Druckunabhängige Kontrollventile (PICV) können dazu beitragen, die Energiekosten zu senken und den Komfort der Insassen bei Heiz- und Kühlspulenanwendungen in Gebäuden zu erhöhen. Ein PICV wird am besten als zwei Ventile in einem beschrieben: ein Standard 2-Wege-Steuerventil und eine Ventil ausbalancieren.

Einführung in PICV -Ventile

Druckunabhängige Steuerventile sind ein automatisches Temperaturregelventil und ein automatisches Durchflussregulierungsventil in einem Ventilkörper. Ein Kugelventil mit einem charakterisierten Einsatz führt als regelmäßig betätigte Temperaturregelventil durch, und eine Druckregelpatrone bietet eine automatische Durchflussregelung, um einen konstanten Fluss von heißem oder gekühltem Wasser unabhängig von den Systemdruckänderungen aufrechtzuerhalten.

Sie werden in vielen HLK -Anwendungen mit geschlossener Schleife verwendet. Systeme mit druckunabhängigen Kontrollventilen müssen während der Inbetriebnahme nicht ausgeglichen und neu ausgerichtet werden. Sie regulieren und behalten einen konstanten Fluss zur Spule, da der Wasserdruck im System mit den sich ändernden Lasten variiert.

Dies bietet besseren Komfort, erhöht die Energieeffizienz, verringert den Aktuatorbetrieb und reduziert teure Rufrücken. Mit druckunabhängigen Ventilen können das System besser abschneiden. Mit dem richtigen Fluss zu jeder Spule sind Kessel und Kühler am effizientesten

Operationsprinzip

PICV erhalten optimale Ergebnisse, da nur die erforderliche Menge heißer Wasser (in GPM) und gekühltes Wasser (in GPM) an die Heiz- und Kühlspulen geliefert wird. Standard-2-Wege-Steuerventile ermöglichen einen Überlauf und Unterlauf, insbesondere wenn der Lebenslauf übergroß oder untergroß ist. Dies erzeugt überschüssiges Wasser für die Pumpe, um ihre Ungenauigkeit zu kompensieren, was die Pumpkosten erhöht.

Die Aktuatoren an PICV-Ventilen fahren nicht so häufig wie Standard-2-Wege-Ventile, um Druckänderungen im System auszugleichen, die den Durchfluss beeinflussen, was zu Energieeinsparungen führt.

Hier finden Sie eine vereinfachte Erläuterung des PICV-Betriebs mit einem Zwei-Ventil-System. Das zweite Ventil (v2 in der Grafik unten) reguliert das Druckdifferential über das erste Ventil (V1) unter Verwendung eines durch eine Feder konterte-rollenden Membranelements. Das erste Ventil ist ein vom Stellantrieb eingestelltes kalibriertes Variablenöffnungsgerät (ähnlich einem Standard -Modulationssteuerventil).

Das Zwerchfell reagiert auf das System und reguliert die Druckdifferential über die betätigte Kontrollventilöffnung, um seine Durchflussrate aufrechtzuerhalten.

Bei einem PICV (siehe Grafik unten) ändert sich bei Vorbereitung der maximalen Durchflussrate die Größe der Einlassöffnung, die die Länge des Schlaganfalls nicht beeinträchtigt. Bei der Modulation werden die Öffnungsbereiche vom Aktuator unter Verwendung des vollen Hubs beeinflusst. Dies führt dazu, dass sich der Öffnungsbereich mit einer vertikalen Bewegung verändert.

Die Bedeutung eines ausgewogenen Systems

Der Zweck eines automatischen Durchflussregelungsventils besteht darin, sicherzustellen, dass jede Spule jederzeit und unter allen Lastbedingungen den richtigen Fluss hat. Ein HLK -System befindet sich im Gleichgewicht, wenn der Flüssigkeitsfluss durch die Spule innerhalb von plus oder minus 10% des Konstruktionsflusss liegt. Wenn sich das System nicht im Gleichgewicht befindet, erzeugt die ungleiche Verteilung des Flusses in einigen Spulen zu viel Fluss und in anderen zu wenig Fluss. Spulen mit unzureichenden Durchflussraten werden nicht angemessen. Spulen mit überschüssigem Fluss werden nicht effizient funktioniert. Sie verschwenden Energie, weil der Durchfluss zu hoch ist, um die zwischen dem Wasser übertragene Energie zu maximieren, und die Luft, die durch die Spulenerhöhung fließt, die Pumpenergie erhöht, und die Insassen beschweren sich über heiße und kalte Stellen im Gebäude.

Ein manuelles Ausgleichsventil wird verwendet, um den tatsächlichen Flüssigkeitsfluss durch jede Spule auf den Ausbau einzustellen, wobei alle automatischen Steuerventile für die vollständige Durchflussposition geöffnet sind. Dies geschieht durch manuelles Einstellen der Ausgleichventile nacheinander. Ein Ventil ist eingestellt, dann das nächste Ventil und so weiter. Jedes Mal, wenn einer eingestellt wird, ändert sich das System, sodass die zuvor ausgewogenen Ventile nicht mehr ausgeglichen sind.

Aus diesem Grund empfiehlt Ashrae, dass jedes Ventil mindestens dreimal eingestellt ist, um den tatsächlichen Fluss innerhalb von plus oder minus 10% des Konstruktionsflusss zu erhalten und als „ausgewogen“ eingestuft zu werden.

Probleme in HLK -Systemen unter Verwendung herkömmlicher Steuerventile

Auch nachdem ein System manuell ausgeglichen ist, ist es nur in vollem Flussposition ausgeglichen. Sobald ein Ventil im System die Position ändert, ändert es den Druck des Systems und führt dazu, dass das System unausgeglichen wird und die Effizienz verringert. Dies führt zu Komfortproblemen, kann jedoch auch ein bekanntes Problem verursachen als Low Delta T -Syndrom.

Delta T ist die Wassertemperaturdifferenz auf jeder Seite der Spule. Wenn der Wasserfluss durch die Spule zu hoch ist, extrahiert er keine effiziente Wärme aus dem Raum. Im Kühlmodus ist die Rückkehrwassertemperatur kälter als entworfen, da das Wasser nicht genügend Zeit in der Spule verbracht hat, um eine ausreichende Wärmeübertragung zu haben. Viele der heutigen modernen HLK -Systeme haben variable Durchflusspumpen, um Energie zu sparen. Variable Geschwindigkeitssysteme verwenden weniger Energie als konstante Durchflusssysteme, wenn der Pumpenmotor mit langsameren Geschwindigkeiten angetrieben wird.

Theoretisch sollten variable Durchflusssysteme mit herkömmlichen Steuerventilen das Delta T an der Spule verbessern. Wenn sich der Druck in diesen Systemen ändert, nimmt der Durchfluss durch das Ventil zu oder nimmt jedoch ab. Diese Tatsache zeigt sich in der Grundflussformel (Fluss = cv√ppe). Mit zunehmender Druckdifferential (Delta P) muss der Fluss zunehmen, wenn der offene Bereich gleich bleibt. Das einzige Mal, dass wir den Fluss in der Spule ändern möchten, ist, wenn sich die Lastanforderung ändert. Dann sollte der Aktuator reagieren, indem sie den offenen Bereich des Ventils ändern. Diese Veränderungen im Durchfluss ohne Änderung der Aktuatorposition führen normalerweise zu übermäßigem Fluss, insbesondere wenn sie hohe Spulenflussraten fordern. Dies führt zu einem niedrigen Delta -T bei Kühlung und Erhitzen. Kontrollventile mit geringer Bereichsfähigkeit, die die Kontrolle des Flusses in diesen Systemen noch schwieriger machen.

Spulendelta t, das niedriger ist als das Design -Delta T, zeigt an, dass eine ineffiziente Wärmeübertragung vorliegt und das kalte Wasser, das an die Spule geschickt wurde, kalt bleibt, wenn es zurück zum Kälte geht. Dies kann durch schmutzige Spulen verursacht werden, wird jedoch häufig durch zu hohe Fluss verursacht, die durch diese Druckschwankungen im System verursacht werden. Dieser erhöhte Fluss führt zu einer schlechten Kühlung im besetzten Raum und führt dazu, dass die Pumpe unnötig hart funktioniert. Kälte können als Reaktion auf Fluss und nicht auf Last steigen. Es könnte sogar dazu führen, dass der Kühler vereisert wird. Wenn Sie den Fluss zur Spule durch Verlangsamung steuern können, können Sie Delta T erhöhen und gleichzeitig die Pumpenenergie einsparen.

Niedriges Delta T verursacht auch Probleme in Heizsystemen, insbesondere bei der Verwendung von Kondensatkesseln. Wenn die Energie nicht vollständig auf die Heizspulen übertragen wird, lässt die Wassertemperatur, die zum Kessel zurückkehrt, den Kessel nicht kondensiert. In diesem Fall wird der Kessel zu einem teuren herkömmlichen Kessel. Diese Faktoren erhöhen die Betriebskosten und machen den Raum weniger bequem.

Niedriges Delta-T benötigt außerdem zusätzliche Geräte, um das Wasser zu erwärmen oder abzukühlen, da die Durchflussrate so hoch ist. Die Flussrate hängt direkt mit Delta T und der Wärmeübertragung in den Geräten zusammen. Delta T = BTUH/(500 gpm), wenn die Durchflussrate verringert werden kann, erhöht sich das Delta T, sodass weniger Geräte zum Erwärmen oder Abkühlen des Wassers verwendet werden können. Wenn die Flussrate in der Hälfte des Deltas geschnitten wird, wird verdoppelt. Dies kann zu Einsparungen in Kapitalkosten führen, da der Kauf zusätzlicher Kälte oder Pumpen vermieden werden kann.

Ventile in einem solchen ineffizienten System verändern häufig die Position, um die Temperaturschwankungen zu kompensieren, die durch die Durchflussänderungen verursacht werden. Dies erhöht den Verschleiß der Ventilanträge, sodass sie möglicherweise vorzeitig scheitern.

Vorteile des druckunabhängigen Steuerventils (PICV -Vorteile)

Druckunabhängige Kontrollventile integrieren dynamische Ausgleichs- und Steuerungsfunktionen in ein einzelnes Produkt. Sie reagieren auf Druckänderungen, um den gewünschten Fluss aufrechtzuerhalten. Der Teil des Differenzdruckreglers des Ventils enthält ein Gummiemembran, das durch Druckdifferential und eine Feder bewegt wird. Es ist dem Einlassdruck auf einer Seite und dem Auslassdruck auf der anderen Seite ausgesetzt. Wenn sich das Zwerchfell bewegt, betreibt sie ein Ventil, das den Druckabfall über die Kugelventilkonstante unabhängig von den Systemdruckänderungen hält. Der Abschnitt über den Ballventil moduliert dann, um den Raumschild aufrechtzuerhalten, sodass der Fluss durch Raumbedarf und nicht durch Änderungen des Systemdrucks variiert wird.

Und da das Ventil in einem ein Steuerventil und ein automatisches Ausgleichventil ist, ist die Installation einfacher. Es ist nicht erforderlich, ein Ausgleichventil und ein Steuerventil zu kaufen und zu installieren. Außerdem spart dies die Installationskosten.

Druckunabhängige Kontrollventile senken die ersten Kosten mit geringeren Kosten, geringerer Gerätekapazität und kleinerer Rohrleitungsgröße. Sie beseitigen auch die Notwendigkeit teurer und komplexer Reverse -Return -Rohrleitungen. Sie reduzieren die Arbeit des Tests, Anpassung und Ausgleichs erheblich. Dies ist besonders in phasedigen Projekten ausgeprägt, bei denen das gesamte System erneut ausgeglichen werden muss, wenn jede neue Phase abgeschlossen ist.

Auswahl, Installation und Wartung von PICV -Ventilen

Um verschiedene Anwendungen zu erfüllen, werden druckunabhängige Steuerventile in einer Vielzahl von inkrementellen Durchflusseinstellungen erhältlich. Wählen Sie das richtige Ventil für Ihre Anwendung aus, indem Sie ein Ventil auswählen, das der Spulenentwurfsdurchflussrate entspricht. Wählen Sie das kleinste Ventil aus, das diese Entwurfsströmungsrate liefern kann.

Wie bei jeder Installation ist es am besten, Isolationsventile zu verwenden, um die Wartung zu erleichtern.

Druckunabhängige Kontrollventile haben kleine Kanäle im Ventilkörper zu beiden Seiten des Zwerchfells. Dies macht eine gute Wasserqualität wichtig. Das vor jedem Ventil installierte Sieben sind bei der Entfernung relativ großer Verunreinigungen wirksam. Diese Sieben schützen auch die Spulen und Ausrüstung des Systems. Sie werden jedoch keine sehr winzigen Partikel filtern. Dafür ist es wichtig, die Qualität der Medien mit einer laufenden Wasserbehandlung und Filtration mit einem Bypass-Filter (Bypass) zu gewährleisten. Die ordnungsgemäße Inbetriebnahme umfasst das Spülen des Systems.

Wenn die Pumpengeschwindigkeit mit einem entfernten Differenzdrucksensor gesteuert wird, werden die größten Einsparungen erzielt, indem der Sensor am druckunabhängigen Steuerventil am weitesten von der Pumpe entfernt wird. Auf diese Weise wird die Pumpe angetrieben, um nur den Kopf zu entwickeln, der erforderlich ist, um das am meisten abgelegene Ventil und die Spule des Systems zu unterstützen.

Abschluss

Zusammenfassend machen druckunabhängige Kontrollventile die Installation und Inbetriebnahme einfacher. Sie liefern einen konstanten Fluss, selbst wenn sich Lasten ändern und Ventile im System geöffnet und schließen. Dies reduziert den Aktuatorbetrieb und liefert eine bessere Zonenkontrolle. Sie reduzieren auch die Kosten und lassen das gesamte System besser funktionieren, da der richtige Fluss zu jeder Spule, Pumpen und Kühler effizient funktionieren.

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