Ağır Hizmet Kontrollerinin Dijitalleştirilmesi Bölgesel Isıtma Sistemlerinde Devrim Yaratıyor

Dijital dönüşüm, bölgesel ısıtma sektörü de dahil olmak üzere dünya çapında sektörleri yeniden şekillendiriyor. Geleneksel olarak mekanik bileşenlere dayanan bölgesel ısıtma şebekeleri, artık verimliliği ve performansı artırmak için dijital çözümleri benimsiyor. Bu alanda bir lider olan Danfoss, bölgesel ısıtma sistemleri için temel bileşenler olan gelişmiş kendinden etkili akış ve fark basınç kontrolörlerinin geliştirilmesinde ön saflarda yer alıyor. Bu kontrolörlerin dijitalleştirilmiş versiyonlarının ortaya çıkması, şebeke operasyonlarını optimize etmek ve maliyetleri düşürmek için heyecan verici yeni olanaklar sunuyor. 

Basınç dalgalanmalarının yarattığı zorluk 

Bölgesel ısıtma sistemleri, özellikle optimum basınç ve dengeli akış koşullarının korunmasında çeşitli zorluklarla karşı karşıyadır. Geleneksel mekanik kontrolörler güvenilir olmakla birlikte, pik ve pik dışı taleplerde hassasiyet ve uyarlanabilirlik açısından sınırlamaları bulunmaktadır. Debi ve sıcaklık salınımları gibi sorunlar hidronik dengelemeyi etkilemekte ve pompalama sistemlerinin verimsizliğine neden olmaktadır. Bu sorunlar enerji israfına, ekipmanlarda daha fazla aşınma ve yıpranmaya ve tutarsız ısı tedarikine yol açarak son kullanıcılarda rahatsızlığa yol açabilir.

Dijital destekli dinamik hidronik dengeleme 

Danfoss'un Virtus ağır hizmet tipi diferansiyel basınç ve akış kontrolörleri; basınç ve buna bağlı akış değişimlerini ortadan kaldırmak için akıllı çözümler sunar. Bu otomatik kontrolörler, daha iyi kontrol performansı ve daha düşük dönüş sıcaklıkları sağlayarak sistemin performansını ve verimliliğini önemli ölçüde artırır. 

Geleneksel olarak iyi bilinen basınç ve akış kontrolörlerinin yanı sıra Virtus, normal motorlu kontrol vanası ve basınç/akış kontrolörünün tek bir üründe birleştirildiği daha gelişmiş basınçtan bağımsız kontrol vanaları da sunmaktadır.
 

Bölgesel ısıtma şebekeleri ve trafo merkezleri için Virtus ağır hizmet tipi basınç ve akış kontrolörü

Bu çözümlerin özelliği, tüm talepler için fark basınç ayarlarının ve akış dengelemesinin uzaktan ve otonom olarak ayarlanmasına olanak tanıyan gelişmiş elektrikli aktüatörlerle donatılabilmeleridir. Bu dijital yükseltme, bölgesel ısıtma ağının sürekli gerçek zamanlı optimizasyonunu sağlayarak ısı transferi kayıplarını azaltır.
 

AMEi 6'nın iSET veya iNET ile isteğe bağlı kullanımı, bölgesel ısıtma sistemlerinde kendinden etkili basınç ve akış kontrolörlerinin dijitalleştirilmesini sağlar

Özellikle AFQMP 2 basınçtan bağımsız kontrol vanası devrim niteliğinde yeni bir çözüm sunmaktadır. Ekstra bir yay ve AMEi 6 aktüatör ile donatılan bu vana, farklı ısı taleplerine uyum sağlamak için 0,1 ile 1,0 bar arasında ayarlanmış fark basınç ayarı sağlar. Bu sayede geleneksel çözümlere kıyasla daha hassas ve daha düşük akışların yanı sıra daha yüksek kapasiteler ve daha büyük akışlar sunar.
 

Virtus AFQM 2 bir trafo merkezine kuruldu

AMEi 6'nın dikkate değer bir özelliği, akış ve sıcaklık salınımlarını önlemek için diferansiyel basıncı otonom olarak ayarlayan iSET işlevidir. Motorlu kontrol vanasının modülasyonlu kontrol veya geri besleme sinyalini izleyerek, salınım davranışına yanıt verir. Bu, vananın yüksek yetki aralığında çalışmasını sağlayarak kontrol döngüsünü stabilize eder ve bir trafo merkezinin genel sistem performansını iyileştirir.
 

iSET prensip şeması ile Virtus

Bir diğer önemli yenilik ise, tek bir branşman seviyesinde ve kritik şebeke noktalarında uzaktan şebeke dengeleme işlevine ve fark basınç ayarlamalarına olanak tanıyan iNET işlevine sahip AMEi 6'dır. Bu, ısı dağılımında sürekli değişen ısı tüketimi için bir çözümdür.

Uzaktan dengeleme işlevi, pompa istasyonlarının gerekli minimum basınçta çalışmasını sağlayarak şebekenin hidronik koşullarını önemli ölçüde optimize eder. Bu, pompalama maliyetlerini azaltır ve bölgesel ısıtma şebekesinin istikrarını ve verimliliğini artırır.
 

iNET prensip şeması ile Virtus

Avantajlar 

İsteğe bağlı olarak dijitalleştirilen bu kontrolörlerin faydaları çok çeşitlidir: 

Enerji Verimliliği: Optimize edilmiş basınç ve akış kontrolü enerji israfını en aza indirerek işletme maliyetlerini düşürür. 
İyileştirilmiş Tedarik Kalitesi: İstikrarlı basınç ve akış koşulları, son kullanıcılara tutarlı ve güvenilir bir ısı tedariği sağlayarak memnuniyetlerini artırır. 
Maliyet Tasarrufu: Azalan pompalama maliyetleri ve daha düşük bakım ihtiyaçları, bölgesel ısıtma operatörleri için önemli mali tasarruflar anlamına gelir. 
Geliştirilmiş Ekipman Ömrü: Salınımları ortadan kaldırarak ve istikrarlı çalışma sağlayarak, sistem bileşenleri üzerindeki aşınma ve yıpranma önemli ölçüde azaltılır.

Örnek Olay İncelemesi: Giessen Şebekesi 

Bu faydaların pratik bir örneği Almanya'da bulunan Giessen bölgesel ısıtma şebekesinde görülebilir. Frankfurt şehri yakınlarında bulunan Stadtwerke Giessen kuruluşu, tutarsız su sıcaklıkları hakkında sık sık müşteri şikayetleriyle karşılaştı. Ekstra bir fuel-oil kazanı kurulumu da dahil olmak üzere geleneksel yöntemler, altta yatan sorunları çözemedi ve yalnızca enerji maliyetlerini artırdı.
 

Şekil 1: ECL Portal SCADA aracı ikincil akış (turuncu çizgi), birincil dönüş sıcaklığı (sarı çizgi) ve ikincil dönüş sıcaklığında (yeşil çizgi) sürekli salınımlar tespit etti

Danfoss'un Virtus vanasının AMEi 6 aktüatörünün akıllı iSET fonksiyonu ile birlikte kullanılmaya başlanması, şebekenin performansında devrim yarattı. SCADA aracı ECL Portal'ı (o zamandan beri daha da geliştirildi ve Leanheat® Monitor olarak yeniden adlandırıldı) kurarak, operatörler sürekli akış ve sıcaklık salınımlarını hızlı bir şekilde belirledi ve teşhis etti. iSET işlevi bu salınımları tespit edebildi ve fark basıncını gerçek zamanlı olarak ayarlayarak sistemi kurulumdan sonra sadece 20 dakika içinde stabilize etti. Bu, enerji tüketiminde önemli bir azalmaya ve ekstra kazanın ortadan kaldırılmasına yol açarak haftalar içinde yatırım getirisi (ROI) elde edilmesini sağladı.
 

Şekil 2: Akıllı iSET fonksiyonu kontrol sinyalindeki salınımları tespit eder (yeşil çizgi, sol taraf) ve bu salınımlar ikincil akış sıcaklığında da görülür (mor çizgi, sol taraf). AMEi 6 aktüatörü motorlu kontrol vanası üzerindeki fark basıncını düşürerek tepki verir (mavi ok) ve vanayı daha fazla açılmaya zorlar. Bir süre sonra aktüatör, kararlı kontrol sağlayan (yeşil çizgi, sağ taraf) ve sıcaklık salınımlarını ortadan kaldıran (mor çizgi, sağ taraf) optimum diferansiyel basınç ayarını bulmuştur.

Dijitalleşmenin büyük resmi 

Bölgesel ısıtmada dijitalleşme, cihazları internete bağlamaktan çok daha fazlasıdır. Bu cihazların birlikte çalışmasına ve tüm sistemi optimize etmesine yardımcı olmak için gelişmiş yazılım, sensörler, gerçek zamanlı veri işleme ve akıllı algoritmalar kullanmayı içerir. Örneğin Danfoss Leanheat®, dijitalleşmenin gücünden yararlanan uçtan uca yazılım çözümleri ve hizmetlerinden oluşan uygulama odaklı bir pakettir. Optimize edilmiş enerji üretimi ve tüketimi sağlar, operasyonel verimliliği artırır ve bina kontrolünü ve bakımını doğrudan ekrana getirir. 

Bu dönüşümün bir sonucu olarak, dijitalleştirilmiş bölgesel ısıtma sistemleri, optimum çalışmayı sağlamak için gerçek zamanlı içgörüler ve ayarlamalar sunar. Bu da kullanıcılar için daha verimli enerji kullanımı, daha düşük maliyetler ve daha güvenilir bir ısıtma kaynağı anlamına geliyor.
 

Leanheat® Monitor bölgesel ısıtma sistemlerinin uzaktan izlenmesi, kontrolü ve optimizasyonu

Sonuç 

Kendinden etkili akış ve basınç kontrolörlerinin dijitalleştirilmesi, bölgesel ısıtma sistemlerinin evriminde önemli bir kilometre taşına işaret etmektedir. Bu akıllı kontrolörler, gelişmiş teknolojilerden yararlanarak optimizasyon ve verimlilik için benzeri görülmemiş fırsatlar sunuyor. Danfoss'un bu alandaki yenilikleri yalnızca mevcut zorlukları ele almakla kalmıyor, aynı zamanda bölgesel ısıtmada daha akıllı, daha sürdürülebilir bir geleceğin yolunu açıyor. 

Bu dijital çözümlerin dahil edilmesi, bölgesel ısıtma operatörlerinin pompalama maliyetlerini ve diferansiyel sıcaklığı azaltma ve genel sistem performansını artırma hedeflerine ulaşmalarına yardımcı olacaktır. Sektör dijitalleşmeyi benimsemeye devam ettikçe, faydalar giderek daha belirgin hale gelecek ve bu gelişmiş teknolojilerin yaygın olarak benimsenmesi için ikna edici bir durum oluşturacaktır.