correttamente l'impianto.
Certamente ci sono mille altre soluzioni. Per esempio, montare valvole a 3 vie con pompa indipendente su ogni batteria. In questo caso la pompa principale dovrebbe avere un inverter 8o un by pass differenziale).
Ma credo che molti avrebbero da ridire rispetto ai costi (di installazione e gestione), anche se l'impianto sarebbe, dal punto di vista della regolazione, perfetto. Si fa così quando si richiede un controllo della temperatura molto preciso.
Di solito nelle batterie fredde.

[Ronin]

vi confesso che continuo a non capire per quale motivo con l'acqua a 70°C non dovrebbe essere possibile far lavorare correttamente le UTA.
tutti i circuiti (caldi e freddi) delle UTA dei ns ospedali sono gestiti con la metodica sopra specificata (pompa a portata variabile, N>20 valvole a 2 vie e 2-3 valvole a 3 vie, sulle UTA più grosse, per assicurare una circolazione minima dell'acqua anche a valvole tutte chiuse).

l'impianto funziona e garantisce le temperature richieste con le tolleranze richieste (+-1°C, per la cronaca, per cui non capisco esa cosa intendi con il fatto che non "riusciremmo mai a farlo funzionare correttamente": cioè cos'è che oggi non riusciamo a fare e invece se fossimo con tutto a 3 vie faremmo?).

trovo che anche NNN non abbia tutti i torti: pretendere che lo stesso generatore faccia tutti i servizi è il primo ostacolo all'efficienza.
di solito la difficoltà di usare una pdc dedicata è proprio opposta, ovvero che essendo le batterie delle UTA dimensionate per 70 °C, se ci mando acqua a 55 °C non sono "protetto" in casi di freddo intenso (vado sotto zero e le uta non ce la fanno a garantire le temperature, ad es., oppure si guasta la pompa delle batterie di recupero e il pre non riesce a fornire il 100% della potenza).
ma se qui siamo nella condizione in cui il grosso del circuito può funzionare a 55°C, un generatore dedicato per la produzione dell'ACS sarà un investimento che si ripagherà in un lampo, solo grazie alla riduzione delle dispersioni del circuito primario.

[arkanoid]

E' anche vero che (almeno io e per quel che ho visto) non si dimensionano le batterie considerando il contributo del recuperatore la cui efficienza aumenta al calare della temperatura esterna, ed ha un contributo non trascurabile. Ugualmente l'efficienza delle batterie aumenta con il calare della temperatura esterna, non mi stupirei se batterie calcolate per 70°C-55°C possano funzionare correttamente anche con acqua a 50°C-40°C grazie alla presenza del recuperatore. In impianti con più generatori c'è anche la possibilità di creare un'alimentazione da più generatori ai secondari che normalmente possono funzionare a bassa temperatura e nei picchi funzionare ad alta. Visto che i picchi sono normalmente di notte e le portate di notte possono andare in riduzione, c'è un ulteriore modo di compensare. Tutte scelte possibili (solo alcune) su un impianto nuovo, su un impianto in cui si può fare poco o niente per aumentare l'efficienza sono dell'idea che la via migliore sia fare delle prove in momenti a bassa criticità.

[NoNickName]

trovo che anche NNN non abbia tutti i torti: pretendere che lo stesso generatore faccia tutti i servizi è il primo ostacolo all'efficienza.
di solito la difficoltà di usare una pdc dedicata è proprio opposta, ovvero che essendo le batterie delle UTA dimensionate per 70 °C, se ci mando acqua a 55 °C non sono "protetto" in casi di freddo intenso

Esattamente. Un parallelo, giusto pour parler: le auto ibride sono ancora auto con motore a combustione interna, ma anzichè farlo funzionare su un ampio range di regimi, lo si fa funzionare a velocità costante, ottimizzandolo per una sola condizione, ottenendo un'efficienza e un risparmio energetico interessante.
Idem i generatori di calore: se ognuno funzionasse ottimizzato per la sua temperatura, il risparmio energetico sarebbe tangibile.
E poi giusta anche la seconda osservazione: uno dei limiti delle pdc è proprio la temperatura elevata. Se non abbiamo questo limite, perchè non la usiamo?

[arkanoid]

Solo per notare che se le auto ibride funzionassero così sarebbe meglio, in realtà quasi nessuna funziona in quel modo.

[NoNickName]

Solo per notare che se le auto ibride funzionassero così sarebbe meglio, in realtà quasi nessuna funziona in quel modo.

Allora cambio l'esempio: le nuove navi da crociera hanno le eliche comandate da motore elettrico (pod di propulsione azimultale), mentre la generazione di energia avviene a cura di motori diesel a velocità costante.

[Paolo-p]

bene se non ho capito male l'unica modifica che mi consigliate di fare è installare una 3 vie sulla uta piu distante.