Válvula de equilibrado automático

Válvulas de control en sistemas de agua fría de caudal variableEditar

A medida que los sistemas hidrónicos han cambiado, los cálculos necesarios para el dimensionamiento de las válvulas también han cambiado.

Los sistemas de caudal variable requieren nuevos cálculos, nueva terminología y, lo más importante, nueva tecnología. El objetivo al dimensionar las válvulas de control es encontrar la solución de válvula perfecta para el sistema. Encontrar esa válvula perfecta implica comprender la hidráulica del proyecto y reconocer la importancia de un flujo de control perfecto.

Selección de la válvula de controlEditar

Los efectos que un sistema de flujo variable tenía en la selección de las válvulas de control, no se percibían inicialmente. Se seleccionó una válvula de control utilizando el mismo cálculo de Kv, y el bypass en una válvula de 3 puertos bloqueado, dando una válvula de 2 puertos. Desgraciadamente, no era tan sencillo. Esto es porque nuestro cálculo de Kv

Kv = caudal / ΔP

se basó en una presión constante y un Kv constante, entregando un flujo constante. Sin embargo, a medida que las zonas del sistema de caudal variable se cerraban, la presión diferencial aumentaba, incrementando el caudal de entrega y provocando el desbordamiento en los circuitos abiertos.

El desbordamiento en un circuito es costoso. Por desgracia, las válvulas de control tradicionales lo hacen inevitable. Cuando dimensionamos una válvula de control, es casi seguro que el Kv calculado no coincidirá con el Kv de la válvula apropiada más cercana. Por ejemplo, un cálculo de Kv de 4,5 m3/h llevaría muy probablemente a seleccionar una válvula con un Kv = 6,3 m3/h. Esto significa que la válvula es capaz de suministrar un 40% más de caudal del necesario. A medida que la presión aumenta en nuestro sistema de caudal variable, nuestra válvula entregará este caudal extra de presión.

Este exceso de caudal hará que la temperatura sobrepase la consigna. Una vez que el sensor de la sala ha detectado este exceso, cerrará el actuador, provocando una fuerte caída del caudal. El proceso se repetirá en un fenómeno descrito como «hunting».

HuntingEdit

Hunting hace que la temperatura de la habitación fluctúe constantemente, creando un coste importante para los clientes con una mala calidad ambiental y un mayor mantenimiento. Más de tres cuartas partes de las quejas dirigidas a los gestores son de tipo de sensación térmica. Estas quejas rara vez se deben a las diferencias interindividuales en cuanto a la temperatura preferida, sino al aumento de la desviación de la temperatura. La solución que utilizan más de dos tercios de los gestores de edificios para responder a este tipo de quejas es cambiar el punto de consigna. Bajando el punto de consigna una media de 1 °C en un sistema de refrigeración aumentamos su consumo energético hasta un 10%. La solución a los problemas de «caza» y desbordamiento en los sistemas de agua fría radica en el uso de válvulas de control independientes de la presión.

Válvulas de control independientes de la presiónEditar

Las válvulas de control independientes de la presión se utilizan para limitar el flujo hacia el terminal del fan coil y la unidad de tratamiento de aire. Este flujo no se ve afectado por los cambios en la presión de entrada. Un diafragma dentro de la válvula mantiene constante la presión de salida, y esto proporciona un flujo constante al terminal. La ventaja añadida de las válvulas de control independientes de la presión es que, cuando están equipadas con un actuador, sustituyen a la válvula de equilibrado manual y a la válvula de control motorizada por una única válvula, reduciendo así el coste de la instalación.

Válvulas de control electrónicas independientes de la presiónEditar

Las válvulas de control electrónicas independientes de la presión utilizan un caudalímetro o una caída de presión a través de un orificio para proporcionar datos de caudal a un actuador que trabaja para proporcionar el caudal correcto hacia abajo. Estas válvulas ofrecen requisitos de presión mucho más bajos, ya que un regulador de presión requiere una presión dentro de un rango para lograr el funcionamiento. Aumentan la flexibilidad, ya que su rango de caudal ajustable suele ser significativamente mayor que el de sus homólogas mecánicas, también ofrecen una mayor tolerancia a la suciedad gracias a un recorrido de agua simplificado y, en algunos casos, la capacidad de informar de los caudales al sistema de gestión del edificio.

Estrategia de la válvula de controlEditar

Las válvulas de control independientes de la presión pueden utilizarse con cualquier sistema de control. Las opciones de actuadores permiten elegir entre control térmico, control de 3 puntos o control modulante. Esto funcionará con los sistemas de gestión de edificios y los controles individuales de las habitaciones, de la misma manera que las válvulas de control tradicionales. Los actuadores también pueden utilizarse para ajustar la válvula limitando el caudal. En las aplicaciones de control de 3 puntos, esto puede hacerse utilizando una limitación de caudal. Por ejemplo, para un caudal de diseño del 70% damos al actuador el 70% de su tiempo total de funcionamiento. Con un actuador modulante, para lograr nuestro ejemplo del 70% configuramos el controlador para que controle entre 0 V y 7 V de la señal 0-10 V.

ConclusiónEditar

El desbordamiento afecta a la capacidad del sistema de control para alcanzar la temperatura establecida. No tiene por qué ser inevitable. Algunas válvulas de control independientes de la presión permiten que los fan coils y las unidades de tratamiento de aire tengan el caudal máximo ajustado exactamente al caudal de diseño. El cambio de una válvula de control tradicional a una de tipo independiente de la presión no debe considerarse como algo que sólo beneficia al contratista mecánico, al reducir el coste de la instalación. Beneficia al integrador de sistemas y, lo que es más importante, al cliente, ya que garantiza tanto la mejora de los niveles de confort como la reducción del consumo de energía. Las válvulas de control independientes de la presión son una parte esencial del control hidrónico en las aplicaciones de agua fría. Son fáciles de seleccionar y de ajustar. Permiten mantener una presión y un caudal constantes y, lo que es más importante, una temperatura ambiente estable.