BalloREx DYNAMIC Automatyczne zawory równoważące - 1 -
BalloREx DYNAMIC Automatyczne zawory równoważące Spis rozdziałów 1. Wprowadzenie 1.1 Doskonałość dynamicznego równoważenia przepływów 1.2 Korzyści z zastosowania Broen Ballorex Dynamic 2. Pomiar przepływu 2.1 Bezpośredni pomiar przepływu 2.2 Zasada działania zwężki Venturiego 3. Właściwości produktu 3.1 Konstrukcja 3.2 Wymiarowanie i dobór zaworu 3.3 Instalacja i przepłukiwanie układu 3.4 Nastawa wymaganego przepływu 3.5 Nastawa wstępna przepływu 4. Dane produktu 4.1 Dobór produktu 4.2 DN 15 DN 15L - Przepływ niski DN 15S - Przepływ standardowy DN 15H - Przepływ duży 4.3 Przepływ DN 20 DN 20S - Przepływ standardowy DN 20H - Przepływ wysoki 5. Przykłady zastosowań 6. Siłowniki 7. Procedura montażu zaworów 8. Korekcja dla mieszanin glikolowych 9. Dokładność działania zaworu 9.1 Czym jest dokładność zaworu? 9.2 Dokładność działania zaworu 9.3 Dokładność nastawy zaworu 10. Specyfikacja oferty I - 2 -
1. Wprowadzenie 1.1 Doskonałość dynamicznego równoważenia przepływów Broen BALLOREX Dynamic jest połączeniem niezależnego od ciśnienia automatycznego zaworu równoważącego z funkcją regulacyjną (PIBCV). Jest to nowy, innowacyjny typoszereg dynamicznych zaworów równoważących działających niezależnie od zmian ciśnienia w instalacjach wodnych, zarówno grzewczych, jak i klimatyzacyjnych. Broen BALLOREX Dynamic może działać zarówno jako niezależny od ciśnienia automatyczny zawór równoważący z funkcją regulacyjną (PIBCV) lub bez siłownika, jako automatyczny ogranicznik przepływu. Niezależny od ciśnienia automatyczny zawór równoważący i zawór regulacyjny (PIBCV). Wyposażony w siłownik Broen BALLOREX Dynamic jest połączeniem niezależnego od ciśnienia zaworu równoważącego (automatycznego ogranicznika przepływu) z dwudrogowym zaworem regulacyjnym. Zawór o najwyższym autorytecie reguluje przepływ czynnika według sygnału sterującego z systemu BMS (Building Management System) reagując natychmiast na jego zmiany. Nastawa przepływu maksymalnego jest realizowana poprzez poziome ograniczenie otworu wlotowego zaworu, nie wpływa zatem na długość skoku trzpienia zaworu i siłownika. W połączeniu z wbudowanym regulatorem różnicy ciśnień zawór regulacyjny posiada 100%-owy autorytet w całym zakresie działania. Automatyczny ogranicznik przepływu *Napęd on/off Bez siłownika Broen BALLOREX Dynamic jest automatycznym ogranicznikiem przepływu. Wymagany maksymalny przepływ można łatwo nastawić na zaworze. Dzięki bezpośredniemu pomiarowi przepływu, zawór można ustawić z niespotykaną w tego typu zaworach dokładnością +/- 3% za pomocą urządzenia pomiarowego Ballorex. 1.2 Korzyści z zastosowania Broen Ballorex Dynamic» Bezpośredni pomiar przepływu Bezpośredniego pomiaru przepływu przez zawór można dokonać z dokładnością +/- 3%. Jest to najlepszy sposób na zweryfikowanie ustawienia zaworu i diagnostykę instalacji. Umożliwia wykonanie optymalizacji ustawienia pomp obiegowych i zredukowania poboru mocy.» Rozruch eksploatacyjny związany z równoważeniem instalacji jest zbędny Wystarczy nastawić na zaworach wymagane przepływy i instalacja będzie zrównoważona.» Automatyczne równoważenie Wbudowany regulator różnicy ciśnień odpowiada na zmiany ciśnienia w instalacji i zapewnia ciągłą regulację przepływów.» Łatwy dobór zaworu Wystarczy wybrać zawór Broen BALLOREX Dynamic o zakresie przepływów pokrywającym zakres projektowany.» Doskonała regulacja przepływu 100%-owy autorytet i pełen skok trzpienia zaworu regulacyjnego, niezależny od nastawy przepływu razem z siłownikiem modulowanym daje możliwość zapewnienia właściwego komfortu cieplnego pomieszczenia.» Dowolny montaż Zawór Broen BALLOREX Dynamic może być zamontowany w dowolnej pozycji z zachowaniem kierunku przepływu. Może być instalowany bezpośrednio przed i za kolanami, redukcjami, złączkami elastycznymi.» Wkłady zaworowe kodowane są kolorami Wkłady zaworowe są łatwe do identyfikacji. - 3 -
2. Pomiar przepływu 2.1 Bezpośredni pomiar przepływu Wyjątkową cechą BROEN BALLOREX Dynamic jest wbudowana zwężka Venturiego, umożliwiająca bezpośredni pomiar przepływu w dowolnym momencie. Bezpośredni pomiar przepływu pozwala na bieżące skorygowanie przepływów zgodnie z dokumentacją projektową. Diagnostyka instalacji jest znacząco łatwiejsza i pozwala oszczędzać czas. Wystarczy podłączyć urządzenie pomiarowe, wprowadzić wartość Kv zwężki Venturiego, a wartość przepływu zostanie wyświetlona bezpośrednio na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego z dokładnością +/- 3%. Dzięki zaworowi BROEN BALLOREX Dynamic czas poświęcony na dobór zaworu i równoważenie systemu jest ograniczony do minimum. Wystarczy dobrać zawór BROEN BALLOREX Dynamic odpowiedni do projektowanego przepływu a następnie nastawić ten przepływ. Nastawianie BROEN BALLOREX Dynamic jest precyzyjne i łatwe do wykonania poprzez obracanie elementu nastawy wstępnej znajdującej się w górnej części zaworu aż do uzyskania wymaganej wartości przepływu. Wymagany przepływ i zrównoważenie hydrauliczne instalacji jest zapewnione dzięki zaworowi BROEN BALLOREX Dynamic niezależnie od zmian ciśnienia w instalacji. Nowoczesna konstrukcja BROEN BALLOREX Dynamic sprawia, iż 100%-owy autorytet zaworu regulacyjnego zapewnia możliwość precyzyjnego utrzymania komfortu cieplnego pomieszczeń w każdych warunkach. - 4 - I
2. Pomiar przepływu 2.2 Zasada działania zwężki Venturiego Wbudowana w zawór zwężka Venturiego umożliwia bezpośredni pomiar przepływu. Bezpośredni pomiar przepływu zapewnia precyzyjną nastawę zaworu oraz łatwą identyfikację problemów w instalacii. Konstrukcja zwężki Venturiego opiera się na prawie Bernoulliego: Prędkość cieczy przepływającej przez zwężający się odcinek rurociągu wzrasta. Wraz ze wzrostem prędkości cieczy maleje jej ciśnienie. W zaworze ze zwężką Venturiego mierzone jest ciśnienie różnicowe pomiędzy punktami zwężki, w których ciśnienie jest kolejno: najwyższe i najniższe. Kształt dyszy zapewnia bardzo silny sygnał pomiarowy oraz bardzo małe straty ciśnienia. Mała prędkość wysokie ciśnienie Duża prędkość niskie ciśnienie Na bezpośredni pomiar przepływu nie ma wpływu zmiana nastawy zaworu, ponieważ wartość Kv pomiędzy punktami pomiarowymi pozostaje stała. Wartość Kv zaworu zmienia się w innej jego części i ma na celu regulację przepływu. ΔP - zwężki Venturiego Sygnał pomiarowy na zwężce Venturiego. Silny sygnał daje wysoką dokładność pomiaru przepływu. ΔP - zaworu Całkowity spadek ciśnienia na zaworze jest znacząco mniejszy w porównaniu do tradycyjnych zaworów równoważących Równanie przepływu Q = Kvs * Δp Q: obliczana wartość przepływu [m 3 /h]. Kv: współczynnik przepływu dla zwężki Venturiego. Wartość współczynnika zależy od średnicy w najwęższym miejscu zwężki i pozostaje stała podczas nastawy przepływu zaworu [m 3 /h] ΔP: ciśnienie różnicowe mierzone na zwężce Venturiego (bar) Wartość Kv zwężki Venturiego wprowadzana jest do urządzenia pomiarowego jednorazowo, po czym przepływ będzie wyświetlony na urządzeniu pomiarowym. Jeśli nastawa przepływu zaworu zostanie zmieniona, nowa wartość przepływu pojawi się na wyświetlaczu, jako że Kv pomiędzy punktami pomiarowymi jest stałe a zmieni się tylko ciśnienie różnicowe. - 5 -
3. Właściwości produktu 3.1 Konstrukcja Automatyczny ogranicznik przepływu i zawór regulacyjny Niezależny od ciśnienia automatyczny zawór równoważący z funkcją regulacyjną (PIBCV). Ponieważ nastawa przepływu maksymalnego jest realizowana poprzez poziome ograniczenie otworu wlotowego zaworu, nie ma to wpływu na długość skoku trzpienia zaworu i siłownika. W połączeniu z wbudowanym regulatorem różnicy ciśnień zawór regulacyjny posiada 100%-owy autorytet w całym zakresie działania. B A A) 100%-owy autorytet zaworu regulacyjnego Zawór regulacyjny posiada 100%-owy autorytet i pełen skok trzpienia zaworu regulacyjnego, niezależny od nastawy przepływu.. Dzięki temu zapewniona jest ciągła regulacja przepływu zgodnie z sygnałem z BMS (Building Management System). B) Bezpośredni pomiar przepływu Złączki pomiarowe do podłączenia urządzenia pomiarowego. C C) Automatyczny ogranicznik przepływu Nastawa projektowanego przepływu jest prosta i łatwa w wykonaniu za pomocą dołączonego elementu nastawczego. E D D) Wbudowana zwężka Venturiego Zwężka Venturiego umożliwia bezpośredni pomiar przepływu. E) Regulator różnicy ciśnień Wbudowany regulator różnicy ciśnień utrzymuje stałe ciśnienie różnicowe na zaworze regulacyjnym. Wskutek tego żądany przepływ jest utrzymywany niezależnie od zmian ciśnienia w instalacji. - 6 - I
3. Właściwości produktu 3.2 Wymiarowanie i dobór zaworu Dobór właściwej średnicy zaworu BALLOREX Dynamic jest bardzo prosty. Po obliczeniu przepływu projektowanego wystarczy dobrać zawór, którego zakres przepływu pokrywa żądaną wartość przepływu. Wartość przepływu dla danego pomieszczenia lub budynku jest obliczana w następujący sposób : Przykład System grzewczy dla pomieszczenia o powierzchni 37 m x 14 m. Straty ciepła: 40 W/m 2 Temperatura zasilania: 80ºC Temperatura powrotu: 60ºC Obliczenie przepływu: Q: Projektowany przepływ [m3/h] Φ: Straty ciepła [kw] tz: Temperatura zasilania [ºC] tp: Temperatura powrotu [ºC] Q = Φ x 0,861 / ΔT(tz- tp) Q = (0,04 x (37 x 14)) x 0,86 / (80-60) Q = 0,890 m3/h 0,247 l/s 890 l/h 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.06 0.1 0.09 0.08 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 l/s 36 72 108 144 180 252 216 360 324 288 720 1,080 1,440 1,800 2,160 l/h Wykres przepływu Nastawa zaworu 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Krzywa czarna Przedstawia wartość przepływu dla danej nastawy zaworu. Przykład Wymagany rzepływ obliczeniowy dla zaworu wynosi 0,247l/s. Nastawa na zaworze BALLOREX Dynamic DN 15H odczytana z czarnej krzywej dla wymaganego przepływu 0,247 l/s wynosi 32%. 0 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 360 540 720 900 1080 1260 0,40 1440 l/s l/h - 7 -
3. Właściwości produktu 3.3 Instalacja i przepłukiwanie układu Montaż zaworów BALLOREX Dynamic jest bardzo łatwy. Nie są wymagane odcinki proste przed i za zaworem, zatem kolana, redukcje, złącza elastyczne mogą być bezpośrednio łączone z zaworem. Dzięki pomysłowej konstrukcji i klasie odporności IP54 siłownika na działanie wody BALLOREX Dynamic może być zamontowany w każdej pozycji w zakresie 360º wokół osi przewodu. Rekomendowane jest płukanie instalacji po wyjęciu wkładu zaworowego oraz montaż filtrów siatkowych i zaworów odcinających w celu ochrony odbiornika i zaworu. Należy pamiętać o oczyszczeniu filtrów po zakończeniu płukania. Po płukaniu instalacji należy zdemontować zaślepkę z tworzywa sztucznego a następnie z powrotem zamontować wkład zaworowy. Zaślepka z tworzywa sztucznego jest również elementem nastawczym wymaganego przepływu. Właściwą wkładkę należy delikatnie włożyć i dokręcić. 3.4 Nastawa wymaganego przepływu Przed wykonaniem nastawy wymaganego przepływu na zaworze należy się upewnić, że:» pompa jest ustawiona na swoją maksymalną wydajność» wszystkie zawory w instalacji są całkowicie otwarte Należy również upewnić się, że ciśnienie różnicowe na zaworach nie przekracza zakresu ciśnień podanego w specyfikacji produktu. Wymagany (projektowany) przepływ w łatwy sposób jest nastawiany za pomocą dołączonego elementu nastawczego. Precyzyjna nastawa wymaganego przepływu Należy podłączyć urządzenie pomiarowe do króćców pomiarowych zaworu oraz wprowadzić wartość Kv zwężki Venturiego. Następnie należy obracać element nastawczy do uzyskania na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego wymaganego przepływu. - 8 -
3. Właściwości produktu 3.5 Nastawa wstępna przepływu W celu znalezienia właściwej nastawy wymaganego przepływu należy skorzystać z charakterystyki przepływu. Dla zaworu BALLOREX Dynamic DN 15H wartość 890 l/h odpowiada nastawie około 32% otwarcia zaworu. Wartości na skali elementu nastawczego należy zgrać z znacznikiem znajdującym się na korpusie zaworu. Jedna działka na elemencie nastawczym odpowiada 10%. 3.6 Ustawienie pompy Ustawienie 100% Ustawienie 32% Zastosowanie zaworów BALLOREX Dynamic powoduje, że równoważenie instalacji staje się zbędne. Po nastawieniu wymaganego przepływu zawory kompensują zmiany ciśnienia zapewniając równoważenie hydrauliczne instalacji. TU= jednostka końcowa Po nastawieniu wszystkich zaworów na wymagane przepływy ciśnienie pompy powinno być zminimalizowane w celu wyeliminowania niepotrzebnego zużycia energii. W ten sposób ciśnienie pompy jest sprowadzone do optymalnej wartości, przy której pompa zapewnia tylko tyle ciśnienia, ile jest niezbędne dla zaworu w obiegu krytycznym. Optymalne ustawienie pompy jest łatwe do przeprowadzenia na etapie rozruchu instalacji. Podczas nastawiania zaworów BALLOREX Dynamic pompa jest ustawiona na maksymalne parametry. Po nastawieniu wszystkich zaworów podłączamy urządzenie pomiarowe do zaworu w obiegu krytycznym czyli do zaworu z najniższym dostępnym ciśnieniem różnicowym. Przeważnie jest to zawór znajdujący się najwyżej i najdalej od pompy. Zmniejszamy parametry pompy dopóki przepływ na zaworze w obiegu krytycznym nie zacznie spadać. Jest to punkt, w którym minimalne ciśnienie różnicowe uruchamia zawór. Dla upewnienia się, że to minimalne ciśnienie jest dostępne należy podnieść delikatnie parametry pompy do momentu pojawienia się wymaganego przepływu ponownie na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego. Zawory BALLOREX Dynamic zapewniają zrównoważenie hydrauliczne instalacji przy minimalnym, niezbędnym ciśnieniu pompy. I - 9 -
4. Dane produktu 4.1 Dobór produktu DN20 wysoki przepływ DN20 standardowy przepływ DN15 wysoki przepływ DN15 standardowy przepływ DN15 niski przepływ 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.06 0.1 0.09 0.08 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 l/s 36 72 108 144 180 252 216 360 324 288 720 1,080 1,440 1,800 2,160 l/h l/s Zakres przepływu l/h Średnica kolor wkładki 0,01-0,033 36-118 DN 15L Biały 0,025-0,125 90-450 DN 15S Czerwony 0,083-0,39 300-1,400 DN 15H Czarny 0,089-0,245 320-882 DN 20S Czerwony 0,232-0,617 835-2,221 DN 20H Czarny - 10 - I
eye-catching headings BALLOREX Dynamic 4. Dane produktu 4.2 DN 15 Ciśnienie i temperatura 76mm Max. temperatura 120 C Min. temperatura -20 C Klasa ciśnienia PN 25 Ciśnienie robocze 30-400 kpa Połączenie gwint wew. ISO 7/1 Oznaczenia na zaworze: DN, PN, kierunek przepływu, DR, BROEN 35mm Materiał Korpus zaworu DR Mosiądz CW602N Wkład PPS 95mm Uszczelnienia EPDM Membrana Wzmocniony EPDM Indeks Średnica Przyłącze Venturi Kv zakres przepływu l/h I/s 4360000L-000001 DN 15L Rp 1/2 0.23 36-118 0.01-0.033 4360000S-000001 DN 15S Rp 1/2 0.78 90-450 0.025-0.125 4360000H-000001 DN 15H Rp 1/2 2.5 300-1400 0.083-0.39 Akcesoria Indeks Średnica Opis 43600000-000001 DN 15 Korpus zaworu z zaślepką 436000LL-000001 436000SS-000001 436000HH-000001 43600011 43600012 43600013 DN 15L DN 15S DN 15H DN 15 DN 15 DN 15 Wkład zaworowy (kod koloru = biały) Wkład zaworowy (kod koloru = czerwony) Wkład zaworowy (kod koloru = czarny) Siłownik 24 V (nap. ster. 0-10V) Siłownik ON/OFF 230V Siłownik ON/OFF 24V 83504006-000003 83504007-000003 DN 15 x 15 DN 15 x 18 Złączki do zaprasowania z uszczelkami (2 szt.). profil M, max. 16 bar 43500200-001003 DN 15 Zawór spust. o wysokiej wyd. (Kv4,5) poł. gwint. ½",wewn./wewn. BROEN SA, ul. Pieszycka 10, 58-200 Dzierżoniów tel. 074 832 54 00, fax 074 832 19 20, e-mail: marketing@broen.pl I N T E LLIG EN T FL O W S O LUTI ON S - 11 -
Wykresy przepływu DN 15L - Przepływ niski Nastawa zaworu 100 kpa 90 36 80 32 70 60 50 70 % 28 24 22 kpa 20 40 16 30 12 20 8 10 4 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 36 54 = sygnał pomiarowy zwężki Venturiego 72 90 108 118 l/s l/h Krzywa czarna Pokazuje przepływ dla określonego ustawienia zaworu. Krzywa czerwona Dokładne ustawienie zaworu z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego jest bardzo łatwe. Należy wprowadzić współczynnik Venturiego Kv (0,23) i obracać elelmentem nastawczym aż do wyświetlenia żądanego przepływu na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego. Wykonując ustawienia zaworu za pomocą manometru różnicowego, czerwona krzywa pokazuje pomierzony na zaworze sygnał Venturiego dla danego przepływu. Przykład Wymagany jest zawór przepływie 0,03 l/s. Czarna krzywa pokazuje, że BALLOREX Dynamic DN 15L zapewnia 0,03 l/s przy ustawieniu na 70%. Ten sam przepływ 0,03 l/s uzyskamy odkładając pomierzoną różnicę cisnień 22 kpa na krzywej czerwonej odnoszącej się do zwężki venturiego. - 12 -
Wykresy przepływu DN 15S - Przepływ standardowy Nastawa zaworu 100 kpa 90 36 80 32 70 28 60 24 50 20 40 16 30 12 20 8 10 4 0 0,025 0,035 0,045 0,055 0,065 0,075 0,085 0,095 0,105 0,115 0,125 l/s 90 126 162 198 234 270 306 342 378 414 450 l/h = sygnał pomiarowy zwężki Venturiego Krzywa czarna Pokazuje przepływ dla określonego ustawienia zaworu. Krzywa czerwona Dokładne ustawienie zaworu z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego jest bardzo łatwe. Należy wprowadzić współczynnik Venturiego Kv (0,78) i obracać elelmentem nastawczym aż do wyświetlenia żądanego przepływu na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego. Wykonując ustawienia zaworu za pomocą manometru różnicowego, czerwona krzywa pokazuje pomierzony na zaworze sygnał Venturiego dla danego przepływu I - 13 -
Wykresy przepływu DN 15H - Przepływ duży Nastawa zaworu 100 kpa 90 36 80 32 70 28 60 24 50 20 40 16 30 12 20 8 10 4 0 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 360 540 720 900 1,080 1,260 = sygnał pomiarowy zwężki Venturiego 0.40 1,440 l/s l/h Krzywa czarna Pokazuje przepływ dla określonego ustawienia zaworu. Krzywa czerwona Dokładne ustawienie zaworu z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego jest bardzo łatwe. Należy wprowadzić współczynnik Venturiego Kv (2,5) i obracać elelmentem nastawczym aż do wyświetlenia żądanego przepływu na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego. Wykonując ustawienia zaworu za pomocą manometru różnicowego, czerwona krzywa pokazuje pomierzony na zaworze sygnał Venturiego dla danego przepływu - 14 -
4. Dane produktu 4.3 Przepływ DN 20 Ciśnienie i temperatura 83 mm Max. temperatura 120 C Min. temperatura -20 C Klasa ciśnienia PN 25 Ciśnienie robocze 30-400 kpa Połączenie gwint wew. ISO 7/1 Oznaczenia na zaworze: DN, PN, kierunek przepływu, DR, BROEN 49 mm 120 mm Materiał Korpus zaworu Wkład Uszczelnienia Membrana DR Mosiądz CW602N PPS EPDM Wzmocniony EPDM Indeks Średnica Przyłącze Venturi Kv zakres przepływu l/h I/s 4460000S-000001 DN 20S Rp 3/4 1.9 320-882 0.089-0.245 4460000H-000001 DN 20H Rp 3/4 4.7 835-2,221 0.232-0.617 Akcesoria Indeks Średnica Opis 44600000-000001 DN 20 Korpus zaworu z zaślepką 446000SS-000001 446000HH-000001 DN 20S DN 20H Wkład zaworowy (kod koloru = czerwony) Wkład zaworowy (kod koloru = czarny) 43600011 43600012 43600013 84504006-000003 84504007-000003 84504008-000003 DN 20 x 15 DN 20 x 18 DN 20 x 22 Siłownik 24 V (nap. ster. 0-10V) Siłownik ON/OFF 230V Siłownik ON/OFF 24V Złączki do zaprasowania z uszczelkami (2 szt.). profil M, max. 16 bar 44500200-001003 DN 20 Zawór spust. o wysokiej wyd. (Kv4,5) poł. gwint. ½",wewn./wewn. I - 15 -
Wykresy przepływu DN 20S - Przepływ standardowy Nastawa zaworu 100 kpa 30 90 27 80 24 70 21 60 18 50 15 40 12 30 9 20 6 10 3 0 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.21 0.22 0.23 324 360 396 432 468 504 540 576 612 648 684 720 756 792 828 0.245 900 0.24 864 l/s l/h = sygnał pomiarowy zwężki Venturiego Krzywa czarna Pokazuje przepływ dla określonego ustawienia zaworu. Krzywa czerwona Dokładne ustawienie zaworu z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego jest bardzo łatwe. Należy wprowadzić współczynnik Venturiego Kv (1,9) i obracać elelmentem nastawczym aż do wyświetlenia żądanego przepływu na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego. Wykonując ustawienia zaworu za pomocą manometru różnicowego, czerwona krzywa pokazuje pomierzony na zaworze sygnał Venturiego dla danego przepływu - 16 - I
Wykresy przepływu DN 20H - Przepływ wysoki Nastawa zaworu 100 kpa 30 90 27 80 24 70 21 60 18 50 15 40 12 30 9 20 6 10 3 0 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 900 1,080 1,260 1,440 1,620 1,800 1,980 2,160 = sygnał pomiarowy zwężki Venturiego l/s l/h Krzywa czarna Pokazuje przepływ dla określonego ustawienia zaworu. Krzywa czerwona Dokładne ustawienie zaworu z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego jest bardzo łatwe. Należy wprowadzić współczynnik Venturiego Kv (4,7) i obracać elelmentem nastawczym aż do wyświetlenia żądanego przepływu na wyświetlaczu urządzenia pomiarowego. Wykonując ustawienia zaworu za pomocą manometru różnicowego, czerwona krzywa pokazuje pomierzony na zaworze sygnał Venturiego dla danego przepływu - 17 -
eye-catching headings BALLOREX Dynamic 5. Przykłady zastosowań Zawór BALLOREX Dynamic jest połączeniem niezależnego od ciśnienia automatycznego zaworu równoważącego z funkcją regulacyjną (PIBCV) oferującym różne korzyści, takie jak: bezpośredni pomiar przepływu, dowolny montaż, prosta nastawa przepływu. BALLOREX Dynamic może być stosowany w licznych aplikacjach. Najbardziej popularne przedstawiono poniżej Niezależny od ciśnienia automatyczny zawór równoważący z funkcją regulacyjną (PIBCV) i urządzenia końcowe. BMS Zamontowany wraz z siłownikiem zawór BALLOREX Dynamic jest niezależnym od ciśnienia automatycznym zaworem równoważącym z funkcją regulacyjną (PIBCV) stosowanym do regulacji przepływu w centralach klimatyzacyjnych, sufitach chłodzących, klimakonwektorach (FCU). Z siłownikiem modulowanym zawór BALLOREX Dynamic posiada najwyższy autorytet i zapewnia wymagany przepływ dla każdego odbiornika. Zawory regulacyjne dwudrogowe, które normalne są stosowane przy tego typu odbiornikach stają zbędne, podobnie jak statyczne zawory równoważące oraz regulatory różnicy ciśnień pod pionami. Wbudowany regulator różnicy ciśnień utrzymuje żądany przepływ i zapewnia zrównoważenie hydrauliczne instalacji niezależnie od wahań ciśnienia. Automatyczny ogranicznik przepływu przy odbiornikach końcowych z 2-drogowym zaworem regulacyjnym. Wbudowany regulator ciśnienia daje pewność, że maksymalny przepływ nie zostanie przekroczony i zapewni równoważenie systemu bez względu na wahania ciśnienia w systemie. BMS BROEN SA, ul. Pieszycka 10, 58-200 Dzierżoniów tel.- 074 832 54 00, fax 074 832 19 20, e-mail: marketing@broen.pl - 18 Zawór 2-drogowy podłączony do systemu BMS jest instalowany w celu regulacji przepływu. INTELLIGENT FLOW SOLUTIONS www.broen.pl
eye-catching headings BALLOREX Dynamic 5. Przykłady zastosowań System jednorurowy Zamontowany bez siłownika w instalacjach jednorurowych zawór BALLOREX Dynamic spełnia tę samą rolę co ogranicznik przepływu montowany na pionie. Wystarczy nastawić wymagany przepływ a wbudowany regulator różnicy ciśnień zapewni zrównoważenie instalacji. Ogrzewanie podłogowe Wbudowany w zawór regulator różnicy ciśnień zapewnia wymagany przepływ oraz zrównoważenie hydrauliczne instalacji w każdym obiegu ogrzewania. Z siłownikiem modulowanym zawór BALLOREX Dynamic posiada najwyższy autorytet a przez to zapewnia wynikający z zapotrzebowania ciepła przepływ w każdym obwodzie. BROEN SA, ul. Pieszycka 10, 58-200 Dzierżoniów tel. 074 832 54 00, fax 074 832 19 20, e-mail: marketing@broen.pl I N T E LLIG EN T FL O W S O LUTI ON S - 19 -
6. Siłowniki Dla zaworów BALLOREX Dynamic dostarczane są następujące siłowniki: Numer katalogowy Opis 43600011 Siłownik termiczny sterowany sygnałem 0-10V z napięciem roboczym 24 V 43600012 Siłownik termiczny ON/OFF z napięciem roboczym 230 V 43600013 Siłownik termiczny ON/OFF z napięciem roboczym 24 V Wspólne cechy siłowników:» NC - normalnie zamknięte» Stopień IP 54» Pozycja montażu 360º» Bezobsługowe» Zwarta budowa Przepływ w zależności od napięcia Nastawa przepływu maksymalnego jest realizowana poprzez poziome ograniczenie otworu wlotowego zaworu, nie wpływa zatem na długość skoku trzpienia zaworu i siłownika.w połączeniu z wbudowanym regulatorem różnicy ciśnień zawór regulacyjny posiada 100% autorytet w całym zakresie działania. Zamieszczony poniżej wykres pokazuje typowa charakterystykę regulacyjną zaworu BALLOREX Dynamic, przykład bazuje na właściwościach zaworu BALLOREX Dynamic DN 15H. Wykres przedstawia przepływ przez zawór w zależności od napięcia sterujacego. Przykład BALLOREX Dynamic DN 15H nastawiony jest na przepływ maksymalny 890 l/h. Z wykresu można odczytać, że dla napięcia sterującego 1 V przepływ przez zawór wynosi 19% nastawionego przepływu. Zatem rzeczywisty przepływ wynosi: 890 l/h x 19% = 169,1 l/h Napięcie 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 % wartości zadanej przepływu - 20 - I
6. Siłowniki Siłownik elektrotermiczny modulowany o napięciu roboczym 24 V Siłownik modulowany z napięciem zasilania 24 V. Siłownik elektrotermiczny służy do otwierania i zamykania zaworu proporcjonalnie do podanego napięcia sterującego. Sygnał sterujący 0-10V napięcia stałego (DC) pochodzi z termostatu pokojowego, bądź w większości przypadków z sytemu BMS. Pojawienie się sygnału sterującego powoduje, że siłownik otwiera zawór proporcjonalnie do wykrytego przemieszczenia siłownika. Napięcie robocze 24 V AC, 50-60 Hz Stan podstawowy Normalnie zamknięty Moc zasilania 2 W Średni czas przejścia 30 s/mm Napięcie sterujące 0-10 V DC Skok siłownika 4 mm Siła siłownika 100 N+/-5% Temperatura otoczenia 0 - +60 C Stopień ochrony IP 54 Zgodność z UE EN 60730 Kabel przyłączeniowy Biały /1 m/30 g Skok (mm) Granica adaptera zaworu Ruch zaworu=0 Podłączenie siłownika strefa nieczułości Zakres aktywnego napięcia sterującego W siłowniku zastosowano element woskowy ogrzewany rezystorem PTC oraz sprężynę sprężającą. Element woskowy jest ogrzewany w wyniku pojawienia się napięcia powodując ruch wbudowanego tłoka. Powstała siła jest przenoszona na tłok otwierając zawór, Siłownik jest dostarczany w stanie otwartym beznapięciowym dzięki funkcji pierwszego otwarcia. Umożliwia to uruchomienie instalacji jeszcze podczas prac konstrukcyjnych, kiedy to okablowanie elektryczne instalacji nie jest jeszcze gotowe. Funkcja ta jest wyłączana poprzez podanie napięcia zasilajacego na czas dłuższy niż 6 minut. Siłownik po tym okresie jest przygotowany do pracy. Zawór otwiera się jednorazowo na 0,5 mm i następnie zamyka ponownie po pojawieniu się napięcia zasilającego 24 V zmiennego (AC). Od tego momentu funkcja pierwszego otwarcia jest wyłączona a punkt zamknięcia zaworu jest wykryty. Zapewnia to optymalne dopasowanie siłownika do zaworu. Niebieski Czerwony Czarny Siłownik można zabezpieczyć przed niepowołanym dostępem poprzez zdemontowanie osłony. - 21 -
6. Siłowniki Siłownik ON/OFF z napięciem zasilającym 230 V lub 24 V W siłowniku zastosowano element woskowy ogrzewany rezystorem PTC oraz sprężynę dociskową. Element woskowy jest ogrzewany w wyniku pojawienia się napięcia powodując ruch wbudowanego tłoka. Powstała siła jest przenoszona na tłok otwierając zawór. Napięcie robocze 230 V AC, 50/60 Hz 24 V AC/DC 0/60 Hz Stan podstawowy Normalnie zamknięty Normalnie zamknięty Moc 1,8 W 1,8 W Czasy zamykania i otwarcia ok. 3 min. ok. 3 min. Siła siłownika 100 N+/-5% 100 N+/-5% Temperatura otoczenia 0 - +60 C 0 - +60 C Stopień ochrony IP 54 IP 54 Zgodność z UE EN 60730 EN 60730 Kabel przyłączeniowy Szary/1 m Szary/1 m Zawór otwiera się w sposób równomierny po pojawieniu się napięcia zasilającego i upłynięciu czasu zwłoki. Element woskowy schładza się po wyłączeniu napięcia zasilającego a po upłynięciu czasu podtrzymania zawór zostaje zamknięty dzięki sile zamykającej sprężyny. skok napięcie zał. wył. zał. czas zwłoki napięcie załączone wył. czas podtrzymania czas czas Siłownik jest dostarczany w stanie otwartym beznapięciowym dzięki funkcji pierwszego otwarcia. Umożliwia to uruchomienie instalacji jeszcze podczas prac konstrukcyjnych, kiedy to okablowanie elektryczne instalacji nie jest jeszcze gotowe. Funkcja ta jest wyłączana poprzez podanie napięcia zasilajacego na czas dłuższy niż 6 minut. Siłownik po tym okresie jest przygotowany do pracy. Podłączenie siłownika 230 V AC / 24 V DC Wyłącznik czasowy - 22 - I
7. Procedura montażu zaworów Upewnij się, że wielkość zaworu równoważącego odpowiada założonemu przepływowi. Strzałka na obudowie BALLOREX Dynamic wskazuje obowiązujący kierunek przepływu. Zdemontuj zaślepkę. Uwaga! Zaślepka służy również jako narzędzie wstępnego ustawienia. Zawór BALLOREX można montować w dowolnym ustawieniu w zakresie 360 0 wokół przewodu. Wsuń wkład o zakresie przepływu odpowiadającym planowanemu przepływowi. Uwaga! Kołek prowadzący powinien wejść w rowek. Nie są wymagane odcinki dolotowe i wylotowe przewodu. Łuki mogą być montowane bezpośrednio do zaworu. Dokręć wkład starannie kluczem 37 mm. Zapewnij, by uszczelnienie nie wystawało ze złącza zawór/rura. Pamiętaj, by stępić/ wyrównać ostre krawędzie rur. Podłącz przepływomierz i wybierz typ zaworu/kv. Reguluj przepływ narzędziem do ustawienia przepływu aż do wyświetlenia wymaganej wartości. Przepłukaj układ. Jeśli BALLOREX Dynamic jest montowany jako zawór regulacyjny, należy zamontować siłownik. Pierścień/ adapter łączący nakręcany jest na zawór a następnie w łatwy sposób zatrzaskujemy na nim siłownik BROEN. - 23 -
8. Korekcja dla mieszanin glikolowych Dodanie glikolu do wody zmienia gęstość czynnika, wpływa to również na pomiar różnicy ciśnień we wszystkich typach zaworów równoważących. Dla uzyskania dokładnych pomiarów wartość ekwiwalentna przepływu obliczana jest według równania przepływu: Q = Kv ΔP x ρ woda 20ºC ρ mieszaniny woda/glikol Kv=wartość Kv dla zwężki Venturiego [m 3 /h] ρ=gęstość medium [kg/m 3 ] Q=przepływ [ m 3 /h] ΔP=różnica ciśnień na zwężce Venturiego [bar] Dla skompensowania zawartości glikolu obliczana jest równoważna wartość pomiaru. W tym celu potrzebna jest gęstość mieszaniny woda/glikol w danej temperaturze. Przykład Instalacja wody lodowej z medium o temperaturze -2ºC zawiera 30% glikolu etylenowego. Na wykresie na następnej stronie dla krzywej 30% i wartości -2ºC na osi x odpowiada gęstość 1052 kg/m 3 na osi y. Znajdź temperaturę na osi x (w przykładzie -2ºC). Znajdź punkt przecięcia z krzywą koncentracji glikolu (w przykładzie 30%) dla tej temperatury. Odczytaj odpowiadającą wartość gęstości na osi y (w przykładzie 1052 kg/m 3 ) Zawór ma planowany przepływ 0,854 m 3 /h, wartość Kv 1,56 i pomiar ΔP równy 0,3 bar. Po wstawieniu do równania przepływu obliczana jest wartość ekwiwalentna przepływu dla skompensowania gęstości glikolu: 0,3 x 998 Q equivalent = 1,56 = 0,832 m 3 /h 1052-24 - I
8. Korekcja dla mieszanin glikolowych Korekcja gęstości mieszanin woda/glikol etylenowy* Gęstość medium [kg/m 3 ] 1090 1080 1070 1060 1050 1052 kg/m 3 1040 1030 1020 50% Glikol 1010 40% Glikol 1000 990 980 970 30% Glikol 20% Glikol 10% Glikol -2º C 960 0% -20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura medium [ o C] Korekcja gęstości dla mieszanin glikol propylenowy/woda* Gęstość medium [kg/m 3 ] 1060 1050 1040 1030 1020 1010 1000 990 980 970 50% Glikol 40% Glikol 30% Glikol 20% Glikol 10% Glikol 960 0% -20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura medium [ o C] * Gęstości są średnimi wartościami glikoli etylenowych i propylenowych, stosowanych przez ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Grzejnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji)). - 25 -
8. Korekcja dla mieszanin glikolowych Współczynniki korekcji przepływu Na wykresach poniżej dla różnych gęstości podano współczynniki korekcji, które można mnożyć bezpośrednio przez planowaną wartość przepływu. Przykład Instalacja wody lodowej o zawartości 30% glikolu etylenowego i temperaturze -2ºC. Dla krzywej 30% zawartości glikolu punkt -2ºC na osi x odpowiada punktowi współczynnika korekcji 0,974 na osi y. Zawór ma planowaną wartość przepływu 0,854 m 3 /h, równoważna wartość przepływu wynosi: Q equivalent : 0,854 m 3 /h x 0,974=0,832 m 3 /h Współczynnik korekcji przepływu dla mieszanin woda/glikol etylenowy* Współczynnik korekcji przepływu 1,035 1,03 1,025 y 1,02 1,015 1,01 1,005 1 0,995 0,99 0,985 0,98 0,975 0,97 0,965 0,96 0,955 0,95 0,974 0% Glikol 10% Glikol 20% Glikol 30% Glikol 40% Glikol 50% Glikol 60% Glikol 0,945-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura medium o C -2º C x Współczynnik korekcji przepływu dla mieszanin woda/glikol propylenowy* Współczynnik korekcji przepływu 1,02 1,015 1,01 1,005 0% Glik 10 20 30 40 50 60 1 y 0,995 0,99 0,985 0,98 0,975 0,97 x 0,965-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura medium o C - 26 - * Gęstości są średnimi wartościami glikoli etylenowych i propylenowych, stosowanych przez ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers (Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Grzejnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji)). I
9. Dokładność działania zaworu 9.1 Czym jest dokładność zaworu? 1. Dokładność działania zaworu Wszystkie dynamiczne zawory równoważące cechują się pewną niedokładnością. W zakresie dopuszczalnych ciśnień (ciśnienie minimalne ciśnienie maksymalne) przepływ rzeczywisty różni się od nastawionego projektowanego przepływu. W praktyce oznacza to, że rzeczywisty przepływ przez zawór dla różnych warunków ciśnienia jest inny niż nastawiony (projektowany). Zazwyczaj wynika to z dwóch przyczyn, mianowicie histerezy oraz chęci posiadania niskiej wartości minimalnego ciśnienia różnicowego dla zaworu. Minimalne ciśnienie różnicowe na zaworze w obiegu krytycznym wpływa na całkowite straty ciśnienia w instalacji wpływając w niewielkim stopniu na wymiarowanie pompy. Producenci zaworów równoważących wybierają niskie ciśnienie różnicowe na zaworze kosztem dokładności działania zaworu. 2. Dokładność nastawy zaworu Drugim typem dokładności, istotnym dla dynamicznych zaworów równoważących jest dokładność nastawy przepływu. Ważne jest, aby rzeczywisty przepływ przez zawór był w przybliżeniu równy nastawionej wartości przepływu. Producenci zaworów równoważących kształtują skale nastawy przepływu zaworów w sposób nie zapewniający dużej dokładności. Ciśnienie minimalne - przykład przepływ l/h minimalne ciśnienie 0,16 0,15 0,14 0,13 Od 0 kpa do ciśnienia minimalnego zawór działa jak ręczny zawór równoważący Oznacza to, że gdy ciśnienie różnicowe rośnie przepływ także wzrasta. 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 Minimalne ciśnienie jest utrzymywane dzięki nastawie na stałym poziomie niezależnie od zmian ciśnienia w systemie. 0,04 0,03 0,02 0,01 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 ΔP na zaworze (kpa) - 27 -
9. Dokładność działania zaworu przepływ l/h minimalne ciśnienie 0,16 0,15 0,14 Mediana + 5,77 % + 5,77 % 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 ΔP na zaworze (kpa) W zakresie ciśnień pracy zawór utrzymuje stały przepływ zgodnie z wykonaną nastawą. Jednak z powodu histerezy wszystkie zawory dynamiczne posiadają pewną niedokładność. Dokładność pokazana na kolejnych wykresach pokazuje jakiego przepływu można się spodziewać na różnych zaworach. Określając minimalne ciśnienie różnicowe dla zaworu producenci obniżają to ciśnienie kosztem wysokiej niedokładności działania. - 28 - I
9. Dokładność działania zaworu 9.2 Dokładność działania zaworu BALLOREX Dynamic DN 15L Przepływ l/h 30 kpa 400 kpa 0,036 + / - 5,78 % 0,034 0,032 0,03 0,028 0,026 0,024 0,022 0,02 0,018 0,016 0,014 0,012 + / - 7,46 % 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 BALLOREX Dynamic DN 15S ΔP na zaworze (kpa) Przepływ l/h 30 kpa 400 kpa 0,16 + / - 5,77 % 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 + / - 7,36% 0,03 0,02 0,01 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 ΔP na zaworze (kpa) - 29 -
9. Dokładność działania zaworu Zawór Mediana Różnica BALLOREX Dynamic DN15L BALLOREX Dynamic DN15S BALLOREX Dynamic DN15H Wysoki przepływ Niski przepływ Wysoki przepływ Niski przepływ Wysoki przepływ Niski przepływ Max 0,0347 Min 0,0309 Max 0,0108 Min 0,0093 Max 0,155 Min 0,13815 Max 0,02724 Min 0,0235 Max 0,41 Min 0,345 Max 0,091 Min 0,079 Max 193 0,0328 5,79% 0,01005 7,46% 0,146575 5,75% 0,02537 7,37% 0,3775 8,61% 0,085 7,06% 9.3 Dokładność nastawy zaworu Ten sposób nastawy przepływu cechuje się niedokładnością, która powoduje, że nastawiona wartość przepływu różni się od wartości wymaganej. Zawory BALLOREX Dynamic pozwalają na precyzyjne ustawienie przepływu podczas pomiaru na zwęzce Venturiego. Zawór Dokładność nastawy BALLOREX Dynamic DN15L +/- 3% BALLOREX Dynamic DN15S +/- 3% BALLOREX Dynamic DN15H +/- 3% Konkurencja 1 - DN15* +/- 6,67% Konkurencja 1 - DN15* +/- 9,33% Konkurencja 2 - DN15* +/- 29,0% Konkurencja 3 - DN15* +/- 43,0% Konkurencja 4 - DN15* +/- 11,1% Konkurencja 5 - DN15* +/- 19,0% * - dane zaczerpnięte z raportu BSRIA porównującego zawory równoważące rożnych producentów. - 30 -
10. Specyfikacja oferty Automatyczny zawór równoważący jest połączeniem niezależnego od ciśnienia zaworu rówoważącego i zaworu regulacyjnego. Ma także możliwość pracy jako automatyczny ogranicznik przepływu. Stosowany jest w instalacjach grzewczych, ciepła technologicznego oraz wody lodowej. Zawór posiada takie funkcje jak: Bezpośredni pomiar przepływu. Pomiar przepływu na zwężce Venturiego. Możliwość dokonania nastawy bez dodatkowych narzędzi. Wymienną wkładkę zaworu. Możliwość przepłukania instalacji. Dokładność pomiaru przepływu niezależną od nastawy. Dzięki wbudowanemu regulatorowi różnicy ciśnień autorytet zaworu regulacyjnego wynosi blisko 100% Minimalne ciśnienie różnicowe 30 kpa Maksymalne ciśnienie różnicowe 400 kpa Maksymalne ciśnienie pracy PN25 Maksymalna temperatura 120 C Minimalna temperatura - 20 C Średnice DN 15 i DN 20 Maksymalne ciśnienie pracy PN25 Zakres przepływów dla tych średnic 36 do 2221 l/h Korpus zaworu wykonany z mosiądzu DZR Uszczelnienie wykonane z EPDM Membrana wykonana ze wzmocnionego EPDM Wkładka zaworu wykonana z PPS - 31 -
Notatki - 32 - I