324.04 Dynamiske reguleringsventiler – innreguleringsfrie anlegg
Regulering av temperatur eller vannmengde
Avgitt varme i et vannbåret anlegg er et produkt av temperaturdifferansen over varmeavgiveren og sirkulert vannmengde. For å endre avgitt varme kan vi enten endre på temperaturfallet over anlegget eller endre vannmengden. Ut fra dette skilles det mellom to ulike hovedprinsipper for regulering av varmen i et vannbåret anlegg:
Temperaturregulert anlegg = anlegg der vannmengden er konstant, mens temperaturen endres til de ulike deler av anlegget ved bruk av shuntventiler og innreguleringsventiler (strupeventiler).
Mengderegulert anlegg = regulering av vannmengden til ulike deler av anlegget ved hjelp av frekvensstyrte (turtallsregulerte) pumper og med reguleringsventiler som regulerer vannmengden etter trykkforholdene.
Temperaturregulering har vært det mest vanlige reguleringsprinsippet for vanlige radiatoranlegg. Reguleringen har skjedd gjennom en shuntventil plassert som blandeventil. Se 324.01. I tillegg monteres det statiske strupeventiler på de ulike kretsene for regulering av vannmengden.
Ny pumpeteknologi og nye typer reguleringsventiler har bidratt til at mengderegulerte anlegg er blitt vanlig og de erstatter ofte temperaturregulerte anlegg. Utfordringen med mengderegulerte systemer er trykkvariasjoner i nettet når ventiler åpnes og lukkes. Når vannmengden endres, vil også trykket endres. Derfor skal det ikke benyttes vanlige strupeventiler i et mengderegulert anlegg. Det må installeres ventiler i rørnettet som har mulighet for å hindre trykksvingninger, såkalte trykkuavhengige eller dynamiske reguleringsventiler. Et mengderegulert anlegg er dessuten ikke avhengig av omfattende innregulering og er energibesparende fordi pumpen til enhver tid justerer turtallet etter nødvendig vannmengde og trykktapet er lavere fordi det kan monteres færre ventiler i anlegget.
Reguleringsventiler
Reguleringsventiler opererer med en kv-verdi (gjennomstrømnings- eller flow-konstant).
Kv-verdien angir den mengde vann (m3/h) som går gjennom full åpen ventilen ved et differansetrykk over ventilen på 1 bar. Det skilles mellom to ulike reguleringsventiler, statiske og dynamiske.
Statiske regulerings-ventiler er de tradisjonelle strupeventilene med to målenipler der vannmengden innstilles manuelt og låses etter målinger og justering av rattets posisjon etter en kalibreringskurve for ventilen. Ventilen kan innstilles ut fra en beregnet trykkfordeling i hele varme- /kjøleanlegget. Bruk av statiske reguleringsventiler er ressurskrevende i forbindelse med utbalansering av anlegget. Måling og justering må foretas gjentatte ganger for å oppnå ønsket balanse. Se side 324.10 om tradisjonell innregulering.
Dynamiske regulerings-ventiler
Med en dynamisk regulert motorventil kan prosjektert vannmengde innstilles direkte på ventilen for deretter å låse den. Ventilen tar høyde for differansetrykket og tilpasser kv-verdien som er nødvendig i forhold til vannmengden til en hver tid. Ventilens kv-verdi motvirkes automatisk av endringer i differansetrykket, så mengden aldri overstiger det innstilte.
Der finnes to hovedtyper av disse ventiler:
- Ventiler som er kalibrert for den nominelle vannmengden fra fabrikken
- Ventiler hvor den prosjekterte vannmengden kan innstilles av brukeren før eller etter installasjon av ventilen i systemet.
Det vil ikke skje noen endringer av den innstilte vannmengden selv om trykk og mengde endrer seg andre steder i anlegget. Kjøres pumpen med korrekt trykk, er anlegget innregulert.
Figur 4. TA-STAP-ventil (TA Hydronics).
Figur 2. Frese reg.ventil (COVA AS).
Sirkulasjonspumpen i mengderegulerte anlegg
Det benyttes kun frekvensstyrte (turtallsregulerte) pumper, som kan reguleres opp eller ned etter belastningen. For å kunne utnytte denne muligheten optimalt, må pumpene innstilles og styres korrekt. Bruk av dynamiske ventiler sikrer at maksimalt innstilt vannmengde ikke overstiges og pumpen gir derfor aldri større vannmengde enn det det er bruk for.
Innstilling og kontroll av pumpetrykket gjøres ved hjelp av ventilen og målenipler på ventilen. Det er kun den ventilen som ligger lengst borte (størst trykkfall) som trenger å ha målenipler. Pumpen innstilles på rett trykk fra denne ventilen. Ved bruk av dynamiske og frekvensstyrte pumper kan elforbruket senkes til om lag halvparten av det som et tradisjonelt anlegg vil bruke.
Husk følgende pumperegler:
- Vannmengden endres proporsjonal med turtallet (dobbelt turtall gir dobbel vannmengde)
- Løftehøyden endres med kvadratet av turtallet (dobbelt turtall gir fire ganger større løftehøyde)
- Effekten endres med tredje potens av turtallet (dobbelt turtall krever åtte ganger så stor effekt, det vil si åtte ganger så stort strømforbruk!