Automatisk afbalanceringsventil

Reguleringsventiler i kølevandssystemer med variabelt flowRediger

Da hydroniske systemer har ændret sig, har de nødvendige beregninger af ventildimensionering også ændret sig.

Systemer med variabelt flow kræver nye beregninger, ny terminologi og vigtigst af alt, ny teknologi. Målet ved dimensionering af reguleringsventiler er at finde den perfekte ventilløsning til systemet. At finde den perfekte ventil indebærer forståelse af projektets hydronik og anerkendelse af vigtigheden af perfekt kontrolflow.

Valg af reguleringsventilerRediger

De virkninger, som et system med variabelt flow havde på valget af reguleringsventiler, var man ikke i begyndelsen klar over. Der blev valgt en reguleringsventil ved hjælp af den samme Kv-beregning, og bypasset på en 3-portsventil blev blokeret, hvilket gav en 2-portsventil. Desværre var det ikke så enkelt. Det skyldes, at vores Kv-beregning

Kv = flowhastighed / ΔP

var baseret på et konstant tryk og et konstant Kv, hvilket leverede et konstant flow. Men efterhånden som områder af systemet med variabelt flow lukkede ned, steg differenstrykket, hvilket øgede det leverede flow og forårsagede overløb i de åbne kredsløb.

Overløb i et kredsløb er dyrt. Desværre gør traditionelle reguleringsventiler det uundgåeligt. Når vi dimensionerer en reguleringsventil, vil den beregnede Kv næsten helt sikkert ikke svare til Kv for den nærmeste passende ventil. F.eks. vil en Kv-beregning på 4,5 m3/h højst sandsynligt føre til valg af en ventil med en Kv = 6,3 m3/h. Det betyder, at ventilen er i stand til at levere 40 % mere flow end nødvendigt. Når trykket stiger i vores system med variabelt flow, vil vores ventil levere dette ekstra trykflow.

Dette overskydende flow vil få temperaturen til at overskride set-punktet. Når rumføleren har registreret dette overflow, vil den lukke aktuatoren, hvilket forårsager et kraftigt fald i flowet. Processen vil gentage sig selv i et fænomen, der beskrives som “hunting”.

HuntingEdit

Hunting får rumtemperaturen til konstant at svinge, hvilket skaber store omkostninger for kunderne med dårlig miljøkvalitet og øget vedligeholdelse. Over tre fjerdedele af klagerne til lederne er af karakter af termisk fornemmelse. Disse klager skyldes sjældent interindividuelle forskelle i den foretrukne temperatur, men derimod stigninger i takt med, at temperaturafvigelsen bliver større. Den løsning, som mere end to tredjedele af bygningsforvalterne bruger til at besvare denne type klager, er at ændre set-pointet. Ved at sænke setpunktet med gennemsnitligt 1 °C i et kølesystem øger vi dets energiforbrug med op til 10 %. Løsningen på problemerne med “hunting” og overløb i kølevandssystemer ligger i brugen af trykuafhængige reguleringsventiler.

Trykuafhængige reguleringsventilerRediger

Trykuafhængige reguleringsventiler bruges til at begrænse flowet til fan coil terminalen og luftbehandlingsenheden. Dette flow påvirkes ikke af ændringer i indgangstrykket. En membran i ventilen holder udgangstrykket konstant, og dette giver et konstant flow til terminalen. Den ekstra fordel ved trykuafhængige reguleringsventiler er, at de, når de er udstyret med en aktuator, erstatter den manuelle afbalanceringsventil og den motoriserede reguleringsventil med en enkelt ventil, hvilket reducerer installationsomkostningerne.

Elektroniske trykuafhængige reguleringsventilerRediger

Elektroniske trykuafhængige reguleringsventiler anvender en flowmåler eller et trykfald over en åbning til at levere flowdata til en aktuator, der arbejder for at levere det korrekte flow nedstrøms. Disse ventiler giver meget lavere trykkrav, da en trykregulator kræver et tryk inden for et område for at opnå drift. De øger fleksibiliteten, da deres indstillelige flowområde ofte er betydeligt større end deres mekaniske modstykker, de tilbyder også forbedret smudstolerance takket være en forenklet vandvej og nogle mulighed for at rapportere flowhastigheder til bygningsstyringssystemet.

Strategi for reguleringsventilerRediger

Tryksuafhængige reguleringsventiler kan anvendes med ethvert styresystem. Aktuatormulighederne giver et valg mellem termisk, 3-punktsstyring eller moduleringskontrol. Dette vil fungere med bygningsstyringssystemer og individuelle rumstyringer på samme måde som traditionelle reguleringsventiler. Aktuatorerne kan også bruges til at indstille ventilen ved at begrænse flowet. I 3-punktsstyringsapplikationer kan dette gøres ved hjælp af en køretidsbegrænsning. For eksempel giver vi aktuatoren 70 % af dens samlede driftstid for 70 % af designflowet. Med en modulerende aktuator indstiller vi, for at opnå vores eksempel på 70 %, regulatoren til at regulere mellem 0 V og 7 V af 0-10 V-signalet.

KonklusionRediger

Overflow påvirker reguleringssystemets evne til at opnå den indstillede temperatur. Det behøver ikke at være uundgåeligt. Nogle trykuafhængige reguleringsventiler gør det muligt for ventilatorkonvektorer og luftbehandlingsaggregater at få det maksimale flow indstillet nøjagtigt på designflowet. Skiftet af en traditionel reguleringsventil til en trykuafhængig type bør ikke kun ses som en fordel for den mekaniske entreprenør, idet det reducerer installationsomkostningerne. Det er en fordel for systemintegratoren og vigtigst af alt for kunden, idet det sikrer både et forbedret komfortniveau og et reduceret energiforbrug. Trykoafhængige reguleringsventiler er en vigtig del af den hydroniske styring i kølevandsapplikationer. De er enkle at vælge og lette at indstille. De muliggør et stabilt tryk, et stabilt flow og vigtigst af alt en stabil rumtemperatur.