System przeciwzamarzaniowy rurociągów - 4 sposoby sterowania i ich wpływ na zużycie energii

Koszty energii stanowią istotną część wydatków związanych z eksploatacją elektrycznych systemów grzewczych. W instalacjach, gdzie występuje ryzyko zamarzania rurociągów, sposób sterowania ogrzewaniem ma często większy wpływ na zużycie energii niż sam dobór przewodu grzewczego.

Nowoczesny system przeciwzamarzaniowy rurociągów powinien nie tylko chronić instalację przed skutkami niskich temperatur, ale również ograniczać czas pracy ogrzewania do niezbędnego minimum.

 

 

Czy system przeciwzamarzaniowy rurociągów wymaga sterowania?

 

Przewody samoregulujące automatycznie dostosowują moc do temperatury otoczenia, jednak nie przestają całkowicie pobierać energii po osiągnięciu wymaganej temperatury.

 

Dlatego w większości profesjonalnych instalacji stosuje się dodatkowe sterowanie, które:

• ogranicza czas pracy systemu,
• zmniejsza zużycie energii,
• poprawia kontrolę pracy instalacji,
• obniża koszty eksploatacyjne.

 

Poniżej omawiamy i porównujemy metody sterowania stosowane w przypadku systemów przeciwzamarzaniowych dla rurociągów.

 

1. Brak sterowania – najwyższe zużycie energii w systemach chroniących przed zamarzaniem rurociągów

 

Jest to najprostsze rozwiązanie, stosowane w przypadku przewodów samoregulujących (tylko te przewody można bezpiecznie stosować bez sterowania). Polega na ciągłej pracy przewodów grzewczych bez termostatu i automatycznej regulacji.

 

Zalety

• niski koszt inwestycyjny,
• prosta instalacja.

 

Wady

• najwyższe zużycie energii,
• brak kontroli pracy systemu,
• szybsze zużycie przewodów grzewczych.

 

To rozwiązanie najczęściej jest spotykane w starszych instalacjach.

 

2. Sterowanie ambientowe (Ambient Sensing) - skuteczna ochrona przed zamarzaniem rurociągów przy niższym zużyciu energii

 

Czujnik mierzy temperaturę otoczenia i uruchamia ogrzewanie po przekroczeniu ustalonego progu. Przykładowo system może pozostawać wyłączony powyżej +5°C i załączać się przy niższych temperaturach.

 

Najważniejsze zalety sterowania ambientowego

• prostota wdrożenia,
• możliwość sterowania wieloma obwodami,
• ograniczenie czasu pracy ogrzewania.
   

Według analiz IEEE sterowanie ambientowe może zmniejszyć zużycie energii nawet o około 40% względem systemu pracującego bez regulacji.

 

Przeczytaj również: Ogrzewanie rurociągów w przemyśle - jakie dane są wymagane do doboru systemu?

 

3. PASC - proporcjonalne sterowanie systemu przeciwzamarzaniowego rurociągów

 

PASC (Proportional Ambient Sensing Control) jest rozwinięciem sterowania ambientowego. System nie działa wyłącznie w trybie włącz/wyłącz, ale proporcjonalnie dostosowuje czas pracy ogrzewania do aktualnej temperatury otoczenia. Im niższa temperatura, tym dłużej pracuje ogrzewanie.

 

Korzyści sterowania PASC

• wyższa efektywność energetyczna,
• lepsze dopasowanie pracy systemu do warunków atmosferycznych.

 

W analizach IEEE rozwiązanie pozwalało ograniczyć zużycie energii nawet o 80-87% względem systemów bez sterowania.

 

4. Line Sensing - sterowanie według temperatury rurociągu 

 

Line sensing jest jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań w nowoczesnych systemach przeciwzamarzaniowych rurociągów. Czujnik temperatury montowany jest bezpośrednio na rurociągu, zaworze lub zbiorniku. Ogrzewanie uruchamia się wyłącznie wtedy, gdy temperatura instalacji spadnie poniżej wymaganej wartości.

 

Zalety sterowania Line Sensing w systemach przeciwzamarzaniowych rurociągów

• precyzyjna kontrola temperatury,
• wysoka efektywność energetyczna,
• ograniczenie niepotrzebnej pracy systemu,
• skuteczna ochrona przed zamarzaniem rurociągów.
   

Według analiz IEEE line sensing może ograniczyć zużycie energii nawet o około 91% w porównaniu z systemami pracującymi bez regulacji.

 

Porównanie metod sterowania w systemach przeciwzamarzaniowych rurociągów
 

 

Który system sterowania wybrać, aby ograniczyć zamarzanie rurociągów i koszty energii?

 

Dobór sterowania zależy od długości instalacji, wymagań procesu oraz oczekiwanego poziomu oszczędności energii. W praktyce nowoczesny system przeciwzamarzaniowy rurociągów najczęściej wykorzystuje sterowanie ambientowe lub line sensing. Rozwiązania te pozwalają skutecznie ograniczyć koszty eksploatacyjne przy zachowaniu wysokiej skuteczności ochrony przed zamarzaniem.

 

Podsumowanie
 

Odpowiednie sterowanie ma bezpośredni wpływ na efektywność energetyczną systemu grzewczego. Chociaż przewody samoregulujące ograniczają ryzyko przegrzewania, dopiero właściwie dobrany układ regulacji pozwala znacząco zmniejszyć zużycie energii i koszty eksploatacji.

 

W większości nowoczesnych instalacji chroniących przed zamarzaniem rurociągów najlepsze rezultaty zapewniają sterowanie ambientowe oraz line sensing, które łączą skuteczną ochronę instalacji z optymalizacją kosztów pracy systemu.