Pumput

Kaukolämpölaskentaa varten tarvitaan kaikki virtaukseen vaikuttavat, yksit-täiset pumput. Pelkkä pumppaamon dokumentoiminen yhdistettyyn putki-linjaan ei riitä laskennalle, koska laskentamoottori ei ymmärrä tilannetta, jossa sama kohde pumppaisi kahteen suuntaan samanaikaisesti. Pumppu on siis dokumentoitava joko meno- tai paluuverkkoon, tarkemmin solmuväliin, jonka virtaussuunnan tieto on Meno tai Paluu.

Putkien ja solmuvälien piirtosuunnan on Trimble NISissä mentävä oikean virtaussuunnan mukaisesti pumpun kohdalla. Laskentamoottori merkitsee Kuva 12:Solmuväli kulkee putkilinjan päästä päähän. Kuvausteknisesti sol-muvälin kannattaa näyttää putkeen verrattuna selvästi erilaiselta, jotta viivat erottuvat toisistaan.

solmupisteiden suunnat putkien piirtosuunnan mukaan. Pumppu pumppaa aina putken piirtosuuntaan (x¹,y¹ -> x²,y²⁾, joten virtaus pumpulla on men-tävä samaan suuntaan kuin putkien koordinaatit. Laskennan lokitiedostot kertovat väärästä virtaussuunnasta laskennan epäonnistuessa, tai tulokset saattavat olla pumpulla huomattavan epäloogisia.

Solmuvälin on katkettava pumpun kohdalla, jotta laskentamoottori tunnis-taa pumpun ja saa luotua pumpun kohdalle solmupisteen. Laskettaessa Trimble NIS luo solmupisteen automaattisesti pumpulle, mutta pumpun ta-pauksessa laskentamoottori tarvitsee kaksi solmupistettä: ennen ja jälkeen pumpun. Trimble NIS luo kuvitteellisen solmupisteen samaan pisteeseen ol-len näin olemassa olevan solmupisteen jälkimmäinen solmupiste. Kuvitteel-linen solmupiste ei ole Trimble NISin kohde, mutta sitä tarvitaan kaukoläm-pölaskennan suorittamiseen sekä tulosten tarkasteluun. Näiden solmupistei-den välillä tapahtuu paineennosto.

Pumpun kuvaustekniikka on kaukolämpöalalla hyvin vakiintunut ja Trimble NISissä käytetään usein PI-kaavioistakin tuttua symbolia: kolmio ympyrän sisällä. Trimble NISissä kohteiden kuvakkeiden pyörittäminen on mahdol-lista, joten pumpun suunta kannattaa pyöräyttää oikean virtaussuunnan mu-kaiseksi. Näin suunnan visuaalinen tarkastelu helpottuu. Kohteen visuaali-sella suunnalla ei ole merkitystä laskennan suorittamisessa.

Pumppaamot voivat olla kytkennältään joskus hyvinkin monimutkaisia. Esi-merkiksi neljän kaukolämpöpumpun pumppaamon dokumentointi voi olla haastavaa kaiken muun dokumentaation keskellä sekä käyttäjän voi olla vai-kea ymmärtää kytkentää. Trimble NISissä on mahdollista tehdä verkon koh-teille oma pumppaamodokumentointiin tarkoitettu kuvaustekniikka. Ku-vaustekniikka perustuu kohteella ennalta valittuun attribuuttiin, jota muut-tamalla Trimble NISissä kohteen kuvaustekniikka muuttuu halutuksi – yleensä pienemmäksi, kuten kuvassa 13 on tehty.

Pumppu on laskennassa olennaisin verkon optimointiin, verkon tilan muut-tamiseen ja laskennan läpimenemiseen vaikuttava kohde. Pumpulle määri-tellään seuraavat tiedot:

 Asetusarvo

 Säätötapa

 Säätöpiste tai -pisteet

 Pumppukäyrä.

Laskennassa on viisi eri säätötapaa, ja riippuen säätötavasta, pumpulle ase-tetaan haluttu asetusarvo mahdollisine säätöpisteineen. Tässä ovat säätöta-vat lueteltuna Trimble NISissä käytetyn järjestysluvun mukaisesti:

0) Painepuolen paine tai etäsäätö solmupisteessä (bar) Output or Remote Controlled Pressure Regulation 1) Pumppukäyrä, ei etäsäätöä

Q-P Characteristic or Parabola (no regulation) 2) Imupuolen paine (bar)

Input Pressure Regulation

Kuva 13: Viivamaiset kohteet ovat kuvassa tehty kuvaustekniikalla, josta nähdään keskilinja sekä arvioitu meno- ja paluuputken etäisyys. Yhdistetty-jen putkien väliin on tehty tarkka pumppaamodokumentointi eritellen kaikki pumput ja venttiilit.

3) Virtaama tai etäsäätö solmupisteessä (l/s) Flow Q Regulation (or Q Remoted controlled) 4) Paine-ero tai etäsäätö solmupisteissä (bar)

Pressure Difference Regulation (or Pdiff Remote controlled).

Kun pumpulle asetetaan säätötavaksi painepuolen paine tai etäsäätö solmu-pisteessä, asetusarvo-kenttään asetetaan paineen taso bareissa ja säätöpiste-kenttään mahdollinen solmupisteen tunniste eli ID. Säätöpisteen ja asetus-arvon ollessa asetettuna, pumppu pitää asetusasetus-arvon paineen halutussa pis-teessä ja laskenta laskee tarvitun paineennoston pumpulla. Asetusarvo antaa tallentaa arvon yhden desimaalin tarkkuudella. Solmupisteen ID:n saa sel-ville valitsemalla solmupisteen ja tarkastelemalla kohteen tiedot -reunaikku-nasta ID:n arvon. Mikäli solmupiste on paluuverkossa, asetetaan solmupis-teen ID:n esolmupis-teen miinus-merkki.

Vaikka säätötavan nimi viittaa painepuolen säätöön, onnistuu paineen aset-taminen myös virtaussuunnassa pumpun imupuolelle. Pumpun säätö tapah-tuu tällöin kohteen teknisissä tiedoissa aivan samalla tavalla kuin painepuo-len tapauksessa. Säätötavalle ominaisia käyttötarkoituksia on useita, mutta tavallisimpia on tietyn painetason määritteleminen meno- tai paluuverkkoon tai tiedossa olevan kuluttajan paluupainetason asettaminen.

Kun säädetään painetta painepuolelle, on paineen asetusarvon oltava isompi kuin vallitseva paine ilman pumppua, ja vastaavasti pienempi imupuolelle.

Tällöin pumppu nostaa tai laskee painetta ja tekee muutoksen laskennan pai-nearvoihin pumpun kohdalla. Mikäli paine on asetettu toisinpäin edellä mai-nittuihin tilanteisiin, eli painepuolella alle ja imupuolella yli vallitsevan netason, laskenta menee läpi huomioimatta pumppua, jolloin pumpun pai-neennosto on 0,000 bar.

Pumppukäyrän säätötavassa ei ole tarvetta asettaa asetusarvoa tai säätöpis-tettä. Kun pumppukäyrän säätötapa on valittuna, laskenta huomioi ainoas-taan pumppukäyrä-kentän pumpun teknisistä tiedoista. Pumpulle ominai-nen pumppukäyrä valitaan Trimble NISissä pumppukäyrän listasta. On kui-tenkin suositeltavaa laskea ensin muilla säätötavoilla, jotta laskenta menisi todennäköisemmin läpi. Pumppukäyriä ei siis ole pakko määrittää.

Imupuolen paine -säätötavalle ei ole käyttöä pumpun tapauksessa.

NEPLAN360 -laskentaohjelmassa on samat säätötapavaihtoehdot pumpulle ja venttiilille, jonka säätötavoista tämä on peräisin. Pumpun imupuolelle voi-daan kuitenkin säätää paineita, mutta ne voivoi-daan tehdä säätötavalla 0.

Virtaama tai etäsäätö solmupisteessä -säätötavassa Asetusarvo-kenttään asetetaan pumpun virtaama pumpulla tai säätöpisteessä. Tästä syystä ase-tusarvo-kentällä ei ole Trimble NISissä yksikköä. Virtaama eli tilavuusvirta asetetaan yksikössä litraa sekunnissa (l/s). Mahdollinen etäsäätöpiste asete-taan samalla logiikalla kuin säätötavassa 0. Tosin useimmiten virtaama tie-detään vain pumpun kohdalla, koska kuluttajilla seurataan usein vain paine-eron riittävyyttä ja verkossa on harvoin virtaamamittauksia. Virtaama-sää-tötapaa käytetään usein kiinteän tehon lämpölaitoksen yhteydessä.

Säätötapojen 0 ja 3 ohella käytetyimpiä säätötapoja laskennassa on paine-ero tai etäsäätö solmupisteissä. Paine-paine-eron säätötavassa asetetaan asetus-arvo bareissa paine-eroksi. Paine-ero toteutuu haluttujen meno- ja paluusol-mupisteiden välillä. Usein paine-eron paikka on samassa pisteessä, kuten liittymällä. Tavallisin käyttötarkoitus onkin pitää paine-ero tietyssä luke-massa heikoimmalla kuluttajalla. Muita tapauksia voisi olla esimerkiksi paine-eron asettaminen verkosta löytyvän mittauspisteen arvoksi, joka on pumpun avulla pidettävä tiettynä ajotilanteesta riippuen. Usein pumppuja myös säädetään pitämään paine-eroa virtaussuunnassa seuraavan pumpun imupuolella.

Pumppu kuitenkin vaikuttaa vain joko meno- tai paluuverkkoon riippuen kummassa se on kiinni. Käytännössä pumppu säätää paine-eron oikeaksi vertaamalla toisioverkon vallitsevaa painetta. Tässä pätee samat säännöt kuin säätötavassa 0 esitetyssä pumpun paineennostossa liittyen siihen, että nostaako pumppu painetta vai ei: jos paine-ero on painepuolella pienempi vallitsevaan paine-eroon verrattuna, pumppu nostaa painetta. Vastaavasti säätöpisteen ollessa imupuolella, täytyy asetetun paine-eron olla suurempi, jotta pumppu nostaisi painetta pumpun kohdalla.

Paine-erossa käytettävät solmupisteet merkitään säätöpiste-kenttään plus-ja miinusmerkkisenä niin, että ensin merkitään plusmerkkinen solmupiste, sitten ”&”-merkki ja sen jälkeen miinus-merkkinen solmupiste (esimerkiksi

”1234567&-1234567”). Saman pisteen paine-eron säädön tapauksessa mer-kataan saman solmupisteen ID edellä mainitulla tavalla.

Pumppujen sarjaan kytkennässä ei ole laskennan kannalta ongelmaa, mutta rinnan dokumentoiduissa pumpuissa on oltava identtiset säätötavat ja -pis-teet, jotta laskenta menisi läpi. Rinnan kytketyt pumput suositellaan doku-mentoitavan yhdellä pumpulla säätötavan ollessa sama. Näin vältytään mah-dollisilta virheiltä tai eriäviltä säätötavoilta rinnan kytkettyjen pumppujen tapauksessa. Pumppukäyrän käyttö rinnankytketyillä pumpuilla on poik-keus, sillä yksi pumppu samalla pumppukäyrällä ei välttämättä pääse verkon vaatimiin arvoihin.

Laskennassa pumppu on aina teoreettinen ja kykenee epärealistisiinkin ar-voihin muilla kuin pumppukäyrän säätötavoilla. Se, että pumppu voi pum-pata epärealistisia arvoja pumpun oikeisiin ominaisuuksiin nähden, on si-muloijan kannalta hyvä asia, sillä laskenta menee näin ollen todennäköisem-min läpi. Tulokset ovat kuitenkin aina ohjelman käyttäjän tulkittavissa ja epärealistisissa tilanteissa voi verkon säätöjä lähteä optimoimaan realisti-sempaan suuntaan. Yliluonnolliset pumpun arvot johtuvat todennäköisesti verkon muiden tietojen vääristä arvoista tai ajotilanteen epäloogisuuksista.