Proposta di un controllo a bilanciamento dinamico per circuiti idronici a portata variabile

Control of a hydronic system takes on considerable importance to pursue the optimization of the system efficiency to partial loads, ensuring a high thermal comfort to each user and limiting the consumption of electric and thermal energy. Traditional control methods are characterized by the presence of valves sized with a specific authority that inherently introduces pressure losses that cannot be avoided by the complete opening of the valves. An integrated approach to sizing and to controlling system, based on the supervision of all parameters in the field and the criterion of balance rather than the minimum authority criterion, leads to extremely interesting results and the prospect of overcoming the need for high authority valves, replacing them with low authority valves, with a significant pump power reduction. In addition, the characterization of the entire system is carried out by a minimum number of field measurements and a calculation procedure involving an equation for each user branch and an equation for the common branch. This allows for significant time and cost savings. To carry out an application test of the proposed dynamic balancing method, a series of tests were performed on an experimental hydronic circuit and experimental measurements were compared with the output values of the calculation model.

La regolazione di un sistema idronico assume notevole importanza per perseguire l’ottimizzazione dell’efficienza dell’impianto ai carichi parziali, garantendo un elevato comfort termico ad ogni utenza e limitando i consumi di energia elettrica e termica. I tradizionali metodi di regolazione sono caratterizzati dalla presenza di valvole dimensionate con una specifica autorità che introducono intrinsecamente perdite di pressione che non possono essere evitate dalla completa apertura delle valvole stesse. Un approccio integrato per il dimensionamento e per la logica di regolazione, basato sulla supervisione di tutti i parametri in campo e sul criterio di bilanciamento piuttosto che sul criterio dell’autorità minima, porta a risultati estremamente interessanti e alla prospettiva di oltrepassare la necessità di valvole con alta autorità, sostituendole con valvole a bassa autorità, con una significativa riduzione della potenza richiesta dalla pompa. Inoltre, viene effettuata la caratterizzazione dell’intero circuito mediante un numero minimo di misurazioni in campo ed una procedura di calcolo che coinvolge un’equazione per ogni ramo utenza e una equazione per il ramo comune. Ciò consente un risparmio di tempo e di costi significativo. Per effettuare una verifica applicativa del metodo di bilanciamento dinamico proposto, si sono eseguite una serie di prove su un circuito idronico sperimentale e si sono confrontate le misurazioni sperimentali con i valori di output del modello di calcolo.