暖房および冷房用途において、正確なエネルギーおよび熱量計測は、あらゆるシステムの効率を確立するための重要な機能です。
ヒートポンプの分野では、熱量計測が近い将来、必須要件となります。「Eco design Directive 2009/125/EG」は、まもなく新しい「Eco design for Sustainable Products Regulation」に置き換えられます。現行の草案では、暖房システムのエネルギー効率に関する最終顧客への透明性要求が大幅に高まっていることが示されています。
ヒートポンプにおける熱量計測について、この規則は何を定めているのでしょうか？
ヒートポンプは、以下を算出し、保存し、可視化しなければなりません
熱出力
エネルギー効率
熱出力の測定には、許容誤差に関する一定の制限が適用され、下表に示すとおりです。
温度差 | Δθ ≤ 5K | 5K < Δθ ≤ 10K | Δθ ≥ 10K |
|---|---|---|---|
許容差± | 15% | 10% | 7,5% |
Allengraのソリューションは、ヒートポンプにおける要件の達成にどのように役立つのでしょうか？
これらの今後の精度要件は、流量と温度差の両方を1台で算出する一体型熱量計によってのみ達成できます。
AllengraのALSONIC flow sensorsを使用することで、超音波流量 計測と差温計測を一体化しているため、これらの新要件を満たします。連続的な熱量計測のため、流量側と戻り側の2つのPT1000温度センサーは、あらかじめ製造工程でペアリングされています。その結果、温度差について±0.3 Kの測定精度を達成できます。
これに流量測定精度±2 %を組み合わせることで、以下の熱量測定精度が達成されます。
温度差 Δϑ | 3K | 4K | 5K | 10K | 20K |
許容差 ± | ± 12 % | ± 9.5 % | ± 8 % | ± 5 % | ± 3.5 % |
結論として、最低要件を満たすだけでなく、このソリューションは例えば以下のような多くの利点も提供します。
3つの測定値を1台で収集できるため：
流量
供給温度
戻り温度
1台で、油圧インターフェースも電子インターフェースもそれぞれ1つずつあれば、ヒートポンプにおいて必要なすべての正確な計算を実行するのに十分です。
これによりコストを削減し、ヒートポンプの設置時間を短縮し、調達および在庫管理の複雑さを低減できます。
そうでなければ、ヒートポンプメーカーは製造工程で温度センサーをペアリングする必要がありますが、これはセンサーが液体媒体に浸漬されている場合にのみ正確に機能します。ヒートポンプ市場で競争圧力が高まる中、これは望ましい対応とは言い難い手間です。
一体型マイコンは、瞬時の熱エネルギーを直接計算し、時間とともに累積し、追加の評価を実行できます。
たとえば、暖房および冷房エネルギーを冬季運転と夏季運転で容易に分けて考慮できます。追加の診断情報とともに、すべてのデータをコントローラーへ送信するには、1本のバス通信リンクで十分です。この多機能性により、超音波センサーは渦流式やタービン式などの他の流量測定方式を上回ります。渦流式またはタービン式のソリューションに熱量計測機能を統合する方法は、最終的には価格と性能の面で超音波センサーに劣ります。
更新されたEco design 要件では、循環ポンプによる間接的な体積流量測定が不適切であることも明確にされています。電力、回転速度、圧力差を用いて流量を推定する方法では、正確な熱量測定には精度が不十分です。
出典：
Draft Regulation: https://circabc.europa.eu/ui/group/418195ae-4919-45fa-a959-3b695c9aab28/library/afcc9b1a-8dea-4e36-b0b4-fd540cb75832/details
