Baixe Controle de Vazão em Sistemas HVAC: PICV, DPCV e MBV e outras Esquemas em PDF para Projeto Estrutural e Arquitetura, somente na Docsity!
ComercialAplicações hidráulicas
ResidencialAplicações hidráulicas Válvula de mistura
Aquecimento UTAAplicação UTA
Refrigeração UTAAplicação UTA
com chillersAplicações
em caldeirasAplicações
Água quente
Manual de aplicação
44 aplicações com descrição
detalhada sobre investimento, projeto, construção e controle
Como projetar soluções de balanceamento e controle para aplicações
hidráulicas de alta eficiência energética residenciais e comerciais em edifícios
hbc.danfoss.com
1. Aplicações hidráulicas 1.1 Comercial 1.1.1 Vazão variável
1.2 Residencial^ 1.1.2 1.2.1^ Vazão constanteSistema de dois tubos
1.2.2 1.2.3 Residencial: aquecimento - aplicação especialSistema de tubo único
2. Válvula de mistura 3. Aplicações UTA 3.1 Aplicações de aquecimento
3.2 UTAAplicações de resfriamento UTA
4. Aplicações com chillers 5. Aplicações em caldeiras
6. Aplicações de água quente 7. Glossário e abreviações
8. Teoria e controle de válvulas 9. Análise de eficiência energética
10. Visão geral dos produtos
Aplicação
Produtos Danfoss Indicadores de desempenho Detalhes da aplicação
A página típica mostra:
Diagrama esquemático
Descrição geral do sistema
Capítulo^ Recomendação^ Tipo de solução
Estrutura do conteúdo deste manual
Aplicações hidráulicascomerciais Aplicações hidráulicasresidenciais Válvula de mistura Aplicações UTAResfriamento UTA Aplicações UTAAquecimento UTA Aplicaçõescom chillers Aplicaçõesem caldeiras Água quente 10
Recomendado Aquecimento Resfriamento
Produtos Danfoss:
1.2.3. Válvula de controle independente dapressão (PICV)Sistema de gestão predial (BMS)Entrada/saída digital ou analógica(E/S)
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
PICV: AB-QM 4.0 + NovoCon® S
PICVE/S UNIDADES FAN COIL (FCU) PICV PAINÉIS REFRIGERADOS BMS
E/S
Retorno do investimento • Redução de componentes ao dispensar as válvulas de balanceamento• Menor custo de instalação graças à instalação simplificada• Economia de energia significativa* graças às condições de operação otimizadas para todosos componentes^ Explicação Projeto • O custo mais elevado do atuador SMART pode ser compensado pela economia de hardware,• Alta satisfação dos ocupantes, graças ao balanceamento e ao controle perfeitos, com • Seleção simples de válvulas com base nos requisitos de vazãotal como menos E/S adicionais.manutenção preditiva e funções de alarme proativo
- Dispensa cálculos de Kv ou; o cálculo autoridade* de pré-ajuste da vazão é realizado com• Aplica-se o controle proporcional da bomba; as bombas podem ser otimizadas facilmente• Adequado em aplicações BMS, para monitorar o sistema e reduzir o consumo de energia• Ampla gama de possíveis dispositivos de E/S conectados, garantindo um grande número debase na demanda de vazãovariantes de BMS Operação/Manutenção • Todo o processo de comissionamento pode ser feito via BMS, garantindo menor• Baixos custos de operação e manutenção, pois é possível controlar e manter o estado do• Conforto elevado (classificação do edifício), graças ao controle preciso da vazão em todas ascomplexidade e alta flexibilidadesistema via BMScargas Controle • Alta eficiência em chillers, caldeiras e bombas, graças ao ∆T otimizado do sistema• Sistema de controle flexível e ampliável, por meio de conectividade BMS • Não há sobrevazão em cargas parciais do sistema• Controle perfeito graças à autoridade total• O controle proporcional minimiza a circulação de vazão e otimiza a cabeça da bomba
- Solução independente da pressão, para que as mudanças de pressão não afetem os circuitos• Não há síndrome de baixo ΔT*de controle
O controle de temperatura da unidadeterminal é garantido com válvulasindependentes da pressão. Isso garanteuma vazão correta em todas as condiçõesde carga do sistema, independentementedas flutuações de pressão. O resultado é um controle de temperatura ambienteestável e preciso, para garantir um ΔTelevado e evitar que os atuadores semovam.As funções adicionais dos atuadoresdigitais conectados permitem melhor monitoração do sistema e menores custosde manutenção.Aplicável a todas as unidades terminais,incluindo a UTA (veja as páginas 34 e 36).
(^2) BMS^ I/O^31
1.1.1.3^ Vazão variável: controle independente da pressão(PICV) com atuador digital
*veja as páginas 54-
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
- Índice Estrutura do conteúdo deste manual A página típica mostra
- Aplicações hidráulicas Introdução
- 1.1 Aplicações hidráulicas: edifícios comerciais 1.1.1 Comercial: vazão variável 1.1.1.1 Vazão variável: controle independente da pressão (PICV) com atuador ON/OFF
- 1.1.1.2 1.1.1.3 1.1.1.4 Vazão variável: controle independente da pressão (PICV) com controle proporcionalVazão variável: controle independente da pressão (PICV) com atuador digitalVazão variável: limitação de vazão (com limitador de vazão) na unidade terminal, com atuador ON/OFF ou modulante
- 1.1.1.5 1.1.1.6 1.1.1.7 Vazão variável: controle de pressão diferencial com ON/OFF ou modulaçãoVazão variável: instalação casco e núcleo para escritórios e shopping centers*Vazão variável: balanceamento manual
- 1.1.1.8 1.1.1.9 Vazão variável: balanceamento manual com retorno reversoVazão variável: troca de quatro tubulações (CO6) por painéis radiantes de aquecimento / resfriamento, vigas frias, etc., com válvula de controle PICV
- 1.1.2 Comercial: vazão constante 1.1.1.10 1.1.2.1 Vazão variável: sistema de aquecimento/resfriamento de dois tubos com comutação central*Vazão constante: válvula de 3 vias com balanceamento manual (em aplicações de fan coil, vigas frias, etc.)
- 1.2 Aplicações hidráulicas: edifícios residenciais 1.1.2.2 Vazão constante: válvula de 3 vias com limitador de vazão nas unidades terminais (aplicações de fan coil, vigas frias, etc.)
- 1.2.1 Residencial: sistema de dois tubos 1.2.1.1 Sistema de aquecimento por radiador de dois tubos: tubulações ascendentes com válvulas termostáticas de radiador (com pré-ajuste)
- 1.2.1.2 1.2.1.3 Sistema de aquecimento por radiador de dois tubos: tubulações ascendentes com válvulas termostáticas de radiador (sem pré-ajuste)Controle independente da pressão do sistema de aquecimento do radiador
- 1.2.1.4 1.2.1.5 Tubulações ascendentes subordinadas (escadas, banheiros, etc.) em sistemas de aquecimento por radiadores de dois tubos ou tubo único, sem válvula termostáticaControle Δp para coletor com controle individual de zona/circuito
- 1.2.2 Residencial: sistema de tubo único 1.2.1.6 1.2.2.1 Controle Δp e limitação de vazão para coletor com controle de zona centralRenovação do sistema de aquecimento por radiador de tubo único, com limitação automática de vazão e
- 1.2.2.2 possível limitação automática da temperatura de retornoRenovação do sistema de aquecimento por radiador de tubo único, com limitação eletrônica de vazão e controle da temperatura de retorno
- 1.2.2.3 1.2.2.4 Renovação do sistema de aquecimento do radiador de um só tubo, com balanceamento manualSistemas de aquecimento horizontais de tubo único, com válvulas termostáticas de radiador, limitação de vazão e controle automático da temperatura de retorno
- 1.2.3 Residencial: aquecimento - aplicação especial 1.2.3.1 Sistema de subestações de três tubos; Aquecimento controlado por Δp e preparação local de AQS*
- Válvula de mistura 2.1 2.2 Mistura com PICV: coletor com diferença de pressãoControle de injeção (vazão constante) com válvula de 3 vias
- Aplicações UTA 2.3 Mistura com válvula de 3 vias: coletor sem diferença de pressão
- 3.1 Aplicações UTA: aquecimento 3.1.1 3.1.2 Controle independente da pressão (PICV) para resfriamentoControle com válvula de 3 vias para resfriamento
- 3.2 Aplicações UTA: resfriamento 3.2.1 3.2.2 Controle independente da pressão (PICV) para aquecimentoControle com válvula de 3 vias para aquecimento
- Aplicações com chillers 3.2.3 4.1 Como manter uma temperatura de vazão adequada frente à UTA, sob condições de carga parcialVazão variável primária
- 4.2 4.3 4.4 Primária constante – Secundária variável (Primária por etapas)Primária constante - Secundária variável (Primária Secundária)Primária e secundária constantes (sistema de vazão constante)
- Aplicações em caldeiras 4.5 5.1 Sistema de resfriamento distritalCaldeira de condensação, vazão variável primária
- Tanque de água quente sanitária 5.2 5.3 Caldeiras tradicionais, vazão variável primáriaSistema com desacopladores de coletores
- 6.1 6.2 6.3 Balanceamento térmico na circulação de AQS (disposição vertical)Balanceamento térmico na circulação de AQS (circuito horizontal)Balanceamento térmico na circulação de AQS com desinfecção automática
- Glossário e abreviações 6.4 6.5 Balanceamento térmico na circulação de AQS com desinfecção eletrônicaControle de circulação de AQS* com balanceamento manual
- Teoria e controle de válvulas 9. Análise de eficiência energética 10. Visão geral dos produtos
ResidencialAplicações hidráulicas Válvula de mistura
Aquecimento UTAAplicação UTA
Refrigeração UTAAplicação UTA
com chillersAplicações
em caldeirasAplicações
Água quente
comerciais^ Aplicações hidráulicas Aplicações hidráulicas: edifícios comerciais Sistema de vazão variável: PICV: ON/OFF x modulação x controle inteligente* 1.1.1.1 - 1.1.1.3** Todas essas aplicações baseiam-se na tecnologia PICV (válvula de controle independente da pressão). Isto significa que a válvula de controle (integrada ao corpo da válvula) é independente das flutuações de pressão do sistema durante condições de carga total e parcial. Tal solução permite usar diferentes tipos de atuadores (método de controle)
- • • Com o controle ON/OFF, o atuador tem duas posições: aberto e fechado.Com o controle modulante, o atuador pode ajustar qualquer vazão entre o valor nominal e o valor zeroO atuador SMART permite garantir (além do controle modulante) conectividade direta com o BMS (sistema de gestão predial) para se utilizar funções avançadas, tais como alocação de energia, gestão de energia, etc. Controladores PICV & ON/OFF PICV emodulante
PICV eAtuador SMART
Controlador
T T T T T T Controlador
Notas
A tecnologia PICV permite usar o controle de bomba proporcional ou de ponto final (com base em um sensor Δp). Os tipos de controle mencionados acima afetam significativamente o consumo geral de energia dos sistemas. Enquanto o controle ON/OFF garante uma vazão de 100% ou 0% durante a operação, o controle modulante permite minimizar a vazão através da unidade terminal, de acordo com a demanda real. Por exemplo, para a mesma demanda média de energia de 50%, é preciso ter em torno de 1/3 da vazão para o controle modulante, em comparação ao controle ON/OFF (Pode-se ter mais informações no capítulo 9). A vazão menor permite poupar energia* em mais níveis:
- • • Menor custo de circulação (menor vazão requer menos energia elétrica)Maior eficiência do chiller/caldeira (uma vazão menor garante maior ΔT no sistema)Menor oscilação da temperatura ambiente* garante maior conforto e define o ponto de ajuste da temperatura ambiente O controle SMART, além dos benefícios mencionados acima, permite reduzir os custos de manutenção, com acesso remoto e manutenção preditiva. *veja as páginas 54-55 **aplicações a seguir
Aplicações hidráulicas^ comerciais
Aplicações hidráulicas^ residenciais
Válvula de mistura
Aplicações UTA Resfriamento UTA
Aplicações UTA Aquecimento UTA
Aplicações com chillers
Aplicações em caldeiras
Água quente 8
Aquecimento Resfriamento
Desempenho
Produtos Danfoss:
PICV-1: AB-QM 4.0 + TWA-Q PICV-2: AB-QM 4.0 + AMI-
- Válvula de controle independente da pressão (PICV)Controle de temperatura ambiente (RC)
PICV-
RC
RC
UNIDADES FAN COIL (FCU)
PICV-2^ PAINÉIS REFRIGERADOS
Retorno do investimento • Redução de componentes ao dispensar as válvulas de balanceamento^ Explicação
- • • Menor custo de instalação graças à instalação simplificadaO chiller e as caldeiras operam de modo eficiente, mas não otimizado, pois o ∆T não está otimizadoA entrega do edifício pode ser feita facilmente, em fases
Projeto • • • Seleção simples de válvulas com base nos requisitos de vazãoNão é preciso fazer o cálculo de Kv ou autoridade*; o cálculo baseia-se na demanda de vazãoBalanceamento perfeito em todas as condições de carga
- • O controle proporcional da bomba é aplicável e uma ou mais bombas podem ser facilmente otimizadas*Pode-se tomar a demanda mínima de ∆p disponível na válvula para calcular a altura de bombeamento
Operação/Manutenção • • • Construção simplificada graças à redução de componentesÉ possível configurar e esquecer os complicados procedimentos de balanceamentoComo a temperatura ambiente flutua, pode-se esperar algumas reclamações dos ocupantes
- • Baixos custos de operação e manutenção, o que pode gerar desconforto aos ocupantesBom desempenho, mas reduzido em chillers, caldeiras e bombas, devido ao ∆T pouco otimizado no sistema
Controle • • • Flutuações de temperaturaNão há sobrevazãoSolução independente da pressão, ou seja, nenhuma mudança de pressão afeta os circuitos
- de controleÉ pouco provável que ocorra a síndrome de baixo ∆T*
Balanceamento da unidade terminal através de válvulas independentes da pressão. Isso garante uma vazão correta em todas as condições de carga do sistema, independentemente das flutuações de pressão. O controle ON/OFF causa flutuações na temperatura ambiente. O sistema não irá operar de forma otimizada, porque o ΔT não está otimizado.
Recomendado Vazão variável: controle independente da pressão (PICV) com atuador ON/OFF
Return of investment poor acceptable acceptable acceptable acceptable
poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
excellent excellent excellent excellent *veja as páginas 54-
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
1.1.1.
Aplicações hidráulicas^ comerciais
Aplicações hidráulicas^ residenciais
Válvula de mistura
Aplicações UTA Resfriamento UTA
Aplicações UTA Aquecimento UTA
Aplicações com chillers
Aplicações em caldeiras
Água quente 10
Recomendado Aquecimento Resfriamento
Produtos Danfoss:
- Válvula de controle independente da pressão (PICV)Sistema de gestão predial (BMS)Entrada/saída digital ou analógica (E/S)
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
PICV: AB-QM 4.0 + NovoCon® S
PICV E/S UNIDADES FAN COIL (FCU)
PICV PAINÉIS REFRIGERADOS
BMS
E/S
Retorno do investimento • Redução de componentes ao dispensar as válvulas de balanceamento^ Explicação
- • • Menor custo de instalação graças à instalação simplificadaEconomia de energia significativa* graças às condições de operação otimizadas para todos os componentesO custo mais elevado do atuador SMART pode ser compensado pela economia de hardware,
Projeto^ •^ tal como menos E/S adicionais.Alta satisfação dos ocupantes, graças ao balanceamento e ao controle perfeitos, com^ manutenção preditiva e funções de alarme proativo
- • • Seleção simples de válvulas com base nos requisitos de vazãoDispensa cálculos de Kv ou; o cálculo autoridade* de pré-ajuste da vazão é realizado com base na demanda de vazãoAplica-se o controle proporcional da bomba; as bombas podem ser otimizadas facilmente*
Operação/Manutenção^ •^ •^ Adequado em aplicações BMS, para monitorar o sistema e reduzir o consumo de energiaAmpla gama de possíveis dispositivos de E/S conectados, garantindo um grande número de^ variantes de BMS
- • Todo o processo de comissionamento pode ser feito via BMS, garantindo menor complexidade e alta flexibilidadeBaixos custos de operação e manutenção, pois é possível controlar e manter o estado do sistema via BMS
- • • Conforto elevado (classificação do edifício), graças ao controle preciso da vazão em todas as cargasAlta eficiência em chillers, caldeiras e bombas, graças ao ∆T otimizado do sistemaSistema de controle flexível e ampliável, por meio de conectividade BMS
Controle • • • Não há sobrevazão em cargas parciais do sistemaControle perfeito graças à autoridade total*O controle proporcional minimiza a circulação de vazão e otimiza a cabeça da bomba
- • Solução independente da pressão, para que as mudanças de pressão não afetem os circuitos de controleNão há síndrome de baixo ΔT*
O controle de temperatura da unidade terminal é garantido com válvulas independentes da pressão. Isso garante uma vazão correta em todas as condições de carga do sistema, independentemente das flutuações de pressão. O resultado é um controle de temperatura ambiente estável e preciso, para garantir um ΔT elevado e evitar que os atuadores se movam. As funções adicionais dos atuadores digitais conectados permitem melhor monitoração do sistema e menores custos de manutenção. Aplicável a todas as unidades terminais, incluindo a UTA (veja as páginas 34 e 36).
BMS^ I/O
1.1.1.3^ Vazão variável: controle independente da pressão^ (PICV) com atuador digital
*veja as páginas 54-
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
comerciaisAplicações hidráulicas
residenciaisAplicações hidráulicas Válvula de mistura
Resfriamento UTAAplicações UTA
Aquecimento UTAAplicações UTA
com chillersAplicações
em caldeirasAplicações
Água quente
Aquecimento Resfriamento Não recomendado
Return of investment poor poor poor poor3-point or pro-portional control ON/OFFcontrol
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
CV-1: RA-HC + TWA-A CV-2: VZ2 + AME130 FL: AB-QM
CV-
CV-
ON/OFF FL
0-10V
FAN COIL UNITS (FCU)
FL PAINÉIS RESFRIADOS
BMS
RC
- Válvula de controle de 2 vias (CV)Limitador de vazão (FL)Sistema de gestão predial (BMS) ou controle de temperatura ambiente (RC)
Retorno do investimento • Custo do produto relativamente alto, devido ao uso de 2 válvulas para todas as unidades^ Explicação
- • terminais (uma CV + FL)Custos de instalação mais altos, embora dispense válvulas manuais associadas*Recomenda-se bomba de velocidade variável (o controle proporcional da bomba é possível)
Projeto • • Requer um cálculo tradicional, mas apenas o valor Kvs da válvula de controle. Não é preciso calcular a autoridade*, pois o FL irá eliminar a autoridade da CVPara o controle ON/OFF, é uma solução aceitável (projeto simples: válvula de zona com
- grande Kvs, limitador de vazão selecionado com base na demanda de vazão)É preciso ter uma cabeça de bomba elevada, devido às duas válvulas (Δp adicional no limitador de vazão)
Operação/Manutenção • • A força de fechamento do atuador deve ser capaz de fechar a válvula com a cabeça de bomba a uma vazão mínima.A maioria dos limitadores de vazão tem uma vazão predefinida e nenhum ajuste é possível
- • • Para lavar os cartuchos, é preciso retirá-los do sistema e recolocá-los em seguida (esvaziando e enchendo o sistema duas vezes)Os cartuchos têm pequenas aberturas, que são facilmente obstruídasAo se tentar a modulação, a vida útil da CV será muito curta, devido à busca com cargas
- parciais do sistemaAlto consumo de energia com o controle modulante, devido à maior cabeça da bomba e sobrevazão em unidades terminais com carga parcial
Controle • • • Flutuações de temperatura devido ao controle ON/OFF, mesmo com atuadores modulantesNão há sobrevazãoNão há interdependência de pressão nos circuitos de controle
- Sobrevazão com carga parcial durante a modulação, pois o FL irá manter a vazão máxima, se possível
O controle de temperatura da unidade terminal é efetuado por meio de válvulas de controle motorizadas convencionais (CV), enquanto o balanceamento hidráulico do sistema ocorre por meio de um limitador automático de vazão (FL). Para o controle ON/OFF, esta poderia ser uma solução aceitável, desde que a cabeça da bomba não seja muito elevada. Isto não é aceitável para o controle modulante. O FL irá neutralizar as ações da contenção e irá distorcer totalmente a característica de controle. Portanto, a modulação com essas soluções é impossível.
Vazão variável: limitação de vazão (com limitador de vazão) na unidade terminal, com atuador ON/ OFF ou modulante 1.1.1.
*veja as páginas 54-
Produtos Danfoss:
Controle de 3 pontos ou proporcional Controle ON/OFF
UNIDADES DE FAN COIL (FCU)
PAINÉIS RESFRIADOS
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
comerciaisAplicações hidráulicas
residenciaisAplicações hidráulicas Válvula de mistura
Resfriamento UTAAplicações UTA
Aquecimento UTAAplicações UTA
com chillersAplicações
em caldeirasAplicações
Água quente
Aquecimento Resfriamento
PICV-1: AB-PM+AME435QM PICV-2 e PICV3: AB-PM + TWA-Q
- Válvula de balanceamento automático combinada como controlador de Δp (PICV 1)Válvula de balanceamento automático combinada como controlador de vazão (PICV 2)
Δp controlapplication Flow controlapplication
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
?
PICV-1 (^)?
PICV-3 PICV-
VAGO?
PICV-2 VAGO?
PICV-3 PICV-
UNIDADES FAN COIL (FCU)
PAINÉIS REFRIGERADOS
BMS
RC
Retorno do investimento • Apenas uma válvula é necessária^ Explicação
Projeto^ •^ •^ Um atuador para controle de zona ou vazãoRecomenda-se bomba de velocidade variável (o controle proporcional da bomba é possível)
- • • Não é preciso realizar cálculos de Kvs ou de autoridade*O cálculo de pré-ajuste é necessário apenas com base na demanda de vazão e no Δp da válvula de misturaPara o projeto da válvula de mistura (fase pós-instalação), os parâmetros definidos estão
Operação/Manutenção • disponíveisSolução confiável para conexão em lojas ou andares
- • • O ajuste de vazão pode ser feito com base nas medições das conexões de teste da válvulaA distribuição central está sempre corretamente balanceada, sem importar quaisquer erros cometidos de tamanho, no lado do ocupanteMudanças na seção secundária do sistema não influem em outras lojas ou andares
Controle^ • •^ Fácil solução de problemas, alocação de energia, gestão, etc, com NovoConDiferença de pressão estável para lojas ou andares
- • Se for usada apenas a limitação de vazão, poderão ocorrer pequenos casos de sobrevazão dentro do circuito, durante a carga parcialO atuador da válvula (se aplicável) garante o controle de zona (aplicação de controle Δp) ou o controle de vazão (aplicação de controle de vazão)
Esta aplicação é especialmente útil para situações em que o sistema é construído em duas fases, por diferentes empreiteiros. Em geral, a primeira fase é a da infraestrutura principal, tais como caldeiras, chillers e tubos de transporte, enquanto segunda fase inclui as unidades terminais e os controles do ambiente. a Este é geralmente o caso em shopping centers, onde as lojas usam seu próprio empreiteiro para fazer a instalação, ou em escritórios tipo casco e núcleo, onde o proprietário de um andar de escritórios adapta-se ao seu próprio espaço, incluindo o sistema de climatização.
Vazão variável: Instalação Casco e Núcleo para^ Recomendado escritórios e shopping centers* (^) 1.1.1.
Produtos Danfoss:
** Pode-se escolher entre duas abordagens diferentes: 1. Limitação de vazão e ΔP. Aqui a válvula limita tanto o ΔP quanto a vazão. 2. Limitação de vazão apenas. Isto exige controles adicionais de zona e balanceamento para as *veja as páginas 54-55^ unidades terminais.^ Aplicativos para^ controle de Δp^ Aplicativos para^ controle de vazão
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
Aplicações hidráulicas^ comerciais
Aplicações hidráulicas^ residenciais
Válvula de mistura
Aplicações UTA Resfriamento UTA
Aplicações UTA Aquecimento UTA
Aplicações com chillers
Aplicações em caldeiras
Água quente 14
Aquecimento Resfriamento
Produtos Danfoss:
- Válvula de controle de 2 vias (CV)Válvula de balanceamento manual (MBV)Válvula associada* (MBV)
- Sistema de gestão predial (BMS) ou controle de temperatura ambiente (RC)
CV-
CV-2 MBV-
MBV-1 MBV-
MBV-
MBV-
FAN COIL UNITS (FCU)
CHILLED PANELS
BMS
RC
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
Retorno do investimento • Muitos componentes são necessários: 2 válvulas por unidade terminal e válvulas secundárias^ Explicação
- • adicionais para comissionamento*Aumento dos custos de instalação, devido ao grande número de válvulasÉ necessário um procedimento complexo de comissionamento, o que aumenta o risco de atraso
Projeto^ •^ Recomenda-se a utilização de uma bomba de velocidade variável, com função de Δp^ constante
- • • Requer um dimensionamento preciso (valor de Kv, autoridade)Os cálculos de autoridade são cruciais para uma modulação aceitávelRecomenda-se um controle constante da bomba de Δp, devido à localização adequada para a pressão
Operação/Manutenção^ • •^ É impossível prever o comportamento do sistema sob carga parcialProcedimento de comissionamento complicado, que só pode ser feito por pessoal
- • qualificadoSó é possível iniciar o processo de comissionamento no final do projeto, com carga total no sistema e acesso suficiente a todas as válvulas de balanceamento.Altos custos de reclamações, devido a problemas de balanceamento, ruído e controle
- • impreciso sob carga parcialRequer novo balanceamento periódico e em caso de alterações no sistemaAltos custos de bombeamento*, devido a caso de sobrevazão sob carga parcial
Controle • • A interdependência dos circuitos cria flutuações de pressão, que afetam a estabilidade e a precisão do controleA sobrevazão gerada reduz a eficiência do sistema (alto custo de bombeamento*, síndrome
- de baixo ΔT* no sistema de resfriamento, flutuação da temperatura ambiente)Se não for criada uma queda de pressão suficiente na válvula, a autoridade será baixa, impossibilitando o controle modulante.
As unidades terminais são controladas por válvulas de controle motorizadas convencionais e o balanceamento hidráulico é obtido com uma válvula de balanceamento manual. Devido à sua natureza estática, a MBV só garante o balanceamento hidráulico em plena carga do sistema. Durante a carga parcial, podem ocorrer casos de sobrevazão e pouca vazão em unidades terminais, o que irá gerar um consumo excessivo de energia, bem como pontos quentes e frios no sistema.
Não recomendado Vazão variável: balanceamento manual 1.1.1.
CV-2: VZ2 + AME130 MBV-1: MSV-BD MBV-2: MSV-F
*veja as páginas 54-
UNIDADES DE FAN COIL (FCU)
PAINÉIS RESFRIADOS
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho^ CV-1: RA-HC + TWA-A
Aplicações hidráulicas^ comerciais
Aplicações hidráulicas^ residenciais
Válvula de mistura
Aplicações UTA Resfriamento UTA
Aplicações UTA Aquecimento UTA
Aplicações com chillers
Aplicações em caldeiras
Água quente 16
Recomendado Aquecimento Resfriamento
Produtos Danfoss: Válvula de 6 vias + PICV: NovoCon ChangeOver6 +AB-QM
PICV
Válvula de 6 vias UNIDADES FAN COIL (FCU)
REFRIGERADOSPAINÉIS
BMS
PICV
Válvula de 6 vias
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
- Válvula de 6 viasVálvula de controle independente da pressão (PICV)Sistema de gestão predial (BMS)
Retorno do investimento • Requer apenas duas válvulas, ao invés de quatro: uma para comutação* e outra para controle^ Explicação
- • de aquecimento/resfriamentoAlta eficiência energética, graças ao alto ΔT, e não há sobrevazãoBaixo custo de comissionamento, pois o ajuste de vazão só é necessário na PICV ou BMS, ao se utilizar um atuador digital
Projeto^ • •^ Os custos de BMS são reduzidos, já que apenas um ponto de dados é necessárioFácil seleção de PICV, pois requer apenas a vazão para o dimensionamento
- • • Dispensa cálculos de Kv ou autoridade*Deve-se comprovar o Δp da válvula de CO6Balanceamento e controle perfeitos sob todas as cargas, para garantir um controle preciso da temperatura ambiente
Operação/Manutenção • • Construção simplificada graças ao menor número de componentes e aos conjuntos pré- fabricadosUma só válvula controla tanto o resfriamento como o aquecimento
- • • Baixos custos de reclamações, graças ao balanceamento e ao controle perfeitos em todas as condições de cargaNão há vazão cruzada entre aquecimento e resfriamentoBaixos custos de operação e manutenção: limpeza, purga e alocação / gestão de energia
Controle • podem ser efetuadas via BMSControle perfeito graças à autoridade total*
- • • Configurações individuais para resfriamento e aquecimento (vazão), permitindo controle perfeito em ambas as situaçõesControle preciso da temperatura ambienteO atuador digital garante maior economia, graças à função de medição e gestão de energia
Esta aplicação será útil se houver um trocador de calor que precise realizar tanto aquecimento quanto resfriamento. Adapta- se perfeitamente às soluções de painéis radiantes. Essa aplicação usa uma válvula de 6 vias para comutar entre aquecimento e resfriamento e uma PICV para balancear e controlar a vazão.
Vazão variável: troca de quatro tubulações (CO6) por painéis radiantes de aquecimento / 1.1.1.9 resfriamento, vigas frias, etc., com válvula de controle PICV
*veja as páginas 54-
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
comerciaisAplicações hidráulicas
residenciaisAplicações hidráulicas Válvula de mistura
Resfriamento UTAAplicações UTA
Aquecimento UTAAplicações UTA
com chillersAplicações
em caldeirasAplicações
Água quente
Aquecimento Resfriamento
Produtos Danfoss:
PICV-
RC
RC
UNIDADES FAN COIL (FCU)
PAINÉIS REFRIGERADOS
FORNECIMENTO/RETORNO^ DE AQUECIMENTOFORNECIMEN-TO/RETORNO DERESFRIAMENTO
PICV-
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
- Válvula de comutação centralVálvula de controle independente da pressão (PICV)Termostato do ambiente (RC)
Retorno do investimento • Custo de construção muito reduzido, devido à eliminação de um conjunto secundário de^ Explicação
- • tubulaçãoCustos adicionais se uma comutação automática for necessária*Recomenda-se o controle proporcional da bomba
Projeto • • Seleção simples de PICV, com base na vazão de resfriamento, que costuma ser a mais altaA válvula de comutação deve ser selecionada com base na vazão mais alta (resfriamento); recomenda-se um alto valor de Kvs, para reduzir o custo de bombeamento*
- • É preciso garantir diferentes vazões para aquecimento e resfriamento, seja limitando o curso do atuador ou ajustando remotamente a vazão máxima (atuador digital)Na maioria dos casos, é preciso ter cabeças de bomba diferentes para aquecimento e resfriamento
Operação/Manutenção • • • Configuração simples do sistema com poucas válvulas, o que reduz os custos de manutençãoÉ preciso gerenciar comutações sazonaisNão há sobrevazão (caso seja possível ajustar a vazão para um modo de aquecimento/
Controle • resfriamento diferente)Não é possível manter aquecimento e refrigeração simultaneamente, em ambientes
- • diferentesBalanceamento e controle hidráulicos perfeitos com PICVO controle ON/OFF causa sobrevazão quando a limitação de vazão não é resolvida para uma demanda de vazão menor (aquecimento)
Nesta aplicação, um comutador central garante que os ambientes possam ser resfriados e aquecidos. É altamente recomendável utilizar uma PICV para controle de temperatura, devido aos diferentes requisitos de vazão para aquecimento e resfriamento.
Vazão variável: sistema de aquecimento/ resfriamento de dois tubos com comutação central* 1.1.1.10^ Aceitável
PICV-1: AB-QM 4.0 + TWA-Q PICV-2: AB-QM 4.0 + AMI-
*veja as páginas 54-
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
comerciaisAplicações hidráulicas
residenciaisAplicações hidráulicas Válvula de mistura
Resfriamento UTAAplicações UTA
Aquecimento UTAAplicações UTA
com chillersAplicações
em caldeirasAplicações
Água quente
Aquecimento Resfriamento Não recomendado
FL
RC
BMS
CV-
CV-
FAN COIL UNITS (FCU)
CHILLED PANELS
FL
ON/OFFcontrol Modulationcontrol
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
FL: AB-QM
- Válvula de controle de 3 vias (CV)Limitador de vazão (FL)Sistema de gestão predial (BMS) ou controle de temperatura ambiente (RC)^1
Retorno do investimento • Muitos componentes são requeridos: uma válvula de 3 vias e um limitador de vazão^ Explicação
- • automático por unidade terminalConfiguração de válvulas bastante simples, dispensando uma válvula de balanceamento de desvio e outras válvulas para o comissionamento*Custos de operação extremamente altos, muito ineficiente do ponto de vista energético
- • A taxa de vazão se aproxima de um valor constante, sem aplicação do acionamento de velocidade variávelComo o ΔT é muito baixo no sistema sob carga parcial, caldeiras e chillers operam com eficiência muito reduzida.
Projeto • • Em caso de modulação, é preciso realizar um cálculo de Kv, além de um cálculo de autoridade* para a válvula de 3 viasO dimensionamento e o pré-ajuste dos limitadores de vazão baseia-se na vazão nominal da
- unidade terminalPara calcular a cabeça da bomba, deve-se levar em conta a carga parcial se for prevista alguma sobrevazão no desvio
Operação/Manutenção • • • Requer comissionamento do sistemaO balanceamento hidráulico sob carga total e parcial é aceitávelAlto consumo de energia da bomba, devido à operação constante
Controle^ • •^ Alto consumo de energia (ΔT menor)A distribuição de água e a pressão disponível nas unidades terminais são razoavelmente
- • constantes sob todas as cargasO controle da temperatura ambiente é satisfatórioUma válvula de controle superdimensionada irá fornecer baixa gama e oscilação* com modulação
Nesta aplicação, o controle de temperatura na unidade terminal é efetuado através de válvulas de 3 vias. Utiliza-se limitadores de vazão automáticos para criar um balanceamento hidráulico no sistema. Esta aplicação deve ser evitada, devido à sua baixa eficiência energética.
Vazão constante: válvula de 3 vias com limitador de vazão nas unidades terminais (aplicações de fan coil, vigas frias, etc.) 1.1.2.
CV-1: VZL3 + TWA-ZL CV-2: VZ3 +AMV-
Produtos Danfoss:
*veja as páginas 54-
Controle ON/OFF controle modulante
PAINÉIS RESFRIADOS
UNIDADES DE FAN COIL (FCU)
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
Válvula de mistura
Aplicações UTA Resfriamento UTA
Aplicações UTA Aquecimento UTA
Aplicações com chillers
Aplicações em caldeiras
Água quente 20
Recomendado Aquecimento Resfriamento
Produtos Danfoss:
Retorno do investimento • O controlador de Δp é mais caro, se comparado ao balanceamento manual^ Explicação
- • Dispensa o comissionamento; requer apenas ajuste de Δp no controlador de Δp e pré-ajuste de vazão na TRVUma bomba de velocidade variável é recomendada
Projeto • Método de cálculo simples e as tubulações ascendentes controladas por Δp podem ser calculadas como válvulas de mistura independentes (pode-se dividir o sistema por tubulações ascendentes)
- • • É preciso efetuar um cálculo de pré-ajuste dos radiadoresRequer cálculo de Kv para o controlador de Δp e a válvula de controle. É preciso também calcular a autoridade para o correto funcionamento da TRVA demanda de Δp do circuito deve ser calculada e ajustada de acordo com a vazão nominal e
Operação/Manutenção • a resistência do sistemaA regulagem hidráulica está na parte inferior das tubulações ascendentes e do pré-ajuste do
- • • radiadorNão há nenhuma interferência hidráulica entre as tubulações ascendentesBalanceamento sob carga total e parcial - bom - com pré-ajuste de TRVBoa eficiência: o maior T na tubulação ascendente e a bomba de velocidade variável
Controle • permitem poupar energiaA eficiência do sistema é boa, com pré-ajustes individuais nos radiadores
- • Baixo custo de bombeamento: a vazão das tubulações ascendentes é limitadaΔT máximo em tubulações ascendentes
Return of investment poor poor poor poor
Design Operation/Maintenance Control
acceptable acceptable acceptable acceptable
excellent excellent excellent excellent
TRV-1: RA build in + RA TRV-2: RA-N + RA
Aplicações hidráulicas^ residenciais
Aplicações hidráulicas^ comerciais
- Válvula do radiador termostática (TRV)Válvula de retenção (RLV)Controlador Δp (CVPD)Válvula associada* Nesta aplicação, garante-se uma vazão variável* nas tubulações ascendentes, usando válvulas termostáticas de radiador. No caso de pré-ajuste disponível em TRV, utiliza-se o controlador de ΔP sem limitação de vazão na tubulação ascendente.
TRV-1 TRV-
DPCV DPCV
Sistema de aquecimento por radiador de dois tubos: tubulações ascendentes com válvulas 1.2.1.1 termostáticas de radiador (sem pré-ajuste)
DPCV: ASV-PV+ASV-BD
*veja as páginas 54-
Retorno do investimento Projeto Operação/Manutenção Controle
baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente baixo aceitável excelente
Desempenho
