Automatyczny zawór równoważący
Zawory regulacyjne w systemach wody lodowej o zmiennym przepływieEdit
Ponieważ zmieniły się systemy hydrauliczne, zmieniły się również niezbędne obliczenia wymiarowania zaworów.
Systemy o zmiennym przepływie wymagają nowych obliczeń, nowej terminologii i, co najważniejsze, nowej technologii. Celem doboru zaworów regulacyjnych jest znalezienie idealnego rozwiązania zaworu dla danego systemu. Znalezienie tego idealnego zaworu wymaga zrozumienia hydrauliki projektu i uznania znaczenia idealnego przepływu regulacyjnego.
Dobór zaworów regulacyjnychEdit
Wpływ systemu zmiennego przepływu na dobór zaworów regulacyjnych nie był początkowo uświadamiany. Zawór regulacyjny został wybrany przy użyciu tych samych obliczeń Kv, a obejście na zaworze 3-portowym zostało zablokowane, dając zawór 2-portowy. Niestety, nie było to takie proste. Wynika to z faktu, że nasze obliczenia Kv
Kv = natężenie przepływu / ΔP
opierały się na stałym ciśnieniu i stałym Kv, zapewniając stały przepływ. Jednak w miarę zamykania obszarów systemu zmiennoprzepływowego ciśnienie różnicowe wzrastało, zwiększając dostarczany przepływ i powodując przepełnienie w otwartych obwodach.
Przepełnienie w obwodzie jest kosztowne. Niestety, tradycyjne zawory regulacyjne sprawiają, że jest on nieunikniony. Gdy wymiarujemy zawór regulacyjny, obliczona wartość Kv prawie na pewno nie będzie odpowiadać Kv najbliższego odpowiedniego zaworu. Na przykład, obliczenie Kv na poziomie 4,5 m3/h najprawdopodobniej doprowadzi do wyboru zaworu o Kv = 6,3 m3/h. Oznacza to, że zawór jest w stanie dostarczyć 40% więcej przepływu niż jest to wymagane. W miarę wzrostu ciśnienia w naszym systemie zmiennoprzepływowym, nasz zawór będzie dostarczał ten dodatkowy przepływ ciśnieniowy.
Ten nadmiar przepływu spowoduje przekroczenie wartości zadanej temperatury. Gdy czujnik pomieszczeniowy wykryje to przekroczenie, zamknie siłownik, powodując gwałtowny spadek przepływu. Proces ten będzie się powtarzał w zjawisku określanym jako „polowanie”.
PolowanieEdit
Polowanie powoduje ciągłe wahania temperatury w pomieszczeniu, generując poważne koszty dla klientów w postaci niskiej jakości środowiska i zwiększonych nakładów na konserwację. Ponad trzy czwarte skarg kierowanych do zarządców ma charakter termiczny. Skargi te rzadko wynikają z różnic międzyosobniczych w preferowanej temperaturze, ale za to nasilają się wraz ze wzrostem odchylenia temperatury. Rozwiązaniem, które ponad dwie trzecie zarządców budynków stosuje w odpowiedzi na tego typu skargi jest zmiana wartości zadanej. Obniżając wartość zadaną o średnio 1°C w systemie chłodzenia zwiększamy zużycie energii nawet o 10%. Rozwiązanie problemów „polowania” i przepełnienia w systemach wody lodowej leży w zastosowaniu niezależnych od ciśnienia zaworów regulacyjnych.
Niezależne od ciśnienia zawory regulacyjneEdit
Niezależne od ciśnienia zawory regulacyjne są używane do ograniczenia przepływu do klimakonwektora i centrali wentylacyjnej. Na przepływ ten nie mają wpływu zmiany ciśnienia wlotowego. Membrana wewnątrz zaworu utrzymuje ciśnienie wyjściowe na stałym poziomie, a to zapewnia stały przepływ do terminala. Dodatkową zaletą zaworów regulacyjnych niezależnych od ciśnienia jest to, że po wyposażeniu w siłownik zastępują one ręczny zawór równoważący i zawór regulacyjny z napędem silnikowym jednym zaworem, zmniejszając w ten sposób koszt instalacji.
Elektroniczne zawory regulacyjne niezależne od ciśnieniaEdit
Elektroniczne zawory regulacyjne niezależne od ciśnienia wykorzystują przepływomierz lub spadek ciśnienia przez kryzę w celu dostarczenia danych o przepływie do siłownika, który działa w celu zapewnienia prawidłowego przepływu w dół strumienia. Zawory te oferują znacznie niższe wymagania ciśnieniowe, ponieważ regulator ciśnienia wymaga ciśnienia w pewnym zakresie, aby osiągnąć działanie. Zwiększają one elastyczność, ponieważ ustawialny zakres przepływu jest często znacznie większy niż w przypadku ich mechanicznych odpowiedników, oferują również lepszą tolerancję na zabrudzenia dzięki uproszczonej ścieżce wodnej, a także możliwość raportowania natężenia przepływu do systemu zarządzania budynkiem.
Strategia zaworów regulacyjnychEdit
Niezależne od ciśnienia zawory regulacyjne mogą być używane z każdym systemem sterowania. Opcje siłownika dają możliwość wyboru sterowania termicznego, 3-punktowego lub modulowanego. Współpracują one z systemami zarządzania budynkiem i sterowania poszczególnymi pomieszczeniami w taki sam sposób, jak tradycyjne zawory regulacyjne. Siłowniki mogą być również wykorzystywane do nastawiania zaworu poprzez ograniczanie przepływu. W aplikacjach z regulacją 3-punktową można to zrobić za pomocą ograniczenia czasu pracy. Na przykład dla 70% przepływu projektowego dajemy siłownikowi 70% jego całkowitego czasu pracy. W przypadku siłownika modulującego, aby osiągnąć nasz przykład 70%, ustawiamy sterownik na sterowanie pomiędzy 0 V a 7 V sygnału 0-10 V.
ConclusionEdit
Przelew wpływa na zdolność układu sterowania do osiągnięcia zadanej temperatury. Nie musi to być nieuniknione. Niektóre niezależne od ciśnienia zawory regulacyjne pozwalają klimakonwektorom i centralom wentylacyjnym mieć maksymalny przepływ ustawiony dokładnie na przepływ projektowy. Zmiana tradycyjnego zaworu regulacyjnego na typ niezależny od ciśnienia nie powinna być postrzegana tylko jako korzystna dla wykonawcy mechanicznego, poprzez zmniejszenie kosztów instalacji. Jest to korzystne dla integratora systemów, a przede wszystkim dla klienta, zapewniając zarówno wyższy poziom komfortu, jak i mniejsze zużycie energii. Zawory regulacyjne niezależne od ciśnienia są istotną częścią regulacji hydraulicznej w aplikacjach wody lodowej. Są one proste w doborze i łatwe do nastawienia. Umożliwiają utrzymanie stałego ciśnienia, stałego przepływu i co najważniejsze stałej temperatury w pomieszczeniu.
.