Hydraulische Probleme und hydraulischer Abgleich
in Fluidverteilung und Fluidkreisen
In Fluidverteilung und Fluidkreisen mit mehreren Erzeugern und Verbrauchern bleiben die Druckverluste in den Verbraucher- und Erzeugerkreisen bei sich
ändernder Last nicht konstant.
Aus den sich stetig ändernden Druckverlusten resultieren erhebliche regelungstechnische Probleme in den einzelnen sich gegenseitig beeinflussenden Verbraucher-
und Erzeugerkreisen. Deshalb werden im Bereich “Wärme-/Kälteübertragung“ und im Bereich "Stoffübertragung" i.d.R. sog.
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hydraulische Entkoppler (z.B. hydraulischer Vorlauf- /Rücklauf-Kurzschluß, hydraulische Weiche, Verteilerweiche (1*),
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Pufferspeicher und Ausgleichsbehälter oder auch Wärmetauscher und Membrantauscher
zwischen die Verbraucher- und Erzeugerkreise eingesetzt, um eine gegenseitige hydraulische
Beeinflussung der Kreise bei Volllast und Teillast zu verhindern (druckseitige Entkopplung) und
Leistungsanpassungen durchzuführen.
1*) Eine Kombination aus Verteilung und hydraulischer Weiche stellt die Verteilerweiche dar.
Wenn z.B. die Fluidumlaufmenge der Verbraucher (im Sekundärkreis) größer ist als die
Fluidumlaufmenge des oder der Erzeuger/s (im Primärkreis) kann durch den Einbau eines
hydraulischen Entkopplers eine Unterversorgung der Verbraucher vermieden werden. Genau im
Mittelpunkt des Entkopplers befindet sich dann der hydraulische Nullpunkt der beiden Fluidkreise.
Somit können in Primärkreis und Sekundärkreis zu jeder Betriebszeit unterschiedliche
Volumenströme fließen, ohne dass Primärkreis und Sekundärkreis sich hydraulisch
beeinträchtigen.
Allerdings sind damit nicht alle Probleme gelöst. Die umgewälzten Volumenströme im Erzeuger- und Verbraucherkreis sind abhängig vom jeweiligen Betriebszustand
(Fluid-Volumenströme und Fluid-Drücke) und somit i.d.R. unterschiedlich.
Dies hat zur Folge, dass sich Fluid-Vorlauf und Fluid-Rücklauf im hydraulischen Entkoppler teilweise mischen.
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Wenn z.B. in einem Heizkreis der momentane Volumenstrom im Primärkreis größer ist als im Sekundärkreis, dann wird dem Rücklauffluid aus dem
Sekundärkreis eine Teilmenge des warmen Vorlaufs des Primärkreises beigemischt.
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Wenn hingegen im Sekundärkreis ein größerer Volumenstrom als im Primärkreis umgewälzt wird, dann wird die Vorlauftemperatur zu den Verbrauchern durch
Beimischen des kälteren Rücklauffluids gesenkt.
Bei Teillast potenzieren sich dadurch die hydraulischen Probleme, da Anlagenhydraulik,
Rohr-/Kanalnetz, Pumpen, Regelventile und weitere Komponenten für den Volllastbetrieb ausgelegt
werden.
Unter den klimatischen Bedingungen Mitteleuropas herrscht z.B. bei Heizungsanlagen nur in 1,5 bis
2,5% der Betriebszeit Volllast. Das bedeutet, der Volllastbetrieb ist eher selten und der
problematische Teillastbetrieb dominiert fast ganzjährig.
Dies ist jedoch nicht gewollt (wg. ineffizienter Wärmerzeugung durch zu hohe Rücklauftemperaturen,
wg. Leistungseinbußen bei den Verbrauchern durch zu niedrige Vorlauftemperaturen und wg.
hohem Stromverbrauch für Pumpen und dergleichen durch zu große Volumenströme und dadurch
bedingte hohe Druckverluste) und ist deshalb mit zusätzlichen Maßnahmen zu vermeiden.
FluCoS hat diese zusätzliche Maßnahmen intensiv erforscht und daraus Plug&Play-Regelungssysteme vom Typ "BB-Box" entwickelt, welche alle Vorteile einer
hydraulischen Entkopplung nutzen, ohne deren vorgenannte Probleme und Nachteile. Einfache und komplexe Fluidnetze lassen sich damit
autodynamisch regeln, d.h. die vollautomatische, hochpräzise Messung, Steuerung und Regelung von Fluiden und ihren chemischen oder physikalischen
Eigenschaften in Fluidnetzen oder Fluidkreisläufen sowie
autodynamisch Kreise abgleichen, d.h. vollautomatischer, dynamischer, hydraulischer Abgleich von an einen Entkoppler angeschlossenen Primär- und
Sekundärkreis/en (autodynamische Lastanpassung zwischen Primär- und Sekundärkreis)
autodynamisch Netze abgleichen, d.h. vollautomatischer, dynamischer, hydraulischer Abgleich von mehreren, mit Entkopplern ausgestatteten
Fluidverteilnetzen oder Fluidkreisläufen (autodynamische Lastanpassung eines Primärkreises/Erzeugernkreises an mehrere über Entkoppler angeschlossene
Sekundärkreise/Verbraucherkreise)
Das Plug&Play-Kompaktregelungssystem “BB-Box“ gibt es in einer großen Anzahl von anwendungsspezifischen Ausführungsvarianten. Es arbeitet mit einer
Vielzahl von Sensoren und ist in der Lage mehrere chemische oder physikalische Fluideigenschaften hoch präzise zu messen, zu steuern und zu regeln.
Allen BB-Boxen gemein ist Plug & Play, d.h.:
“auspacken + montieren + einschalten + Sollwert eingeben = fertig“
Neben Ausführungsvarianten im Bereich “Wärme-/Kälteübertragung“ gibt es auch BB-Box-Ausführungsvarianten im Bereich der “Stoffübertragung“ durch z.B.
Mischen/Entmischen/Zumischen.
FluCoS vermarktet diese komplett vorkonfektionierten und parametrisierten Plug&Play-MSR-Systeme vom Typ "BB-Box":
sowohl direkt an den Endkunden aus Industrie und Gewerbe inklusive Support und Kundendienst
als auch indirekt über das Handwerk an private und öffentliche Einrichtungen
und als OEM-Ware über Lieferanten von z.B Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik
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