TECHNICKÝ KATALOG Ballorex Dynamic - automatické vyvažovací ventily

Transkript

1 TECHNICKÝ KATALOG 2014 Ballorex Dynamic - automatické vyvažovací ventily

2 Obsah Automatické vyvažovací ventily Ballorex Dynamic Str. 3 Popis, charakteristiky, výhody Str. 3 Funkce automatického vyvažovacího ventilu Str. 4 Technické charakteristiky, rozměry Str. 5 Příklad použití ventilů Str. 6 Diagram volby ventilů Str. 8 Charakteristiky ventilů Str. 9 Montážní doporučení Str. 14 Přesnost ventilů Str. 18 Venturiho trubice Str. 19 Nastavení čerpadla Str. 20 Nastavení ventilů Str. 21 Elektrotermické hlavice Str. 22 Charakteristiky hlavic Str. 22 Hlavice On-Off, 24 V a 230 V Str. 23 Hlavice proporcionální, 24 V Str. 25 Servopohon DN Str. 27 2

3 Automatické vyvažovací ventily Měření průtoku Konstantní průtok nezávislý na p montáž v libovolné poloze Šetří energii Ekonomický výhodný Popis Ventily Ballorex Dynamic jsou ventily spojující v sobě dvě funkce - regulaci průtoku a udržování konstantního průtoku nezávisle na diferenčním tlaku. Tyto ventily jsou vhodné pro rozvody chlazení, topení nebo klimatizace. Ventil Ballorex Dynamic může být použit pouze jako automatický omezovač průtoku nebo ve spojení s elektrotermickou hlavicí i jako regulátor průtoku. Hlavní charakteristiky a výhody Přímé měření průtoku Ventil umožňuje provádět přímé měření průtoku a tím jednak kontrolovat správné nastavení, ale zejména se tato funkce ocení při diagnostice systému a uvádění systému do provozu. Snadné měření tlaku / průtoku Ventil je vybaven rychlospojkami pro měření tlaku, resp. pro připojení tlakových hadic měří cích přístrojů. Automatické vyvažování Ventil v sobě obsahuje regulátor diferenčního tlaku což umožňuje reagovat na změny tlaku v rozvodu a udržovat konstantní průtok. Jednoduché uvedení do provozu Stačí provést nastavení ventilu na požadovaný průtok a automaticky je zajištěno vyvážení. Tato vlastnost umožňuje uvedení do provozu systém po částech, kdy například není celá instalace dokončena. Perfektní regulace průtoku 100 % autorita ventilu a jeho nezávislost na ostatních částech rozvodu umožňují ve spojení s modulárně ovládanou elektro termickou hlavicí regulovat průtok a tím zajistit požadovaný tepelný komfort. Jednoduchá volba ventilu Pouze v závislosti na rozsahu požadovaných průtoků zvolíme potřebný ventil. Žádný jiný vý počet není třeba. Variabilita instalace Ventil může být namontován v jakékoli poloze a jakékoli vzdálenosti od ohybů, redukcí a dalších prvků rozvodu. Je nutné pouze dodržet směr průtoku. Snadná identifikace vložek Vložka ventilu je snadno identifikovatelná díky barvě a tím se snižuje riziko záměny či omylu. 3

4 Automatické vyvažovací ventily Funkce automatického vyvažovacího ventilu Ventil v sobě obsahuje následující části s blíže specifikovanými funkcemi : Nástroj pro přednastavení Procenta uvedená na nastavovacím nástroji - červeném krytu - odpovídají procentům maximálního průtoku. Nastavení se provádí otáčením. Po přednastavení je možné nástroj odebrat, aby se zabránilo změně nastavení. Regulátor průtoku Slouží jednak k přednastavení a při provozu je ovládán hlavicí Regulátor tlaku Regulátor diferenčního tlaku udržu e konstantní P=(P2 - P3) na regulátoru průtoku. Síla od tlakové diference P=(P1-P3) mezi oběma stranami membrány je kompenzována pružinou. Pokud se P=(P1-P3) při provozu mění, což je způsobeno jednak změnami tlaku v systému a dále pak hlavicí, regulátor se automaticky adaptuje na novou diferenci a tím udržuje konstantní průtok. Venturiho trubice Slouží k přímému měření průtoku pomocí tlakové diference na trubici. Hlavice Slouží k ovládání regulátoru průtoku a tedy k řízení průtoku ventilem. P3 P2 P Těleso ventilu Vložka ventilu obsahující regulátor průtoku, regulátor tlaku a Venturiho trubici Odběrná místa pro měření tlaku Regulátor diferenčního tlaku Regulátor průtoku 4

5 Automatické vyvažovací ventily Technické charakteristiky Teploty: -20 C až 120 C Třída armatury: PN25 Diferenciální tlak: kpa (20 kpa) s odchylkou ± 11 %, (30 kpa) s odchylkou ± 7 % Závity: ISO 7/1 Kapaliny: voda, směs voda-glykol Materiály Těleso ventilu: Vložka: Těsnění: Těsnění kuželky: Membrána: DR Mosaz CW602N PPS EPDM PTFE zesílené EPDM Rozměry L G h H H DN G H H h L B 15 1/ / / DN H L B ,5 109, ,5 5

6 Příklad Příklad použití Volba správného ventilu Ballorex Dynamic je velmi jednoduchá. Když známe potřebné průtoky stačí pouze vybrat ventil, který má potřebný rozsah průtoků. Příkladu ukazuje typický postup. Zadání příkladu Systém s proměnným průtokem - což je typické při použití Fun coilů (chlazení) - pro tři kanceláře: Kacelář 1 10 x 12 m Kacelář 2 10 x 6 m Kancelář 3 3 x 4 m Tepelná ztráta 40 W/m 2 Teplota vstupu 5 C Teplota zpátečky 10 C 1. Krok: výpočet průtoků Q Ts Tr průtok (m 3 /hod) tepelné ztráty místnosti (W) teplota média na vstupu teplota média na výstupu Q = 0,86 * (Ts - Tr) kde 0,86 je převod z kw na kcal Kancelář 1: Kancelář 2: Kancelář 3: 0,86 * 0,86 * (0,04 * 10 * 12) Q1 = = 0,827 m 3 = /h = 827 l/h = 0,229 l/s Ts - Tr ,86 * Q2 = Ts - Tr 0,86 * Q3 = Ts - Tr 0,86 * (0,04 * 5 * 9) = ,86 * (0,04 * 3 * 4) = = 0,413 m /h = 413 l/h = 0,114 l/s = 0,083 m /h = 83 l/h = 0,023 l/s 2. Krok: výběr ventilu Z grafu snadno určíme, že potřebujeme pro: Kancelář 1: DN15H Kancelář 2: DN15S #2 #1 Kancelář 3: DN15L 0,01 0,02 #3 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,1 0,09 0,08 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 l/s l/h 6

7 3. krok - určení přednastavení Nastavení ventilu 100 kpa Černá křivka určuje průtok ventilem pro dané přednastavení Kancelář 1: Ventil: Dynamic DN15H Průtok: 0,23 l/s Přednastavení: 28 % Tl. ztráta Venturi: 9 kpa % 9kPa ,23 l/s l/s l/hod Nastavení ventilu 100 kpa Kancelář 2: 70 28kPa 28 Ventil: Dynamic DN15S Průtok: 0,114 l/s Nastavení: 57 % Tl. ztráta Venturi: 28 kpa % ,114 l/s 4 0 0,025 0,035 0,045 0,055 0,065 0,075 0,085 0,095 0,105 0,115 0, l/hod l/s Nastavení ventilu kpa Kancelář 3: Ventil: Dynamic DN15L Průtok: 0,023 l/s Nastavení: 38 % Tl. ztráta Venturi: 13 kpa % 13kPa ,023 l/s l/s 118 l/hod 7

8 Diagram volby ventilů Diagram pro výběr ventilu Volba ventilu Dynamic je velmi jednoduchá - v závislosti na potřebném průtoku zvolíme dimenzi ventilu včetně vložky podle níže uvedeného diagramu. Barevné značení vložek je provedeno na jejich horní části 8

9 Charakteristiky ventilů % 100 Nastavení ventilu DN 15L kpa Měřící signál l/s l/h l/s l/h % 100 Nastavení ventilu DN 15S kpa Měřící signál l/s l/h l/s l/h 9

10 Charakteristiky ventilů DN 15H DN 20S 10

11 Charakteristiky ventilů DN 20H % 100 Nastavení ventilu DN 25S Měřící signál l/s l/h l/s l/h 11

12 Charakteristiky ventilů DN 25H DN 32H 12

13 Charakteristiky ventilů DN 40S DN 50H 13

14 Montážní doporučení ventilů Doporučení pro instalaci Orientace ventilu 360 Ventil musí být namontován tak, aby byl dodržen směr průtoku. Ventil může být namontován v libovolné poloze. Doporučená délka potrubí před a za ventilem O x DN O x DN Pro dobrou funkci ventilu není nutné mít přímé úseky před ani za ventilem. Na ventil je možné přímo montovat i ohebné hadice. Dokonalé odstranění otřepů Pro dobrou funkci ventilu je nutné při montáži zkontrolovat, že řezy trubek jsou zbaveny všech otřepů, které by jednak mohly ovlivňovat průtok, ale pokud by se uvolnily, mohly by ventil zablokovat. Proplach systémů Proplach systémů by měl být proveden před nainstalováním kartrige do Ballorexu Dynamic. Proplach je možný po utěsnění čepičkou pro přednastavení. Maximální tlak při proplachu 16 barů. Maximální povolená teplota 25 C. 14

15 Montážní doporučení ventilů Po kompletním propláchnutí systému, sundat čepičku přednastavení z ventilu imbus klíčem 10 mm. Cartridge pro navrhovaný průtok je namontována do těla ventilu. Upozornění! vodící pin cartrige musí zapadnout do drážky v těle ventilu. Cartridge se opatrně dotáhne klíčem 37 mm. Upozornění! Nepoužívát nářadí na malou matku na vrchu cartridge. Hrubé přednastavení průtoku se provádí pomocí čepičky přednastavení s nastavením v rozsahu % z rozsahu průtoku cartridge. Pro přesné nastavení průtoku připojte Ballorex vyvažovací přístroj BC2 do Ballorexu Dynamic. Čepičkou pro přednastavení nastavujete přesně průtok dle zobrazení na display vyvažovacího přístroje. 15

16 Montážní doporučení ventilů Maximálně povolený diferenční tlak na Ballorexu Dynamic je 400 kpa a maximální povolená teplota je 120 C. Při použití Ballorexu Dynamic DN15-32 jako regulačního ventilu, musí na něm být naistalován pohon. Nejprve našroubovat adaptér na ventil a pak na něj namontovat Ballorex pohon. Ballorex Dynamic DN15-32 a Ballorex pohon mo hou být instalovány v jakékoliv pozici. Při použití Ballorexu Dynamic DN40-50 jako regu lačního ventilu, musí na něm být naistalován pohon. Adáptér se zasune na vřeteno pohonu a pak se Ballorex pohon našroubuje na Ballorex Dynamic. 16

17 Montážní doporučení ventilů Ballorex Dynamic DN40-50 a Ballorex pohon mo hou být instalovány v jakékoliv pozici. Pro uzavření průtoku systémem namontujte Ballorex uzavírací čepičku na ventil Ballorex Dy namic DN Ballorex uzavírací čepička se šroubuje pouze rukou. Nesmí se používat žádné nářadi. Po dotažení uzavírací čepičky je zastaven průtok ventilem Ballorex Dynamic. Průtok je uzavřen do maximální tlakové diference 400 kpa. 17

18 Přesnost ventilů Přesnost a stabilita U automatických ventilů se setkáme se dvěma typy nepřesností : 1. Provozní nepřesnost Když je ventil nastaven na určitý průtok zjistíme určitou míru nepřesnosti. V rozsahu provozních tlaků (min. tlak až max. tlak) můžeme pozorovat určitou odchylku reálného průtoku od průtoku nastaveného. Tento jev má dvě hlavní příčiny: hysterezi a snaha o co nejnižší tlakovou ztrátu na ventilu. Snaha o minimální ztrátu na ventilu často vede ke ztrátě přesnosti. 2. Nepřesnost nastavení Tato nepřesnost je velmi zásadní. Hlavním určením ventilu je totiž poskytnout požadovaný (navrhovaný) průtok. Tato nepřesnost pochází ze způsobu nastavování ventilů na základě stupnic, které jsou často velmi nepřesné. Ventily Ballorex Dynamic jsou nastavovány pomocí měření tlakové ztráty na Venturiho trubici, která umožňuje vysokou přesnost měření a tím i přesné nastavení. Ventily Ballorex Dynamic pro provoz potřebují P = 30 kpa Ventily Ballorex Dynamic mají následující přesnosti: měření průtoku +/- 3 % stabilita průtoku +/- 7 % Od jistého minimálního diferenčního tlaku na ventilu je dosaženo režimu ve kterém je průtok nezávislý na P 18

19 Venturiho trubice Princip Venturiho trubice Venturiho trubice využívá principu Bernoulliho rovnice: Rychlost proudění roste se zmenšujícím se průřezem. Zároveň s rostoucí rychlostí proudění klesá tlak. Malá rychlost - vysoký tlak Velká rychlost - nízký tlak Ve Venturiho trubici je tlak pro měření odebírán v místě s nejvyšším a nejnižším tlakem. Speciální kónický tvar trubice pak zajišťuje to, že kapalina je zpomalena při malých tlakových ztrátách a tím je dosaženo nízké celkové ztráty. Přímé měření průtoku není ovlivněno nastavením ventilu, protože Kv hodnota mezi měřícími místy zůstává konstantní. Ke změně hodnoty Kv ventilu jako celku dochází na jiném místě ve ventilu. p Venturiho trubice Tento tlakový rozdíl je měřen a máme tak k dispozici dostatečně velký signál = vysoká přesnost měření p ventilu Celková tlaková ztráta plně otevřeného ventilu je však malá díky speciálnímu tvaru Venturiho trubice. Pokud si připomeneme základní rovnici pro stanovení průtoku : Q Kv p Q = Kv x p Je průtok v m 3 /hod, který je stanoven výpočtem. Je koeficient Venturiho trubice a definuje průtokovou kapacitu ventilu. Je dán nejmenším průřezem a je konstantní i při změně nastavení ventilu. Tato hodnota je tedy zadávána pouze jednou. Je diferenciální tlak ( tlakový rozdíl ) měřený na Venturiho trubici 19

20 Nastavení čerpadla Nastavení čerpadla, vyvážení systému Vyvažování není při použití ventilů Ballorex Dynamic nutné. Ventily jsou pouze nastaveny na požadovaný průtok a jelikož poskytují tento požadovaný průtok nezávisle na tlaku, není vyvážení nutné. Hydronické vyvážení je zaručeno. TJ TJ TJ TJ Když je na všech ventilech nastaven požadovaný průtok, tak je nutné nastavit čerpadlo na co nejnižší výkon, aby byla zaručena malá spotřeba energie. Je však nutné zajistit, aby i na ventilu, který je na okruhu s nejvyšší celkovou tlakovou ztrátou, byl zaručen minimální provozní tlak. Optimální nastavení čerpadla je jednoduché. Začneme tím, že čerpadlo nastavíme na maximální výkon. Pak provedeme nastavení všech ventilů a měřící přístroj připojíme na ventil s nejnižší tlakovou ztrátou. Často to je ventil nejvíce vzdálený od čerpadla. Potom postupně snižujeme výkon čerpadla až do okamžiku, kdy dojde k poklesu průtoku na tomto ventilu. To znamená, že jsme dosáhli minimální požadované tlakové diference na tomto ventilu. Výkon čerpadla tedy nepatrně zvýšíme a nastavení je hotovo. Díky uvedenému rychlému způsobu vyvážení již nejsou nutné dlouhé a složité postupy vyvážení. Velkou výhodou je rovněž přímé odečtení průtoku a tedy snadné nastavení požadovaného=projektovaného průtoku. 20

21 Rychlé nastavení ventilů Rychlé nastavení ventilů Požadované nastavení je uvedeno v diagramech ventilu. Přednastavení se provádí otáčením přednastavovacím nástrojem. Každá ryska na nástroji odpovídá 10 % otevření, od 0 % až do 100 %. Nastavení se provádí oproti výstupku na ventilu. 30 % 100 % Měření na ventilech Před nastavením maximálních průtoků na ven tilech se přesvědčte, že: 1/ čerpadlo běží na maximální výkon 2/ všechny armatury v systému jsou na pozici plně otevřeno 3/ diferenciální tlak na ventilech je v provozních mezích Připojte měřící přístroj pomocí rychlospojek. Zadejte Kv hodnotu Venturi (zadáváme pro daný ventil pouze jednou, protože je to konstanta). Měřící přístroj přímo ukazuje průtok. Nastavení ventilu resp. nastavení požadovaného průtoku, se provádí otáčením červeným před nastavovacím nástrojem. 21

22 Elektrotermické hlavice Základní charakteristiky hlavic Elektrotermické hlavice určené pro automatické vyvažovací ventily Ballorex Dynamic slouží k ote vírání a zavírání těchto ventilů. Jsou k dispozici v proporcionálním provedení nebo ve variantě On-Off a mají následující společné charakteristiky : bez napětí zavřeno odolnost IP54 libovolná pozice montáže 360 % žádná údržba kompaktní provedení Průtok v závislosti na napětí Přednastavení ventilů je prováděno zmenšováním vstupního průřezu pomocí clony, takže zde není žádný vliv na zdvih kuželky. Ve vazbě na vestavěném regulátoru tlaku je tak dosaženo 100 % kontroly průtoku. Níže uvedený diagram naznačuje typickou závislost mezi napětím přivedeným na elektrotermickou hlavici a průtokem ventilem. Příklad je pro ventil DN15H (ventil s vysokým průtokem). Příklad : Z grafu můžeme odečíst, že např. pro napětí 5 V bude průtok 78 % přednastaveného průtoku. Pokud je tedy ventil přednastaven na 827 l/hod., po přivedení napětí 5 V na hlavici bude průtok ventilem 645 l/hod V % 22

23 Hlavice On-Off, 24 V nebo 230 V Popis funkce, technické parametry Elektrotermická hlavice funguje na základě voskového elementu, který je odporově ohříván. Voskové tělísko (1) je ohříváno a roz tahováním působí na mechanismus uvnitř hlavice, který zvedá dřík v hlavici a pružina pístu ventilu (2) ventil otvírá. Zpětný pohyb pístu ventilu je zajištěn pružinou hlavice. Pružina hlavice drží píst ventilu v pozici zavřeno. Po přivedení napětí se začne odporové tělísko ohřívat, tím se ohřívá voskový element a po určité době ( mrtvá doba ) začne tlačit na mechanismus v hlavici. Dřík hlavice se začne zvedat a tím se otvírá píst ventilu. Po odpojení napětí voskový element chladne, ale ještě nějakou dobu ( doba držení ) je ventil otevřen. S postupem ochlazování voskového elementu začne docházet k uzavírání ventilu. zdvih (mm) max doba doba On Off odpojeno 23

24 Hlavice On-Off, 24 V nebo 230 V Technické parametry Parametr Hlavice 230V Hlavice 24V Provozní napětí 230 VAC, 50/60 Hz 24 AC/DC, 0/60 Hz Objednací číslo U U Základní pozice bez napětí zavřeno bez napětí zavřeno Napájecí proud 75 ma 8 ma Příkon 1,8 W 1,8 W Doba pro otevření / zavření cca 3 min. cca 3 min. Síla vyvinutá hlavicí 100 N +/- 5% 100 N +/- 5% Teplota okolí 0 C až 60 C 0 C až 60 C Ochrana IP54 IP54 CE shoda s normou EN EN Připojovací kabel šedý / 1m šedý / 1m Elektrické zapojení Zapojení je provedeno podle schématu. 230 V AC / 24 V DC 24

25 Proporcionální hlavice, 24 V Popis funkce, technické parametry Elektrotermická proporcionální hlavice má zdvih závislý na při pojeném napětí. Napětí je v rozsahu 0-10 V DC a je přivedeno buď z termostatu nebo z řídícího systému. Ventil je otevřen do pozice odpovídající připojenému napětí. Hlavice funguje na základě voskového elementu, který je odporově ohříván. Voskové tělísko (1) je ohříváno a roztahováním působí na mechanismus uvnitř hlavice, který zvedá dřík v hlavici a pružina pístu ventilu (2) ventil otvírá. Zpětný pohyb pístu ventilu je zajištěn pružinou hlavice. Po prvním přivedení napětí 24 V na hlavici je ventil otevřen o 0,5mm a následně zavřen. Tímto je detekován zavírací bod ventilu a provedena kalibrace. Po přivedení řídícího napětí 0-10 V DC ( po procesu kalibrace a po odeznění počáteční prodlevy) hlavice otevře ventil do pozice odpovídající tomuto napětí. Když je napětí sníženo, elektronický systém sníží ohřev voskového tělíska. V rozsahu 0-0,5 V zůstává hlavice v klidové poloze, aby se odstranil vliv kolísání napětí, což může být způsobeno dlouhými kabely. Po vypršení prodlevy je ventil uzavřen díky pružině v hlavici. zdvih (mm) hranice pro kalibraci zdvih ventilu =

26 Proporcionální hlavice, 24 V Technické parametry Parametr Proporcionální hlavice 24 V Provozní napětí 24 V AC, 50/60 Hz Objednací číslo U Základní pozice bez napětí zavřeno Průměrná rychlost reakce 30 s/mm Řídící napětí 0-10 V Zdvih 4 mm Síla vyvinutá hlavicí 100 N +/- 5% Teplota okolí 0 C až 60 C Ochrana IP54 CE shoda s normou EN Připojovací kabel bílý / 1 m Elektrické zapojení Zapojení je provedeno podle schématu. modrá 26

27 Servopohon DN 40-50, 230/24 V/24 V (0-10 V) Technické parametry Parametry servopohon 230 V servopohon 24 V servopohon 24 V, 0-10 V Provozní napětí 230 VAC, 50/60 Hz 24 AC/DC, 0/60 Hz 24 AC/DC, 0/60 Hz Pohon zdvih 12,7 mm 12,7 mm 12,7 mm Příkon 3,6 W 3,2 W 3,1 W Doba pro otevření / zavření cca 2 min. cca 2 min. cca 2 min. Síla vyvinutá servopohonem 220 N 220 N 220 N Skladovací teplota -40 C až 70 C -40 C až 70 C -40 C až 70 C Provozní teplota 0 C až 50 C 0 C až 50 C 0 C až 50 C Okolní vlhkost 0-95 % 0-95 % 0-95 % Ochrana IP40 IP40 IP40 CE shoda s normou EN EN EN Připojovací kabel 1,5 m 1,5 m 1,5 m 27

28 MEIBES s.r.o. Bohnická 5/ Praha 8 Tel.: fax: info@meibes.cz