Udskiftning af større cirkulationspumper
Image
Hvad handler det om?
I mange ejendomme cirkuleres varmen stadig med en cirkulationspumpe af en ældre type, der typisk er manuelt trinregulerbar i trin. I langt de fleste tilfælde kan der spares meget energi ved at udskifte til en trinløs regulerbar pumpe.
Videncenter for Energibesparelser i Bygninger anbefaler udskiftning af cirkulationspumpen, hvis den ikke er en trinløs regulerbar pumpe. Denne energiløsning gælder for ejendomme over 500 m². Der henvises til de tilsvarende energiløsninger for mindre ejendomme.
Fordele
Elbesparelse
Lavere CO₂-udledning
God økonomi
Ingen merpris ved udskiftning
Mindre støj i rør og radiatorventiler samt fra pumpen
Gennemgang af varmeanlæg
Inden eksisterende cirkulationspumper udskiftes, er det en god ide at gennemgå varmeanlægget for at sikre, at den nye pumpe kommer til at passe til behovet. Følgende bør om muligt gennemgås:
- Indreguleringen af fordelingskredsene samt radiatorerne
- Tryktab i fordelingskredsene
- Type af fordelingskredse - enkelt- eller dobbeltshuntede kredse
- Behovsvariationer over tid for de enkelte fordelingskredse
Image
Energibesparelse
På omdrejningsregulerbare pumper er det muligt at vælge mellem følgende reguleringsformer:
- Fast trin (omdrejningstal)
Bruges kun, hvis et varierende tryk fra pumpen giver problemer for styringen af varmeanlæggets blandekredse - Konstanttrykregulering
Differenstrykket over pumpen holdes konstant uafhængig af pumpens flow - Proportionaltryksregulering
Ved denne form for regulering sker en gradvis reduktion eller forøgelse af pumpens differenstryk afhængigt af flowet. Denne regulering kan give den største energibesparelse.
Ud fra de beregnede værdier for Qmax og Hmax er det nu muligt at beregne energiforbruget for den eksisterende pumpe og en ny energieffektiv pumpe. Afhængigt af om det er et-strengsanlæg eller et to-strengsanlæg, og om pumpen slukkes i sommerperioden, skal der beregnes enten tre eller fire volumenstrømme ud fra nedenstående tabel(fire, hvis pumpen er i drift alle årets timer).
| En-strengsanlæg Flow pr. 1 m³/h Qmax [-] |
To-strengsanlæg Flow pr. 1 m³/h Qmax [-] |
Driftstimer [timer] |
|---|---|---|
| 0,957 | 0,893 | 2.904 |
| 0,941 | 0,852 | 1.440 |
| 0,921 | 0,802 | 2.208 |
| 0,904 | 0,760 | 2.208 |
Hvis cirkulationspumpen anvendes om sommeren bruges alle værdierne i tabellen, således at der regnes med fire volumenstrømme og driftstider. Hvis pumpen standses om sommeren, bruger man ikke værdierne i den nederste linje ikke (tre volumenstrømme og driftstider).
Der skal nu findes sammenhængende værdier for flow samt effektoptag før og efter udskiftningen af pumpen. Effektoptaget for den eksisterende og den nye regulerbare pumpe aflæses eksempelvis på pumpekurver eller findes med pumpevalgsprogrammer på nettet. Fremgangsmåden illustreres med nedenstående eksempel.
Der er tale om en etageejendom med et årligt varmeforbrug på 2.000 MWh. Ejendommens cirkulationspumpe kører hele året, den dimensionerende temperaturdifferens er ΔTdim: 25°C, GUF er opgjort til 28% og det er et to strengs varmeanlæg.
Først beregnes de dimensionerende forhold Qmax og Hmax:
Qmax = 3,6 · (1 - 0,28) · 2000
2,6 · 4,2 · 25 = 19 m³/h
Hmax = 0,0082 · (1 - 0,28) · 2000
2,6 +2,0 = 6,6 mV
| To-strengsanlæg Flow pr. 1 m³/h Qmax [-] |
Volumenstrøm [m³/h] |
Driftstimer [timer] |
|---|---|---|
| 0,893 | 17,0 | 2.904 |
| 0,852 | 16,2 | 1.440 |
| 0,802 | 15,2 | 2.208 |
| 0,760 | 14,4 | 2.208 |
Til sidst findes pumpekurven for den eksisterende pumpe frem. Med et katalog eller et pumpevalgsprogram findes kurver for en energieffektiv pumpe i den rigtige størrelse, idet der nedenfor er valgt en pumpe, som kører med proportionaltryksregulering.
Image
Image
Image
Effektoptaget for fire volumenstrømme er aflæst for begge pumper og anført i nedenstående tabel:
| Volumenstrøm [m³/h] |
Effektoptag, gammel pumpe [kW] 1 |
Effektoptag, ny pumpe [kW] 2 |
Driftstimer [timer] 3 |
Energibesparelse [kW/år] (1-2) x 3 |
|---|---|---|---|---|
| 17,0 | 0,65 | 0,49 | 2.904 | 465 |
| 16,2 | 0,63 | 0,45 | 1.440 | 259 |
| 15,2 | 0,62 | 0,41 | 2.208 | 464 |
| 14,2 | 0,60 | 0,38 | 2.208 | 486 |
| Årlig elbesparelse | 1.674 | |||
Eksempel på energibesparelse
| Årlig elbesparelse | 1.674 kWh | |
|---|---|---|
| Årlig økonomisk besparelse | 2,70 kr./kWh x 1.674 kWh = | 4.520 kr. |
| Årlig CO₂-besparelse | 0,211 kg/kWh x 1.674 kWh = | 353 kg/0,4 tons |
Forudsætninger
CO2-udledning for forskellige opvarmningsformer
- Naturgas: 0,205 kg CO₂ pr. kWh
- Fyringsolie: 0,266 kg CO₂ pr. kWh
- Fjernvarme: 0,072 kg CO₂ pr. KWh
- El: 0,211 kg CO₂ pr. kWh
Varmeproduktion ved forskellige brændsler
- 1 liter olie = 8-10 kWh
- 1 m³ naturgas = 9-11 kWh
(højest for nye kedler)
Energipriser
I denne energiløsning er der benyttet gennemsnitlige energipriser fra energiprisstatistikkerne fra Forsyningstilsynet for 4. kvartal 2021. Det er hensigtsmæssigt altid at beregne energibesparelser med en gennemsnitlig energipris over en længere periode, ikke med den aktuelle dagspris, da energipriserne svinger.
Anbefaling til cirkulationspumpe
Cirkulationspumpen skal overholde Europa-Kommissionens forordning (EU) nr. 641/2009 af 22. Det betyder, at cirkulationspumper skal være mærket med et energiindeks (EEI) og at man fra 1. august 2015 skal overholde EEI lavere end 0.23.
Udførelse
Cirkulationspumpens flow og tryk vil som regel være:
| Flow | 1-2,5 liter/m²/h | Den mindste værdi er for en velisoleret bygning og den højeste værdi er for en dårligt isoleret bygning |
|---|---|---|
| Tryk |
3-5 mVs 5-7 mVs |
Bygning på op til 2.000 m² - størst tryk ved anlæg med fjernvarmeveksler Bygning på 2-10.000 m² - størst tryk ved anlæg med fjernvarmeveksler |
Man bør dog også beregne den nye pumpes dimensionerende flow Qmax og tryk Hmax mere præcist, og derfor skal du vide:
- om pumpen slukkes i sommerperioden
- den dimensionerende temperaturdifferens ΔTdim, dvs. forskellen på temperaturen i frem- og returløbet på den koldeste vinterdag hvad det årlige varmeforbrug
På baggrund af det årlige varmeforbrug kan man beregne det dimensionerende flow, Qmax, og det dimensionerende differenstryk, Hmax, på følgende måde, hvis man ikke har målinger.
Qmax = 3,6 · (1 - GUF) · varmeforbrug
2,6 · 4,2 · ΔTdim [m³/h]
Hmax = 0,0082 · (1 - GUF) · varmeforbrug
2,6 +2,0[mVs]
| GUF: | Graddageuafhængigt forbrug [-] |
|---|---|
| Varmeforbrug: | Årligt varmeforbrug [MWh] |
| ΔTdim: | Forskellen mellem temperaturen i frem- og returløbet den koldeste vinterdag [°C] |
Hvis GUF ikke kendes kan nedenstående værdier anvendes:
- Beboelsesejendom: 25 %
- Daginstitution/skole: 10 %
- Administrationsbygning: 10 %
Hvis du har beregnet Qmax og Hmax med den nævnte tommelfingerregel eller ovenstående formler, og den eksisterende pumpe giver langt højere tryk og/eller flow, bør du kontrollere, om der er særlige forhold, der nødvendiggør en større pumpe end beregnet.
Image
Pumpefabrikanterne har online dimensioneringsprogrammer, som kan anvendes til at finde den mest energioptimale cirkulationspumpe:
1. Cirkulationspumpens alder
Den eksisterende cirkulationspumpes alder har stor betydning for pumpens energiforbrug, idet ældre pumper normalt har en effektivitet, der er langt dårligere end moderne pumper. Det gælder, uanset om pumperne er trinregulerbare.
2. Cirkulationspumpens indstilling
Ældre trinregulerbare cirkulationspumper vil i mange tilfælde være konstant indstillet på det højeste trin - typisk trin 3. Ved denne pumpeindstilling udnytter man ikke pumpens mulighed for reduceret pumpetryk i overgangsperioderne om foråret og efteråret.
3. Cirkulationspumpens driftstid
Cirkulationspumpens driftstid har stor betydning for energiforbruget. Pumpen bør slukkes udenfor fyringssæsonen eller som minimum i sommermånederne.