Sistemi di controllo impianti recupero calore

Sistemi di controllo completi per impianti di recupero calore.
 
 
Il più delle volte, in impianti di piccola dimensione, un controllo di tipo on-off e una regolazione di portata manuale basata sui dati di utilizzo giornalieri dell'acqua, sono sufficienti.
Tuttavia, in impianti più complessi, consideriamo che l'approccio al sistema di controllo debba essere più sofisticato e completo.
Ogni scambiatore, infatti, funziona al massimo delle proprie prestazioni quando:
  • la differenza di temperatura tra i fluidi viene mantenuta al massimo livello.
  • Le portate istantanee vengono mantenute al minimo livello.
In quasi tutte le applicazioni discontinue, le quantità di fluidi di processo possono variare considerevolmente durante la giornata, pertanto, usando un sistema di controllo minimale, le portate andranno regolate in modo da essere in grado di trattare anche i picchi generati durante i periodi di massimo utilizzo.
Questo, ovviamente, ridurrà l'efficienza globale dell'impianto durante i periodi di basso utilizzo.
Da qui la necessità di sviluppare sistemi di controllo più complessi che siano in grado di modificare il modello di funzionamento dell'impianto di recupero al variare delle condizioni operative (per quanto riguarda la quantità di scarichi disponibili e la necessità di acqua preriscaldata).
Và cioè implementata una strategia di controllo che adegui la capacità di recupero alle effettive necessità dell'impianto cui è collegato lo scambiatore, in modo continuativo durante la giornata.
Per soddisfare queste esigenze Pozzi propone due sistemi di controllo:
 
 
Controllo on-off.
Il sistema comprende un pannello di controllo sul quale è possibile visualizzare le temperature sia d'ingresso che di uscita dallo scambiatore e un set di materiali necessari alla regolazione dell'impianto comprendenti valvole, sonde di livello, flussimetri.
  • Sia i flussi di acqua pulita che quelli di acqua sporca dovranno essere accuratamente regolati manualmente in modo da soddisfare le esigenze dei periodi di lavoro più intenso. Questa operazione verrà effettuata durante la messa in marcia dell'impianto.
  • Sarà necessario montare le sonde di livello indicanti il massimo e il minimo, sia nelle vasche di accumulo dell'acqua sporca calda che in quelle dell'acqua pulita preriscaldata.
  • Il sistema lavorerà in maniera continuativa alle portate fissate fino a quando la vasca di raccolta degli scarichi si svuoterà oppure fino a quando la vasca delle acque preriscaldata e pulite risulterà piena.
Inevitabilmente, il sistema avrà dei momenti di fermata in quanto le portate dovranno essere fissate relativamente ai periodi di massimo utilizzo.
Dovendo lavorare continuamente con portate piuttosto elevate rispetto alla media, il sistema avrà un'efficienza limitata.
 
 
Controllo proporzionale.
Scopo del sistema di controllo proporzionale, in questo caso, è quello di ottimizzare in ogni momento i flussi di fluido forniti al sistema di recupero in modo da ottenere la più alta efficienza possibile dall'impianto.
Dato che temperature e portate dell'acqua calda sporca che si riversa nelle vasche di accumulo non sono costanti durante le 24 ore, il sistema di controllo agirà sulle portate istantanee sia dell'acqua pulita che di quella sporca in modo da permettere allo scambiatore di lavorare in ogni momento in condizioni di massima efficienza.
Il controllo consiste in un PLC che, utilizzando i segnali analogici delle sonde di livello proporzionali posizionate nelle vasche di accumulo elaborerà in ogni momento la migliore strategia di utilizzo dello scambiatore agendo sulla regolazione delle portate sia dell'acqua calda che quella fredda.
L'aggiustamento dei parametri sarà continuo durante la giornata, elaborando una strategia di inseguimento delle necessità momentanee di impianto.
A supporto del PLC il sistema comprende un panel-pc che avrà le funzioni seguenti:
  • visualizzare continuamente i parametri operativi dell'impianto in modo da fornire un'analisi più completa possibile dello stato del sistema includendo ovviamente eventuali allarmi generati
  • archiviare in un database SQL tutti i parametri del sistema in maniera da costruire una banca dati sul funzionamento dell'impianto di recupero permettendo in questo modo l'analisi storica del funzionamento dell'impianto.
  • Permettere a software terzi l'interrogazione del database in modo da mettere a disposizione i dati necessari per una contabilizzazione energetica dei consumi e dei risparmi ottenuti.
  • Permettere, attraverso un collegamento Internet alla rete aziendale di ottenere interventi di manutenzione remota da parte di tecnici specializzati.
Quest'ultima capacità permette interventi esterni di eccezionale rapidità e bassissimo costo.

il pannello di controllo

il pannello di controllo di un impianto complesso (misuratore a canale e 6 scambiatori RCR)

il pannello di controllo

tutti i parametri a portata di mano: la visualizzazione dello stato impianto (controllo analogico pompe, portate e scambiatori)

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