Automaattinen tasapainotusventtiili

Säätöventtiilit vaihtelevan virtauksen jäähdytysvesijärjestelmissä Muokkaa

Kun hydroniset järjestelmät ovat muuttuneet, myös tarvittavat venttiilien mitoituslaskelmat ovat muuttuneet.

Vaihtelevan virtauksen järjestelmät vaativat uusia laskelmia, uutta terminologiaa ja ennen kaikkea uutta tekniikkaa. Säätöventtiileitä mitoitettaessa tavoitteena on löytää täydellinen venttiiliratkaisu järjestelmään. Täydellisen venttiilin löytäminen edellyttää projektin hydroniikan ymmärtämistä ja täydellisen säätövirtauksen merkityksen tunnistamista.

Säätöventtiilien valintaEdit

Säätöventtiilien valintaan kohdistuvia vaikutuksia muuttuvan virtauksen järjestelmässä ei aluksi tajuttu. Säätöventtiili valittiin käyttämällä samaa Kv-laskentaa, ja 3-porttisen venttiilin ohitus tukittiin, jolloin saatiin 2-porttinen venttiili. Valitettavasti asia ei ollut näin yksinkertainen. Tämä johtuu siitä, että Kv-laskelmamme

Kv = virtausmäärä / ΔP

perustui vakiopaineeseen ja vakiokv:hen, joka tuottaa vakiovirtauksen. Kuitenkin, kun vaihtelevan virtauksen järjestelmän osa-alueet sulkeutuivat, paine-ero kasvoi, mikä lisäsi toimitusvirtausta ja aiheutti ylivuotoa avoimissa piireissä.

Ylivuoto piirissä on kallista. Valitettavasti perinteiset säätöventtiilit tekevät siitä väistämätöntä. Kun mitoitamme säätöventtiiliä, laskettu Kv ei lähes varmasti vastaa lähimmän sopivan venttiilin Kv:tä. Esimerkiksi Kv-laskelma 4,5 m3/h johtaisi todennäköisesti venttiilin valintaan, jonka Kv = 6,3 m3/h. Tämä tarkoittaa, että venttiili pystyy tuottamaan 40 % enemmän virtausta kuin tarvitaan. Kun paine kasvaa muuttuvan virtauksen järjestelmässämme, venttiilimme tuottaa tämän ylimääräisen painevirtauksen.

Tämä ylimääräinen virtaus aiheuttaa lämpötilan ylittymisen asetusarvosta. Kun huoneanturi on havainnut tämän ylivirtauksen, se sulkee toimilaitteen, mikä aiheuttaa virtauksen jyrkän laskun. Prosessi toistuu ilmiönä, jota kuvataan nimellä ”metsästys”.

MetsästysEdit

Metsästys aiheuttaa huonelämpötilan jatkuvaa vaihtelua, mikä aiheuttaa asiakkaille suuria kustannuksia huonon ympäristön laadun ja lisääntyneen huollon myötä. Yli kolme neljäsosaa isännöitsijöille tehdyistä valituksista on luonteeltaan lämpöaistimuksia. Nämä valitukset johtuvat harvoin yksilöiden välisistä eroista halutussa lämpötilassa, vaan sen sijaan lämpötilapoikkeaman kasvaessa. Ratkaisu, jota yli kaksi kolmasosaa isännöitsijöistä käyttää tämäntyyppisiin valituksiin vastaamiseksi, on asetusarvon muuttaminen. Alentamalla asetusarvoa keskimäärin 1 °C:lla jäähdytysjärjestelmässä lisäämme sen energiankulutusta jopa 10 %. Ratkaisu jäähdytysvesijärjestelmien ”metsästys”- ja ylivuoto-ongelmiin on paineesta riippumattomien säätöventtiilien käyttö.

Paineesta riippumattomat säätöventtiilit Muokkaa

Paineesta riippumattomia säätöventtiilejä käytetään rajoittamaan virtausta puhallinkonvektorin päätelaitteeseen ja ilmankäsittelyyksikköön. Tulopaineen muutokset eivät vaikuta tähän virtaukseen. Venttiilin sisällä oleva kalvo pitää ulostulopaineen vakiona, ja tämä tuottaa vakiovirtauksen päätelaitteeseen. Paineesta riippumattomien säätöventtiilien lisäetuna on se, että toimilaitteella varustettuna ne korvaavat käsikäyttöisen tasausventtiilin ja moottoroidun säätöventtiilin yhdellä venttiilillä, mikä vähentää asennuskustannuksia.

Elektroniset paineesta riippumattomat säätöventtiilit Muokkaa

Elektroniset paineesta riippumattomat säätöventtiilit käyttävät virtausmittaria tai paineenalennusta aukon poikki virtausdatan antamiseen toimilaitteelle, joka toimii siten, että se tuottaa oikean virtauksen alaspäin. Nämä venttiilit tarjoavat paljon alhaisemmat painevaatimukset, koska paineensäädin vaatii painealueen sisällä olevan paineen toimiakseen. Ne lisäävät joustavuutta, koska niiden asetettava virtausalue on usein huomattavasti suurempi kuin niiden mekaanisten vastineiden, ne tarjoavat myös paremman lian sietokyvyn yksinkertaistetun vesireitin ansiosta ja joillakin on kyky raportoida virtausnopeudet rakennuksen hallintajärjestelmään.

SäätöventtiilistrategiaEdit

Paineesta riippumattomia säätöventtiilejä voidaan käyttää minkä tahansa ohjausjärjestelmän kanssa. Toimilaitevaihtoehtojen avulla voidaan valita terminen, 3-pistesäätöinen tai moduloiva säätö. Tämä toimii rakennuksen hallintajärjestelmien ja yksittäisten huoneiden säätöjen kanssa samalla tavalla kuin perinteiset säätöventtiilit. Toimilaitteita voidaan käyttää myös venttiilin säätämiseen virtausta rajoittamalla. Kolmipistesäätöisissä sovelluksissa tämä voidaan tehdä käyttöaikarajoituksen avulla. Esimerkiksi 70 %:n suunnitteluvirtaukselle annamme toimilaitteelle 70 % sen kokonaiskäyttöajasta. Moduloivalla toimilaitteella 70 %:n esimerkkimme saavuttamiseksi asetamme säätimen ohjaamaan 0-10 V:n signaalin 0 V:n ja 7 V:n välillä.

JohtopäätöksetMuokkaa

Ylivirtaus vaikuttaa ohjausjärjestelmän kykyyn saavuttaa asetettu lämpötila. Sen ei tarvitse olla väistämätöntä. Jotkin paineesta riippumattomat säätöventtiilit mahdollistavat sen, että puhallinkonvektoreiden ja ilmankäsittelylaitteiden maksimivirtaus voidaan asettaa täsmälleen suunnitteluvirtaukseen. Perinteisen säätöventtiilin vaihtamista paineesta riippumattomaan venttiilityyppiin ei pitäisi nähdä vain mekaanisen urakoitsijan hyötynä, sillä se vähentää asennuskustannuksia. Se hyödyttää järjestelmäintegraattoria ja ennen kaikkea asiakasta, sillä se takaa paremman mukavuustason ja pienemmän energiankulutuksen. Paineesta riippumattomat säätöventtiilit ovat olennainen osa jäähdytetyn veden sovellusten hydroniikan säätöä. Ne on helppo valita ja asettaa. Ne mahdollistavat tasaisen paineen, tasaisen virtauksen ja ennen kaikkea tasaisen huonelämpötilan.