Gestión del depósito de inercia
1) Gestión del depósito de inercia
1.1) Gestión del depósito de inercia con 2 sensores
CAarranque ... arranque de la caldera CAparada ... parada de la caldera VTactiva ... dentro de la ventana temporal VTinactiva ... fuera de la ventana temporal DIarriba ... temperatura del depósito de
iner-cia arriba
DIabajo ... temperatura del depósito de iner-cia abajo
TCconsigna ... temperatura de consigna de la cal-dera
Tarranque ... valor ajustable Tparada ... valor ajustable
Explicación de términos
En instalaciones con depósito de inercia se selecciona el modo operativo “Modo transitorio”. En este modo operativo están disponibles cuatro ventanas temporales para la carga del acumulador. La caldera arranca de acuerdo con estas ventanas temporales. Las demandas de calor fuera de estas ventanas tem-porales son ignoradas.
Diagrama de secuencias para arranque/parada de la caldera
En la gestión del depósito de inercia con 2 sensores, la temperatura superior e inferior en el depósito de inercia sirven para calcular el criterio de arranque. Las siguientes fórmulas reflejan los criterios para el arranque o la parada de la caldera:
CRITERIO DE PARADA:
Si la ventana temporal configurada para la carga del acumulador finaliza durante el modo de calefacción, la caldera entra en procedimiento de apagado.
CAparada= VTinactiva
Si se ha alcanzado el criterio de carga según la temperatura inferior del depósito de inercia, la caldera entra en procedimiento de apagado.
CAparada= DIabajo> (TCconsigna - Tparada)
CRITERIO DE ARRANQUE:
La temperatura mínima del depósito de inercia se ajusta por medio de la temperatura de consigna de la caldera (TCconsigna) menos un valor ajustable (Tarranque). Si la temperatura superior del depósito de inercia (DIarriba), dentro de la ventana temporal definida para la carga del acumulador, desciende por debajo de la temperatura mínima ajustada del depósito de inercia, la caldera arranca.
CAarranque = VTactiva & [DIarriba < (TCconsigna - Tarranque)]
VTactiva ... dentro de la ventana temporal [06:00 - 22:00] VTinactiva ... fuera de la ventana temporal [22:00 - 06:00] TCconsigna ... temperatura de consigna de la caldera [70°C] Tarranque ... valor ajustable [15°C]
Tparada ... valor ajustable [10°C]
TDconsigna ... temperatura de consigna del depósito de ACS [55°C]
TDmin ... temperatura mínima del depósito de ACS [45°C] TS ... tiempo suplementario ajustable [10min] PI ... punto de inicio [75%]
Valores estándar de la caldera de pélets P4
Todas las funciones descritas y representadas en este folleto también están incorporadas en los modelos de calderas Turbomatic, T4 y TX. Sin embargo, hay que tener en cuenta la cone-xión de la elevación de la temperatura de retorno.
Sistemas de energía__
1.2) Gestión del depósito de inercia con 2 sensores según demanda.
Sistema estándar 1.P001
En esta función, el entorno del sistema (circuitos de calefacción, depósito de ACS) avisa al control las especificaciones de la temperatura y las compara con la temperatura actual del depósito de inercia. Las siguientes fórmulas reflejan los criterios para el arranque o la parada de la caldera:
CRITERIO DE ARRANQUE:
Si, dentro de la ventana temporal configurada, la temperatura superior del depósito de inercia (DIarriba) desciende por debajo de la máxima temperatura actualmente necesaria de ida (IDconsigna) o bien la tem-peratura de consigna del depósito de ACS deseada (TDconsigna) más una histéresis de 2 °C, arranca la instalación de caldera.
CAarranque= VTactiva & [DIarriba < ((IDconsignao TDconsigna) + 2 °C)]
CRITERIO DE PARADA:
Si la ventana temporal configurada para la carga del acumulador finaliza durante el modo de calefacción, la caldera entra en procedimiento de apagado.
CAparada = VTinactiva
Si los circuitos de calefacción se detienen o el depósito de ACS ya no necesita calor, la caldera entra en procedimiento de apagado después de un tiempo suplementario configurable.
CAparada = [CCinactivoo (TDactual> TDmin)] + TS
Si se ha alcanzado el criterio de carga según la temperatura inferior del depósito de inercia, la caldera entra en procedimiento de apagado.
CAparada = DIabajo> (TCconsigna- Tparada)
CAarranque ... arranque de la caldera CAparada ... parada de la caldera VTactiva ... dentro de la ventana temporal VTinactiva ... fuera de la ventana temporal DIarriba ... temperatura del depósito de inercia
arriba
DIabajo ... temperatura del depósito de inercia abajo
TCconsigna ... temperatura de consigna de la cal-dera
Tparada ... valor ajustable
IDconsigna ... temperatura de consigna de ida TDactual ... temperatura actual del depósito de
ACS
TDconsigna ... temperatura de consigna del depó-sito de ACS
TDmin ... temperatura mínima del depósito de inercia
CCinactivo ... la bomba del circuito de calefacción se detiene
TS ... tiempo suplementario ajustable
Gestión de multisensores
En esta función, cuatro sensores están distribuidos uniformemente por toda la altura del depósito de inercia. El control determina un estado de carga del acumulador entre 0 y 100%. Esto permite detectar rápidamente los cambios de carga repentinos (p. ej. termoventilador, cabina de pintura, ...) En instalaciones de gran tamaño, con un depósito de inercia pequeño, se puede obtener un punto de carga constante, ya que la potencia de la caldera disminuye antes de que esté cargado el depósito de inercia. Las siguientes fórmulas reflejan los criterios para el arranque o la parada de la caldera:
1.3) Gestión de multisensores
CAarranque ... arranque de la caldera CAparada ... parada de la caldera
VTactiva ... dentro de la ventana temporal VTinactiva... fuera de la ventana temporal EC ... estado de carga
PI ... punto de inicio
Explicación de términos
Sistema de gestión de multisensores 4.P001
CRITERIO DE ARRANQUE:
El ajuste de la curva de carga se realiza en función de la tempera-tura media del depósito de inercia de 0 o 100%.
Si el estado de carga desciende por debajo del punto de inicio, la caldera arranca.
CAarranque = VTactiva & EC [%] < PI [%]
CRITERIO DE PARADA:
Si la ventana temporal configurada para la carga del acumulador finaliza durante el modo de calefacción, la caldera entra en procedi-miento de apagado.
CAparada= VTinactiva
Si se alcanza el criterio de carga según el estado de carga máximo del acumulador, la caldera entra en procedimiento de apagado.
Sistemas de energía__
2) Sistema de control en cascada
Con el sistema de control en cascada de Froling pueden funcionar hasta cuatro calderas conectadas. Las ventajas de una cascada también son evidentes durante la estación cálida. En la mayoría de los días de calefacción del año es suficiente una caldera para cubrir la demanda de calor. Otra ventaja de este siste-ma es que ofrece una siste-mayor seguridad de funcionamiento, ya que el suministro de potencia térmica se divide entre varias calderas.
Dado que el sistema de control en cascada ofrece diferentes posibilidades de aplicación, las calderas se pueden combinar con igual o diferente potencia térmica nominal. Para ello se asignan diferentes priori-dades de arranque. La caldera con la mayor potencia térmica nominal no arranca de primero, sino la que, por ejemplo, sea suficiente para calentar el agua caliente sanitaria. Si se utilizan calderas con la misma potencia térmica nominal y a cada caldera se le asigna la misma prioridad de arranque, se toma-rán en cuenta las horas de servicio como criterio de arranque. De esta manera, se logra una misma tasa de utilización y una solución eficiente para calentar.
En el manual de instrucciones del módulo de cascada y del repetidor de bus encontrará información más detallada sobre las más diversas opciones de configuración.
2.1) Principio de funcionamiento del sistema de control en cascada
Los siguientes parámetros están configurados en el control:
- Temperatura de consigna de la caldera: 75 °C
- Acumulador cargado al 100% a temperatura de consigna de la caldera - parámetro 2 K
- Acumulador cargado al 0% a 20 °C
De allí se desprende que el depósito de inercia está cargado al 100% a una temperatura media del depósito de inercia de 73 °C.
Fórmula:
De la fórmula anterior resultan las siguientes temperaturas como puntos de inicio de la caldera 1, 2, así como 3 y 4 (si están instaladas):
Punto de inicio caldera 1: EC 75% 59,8 °C
Punto de inicio caldera 2: EC 55% 49,2 °C
Punto de inicio de calderas 3 y 4 EC 40% 41,2 °C
Arranque rápido [%/10 min] 15% 8,0 °C
Propuestas de planificación sin
compro-miso
2.2) Cableado de los módulos
Entre cada caldera debe instalarse un módulo de cascada.
El número de módulos en cascada depende de la cantidad de calderas instaladas menos uno. Nota
2.3) Válvula de balanceo
La válvula de balanceo permite un ajuste exacto y simple. El caudal se ajusta en l/min, de modo que no es preciso determinar valores de ajuste por medio de diagra-mas u otros medios, lo que consume mucho tiempo. El caudal se puede ajustar en la escala del cuerpo de medición integrado en el bypass. El borde inferior del cuerpo del flotador sirve de marca de lectura. El caudal pasa por el bypass sólo si el puente se mantiene presionado. Si las instalaciones no están ajustadas correctamente, generalmente fluye demasiado caudal a través de la caldera, lo que produce un salto térmico relativamente pequeño entre la ida y el retorno de la caldera.
2.3.1 Ejemplo para el ajuste
Caldera de pélets P4 Pellet 15 kW, salto térmico 15 K:
De allí resulta que, considerando un salto térmico de 15 K, puede ajustarse aproxi-madamente la potencia en kW como cau-dal en l/min en la válvula de balanceo.
Sistemas de energía__
En instalaciones en cascada, cuyas calderas tienen una potencia total de >100 kW, es necesario asegu-rarse de que las conexiones a los depósitos estratificados estándar (DN40) tengan un flujo bastante bajo debido a la cantidad de agua. En este caso, deben utilizarse depósitos estratificados especiales con cone-xiones más grandes (depósito térmico SL).
Es importante verificar también la conexión hidráulica de los componentes individuales.
En el área de convergencia de las dos idas y de los dos retornos de la caldera se pueden aplicar dos variantes:
2.4.1) Conexión hidráulicamente favorable
En esta variante de conexión se amplía a la dimensión correspondiente a la potencia total de la caldera antes de la convergencia de las idas y de los retornos de la caldera. La segunda ida y el segundo retorno de la caldera se conectan en un ángulo de 45° en la tubería de ida o de retorno en dirección del flujo. El tramo de entrada debe tener aquí unas 3 veces la longitud de la dimensión ante-rior. La velocidad en la nueva sección debe ser
aprox. 1 m/s.
2.4.2) Instalación de un tubo distribuidor
Se recomienda instalar un tubo distribuidor en el área de convergencia de las dos idas y retornos de la caldera. Si no se instala un tubo distribuidor y la tubería no se ha ajusta-do a la potencia, el agua tiene mayor velocidad debiajusta-do a que la tubería es demasiado pequeña. Por una parte, esto puede causar ruidos debido a la alta velocidad de flujo y, por la otra, puede afectar la estratificación en el depósito de inercia. Si se instala un tubo distribuidor con una longi-tud adecuada, la velocidad disminuye en poco tiempo en aprox. 0,3 m/s. El diámetro del tramo de entrada y del tramo de estabilización del tubo distribuidor debe
ser 3 veces mayor que diámetro del tubo distribuidor. En todo caso, debe tener al menos 30 cm. Desde el extremo del tubo distribuidor, la tubería debe dimensionarse a la potencia máxima posible de las calderas y a una velocidad de aprox. 1 m/s.
Propuestas de planificación sin
compro-miso
Dos instalaciones de calderas conectadas Sistema 1.P708
Sistemas de energía__
Tres instalaciones de calderas conectadas Sistema 1.P709
Ejemplo
4) Información sobre el dimensionamiento
La siguiente tabla muestra un extracto de la cantidad necesaria de agua de acuerdo con las configuracio-nes posibles de potencia de la caldera en función de la diferencia de temperatura entre la ida y el retorno de la caldera. La sección inferior de la siguiente tabla puede utilizarse para determinar las dimensiones de las tuberías. De allí se desprende el correspondiente caudal en función de la velocidad del agua. (Temperatura = 70 °C, material de la tubería = acero)
4.1) Ejemplo para el dimensionamiento de las tuberías
El propósito es determinar las dimensiones de las tuberías individuales y del tubo distribuidor. El siguiente sistema hidráulico debe ser realizado. Potencia de cada caldera 100 kW.
Se comienza con la dimensión más pequeña de la tubería. Es decir, la que va de la caldera respectiva al tubo distribuidor. De la tabla se desprende que para una potencia de 100 kWy un salto térmico de 15 Kse necesita un caudal de agua de 5,73 m³/h.
Para la tubería de ida o de retorno de la caldera, la dimensión es de DN50.
Sistemas de energía__
El diseño del primer tubo distribuidor se realiza según el mismo procedimiento. En el primer tubo distri-buidor se encuentran la caldera esclava 2 y la caldera esclava 1. Si las dos calderas funcionan a potencia térmica nominal, la potencia total de las calderas es de 200 kW. De acuerdo con la información en el diagrama, la velocidad máxima de 0,3 m/s en el tubo distribuidor no debe sobrepasarse.
Después del tubo distribuidor, la tubería debe dimensionarse a la máxima potencia de la caldera y a una velocidad de aprox. 1 m/s.
De allí resulta que la dimen-sión del primer tubo distribui-dor es de DN125 y la del tubo de conexión al segundo tubo distribuidor es de DN65.
El segundo tubo distribuidor, así como el tubo de conexión al acumulador se dimensionan a la máxima potencia posible de las calderas de 300 kW.
De allí resulta que la dimen-sión del segundo tubo distri-buidor es de DN150 y la del tubo de conexión al acumula-dor es de DN80.
El tubo de conexión al acumu-lador determina la dimensión de conexión de las piezas de unión en el acumulador.
Nota
Heizkessel- und Behälterbau GesmbH A-4710 Grieskirchen, Industriestr. 12
