Πώς διαβάζουμε την καμπύλη απόδοσης μιας αντλίας
Πώς διαβάζουμε την καμπύλη απόδοσης μιας αντλίας
Η κατανόηση του τρόπου ανάγνωσης της καμπύλης απόδοσης μιας αντλίας είναι κρίσιμη για την επιλογή της σωστής αντλίας για ένα σύστημα HVAC ή για ένα κύκλωμα νερού σε ένα εμπορικό κτίριο. Η επιλογή της σωστής φυγοκεντρικής αντλίας για την εγκατάσταση, μεγιστοποιεί την απόδοση της αντλίας και του συστήματος, συμβάλλει στη συνολική μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, ενώ μειώνει το κόστος κύκλου ζωής. Σε αυτό το άρθρο, δίδονται παραδείγματα ανάγνωσης και κατανόησης των καμπυλών απόδοσης για αντλίες σταθερών στροφών, αλλά και για τις πλέον σύγχρονες αντλίες μεταβλητών στροφών, συνδυασμένες με ολοκληρωμένα συστήματα κινητήρα+Inverter, γνωστά ως Power Drive Systems (PDSs').
Υπάρχουν διαφορετικές καμπύλες απόδοσης για κάθε σχεδιασμό αντλίας, ταχύτητα (RPM) και διάμετρο πτερωτής. Με την κατανόηση όλων των πληροφοριών που παρέχονται από μια καμπύλη απόδοσης, μπορείτε να πάρετε χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τον τύπο της αντλίας, το μέγεθος, τις σ.α.λ., την ιπποδύναμη και τις αποδόσεις που θα απαιτούνται για το σύστημα.
Οι καμπύλες της αντλίας προσδιορίζονται από τον κατασκευαστή με προσοχή, σε ελεγχόμενες συνθήκες δοκιμής που καθορίζονται από τα διεθνή πρότυπα. Η καμπύλη αντλίας στο Σχήμα 1.α. απεικονίζει τη σχέση μεταξύ της παροχής (Q) που μια αντλία μπορεί να παρέχει έναντι της αντίστοιχης πίεσης (H).
Σχήμα 1.α.
Η παροχή (οριζόντιος άξονας) συνήθως μετράται σε l/s ή σε m3/h. Η ποσότητα ενέργειας (πίεση), που μπορεί να εφαρμόσει μια αντλία σε μια συγκεκριμένη παροχή, μετράται σε m (κάθετος άξονας). Οι καμπύλες της αντλίας απεικονίζονται - σχεδόν πάντα - ως συνολική πίεση σε m, επειδή αυτό δίνει μια γενική περιγραφή της λειτουργίας της αντλίας, εντελώς ανεπηρέαστη από τη θερμοκρασία ή τη πυκνότητα του νερού. Η φυγοκεντρική αντλία παράγει ενέργεια με τη μορφή πίεσης (m), η οποία μεταβάλλεται αναλόγως της παροχής (m3/h) που διέρχεται από την πτερωτή.
Πώς διαβάζουμε την καμπύλη μιας αντλίας σταθερών στροφών;
Η καμπύλη στο Σχήμα 1.β. απεικονίζει τη σχέση παροχής / πίεσης μιας συγκεκριμένης αντλίας με γνωστή ταχύτητα και διάμετρο πτερωτής. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η αλλαγή της ταχύτητας ή της διαμέτρου της πτερωτής θα οδηγήσει σε μια νέα σχέση παροχής / πίεσης για αυτήν την αντλία, με αποτέλεσμα να αλλάξει και η χαρακτηριστική καμπύλη της αντλίας.
Σχήμα 1.β. Καμπύλη απόδοσης αντλίας σταθερών στροφών
Για να διαβάσετε την καμπύλη μιας αντλίας σταθερών στροφών, βρείτε ένα σημείο στον οριζόντιο άξονα, το οποίο αντιπροσωπεύει την παροχή (m3/h). Σε αυτό το παράδειγμα, το επιλεγμένο σημείο είναι η ένδειξη 2 m3/h. Στη συνέχεια, σχεδιάστε μια κατακόρυφη γραμμή από την ένδειξη 2 m3/h μέχρι να φτάσει στην καμπύλη της αντλίας. Στην τομή της γραμμής 2 m3/h και της καμπύλης της αντλίας, σχεδιάστε μια οριζόντια γραμμή προς τον αριστερό άξονα, για να προσδιορίσετε την αντίστοιχη πίεση (m). Από αυτό, μπορεί κανείς να προσδιορίσει ότι η αντλία θα αποδίδει 2 m3/h σε 2,5m πίεσης.
Πώς διαβάζουμε την καμπύλη μιας αντλίας μεταβλητών στροφών συνδυασμένης με PDS;
Καθώς η χρήση αντλιών μεταβλητών στροφών σε εγκαταστάσεις HVAC και σε εγκαταστάσεις αύξησης πίεσης, αποτελεί σήμερα την δημοφιλέστερη επιλογή, η σωστή ανάγνωση και κατανόηση των καμπυλών απόδοσης αυτών των αντλιών είναι βασικό κριτήριο για να μπορέσετε να αξιοποιήσετε στο μέγιστο το δυναμικό αυτών των αντλιών, που συνδυάζονται πλέον με ολοκληρωμένα συστήματα κινητήρα+Inverter (PDS).
Σχήμα 2. Καμπύλες αποδόσεων αντλίας συνδυασμένης με PDS
Το Σχήμα 2 απεικονίζει τις καμπύλες αποδόσεων ενός ολοκληρωμένου συστήματος αντλίας + κινητήρα + Inverter (PDS). Παρακάτω δίδεται η επεξήγηση για τον τρόπο ανάγνωσης & κατανόησης των χρήσιμων πληροφοριών που θα σας βοηθήσουν στην καλύτερη εφαρμογή της αντλίας στο σύστημα και την αποδοτικότερη λειτουργία της.
- Μοντέλο αντλίας
- Μέγιστη καμπύλη αντλίας (100%) – μέγιστος αριθμός στροφών
- Ελάχιστη καμπύλη αντλίας (%) - αναφέρεται στις ελάχιστες στροφές στις οποίες μπορεί να λειτουργήσει ο κινητήρας. Υπολογίζεται ανάλογα του μοντέλου της αντλίας, μεγιστοποιώντας την απόδοση και επιτρέποντας την υψηλότερη ευελιξία του συστήματος.
- Η περιοχή μέσα στις διακεκομμένες γραμμές, υποδεικνύει ότι η αντλία μπορεί να λειτουργεί εκεί μόνο κατά διαστήματα, για σύντομες χρονικές περιόδους.
- Το επιτρεπόμενο εύρος λειτουργίας της αντλίας ορίζεται από την ελάχιστη και τη μέγιστη καμπύλη πίεσης, καθώς και την ελάχιστη και τη μέγιστη παροχή για μια δεδομένη ταχύτητα.
- NPSH είναι η καθαρή θετική πίεση αναρρόφησης της αντλίας, που απαιτείται για όλο το εύρος λειτουργίας της.
- Το P1gr είναι η απορρόφηση ισχύος σε Kw λειτουργίας της αντλίας+PDS στη μέγιστη ταχύτητα. Η καμπύλη αυξάνεται έως ότου η μονάδα φτάσει στο όριο ισχύος. Το Inverter ελέγχει την κατανάλωση ενέργειας (επίπεδο τμήμα της καμπύλης) σε υψηλή παροχή / χαμηλή πίεση. Με αυτόν τον τρόπο ο κινητήρας προστατεύεται από υπερφόρτωση και διασφαλίζεται μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στο PDS.
- ηp είναι η απόδοση του υδραυλικού μέρους που λειτουργεί στη μέγιστη ταχύτητα.
- ηgr είναι η απόδοση της αντλίας+PDS δουλεύοντας με τη μέγιστη ταχύτητα.
- Σημείο λειτουργίας: είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι η αντλία λειτουργεί στο καλύτερο σημείο λειτουργίας, αυτό στην υψηλότερη απόδοση. Είναι εύκολο να το βρείτε: είναι το υψηλότερο σημείο της καμπύλης np βαθμού απόδοσης του υδραυλικού μέρους. Μόλις το βρείτε, μπορείτε επίσης να βρείτε την παροχή από τον άξονα ‘x’ που ονομάζεται Q (m3/h) και τιμές πίεσης από τον άξονα ‘y’ που ονομάζεται H (m).
Για τη σωστή επιλογή αντλίας θα πρέπει να διασφαλιστεί ότι η απαιτούμενη παροχή του συστήματος και η πίεση πέφτουν πάνω ή οριακά κάτω από την καμπύλη απόδοσης της αντλίας, όταν πρόκειται για αντλία σταθερών στροφών. Όταν πρόκειται για αντλία μεταβλητών στροφών με ενσωματωμένο PDS, το σημείο λειτουργίας θα πρέπει να πέφτει εντός του φάσματος της απόδοσης και κατά προτίμηση στο δεξί μέρος του, εκεί όπου ο συνδυασμός αντλίας + PDS επιτυγχάνει τον καλύτερο βαθμό απόδοσης.
Για κάθε ανάγκη εφαρμογής αντλίας μεταβλητών στροφών σε κύκλωμα HVAC ή αύξησης πίεσης, η βέλτιστη επιλογή είναι η λύση αντλίας συνδυασμένης με σύστημα σύγχρονου κινητήρα + Inverter (PDS) με βαθμό απόδοσης σύγχρονου κινητήρα ΙΕ5, βαθμό απόδοσης Inverter IE2 και ολικό βαθμό απόδοσης συστήματος κινητήρα + Inverter (PDS) IES2.