PICV Valves Questions and Answers - Commissioning

Água quente/resfriada ou soluções de água-glicol a 50% em sistemas de circuito fechado entram na válvula e passam por um limitador de vazão retangular variável ajustável (C) que é conectado ao anel com o mostrador (A) para pré-ajustar a vazão volumétrica máxima.

O meio então flui através da válvula de controle de temperatura (D) com uma característica linear e um curso de 5 ou 6,5 mm. Uma mola potente (B) garante um fecho seguro.

Antes de sair da válvula, o meio passa por um segundo ponto de estrangulamento (E) controlado pelo regulador mecânico automático de pressão diferencial (F).

Este regulador é o coração da válvula e garante que o fluxo volumétrico selecionado seja mantido em toda a faixa de trabalho da pressão diferencial

A. Seletor de predefinição
B. Mola de fechamento
C. Ponto de estrangulamento vinculado a A
D. Sede de controle e plugue
E. Ponto de estrangulamento do regulador de pressão
F. Regulador de pressão diferencial

O que é um PICV?

Uma válvula de controle independente de pressão é a combinação de um regulador de pressão diferencial (1), uma válvula de controle de 2 vias (2) e um ajuste de vazão ajustável (pré-ajuste) (3). Isso resulta em uma válvula de controle de autoequilíbrio. O regulador de pressão diferencial mantém constante a pressão diferencial através da válvula de controle, resultando na autoridade mais alta (perto de 100%). A predefinição ajusta a vazão máxima na válvula. A válvula de controle modula a vazão de acordo com os requisitos do sistema se um atuador estiver montado; caso a válvula de controle seja caracterizada, ela pode ser denominada PICCV; caso a válvula de controle possua característica padrão linear ou de ação rápida, geralmente é chamada de PICV. É adequado para água tratada. Para proporcionar máxima eficiência energética e independência de pressão de todo o sistema, um PICV deve ser instalado em cada unidade terminal.

Para que é usado um PICV?

Uma PICV é uma válvula de controle e balanceamento. Quando instalado numa unidade terminal, garante sempre o caudal correto, quando necessário, independentemente da flutuação de pressão nas redes distribuidoras de água. O equilíbrio é sempre garantido, maximizando a eficiência energética. Economiza 70% no consumo de energia da bomba em comparação com válvulas de controle de 4 vias.

Por que devo usar um PICV?

PICV são o que há de mais moderno em tecnologia de balanceamento hidrônico e válvulas de controle. Tornam a pressão da rede de distribuição de água independente (se instalada em cada unidade terminal). São válvulas de autoequilíbrio e permitem sistemas de vazão totalmente variáveis, sempre balanceados dinamicamente independente da carga térmica. Eles reduzem o tempo e os custos de projeto: o cálculo da autoridade da válvula de controle e o cálculo da queda de pressão do ramal não são mais necessários. O projetista pode se concentrar no cálculo da pressão total do sistema (cabeça da bomba). Por serem válvulas de auto-equilíbrio, a operação de comissionamento é reduzida a uma ação principal: os técnicos apenas ajustam o dial de pré-ajuste no valor adequado. Em seguida, a pressão diferencial em cada válvula deve ser verificada. O cliente obtém economias de energia excepcionais e conforto térmico perfeito: o PICV fornece sempre a vazão necessária para cada unidade terminal, minimizando a vazão e os custos de bombeamento. Especialmente com PICV de porcentagem igual, transbordamento, resfriamento excessivo/aquecimento e Síndrome de DeltaT baixo desaparecer. O PICV economiza 70% no consumo de energia da bomba em relação aos sistemas de fluxo constante e 30% em relação ao DPCV.

Qual é a pressão inicial e por que ela é importante?

A pressão inicial é a pressão diferencial mínima através do PICV (P1-P3.1) necessária para manter a vazão constante. Acima da pressão de inicialização, o PICV mantém a vazão constante; sob a pressão inicial, a PICV funciona como uma válvula padrão de 2 vias. É importante porque é o parâmetro para verificar se a válvula está funcionando corretamente.

O que é a histerese e como ela pode afetar o desempenho do sistema?

A histerese é a diferença máxima de vazão entre as curvas descendente (diminuição da pressão diferencial) e ascendente (aumento da pressão diferencial) dentro da pressão diferencial de trabalho mínima e máxima. Afeta as leituras da vazão durante o comissionamento e, além disso, influencia a vazão real que flui através das unidades terminais. Quanto menor a histerese, mais estável e precisa a vazão através das unidades.

O que é o Regulador de Pressão Diferencial e quais tipos existem?

O regulador de pressão diferencial (1) é o componente dinâmico de um PICV. É composto por uma membrana de borracha, uma mola e uma manga. A pressão diferencial nas faces da membrana e na mola proporciona um equilíbrio, resultando em pressão diferencial constante através da válvula de controle. As flutuações de pressão são absorvidas pela membrana: ela faz com que a manga abra ou feche uma janela, o que limita a vazão. Há também um regulador de pressão diferencial do tipo cartucho (também chamado de inserto), que é semelhante ao cartucho da válvula de balanceamento automático.

O que é a predefinição do PICV e como o PICV pode ser configurado para corrigir o fluxo?

O dial de predefinição de um PICV é um dispositivo, com escala numerada, que ajusta a vazão máxima de um PICV. Pode limitar o curso da válvula de controle ou uma passagem dedicada. O pré-ajuste é interno caso o atuador ou a tampa de ajuste manual cubra o mostrador ou externo se for acessível mesmo com o atuador ou a tampa na válvula. O PICV é configurado girando o dial de pré-ajuste para a posição adequada, de acordo com a tabela ou configurações de cálculo.

Os PICV são adequados para água suja e existe algum PICV que resista à água suja?

A qualidade da água afecta o desempenho do PICV. Detritos e impurezas provenientes da instalação e da corrosão são transportados pela água pelo sistema e se acumulam em torno das peças móveis e dos O-Rings. O acúmulo desse material bloqueia o movimento livre do regulador de pressão diferencial. Caso o regulador de pressão diferencial emperre, a PICV funciona como uma válvula de controle padrão de 2 vias e não consegue mais manter a vazão constante. Todas as normas nacionais regulam a qualidade da água, limitando o teor de impurezas, nomeadamente óxido de ferro. Por estas razões, várias ações são fortemente sugeridas: instalação de by-pass de lavagem para lavar o sistema antes da operação; instalação de separadores magnéticos de sujeira; instalação e manutenção de estações de tratamento de água.

Como posso manter um PICV?

Um PICV pode ser mantido se seus componentes internos puderem ser substituídos ou limpos sem remover a válvula dos tubos ou danificar a válvula. Os componentes que devem poder ser mantidos no PICV são o regulador de pressão diferencial e a válvula de controle.

Como posso dimensionar um PICV?

Todos os PICV devem ser selecionados primeiro com base na vazão do projeto da unidade terminal. O PICV certo deve ter a vazão mais alta mais próxima em relação à vazão projetada da unidade terminal. O PICV deve funcionar com a posição de pré-ajuste mais alta possível. Para reduzir a pressão diferencial mínima, uma pequena margem de segurança (5-10%) pode ser levada em consideração ao selecionar o PICV.

Posso instalar atuadores elétricos no PICV?

Definitivamente sim. Uma PICV é uma válvula de controle de vazão de água e cada válvula possui uma conexão para instalação de um atuador. As válvulas axiais devem trabalhar com atuador axial (termelétrico e eletromecânico) enquanto as válvulas rotativas devem trabalhar com atuadores rotativos. O curso do atuador deve sempre corresponder ao curso da válvula de controle para aumentar a precisão da modulação.

Qual é a característica de controle de vazão de um PICV?

A característica de controle da vazão de um PICV é a correlação entre a posição de abertura da válvula e a vazão que flui através da válvula. Ambos os parâmetros podem ser normalizados referindo-se à posição máxima de abertura da válvula e à vazão máxima (válvula de controle totalmente aberta) em determinada predefinição. A posição de abertura da válvula é diretamente proporcional a um sinal de controle modulante enviado a um atuador elétrico. As características disponíveis são: ABERTURA RÁPIDA, LINEAR, PERCENTAGEM IGUAL.

Curva característica da válvula QICK ACTING (PICV)

Curva característica da válvula LINEAR (PICV)

Curva característica da válvula de controle de PERCENTAGEM IGUAL (PICCV)

Que tipo de característica de controle é aconselhável para FCU e AHU?

Considerando que todas as serpentinas (trocadores de calor água-ar) possuem uma característica parabólica (correlação entre a vazão de água através da serpentina e a potência térmica), a melhor característica de controle da vazão é aquela que reflete a característica da serpentina. Esta característica é a PERCENTAGEM IGUAL. Graças a isso, todo o sistema de controle da temperatura do ar que inclui sensores, controlador, atuador, PICCV e bobina é linear. Um sistema linear é o mais geral e mais fácil de controlar.

O controlador solicita 50% da energia térmica, envia um sinal de controle de 5V ao atuador, o atuador fecha 50% da válvula de controle.

O que significam curso completo e curso reduzido?

Válvula de controle de curso completo significa que a válvula de controle PICV não altera seu curso (comprimento de percurso) seja qual for a predefinição. A limitação da vazão máxima (pré-ajuste) é realizada limitando a passagem de uma janela dedicada. Curso reduzido significa que a válvula de controle PICV limita o curso para a predefinição. A válvula de controle de curso completo tem melhor capacidade de controle, seja qual for a predefinição, e sempre funciona com atuadores adequados.

Quais são as certificações disponíveis para PICV?

Infelizmente, não existe nenhum organismo de certificação internacional que tenha desenvolvido um padrão de certificação para PICV. A marcação CE no PICV é regulamentada pela Diretiva de Equipamentos de Pressão da União Europeia. No momento, a única atividade realizada por um instituto certificado é o teste de desempenho da BSRIA: ele pode verificar e comprovar a precisão do PICV, a taxa de vazamento, a histerese e, acima de tudo, a característica de controle. Portanto, o BISRIA pode verificar, por exemplo, se a característica da equipercentagem é sempre fornecida pela válvula de controle, qualquer que seja o ajuste de vazão.

PERGUNTAS DE SISTEMA E PROJETO

Devo instalar outra válvula de balanceamento e controle junto com a PICV?

Não, você não. O PICV equilibra dinamicamente o loop onde está instalado: se todas as unidades terminais (FCU, AHU, bypasses, permutadores de calor, radiadores, futuros loops) possuírem um PICV, todos os terminais estão sempre balanceados; portanto, os risers, tubos principais e ramais são consequentemente equilibrados. DRV e DPCV adicionais não devem ser instalados. Da mesma forma, não devem ser instaladas válvulas de controle adicionais, exceto para recirculação de água nas extremidades das linhas (se necessário).

Devo instalar Válvulas Reguladoras Duplas DRV nos risers?

Não, você não. O balanceamento é fornecido pelo PICV. DRV gera apenas maior queda de pressão e pode afetar a pressão de inicialização.

O PICV pode ser instalado em série?

Não, você não pode. Cada PICV é projetado para manter a vazão constante. Cada PICV precisa de pelo menos a pressão diferencial de inicialização para funcionar corretamente. Em condições específicas, ambos os PICV podem funcionar e afetar-se mutuamente. Às vezes, o PICV a montante pode potencialmente limitar a vazão total, de modo que o PICV a jusante não consegue regular a vazão.

Posso instalar uma válvula de controle de 4 portas como bypass de fim de linha sem PICV?

Não você não deveria. Caso seja instalada uma válvula de controle de 4 portas no final da linha para recirculação de água, um PICV deve ser instalado a montante da válvula de controle como limitador dinâmico de vazão. Desta forma, tanto a unidade terminal como o by-pass estão sempre balanceados dinamicamente. O PICV nunca deve ser instalado entre a válvula de controle de 4 portas e a unidade terminal: na verdade, o circuito de bypass ficaria desequilibrado e isso afetaria a pressão de inicialização do PICV próximo.

Um PICV pode ser usado com válvula de controle de 2 portas?

O controle da vazão deve ser feito pelo PICV. Caso o controle da vazão seja realizado por outra válvula de controle de 2 vias e a PICV seja colocada como limitadora de vazão, a autoridade da válvula de controle de 2 vias é muito baixa: a PICV mantém constante a vazão e limita as variações da vazão . O controle está quase ON-OFF.

Por que as características de controle são importantes para a economia de energia?

The flow characteristic influences the system performances and the comfort. The control valve flow characteristic must match the terminal unit power characteristic in order to minimize the flow rate at every load level. The load level is determined by the system controller through different sensors. The controller logic is commonly linear: so the control valve characteristic should always mirror the terminal unit power characteristic, minimizing the flow rate and consequently maximizing the energy consumption.

O filtro deve ser instalado a montante de um PICV?

Yes. It is highly recommended in order to avoid any big particle through the PICV. A standard mesh FM028 is enough. Some companies recommend the installation of a Filterball valve upstream the PICV: it is a ball valve with integrated strainer which protects the PICV and beside it works as an isolation valve.

Devo instalar um dispositivo de medição de vazão em cada unidade terminal?

Yes, it is highly recommended. A flow measurement device like a Venturi allows very accurate (±3%) and repeatable flow readings. Any flow measurement through PICV test point is not accurate.

O PICV pode ser retrolavado/lavado reverso?

No, it cannot. Any flush through the PICV must be avoided: the flushing would bring dirt and debris inside the PICV, getting movable components stuck. Moreover, reverse flushing can also fill channels and holes with debris, making the valve unusable.

Qual é o melhor local para o transdutor de pressão diferencial?

A melhor localização do transdutor de pressão diferencial para alcançar o mais alto desempenho energético é o circuito de índice. Deve ser ajustado para manter a pressão inicial no PICV localizada no índice. No caso de sistema multi riser e layout de pressão imprevisível, um transdutor deve ser colocado no loop menos favorecido de cada riser.

Como posso calcular a queda de pressão em um PICV?

Como a PICV é uma válvula de balanceamento dinâmico, a pressão diferencial através da válvula não pode ser calculada previamente: ela pode mudar de tempos em tempos de acordo com a configuração instantânea do sistema. Para cálculo da altura manométrica da bomba, a pressão diferencial a ser considerada no circuito índice é a pressão de inicialização do PICV selecionado mais uma pequena margem de segurança.

Como posso calcular a autoridade da válvula?

A definição de autoridade da válvula de controle é a razão entre a pressão diferencial através da válvula de controle e a pressão diferencial de toda a seção controlada pela válvula. De acordo com o projeto do PICV, a válvula de controle de um PICV controla a vazão sobre uma pressão diferencial que é mantida constante pelo regulador de pressão diferencial. Portanto, a proporção é sempre quase 1.

Posso instalar PICV em sistemas de água potável e circuitos abertos?

Não, você não pode. As válvulas de controle independentes de pressão são projetadas especificamente para controlar e equilibrar circuitos fechados para fins de HVAC, onde a água é tratada adequadamente. A dureza descontrolada da água pode afetar as partes móveis da válvula. Além disso, alguns materiais nas válvulas podem libertar substâncias na água: não foi realizado qualquer teste de migração.

PERGUNTAS DE COMISSIONAMENTO

Para que servem os dois pontos de teste em um PICV?

Normalmente, os dois pontos de teste em um PICV servem para medir a pressão diferencial através do PICV. A leitura pode ser comparada com a pressão inicial na predefinição selecionada (fornecida pelo fabricante do PICV). Através disso, o técnico pode saber se a válvula está funcionando como uma válvula independente de pressão.

Como posso saber se um PICV está funcionando?

Através das portas de pressão. Usando um manômetro de pressão diferencial, a pressão diferencial em todo o PICV pode ser verificada: caso o DeltaP seja superior à pressão de inicialização no pré-ajuste determinado, o PICV está funcionando e mantendo constante a vazão.

Posso otimizar a velocidade operacional da bomba com um PICV?

Sim, você pode com Pettinaroli PICV. A velocidade máxima da bomba mais eficiente é aquela que garante a pressão de arranque no circuito índice e a condição de plena carga (todas as unidades terminais abertas). Ao medir o DeltaP através do índice PICV, a velocidade máxima da bomba pode ser definida reduzindo passo a passo a velocidade até que a pressão de arranque (mais uma margem de segurança) seja atingida no índice. Então, o transdutor de pressão diferencial, colocado no índice, deve ser ajustado de acordo.

Posso medir a vazão em um PICV?

Geralmente não. Poucos PICV no mercado permitem a medição da vazão através das portas de pressão, mas a precisão declarada é muito baixa. Não é possível em alguns modelos PICV. algumas empresas sugerem a instalação de um dispositivo de medição de vazão Venturi com orifício calibrado: a queda de pressão geral é extremamente limitada e a precisão da medição extremamente alta (±3%).